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                                        磷酸铁锂电池市场份额反超三元锂电池,真的要逆袭成功了?

                                        作者:陈玲丽时间:2022-11-29来源:电子产品世界收藏

                                        (NCM/NCA)和(LFP)是现阶段电动汽车动力领域最主流的两种技术路线。随着电池原材料价格不断上涨,具有成本优势的电池开始被更多车企采用。

                                        本文引用地址:http://www.weightlox.com/article/202211/441024.htm

                                        2022年第一季度,电池的装机量已全面反超电池,逐步提升。TrendForce在一份报告中预测,从2024年开始,磷酸铁锂电池的将超过电池。

                                        特斯拉是最早大规模采用磷酸铁锂电池的车企,该公司2022年第一季度生产的电动汽车中近50%采用了磷酸铁锂电池;福特汽车也计划推出搭载磷酸铁锂电池的电动车型,大众集团、小鹏汽车等公司也在推进搭载磷酸铁锂的电池车型;还有一些电动汽车制造商为部分车型增加了磷酸铁锂电池版本,Rivian此前宣布推出R1T皮卡、R1S SUV和EDV厢式货车的磷酸铁锂电池版本。

                                        磷酸铁锂电池“翻红”

                                        随着新能源汽车市场的不断升温,作为核心部件的动力电池也备受关注。在动力电池行业发展过程中,产业链不断追求一个三角,那就是 —— 更优越的性能、更低的成本、更好的安全性。

                                        目前,动力电池的基本上被磷酸铁锂电池以及三元锂电池所包揽,二者的竞争格局也一直在变化。三元锂电池是“性能派”代表,其能量密度更高、低温续航能力更好,但其安全性较差、成本更高;相反,“性价比派”磷酸锂电池能量密度较低、低温续航较差,但成本更低、更安全、循环寿命更高。

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                                        早期,磷酸铁锂电池在国内一度占比过半,但随着中国将发展新能源汽车上升至战略高度,为了引导电动汽车行业持续突破瓶颈,2018年国家新能源车补贴加入了电池能量密度这项考核标准,能量密度的门槛不断提高。受限于电化学特性,磷酸铁锂电池能量密度只有120Wh/kg左右,同样的重量下电池容量比高镍三元锂电池少了33.3%。

                                        补贴政策和用户对能量密度、续航的需求高居不下,三元锂电池逐渐成为了更加主流的选择。当然,得益于政策的倾斜,在这几年里三元锂电池也得到了高速的发展。

                                        当2019年乘用车领域取消地方补贴,总体的退坡幅度约为60%-67%,磷酸铁锂电池又重回行业焦点。当然磷酸铁锂这些年也取得了极大进步,当初磷酸铁锂的电动车续航都超不过200km,而现在磷酸铁锂具代表性的比亚迪刀片电池首发车型续航已经达到605km。

                                        2021年5月,我国磷酸铁锂电池月产量首次超过了三元电池;今年9月,磷酸铁锂电池装车量20.4GWh,占总装车量64.5%,同比增长113.8%,环比增长18.5%,装车量已经连续16个月超越三元锂电池,且二者占比差距呈现持续扩大。

                                        为何磷酸铁锂电池能实现?

                                        近年来,随着磷酸铁锂产业技术不断突破,能量密度不断提升、安全性更高、成本更低,不含镍、钴等稀少金属,代表了符合产业发展方向的绿色电池。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池有着更强的安全性和更好的稳定性,它的正极材料是磷酸铁锂,能有效避免因镍钴铝不稳定的高温结构所带来的风险。

                                        除了稳定性,成本及稳定的原材料供应,是磷酸铁锂电池一个重要的优点,这也是很多车型选择磷酸铁锂电池的重要原因。三元锂电池正极中包含镍、钴、锰三种元素组成的“三元前驱体”,因此在电池能量密度方面具有性能优势的同时,受关键材料价格上涨的影响也较大。

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                                        01 磷酸铁锂电池不含镍、钴等稀少金属

                                        近年来,新能源汽车发展迅速,三元锂电池使用大量的镍、钴资源整体处于供不应求的状态,导致了原材料价格暴涨。反观磷酸铁锂电池,锂资源和磷酸铁资源充足,所以相关成本相对较低。更稳定的原材料、更低的成本,也让磷酸铁锂电池再次成为市场主流。

                                        全球700万吨的钴储量,在新能源汽车渗透率仅保持20%的情况下,一年就使用掉全球2%的钴资源。但实际上,新能源汽车的发展速度不会是等比例的,对钴资源的需求在持续快速增长。

                                        如果实现100%新能源渗透率,即实现汽车全面电动化,电动汽车的钴储量就需要340万吨,全球700万吨钴储量根本不够用。照目前新能源汽车推广应用的加速度,如果不加以去钴干涉,全球钴储量可使用时间可能不足10年。

                                        同时,预估到2050年,镍年度消费量将从当前的250万吨增至920万吨。照此计算,全球9400万吨镍储量,仅大概够用10年时间。从可持续发展考虑,去钴去镍势在必行。

                                        面对新能源车渗透率提升、钴镍原材料价格飙升、供需矛盾加剧等挑战,越来越多的产业链企业加入到磷酸铁锂行列,要摆脱对不可再生资源的依赖,加速去钴、去镍,布局更安全可靠、更绿色环保的电池路线。

                                        02 解决磷酸铁锂电池的硬伤

                                        2020年三元锂电池的发展逐渐放缓,但是磷酸铁锂电池则突飞猛进。能量密度低和低温性能差,一直是磷酸铁锂电池的硬伤,电化学特性很难改变,但是可以用辅助技术来克服。

                                        2019年底,宁德时代正式发布了CTP(Cell To Pack)技术,简单来说这个技术就是改变电池包内部的布局结构,去掉模组将电芯直接组成Pack。这种无模组的结构带来的好处就是电池包的体积利用率上升15-20%,能量密度提升10-15%,零部件数量减少40%,生产效率提升50%。

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                                        结果就是磷酸铁锂电池系统能量密度可以超过160Wh/kg,成功摸到了补贴政策的大门。这是个很重要的前提,如果铁锂电池达不到补贴政策的要求,也就达不到降本的目的,那就还不如继续用三元锂电池。

                                        采用类似技术的,还有一直在磷酸铁锂电池领域奋斗的比亚迪。在2020年初,比亚迪正式发布了刀片电池,原理上和宁德时代的CTP技术非常相似,都是通过去掉电池模组的方式,在电池包有限的空间里放下更多的电池,以提高Pack的整体能量密度。

                                        另外,针对磷酸铁锂电池低温性能差的痛点,宁德时代也在2019年发布了电芯自加热技术,通过使用BMS控制算法和整车动力总成架构,可以控制电芯在短时间内进行快速充放电。让电芯从内部发热,实现电芯的自加热效果。

                                        除了电池本身的提升以外,基础建设的提升也是磷酸铁锂电池的重要推手。越来越方便的充电环境下,用户也对续航的敏感度逐渐下降,这也是磷酸铁锂出现的重要契机。

                                        03 磷酸铁锂电池的价格是核心竞争力

                                        磷酸铁锂电池让电池厂家和车企主动使用磷酸铁锂电池的最核心的原因是:价格。

                                        2020年10月,特斯拉第一次使用三元锂以外的电池类型,正式推出了采用宁德时代磷酸铁锂电池版本的Model 3,标准续航版车型NEDC续航从之前的445km提升至了468km,但是售价却从27.15万元降低至24.99万元,购车门槛进一步降低。

                                        从逐渐提高的销量和上海超级工厂生产的Model 3出口欧洲、日本市场,可以看出特斯拉已经完全认可了来自中国的磷酸铁锂电池,也想依托于磷酸铁锂电池的价格优势,获得更多海外市场。

                                        可以看出磷酸铁锂的崛起,让电动车的整体BOM成本大幅下降,也让电动车可以以更高的性价比触及到更多想要尝试纯电动车的消费者,而磷酸铁锂电池的出货量也随之大涨。

                                        未来动力电池市场格局

                                        政策的逐步推出,新能源汽车行业也将逐渐回到市场化的时代。消费者对电动车接受度不断提高后,磷酸铁锂电池依靠更低的价格,替代三元锂电池覆盖了一部分价格敏感性用户,但是偏低的电池能量密度和更弱的低温充放电性能也是磷酸铁锂电池无法避开的弱电场景,对于续航敏感型的用户三元仍然是最优选择。

                                        磷酸铁锂和三元锂在当今这个时代并没有绝对的孰优孰劣,二者更像是面对这个多样化市场互补的产品。就像燃油车时代,卖到中东地区的车型需要更大的散热水箱,而远东地区的车需要更大的PTC加热组件。电池也需要更极致的价值释放。

                                        值得关注的是,磷酸铁锂虽然市占率不断提升,但并不意味着三元锂电池将会一蹶不振。目前,三元高镍路线依然占据大量市场份额,而且随着新能源汽车市场多元化的发展路径,不同的车型、不同的价格对于动力电池的需求注定也是不同的,两者之间不会出现绝对的替代关系。

                                        采用磷酸铁锂电池的举措不仅可以在原材料涨价的趋势下保持入门车型的价格吸引力,还可以更好地将三元锂电池产量分配给高端长续航车型,以此减缓三元锂电池短缺带来的供应压力,进一步扩大电动车型整体产能?!?/p>

                                        在市场和技术以及补贴政策的导向之下,具有寿命、成本、安全性优势的磷酸铁锂电池更多被平民车型、运营车型、商用车型所??;具有大容量、高能量密度、快充效率更高的三元锂离子电池多为中、高端车型所选。

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                                        除了彼此间的较量,还有其他竞争者的出现。动力电池的技术演进分为材料迭代和结构迭代,虽然因动力电池在化学配方上突破起来成本高、开发周期长,近年结构迭代的步子更大,但是动力电池厂商并没有放弃通过材料颠覆掌握更多行业话语权的野心。

                                        日前,宁德时代透露钠电池最快于明年三季度量产。相比于锂电池,钠电池原材料获取方便、价格便宜、循环寿命长。钠电池的成本理想情况下会比锂电池成本降低30%左右,有望实现对铅酸、磷酸铁锂电池的部分替代。

                                        为了寻找性能更好的电池,现在有的企业还把“枪”瞄准到了“燃料电池”。近一年,国家与地方政府也不断推出关于燃料电池的政策,想通过燃料电池实行“弯道超车”。

                                        而且,随着钠离子电池、固态电池等新型电池技术的研发布局不断加快,未来动力电池技术路线将会开始更加激烈的市场争夺战。



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