動(dòng)力電池路線(xiàn)之爭(zhēng)從未停止,三元材料、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰是國(guó)內(nèi)企業(yè)主推的 4 條路線(xiàn)。在政策推動(dòng)下,三元材料力壓磷酸鐵鋰漸漸成為市場(chǎng)主流。但進(jìn)入 2021 年以來(lái),磷酸鐵鋰一改此前頹勢(shì),快速增長(zhǎng),并先后在 5 月、7 月,分別在產(chǎn)量、裝車(chē)量上超越三元材料。
9 月磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量及裝車(chē)量再次大幅增加,結(jié)合近幾個(gè)月數(shù)據(jù),磷酸鐵鋰的增量越來(lái)越多,與三元材料的差距也不斷增大。鋰電池行業(yè)分析師陳磊表示,政策退坡后,磷酸鐵鋰與三元材料回到了同一起跑線(xiàn)上,而磷酸鐵鋰憑借更低價(jià)格、更高壽命、更安全應(yīng)用的特性,獲得了車(chē)企的更多青睞。
補(bǔ)貼褪去,磷酸鐵鋰憑借三大優(yōu)勢(shì)逆襲反轉(zhuǎn)
國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)主要有三元材料、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰 4 條,錳酸鋰、鈦酸鋰目前產(chǎn)銷(xiāo)量已微乎其微;而三元材料和磷酸鐵鋰不僅占據(jù)主要市場(chǎng)份額,彼此的市場(chǎng)爭(zhēng)奪也從未停止,此前,三元材料力壓磷酸鐵鋰,成為市場(chǎng)主流。不過(guò),從今年 5 月份開(kāi)始,磷酸鐵鋰電池首先在產(chǎn)量上重新反超三元材料,隨后又于 7 月份在裝車(chē)量上超越三元材料。
根據(jù)中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),磷酸鐵鋰電池再次在 9 月對(duì)三元鋰電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量、裝車(chē)量雙超越,且這一差距還在不斷拉大,其中,磷酸鐵鋰的裝車(chē)量已經(jīng)非常接近于三元材料的產(chǎn)量。
鋰電池行業(yè)分析師陳磊(化名)表示:“事實(shí)上,早在 2020 年,磷酸鐵鋰電池就展現(xiàn)出了超越三元鋰電池的勢(shì)頭?!标惱诜治稣J(rèn)為,與三元材料相比,磷酸鐵鋰的三個(gè)優(yōu)勢(shì)是它重返新能源汽車(chē)動(dòng)力電池榜首的重要原因。
首先是安全性,磷酸鐵鋰電池具有更高的高溫適應(yīng)性,在放電過(guò)程中,內(nèi)部穩(wěn)定較外部溫度高出 30℃,電池并不會(huì)受損;而在遭遇結(jié)構(gòu)性破壞時(shí),磷酸鐵鋰電池也不易出現(xiàn)自燃、爆炸等現(xiàn)象。在比亞迪的一項(xiàng)穿刺實(shí)驗(yàn)中,三元鋰電池從鋼針扎入到爆炸僅需 1.5 秒;而在對(duì)刀片電池進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)時(shí),則無(wú)明火、無(wú)煙,電池表面溫度也僅為 30℃-60℃,遠(yuǎn)低于三元鋰電池的 500℃的表面溫度,安全性顯而易見(jiàn)。
其次是更高的使用壽命。得益于其超長(zhǎng)的循環(huán)壽命優(yōu)點(diǎn),磷酸鐵鋰在經(jīng)歷 2000 次的 0.5C 倍率充電、1C 倍率放電之后,電池容量仍能保持到 93%。比亞迪表示,其新一代磷酸鐵鋰電池可提供 8 年 120 萬(wàn)公里的壽命保障。
第三則是成本優(yōu)勢(shì)。磷酸鐵鋰原材料更容易獲取,成本低于三元鋰電池。而隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量不斷增加,三元鋰電池所需的鈷、鎳兩大稀缺原材料持續(xù)供應(yīng)緊張,特別是今年,鋰電池原材料價(jià)格持續(xù)上漲,導(dǎo)致三元鋰電池廠(chǎng)商承載更大的成本壓力。截至 10 月 15 日,電解鈷價(jià)格已從年初的 27 萬(wàn)元/噸飆漲至 38 萬(wàn)元/噸;電解鎳再次調(diào)價(jià) 1500 元/噸漲至 14 萬(wàn)元/噸;磷酸鐵鋰價(jià)格雖然也在上漲,但目前 7.4 萬(wàn)元/噸的價(jià)格,仍顯得更親民。
“磷酸鐵鋰電池重獲市場(chǎng)認(rèn)可,是受市場(chǎng)檢驗(yàn)的,如特斯拉國(guó)產(chǎn) Model Y 標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版,采用磷酸鐵鋰電池后,續(xù)航里程僅較長(zhǎng)續(xù)航版和高性能版縮短 60 公里,而價(jià)格卻下降了 7 萬(wàn)元-10 萬(wàn)元;全系采用磷酸鐵鋰電池的比亞迪汽車(chē)銷(xiāo)量也非常不錯(cuò),帶動(dòng)了其他車(chē)企跟進(jìn)采用磷酸鐵鋰方案。我們認(rèn)為,磷酸鐵鋰已經(jīng)得到了各主機(jī)廠(chǎng)的青睞?!标惱诒硎?。
而真正讓磷酸鐵鋰與三元鋰重回同一起跑線(xiàn)的原因,是新能源汽車(chē)補(bǔ)貼大幅退坡。據(jù)了解,2012 年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020 年)》提出,到 2020 年,動(dòng)力電池模塊比能量密度要達(dá)到 300Wh/kg 以上,“這意味著,能量密度越高,獲得的補(bǔ)貼力度越大,而這一指標(biāo)要求只有三元鋰電池可以做到,這也是為什么此前三元鋰電池獲得快速發(fā)展的重要原因?!?/p>
但 2020 年后,補(bǔ)貼退坡逐漸歸零,驅(qū)動(dòng)三元鋰電池發(fā)展的主要因素消失,取而代之的是市場(chǎng)機(jī)制,事實(shí)表明,市場(chǎng)選擇了磷酸鐵鋰。陳磊表示,目前行業(yè)對(duì)能量密度的關(guān)注度已經(jīng)大幅下降,無(wú)論是磷酸鐵鋰還是三元材料,能量密度天花板難以突破,而目前這兩種技術(shù)方案中,磷酸鐵鋰裝車(chē)能量密度主要為 150Wh/kg,三元鋰電池裝車(chē)能量密度則為 160Wh/kg,兩者的差距并不大,在更低成本、更安全、更長(zhǎng)壽命的需求下,磷酸鐵鋰回歸,是市場(chǎng)的選擇。
根據(jù)中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),今年 1-9 月,<125Wh/kg 和≥16OWh/kg 的兩類(lèi)能量密度的電池裝車(chē)量比重整體呈下降趨勢(shì),特別是下半年,下降趨勢(shì)加快;而 125-140Wh/kg 和 140-160Wh/kg 兩個(gè)能量密度區(qū)間的電池裝車(chē)量比重呈上升狀態(tài)。其中,至 9 月份,140-160Wh/kg 能量密度區(qū)間的電池裝車(chē)量比重上升至市場(chǎng)第一位。
國(guó)際巨頭入場(chǎng),磷酸鐵鋰國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額占比已超 6 成
在磷酸鐵鋰技術(shù)方案重回國(guó)內(nèi)首位之時(shí),國(guó)際動(dòng)力電池大廠(chǎng)也宣布布局磷酸鐵鋰技術(shù)路線(xiàn)。
事實(shí)上,磷酸鐵鋰電極材料的特性首先由日本和美國(guó)科學(xué)家于上世紀(jì) 90 年代發(fā)現(xiàn)并研究,因其具有原物料來(lái)源更廣泛、價(jià)格更低廉且無(wú)環(huán)境污染的特性,獲得了美日等發(fā)達(dá)國(guó)家的推廣使用。
不過(guò),因其能量密度低的缺點(diǎn),國(guó)外新能源汽車(chē)廠(chǎng)商更傾向于采用三元材料,特別是特斯拉早期與松下的合作,更推高了三元材料在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的地位。
2012 年 7 月,累計(jì)虧損約 7 億美元的磷酸鐵鋰巨頭美國(guó) A123 系統(tǒng)公司申請(qǐng)破產(chǎn),這一事件標(biāo)志著國(guó)際上磷酸鐵鋰技術(shù)路線(xiàn)走向沒(méi)落。陳磊表示,目前除了中國(guó)大陸,海外市場(chǎng)的動(dòng)力電池基本都是三元材料,磷酸鐵鋰早已沒(méi)有在產(chǎn)業(yè)化。
而隨著上游材料持續(xù)緊缺,三元材料的制造成本及使用成本不斷攀升,為滿(mǎn)足不斷推高的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng),海外動(dòng)力電池巨頭也已開(kāi)始布局磷酸鐵鋰方案。
特別是現(xiàn)代、大眾、保時(shí)捷、通用等全球知名品牌先后發(fā)生汽車(chē)自燃事件后,動(dòng)力電池供應(yīng)商 LG 化學(xué)被推向風(fēng)口浪尖,更加速了海外市場(chǎng)重回磷酸鐵鋰方案的進(jìn)程。其中,在現(xiàn)代汽車(chē)因自燃召回事件中,LG 化學(xué)要承擔(dān) 1.4 萬(wàn)億韓元中的 70% 損失(約合 56 億人民幣);而在通用汽車(chē)召回事件中,LG 化學(xué)再次損失 19 億美元(約合 122.5 億人民幣)。
據(jù)了解,LG 化學(xué)在連續(xù)遭遇三元鋰電池自燃事件后,已于 2020 年年底剝離成立 LG 能源解決方案公司,專(zhuān)注研發(fā)磷酸鐵鋰電池技術(shù),根據(jù)海外媒體最新報(bào)道,LG 新能源方案公司有望在 2022 年建設(shè)一條磷酸鐵鋰電池試驗(yàn)生產(chǎn)線(xiàn)。
近日,韓國(guó)另一家動(dòng)力電池巨頭也宣布進(jìn)軍磷酸鐵鋰領(lǐng)域,SKI CEO 在 10 月 5 日表示:“我們正在考慮開(kāi)發(fā) LFP(磷酸鐵鋰)電池。盡管其容量密度較低,但是在成本和熱穩(wěn)定性方面有優(yōu)勢(shì)?!?/p>
陳磊表示:“三元鋰電池易燃的風(fēng)險(xiǎn),正在加速全球動(dòng)力電池市場(chǎng)切入磷酸鐵鋰市場(chǎng),截至目前,全球排名前五名的動(dòng)力電池企業(yè)中,寧德時(shí)代、LG 新能源、比亞迪、SKI 均已進(jìn)入這一領(lǐng)域,僅剩松下尚未發(fā)布磷酸鐵鋰技術(shù)路線(xiàn)。不過(guò),磷酸鐵鋰從布局到量產(chǎn)仍需一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程,至少需要一年時(shí)間的準(zhǔn)備?!?/p>
而主機(jī)廠(chǎng)方面,也已提前開(kāi)始導(dǎo)入磷酸鐵鋰電池。現(xiàn)代汽車(chē) 10 月 8 日表示,今年上半年已開(kāi)始著手研發(fā)搭載磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)車(chē),將在中國(guó)以外地區(qū)推出。10 月 14 日,電動(dòng)汽車(chē)公司 Electric Last Mile Solutions, Inc.也宣布,已與寧德時(shí)代達(dá)成協(xié)議,將由后者為其供應(yīng)磷酸鐵鋰電池。
本土造車(chē)新勢(shì)力領(lǐng)軍企業(yè)之一的蔚來(lái)汽車(chē),其創(chuàng)始人李斌此前并不看好磷酸鐵鋰,但近日其發(fā)布的新一代電池專(zhuān)利中,卻將磷酸鐵鋰電芯與三元鋰離子電芯混合搭配,并取名為“三元鐵鋰電池包”。
需要說(shuō)明的是,國(guó)內(nèi)市場(chǎng) 1 月-8 月汽車(chē)銷(xiāo)量最好的 10 款 BEV 車(chē)型中,五菱宏光 mini、特斯拉 Model 3、特斯拉 Model Y、比亞迪漢、歐拉 R1、埃安 S、奔奔、奇瑞 eQ1、小鵬 P7、榮威 Clever 等 7 款車(chē)均已配套磷酸鐵鋰電池。
顯而易見(jiàn),磷酸鐵鋰電池正火速回歸上車(chē),且勢(shì)頭迅猛。已有人士開(kāi)始擔(dān)心三元材料的未來(lái)前景;不過(guò),在陳磊看來(lái),磷酸鐵鋰不會(huì)取代三元材料,而是兩者共存。
目前,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)基本都是磷酸鐵鋰與三元鋰兼顧布局,即便是全系車(chē)型搭載磷酸鐵鋰電池的比亞迪,也有研發(fā)三元鋰電池,并供應(yīng)給福特汽車(chē)。兩條技術(shù)路線(xiàn)兼顧,也被當(dāng)成企業(yè)應(yīng)對(duì)未來(lái)動(dòng)力電池市場(chǎng)變局的措施之一。
在磷酸鐵鋰方面,“比亞迪影響力最大,不過(guò)產(chǎn)量卻是寧德時(shí)代最高,國(guó)軒高科也是前三玩家”。磷酸鐵鋰電池正極材料國(guó)內(nèi)出貨量第一的湖南裕能招股書(shū)透露,今年一季度來(lái)自寧德時(shí)代的收入占其總收入的比重達(dá) 58.07%,其次為比亞迪,比重為 38.92%。
需要指出的是,雖然磷酸鐵鋰回歸迅猛,但該方案的固有瓶頸依然存在,以能量密度來(lái)說(shuō),雖然以國(guó)軒高科為代表的企業(yè)已突破 210Wh/kg 瓶頸,但較三元鋰電池 350Wh/kg 的能量密度峰值仍有不小差距。即便如比亞迪的刀片電池,通過(guò)結(jié)構(gòu)改變確實(shí)可以提升能量密度并降低成本,但并沒(méi)有從本質(zhì)上改變磷酸鐵鋰的能量密度等短板。
磷酸鐵鋰電池同時(shí)存在低溫環(huán)境掉電的情況,這對(duì)需要續(xù)航里程穩(wěn)定的電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),是不可繞開(kāi)的問(wèn)題。陳磊表示:“兩條技術(shù)路線(xiàn)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),磷酸鐵鋰方案的不足,也給三元材料預(yù)留有足夠的發(fā)展空間。”
陳磊進(jìn)一步分析認(rèn)為,在三元材料領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)是產(chǎn)能龐大,但技術(shù)先進(jìn)性卻是國(guó)際企業(yè)稍有優(yōu)勢(shì),這也是國(guó)際企業(yè)一直主打高端動(dòng)力電池的原因,裝載該類(lèi)電池的車(chē)輛,可獲得更穩(wěn)定的駕駛體驗(yàn),這對(duì)價(jià)格相對(duì)不敏感的高端車(chē)市場(chǎng)來(lái)說(shuō),影響并不大,“我們預(yù)測(cè),磷酸鐵鋰與三元材料兩種動(dòng)力電池,未來(lái)市場(chǎng)份額將保持四、六開(kāi)的趨勢(shì)?!标惱诒硎?。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),9 月份國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰的市場(chǎng)份額已經(jīng)達(dá)到了 60.8%,而三元材料則下降至 39.11%。









