鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：538次 | 2021年12月28日
誰才是鋰離子電池正極的最終答案？
動(dòng)力鋰離子電池格局又生變化。磷酸鐵鋰（簡稱LFP）電池銷量暴增，三元電池出貨量已經(jīng)漸漸被LFP電池反超。
據(jù)我國汽車動(dòng)力鋰離子電池創(chuàng)新聯(lián)盟公布數(shù)據(jù)顯示，今年九月份，我國動(dòng)力鋰離子電池銷量共23.2GWh，同比上升168.9%；其中三元電池產(chǎn)量9.6GWh，同比上升102.6%；LFP電池產(chǎn)量13.5GWh，同比上升252%，遠(yuǎn)超三元電池增速。
值得注意的是，九月已經(jīng)是LFP電池持續(xù)第5個(gè)月度產(chǎn)量超過三元電池。今年前九月，LFP電池產(chǎn)量合計(jì)71.6GWh，同比上升291.4%，而同期三元電池的產(chǎn)量為62.8GWh，僅同比上升131.1%。
顯而易見，無論是電池產(chǎn)量還是出貨增速，LFP電池都已經(jīng)全面超越三元電池，若目前趨勢延續(xù)下去，那么2021年LFP將重新超越三元電池成為出貨量最大的動(dòng)力鋰離子電池品類。
LFP電池迅猛復(fù)蘇，三元電池已經(jīng)不再是鋰離子電池正極的標(biāo)準(zhǔn)答案了？那么未來鋰離子電池的發(fā)展趨勢又是怎么樣的呢？
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至關(guān)重要的正極材料
在“碳中和”的宏觀趨勢下，傳統(tǒng)燃油汽車退出只是一個(gè)時(shí)間問題，而新能源汽車作為接替者擔(dān)負(fù)著重要的使命。
很多投資者將新能源汽車看做是新興事物，但實(shí)際上電動(dòng)汽車的發(fā)明要比燃油車早了近40年。早在1834年，美國發(fā)明家TomasDavenport就成功用直流電驅(qū)動(dòng)汽車前行。在1920年之前，電動(dòng)汽車都比燃油車有著較強(qiáng)的優(yōu)勢。
然而，隨著內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的飛躍式進(jìn)步，動(dòng)力弱，續(xù)航短的電動(dòng)汽車逐漸被市場所拋棄，因?yàn)榕c燃油車相比，電動(dòng)汽車性價(jià)比太低了。
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應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
直到今日，續(xù)航里程和運(yùn)行成本依然是制約新能源汽車發(fā)展的兩大痛點(diǎn)。行駛里程不足、價(jià)格高昂，造成消費(fèi)者明了解在燃油車會(huì)被替代的情況下，依然鐘情于此。
實(shí)際上，制約新能源汽車發(fā)展的兩大痛點(diǎn)可以歸結(jié)為一個(gè)問題，那就是動(dòng)力鋰離子電池。
動(dòng)力鋰離子電池被看做是新能源汽車的心臟，其技術(shù)好壞將直接決定新能源汽車整體的質(zhì)量，關(guān)鍵指標(biāo)能量密度將直接決定續(xù)航里程。同時(shí)，電池系統(tǒng)又是新能源汽車造價(jià)占比最高的部分，直接影響整車的最終售價(jià)。
相關(guān)測算顯示，電控系統(tǒng)的成本占新能源汽車總成本的65%，遠(yuǎn)高于燃油車發(fā)動(dòng)機(jī)的30%，僅動(dòng)力鋰離子電池一項(xiàng)成本占比就超過35%。作為新能源電動(dòng)汽車的核心，動(dòng)力鋰離子電池已經(jīng)成為整車廠商較量的底牌。
進(jìn)一步聚焦，動(dòng)力鋰離子電池成本中，正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜分別約占動(dòng)力鋰離子電池總成本的40%、15%、15%和30%。單正極材料一項(xiàng)，就幾乎占據(jù)新能源整車成本的14%，幾乎是整車成本中占比最高的單項(xiàng)材料。
動(dòng)力鋰離子電池決定了整車的綜合性能，而正極材料又是動(dòng)力鋰離子電池的核心，因此正極材料就成為新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵。
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第一次路線之爭：政策驅(qū)動(dòng)，三元?jiǎng)俪?/strong>
盡管如今新能源電動(dòng)汽車技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但有關(guān)誰是最合適的正極材料，業(yè)內(nèi)依然存在著分歧。
根據(jù)使用材質(zhì)的差異，主流動(dòng)力鋰離子電池的正極大致可以分為LFP和三元聚合物兩種。總體來看，LFP正極技術(shù)更加成熟，成本較低，也更加穩(wěn)定，但克容量較低，導(dǎo)致電池能量密度不甚理想；而三元聚合物雖然有著明顯較高的克容量，但價(jià)格較貴，循環(huán)壽命顯著低于LFP，安全性也存在隱患。
從2004年進(jìn)入我國市場開始，LFP就因?yàn)槌錾陌踩?，成為我國?dòng)力鋰離子電池的主流路線，而研發(fā)三元材料的公司則屈指可數(shù)。
就在所有人都認(rèn)為LFP將成為動(dòng)力鋰離子電池正極答案的時(shí)候，特斯拉卻用出色的電控技術(shù)向市場證明，只要技術(shù)足夠好，那么三元電池的表現(xiàn)將比LFP電池更好。
2013年，特斯拉推出了第二款量產(chǎn)車ModelS，它是當(dāng)時(shí)世界上續(xù)航里程最遠(yuǎn)的純電汽車，續(xù)航里程突破480公里，而當(dāng)時(shí)普通新能源車的續(xù)航普遍在100公里左右。在ModelS的助力下，虧損十年的特斯拉在2013年一季度首次盈利，同時(shí)也讓世界關(guān)注到了三元電池的潛力。
特斯拉猶如黑暗中的星光，為仍處于黑暗摸索中的我國造車人指明了方向。正是看到了特斯拉的成功，曾毓群才會(huì)在寧德時(shí)代LFP電池訂單不斷的情況下，毅然決然的投入到三元新技術(shù)的研發(fā)之中。
假如說特斯拉效應(yīng)讓萌芽中的三元電池受到了關(guān)注，那么真正把三元電池推上時(shí)代前沿的則是產(chǎn)業(yè)政策。
在當(dāng)時(shí)新能源汽車是最火熱的風(fēng)口，凡是人多的地方，勢必會(huì)有趁機(jī)得利者，為了讓補(bǔ)貼真正的發(fā)放到專注研發(fā)的公司，續(xù)航里程開始成為衡量新能源汽車的核心指標(biāo)，補(bǔ)貼也與續(xù)航里程直接掛鉤。
隨著政策的不斷升級，使得能量密度更高的三元電池成為新寵，尤其是很多高端電動(dòng)汽車上，使用的幾乎都是三元電池。同樣帶電量情況下，三元電池的體積、重量都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LFP電池。
從2017年開始，LFP電池就逐漸失去優(yōu)勢，市場份額開始被三元電池反超。至2019年，LFP電池的市場份額一度被壓縮至30%左右，而三元電池則百花齊放，各種配比的產(chǎn)品層均出現(xiàn)穩(wěn)定上升。
就連券商此前給出的業(yè)績預(yù)測中，都始終認(rèn)為三元電池將會(huì)延續(xù)對LFP電池的強(qiáng)勢，NCM811電池將會(huì)不斷成熟并成為最佳正極。
一時(shí)間，三元電池儼然成為新能源汽車發(fā)展的正確答案。
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第二次路線之爭：LFP電池重新崛起
人類總是不斷的預(yù)測未來，但它們卻往往都是錯(cuò)的。
今年上半年，LFP電池用強(qiáng)勢回歸之姿，向市場證明自身依然是動(dòng)力鋰離子電池最優(yōu)的方法之一。總體而言，LFP電池的強(qiáng)勢回歸重要受自身、對手、需求三方面因素影響。
就自身而言，LFP雖然受制于克容量，在能量密度方面較三元電池有明顯的差距，但實(shí)際應(yīng)用中，電池廠商卻可以通過異構(gòu)化的電池包來提升效率。
比亞迪的刀片電池就是最好的例子。竭力將單體電芯尺寸做大，從而在有限空間內(nèi)放置更多的電芯單體，通過壓縮多余連接件的方式，提升電池包內(nèi)電芯占比，從而最終有效降低成本，提升能量密度。數(shù)據(jù)顯示，同樣體積刀片電池的效率提升在50%以上。
當(dāng)然，電池包異構(gòu)并非LFP電池的特例，寧德時(shí)代和特斯拉都推出了通過電池包異構(gòu)的方式提升效果的產(chǎn)品。只不過在LFP電池上，電池包異構(gòu)很好的解決了LFP的續(xù)航問題，大幅縮減了LFP與5系三元電池之間的差距。
競爭對手方面，由于三元電池常年來的緊供應(yīng)狀態(tài)，導(dǎo)致上游金屬耗材鈷的價(jià)格飆升。為了有效降低鈷給三元電池帶來的成本壓力，電池廠商普遍采用“提鎳去鈷”的方式，減少鈷在三元電池中的占比。
按照材料成本不同，NCM三元電池可以分為111、523、622、811等若干種。其中，NCM811是鈷占比最低的產(chǎn)品，寧德時(shí)代已經(jīng)于2019年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
盡管電池廠商已經(jīng)竭力降低成本，但三元電池的價(jià)格依然遠(yuǎn)高于LFP電池，同樣發(fā)電量，兩種電池的成本價(jià)相差十倍，居高不下的成本，導(dǎo)致三元電池多被應(yīng)用在中高檔車型中。甚至新能源電動(dòng)汽車天花板特斯拉也開始考慮將會(huì)采用LFP電池來降低成本。
最后回歸行業(yè)層面，新能源汽車補(bǔ)貼的退坡讓車企開始更關(guān)注產(chǎn)品的性價(jià)比，因此與其追求高續(xù)航的性能優(yōu)勢，倒不如控制產(chǎn)品造價(jià)，以此來換取銷量。
縱觀近兩年我國新能源汽車市場，可以驚奇的發(fā)現(xiàn)，賣的最好的電動(dòng)汽車不是特斯拉，而是五菱宏光。
去年七月，五菱宏光推出了一代神車“宏光MINI”，小巧的外形加上2.88萬元的低廉起售價(jià)，滿足了很多中低端消費(fèi)者的新能源需求，同時(shí)也激發(fā)了LFP電池的回春。
補(bǔ)貼退坡+A0級別汽車需求的放量，讓車企重新聚焦新能源汽車的性價(jià)比，從而帶動(dòng)了LFP電池銷量飆升。
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鋰離子電池正極存在最終答案嗎？
從目前趨勢看，無論是LFP電池，還是三元電池，其都不會(huì)一家獨(dú)大，成為動(dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域的唯一答案。
在未來很長一段時(shí)間內(nèi)，鋰離子電池正極行業(yè)大概率會(huì)呈現(xiàn)出LFP電池和三元電池共存的產(chǎn)業(yè)格局。雖然整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可能沒有發(fā)生變化，但LFP電池和三元電池的銷量均會(huì)顯著上升，動(dòng)力鋰離子電池仍是資本市場的巨大風(fēng)口。
但同時(shí)，LFP和三元兩條技術(shù)線路實(shí)則都已經(jīng)出現(xiàn)遭遇瓶頸的跡象。在NCM811量產(chǎn)之后，其幾乎已經(jīng)達(dá)到理論極限：低鈷/無鈷電池的安全存疑、三元電池最大的成本問題難以解決；另一方面，LFP電池克容量也即將達(dá)到極限，缺乏繼續(xù)挖掘的潛力。
誰會(huì)是鋰離子電池正極的最終答案？那么它一定要滿足成本、安全和性能三方面的平衡。經(jīng)濟(jì)學(xué)中，不可能同時(shí)滿足資本流動(dòng)自由，貨幣政策的獨(dú)立性和匯率的穩(wěn)定性稱，這被稱為不可能三角，
與之類似，我們認(rèn)為動(dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域也很難有能夠同時(shí)滿足成本、安全和性能三方面需求的正極產(chǎn)品。
放眼未來，新的元素方向、四元鋰離子電池、固態(tài)化都將是鋰離子電池發(fā)展的方向。正極一定會(huì)持續(xù)迭代，但無論哪一款產(chǎn)品一定都有著它的瑕疵，以及不同的應(yīng)用場景。
