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專題

產量裝機量均實現反超磷酸鐵鋰電池蓄勢待發

作者：行行來源：《動力電池》雜志時間：2021-09-08

[摘要]雖然在產量上實現了反超，但是從裝機量上來看，磷酸鐵鋰電池與三元電池之間還存在著差距。研究機構預測，到2025年磷酸鐵鋰全球市場空間或超過萬億元，國內市場空間也將達到6000億元，磷酸鐵鋰電池有望在未來10年內占據市場主導地位。

根據中汽協公布的數據顯示，2021年6月國內新能源汽車銷量達25.6萬輛，同比大幅增長139%。而在大家整理的6月份新能源車暢銷車型排行榜中，排名前三的三款車型分別是五菱宏光MINIEV、特斯拉Model 3、特斯拉Model Y，其中前兩款車型均使用的是磷酸鐵鋰電池。而現如今，第三款車型也即將推出自己的磷酸鐵鋰版本。

剛剛過去的7月8日，特斯拉高調發布國產Model Y的標準續航版，在減免購置稅及補貼后實際售價為人民幣27.6萬元起，預計8月開始交車。與長續航版不同，標準續航版采用磷酸鐵鋰電池，國標工況續航里程達到525公里。突如其來的降價，導致特斯拉官網因訂單太多差點導致癱瘓，短短兩天內訂單已超過1.5萬輛。

這也說明，不管是在中低端市場，又或是在中高端市場，新能源車使用什么類型的電池似乎并沒有太多消費者關心，大家更看重的是補貼后的價格。起步價2.88萬元的五菱宏光MINIEV雖然因配置簡陋屢被吐槽，但是其低廉的價格卻讓其在上市10個月里完成了31萬輛的銷量。而有品牌背書的特斯拉，降價后也將更具有殺傷力。

通常低價或降價的前提源于低生產成本，那么低成本怎么來？改善生產工藝？壓低原材料的價格？這些途徑雖然有效，但效果有限。最快的途徑就是通過使用磷酸鐵鋰電池對三元電池進行替代。研究表明，在現行補貼政策下，帶電量55kWh、續航405km 的三元鋰電池替換為磷酸鐵鋰電池，成本至少可下降 0.46 萬元至 0.56 萬元。

三元電池勢微產量連續兩月被反超

當前，占據著動力電池主流地位的鋰電池類型分別是磷酸鐵鋰電池和三元電池，從性能來看磷酸鐵鋰電池和三元電池各有優劣。其中三元電池因其能量密度高、低溫性能好的優點近年來在動力電池市場風頭正勁。而磷酸鐵鋰電池具有高溫性能好、壽命長及安全性高、成本低等優點，自2020年補貼大幅調整之后開始逐漸崛起。

2020年5月，特斯拉、比亞迪、小鵬汽車等主流新能源車企，旗下搭載磷酸鐵鋰電池的車型陸續上市，包括特斯拉Model 3、比亞迪漢、小鵬P7等車型在推向市場之后反響強烈，推動著成本更低的磷酸鐵鋰電池開始逆襲之路。自2021年以來，磷酸鐵鋰電池裝機量和產量開始暴漲。雖然裝機量仍不敵三元電池，但產量上已占據優勢。

最新的研究數據顯示，今年5月份三元電池與磷酸鐵鋰電池產量發生逆轉，這也是近三年來磷酸鐵鋰電池單月產量首次超過三元鋰電池。據悉5月份國內磷酸鐵鋰電池單月產量達到8.8GWh，同比大增317.3%，占到國內動力電池總產量的63.6%，遠超三元鋰電池的5.0GWh。動力電池格局這番顛覆性的變化，在業界引起廣泛的討論。

而到了6月份，我國動力電池總產量15.2GWh，其中三元電池產量為7.4GWh，磷酸鐵鋰電池產量為7.8GWh。而根據最新的數據顯示，7月國內動力電池在產量方面共計完成17.4GWh，其中三元電池產量8GWh，磷酸鐵鋰電池產量9.3GWh繼續領跑。最值得注意的是，7月份在裝機量方面磷酸鐵鋰電池以0.3GWh的微弱優勢最終實現反超。

業內人士認為，磷酸鐵鋰電池裝機量巔峰還未到來。伴隨著磷酸鐵鋰電池車型在市場上的熱銷，越來越多車企開始改用磷酸鐵鋰電池。這其中就包括長城汽車、蔚來汽車等。同時希望在新能源車領域有所建樹的蘋果和大眾，也在國內積極尋找磷酸鐵鋰電池合作廠商。因此，磷酸鐵鋰電池裝機量未來還有成長空間，有望反超三元。

顯而易見的是，磷酸鐵鋰電池此番逆襲，主要和低成本和高安全性相關。在2018年以前動力電池市場始終是磷酸鐵鋰電池占據主導，2016年出臺的新能源汽車補貼政策將能量密度與補貼等級掛鉤，推動著能量密度更高的三元電池迅猛發展。到2018年時三元電池無論是產量還是裝車量均超過磷酸鐵鋰，而這一超就是三年之久。

時間進入2019年后，新能源車補貼開始正式退坡。在經過2019年和2020年兩次大幅度的補貼退坡后，補貼對于新能源車的影響已是大不如前，新能源車開始由政策驅動真正轉入到市場驅動。與此前政策驅動下的政府大批量采購不同，市場驅動下消費者更看重的是新能源車的價格，各大車企為了降低成本紛紛推出了磷酸鐵鋰車型。

而在采用磷酸鐵鋰電池之后，新能源車成本下降明顯。如小鵬P7分別搭載磷酸鐵鋰電池和三元電池的后驅標準續航智享版車型和后驅長續航智享版車型相比，除續航里程有差別之外，包括外觀、內飾、智能和自動駕駛等配置上并無區別，但在價格上要便宜2萬元，為消費者提供更多選擇。而特斯拉Model Y更換電池后更直降7萬元。

其次從新能源車更為重要的安全性上來看。數據顯示，在熱穩定性上磷酸鐵鋰電池的最高分解溫度可達到500℃左右，而三元鋰電池的分解溫度只有300℃，理論上不及磷酸鐵鋰電池。因此在高溫情況下，磷酸鐵鋰電池會更加穩定，也更加安全。而在此前發生的安全事故中，搭載三元電池占比超過90%，而搭載磷酸鐵鋰僅有7%。

去年5月份，工信部正式組織制定三項針對電動車的強制性國家標準，包括《電動汽車安全要求》、《電動客車安全要求》和《電動汽車用動力蓄電池安全要求》，已于今年1月1日起開始實施。要求中特別增加了電池系統熱擴散試驗，要求電池單體發生熱失控后，電池系統在5分鐘內不起火不爆炸，為乘員預留安全逃生時間。

而從此前部分新能源車起火的視頻中可以看到，發生事故的新能源車從電池發生熱失控到劇烈燃燒，時間通常不會超過1分鐘，而最快的僅需要5秒。因此要把電動汽車從熱失控到起火、爆炸這個過程控制在5分鐘之內，這是極其困難的，因此只能從根源上降低新能源車發生事故的概率，而這里有三個有效途徑可供選擇：

首先是電芯內部材料調整。即鐵鋰材料體系的選擇、三元體系材料比例變化、各種添加劑以及電解液的改性等；其次對電芯、模組、電池包等進行綜合安全設計，包括電池管理BMS和電池熱管理方面的設計；再次是采用預留電池安全富余容量、電池充放電安全預警、電池防水和防撞安全設計、電池底盤一體化等措施降低電池起火風險。

彼時就有人認為，這三個技術性、法規性的新文件，將徹底改變中國電動汽車動力電池的格局和發展方向。因為相較之下，采用磷酸鐵鋰電池替換掉三元電池，顯然要容易很多，這也成為眾多車企的共同選擇。自去年下半年開始，磷酸鐵鋰電池開始了自己的逆襲之路，隨著下游車企需求持續增長，磷酸鐵鋰電池產量也不斷攀升。

而且通過磷酸鐵鋰電池企業不斷的技術創新，目前磷酸鐵鋰電池已可以使整車的續駛里程達到600公里，已能夠滿足絕大部分乘用車的需求。業內人士表示，磷酸鐵鋰電池本身在成本和安全性等方面的表現本來就優于三元鋰電池，隨著能量密度及續駛能力有所增強，這也給磷酸鐵鋰電池的翻身提供了較為可靠的基礎。

隨著磷酸鐵鋰電池市場占比增加，今年主流動力電池企業也在加大乘用車用磷酸鐵鋰項目的布局力度。包括億緯鋰能、國軒高科、弗迪電池、中航鋰電、蜂巢能源、瑞浦能源、力神電池、鵬輝能源等多家電池生產企業都在擴大磷酸鐵鋰產能。而產能擴張比較激進的億緯鋰能，今年以來已投資近80億元在磷酸鐵鋰電池項目上。

今年4月，寧德時代董事長曾毓群公開為磷酸鐵鋰電池展臺。他表示，“隨著新能源汽車充電樁設施越來越多，磷酸鐵鋰電池增長速度會非常快，在動力電池市場磷酸鐵鋰電池占有率會逐漸增加?！弊钚聰祿@示，今年上半年寧德時代磷酸鐵鋰電池裝機量達11.43GWh，同比增長282.6%，市占率達到50.8%，成為此番中變局最大的贏家。

三元電池新品頻出能否收復失地？

受成本驅動，相信未來推出磷酸鐵鋰版本車型的車企會越來越多。券商指出，包括五菱宏光MINIEV、特斯拉Model3、比亞迪漢等爆款車型的帶動下，磷酸鐵鋰乘用車市場有望快速回暖，預期2021年磷酸鐵鋰電池裝機量占比將有望提升至45-50%。當然面對磷酸鐵鋰電池的來勢洶洶，三元電池肯定也不會坐以待斃，近年來也是新產品頻出。

6月29日，長城汽車以“大禹治水，變堵為疏”為思路，發布能有效解決不同化學體系電芯發生熱失控之后的起火、爆炸問題的大禹電池。從技術層面來看，該電池通過熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻8大全新設計理念，可保證在單個或多個電芯熱失控情況下不起火、不爆炸。

在實際測試過程中，大禹電池內部發生3次多個電芯連續觸發熱失控現象，溫度最高達到1037℃、電池包內氣壓最高氣壓達到16kPa，依然保證了不起火、不爆炸的過硬安全性能。長城汽車還表示，將免費開放大禹電池專利，在主動消除技術壁壘，實現成果共享的同時，也將通過全新的安全技術理念對行業發展起到極大導向作用。

今年3月10日，廣汽埃安官方發布了彈匣電池系統安全技術。這套系統擁有4個核心技術：超高耐熱穩定電芯、超強隔熱電池安全艙、三維降溫冷卻系統、第五代電池管理系統。該技術已經通過整包針刺試驗，這是三元電池行業內首次通過電池整包針刺不起火試驗的。據悉，該技術可用在磷酸鐵鋰和三元兩種材料的電池包中。

除此之外，去年12月份欣旺達公布了“只冒煙、不起火”的電池系統解決方案；去年11月份蔚來汽車正式上線100kWh電池包，該電池包搭載的是寧德時代鎳55三元電芯和最新CTP成組技術，可實現無熱蔓延，即寧德時代此前公布的不起火電池。由此可見在“三項強標”高壓下，不起火不爆炸已成為未來電池企業推出新品的標配。

原中汽協常務副會長、秘書長董揚表示，“嚴格來說，大禹電池技術其實算不上是新電池技術，而是整車電池包設計的安全技術。只不過，這項新技術簡單易行，可有效地防止電池熱失控而造成的起火爆炸事故。”當然了，包括廣汽埃安的彈匣電池系統安全技術、電池系統解決方案、寧德時代CTP技術，均與大禹電池有異曲同工之處。

而針對三元電池鈷成本難降、以及供應鏈不穩定的問題，無鈷電池被看成是解決這兩大難題的有效途徑，而蜂巢能源無疑是無鈷電池最堅定的擁護者。7月16日，蜂巢能源在江蘇舉行了首款無鈷電池量產下線儀式，這意味著全球首款無鈷電池走出了實驗室正式實現量產，蜂巢能源由此成為全球首家突破無鈷電池技術難關的企業。

本次量產下線的無鈷電池能量密度達到240wh/kg，具有高安全性、高能量密度、高循環壽命和低成本的核心優勢。相較于同級別的高鎳三元電池，該款無鈷電芯循環壽命可達到3000次以上，能輕松通過150℃的熱箱測試和超過140%的過充測試等。目前該電池已裝車在一款名為櫻桃貓的純電車中，出現在工信部最新的車型公告里。

業內人士提到，我國新能源汽車產業在由政策驅動向市場驅動轉型過程中，包括電池企業、整車企業都更加重視產品的成本、安全性等指標，從目前來看磷酸鐵鋰更加符合新能源車的發展需求。但是面對著磷酸鐵鋰電池的來勢洶洶，三元電池也在不斷改進和創新，成為市場競爭催生技術進步的典型，有利于新能源車行業的高質量發展。

單從裝機量上來看，磷酸鐵鋰電池與三元電池差距已非常接近，且增速較快。研究機構預測，到2025年磷酸鐵鋰提供的全球市場空間或超過萬億元，國內市場空間也將達到6000億元，磷酸鐵鋰電池有望在未來10年內占據市場主導地位。或正如安馳科技總經理徐小明說的那樣，諸多優勢加身，磷酸鐵鋰有望再次站到動力電池舞臺中央。

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