“蟄伏”多年的磷酸鐵鋰電池在2020年表現(xiàn)可謂“高光”。在政策、技術(shù)和市場的共同推動(dòng)下，磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)鏈由此開啟新一輪的市場周期。“預(yù)計(jì)2021年磷酸鐵鋰國內(nèi)市場裝機(jī)量將迎來40GWh至50GWh的需求，尤其是在個(gè)人乘用車、儲能、二三輪電動(dòng)車等市場。”中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教預(yù)測。
2020年重回“C”位
從2020年初比亞迪刀片電池問世，到年中特斯拉國產(chǎn)Model 3入門車型換“心”，再到年末“扎堆”新能源乘用車銷售榜單，磷酸鐵鋰電池在剛剛過去的2020年迎來“高光時(shí)刻”。
據(jù)中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)，2020年我國動(dòng)力電池累計(jì)銷量65.9GWh，同比下降12.9%。其中，三元鋰電池累計(jì)銷售34.8GWh，同比下降34.4%；磷酸鐵鋰電池累計(jì)銷售30.8GWh，同比增長49.2%，成為唯一實(shí)現(xiàn)同比增長的動(dòng)力電池類型。
被三元電池?cái)D占市場份額多年后，磷酸鐵鋰電池終于“揚(yáng)眉吐氣”了。
2016年12月，新能源補(bǔ)貼政策調(diào)整，首次將電池系統(tǒng)能力密度納入考核標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)貼“門檻”逐年增加，高能量密度、長續(xù)航里程成為核心指標(biāo)，磷酸鐵鋰電池在乘用車市場的份額因此被三元電池蠶食。2019年，磷酸鐵鋰電池乘用車的裝機(jī)量占比僅約為4%，總裝機(jī)量占比從2017年的49%下降至36%。與此同時(shí)，三元電池的總裝機(jī)量從16.31GWh增長至39.12GWh，占比提升至63%。
進(jìn)入2020年，政策的“有形之手”將磷酸鐵鋰電池重新拽回了乘用車“賽道”。
當(dāng)年4月，新能源補(bǔ)貼政策發(fā)布，不僅規(guī)定補(bǔ)貼前售價(jià)須在30萬元以內(nèi)，還明確未來2年平緩補(bǔ)貼退坡力度和節(jié)奏，且維持電池系統(tǒng)能量密度指標(biāo)不變，2021年至2022年原則上保持技術(shù)指標(biāo)總體穩(wěn)定。
在此背景下，乘用車主機(jī)廠加速推出磷酸鐵鋰電池主力車型。工信部最新一批新能源汽車申報(bào)目錄顯示，23款標(biāo)明電池類型的純電車型中，有9款采用磷酸鐵鋰電池，占比近四成。值得關(guān)注的是，其中一汽集團(tuán)的紅旗E-QM5和奔騰E05兩款車型所搭載的動(dòng)力電池來自弗迪電池，這意味著繼全系車型加速切換后，比亞迪刀片電池正式開啟外供。
“磷酸鐵鋰電池去年推出的刀片電池或者CTP，能量密度提高了，成本下降了。去年還在試行，今年隨著技術(shù)的成熟、產(chǎn)能的提升，磷酸鐵鋰在乘用車?yán)锏难b車量會大幅度提升。”在汽車行業(yè)分析師張翔看來，磷酸鐵鋰電池加速“上車”的趨勢還將延續(xù)。
于清教認(rèn)為，公共領(lǐng)域電動(dòng)化程度的提升，將被悉數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿徼F鋰電池的裝機(jī)量。“磷酸鐵鋰在公共領(lǐng)域電動(dòng)化市場的占有率更高，氫燃料車短時(shí)間內(nèi)還難大面積推廣。”
性價(jià)比“算出”市場選擇
“2020年，新能源汽車可持續(xù)發(fā)展能力更強(qiáng)，因此也被行業(yè)定義為新能源汽車市場化發(fā)展的元年，整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段。”工信部裝備工業(yè)一司汽車發(fā)展處副處長馬春生在2020年底的一場媒體溝通會上做出如此判斷，依據(jù)的是新能源汽車市場的兩點(diǎn)變化：一是個(gè)人消費(fèi)比例從兩年前的20%大幅提升至近70%；二是非限購城市購買比重達(dá)到60%。
隨著銷售端主體的轉(zhuǎn)變，“量入為出”成為消費(fèi)者和車企的共同選擇。
在乘聯(lián)會統(tǒng)計(jì)的2020年新能源汽車零售排行榜上，前10名中至少有4款車型搭載磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，分別為特斯拉Model 3、宏光Mini EV、奇瑞eQ和比亞迪漢EV，全年累計(jì)銷量分別為13.75萬輛、11.28萬輛、3.82萬輛和2.88萬輛。
從售價(jià)上看，四款車型呈現(xiàn)兩極分化。特斯拉國產(chǎn)Model 3和比亞迪漢EV的價(jià)格超過20萬元，宏光Mini EV和奇瑞eQ的售價(jià)僅為幾萬元。其中，特斯拉國產(chǎn)Model 3的入門車型因換裝寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電池，售價(jià)下探至25萬元以內(nèi)，令當(dāng)月的產(chǎn)量環(huán)比提高約1萬輛達(dá)到2.29萬輛。
磷酸鐵鋰電池的“高低端通吃”，得益于其與生俱來的性價(jià)比優(yōu)勢和技術(shù)革新不斷提升的能量密度。
“左右用戶決定的因素有很多，用哪種電池并不是關(guān)鍵因素。但對主機(jī)廠來說，電動(dòng)車的性價(jià)比、安全等卻跟電池緊密相關(guān)。”一位車企高管解釋稱。
華安證券測算，磷酸鐵鋰的使用成本約為0.08元/Wh，相比三元正極材料可以節(jié)省0.15至0.21元/Wh，對應(yīng)降低成本65%至72%。在現(xiàn)行補(bǔ)貼政策下，帶電量55kWh、續(xù)航405公里的三元電池替換為磷酸鐵鋰電池，成本可下降0.46萬元至0.56萬元。
另一方面，“殊途同歸”的刀片電池、CTP等新型電池工藝相繼問世，使得磷酸鐵鋰電池的系統(tǒng)能量密度可達(dá)160Wh/kg，不僅滿足車企達(dá)到補(bǔ)貼系數(shù)0.9的技術(shù)要求，更因體積利用率的提升和電池包結(jié)構(gòu)簡化等而降低成本。
國軒高科近期發(fā)布了單體能量密度為210Wh/kg的磷酸鐵鋰軟包電池，以及與CTP原理相似的JTM技術(shù)，即將卷芯直接安裝在模組中。“（磷酸鐵鋰軟包電池）目前已超過三元常規(guī)523電池的水平，接近622電池的能量密度。”國軒高科工程研究總院常務(wù)副院長徐興無稱。
應(yīng)用場景不斷拓展
近期，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)王朝陽院士團(tuán)隊(duì)發(fā)表的一篇文章，讓市場意識到磷酸鐵鋰電池仍有潛能可挖。
文章中，王朝陽展示了一款熱調(diào)制磷酸鐵鋰（TM-LFP）刀片電池，通過在普通的磷酸鐵鋰電池正極增加用于內(nèi)部加熱的鎳箔，便能解決其在低溫環(huán)境下的電化學(xué)性能問題，并能在全氣候條件下充電10分鐘而實(shí)現(xiàn)250英里續(xù)航里程。此外，其簡化的溫度管理系統(tǒng)，進(jìn)一步提升了CTP效率和降低電池系統(tǒng)成本，使用壽命可達(dá)200萬英里。
“這種電池降低了重量、體積和成本。我很高興終于找到一種使主流消費(fèi)者受益的電池，讓每個(gè)人都買得起電動(dòng)車。”王朝陽在接受采訪時(shí)如是說。
有潛能可挖的還有應(yīng)用場景。除了在乘用車領(lǐng)域與三元?jiǎng)恿﹄姵丶ち医讳h外，磷酸鐵鋰電池還在不斷縮小與鉛酸電池的成本差距，擠占后者的傳統(tǒng)市場。“鉛酸現(xiàn)在是0.4元/Wh，磷酸鐵鋰是0.5至0.6元/Wh，兩者價(jià)格差不多，但性價(jià)比不一樣。我覺得從今年開始，磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)兩輪車、起動(dòng)啟停、船舶電源方面會有大量應(yīng)用。”于清教表示。
在天能股份董事長張?zhí)烊慰磥恚姿徼F鋰電池正在通過共享電單車、外賣等增量市場切入電動(dòng)兩輪車領(lǐng)域。“從幾家大的整車企業(yè)看，磷酸鐵鋰電池的比例大約在20%。在共享電單車領(lǐng)域，幾乎能做到全覆蓋。一些新的領(lǐng)域比如外賣，發(fā)展也還可以。”
5G基站的建設(shè)早已打開了磷酸鐵鋰電池用于基站儲能的市場空間。據(jù)天風(fēng)證券測算，7000次循環(huán)壽命下，磷酸鐵鋰電池的成本僅為傳統(tǒng)鉛酸電池的三分之一；預(yù)計(jì)2020年至2023年間，5G基站帶來的備用電源儲能需求分別為7.6GWh、9.7GWh、10.8GWh和11.9GWh。從2020年初開始，中國移動(dòng)、中國鐵塔等陸續(xù)招標(biāo)采購磷酸鐵鋰電池用于基站儲能。
船舶應(yīng)用方面，全球電量最大的純電動(dòng)商用船舶——“長江三峽1”號游輪在2020年底正式開工，搭載的便是寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電芯組成電池組，總電量達(dá)到7.5MWh，超過100輛純電動(dòng)汽車的電池容量總和。億緯鋰能、國軒高科等也在跟進(jìn)布局這一領(lǐng)域。
產(chǎn)業(yè)鏈共解供需失衡
自2020年三季度以來，磷酸鐵鋰電池的需求和出貨量陡增，僅12月就實(shí)現(xiàn)6.89Gwh的裝機(jī)量，領(lǐng)先三元電池近1Gwh。
進(jìn)入2021年，磷酸鐵鋰電池旺盛的需求還在延續(xù)。“今年春節(jié)其實(shí)也休息不了幾天，現(xiàn)在市場需求還比較旺，排單都比較滿。”國軒高科的一位工作人員如是說。
下游廠商放量出貨，產(chǎn)業(yè)鏈供需失衡，上游材料價(jià)格上揚(yáng)。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年磷酸鐵鋰產(chǎn)量呈現(xiàn)明顯的前低后高格局，下半年產(chǎn)量達(dá)9.64萬噸，占全年產(chǎn)量的三分之二，其中49%用于動(dòng)力電池。2020年8月底開始，六氟磷酸鋰的價(jià)格從6.95萬元/噸一路上漲至最新約11萬元/噸；電池級碳酸鋰的漲價(jià)也從2020年10月開始啟動(dòng)，目前約為6.5萬元/噸。
“六氟磷酸鋰的生產(chǎn)門檻高，成本占比也低，每次都是先漲價(jià)。”一位磷酸鐵鋰電池主要廠商的工作人員說，“2020年三季度開始所有的材料都在漲，一般是協(xié)議鎖量鎖價(jià)，漲價(jià)前也會跟我們協(xié)商。”
對于短期內(nèi)上游材料漲價(jià)的預(yù)期，電池廠商表示，因?yàn)橛心旰笊a(chǎn)儲備的需求，進(jìn)貨比較集中；材料廠家則稱，由市場供需關(guān)系決定價(jià)格走勢。
“從2021年開始，全球鋰電池市場需求將有明顯提升，但目前來看，全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)能供給相對較慢，有效供給不足。”寧德時(shí)代董事長曾毓群日前表示，未來5年，鋰電產(chǎn)業(yè)市場將迎來井噴期，快速進(jìn)入TWh時(shí)代（1TWh=1000GWh）。
據(jù)中信證券測算，預(yù)計(jì)2020年、2021年和2022年磷酸鐵鋰正極材料需求分別為13萬噸、24萬噸和34萬噸。考慮到未來全球動(dòng)力電池與儲能電池需求，預(yù)計(jì)2025年全球磷酸鐵鋰正極材料需求約為98萬噸，對應(yīng)市場規(guī)模約為280億元。
隨著市場需求逐步擴(kuò)大，上游材料廠商啟動(dòng)新一輪擴(kuò)產(chǎn)周期，下游電池龍頭企業(yè)也勢必要深入合作，以保障材料的穩(wěn)定供應(yīng)。
在此背景下，德方納米、富臨精工（江西升華）、湖南裕能等鐵鋰材料企業(yè)率先啟動(dòng)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，磷酸鐵鋰電池出貨量第一的寧德時(shí)代則以出資參股的方式深度綁定上述公司，比亞迪也出現(xiàn)在湖南裕能的增資名單中。
