中国领衔,特斯拉倒戈,全球汽车动力电池将重回磷酸铁锂时代?

10月27日,戴姆勒集团CEO康松林表示,为遏制入门级车型中某些金属价格的飙升,奔驰将在入门车型中采用磷酸铁锂电池,从2024年开始下一代车型中使用磷酸铁锂电池。而此前,特斯拉在投资者大会上表示,对于标准续航版Model 3和Model Y全球范围内都将改用磷酸铁锂电池。

  巨头纷纷拥抱磷酸铁锂电池背后是什么?

“从技术上看,磷酸铁锂电池性能在提升,一般来说磷酸铁锂电池能量密度低,低温性能差,这些正在通过技术的升级不断被优化,比如通过大电池技术、新型成组技术来大幅提升系统能量密度。”智慧芽咨询专家在接受新京报贝壳财经记者采访时表示。另一方面,业内认为,磷酸铁锂电池需求复苏也与三元锂电池上游原材料钴、镍等价格持续走高,原材料供应紧张,三元锂电池产能受限有关。

实际上,国内动力电池市场已发生明显变化,磷酸铁锂电池装车量快速增长。中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,9月磷酸铁锂电池产销量、装车量均超过三元电池;前9个月装车量占比逼近50%,磷酸铁锂电池装车量的上涨速度远高于三元锂电池。

  逆袭:磷酸铁锂电池性能提升,各大车企倒戈拥抱

去年2月,特斯拉与宁德时代达成合作,宁德时代为特斯拉供应磷酸铁锂电池;从去年四季度开始,特斯拉上海工厂生产的Model 3标准续航版全部切换为磷酸铁锂电池,2021年开始Model Y标准续航版配备磷酸铁锂电池。业内普遍认为,国产特斯拉车型搭载磷酸铁锂电池能够有效降低其成本,有助于提高销量。

不仅是特斯拉,默默造车的苹果也被曝偏向磷酸铁锂电池路线,正在为其电动车寻求磷酸铁锂电池;康松林也透露称,奔驰将从2024年和2025年开始在其下一代车型如EQA和EQB中使用磷酸铁锂电池。

从国内市场来看,比亚迪今年4月宣布旗下全系纯电动乘用车将全部搭载磷酸铁锂刀片电池,此外,零跑T03、荣威eRX5和荣威ei6 MAX等上汽集团纯电动车型、长城欧拉猫系列,小鹏G3和P7也推出磷酸铁锂版本。此外,上汽通用五菱宏光MINI EV、奇瑞eQ1等A00级车型也普遍配备磷酸铁锂电池。

中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,第三季度磷酸铁锂电池装车量在动力电池市场所占比重逐月提升;9月磷酸铁锂电池产销量、装车量均超过三元电池,磷酸铁锂电池装车量同比增长超3倍。

9月30日工信部最新发布的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(2021年第9批)中,共有52款新能源乘用车入选,其中搭载磷酸铁锂电池车型25款,占比为48%。业内认为,一方面,磷酸铁锂电池路线正逐步成为市场共识,另一方面磷酸铁锂电池技术的优化成熟度也将进一步得到巩固。

有专家表示,“从技术角度来看,磷酸铁锂电池性能在提升,一般来说磷酸铁锂电池能量密度低,低温性能差,这些正在通过技术的升级不断被优化,比如通过大电池技术、新型成组技术来大幅提升系统能量密度。”

此外,东吴证券表示,磷酸铁锂电池制备工艺主要分为固相法和液相法,大部分公司都是采用固相法,其特点是操作简单、技术壁垒不高、成本较低。中金公司等预测,未来磷酸铁锂电池在乘用车市场的占有率仍有提升空间,有望达到50%左右的水平。

  三元锂电池产能受限,磷酸铁锂成本及安全优势明显

正极材料是动力电池的核心材料,其直接影响动力电池的能量密度、安全性、循环寿命和应用范围;目前动力电池按照材料体系不同,正极材料可分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等,其中,磷酸铁锂和三元材料是新能源汽车动力电池中应用最为广泛的两大材料。目前,磷酸铁锂主要应用于价格敏感性较强的新能源商用车、中低端新能源乘用车;三元材料主要应用于偏重于长续航里程的中高端新能源乘用车。

中国汽车工业协会秘书长助理兼技术部部长王耀表示,“磷酸铁锂电池主要具备安全性高、经济性好、原材料来源相对广泛等突出优势,除商用车配套外,今年铁锂电池在乘用车市场应用占比提升是其逆袭的主要原因。”

实际上,近年来磷酸铁锂电池和三元锂电池彼此市场占有率的变化依赖于政策环境、市场需求及技术发展。2018年处于新能源汽车推广期,补贴力度相对较大,节约成本并不在过多的考虑范围之内;同时当年补贴政策要求只有大于400公里续航才有补贴,三元锂电池相对于磷酸铁锂电池虽然成本高,但续航里程高于搭载磷酸铁锂电池的车型;故而当年磷酸铁锂电池市场占有率大幅下滑。

而随着补贴的退坡,车企为降低成本,价格较低的磷酸铁锂电池重回他们的视野。东吴证券分析称,单吨磷酸铁锂材料价格仅为三元正极材料的三分之一;磷酸电池单次使用的综合成本约为三元电池的二分之一。华安证券推算,磷酸铁锂的使用成本约为0.08元/Wh,相比三元锂电池可以节省0.15元至0.21元/Wh,对应降低成本65%至72%;在现行补贴政策下,带电量55kWh、续航405公里的三元锂电池替换为磷酸铁锂电池,成本可下降4600元至5600元。

除了价格相对便宜之外,业内认为磷酸铁锂电池需求复苏也与三元锂电池上游原材料钴、镍等价格持续走高,原材料供应紧张,三元锂电池产能受限有关;业内认为,钴属于稀有金属,截至10月8日国内现货钴的价格从去年4月不到24万元/吨上涨至38万元/吨,涨幅近60%;此外镍的产量未能跟上三元锂电池的需求,业内认为未来几年都或将呈现供不应求的局面。

相对而言,磷酸铁锂的原材料供应能够保持稳定性,原材料并不稀有,生产供应相对较为顺畅。再从磷酸铁锂电池本身来看,东吴证券研究称,磷酸铁锂电池安全性和稳定性较高,其采用的橄榄石结构能够使材料具有较高的稳定性,自燃温度约为800摄氏度;此外,由于磷酸铁锂晶格稳定性和电池反应可逆性好,磷酸铁锂电池的循环次数更长。

上述专家表示,“磷酸铁锂价格优势明显,在原材料价格普遍上涨的背景下磷酸铁锂价格较低、循环寿命长,中低价位的入门级车型从成本、安全、使用寿命等角度考虑会优先选用磷酸铁锂电池,或者至少提供一种车型使用磷酸铁锂电池供消费者选择。”

而对于磷酸铁锂电池是否会持续超过三元锂电池,王耀认为,“三元锂电池和磷酸铁锂电池配套选用要对车型性能与成本进行综合考量,目前看磷酸铁锂电池具有一定的增长潜力,但二者均有自己的适用领域,未来都不会被对方完全取代。”

而在西部证券分析师看来,这也取决于三元锂电池价格下降的速度,如果仍保持目前与磷酸铁锂电池较大的价差,磷酸铁锂电池的市场份额会持续增长。

  相关概念股闻风而动,产业链公司加速布局

10月21日,在传出特斯拉标准续航版车型将于全球范围内改用磷酸铁锂电池的消息后,刺激产业链相关上市公司股价的增长。10月21日,磷酸铁锂电池概念股大幅上涨,例如,德赛电池涨停,德方纳米盘中创出历史新高;此外磷酸铁锂上有磷化工整体指数也大涨,其中湖北宜化、川发龙蟒涨停,湖北宜化股价更是创出历史新高,财信证券认为,磷酸铁锂市场份额的增长,上游磷化工受益明显。

目前,作为全球主要磷酸铁锂电池生产商,宁德时代和比亚迪也在加速相关产业链布局。宁德时代投资320亿元在宜昌建邦普一体化电池项目,此外也投资磷酸铁锂材料公司;今年1月宁德时代与德方纳米投资18亿元在宜宾投建年产8万吨磷酸铁锂项目。比亚迪则是在兰卡斯特建设磷酸铁锂电池工厂,去年年底完成对湖南裕能的投资等。

从整体动力电池行业来讲,随着特斯拉、奔驰等多家车企扩大磷酸铁锂电池的使用范围,西部证券在研报中表示,随着磷酸铁锂重回锂电正极材料主流,预期至2025年国内需求将超100万吨,且远期市场仍将维持较高速度的增长。

实际上,业内普遍认为,磷酸铁锂电池和三元锂电池在长时间内会呈现出共存的产业态势。智慧芽咨询专家表示,磷酸铁锂电池和三元锂电池市场份额的变化证明动力电池竞争局面并不是一成不变,因存在不可控等因素,多技术路线竞争或有利于稳定市场的增长。

目前,除了三元锂电池和磷酸铁锂电池,固态电池、无钴电池和钠离子电池都成为电池厂商和企业的布局重点。

 

 

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