电动汽车的故事，比大多数人想象的要早得多。早在1828年，匈牙利发明家阿纽什·耶德利克就在实验室里捣鼓出了电磁转动的装置，六年后的1834年，美国人托马斯·达文波特直接造出了第一台用直流电机驱动的电动车。那时候，汽车市场上蒸汽、电动和内燃机三分天下，电动车的底盘和操控甚至比嘈杂的内燃机还干净利落。但这一切在1920年戛然而止——德州石油的大发现让内燃机成本一落千丈，而铅酸电池那可怜的续航里程根本没法跟一箱油跑几百公里的汽油车比。电动车就这么被踢出了舞台，一沉寂就是七十多年。
直到1991年，索尼把第一块商用锂离子电池扔进市场，电池工业才算炸开了锅。锂离子电池单位密度容量大，工作起来还特别稳，消费电子先被它洗了牌，然后汽车行业也盯上了这块肥肉。1996年，日产搞出了全球第一辆用圆柱形锂离子电池的电动车Prairie Joy EV，这车没进消费市场，只卖给车队用，但日本国立极地研究所把它拉到了北极当支援车，在零下几十度的环境下硬扛了六年没趴窝。锂离子电池在极端条件下的可靠性和耐久性算是被证明得明明白白，可日产还是没胆子把它推向普通消费者，这车前后只卖出去大约30台。
电池行业这边倒是没闲着。1995年，王传福在深圳龙岗成立了比亚迪，最初就做电动工具的电池，到2003年已经是全球第二大充电电池生产商。但电池产业的天花板很快就顶到了头，王传福手里攥着20亿，面临两个选择——半导体和汽车，最后他选了后者，一举收购了秦川汽车。同一年，马丁·艾伯哈德和马克·塔彭宁在硅谷创立了特斯拉，他们连电池都造不出来，只能在市场上翻来覆去地找现成货，最后盯上了已经大规模量产的18650圆柱电池，这玩意儿能量密度高、成本还低。2008年，Tesla Roadster问世，续航超过390公里，零百加速3.7秒，硅谷那些新贵们眼睛都不眨一下就掏出11万美元把它开回家。可这车卖一辆亏一辆，光电池管理系统的造价就奔着2万美元去了，每卖一台特斯拉倒贴1万美元。两位创始人先后出局，马斯克接盘成了第四任CEO，他心里清楚，再不找到便宜的电池供应商，特斯拉就得死在路上。
他把目光锁定了松下。那会儿松下正被等离子电视的败局拖进40亿美元的巨额亏损里，也得靠新业务翻身。2010年松下花3000万美元入股特斯拉，次年签下6.4亿颗18650电池的供应合同，两年后又追加到18亿颗。靠着这批电池，特斯拉在2012年卖出了超过2250辆Roadster，随后Model S如期而至，电动车市场终于被撕开了一道口子。同年，刚成立两年的宁德时代拿到了宝马的合同，开始给之诺电动车开发动力电池。
马斯克那边没停下折腾。他在Model S和Model X上用能量密度更高的三元材料电池站稳脚跟后，又推出了21700电池，单体容量比18650提升35%，能量密度涨了20%，系统成本反而下降9%。这波操作直接拉低了电动车的生产门槛，Model 3火爆全球，也给所有车企打了个样——原来电动车真能赚钱。蔚来、理想这些新势力趁政策东风冒了出来，宁德时代也把重心放到三元锂上，硬壳电池包加三元材料的组合一时间成了高端电动车的标配。与此同时，磷酸铁锂被甩到了角落里，它热稳定性好、安全，但能量密度低，低温下一掉电就是一大截，只能被装在一些廉价车型上，甚至成了某些车企骗补的遮羞布。
转机出现在2019年。特斯拉超级工厂落户上海，国产Model 3为了压低售价，破天荒地选了方形磷酸铁锂电池，这是磷酸铁锂首次攻入30万元级市场。最开始消费者还有顾虑，但经过几次OTA升级优化充电和放电能力，磷酸铁锂版Model 3逐渐被市场买账。2020年特斯拉在中国卖了近14万辆Model 3，其中一大半都是搭载磷酸铁锂的入门版，宁德时代的股价跟着一路飙升突破400元。随着电池产业链不断进化，磷酸铁锂的续航已经能跟三元锂掰手腕，加上新能源补贴退坡、原材料涨价，车企们开始主动换上磷酸铁锂。戴姆勒、大众、福特都明确表态要推磷酸铁锂车型，马斯克更是直接宣布全球标准续航版的Model 3和Model Y全部改用磷酸铁锂。另一边，王传福终于熬到了翻身的时候，2021年4月比亚迪宣布全系纯电车型都用磷酸铁锂刀片电池，他说这电池能“倒逼整个新能源汽车行业做出改变”。那一年1到11月，磷酸铁锂电池装机量占比达到50.5%，三年时间重新反超三元锂，而且这次它身上可没贴着低端标签。
但三元锂也没打算认输。上海交大125周年校庆上，沈南鹏问曾毓群，三四年后三元和磷酸铁锂会各占多少比例。曾毓群没给具体数字，只说充电桩普及后续航需求会降低，磷酸铁锂的份额增长会很快，但高端长续航车型还是离不开高能量密度的三元锂，所以宁德时代不能偏科，全产业链都得做。上个月特斯拉官方宣布加州Fremont工厂下线了第100万颗4680电芯，这是三元锂领域最让人兴奋的技术突破。2020年电池日上马斯克发布这种电芯时就吊足了胃口，甚至有人为了等新款电池的车型宁愿推迟提车。4680电芯直径46毫米、高80毫米，用激光雕刻去了极耳，把电池主要的发热部位给去掉了，内阻降下来，高密度电芯才成为可能。按特斯拉的性能规划，跟现在用的21700相比，4680电芯体积能量密度提升约12%，重量能量密度提升近19%，在续航这条战线上它被寄予了厚望。松下已经宣布在日本和歌山县的工厂建4680生产线，2023财年就能大规模量产。与此同时，德州超级工厂首批搭载4680电芯和结构化电池组的Model Y已经下线，一季度末就要交付给消费者。
历史在这儿打了个转。锂离子电池刚登场时，三元锂和磷酸铁锂的路线之争就埋下了伏笔。三元锂靠着能量密度先拿下一城，磷酸铁锂则靠安全和经济性杀了个回马枪。而如今4680电芯加上CTC、CTP这些结构技术，正在压缩三元锂的单位成本，到时候三元锂能不能重新抢回高地，还是会被钠离子电池这些全新的路线搅局取代？没人能打包票，只能等市场和时间来给了。
