摘要：汽車市場體量大且應(yīng)用場景多樣化,商用車、卡車等更多的會(huì)采用磷酸鐵鋰電池,乘用車、轎車會(huì)偏向于三元鋰電池。未來電池市場的發(fā)展的將由技術(shù)路線、價(jià)格機(jī)制等多維度的市場選擇來決定。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2018年國內(nèi)發(fā)生的新能源汽車起火事故已超過30起。安全事故頻發(fā)使得整個(gè)新能源汽車行業(yè)開始關(guān)注自燃背后的技術(shù)問題,眾多調(diào)查都將事故的起因指向了動(dòng)力電池。

對(duì)此有專家表示,這是行業(yè)近期片面追求能量密度的結(jié)果。因?yàn)殡姵卦诔浞烹姇r(shí),不當(dāng)?shù)牟僮骰蛘唠娏鬟^大等都會(huì)導(dǎo)致電池溫度過高,若遇上劇烈碰撞,電芯內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象,極易引發(fā)電池的自燃。這時(shí),能量密度不高但安全性卻讓人放心的磷酸鐵鋰電池,再次收獲了關(guān)注。

在我國新能源汽車的發(fā)展之初,磷酸鐵鋰電池占據(jù)著動(dòng)力電池的主技術(shù)路線。數(shù)據(jù)顯示,2015年磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的裝機(jī)量占比大約為7:3,2016年這個(gè)數(shù)據(jù)變?yōu)?:4,雖然2017年客車補(bǔ)貼退坡,電動(dòng)客車產(chǎn)銷量下降,但兩者仍基本持平。而隨著國內(nèi)新能源汽車對(duì)續(xù)時(shí)里程的要求逐漸增加,使得能量密度更大的三元鋰電池迅速趕超磷酸鐵鋰電池的市場占比,進(jìn)入2018年后,僅半年時(shí)間,三元鋰電池就完成了反超。

受能量密度的制約,磷酸鐵鋰電池市場需求低迷

近兩年來,新能源汽車市場的主要增量來自于乘用車市場,根據(jù)新能源汽車補(bǔ)貼新政要求,汽車補(bǔ)貼將與續(xù)時(shí)里程及能量密度掛鉤。補(bǔ)貼政策的導(dǎo)向和乘用車裝機(jī)電池對(duì)于能量密度的高要求,使得磷酸鐵鋰電池市場占比下滑,裝機(jī)量萎縮。但一些不追求高續(xù)航的細(xì)分車型還是會(huì)選擇性的使用磷酸鐵鋰電池,比如說用于城際通勤的乘用車。

數(shù)據(jù)顯示,今年前三季度,我國電動(dòng)乘用車總裝機(jī)量為16.06GWh,其中三元鋰電池占比87%,為13.98GWh;磷酸鐵鋰電池占比12%,為1.92GWh。

四個(gè)月前,三元鋰仍占據(jù)著動(dòng)力電池市場的絕對(duì)優(yōu)勢。數(shù)據(jù)顯示,我國新能源汽車市場動(dòng)力電池7月裝機(jī)量為3.34Gwh,同比增長29.01%。其中三元鋰電池裝機(jī)量為2.35Gwh,占比達(dá)70.26%;磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量為0.93Gwh,占比為27.81%。

電池的能量密度指的是電池平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能,為什么會(huì)如此備受關(guān)注呢?原因大致有兩個(gè):

一是錢;按照今年6月補(bǔ)貼新政的要求,新能源汽車電池系統(tǒng)能量密度的補(bǔ)貼門檻為105Wh/Kg,其中105(含)-120Wh/kg的車型按0.6倍補(bǔ)貼,120(含)-140Wh/kg的車型按1倍補(bǔ)貼,140(含)-160Wh/kg的車型按1.1倍補(bǔ)貼,160Wh/kg及以上的車型按1.2倍補(bǔ)貼。

二是續(xù)時(shí)里程;對(duì)于電動(dòng)汽車、尤其是乘用車來說,電量的多少?zèng)Q定著車輛續(xù)時(shí)里程的長短,而電池的能量密度則直接影響著電池包的電量,可以說是續(xù)時(shí)里程的直接決定因素了。

常見的三元鋰電池單體電芯為200Wh/kg,電池系統(tǒng)能量密度約在140Wh/kg;而此前磷酸鐵鋰電池單體電芯能量密度約在140-150Wh/kg,電池系統(tǒng)能量密度約為110-120Wh/kg。就是這種差距,使得磷酸鐵鋰電池的市場需求迅速低迷,裝機(jī)量下降,也使得磷酸鐵鋰材料產(chǎn)能嚴(yán)重過剩、價(jià)格不斷下跌。今年年初磷酸鐵鋰材料的主流價(jià)格為9萬-9.5萬元/噸,目前這個(gè)數(shù)字為6萬-7萬元/噸左右,下降了約30%。

補(bǔ)貼新政實(shí)施,磷酸鐵鋰市場占比和裝機(jī)量穩(wěn)步提升

不過“三元獨(dú)霸一方,鐵鋰日漸式微”的狀況并沒有維持太久,今年7、8兩個(gè)月,磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量逐漸提升,尤其是在乘用車領(lǐng)域。公開數(shù)據(jù)顯示,8月份我國動(dòng)力電池產(chǎn)量共6.69GWh,其中三元電池產(chǎn)量3.78GWh,占產(chǎn)量總比56.51%,磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量2.83GWh,占產(chǎn)量總比42.35%,兩者均占據(jù)絕對(duì)主體地位。從今年前8個(gè)月的電池市場發(fā)展情況來看,補(bǔ)貼新政實(shí)施后,磷酸鐵鋰電池在新能源乘用車和專用車的搭載比重皆有所增加。

9月份數(shù)據(jù)變化更加明顯,當(dāng)月我國新能源汽車動(dòng)力電池裝機(jī)量高達(dá)6.01GWh,同比增長66.32%。其中三元鋰電池占比59.8%,為3.59GWh;磷酸鐵鋰電池占比39.2%,為2.35GWh。

一系列的回暖跡象使得磷酸鐵鋰重獲追捧,除了技術(shù)路線擴(kuò)大之外,儲(chǔ)能市場的發(fā)展也是帶動(dòng)磷酸鐵鋰增長的重要因素。

在技術(shù)路線方面,越來越多的增程式電動(dòng)汽車開始采用磷酸鐵鋰電池,不但能提高車輛的安全性,還可以降低整車制造的成本,助力增程式電動(dòng)汽車擴(kuò)大在新能源汽車市場的份額。舉例來說,電池容量為25Ah、電壓為48V的動(dòng)力電池,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的最低市場報(bào)價(jià)一般為1020元和1210元。

在儲(chǔ)能市場方面,得益于一些動(dòng)力電池企業(yè)開始布局儲(chǔ)能業(yè)務(wù),磷酸鐵鋰的市場需求開始擴(kuò)增。據(jù)國際市場研究機(jī)構(gòu)GTM Research的儲(chǔ)能報(bào)告顯示,2018年鋰離子電池價(jià)格下降幅度變緩,中國的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的應(yīng)用卻使磷酸鐵鋰電池用量持續(xù)增加。

另一方面,隨著技術(shù)的不斷提升,目前部分磷酸鐵鋰電池能量密度已達(dá)到三元NCM523的水平(主流的NCM523電池能量密度為160-200Wh/kg),已基本達(dá)到補(bǔ)貼最高要求。且相較于三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池在穩(wěn)定性方面更具優(yōu)勢。

最后是補(bǔ)貼的大幅下滑,磷酸鐵鋰之所以在原材料的供應(yīng)和價(jià)格方面具有低風(fēng)險(xiǎn)性,是因?yàn)椴恍枰玫解挼荣F重金屬,這將有助于電池生產(chǎn)企業(yè)在一定程度上減少成本壓力。

能否回暖的決定因素是“市場的選擇”

隨著磷酸鐵鋰的回暖跡象愈發(fā)明顯,業(yè)內(nèi)對(duì)此也諸多爭議。爭論的焦點(diǎn)之一是安全問題。一般情況下,單體電芯單位空間聚集的能量越多,瞬間爆發(fā)出來的危害性越大,安全性越低。所以能量密度較低的磷酸鐵鋰電池的安全性相對(duì)于三元鋰電池略高一些。

從技術(shù)方面來講,磷酸鐵鋰電池提高能量密度的方式主要是提高電池整體成組效率。而成組效率越高,電池內(nèi)安全部件越少。

但根據(jù)政策的規(guī)劃,2020年國內(nèi)鋰離子動(dòng)力電池單體能量密度要達(dá)到300Wh/kg,爭取達(dá)到350Wh/kg。隨著鎳含量的提升,對(duì)電池模組的抗振、抗沖擊、抗膨脹、絕緣隔熱等性能也提出了更高的要求。雖然目前磷酸鐵鋰電池單體電芯能量密度能做到180Wh/kg,但僅處于試驗(yàn)階段,產(chǎn)品的穩(wěn)定性還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證,離批量上市還有很長的一段路要走。

不過,汽車市場體量大且應(yīng)用場景多樣化,商用車、卡車等更多的會(huì)采用磷酸鐵鋰電池,乘用車、轎車會(huì)偏向于三元鋰電池。未來電池市場的發(fā)展的將由技術(shù)路線、價(jià)格機(jī)制等多維度的市場選擇來決定。