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曾经跌落风口,磷酸铁锂电池为何又要飞起来了?

钜大LARGE  |  点击量:610次  |  2021年03月22日  

对于大多数行业而言,过去的2020年无疑非常难熬,但对于新能源汽车来说,却是幸运的一年。


国内造车新势力蔚来,自2020年6月登陆美股以来,股价涨幅超1200%,市值超越奔驰、通用这些老牌传统车企;风口浪尖的特斯拉更不用多说,当下市值约8300亿美元,超过通用、丰田和福特的总和。


新能源汽车的崛起,自然也意味着对动力电池的需求大幅上升。在过去大半年时间里,磷酸铁锂电池再次活跃了起来。


根据中国汽车动力电池产业创新联盟发布数据显示,2020年国内动力电池累计销量65.9GWh;其中,三元锂电池累计销售34.8GWh,同比下降34.4%;磷酸铁锂电池累计销售30.8GWh,同比增长49.2%,成为销量唯一同比增长的动力电池类型。


与此同时,受供需关系影响,自2021年1月以来,国内电池级碳酸锂价格持续上涨,目前报价普遍在6.2万-6.7万元/吨。

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以往不被市场看好的磷酸铁锂电池,为何再次成为市场的“香饽饽”,磷酸铁锂电池是要二次起飞了吗?


以动力和储能电池为主,爆款车型助力起飞


根据鑫椤资讯公布的数据,2019年磷酸铁锂材料统计产量9.75万吨,2020年统计产量提升至14.2万吨,同比增长45.7%,增速远远高于其他正极材料。


具体来看,产量主要集中在德方纳米、湖南裕能两家头部企业;其中德方纳米凭借稳定的客户渠道和产能优势,全年产量继续领跑。备受瞩目的国轩高科则在储能和自行车领域开疆拓土,自产铁锂需求稳健,紧随其后。


(图片源自前瞻经济学人)

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过去,磷酸铁锂主要集中在动力领域,但后来受补贴标准制约,发展开始停滞。柳暗花明又一村,凭借性价比优势,磷酸铁锂在储能等非动力领域备受青睐。


不过,磷酸铁锂电池的主战场还是在动力电池领域。2020年动力电池市场占据了磷酸铁锂材料消费领域近一半份额,储能市场拥有不到三成的份额,维修售后、自行车领域则分别为7%和4%。


磷酸铁锂电池近段时间再次起势,很大原因是在动力电池市场有所突破。2020年的多款爆款车型都有应用磷酸铁锂电池,包括特斯拉Model3搭载的宁德时代磷酸铁锂电池,比亚迪汉搭载磷酸铁锂刀片电池,五菱宏光MINI大部分车型也是搭载磷酸铁锂电池。


技术突破、补贴退坡,或将未来可期


对于磷酸铁锂电池,相信大多数人都不陌生。因其具有寿命长、安全性高、高温性能好、大容量、环保等优点,而受到行业的广泛关注,国内新能源车市场初期,电动汽车大多采用磷酸铁锂电池,像早期的荣威e550、比亚迪秦等。


不过后来随着补贴政策和电池能量密度挂钩,用户对于纯电续航里程的需求增加,以及三元锂电池的技术发展,能量密度和容量水平更高的三元锂电池开始被市场青睐。


与此同时,磷酸铁锂电池的的一些劣势被无限放大。


比如磷酸铁锂电池振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;而在抗低温方面,一般的三元锂电池低温使用下限值为零下30℃,磷酸铁锂电池低温下限值为零下20℃,后者电量冬季衰减更加明显。这也是此前比亚迪畅销南方,却很难打开北方市场的关键所在。


如今磷酸铁锂电池重新收获市场青睐,很大程度上得益于以下两方面原因:


一是技术层面有所突破。继比亚迪发布刀片电池之后,2021年1月8日,国轩高科首次亮相了全新的磷酸铁锂电池产品,凭借“高克容量硅负极材料和先进的预锂化技术”,将能量密度拔高到210Wh/kg。


往后几天,蔚来汽车发布了150kWh固态电池产品(此后解释并承认其实是半固态电池),电池能量密度或可达到360Wh/kg;智已汽车发布首款新车,宣布搭载与宁德时代共同研发的最前沿电池技术,能够实现电池单体300Wh/kg能量密度,两者都是采用了“硅负极材料+预锂化”技术。


从时间线来看,2021年过去一个月时间不到,国轩高科、宁德时代、蔚来、智已汽车以及广汽集团相继表示看好硅负极材料、预锂化技术,预示着有“硅碳负极、预锂化”新技术加持的磷酸铁锂电池,有望在今年开启产业规模化推广应用。


二是补贴政策逐步退坡,新能源汽车厂商迫切需要降低造车成本,于是将目光又投向磷酸铁锂电池。


2020年4月,新能源补贴政策颁布,不仅规定补贴前售价须在30万元以内,还明确未来2年平缓补贴退坡力度和节奏。而在2020年最后一天,财政部、工业和信息化部、科技部、国家发改委四部委联合发布通知,2021年新能源汽车补贴标准在2020年基础上退坡20%。同时,2021年保持现行购置补贴技术指标体系框架及门槛要求不变。


磷酸铁锂电池相比三元锂电池有着较大优势。此前有电池系统生产企业负责人表示,磷酸铁锂电芯不含税的价格最低大约在0.4元/Wh,pack价格在0.6元/Wh以内,不同企业的价格价差在0.1—0.15元/Wh甚至更多;而三元NCM523的pack价格大约在0.75—0.9元/Wh。


并非完美无缺,两者将满足分化需求


万事不可能完美。虽然在能量密度方面有所突破,成本方面占据优势,但电池退役之后,磷酸铁锂电池相比于三元锂电池,回收价值低,依然是一大劣势。


在国内,动力电池退役之后,如果剩余容量仍然较高,那么会进行梯次利用;如果电池容量极低,那么则会被拆解回收。相比于磷酸铁锂电池,三元锂电池中金属镍、钴、锰的含量较高,具有较高的回收再利用价值,回收企业容易获得较高利润,因此废旧三元锂电池资源化回收商业盈利模式基本成熟。


相比之下,磷酸铁锂电池回收的经济性较低。目前三元锂电池梯次回收价格在0.2-0.3元/Wh,报废的三元锂电池残值大约在0.1元/Wh,而磷酸铁锂电池则几乎不值钱。


目前来看,尽管磷酸铁锂电池在循环性和安全性方面占据先天优势,但三元锂电池也依然有着其独到之处,两者并非不可共存,而是各司其职——磷酸铁锂电池将更多应用于电动商用车以及A级、A0级以下的乘用车,这部分消费者对于价格更加敏感,追求性价比;三元锂电池则会更多使用在注重性能的中高端乘用车上。


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