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2021
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06
磷酸鐵鋰憑借自身優(yōu)勢(shì)在動(dòng)力電池行業(yè)扳回一局
作者:
被喻為新能源汽車(chē)“心臟”的動(dòng)力電池,隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)升溫而備受關(guān)注。當(dāng)下,由于技術(shù)不斷變革,加上原材料價(jià)格波動(dòng)等因素,動(dòng)力電池領(lǐng)域正發(fā)生新變化。
一直以來(lái),磷酸鐵鋰電池(LFP)和三元鋰電池(NCM,正極材料為鎳鈷錳三種材料)這對(duì)“冤家”斗得如火如荼。此前,磷酸鐵鋰電池多年穩(wěn)坐國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池霸主地位,但近年被三元鋰電池追趕上來(lái),并于2018年首次被三元鋰電池超越,且差距逐年拉大。2020年上半年,三元鋰電池高峰期在動(dòng)力電池市場(chǎng)的占比甚至一度超過(guò)七成。
然而,市場(chǎng)變幻莫測(cè)。在時(shí)隔近三年之后,磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量在2021年5月首次反超三元鋰電池。按業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè),磷酸鐵鋰電池的裝車(chē)量有望在6月也超過(guò)三元鋰電池,重新奪回動(dòng)力電池市場(chǎng)的冠軍寶座。
磷酸鐵鋰電池靠?jī)r(jià)格優(yōu)勢(shì),以及改進(jìn)能量密度和續(xù)航能力等技術(shù),正在扳回一局。
近日,中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,2021年5月,我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量共計(jì)13.8GWh,同比增長(zhǎng)165.8%。其中,磷酸鐵鋰電池5月產(chǎn)量為8.8GWh,占總產(chǎn)量63.6%,同比增長(zhǎng)317.3%,環(huán)比增長(zhǎng)41.6%;三元鋰電池產(chǎn)量5.0GWh,占總產(chǎn)量36.2%,同比增長(zhǎng)62.9%,環(huán)比下降25.4%。由于今年5月激增,磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量自2018年以來(lái)首次反超三元鋰電池,今年1~5月累計(jì)產(chǎn)量為29.9GWh,占總產(chǎn)量50.3%;同期,三元鋰電池累計(jì)產(chǎn)量為29.5GWh,占總產(chǎn)量49.6%。
而在裝車(chē)量上,磷酸鐵鋰電池暫時(shí)比三元鋰電池還稍遜一籌。5月,磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量同比增長(zhǎng)458.6%至4.5GWh,三元電池裝車(chē)量同比增長(zhǎng)95.3%至5.2GWh。今年前5個(gè)月,我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量累計(jì)41.4GWh,同比增長(zhǎng)223.9%。其中,三元鋰電池裝車(chē)量累計(jì)24.2GWh,同比上升151.7%,占總裝車(chē)量58.5%;磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量累計(jì)17.1GWh,同比增長(zhǎng)456.6%,占總裝車(chē)量41.3%。不過(guò),值得注意的是,磷酸鐵鋰電池目前在產(chǎn)量和裝車(chē)量的增速上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)三元鋰電池。按照這樣的速度,磷酸鐵鋰電池6月的裝車(chē)量可能也超過(guò)三元鋰電池。
主機(jī)廠紛紛“變心”。乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,今年1~5月,我國(guó)銷(xiāo)量排在前五的新能源車(chē)型為五菱宏光MINIEV、特斯拉Model3、特斯拉ModelY、比亞迪漢EV和廣汽埃安AionS。這五款車(chē)型中,五菱宏光MINIEV、比亞迪漢EV均采用磷酸鐵鋰電池,特斯拉Model3的基礎(chǔ)版和廣汽埃安AionS的部分版本用的也是磷酸鐵鋰電池。這與新能源乘用車(chē)企業(yè)此前對(duì)三元鋰電池趨之若鶩的情況有所不同。
今年1~5月,作為特斯拉、寶馬、五菱宏光等眾多車(chē)企電池供應(yīng)商的寧德時(shí)代以20.3GWh裝車(chē)量遙遙領(lǐng)先,在我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量榜上位居首位,比亞迪以及LG化學(xué)分別以5.9GWh和和3.9GWh的裝車(chē)量位居第二和第三。其中,寧德時(shí)代和比亞迪是采取磷酸鐵鋰和三元鋰兩條腿走路,而LG基本以三元鋰為主。去年上半年,LG化學(xué)得益于成為特斯拉的三元鋰電池供應(yīng)商而超越寧德時(shí)代,奪走全球動(dòng)力電池裝車(chē)量的頭把交椅。然而,今年以來(lái)情況有變,寧德時(shí)代又反超LG化學(xué)。
關(guān)于磷酸鐵鋰和三元鋰的占比,寧德時(shí)代和比亞迪方面在接受第一財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)皆回應(yīng)不便透露。不過(guò),記者了解到,這兩家企業(yè)在今年以來(lái)的磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量增長(zhǎng)更快。
在去年3月推出新一代磷酸鐵鋰電池——刀片電池之前,比亞迪新能源乘用車(chē)絕大多數(shù)采用三元鋰,但現(xiàn)在情況大反轉(zhuǎn)。比亞迪內(nèi)部人士接受第一財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)談到,每條生產(chǎn)線都是可以根據(jù)客戶(hù)的需求靈活調(diào)產(chǎn),客戶(hù)要什么電池的電動(dòng)車(chē)比亞迪就生產(chǎn)什么,目前根據(jù)車(chē)輛排產(chǎn)情況來(lái)說(shuō),應(yīng)該是刀片電池占比較大,目前熱銷(xiāo)的漢和DM-i車(chē)型都是采用刀片電池。5月,比亞迪新能源車(chē)銷(xiāo)量為31681輛,其中,比亞迪漢5月銷(xiāo)量為8214輛,新車(chē)宋PLUSDM-i車(chē)型銷(xiāo)量也在快速增長(zhǎng)。
寧德時(shí)代從去年下半年開(kāi)始向特斯拉供應(yīng)磷酸鐵鋰電池,在一定程度上滿(mǎn)足特斯拉不斷降本、不斷降低車(chē)型售價(jià)的訴求。隨著磷酸鐵鋰電池技術(shù)提升以及成本優(yōu)勢(shì)凸顯,小鵬、哪吒和零跑等造車(chē)新勢(shì)力企業(yè)也逐漸在一些車(chē)型上采用磷酸鐵鋰電池。
“今年以來(lái),磷酸鐵鋰電池反彈,與動(dòng)力電池的原材料價(jià)格上漲也有關(guān)?!币辆S經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理、中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)吳輝接受第一財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)如是說(shuō)。
記者從生意網(wǎng)上查到,國(guó)內(nèi)鈷價(jià)在最近幾個(gè)月波動(dòng)較大,但整體上呈現(xiàn)漲姿勢(shì),截至6月22日,鈷價(jià)為354666.66元/噸,與2月9日331833.34元/噸的價(jià)格相比,漲幅達(dá)到6.9%。
不僅是鈷,鋰離子電池其它原材料自去年第四季以來(lái)也大幅漲價(jià),如碳酸鋰的價(jià)格幾乎翻了一倍,氫氧化鋰也上漲了50%左右。另外,六氟磷酸鋰和部分溶劑和添加劑也都漲價(jià),從而帶動(dòng)鋰離子電池的正極材料和電解液兩大原料價(jià)格均出現(xiàn)不同程度的上漲。近日,伊維經(jīng)濟(jì)研究院按照不同電池對(duì)正極材料用量,測(cè)算出磷酸鐵鋰正極材料上漲對(duì)磷酸鐵鋰電池影響較小,影響比例為3.77%,主流三元正極材料上漲對(duì)三元鋰電池影響相對(duì)較高,影響比例超過(guò)10%?!拔覀儨y(cè)算得出三元電池對(duì)材料敏感性在30%左右,磷酸鐵鋰電池對(duì)材料的敏感性在14%左右。”吳輝如是說(shuō)。
據(jù)伊維經(jīng)濟(jì)研究院監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù),2017年,磷酸鐵鋰電池的價(jià)格為1750~1955元/KWh,而三元鋰電池價(jià)格為1650~1850元/KWh。近年來(lái),隨著技術(shù)進(jìn)步以及規(guī)模提升,兩者價(jià)格皆快速下降。2020年,磷酸鐵鋰電池價(jià)格為531~639元/KWh,而三元鋰電池價(jià)格為682~789元/KWh。目前,動(dòng)力電池整體價(jià)格維持在530~700元/KWh,處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),主要原因在于動(dòng)力電池廠商對(duì)主機(jī)廠的話語(yǔ)權(quán)較弱,但動(dòng)力電池廠商壓力非常大,不排除將來(lái)調(diào)整價(jià)格。動(dòng)力電池占整車(chē)成本40%左右,而如果動(dòng)力電池價(jià)格上漲,在補(bǔ)貼退坡背景下,主機(jī)廠的壓力也將增大。
吳輝稱(chēng),即使鈷不漲價(jià),磷酸鐵鋰在成本上也比三元鋰電池更有優(yōu)勢(shì),隨著新能源汽車(chē)補(bǔ)貼大幅退坡甚至未來(lái)被取消,主機(jī)廠越來(lái)越看重電池的成本。
目前,動(dòng)力電池的市場(chǎng)份額基本被磷酸鐵鋰和三元鋰這兩大技術(shù)路線的電池包攬,其余路線的動(dòng)力電池則如同星星之火。
不過(guò),磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池各自存在短板。三元鋰電池雖然能量密度較高,動(dòng)力特性好,但安全性差些。而磷酸鐵鋰性能穩(wěn)定,安全性較好,不受制于稀有金屬,成本更低,但能量密度較低,對(duì)低溫的耐受度相對(duì)較差。近年來(lái),搭載三元電池的特斯拉、蔚來(lái)、比亞迪等車(chē)企的電動(dòng)車(chē)發(fā)生過(guò)自燃,現(xiàn)代汽車(chē)由于LG化學(xué)提供三元電池的車(chē)型發(fā)生起火事件在今年2月發(fā)起大規(guī)模召回。而搭載磷酸鐵鋰電池的特斯拉Model3和比亞迪漢等車(chē)型則因冬天在北方城市出現(xiàn)電池續(xù)航衰減情況受到詬病。
動(dòng)力電池的技術(shù)有待進(jìn)一步突破,在材料、工藝、設(shè)計(jì)等方面要繼續(xù)努力。未來(lái),哪種技術(shù)路線將會(huì)勝出?
寧德時(shí)代和比亞迪的動(dòng)力電池加起來(lái)占國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池總裝車(chē)量的一半以上。寧德時(shí)代在國(guó)內(nèi)的福建、江蘇、青海、四川、廣東以及德國(guó)都設(shè)有動(dòng)力電池生產(chǎn)基地。而比亞迪除了在重慶、深圳、西安、青海、長(zhǎng)沙、貴陽(yáng)設(shè)有電池生產(chǎn)工廠外,在巴西也擁有磷酸鐵鋰電池工廠。截至2021年第一季度,寧德時(shí)代在國(guó)內(nèi)五大生產(chǎn)基地的規(guī)劃產(chǎn)能是226GWh,而比亞迪的規(guī)劃產(chǎn)能約有110GWh。采取磷酸鐵鋰和三元鋰兩條腿走路的寧德時(shí)代和比亞迪,接下來(lái)會(huì)將天平往哪條路線傾斜?這兩大電池巨頭對(duì)國(guó)內(nèi)甚至國(guó)際的電池路線走勢(shì)具有一定話語(yǔ)權(quán)。
比亞迪董事長(zhǎng)王傳福選擇押注磷酸鐵鋰電池。在本月舉行的2021重慶車(chē)展上,王傳福在演講中談到,汽車(chē)行業(yè)處于變革的關(guān)鍵期,變革就要有創(chuàng)新的技術(shù),要能解決市場(chǎng)的痛點(diǎn)。刀片電池解決了消費(fèi)者最關(guān)心的安全痛點(diǎn)。比亞迪依靠刀片電池的一己之力扭轉(zhuǎn)了動(dòng)力電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu),將磷酸鐵鋰從很艱難的情況下拉回到行業(yè)的正道。他強(qiáng)調(diào),電池技術(shù)一定要考慮產(chǎn)品安全性和社會(huì)資源承受度。沒(méi)有安全,新能源車(chē)全面普及就無(wú)從談起。同時(shí),動(dòng)力電池如果大量使用鎳、鈷等稀有金屬,那么當(dāng)原材料無(wú)法穩(wěn)定供應(yīng)或未來(lái)燃油車(chē)全部被新能源車(chē)代替時(shí),原材料的供需矛盾將不可避免。
為了攻克磷酸鐵鋰能量密度的短板,比亞迪在尋求突破,去年推出刀片電池的電池包的能量密度是140Wh/kg,未來(lái)將會(huì)在電芯層面從材料本身和設(shè)計(jì)方面進(jìn)一步提升,預(yù)計(jì)到2025年有望大于180Wh/kg。
關(guān)于三元鋰和磷酸鐵鋰兩條技術(shù)路線的占比問(wèn)題,寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群前不久在上海交大“問(wèn)道通未來(lái)-新能源與新能源智能汽車(chē)企業(yè)家校友高端對(duì)話”上也談到,他近期看好磷酸鐵鋰,磷酸鐵鋰電池的增長(zhǎng)速度會(huì)非???,因?yàn)樗容^便宜。他稱(chēng),隨著充電樁越來(lái)越多,消費(fèi)者的里程焦慮癥會(huì)緩解,電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程就不需要那么長(zhǎng),因此磷酸鐵鋰比例會(huì)逐漸增加,三元鋰占比會(huì)減少,但有些高端車(chē)還是需要長(zhǎng)續(xù)航的,因此高能量密度的三元鋰的市場(chǎng)仍然存在。三元鋰電池材料的供應(yīng)鏈會(huì)有巨大變化。
不過(guò),吳輝認(rèn)為,磷酸鐵鋰電池雖然在短期內(nèi)占有成本優(yōu)勢(shì),但從能量密度等方面看,其始終有局限性,要達(dá)到200Wh/kg已非常難。而三元鋰可以突破300Wh/kg以上,并且安全性也可以不斷提升,此外,其未來(lái)的降價(jià)空間將可能大于磷酸鐵鋰電池。據(jù)伊維經(jīng)濟(jì)研究院的測(cè)算,2021年,1KWh磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的平均價(jià)格分別是600元和700元,而到2030年,兩者的價(jià)格將分別是320元和300元,他從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看依然看好三元鋰電池。
作為動(dòng)力電池用戶(hù)之一,廣汽埃安今年攜手電池供應(yīng)商推出的彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)囊括三元鋰和磷酸鐵鋰兩種電池路線。廣汽埃安總經(jīng)理古惠南接受第一財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)談到,磷酸鐵鋰與三元鋰在很長(zhǎng)一段時(shí)間并行發(fā)展,從性能、價(jià)格等方面綜合來(lái)看,兩者各有千秋。在未來(lái)一段時(shí)間里,高端車(chē)型對(duì)續(xù)航里程要求高,三元鋰主要用于長(zhǎng)續(xù)航以及主打高性能的車(chē)型,例如強(qiáng)調(diào)加速性能、快充性能等車(chē)型會(huì)采用三元鋰,其它則采用磷酸鐵鋰,各有各的市場(chǎng)。電池技術(shù)發(fā)展非???,層出不窮,除了上述兩大技術(shù)路線,還有石墨烯電池和氫燃料電池等,此外固態(tài)電池等多種新型電池也將會(huì)不斷涌現(xiàn)。
目前,業(yè)內(nèi)正逐漸興起固態(tài)電池研發(fā)熱潮。不過(guò),按曾毓群判斷,3-5年內(nèi),能做到車(chē)?yán)锏?,都不是全固態(tài)電池。半固態(tài)電池或固態(tài)電池等電池在技術(shù)、成本等方面突破尚需要一定時(shí)間,但也有觀點(diǎn)認(rèn)為半固態(tài)電池或固態(tài)電池將可能成為未來(lái)的主流。動(dòng)力電池領(lǐng)域日益多元化,戰(zhàn)火正不斷升級(jí),未來(lái)誰(shuí)是王者?這存在諸多變數(shù)。曾毓群提到,未來(lái)不見(jiàn)得是三元鋰或磷酸鐵鋰,寧德時(shí)代有一些新東西,但是現(xiàn)在尚不便于對(duì)外講。
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