钜大LARGE | 点击量：244次 | 2023年07月21日
从"蛰伏"到"惊蛰" 磷酸铁锂加速逆袭
被三元电池挤占市场份额多年后，磷酸铁锂离子电池2020年迎来"高光时刻"。
自2020年三季度以来，磷酸铁锂离子电池的需求和出货量陡增，仅十二月就实现6.89Gwh的装机量，领先三元电池近1Gwh。
除了在乘用车领域和三元动力锂电池激烈交锋外，磷酸铁锂离子电池还在不断缩小和铅酸电池的成本差距，挤占后者的传统市场。
"蛰伏"多年的磷酸铁锂离子电池在2020年表现可谓"高光"。在政策、技术和市场的共同推动下，磷酸铁锂产业链由此开启新一轮的市场周期。"预计2021年磷酸铁锂国内市场装机量将迎来40GWh至50GWh的需求，尤其是在个人乘用车、储能、二三轮电动汽车等市场。"中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教预测。
2020年重回"C"位
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
从2020年初比亚迪刀片电池问世，到年中TSLA国产Model3入门车型换"心"，再到年末"扎堆"新能源乘用车销售榜单，磷酸铁锂离子电池在刚刚过去的2020年迎来"高光时刻"。
据我国汽车动力锂电池产业创新联盟公布的数据，2020年我国动力锂电池累计销量65.9GWh，同比下降12.9%。其中，三元锂离子电池累计销售34.8GWh，同比下降34.4%；磷酸铁锂离子电池累计销售30.8GWh，同比上升49.2%，成为唯一实现同比上升的动力锂电池类型。
被三元电池挤占市场份额多年后，磷酸铁锂离子电池终于"扬眉吐气"了。
2016年十二月，新能源补贴政策调整，首次将电池系统能力密度纳入考核标准，补贴"门槛"逐年新增，高能量密度、长续航里程成为核心指标，磷酸铁锂离子电池在乘用车市场的份额因此被三元电池蚕食。2019年，磷酸铁锂离子电池乘用车的装机量占比仅约为4%，总装机量占比从2017年的49%下降至36%。和此同时，三元电池的总装机量从16.31GWh上升至39.12GWh，占比提升至63%。
进入2020年，政策的"有形之手"将磷酸铁锂离子电池重新拽回了乘用车"赛道"。
当年四月，新能源补贴政策公布，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，且维持电池系统能量密度指标不变，2021年至2022年原则上保持技术指标总体稳定。
在此背景下，乘用车主机厂加速推出磷酸铁锂离子电池主力车型。工信部最新一批新能源汽车申报目录显示，23款标明电池类型的纯电车型中，有9款采用磷酸铁锂离子电池，占比近四成。值得关注的是，其中一汽集团的红旗E-QM5和奔腾E05两款车型所搭载的动力锂电池来自弗迪电池，这意味着继全系车型加速切换后，比亚迪刀片电池正式开启外供。
"磷酸铁锂离子电池去年推出的刀片电池或者CTp，能量密度提高了，成本下降了。去年还在试行，今年随着技术的成熟、产量的提升，磷酸铁锂在乘用车里的装车量会大幅度提升。"在汽车行业分析师张翔看来，磷酸铁锂离子电池加速"上车"的趋势还将延续。
于清教认为，公共领域电动化程度的提升，将被悉数转变为磷酸铁锂离子电池的装机量。"磷酸铁锂在公共领域电动化市场的占有率更高，氢燃料车短时间内还难大面积推广。"
性价比"算出"市场选择
"2020年，新能源汽车可持续发展能力更强，因此也被行业含义为新能源汽车市场化发展的元年，整个产业发展进入了一个新阶段。"工信部装备工业一司汽车发展处副处长马春生在2020年底的一场媒体沟通会上做出如此判断，依据的是新能源汽车市场的两点变化：一是个人消费比例从两年前的20%大幅提升至近70%；二是非限购城市购买比重达到60%。
随着销售端主体的转变，"量入为出"成为消费者和车企的共同选择。
在乘联会统计的2020年新能源汽车零售排行榜上，前10名中至少有4款车型搭载磷酸铁锂动力锂电池，分别为TSLAModel3、宏光MiniEV、奇瑞eQ和比亚迪汉EV，全年累计销量分别为13.75万辆、11.28万辆、3.82万辆和2.88万辆。
从售价上看，四款车型呈现两极分化。TSLA国产Model3和比亚迪汉EV的价格超过20万元，宏光MiniEV和奇瑞eQ的售价仅为几万元。其中，TSLA国产Model3的入门车型因换装CATL的磷酸铁锂离子电池，售价下探至25万元以内，令当月的产量环比提高约1万辆达到2.29万辆。
磷酸铁锂离子电池的"高低端通吃"，得益于其和生俱来的性价比优势和技术革新不断提升的能量密度。
"左右用户决定的因素有很多，用哪种电池并不是关键因素。但对主机厂来说，电动汽车的性价比、安全等却跟电池紧密相关。"一位车企高管解释称。
华安证券测算，磷酸铁锂的使用成本约为0.08元/Wh，相比三元正极材料可以节省0.15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公里的三元电池替换为磷酸铁锂离子电池，成本可下降0.46万元至0.56万元。
另一方面，"殊途同归"的刀片电池、CTp等新型电池工艺相继问世，使得磷酸铁锂离子电池的系统能量密度可达160Wh/kg，不仅满足车企达到补贴系数0.9的技术要求，更因体积利用率的提升和电池包结构简化等而降低成本。
国轩高科近期公布了单体能量密度为210Wh/kg的磷酸铁锂软包锂电池，以及和CTp原理相似的JTM技术，即将卷芯直接安装在模组中。"（磷酸铁锂软包锂电池）目前已超过三元常规523电池的水平，接近622电池的能量密度。"国轩高科工程研究总院常务副院长徐兴无称。
应用场景不断拓展
近期，美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳院士团队发表的一篇文章，让市场意识到磷酸铁锂离子电池仍有潜能可挖。
文章中，王朝阳展示了一款热调制磷酸铁锂（TM-LFp）刀片电池，通过在普通的磷酸铁锂离子电池正极新增用于内部加热的镍箔，便能解决其在低温环境下的电化学性能问题，并能在全气候条件下充电10分钟而实现250英里续航里程。此外，其简化的温度管理系统，进一步提升了CTp效率和降低电池系统成本，使用寿命可达200万英里。
"这种电池降低了重量、体积和成本。我很高兴终于找到一种使主流消费者受益的电池，让每个人都买得起电动汽车。"王朝阳在接受采访时如是说。
有潜能可挖的还有应用场景。除了在乘用车领域和三元动力锂电池激烈交锋外，磷酸铁锂离子电池还在不断缩小和铅酸电池的成本差距，挤占后者的传统市场。"铅酸现在是0.4元/Wh，磷酸铁锂是0.5至0.6元/Wh，两者价格差不多，但性价比不相同。我觉得从今年开始，磷酸铁锂离子电池在电动两轮车、起动启停、船舶电源方面会有大量应用。"于清教表示。
在天能股份董事长张天任看来，磷酸铁锂离子电池正在通过共享电单车、外卖等增量市场切入电动两轮车领域。"从几家大的整车公司看，磷酸铁锂离子电池的比例大约在20%。在共享电单车领域，几乎能做到全覆盖。一些新的领域比如外卖，发展也还可以。"
5G基站的建设早已打开了磷酸铁锂离子电池用于基站储能的市场空间。据天风证券测算，7000次循环寿命下，磷酸铁锂离子电池的成本仅为传统铅酸电池的三分之一；预计2020年至2023年间，5G基站带来的备用电源储能需求分别为7.6GWh、9.7GWh、10.8GWh和11.9GWh。从2020年初开始，我国移动、我国铁塔等陆续招标采购磷酸铁锂离子电池用于基站储能。
船舶应用方面，全球电量最大的纯电动商用船舶——"长江三峡1"号游轮在2020年底正式开工，搭载的便是CATL的磷酸铁锂电芯组成电池组，总电量达到7.5MWh，超过100辆纯电动汽车的电池容量总和。亿纬锂能、国轩高科等也在跟进布局这一领域。
产业链共解供需失衡
自2020年三季度以来，磷酸铁锂离子电池的需求和出货量陡增，仅十二月就实现6.89Gwh的装机量，领先三元电池近1Gwh。
进入2021年，磷酸铁锂离子电池旺盛的需求还在延续。"今年春节其实也休息不了几天，现在市场需求还比较旺，排单都比较满。"国轩高科的一位工作人员如是说。
下游厂商放量出货，产业链供需失衡，上游材料价格上扬。
鑫椤资讯显示，2020年磷酸铁锂产量呈现明显的前低后高格局，下半年产量达9.64吨，占全年产量的三分之二，其中49%用于动力锂电池。2020年八月底开始，六氟磷酸锂的价格从6.95万元/吨一路上涨至最新约11万元/吨；电池级碳酸锂的涨价也从2020年十月开始启动，目前约为6.5万元/吨。
"六氟磷酸锂的生产门槛高，成本占比也低，每次都是先涨价。"一位磷酸铁锂离子电池重要厂商的工作人员说，"2020年三季度开始所有的材料都在涨，一般是协议锁量锁价，涨价前也会跟我们协商。"
关于短时间内上游材料涨价的预期，电池厂商表示，因为有年后生产储备的需求，进货比较集中；材料厂商则称，由市场供需关系决定价格走势。
"从2021年开始，全球锂离子电池市场需求将有明显提升，但目前来看，全产业链的产量供给相对较慢，有效供给不足。"CATL董事长曾毓群日前表示，未来5年，锂电产业市场将迎来井喷期，快速进入TWh时代（1TWh=1000GWh）。
据中信证券测算，预计2020年、2021年和2022年磷酸铁锂正极材料需求分别为13万吨、24万吨和34万吨。考虑到未来全球动力锂电池和储能电池需求，预计2025年全球磷酸铁锂正极材料需求约为98万吨，对应市场规模约为280亿元。
随着市场需求逐步扩大，上游材料厂商启动新一轮扩产周期，下游电池龙头公司也势必要深入合作，以保障材料的稳定供应。
在此背景下，德方纳米、富临精工（江西升华）、湖南裕能等铁锂材料公司率先启动扩产计划，磷酸铁锂离子电池出货量第一的CATL则以出资参股的方式深度绑定上述公司，比亚迪也出现在湖南裕能的增资名单中。
