比亚迪，“死磕”磷酸铁锂
2021，对于我国动力电池市场而言，是一个“逆袭”之年。
这一年，磷酸铁锂电池装机量正式反超三元电池。
来源：电车汇，锂猫实验室制图
但这并不是磷酸铁锂第一次“站在山巅”。
在三元电池和高端电动汽车崛起之前，磷酸铁锂电池就占据了国内乘用车大部分装机量，但后来却在技术的浪潮下被不断边缘化。
而在那时，几乎只有比亚迪仍然坚持着磷酸铁锂的路线。哪怕已经被后来者宁德时代超越，走下国内电池第一的王座，比亚迪也自始至终没有放弃过磷酸铁锂。
2020年3月29日，比亚迪发布刀片电池，以通过针刺测试的超高安全性、不输三元电池的能量密度以及超越三元电池的超长寿命，宣告了比亚迪和磷酸铁锂的归来。
在一年后的一场论坛活动上，比亚迪董事长兼总裁王传福不无感慨地说：
“刀片电池以一己之力将磷酸铁锂电池拉了回来。”尽管磷酸铁锂的归来背后还有着方方面面的因素，但对于在三元电池的四面楚歌中“死磕”多年的比亚迪而言，这仍然意味着，它最终还是突围了。
01磷酸铁锂浮沉
磷酸铁锂电池的第一次崛起，要归功于电动商用车的推广。
2009年，科技部、发改委等多部门启动新能源汽车“十城千辆”工程，计划每年在十个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行，涉及城市公交、出租、公务、市政、邮政等领域，为期三年。
在随后公布的推荐车型名录中，商用车占据了大半篇幅，这也是我国最早的新能源汽车市场。
以正极材料命名的磷酸铁锂电池，相比三元电池的镍钴锰化合物正极，成本更低、循环寿命长、安全性好，但电压平台和压实密度较低，导致整体的能量密度也较低。
来源：国际能源网，锂猫实验室制图
但在商用车时代，成本和安全性是首要考虑的问题，其次才是续航，并且这方面也能通过增大电池组来弥补，诸如公交车这样的商用车也并不缺少布局大电池的空间，这也直接决定了磷酸铁锂成为那一时期主要使用的电池类型。
来源：高工锂电，锂猫实验室制图
2016年，磷酸铁锂电池装机比例突破70%，铁锂正极单价一度超过11万元/吨。
转折点也恰恰出现在这一年。
2016年11月，四部委《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》引入了电池能量密度门槛，并且逐步调增续航里程要求。根据补贴政策，能量密度高于120Wh/kg的新能源汽车将获得1.1倍补贴。
当时，磷酸铁锂电池能量密度主要集中在70-80Wh/Kg，无法满足“纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度不低于90Wh/kg”这一标准，这导致市场逐步向能量密度更高的三元锂电池偏移，相对更高的成本也由补贴补足。
2018年，国内动力电池累计产量达70.6GWh，其中三元电池占比55.5％，磷酸铁锂电池占比已下降至39.7％。磷酸铁锂电池市占率首次被三元电池超越。
到2019年，磷酸铁锂动力电池份额已降至32.5%，逐渐边缘化。
但在这一年，又发生了一件事，使得原本以三元电池为主流的格局再度发生改变。
2019年，国家财政部等多部门发布通知，调整新能源汽车推广应用财政补贴政策，补贴标准在2018年基础上平均退坡50%，至2020年底前退坡到位。
在新补贴政策下，原本地方补贴全部取消，能量密度补贴系数最高上限回调至100%，且只有能量密度达到160Wh/kg以上的新能源乘用车才可获得100%补贴。
来源：太平洋汽车网，锂猫实验室制图
三元电池中，正极材料成本占比约为65%，原材料成本占比高达90%，其中的镍和钴都是相对匮乏的金属，我国生产所用钴和镍大部分来自于进口，对外依存度高达80%以上，存在较大波动性。
2022年3月8日，伦敦商品交易所上演“逼空大战”，伦镍日内一度暴涨超110%，突破10万美元/吨，创历史新高。原料端大涨，下游的电池和主机厂商成本端恐将进一步承压。
相比之下，磷酸铁锂原材料价格相对稳定。2016到2019年，铁锂正极材料价格下降超60%，磷酸铁锂动力电池包价格下降近70%。
三元电池的迅速发展，本就与补贴政策紧密相连。这也意味着，当补贴消失，三元电池成本上的劣势又成为电池厂商和车企不得不考虑的问题。
根据华安证券的测算，磷酸铁锂正极的使用成本约为0.08元/Wh，相比三元正极材料可节省0.15-0.21元/Wh，对应降低成本65%-72%。在新补贴政策下，若将带电量55kWh、续航405公里的三元电池替换为磷酸铁锂电池，成本可下降0.46万元至0.56万元。
随着未来新能源汽车推广范围的逐渐扩大，补贴彻底消失的一天终将会到来。而在过去的两年中，新能源汽车起火的事故频频发生，也让消费者对于高能量密度的三元电池产生忧虑。
在这样的时间点上，刀片电池的诞生显得恰如其分。
发布会上，比亚迪表示，刀片电池的能量密度可达到180Wh/kg，与三元电池不相上下。
至此，续航这一短板的补齐，使得磷酸铁锂电池从成本、安全性、性价比等方面全面反超了三元电池，迎来了第二次崛起。
而这一次，很大程度上与比亚迪多年来的坚持离不开关系。
02黎明前夕
在坚守磷酸铁锂的路线中，比亚迪曾经走过一个漫漫长夜。
比亚迪自2005年就开始坚持使用磷酸铁锂电池，而王传福解释的原因是：
“三元电池用了很多钴、镍，中国没有钴，镍也很少，中国不能从石油的卡脖子转成钴、镍的卡脖子，真正大规模使用的电池不能依赖稀有金属。”但在彼时，新能源汽车还未大面积推广，上游原材料的供应也还未成为“卡脖子”问题，这就意味着，即便比亚迪坚持的磷酸铁锂路线是正确的，但只有当市场发展到了一定程度，供需结构开始呈现不平衡的时候，这种前瞻性才能体现出来。
作为国内最早研制动力电池的企业之一，比亚迪第一款磷酸铁锂电池于2005年面世。随着国内新能源汽车市场的起步，比亚迪的电池开始大规模应用在比亚迪自产的乘用车和商用车上。
在新能源汽车发展的早期，也就是磷酸铁锂路线第一次占据主流的时期，手握着电池技术和政策补贴，比亚迪稳坐行业巨无霸的位置。
来源：EV Obsession，中国汽车百人会，GGII，恒大研究院，锂猫实验室制图
然而，这种情况在2017年，也就是补贴政策推出之后发生了改变。曾经的行业第一比亚迪，被后起之秀宁德时代“斩于马下”。
对于比亚迪被宁德时代反超的原因，业内的一种说法认为，一方面比亚迪押注磷酸铁锂路线出现了失误，没有预见到三元材料电池的崛起，这就被同时采取两条路线的宁德时代抢占了先机。
另一方面，则是比亚迪坚持的“垂直整合”模式限制了它的份额扩张。
这也与比亚迪“过分”的前瞻性有关。
比亚迪第一款新能源汽车诞生于2008年，距离我国实行新能源汽车推广工程还早了一年。
这意味着，在当时的国内市场，新能源汽车几乎还是一片空白，不仅规模小，前景不明朗，更重要的是上游配套十分匮乏。敢于与比亚迪一同“闯关”新能源的合作方寥寥无几，供应商要么不合作，要么就是开出天价。
在寻找合作伙伴的过程中，试错的成本足以拖垮产业。无奈之下，比亚迪选择“自己动手丰衣足食”，开启了垂直整合之路。
垂直整合，即是比亚迪自行研发生产零部件、自行组装整车，乃至于自主开发汽车软件系统。在此战略下，比亚迪最终发展成了国内唯一一家具有电池、电机、电控“三电”技术的新能源车企，也具有了自主研发IGBT芯片能力，布局贯穿上下游。
来源：头豹研究院
然而，掌控了全产业链，并没有给比亚迪带来预想中的成本降低，反而一度引发了大规模的质量问题。
从2008年到2020年，比亚迪的毛利率一直维持在15-20%左右，略高于传统燃油车企业10+%的水平，但在减去营业费用之后，净利润在2012-2014年跌破负值，在2017-2019年也呈现出了负增长，波动非常大。
来源：比亚迪年报，锂猫实验室制图
2011年，比亚迪被曝出安全气囊、雨刮器等部件出现问题。2016年，比亚迪又迎来了变速箱大规模投诉事件。曾有比亚迪员工对媒体表示，在比亚迪的“闭环造车”链条中，无论零部件的质量高不高，售价贵不贵，比亚迪自己的车辆也只能安装自己的零部件。
沉浸在“垂直整合”中的比亚迪，就像生长在自己建造的温室中的花，远离了市场竞争，也丧失了竞争力。而这个时候，宁德时代已经获得了雪铁龙、宝马、北汽、吉利等一众国内外主流车企客户。
随着2017年补贴新规推出，三元电池崛起，到2019年时，比亚迪电池装机量仅为宁德时代的三分之一。
目睹曾经占有的份额正在一点点被对手挤走，王传福终于开始了对比亚迪进行改革，引进外部供应商的同时，让内部零部件部门走出去：
赚比亚迪的钱那不叫本事，你要赚其他车企的钱，那才叫本事。同时，比亚迪也开始向宁德时代学习“两条腿走路”，开拓三元电池产能，向外部客户供应电池。
2019年5月，比亚迪宣布成立包括弗迪电池、弗迪动力、弗迪科技等5家“弗迪系”公司，将原有的零部件配套体系拆分独立，对外进行销售。这次为比亚迪“劈开”一条路的刀片电池，正是出自弗迪电池。
不过，走向开放的比亚迪要想实现反超，还有很长的一段路。
撼动宁德时代的霸主地位并不容易，一方面，后者已经建立起了C端的号召力，消费者即使对电池技术不了解，也会想选择第一的品牌；另一方面，宁德时代也已与国内外各大车企建立深度绑定关系，其融资能力、产业链布局、口碑、品牌已经产生势能，这个“墙角”没那么好挖。
万事开头难，好在现在第一步已经迈出去了。
2021年2月，工信部申报信息显示，红旗旗下E-QM5将搭载重庆弗迪生产的磷酸铁锂电池，而重庆弗迪正是目前刀片电池唯一的生产基地。
随着首个刀片电池外供客户的到来，比亚迪的长夜也终于迎来了晨光熹微。
另一方面，车端也迎来了好消息：1月的销售数据显示，比亚迪车辆销售以9.33万辆的成绩荣登全球榜首，挤掉了此前一直霸榜的特斯拉。
03尾声：新世界
成功“突围”的比亚迪，来到的是一个对手林立的新世界。
经过数年的角逐，电池厂商们的技术比拼已经从材料转移到了形态之争。
2019年，宁德时代就发布了CTP技术，这种被称为“无模组”的技术，也是通过简化电池结构的方式提升安全性和能量密度。在此之后，宁德时代还获得了来自特斯拉的CTP磷酸铁锂电池订单。
2021年，广汽埃安发布弹匣电池，实现了三元锂电池整包针刺不起火的突破；同年，长城汽车也推出大禹电池，宣称在电池包内任意位置、单个或多个电芯触发热失控的情况下，均能实现不起火、不爆炸。
2022年初，特斯拉宣布，4680电池实现量产，这种更大的圆柱型电池有望进一步提高电池的能量密度。
对手源源不断，新技术层出不穷。
另一方面，三元与磷酸铁锂也并不是技术的终点，固态电池已经山雨欲来风满楼。
网上流传的一则信息称，比亚迪内部已经通过相关实验，固态电池可以随时做到量产装车，所有的电池路线，比亚迪都有研究和相应专利储备。
一项统计显示，国内固态电池专利数量方面，比亚迪以76项专利居首位。
面对这个新世界，比亚迪已经做好了准备。
参考文献：《三元锂电池VS磷酸铁锂电池，是二分天下还是一方独霸？》公司研究室
《新能源锂电池系列报告之四：锂电正极高镍三元与磷酸铁锂两翼齐飞》华安证券
《正极风云：磷酸铁锂VS三元锂电》锦缎研究院
《重重挑战下，比亚迪如何重回王位？》妙投APP
《从“垂直整合”到“开放创新”比亚迪的“答案”到底是什么？》鬼斗车
《动力电池的战国时代 | 回望2021》AutoR智驾
《王传福的电池大冒险》澎湃新闻
《比亚迪狂飙》中国企业家
《LFP电池十年复盘与未来远望》高工锂电
《刀片电池是比亚迪反击的利刃，但不是翻盘的核武》未来汽车日报
《比亚迪搞大事情 王传福要“手撕”垂直整合？》投资中国网
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你如何看待比亚迪的突围呢？
比亚迪DM-i对本田i-MMD专利构成侵权吗？
当比亚迪DM-i技术发布的时候，可以说直接颠覆了消费者对比亚迪的一贯认知，震惊业界。比亚迪秦PLUS DM-i在实测中NEDC亏电油耗竟能做到百公里3.8升，刷新了比亚迪插电式混合车型在馈电状态下的油耗表现。
在以往的认知中，比亚迪唐DM电量充足时动力强劲，一旦电池电量低以后，便动力降低，噪音加大，被网友戏称，“有电是条龙，没电是条虫”。比亚迪的双模混动也被诟病油耗高，不节能，技术含量不如本田、丰田，横空出世的DM-i技术又有什么独到之处？
试驾过比亚迪秦PLUS DM-i和宋PLUS DM-i两款，比亚迪工作人员介绍DM-i工作原理是这样的，小飒疑惑，比亚迪DM-i和本田i-MMD工作不是一模一样吗？
EV模式下，车辆会纯电行驶。减速制动时，车辆能够实现能量回收。
城市工况，道路拥堵时而电池馈电时，HEV串联模式，也就是增程模式可以获得更高的燃油效率，也就是说发动机只发电，而不参与驱动车轮，这个时候驾驶感受和纯电相同。
高速行驶时，发动机会直接驱动车轮。DM-i车型是没有传统变速箱的，而是通过高效的单级变速器直接驱动车轮。
遇到高负载工况时，发动机和电机共同发力，获得更好的加速性能。
这样一看，比亚迪DM-i难道不会对本田i-MMD专利构成侵权吗？
小飒先捋一下比亚迪DM技术发展历程。
2008年比亚迪推出第一代DM技术，首次搭载车型为F3DM。DM1技术的原理，通过双电机与单速减速器的结构搭配1.0升自吸三缸发动机，实现了纯电、增程、混动（包括直驱）、三种驱动方式。
不过，第一代DM技术并没有获得市场的认可，当时一辆普通燃油版的F3售价在5万多元，而一辆DM版的F3DM售价高达16万元，选装太阳能车顶后，裸车售价达到20万元。
不过，当时比亚迪在发动机、机电耦合核心零部件上技术含量比不上今天，整车驾驶感受并不好，节能水平也远远落后丰田，加上做工粗糙，静谧性一般等缺点，并且F3DM和燃油版的F3在外观上几乎没有区别，销量惨淡也在意料之中。
2013年，比亚迪推出了第二代DM技术，搭载车型为秦2014款。DM2通过1.5Ti缸内直喷发动机（最大功率113kW），P3位置的峰值功率110kW的电机以及6速干式双离合变速箱，百公里加速5秒9，这个就是我们所熟悉的双模了。
2015年，比亚迪对DM2进行了改进，首搭车型为唐2015款。升级版的发动机改为为2.0T缸内直喷（最大功率151kW），变速箱改为6速湿式双离合，增加了110kW的后驱动电机实现了SUV百公里加速4秒9。
2018年，比亚迪带来了第三代DM技术，首搭车型为全新一代唐DM。DM3相较DM2最大的特点是增加了位于P0位置的BSG电机，P4电机提升为180kW/380N·m。之后DM3还出了双擎四驱（P0+P4）、两驱（P0+P3）等组合。
到了2020年，比亚迪发布了双模（DM）技术双平台战略，即DM-p平台和DM-i平台。DM-p平台的p即powerful，主打性能。DM-i的i即intelligent，主打节能。
2021年，比亚迪正式发布DM-i平台和车型，从技术原理上来说，DM-i和DM1一脉相承，不过DM1的1.0升自然吸气发动机+串列连接的两个电动发电机升级为DM-i热效率超过43%的1.5升阿特金森循环发动机+两个功率提升超过200%的电动发电机。同样的招式，换了一柄神兵利器后，效果自然不同。
再看大名鼎鼎的本田iMMD混动发展历程。
1997年，本田开发出第一代IMA（Integrated Motor Assist，整体式电动机辅助）系统。本田 IMA 混合动力系统主要由发动机、电动机、CVT变速箱以及 IPU智能动力单元组成，IMA是以发动机提供动力为主，电机作为辅助动力，发动机与电机常连接，电动机取代了传统的飞轮用于保持曲轴的运转惯性。
2013年，本田发布最新的混动系统i-MMD（SPORTHYBRIDIntelligentMultiModeDrive），首次搭载第一代i-MMD的车型是我们非常熟悉的第九代雅阁。本田的i-MMD开始以电机为主，发动机大部分时间来发电，i-MMD获得了三种不同的运行模式，在使用体验上更加贴近于纯电车型。
2016年，本田推出了第二代i-MMD混动系统，首搭车型为雅阁的中期改款车型。第二代i-MMD原理与第一代几乎一样，但零部件更加先进。
2017年，本田推出了第三代i-MMD混动系统，首搭车型为全新一代本田雅阁。第三代的i-MMD在原理和结构上与第一二代依然没有变化，而是继续优化。动机热效率从38.9%提升到了40.6%，能够拥有更好的燃油经济性；PCU（电源控制单元）体积缩小32%；采用了不含重稀土磁铁电机。
竟然是本田绕不开比亚迪的专利
从时间节点上看，2008年比亚迪推出第一代DM技术，而2013年本田才发布i-MMD，答案或许在比亚迪的一次内部电话会议。
2021年2月25日，比亚迪内部电话会议泄露：2012年，比亚迪就和本田签订了专利。
结合F3DM插混和本田iMMD混动的技术，我们可以大胆猜测：2012年，本田研发i-MMD，比亚迪的专利壁垒，后来通过比亚迪授权本田使用该专利，本田iMMD混动才得以面世。不过当时本田在基础工业上更强，有更好的发动机、电机等零部件，iMMD风头才盖过了比亚迪DM技术。
十余年的潜心发展，兜兜转转一大圈，比亚迪又回到了原点
2008年，比亚迪率先量产推出了全球首款插电混动车型F3dm，当时，面临的是同行和消费者的无尽嘲笑。
但是，恐怕谁也没有想到，就是这款十三年前横空出世的F3dm，其技术路线专利，将2021年的比亚迪再次推上顶峰！
在近几个月的插电混动汽车销量榜上，明显可以看出，插电混动车型，只有比亚迪和其他！
2021年，因为dmi系列的火爆，比亚迪一个月一个台阶，在短短六个月内，新能源汽车销量连续迈过3万辆、4万辆、5万辆、6万辆、7万辆、8万辆六个台阶，成为现象级新能源汽车。
F3dm技术路线，本就是全球最先进的插混技术路线
F3dm技术复杂吗？一点不复杂，甚至是全球最简单的插电混动车型技术路线，但因为做到了极简，效率极高！
F3dm技术成本高吗？一点不高，因为极简，整套系统的配件数量大幅减少，成本也大幅降低，没有比它更便宜、更实用的系统。
简单、高效、低成本，但是却有专利壁垒，以至于，潜心研发第二代IMMD混动技术的本田，设计了无数方案，最后也选择了这条极简路线，最后发现已经被比亚迪注册了专利。
直到2012年，本田获得了比亚迪专利授权，才于次年在美国上市二代IMMD混动技术，获得专利授权的过程不得而知，但是，本田肯定付出了相应的代价。
两者结构一模一样！
本田immd
Dmi插电混动系统和F3dm是何关系？
Dmi插电混动系统，其实就是F3dm技术路线！那么，很多人可能会疑问，为何F3dm没有火，Dmi插电混动系统却火了？
源于极简系统中的高效率配件！
比亚迪dmi
Dmi插电混动系统，由发动机、电动机、机电耦合系统、离合器、减速器等基础部件组成，其中发动机技术、电动机技术、机电耦合系统技术，是制约产品的关键。
F3dm时代，比亚迪的发动机热效率惨不忍睹，只有30%左右，而现在43.04%的发动机热效率，比当年提升了40%左右，油耗也自然降低40%左右，核心配件技术完全不可同日而言。
F3dm时代，比亚迪在新能源汽车领域孤军奋战，想找个好的电机供应商、机电耦合系统供应商，根本没有可能，哪像现在，一大把先进供应商，当时全靠自主研发，驱动效率也远比现在低。
所以，Dmi就是F3dm技术，但是，在技术路线上的各个具体核心配件上，已经实现了鸟枪换炮，才会实现惊人的蜕变。
写在最后：
十余年发展，比亚迪经历了DM1、DM2、DM3，到了现在的DMI，兜兜转转一大圈，又回到了原点！DMI系统，比亚迪将简单的几个核心部件做到了所能做到的极致，终于一鸣惊人！
