鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:662次 | 2021年05月13日
從“蟄伏”到“驚蟄” 磷酸鐵鋰加速逆襲
□被三元電池?cái)D占市場(chǎng)份額多年后,磷酸鐵鋰離子電池2020年迎來“高光時(shí)刻”。
□自2020年三季度以來,磷酸鐵鋰離子電池的需求和出貨量陡增,僅十二月就實(shí)現(xiàn)6.89Gwh的裝機(jī)量,領(lǐng)先三元電池近1Gwh。
□除了在乘用車領(lǐng)域與三元?jiǎng)恿︿囯x子電池激烈交鋒外,磷酸鐵鋰離子電池還在不斷縮小與鉛酸電池的成本差距,擠占后者的傳統(tǒng)市場(chǎng)。
◎周健○編輯邱江
“蟄伏”多年的磷酸鐵鋰離子電池在2020年表現(xiàn)可謂“高光”。在政策、技術(shù)和市場(chǎng)的共同推動(dòng)下,磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)鏈由此開啟新一輪的市場(chǎng)周期?!邦A(yù)計(jì)2021年磷酸鐵鋰國內(nèi)市場(chǎng)裝機(jī)量將迎來40GWh至50GWh的需求,尤其是在個(gè)人乘用車、儲(chǔ)能、二三輪電動(dòng)汽車等市場(chǎng)?!敝嘘P(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)于清教預(yù)測(cè)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2020年重回“C”位
從2020年初比亞迪刀片電池問世,到年中特斯拉國產(chǎn)Model3入門車型換“心”,再到年末“扎堆”新能源乘用車銷售榜單,磷酸鐵鋰離子電池在剛剛過去的2020年迎來“高光時(shí)刻”。
據(jù)我國汽車動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù),2020年我國動(dòng)力鋰離子電池累計(jì)銷量65.9GWh,同比下降12.9%。其中,三元鋰離子電池累計(jì)銷售34.8GWh,同比下降34.4%;磷酸鐵鋰離子電池累計(jì)銷售30.8GWh,同比上升49.2%,成為唯一實(shí)現(xiàn)同比上升的動(dòng)力鋰離子電池類型。
被三元電池?cái)D占市場(chǎng)份額多年后,磷酸鐵鋰離子電池終于“揚(yáng)眉吐氣”了。
2016年十二月,新能源補(bǔ)貼政策調(diào)整,首次將電池系統(tǒng)能力密度納入考核標(biāo)準(zhǔn),補(bǔ)貼“門檻”逐年新增,高能量密度、長(zhǎng)續(xù)航里程成為核心指標(biāo),磷酸鐵鋰離子電池在乘用車市場(chǎng)的份額因此被三元電池蠶食。2019年,磷酸鐵鋰離子電池乘用車的裝機(jī)量占比僅約為4%,總裝機(jī)量占比從2017年的49%下降至36%。與此同時(shí),三元電池的總裝機(jī)量從16.31GWh上升至39.12GWh,占比提升至63%。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
進(jìn)入2020年,政策的“有形之手”將磷酸鐵鋰離子電池重新拽回了乘用車“賽道”。
當(dāng)年四月,新能源補(bǔ)貼政策公布,不僅規(guī)定補(bǔ)貼前售價(jià)須在30萬元以內(nèi),還明確未來2年平緩補(bǔ)貼退坡力度和節(jié)奏,且維持電池系統(tǒng)能量密度指標(biāo)不變,2021年至2022年原則上保持技術(shù)指標(biāo)總體穩(wěn)定。
在此背景下,乘用車主機(jī)廠加速推出磷酸鐵鋰離子電池主力車型。工信部最新一批新能源汽車申報(bào)目錄顯示,23款標(biāo)明電池類型的純電車型中,有9款采用磷酸鐵鋰離子電池,占比近四成。值得關(guān)注的是,其中一汽集團(tuán)的紅旗E-QM5和奔騰E05兩款車型所搭載的動(dòng)力鋰離子電池來自弗迪電池,這意味著繼全系車型加速切換后,比亞迪刀片電池正式開啟外供。
“磷酸鐵鋰離子電池去年推出的刀片電池或者CTP,能量密度提高了,成本下降了。去年還在試行,今年隨著技術(shù)的成熟、產(chǎn)量的提升,磷酸鐵鋰在乘用車?yán)锏难b車量會(huì)大幅度提升。”在汽車行業(yè)分析師張翔看來,磷酸鐵鋰離子電池加速“上車”的趨勢(shì)還將延續(xù)。
于清教認(rèn)為,公共領(lǐng)域電動(dòng)化程度的提升,將被悉數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿徼F鋰離子電池的裝機(jī)量?!傲姿徼F鋰在公共領(lǐng)域電動(dòng)化市場(chǎng)的占有率更高,氫燃料車短時(shí)間內(nèi)還難大面積推廣?!?/p>
性價(jià)比“算出”市場(chǎng)選擇
“2020年,新能源汽車可持續(xù)發(fā)展能力更強(qiáng),因此也被行業(yè)含義為新能源汽車市場(chǎng)化發(fā)展的元年,整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段。”工信部裝備工業(yè)一司汽車發(fā)展處副處長(zhǎng)馬春生在2020年底的一場(chǎng)媒體溝通會(huì)上做出如此判斷,依據(jù)的是新能源汽車市場(chǎng)的兩點(diǎn)變化:一是個(gè)人消費(fèi)比例從兩年前的20%大幅提升至近70%;二是非限購城市購買比重達(dá)到60%。
隨著銷售端主體的轉(zhuǎn)變,“量入為出”成為消費(fèi)者和車企的共同選擇。
在乘聯(lián)會(huì)統(tǒng)計(jì)的2020年新能源汽車零售排行榜上,前10名中至少有4款車型搭載磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰離子電池,分別為特斯拉Model3、宏光MiniEV、奇瑞eQ和比亞迪漢EV,全年累計(jì)銷量分別為13.75萬輛、11.28萬輛、3.82萬輛和2.88萬輛。
從售價(jià)上看,四款車型呈現(xiàn)兩極分化。特斯拉國產(chǎn)Model3和比亞迪漢EV的價(jià)格超過20萬元,宏光MiniEV和奇瑞eQ的售價(jià)僅為幾萬元。其中,特斯拉國產(chǎn)Model3的入門車型因換裝寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰離子電池,售價(jià)下探至25萬元以內(nèi),令當(dāng)月的產(chǎn)量環(huán)比提高約1萬輛達(dá)到2.29萬輛。
磷酸鐵鋰離子電池的“高低端通吃”,得益于其與生俱來的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)和技術(shù)革新不斷提升的能量密度。
“左右用戶決定的因素有很多,用哪種電池并不是關(guān)鍵因素。但對(duì)主機(jī)廠來說,電動(dòng)汽車的性價(jià)比、安全等卻跟電池緊密相關(guān)。”一位車企高管解釋稱。
華安證券測(cè)算,磷酸鐵鋰的使用成本約為0.08元/Wh,相比三元正極材料可以節(jié)省0.15至0.21元/Wh,對(duì)應(yīng)降低成本65%至72%。在現(xiàn)行補(bǔ)貼政策下,帶電量55kWh、續(xù)航405公里的三元電池替換為磷酸鐵鋰離子電池,成本可下降0.46萬元至0.56萬元。
另一方面,“殊途同歸”的刀片電池、CTP等新型電池工藝相繼問世,使得磷酸鐵鋰離子電池的系統(tǒng)能量密度可達(dá)160Wh/kg,不僅滿足車企達(dá)到補(bǔ)貼系數(shù)0.9的技術(shù)要求,更因體積利用率的提升和電池包結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化等而降低成本。
國軒高科近期公布了單體能量密度為210Wh/kg的磷酸鐵鋰軟包電池,以及與CTP原理相似的JTM技術(shù),即將卷芯直接安裝在模組中?!埃姿徼F鋰軟包電池)目前已超過三元常規(guī)523電池的水平,接近622電池的能量密度?!眹幐呖乒こ萄芯靠傇撼?wù)副院長(zhǎng)徐興無稱。
應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展
近期,美國賓夕法尼亞州立大學(xué)王朝陽院士團(tuán)隊(duì)發(fā)表的一篇文章,讓市場(chǎng)意識(shí)到磷酸鐵鋰離子電池仍有潛能可挖。
文章中,王朝陽展示了一款熱調(diào)制磷酸鐵鋰(TM-LFP)刀片電池,通過在普通的磷酸鐵鋰離子電池正極新增用于內(nèi)部加熱的鎳箔,便能解決其在低溫環(huán)境下的電化學(xué)性能問題,并能在全氣候條件下充電10分鐘而實(shí)現(xiàn)250英里續(xù)航里程。此外,其簡(jiǎn)化的溫度管理系統(tǒng),進(jìn)一步提升了CTP效率和降低電池系統(tǒng)成本,使用壽命可達(dá)200萬英里。
“這種電池降低了重量、體積和成本。我很高興終于找到一種使主流消費(fèi)者受益的電池,讓每個(gè)人都買得起電動(dòng)汽車?!蓖醭栐诮邮懿稍L時(shí)如是說。
有潛能可挖的還有應(yīng)用場(chǎng)景。除了在乘用車領(lǐng)域與三元?jiǎng)恿︿囯x子電池激烈交鋒外,磷酸鐵鋰離子電池還在不斷縮小與鉛酸電池的成本差距,擠占后者的傳統(tǒng)市場(chǎng)?!般U酸現(xiàn)在是0.4元/Wh,磷酸鐵鋰是0.5至0.6元/Wh,兩者價(jià)格差不多,但性價(jià)比不相同。我覺得從今年開始,磷酸鐵鋰離子電池在電動(dòng)兩輪車、起動(dòng)啟停、船舶電源方面會(huì)有大量應(yīng)用?!庇谇褰瘫硎?。
在天能股份董事長(zhǎng)張?zhí)烊慰磥?,磷酸鐵鋰離子電池正在通過共享電單車、外賣等增量市場(chǎng)切入電動(dòng)兩輪車領(lǐng)域。“從幾家大的整車公司看,磷酸鐵鋰離子電池的比例大約在20%。在共享電單車領(lǐng)域,幾乎能做到全覆蓋。一些新的領(lǐng)域比如外賣,發(fā)展也還可以。”
5G基站的建設(shè)早已打開了磷酸鐵鋰離子電池用于基站儲(chǔ)能的市場(chǎng)空間。據(jù)天風(fēng)證券測(cè)算,7000次循環(huán)壽命下,磷酸鐵鋰離子電池的成本僅為傳統(tǒng)鉛酸電池的三分之一;預(yù)計(jì)2020年至2023年間,5G基站帶來的備用電源儲(chǔ)能需求分別為7.6GWh、9.7GWh、10.8GWh和11.9GWh。從2020年初開始,我國移動(dòng)、我國鐵塔等陸續(xù)招標(biāo)采購磷酸鐵鋰離子電池用于基站儲(chǔ)能。
船舶應(yīng)用方面,全球電量最大的純電動(dòng)商用船舶——“長(zhǎng)江三峽1”號(hào)游輪在2020年底正式開工,搭載的便是寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電芯組成電池組,總電量達(dá)到7.5MWh,超過100輛純電動(dòng)汽車的電池容量總和。億緯鋰能、國軒高科等也在跟進(jìn)布局這一領(lǐng)域。
產(chǎn)業(yè)鏈共解供需失衡
自2020年三季度以來,磷酸鐵鋰離子電池的需求和出貨量陡增,僅十二月就實(shí)現(xiàn)6.89Gwh的裝機(jī)量,領(lǐng)先三元電池近1Gwh。
進(jìn)入2021年,磷酸鐵鋰離子電池旺盛的需求還在延續(xù)?!敖衲甏汗?jié)其實(shí)也休息不了幾天,現(xiàn)在市場(chǎng)需求還比較旺,排單都比較滿?!眹幐呖频囊晃还ぷ魅藛T如是說。
下游廠商放量出貨,產(chǎn)業(yè)鏈供需失衡,上游材料價(jià)格上揚(yáng)。
鑫欏資訊顯示,2020年磷酸鐵鋰產(chǎn)量呈現(xiàn)明顯的前低后高格局,下半年產(chǎn)量達(dá)9.64噸,占全年產(chǎn)量的三分之二,其中49%用于動(dòng)力鋰離子電池。2020年八月底開始,六氟磷酸鋰的價(jià)格從6.95萬元/噸一路上漲至最新約11萬元/噸;電池級(jí)碳酸鋰的漲價(jià)也從2020年十月開始啟動(dòng),目前約為6.5萬元/噸。
“六氟磷酸鋰的生產(chǎn)門檻高,成本占比也低,每次都是先漲價(jià)?!币晃涣姿徼F鋰離子電池重要廠商的工作人員說,“2020年三季度開始所有的材料都在漲,一般是協(xié)議鎖量鎖價(jià),漲價(jià)前也會(huì)跟我們協(xié)商。”
有關(guān)短時(shí)間內(nèi)上游材料漲價(jià)的預(yù)期,電池廠商表示,因?yàn)橛心旰笊a(chǎn)儲(chǔ)備的需求,進(jìn)貨比較集中;材料廠家則稱,由市場(chǎng)供需關(guān)系決定價(jià)格走勢(shì)。
“從2021年開始,全球鋰離子電池市場(chǎng)需求將有明顯提升,但目前來看,全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)量供給相對(duì)較慢,有效供給不足?!睂幍聲r(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群日前表示,未來5年,鋰電產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)將迎來井噴期,快速進(jìn)入TWh時(shí)代(1TWh=1000GWh)。
據(jù)中信證券測(cè)算,預(yù)計(jì)2020年、2021年和2022年磷酸鐵鋰正極材料需求分別為13萬噸、24萬噸和34萬噸??紤]到未來全球動(dòng)力鋰離子電池與儲(chǔ)能電池需求,預(yù)計(jì)2025年全球磷酸鐵鋰正極材料需求約為98萬噸,對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模約為280億元。
隨著市場(chǎng)需求逐步擴(kuò)大,上游材料廠商啟動(dòng)新一輪擴(kuò)產(chǎn)周期,下游電池龍頭公司也勢(shì)必要深入合作,以保障材料的穩(wěn)定供應(yīng)。
在此背景下,德方納米、富臨精工(江西升華)、湖南裕能等鐵鋰材料公司率先啟動(dòng)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,磷酸鐵鋰離子電池出貨量第一的寧德時(shí)代則以出資參股的方式深度綁定上述公司,比亞迪也出現(xiàn)在湖南裕能的增資名單中。