鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:542次 | 2021年12月28日
動(dòng)力鋰電池之爭(zhēng)反轉(zhuǎn),磷酸鐵鋰“逆襲”成功
集微咨詢(JWinsights)認(rèn)為,磷酸鐵鋰重回主戰(zhàn)場(chǎng)是大勢(shì)所趨,原因有三:
-新能源汽車(chē)步入規(guī)模釋放,各車(chē)企的產(chǎn)品已逐漸得到驗(yàn)證,車(chē)企在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)也逐漸趨于理性,續(xù)航、安全、可靠是車(chē)企和用戶有關(guān)新能源汽車(chē)以及動(dòng)力鋰離子電池的剛性需求。
-磷酸鐵鋰在成本、安全、壽命等方面的優(yōu)勢(shì)正好可以切中車(chē)廠的痛點(diǎn),全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈都在加大布局。
-三元鋰電和磷酸鐵鋰的集成,可讓兩者弱勢(shì)互補(bǔ),優(yōu)勢(shì)協(xié)同,目前已有車(chē)企在嘗試,這也是未來(lái)的技術(shù)方向。
磷酸鐵鋰裝車(chē)量持續(xù)三月反超三元鋰電
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%
去年年底,磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰離子電池開(kāi)始強(qiáng)勢(shì)回歸,今年以來(lái),更是不斷實(shí)現(xiàn)逆襲,并全面反超三元鋰電。今年五月,磷酸鐵鋰的裝車(chē)量開(kāi)始出現(xiàn)上升趨勢(shì),并在七月一舉超過(guò)三元鋰電,后續(xù)8-九月也延續(xù)了這一上升態(tài)勢(shì)。
具體來(lái)看,我國(guó)汽車(chē)動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示,2021年五月,磷酸鐵鋰裝車(chē)量明顯上升,共計(jì)4.5GWh,同比上升458.6%,環(huán)比上升40.9%;而三元鋰電疲于上升,共計(jì)裝車(chē)5.2GWh,同比上升95.3%,環(huán)比上升只有1.0%。
七月,有關(guān)磷酸鐵鋰而言,是“重要的時(shí)間節(jié)點(diǎn)”:其合計(jì)裝車(chē)5.8GWh,占總裝車(chē)量的51.3%,超過(guò)三元鋰電的裝車(chē)量5.5GWh;而三元鋰電的裝車(chē)量占比也從上個(gè)月的54.1%滑落至48.7%。
8-九月,磷酸鐵鋰的上升態(tài)勢(shì)愈發(fā)強(qiáng)勁,八月共計(jì)裝車(chē)7.2GWh,環(huán)比上升24.4%,九月裝車(chē)量達(dá)到9.5GWh,環(huán)比上升32.3%;而八月,三元鋰離子電池共計(jì)裝車(chē)5.3GWh,其裝車(chē)量占比繼續(xù)跌至43%;九月,三元電池裝車(chē)量環(huán)比雖上升15.0%,但裝車(chē)量占比繼續(xù)下降,跌至40%以下。
總體而言,2021年1-九月,磷酸鐵鋰裝車(chē)量累計(jì)44.8GWh,占總裝車(chē)量48.7%。以上數(shù)據(jù)都充分表明,磷酸鐵鋰在新能源汽車(chē)領(lǐng)域再次占據(jù)上風(fēng),而且全年裝車(chē)量有望進(jìn)一步上升,最終趕超三元鋰電。同時(shí),基于新能源汽車(chē)的市場(chǎng)規(guī)模,以及磷酸鐵鋰的技術(shù)特點(diǎn),集微咨詢(JWinsights)認(rèn)為,未來(lái),磷酸鐵鋰重回主戰(zhàn)場(chǎng)是大勢(shì)所趨。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)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(wú)人設(shè)備
磷酸鐵鋰重回主戰(zhàn)場(chǎng)背后
其實(shí),輝煌歲月之于磷酸鐵鋰早已有之,新能源汽車(chē)發(fā)展這十多年間,磷酸鐵鋰和三元鋰電的發(fā)展也在不斷更替中。
2009年伊始,乘著新能源汽車(chē)市場(chǎng)逐漸放量的東風(fēng),磷酸鐵鋰曾一枝獨(dú)秀,屆時(shí)風(fēng)光無(wú)二。2009年,科技部、財(cái)政部、發(fā)改委、工信部聯(lián)合啟動(dòng)了“十城千輛節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣應(yīng)用工程”,標(biāo)志著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正式上升為國(guó)家戰(zhàn)略。由于比亞迪等國(guó)內(nèi)車(chē)企在磷酸鐵鋰離子電池方面的儲(chǔ)備和應(yīng)用,磷酸鐵鋰便成為新能源汽車(chē)發(fā)展最重要的技術(shù)路線。
但隨著補(bǔ)貼政策標(biāo)準(zhǔn)的更新以及消費(fèi)者有關(guān)新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程要求的逐漸提高,這一風(fēng)向在2012年開(kāi)始發(fā)生變化。2012年六月,《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》公布,該規(guī)劃提出,到2015年,動(dòng)力鋰離子電池模塊比能量達(dá)到150Wh/kg以上;到2020年,動(dòng)力鋰離子電池模塊比能量達(dá)到300Wh/kg以上。
而在當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平下,磷酸鐵鋰達(dá)不到上述要求。尤其在2016-2019年,伴隨電動(dòng)化的深入,乘用車(chē)逐漸成為新能源汽車(chē)推廣的主力,而新能源乘用車(chē)的補(bǔ)貼政策將電池包的能量密度以及續(xù)航里程作為重要指標(biāo)。新能源汽車(chē)公司為追求高額補(bǔ)貼,逐步放棄磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰離子電池,轉(zhuǎn)向三元鋰電。
不過(guò),2019年年中以來(lái),伴隨新能源汽車(chē)補(bǔ)貼持續(xù)退坡,以及動(dòng)力鋰離子電池新技術(shù)的加持,磷酸鐵鋰的能量密度持續(xù)提升,成本優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn),裝車(chē)量逐漸提升,這一跡象在2020年也愈加明顯。根據(jù)我國(guó)汽車(chē)動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù),2020年1-十二月,三元電池裝車(chē)量占總裝車(chē)量61.1%,同比累計(jì)下降4.1%;磷酸鐵鋰離子電池裝車(chē)量占總裝車(chē)量38.3%,同比累計(jì)上升20.6%。
此外,在最新的《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄》(2021年第9批)中,磷酸鐵鋰在新能源乘用車(chē)的配套量占比已經(jīng)從2019年第一批的7%,提升至2021年第九批配套占比的近一半。
集微咨詢(JWinsights)認(rèn)為,這也反映出新能源汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展趨于成熟,從“政策驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)”。在新能源汽車(chē)步入量釋放的當(dāng)下,各車(chē)企的產(chǎn)品已逐漸得到驗(yàn)證,因此車(chē)企在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)也逐漸趨于理性,續(xù)航、安全、可靠是車(chē)企和用戶有關(guān)新能源汽車(chē)的剛性需求。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈加大布局磷酸鐵鋰
可以說(shuō),磷酸鐵鋰離子電池在成本、安全、壽命等方面的優(yōu)勢(shì)正好可以滿足車(chē)廠的痛點(diǎn)。
磷酸鐵鋰能重回主戰(zhàn)場(chǎng),集微咨詢(JWinsights)認(rèn)為,這正是與其自身具備的三大性能優(yōu)勢(shì)密不可分:一是制造成本的性價(jià)比,磷酸鐵鋰是一個(gè)成熟的體系,最大優(yōu)勢(shì)是沒(méi)有鈷等稀有金屬,成本上有明顯優(yōu)勢(shì),研究表明,就正極材料而言,磷酸鐵鋰相比三元鋰電可以降本65%~72%;二是安全性,磷酸鐵鋰內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,熱失控溫度普遍在500℃以上,三元鋰離子電池則低于300℃,因此,其在汽車(chē)高速行駛及快速充電過(guò)程中自燃風(fēng)險(xiǎn)較低;最后是較長(zhǎng)的循環(huán)壽命,磷酸鐵鋰充放電循環(huán)次數(shù)在2000次左右,而三元鋰電充放電循環(huán)次數(shù)則僅約為1200次。
當(dāng)下,國(guó)內(nèi)外車(chē)廠都在磷酸鐵鋰技術(shù)領(lǐng)域紛紛布局。新能源汽車(chē)的引領(lǐng)者——特斯拉正越來(lái)越多地使用磷酸鐵鋰離子電池。今年七月,特斯拉在二季度財(cái)報(bào)電話會(huì)議中透露,將在電池構(gòu)成上進(jìn)行轉(zhuǎn)變,使用2/3的磷酸鐵電池和1/3的鎳電池。同時(shí),特斯拉第三季度財(cái)報(bào)顯示,全球范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版Model3和ModelY也都將改用磷酸鐵鋰離子電池。
除了特斯拉,計(jì)劃于2024年推出電動(dòng)汽車(chē)的科技巨頭蘋(píng)果公司,也大張旗鼓地宣稱(chēng)將使用磷酸鐵鋰離子電池,并稱(chēng)這是出于安全性的考慮。
國(guó)內(nèi)公司對(duì)磷酸鐵鋰離子電池的接受程度則更高,全部車(chē)型均將搭載刀片電池的比亞迪自不必說(shuō),小鵬、理想、蔚來(lái)等車(chē)企也已經(jīng)或即將用上磷酸鐵鋰離子電池。
終端車(chē)企需求提升,動(dòng)力鋰離子電池供應(yīng)商也加大布局。比亞迪無(wú)需多言,寧德時(shí)代聲稱(chēng)在未來(lái)3~4年間將逐漸新增磷酸鐵鋰離子電池的產(chǎn)量占比,三元電池的產(chǎn)量占比則會(huì)逐漸減少。此外,此前專(zhuān)精于三元鋰電的LG化學(xué)也正在研發(fā)新型軟包磷酸鐵鋰離子電池。
磷酸鐵鋰的未來(lái)
有關(guān)磷酸鐵鋰離子電池的未來(lái),我國(guó)科學(xué)院院士、我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高今年九月曾對(duì)未來(lái)鋰離子電池格局作了一個(gè)預(yù)測(cè),磷酸鐵鋰離子電池回歸是大勢(shì)所趨?!艾F(xiàn)在是刀片電池,未來(lái)是CTV,即電池直接與車(chē)體的結(jié)合,但受制于冬季續(xù)航里程的衰減,三元鋰電同樣擁有市場(chǎng),而最終可能是三元鋰電和磷酸鐵鋰的結(jié)合?!?/p>
集微咨詢(JWinsights)認(rèn)為,三元鋰電和磷酸鐵鋰的集成,可讓兩者弱勢(shì)互補(bǔ),優(yōu)勢(shì)協(xié)同。而且,目前已有車(chē)企在嘗試。今年九月二十三日,蔚來(lái)推出了75kWh三元鐵鋰混裝電池包,用以對(duì)公司的70kWh的三元鋰離子電池包進(jìn)行升級(jí),預(yù)計(jì)十一月開(kāi)始交付。蔚來(lái)的方法通過(guò)結(jié)構(gòu)和材料改良解決了磷酸鐵鋰離子電池的低溫衰減問(wèn)題。蔚來(lái)官方供應(yīng)的信息顯示,相比磷酸鐵鋰離子電池包,三元鐵鋰混裝電池包低溫續(xù)航損失降低25%。三元鋰電和鐵鋰離子電池混裝的方法不是蔚來(lái)首創(chuàng),而蔚來(lái)能將其工程落地,做到量產(chǎn),則重要依靠其自研的控制算法。
基于強(qiáng)大的BMS(電池管理系統(tǒng))算法,系統(tǒng)集成的混用模式或?qū)⒃趧?dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域成為趨勢(shì)。今年八月,寧德時(shí)代公布了新一代鈉離子技術(shù),尤為值得提及的是,寧德時(shí)代在電池系統(tǒng)集成方面另辟蹊徑,開(kāi)發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方法,即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進(jìn)行混搭,集成到同一個(gè)電池系統(tǒng)里,其中BMS精準(zhǔn)算法是實(shí)現(xiàn)不同電池體系均衡控制的關(guān)鍵。
寫(xiě)在最后
目前,得益于創(chuàng)新技術(shù)的加持,磷酸鐵鋰及三元鋰電的性能仍在不斷提升中。集微咨詢(JWinsights)認(rèn)為,當(dāng)下,隨著“碳中和”成為全球共識(shí),新能源產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入到多層次、多類(lèi)型、多元化發(fā)展階段,愈發(fā)細(xì)分的市場(chǎng)對(duì)電池提出了差異化的需求。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年,兩種路線仍將齊頭并進(jìn),其占比也將不斷變化,而鈉離子電池、無(wú)鈷電池以及固態(tài)電池的出現(xiàn),是對(duì)多元化技術(shù)路線的有力補(bǔ)充,將保障新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。(校對(duì)/薩米)