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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    重新審視磷酸鐵鋰(LFP)電池

    2021-04-26 ryder

    曾經一度在乘用車范疇被邊緣化的磷酸鐵鋰(LFP)電池,正在明星公司的推波助瀾下重新煥發“活力”。


    ①近期,路透社報道,特斯拉將采用寧德時代LFP電池,并稱目前雙方談判已經進入最后階段。


    ②大眾已經頻繁與多家我國公司接觸選擇LFP電池,大眾在我國市場或用LFP。


    ③比亞迪高端車型漢搭載的LFP“刀片電池”入圍2020年第二批推薦目錄。


    ……


    一時間,諸多利好消息讓行業重燃關于LFP的熱情。尤其是特斯拉將采用寧德時代LFP電池,更是引發了全行業的廣泛討論,聞風而動的資本市場也為之瘋狂。而身處行業漩渦中的我們,在瘋狂過后,要冷靜沉思審視的是,LFP在乘用車市場到底有多大的使用空間和機會。


    十年河東,十年河西。一種技術路線的起伏背后,是政策調整、產業化進程、技術沖破、市場需求演化等多方面的共同結果,LFP也不例外。過去幾年,這個出生于大洋彼岸美國,成長于我國新能源汽車發展沃土的動力鋰電池技術,同樣經歷了跌宕起伏的歷程。


    2016年的一紙新能源客車禁止三元的禁令,給了LFP在客車上獨霸天下的機會,而相對應的是,其在乘用車范疇的配套逐步被蠶食和吞噬。


    過去幾年,相關于三元電池在乘用車范疇的高歌猛進,LFP的境況則是“夾縫求生”,其比例已經從2016年的4GWh的裝機量,跌至2019年的1.74GWh,在乘用車的裝機占比中降低至5%以下。


    但盡管如此,LFP始終在尋找適合自己的機會,無論是基于補貼取消的A00級車型,還是在去年開始啟動的電動網約車市場。


    而伴隨著特斯拉、大眾、比亞迪的嘗試和探索,釋放出的新信號在于,被邊緣化的LFP,正在向上探索在更高端車型上的使用機會。


    沒有金剛鉆,不攬瓷器活。LFP探索開啟新的細分市場背后的邏輯在于,一是價格上的競爭力,補貼之后車企關于降本更為急切,二是LFP技術的沖破性進展,尤其是在CTP技術及“刀片電池”技術下,LFP的體積能量密度得到進一步提升,可以達到NCM523甚至NCM622體系的水平,這也成為特斯拉、大眾等車企投出橄欖枝的關鍵因素。


    要留意的是,LFP在乘用車范疇的探索不會一蹴而就,短時間內大規模替代三元也絕對是“癡人說夢”,CTP技術、刀片電池技術的成熟量產、車企全面接受程度以及終端市場反映仍待時間驗證。LFP在乘用車市場的真正企穩,仍需一步一個腳印。



    過去幾年,由于補貼與能量密度掛鉤,LFP由于能量密度與續航里程限制,在乘用車范疇慘遭滑鐵盧,市場份額被三元趕超之后一路下降。


    就連曾經依賴LFP電池拿下國內新能源乘用車4連冠的比亞迪,也在2017年開始逐步將乘用車電池更換成三元電池。


    乘用車公司的相繼拋棄,也讓LFP在乘用車范疇一度被邊緣化。


    數據來源:高工產業研究院(GGII)


    注:裝機量中注明為鋰離子蓄電池的未計入統計范圍


    高工產業研究院(GGII)數據顯示,從我國新能源乘用車電池裝機量情況看,2014年至2019年,LFP從2016年達到4GWh的裝機量頂峰,繼續三年不斷下降,2019年裝機量僅1.74GWh,與三元相差超過21倍。


    值得留意的是,隨著補貼步入歸零前夜,車企逐漸從“唯補貼導向”的選擇中跳脫,基于產品的含義與定位的基礎上,做出更貼合市場需求的車型產品,實現性能、價格、使用場景等多維度的平衡。


    高工鋰電獲悉,2019年新能源乘用車公司使用LFP上量的緊要包括江淮、奇瑞和北汽。廣汽、長安、合眾等車企也已經將LFP乘用車車型納入到研發、探測或公布之列。特斯拉、比亞迪更是要將LFP帶入B級車之列。


    廣汽新能源技術中心副部長劉太剛表示,LFP電池可以支撐起400-500公里的續航,價格會相對便宜,公司目前也在評估和探測方式,會考慮在一部分乘用車型上嘗試。此前緊要擔心的問題是,消費者關于LFP的產品品牌認知問題,會覺得低端,倘若特斯拉也采用的話,可能對市場會有帶動作用。


    長安新能源電池系統總工程師洪木南也透露,目前乘用車電池還是以三元為主,LFP的已在做相應的研發和驗證,后期可能會在部分車型上采用。


    電池技術路線本無高低貴賤,惟有適宜不同市場的產品抉擇。關于LFP而言,頭部公司的選擇和技術的演變或將會助力其開拓新的使用空間。



    LFP在乘用車市場配套一落千丈,緊要與2017年至2019年純電動乘用車電池系統能量密度與補貼系數掛鉤有關。LFP在能量密度方面的緩慢爬升,讓乘用車市場更加酷愛三元。


    不過,隨著補貼退坡以及LFP在能量密度、技術性能方面的沖破,乘用車車企的態度也在發生轉變,LFP電池從當初被乘用車大規模拋棄,到變成張大在A00級車上的使用,并且過渡到營運車輛上的使用。


    從邊緣化到重燃熱情,究其原由,一方面是電動車巨大的成本壓力;另一方面是LFP技術的飛躍進步。


    成本方面,依據GGII調研數據顯示,截止2019年十二月,三元電池系統不含稅價格為0.95-1.05元/Wh,LFP系統不含稅價格為0.85-0.95元/Wh。0.2元/Wh的價格差意味著用在同為60KWh的乘用車上可節省1.2萬元。


    技術方面,高工鋰電留意到,包括寧德時代、比亞迪、國軒高科三大頭部公司在LFP技術范疇都獲得了沖破性進展。進展情況如下:


    一位行業電池專家表示,CTP緊要核心的成本下降緊要在幾方面:一是模組之間連接的減少,二是模組之間結構的增強,三是整個模組工藝層面的成本也會下降。CTP方案本身可帶來20%-30%成本的降低,結合LFP使用,成本預計可降低40%左右。


    比亞迪董事長王傳福也曾公開表示,“刀片電池”在體積能量密度上提升了50%,整車壽命可達百萬公里以上,隨著新一代鐵電池量產,新產品成本或降20%-30%。


    無論是寧德時代的CTP+LFP方案,還是比亞迪的LFP“刀片電池”,可以看到,在新一輪技術沖破以及市場推廣中,成本降低一定程度上已經成為電池公司的緊要導向。


    隨之而來的是,在LFP電池一直做儲備的相關公司會看到一些機會,LFP供應鏈也將因此受益。



    LFP能否借助特斯拉效應以及市場拐點勢頭逆轉局勢,成為當前業內關注的焦點。


    高工鋰電董事長張小飛博士表示,特斯拉選擇寧德時代的磷酸鐵鋰電池,是基于寧德時代磷酸鐵鋰電池在快充、能量密度、安全性、市場使用等方面優點的綜合考量。


    “特斯拉將寧德時代磷酸鐵鋰電池用于何種車型配置尚未公布。考慮到性價比和安全性,特斯拉極有可能將產品按磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池,分為兩種車型或同一車型的兩種配置,如在價格和續航上有所不同。”


    張小飛判斷,考慮到三元材料的優點,下一階段大部分中高端電動車還是以使用三元鋰電池為主。


    綜合下游車企的觀點,一是從百公里電耗來看,磷酸鐵鋰倘若用到車上會高,可能會達不到國家相應12度電百公里的要求。從大形勢來看,三元還是占絕對主流,LFP是一個補充,目前可能會存在一些資本的炒作,要理性看待。


    二是CTP只會在部分車型上選擇來做,因為CTP會沖擊到整車廠關于底盤的把控,不可能會完全交由電池公司去做,這樣車企會很被動。


    三是CTP+三元的方案也有在嘗試,CTP+LFP要達到140,基本上是一個結構最簡化,能量密度相對高,成本比較優化的結果。但是關于乘用車公司而言,追求的不僅僅是這些,還有續航、競爭力以及其他方面。


    而依據行業人士透露,目前寧德時代供應多種方案供車企選擇,可依據續航里程、成本、安全性、使用壽命、充電效率這幾個關鍵指標上做動態平衡。詳盡而言,400公里用LFP方案,500公里用高壓三元方案,600公里用高鎳三元方案。


    綜合來看,隨著寧德時代CTP+LFP方案、比亞迪“刀片電池”等技術的創新,提升體積能量密度、降低成本,會促使LFP電池市場需求的攀升。而在乘用車范疇,LFP和三元會是長期共存的局面。中長期看,高能量密度(300Wh/kg以上)的高鎳(包括無鈷三元材料)體系,依舊是主流趨勢。


    至于資本市場,向來喜歡聽風就是雨,行業里早已門兒清。


    二月十八日午間一則關于特斯拉將采用“無鈷”電池的消息引爆了十九日早間的股市,德方納米、豐元股份、湘潭電化等LFP概念股繼續兩天漲停。


    有意思的是,二月二十一日晚間,特斯拉上海廠公布了一條抖音稱“無鈷,不一定是磷酸鐵鋰”。而這一消息也致使德方納米在今日開盤后快速跌停,豐元股份、湘潭電化也應聲大跌。


    而特斯拉最終選擇要怎么樣,也許要靜待特斯拉四月“電池日”的最后揭曉。

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