鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:529次 | 2022年07月06日
成本重壓下的商用車領(lǐng)域 磷酸鐵鋰會(huì)不會(huì)侵蝕三元地位?
此前在新能源商用車領(lǐng)域,雖然呈現(xiàn)出多種電池類型同臺競爭的市場格局,但是三元電池憑借高能量密度優(yōu)勢占據(jù)市場主導(dǎo)地位。隨著2018年補(bǔ)貼新政的落地,在對成本敏感度極高的商用車領(lǐng)域,因成本下降幅度要求加大,部分公司策劃用磷酸鐵鋰作為動(dòng)力鋰電池推廣車輛。
一些車企高層直言,由三元轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰的原因在于:一方面,開年以來,鈷價(jià)呈現(xiàn)大幅上漲跡象,三元受鈷價(jià)波動(dòng)影響最大,價(jià)格下降空間較磷酸鐵鋰有限制;另一方面,得益于去年一整年的降本提質(zhì),磷酸鐵鋰在能量密度上已大范圍實(shí)現(xiàn)超過115Wh/kg的要求,足以達(dá)到補(bǔ)貼的能量密度標(biāo)準(zhǔn)。
不過,也有資深業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為,從短時(shí)間來看,商用車車企迫于成本壓力,磷酸鐵鋰或略顯優(yōu)勢。但從長期來看,也就是當(dāng)補(bǔ)貼全面退出后,三元電池將更具有競爭力,也更具性價(jià)比優(yōu)勢,選擇三元電池在未來新能源市場中的淘汰風(fēng)險(xiǎn)更低,意味著商用車選擇三元電池在未來市場主導(dǎo)的趨勢下將會(huì)走得更遠(yuǎn)。
同時(shí),無論是車企還是終端消費(fèi)者,對續(xù)航里程的持續(xù)提升,以及對技術(shù)指標(biāo)的持續(xù)提升的需求,是非常明確的。從應(yīng)用場景來分析,三元電池成為主流是大勢所趨。
商用車市場興起三元和磷酸鐵鋰博弈
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%
受政策和電商市場發(fā)展的影響,新能源商務(wù)專用車市場容量,從2017年開始表現(xiàn)大幅提升。京東、阿里巴巴等宣布在3-5年內(nèi)將傳統(tǒng)燃油物流車全部更新為新能源車??梢灶A(yù)見,新能源商務(wù)專用車市場容量在未來幾年內(nèi)將呈現(xiàn)快速上升的趨勢。
2017年第295批新能源車公示的數(shù)據(jù)顯示,商務(wù)專用車車型占比逐漸提高,年底有小幅回調(diào)(見圖1)。
▲圖1
在新能源商務(wù)專用車領(lǐng)域,業(yè)界公認(rèn)三元的地位,但302批公示顯示,磷酸鐵鋰逐漸侵蝕三元在商務(wù)專用車領(lǐng)域的地位(見圖2)。
▲圖2
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:勘探測繪、無人設(shè)備
究其原因,鈷價(jià)上漲是重要因素,使得當(dāng)前磷酸鐵鋰價(jià)格略顯優(yōu)勢。而物流車有關(guān)造價(jià)極其敏感,為迎合終端需求,一部分車企要壓縮核心部件成本??蛇@真得就能降低成本嗎?對新能源車企來說是謹(jǐn)慎的嗎?且看以下分析:
?、能量密度超鐵鋰10%三元淘汰率低
從已出臺的一系列政策來看,政府現(xiàn)階段對新能源汽車的引導(dǎo)以研發(fā)創(chuàng)新為主。
根:2018年二月工信部公布最新的《新能源汽車補(bǔ)貼方法及產(chǎn)品技術(shù)要求》來看,對續(xù)航里程、能量密度和車速做了詳細(xì)的量化規(guī)定,要求商務(wù)專用車能量密度不低于115wh/kg。
針對2017年1-12批和2018年第1批(標(biāo)注為第13批)新能源車推廣目錄中純電動(dòng)汽車型配套電池的能量密度和續(xù)駛里程進(jìn)行了詳細(xì)分析后發(fā)現(xiàn),三元電池的平均能量密度比磷酸鐵鋰高出10%(見圖3)。
▲圖3
經(jīng)統(tǒng)計(jì)在2018補(bǔ)貼新政下,配套磷酸鐵鋰電池的現(xiàn)有車型有77.4%將被淘汰,而配套三元電池的現(xiàn)有車型淘汰率僅46.8%(見圖4和圖5)。也就是說新能源商務(wù)專用車選擇三元電池在未來市場主導(dǎo)的趨勢下將會(huì)走得更遠(yuǎn)。
▲圖4▲圖5
?、成本壓力之下三元更具性價(jià)比
根據(jù)補(bǔ)貼退坡趨勢,到2020年新能源汽車補(bǔ)貼將全面退出市場。以市場主導(dǎo)的情況下,提質(zhì)降價(jià)是公司穩(wěn)固實(shí)力的唯一途徑。
有關(guān)新能源車企,大約三分之一以上的成本來自電池。車企要降成本,必然會(huì)把壓力轉(zhuǎn)嫁給電池公司。據(jù)調(diào)查,整車廠對電池廠的價(jià)格要求是下浮20%左右。隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展,動(dòng)力鋰電池提質(zhì)降價(jià)已經(jīng)成為唯一的選擇。
值得注意的是,通過行業(yè)專業(yè)技術(shù)人員供應(yīng)的理論公式得出,同一款車型具有相同電量的情況下,續(xù)航里程(R)受電池系統(tǒng)能量密度(Ed)制約,當(dāng)Ed增大時(shí),R變大,反之則變小。
另一方面,假如汽車所跑的車程固定,那么所需的電量(Q)也隨著Ed的變化而不同。經(jīng)計(jì)算,Ed高的車型,所需單位用電量Q較小。換句話說,同款車型裝配三元電池,行駛過程中單位耗電量更小。
對2017年1-12批和2018年第1批新能源車推廣目錄中的1000多款型號的純電動(dòng)商務(wù)專用車配套電池的電量、續(xù)航里程和價(jià)格等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),使用三元電池的車型平均單位公里用電量比磷酸鐵鋰少38%。
以目前行業(yè)內(nèi)電池系統(tǒng)單價(jià)來核算(數(shù)據(jù)來源:高工鋰電),三元電池的平均單位公里成本比磷酸鐵鋰電池的低23%(見表1)。也就是當(dāng)補(bǔ)貼全面退出后,三元電池才更具有競爭力。
▼表1:商務(wù)車不同儲(chǔ)能裝置所用成本核算
?、比較安全性能三元未必低于磷酸鐵鋰
俄羅斯圣彼得堡國立技術(shù)大學(xué)功能材料和新能源技術(shù)研究院王慶生在一次會(huì)議上表示,三元材料和磷酸鐵鋰等其它正極材料各有利弊,不存在安全和不安全之分。概念上的錯(cuò)誤導(dǎo)致了大家對三元材料的誤區(qū),磷酸鐵鋰材料也相同存在著安全隱患。
北京波士頓高級總監(jiān)馬俊峰也指出安全跟電池材料的關(guān)系不是很大,更重要的是應(yīng)用場景和熱管理方法。安全問題,更多應(yīng)該從整車和PACK的角度考慮,從材料的角度考慮容易走偏。
桑頓新能源研發(fā)總監(jiān)李小兵博士同樣認(rèn)為,三元材料的熱穩(wěn)定性確實(shí)不如磷酸鐵鋰材料,但電池的安全性不能僅僅通過電池的正極材料來判斷,而是由包括封裝系統(tǒng)在內(nèi)的控制系統(tǒng)、生產(chǎn)管控的嚴(yán)密性等共同決定,應(yīng)關(guān)注生產(chǎn)工藝的均衡保障。
?、回收利用迫在眉睫三元價(jià)值更高
2018年二月二十六日,工業(yè)和信息化部、科技部、環(huán)境保護(hù)部、交通運(yùn)輸部、商務(wù)部、質(zhì)檢總局、能源局印發(fā)有關(guān)《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》的通知,其中強(qiáng)調(diào)汽車生產(chǎn)公司應(yīng)建立動(dòng)力蓄電池回收渠道,負(fù)責(zé)回收新能源汽車使用及報(bào)廢后出現(xiàn)的廢舊動(dòng)力蓄電池。表明汽車公司要擔(dān)負(fù)起動(dòng)力鋰電池回收利用的重要責(zé)任。
回收經(jīng)濟(jì)性:三元材料中的鈷和鎳作為我國的戰(zhàn)略資源,價(jià)格隨著新能源行業(yè)的熱度一路飆升,因此鈷和鎳具有非常高的回收價(jià)值。而磷酸鐵鋰材料中的鐵資源豐富,鋰含量較低,回收后的收益率較低,所以回收的經(jīng)濟(jì)性不高,相信虧本的買賣沒有人愿意做。
▼表2:電池回收價(jià)值核算(按回收率97%計(jì)算)
回收技術(shù):天津理工大學(xué)張聯(lián)齊教授多次在鋰電行業(yè)會(huì)議上指出磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池在回收方面還存在一些技術(shù)難題,"目前我國的廢舊鋰電池回收工藝和設(shè)備只適用于含有Ni、Co等稀貴金屬的鋰電池,尚無專門針對不含Ni、Co等鋰電池的設(shè)備和工藝。"
另一難題在于磷酸鐵鋰電池經(jīng)過長期使用后,充放電容量會(huì)降低,最終不能滿足使用的要求,重要原因之一是LiFePO4會(huì)發(fā)生部分分解,出現(xiàn)FePO4和P2O5等雜質(zhì),此缺陷給磷酸鐵鋰電池在梯次利用和回收方面的造成了一定的障礙。
梯次利用:上述《蓄電池回收利用管理暫行辦法》中明確鼓勵(lì)電池生產(chǎn)公司和綜合利用公司合作,對廢舊電池開展梯次利用。而電池經(jīng)過長期循環(huán)后發(fā)現(xiàn),三元電池的穩(wěn)定性和能量密度都優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。
在目前我國多經(jīng)濟(jì)形勢發(fā)展的大趨勢下,共享經(jīng)濟(jì)等新的模式滋生出共享電動(dòng)自行車和各種快遞用電動(dòng)汽車等。被淘汰的三元?jiǎng)恿︿囯姵兀饶軡M足其能量密度的需求又相對廉價(jià),而被淘汰的磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池只能應(yīng)用于儲(chǔ)能或城市照明等領(lǐng)域。因此,三元?jiǎng)恿︿囯姵靥荽卫脙r(jià)值更高,也因?yàn)榫哂懈叩哪芰棵芏龋梢杂懈鼜V泛的再次利用的領(lǐng)域,它的全生命周期更長。
綜上所述,眾多車企不應(yīng)只考慮目前的補(bǔ)貼政策,應(yīng)從新能源行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的角度審視三元和磷酸鐵鋰的位置。數(shù)據(jù)和政策引導(dǎo)的方向顯示,三元?jiǎng)恿︿囯姵厥前l(fā)展方向,是目前更理智的選擇。目前電池回收政策已經(jīng)出臺,責(zé)任主體已經(jīng)明確為車企,當(dāng)補(bǔ)貼全面退出后,真正具有實(shí)力的三元電池產(chǎn)品才能在市場中站穩(wěn)。