電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
近日，特斯拉與寧德時代圍繞采購無鈷電池——CTP磷酸鐵鋰電池合作曝光，同時比亞迪磷酸鐵鋰刀片電池也開始在三月份量產。受此推動，資本市場迅速反應，首先比亞迪股價迎來兩次漲停，隨后A股市場多支涉及磷酸鐵鋰概念的個股漲停，同時還引發多家鈷業公司的股價跌停。
盡管特斯拉表示無鈷電池不一定是磷酸鐵鋰，但可以確定的是，磷酸鐵鋰電池已經開始復蘇。彭博新能源(BloombergNEF)公布的一份報告顯示，由于磷酸鐵鋰電池的成本競爭力、安全性和對商品價格動態的低敏感性，其在我國汽車產業中受歡迎程度正與日俱增。
以特斯拉和寧德時代合作曝光為契機，電池行業再次迎來磷酸鐵鋰與三元鋰的技術和市場的博弈。
磷酸鐵鋰上位，多公司迎利好
無論是寧德時代的CTP電池管理控制技術還是比亞迪的刀片電池，都讓磷酸鐵鋰電池開始重新上位。
按照官方說法，寧德時代CTP電池組省去了電池模組的組裝環節，體積利用率提高15%-20%，能量密度提升10%-15%。而比亞迪采用GCTP封裝技術的磷酸鐵鋰刀片電池，也讓電池包的體積比能量密度提升超過50%。比亞迪董事長王傳福曾表示，搭載刀片電池的比亞迪漢續航將超過600km。
CTP電池組 來源：寧德時代
續航幾乎和三元鋰電池相當，這意味著曾因續航短板受冷落的磷酸鐵鋰電池已經沖破技術瓶頸，這讓磷酸鐵鋰電池相關公司開始在資本市場走俏。
在2019年國內磷酸鐵鋰電池裝機量排名中，寧德時代以11.3Gwh 的裝機量位居國內第一，市占率達到54%，比亞迪、國軒高科、億緯鋰能緊隨其后。
一直深耕磷酸鐵鋰電池的比亞迪首先迎來漲停。二月十七日，比亞迪股價為56.91元，彼時特斯拉和寧德時代電池合作還未曝光，雙方合作曝光后，比亞迪股價一路飆漲，最高漲至二月二十六日的75.8元，漲幅達33%。同時億緯鋰能也迎來漲停，二月二十五日股價最高漲至85.26元，與二月十七日的70.15元相比上漲21.5%。
不止磷酸鐵鋰電池供應商，涉及磷酸鐵鋰上游產業鏈的公司也被資本市場垂青。
以合縱科技為例，其資子公司湖南雅城緊要加工磷酸鐵鋰電池正極前驅體產品，緊要用于磷酸鐵鋰正極材料的制造出產。二月十九日，其股價一度漲停至8.56元。湘潭電化表示，公司目前沒有加工磷酸鐵鋰，惟有參股公司湖南裕能新能源電池材料有限公司是寧德時代的供應商。即便如此，二月十九日-二十一日湘潭電化繼續三個交易日漲停。
與三元電池相比，加工相同電功的磷酸鐵鋰電池要更多的DMC溶劑。石大勝華表示，公司加工的超純級DMC的純度比電池級DMC更高，二月二十一日，石大勝華漲停。安納達子公司銅陵納源的主營業務是加工、銷售磷酸鐵，二月十九日，安納達股價漲停。
磷酸鐵鋰產業鏈受寵的同時，作為三元鋰電池的緊要材料——鈷的相關概念股卻是一片綠光。
二月十九日開盤，A股市場上的寒銳鈷業、華友鈷業相繼跌停。寒銳鈷業方面，從二月十三日的94元，一路跌至二月二十八日的60.05元，跌幅達到36%，另一龍頭股華友鈷業，也遭機構席位砸盤3.15億元出逃。
三元鋰電池失寵，磷酸鐵鋰電池卻一路走高，這場以特斯拉牽頭刮起的無鈷電池風，幾乎改變了電池行業的發展趨勢。
光大證券分解，推動乘用車三元化的政策因素逐步弱化，電池技術路線可能分化，而且寧德時代、比亞迪出現分明技術進步，使得磷酸鐵鋰電池與三元電池體積能量密度的差距縮小。種種因素，都推動了磷酸鐵鋰電池行業的邏輯出現變化。
后補貼時代，降本是第一要義
在磷酸鐵鋰電池復蘇的背后，最核心的邏輯仍是降本。
磷酸鐵鋰和三元鋰兩大技術路線的優劣勢分明。三元鋰電池因正極材料中的鎳鈷鋁(NCA)或者鎳鈷錳(NCM)而得名三元，其特點是能量密度高，成本也高，磷酸鐵鋰則相反。依據早期國家對新能源汽車的補貼政策，續航越高補貼越高，導致不少車企和動力鋰離子電池公司研發三元鋰電池。
三元鋰與磷酸鐵鋰 來源：汽車之家
然而三元鋰電池中因含有貴金屬鈷元素，其成本高居不下。隨著補貼力度減小，三元鋰電池高成本的弊端逐漸顯現出來，關于占據電動車BOM成本近40%的動力鋰離子電池來說，降低成本意味著單車利潤的上升和售價的進一步下探。
特斯拉一直聲稱要達到無鈷的目的，也是在于成本的把控。電池陰極制造商北大先驅泰安科技產業有限公司副總裁高遠表示，倘若你問別人2025年鈷或鎳的價格會是多少，你會得到一長串警告。磷酸鐵鋰電池供應了最好的價值，并且成本的可見度要好得多。
和三元鋰電池相比，不含鈷元素的磷酸鐵鋰電池最大優點就是成本低。依據真鋰研究的數據顯示，截至2019年年底，國內三元鋰電池組的單價為1.05元/Wh，磷酸鐵鋰電池組的單價為0.8元/Wh。據路透社報道，特斯拉倘若采購寧德時代的磷酸鐵鋰電池，成本要便宜兩位數的百分比。
在補貼滑坡后，成本低、安全性好的磷酸鐵鋰電池的優點會進一步放大。國內某電池公司工程師劉明告訴將來汽車日報，在公司背負成本壓力的情況下，磷酸鐵鋰電池的市占率有望慢慢回升。
與此同時，磷酸鐵鋰電池正極材料電化學性能比較穩定，相比三元鋰電池安全性更高、更耐高溫，可循環次數也更多。憑借諸多優勢，越來越多的中低端車型搭載了磷酸鐵鋰電池。
2019年，新能源汽車補貼大幅下降，地方補貼也取消，一些純電動微型車和小型車的補貼金額從4-5萬元直線下降至1.8萬元以下。為了降低成本，2019年三月，北汽新能源EC220新增一款標準版車型，動力鋰離子電池包更換為磷酸鐵鋰電池。同時，江淮汽車推出了搭載磷酸鐵鋰電池的全新電動車型iEV7L。
市場上不止要長續航里程的車型，還要性價比高，且要頻繁充電的代步電動車。在劉明看來，磷酸鐵鋰電池有望在該市場發揮真正的作用，目前市面上像歐拉R1、寶駿E200等微型車都是搭載的磷酸鐵鋰電池。
此外，在商用車范疇，磷酸鐵鋰電池也擁有較高的匹配度。依據 GGII 數據，客車范疇磷酸鐵鋰的裝機比例在 85%以上，專用車范疇磷酸鐵鋰的裝機比例不斷提升，2019 年均值近 70%。
隨著電池技術發展，不少中高端車型也搭載了磷酸鐵鋰電池，像比亞迪漢、上汽集團榮威ei6插電以及榮威eRX5插電的改款車型都是搭載的磷酸鐵鋰電池。
而且在政策補貼方面，磷酸鐵鋰電池也能達到及格線。按照2019年的補貼政策，車輛的續航里程至少在250km以上，電池系統的能量密度不低于125Wh/kg。像比亞迪、國軒高科等電池廠商的磷酸鐵鋰電池電芯單體能量密度都能沖破190Wh/kg。前不久，國軒高科表示，磷酸鐵鋰電池單體能量密度已沖破200Wh/kg，比亞迪漢搭載的刀片電池，其電池系統能量密度也達到了140Wh/kg。
事實上，從續航里程以及電池能量密度來看，搭載磷酸鐵鋰電池的車型已經有能力和三元鋰電池車型一較高下了。
基于補貼變動向成本導向轉變，東方證劵堅強看好鐵鋰在乘用車范疇的配套的繼續提升，并且從長期來看，電池的在新能源汽車范疇的增量空間更可觀。
誰才是下一個主流?
磷酸鐵鋰開始復蘇，仍有不少人持懷疑態度。
摩根士丹利(Morgan Stanley)曾發表報告稱，盡管磷酸鐵鋰電池中期需求將會上升，但由于鎳鈷電池技術正在不斷進步，預計將來3年成本將下降20%，這也導致磷酸鐵鋰電池只能作為一種過渡選擇，終將被市場所淘汰。
磷酸鐵鋰(LPF)和三元鋰(NCM)歷年出貨量 來源：川財證劵
事實上，從目前乘用車市場的占有率來看，磷酸鐵鋰的份額雖然在回升，目前仍很難和三元鋰分庭抗禮。在2020年工信部第二批新能源產品申報目錄中，有11款車型搭載磷酸鐵鋰電池，但搭載三元鋰電池的車型有36款。
磷酸鐵鋰電池由于材料方面的局限，電芯單體的能量密度在短時間內仍很難實現跨過式的提升。三元鋰電池的能量密度仍占有優點，比如特斯拉21700電池的單體電芯能量密度可以達到300Wh/kg。
磷酸鐵鋰電池復蘇并不是因為在技術方面一下子提升了。劉明告訴將來汽車日報，目前在高續航車型中仍是以三元鋰為主，而且三元鋰的能量密度仍有發展空間。目前像寶馬、大眾、通用等海外車企，以及松下、LG化學等日韓動力公司，均選擇三元技術路線，特斯拉的轎車上仍舊是NCA三元電池。
如特斯拉所說，無鈷電池存在多種技術路線，并非一定是磷酸鐵鋰。
如今特斯拉已經擺脫了完全依靠松下動力鋰離子電池的局面，新增LG化學和寧德時代兩家合作伙伴，同時收購了超級電容器制造商Maxwell開始自研干電池技術+超級電容技術。事實證明特斯拉已經開始探索各種無鈷的可能。
特斯拉表示將會在四月二十日電池日上公布無鈷電池，興業證券預計，大概率為Maxwell加工的新型高鎳正極+預鋰化負極+干電池技術+超級電容新型鋰電池，以及寧德時代的采用CTP技術的超級磷酸鐵鋰電池兩款產品。
干電池技術正是朝著鋰電池無鈷、全固態發展的。據Maxwell解析，其干電極技術可以將電芯的能量密度提升至300Wh/kg以上，將來有望增至500Wh/kg。申港證劵認為，干電極技術將會成為特斯拉與其他電池公司拉開差距的關鍵技術，緊要為 NCA 高鎳方向，基于此技術，特斯拉或將迎來在固態電池的沖破。
事實上，鈷元素作為戰略性資源，包括松下、LG、寧德時代等國內外主流動力鋰離子電池公司都在將低鈷或無鈷化電池作為下一代動力鋰離子電池的研發方向，并且開始探索由高鎳三元電池向NCMA四元電池軟包模組化發展的路線。
去年七月，蜂巢能源公布無鈷材料和四元材料電芯產品，稱其完成了無鈷電池(正極為Li-Ni-Mn-O材料)的研發。按照其官方說法，其無鈷電池能夠實現與當前NCM811動力鋰離子電池相同的能量密度，材料成本卻能夠下降10%~15%。
不過目前來看，NCMA四元電池尚未進入市場實戰，為了推出續航更高的電動車，無論是車企還是動力鋰離子電池公司，都在主攻三元鋰電池，或者正在研發新的無鈷三元材料。
這場由特斯拉掀起的電池變革浪潮，讓磷酸鐵鋰電池憑借低成本和新的封包技術重新回歸。受成本影響，中低端市場磷酸鐵鋰電池的裝機量或將迎來上升。不過處理電動車的續航問題仍在于提升電池的能力密度，三元鋰具有先天優點。
中關村新型電池技術創新聯盟秘書長于清教認為，不同技術路線動力鋰離子電池揚長補短的趨勢也愈加分明。可以遇見，將來磷酸鐵鋰和三元鋰電池的分界線將愈發分明，不過兩者誰會成為主流，仍要看那種技術路線能夠實現技術沖破，降低成本的同時，也能保證更高的續航。
聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除
