磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)份額反超三元鋰電池，真的要逆襲成功了？

三元鋰電池（NCM/NCA）和磷酸鐵鋰電池（LFP）是現階段電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池領(lǐng)域最主流的兩種技術(shù)路線(xiàn)。隨著(zhù)電池原材料價(jià)格不斷上漲，具有成本優(yōu)勢的磷酸鐵鋰電池開(kāi)始被更多車(chē)企采用。

2022年第一季度，磷酸鐵鋰電池的裝機量已全面反超三元鋰電池，市場(chǎng)份額逐步提升。TrendForce在一份報告中預測，從2024年開(kāi)始，磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)份額將超過(guò)三元鋰電池。

特斯拉是最早大規模采用磷酸鐵鋰電池的車(chē)企，該公司2022年第一季度生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)中近50%采用了磷酸鐵鋰電池；福特汽車(chē)也計劃推出搭載磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)車(chē)型，大眾集團、小鵬汽車(chē)等公司也在推進(jìn)搭載磷酸鐵鋰的電池車(chē)型；還有一些電動(dòng)汽車(chē)制造商為部分車(chē)型增加了磷酸鐵鋰電池版本，Rivian此前宣布推出R1T皮卡、R1S SUV和EDV廂式貨車(chē)的磷酸鐵鋰電池版本。

磷酸鐵鋰電池“翻紅”

隨著(zhù)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的不斷升溫，作為核心部件的動(dòng)力電池也備受關(guān)注。在動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)業(yè)鏈不斷追求一個(gè)三角，那就是 —— 更優(yōu)越的性能、更低的成本、更好的安全性。

目前，動(dòng)力電池的市場(chǎng)份額基本上被磷酸鐵鋰電池以及三元鋰電池所包攬，二者的競爭格局也一直在變化。三元鋰電池是“性能派”代表，其能量密度更高、低溫續航能力更好，但其安全性較差、成本更高；相反，“性?xún)r(jià)比派”磷酸鋰電池能量密度較低、低溫續航較差，但成本更低、更安全、循環(huán)壽命更高。

早期，磷酸鐵鋰電池在國內一度占比過(guò)半，但隨著(zhù)中國將發(fā)展新能源汽車(chē)上升至戰略高度，為了引導電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)持續突破瓶頸，2018年國家新能源車(chē)補貼加入了電池能量密度這項考核標準，能量密度的門(mén)檻不斷提高。受限于電化學(xué)特性，磷酸鐵鋰電池能量密度只有120Wh/kg左右，同樣的重量下電池容量比高鎳三元鋰電池少了33.3%。

補貼政策和用戶(hù)對能量密度、續航的需求高居不下，三元鋰電池逐漸成為了更加主流的選擇。當然，得益于政策的傾斜，在這幾年里三元鋰電池也得到了高速的發(fā)展。

當2019年乘用車(chē)領(lǐng)域取消地方補貼，總體的退坡幅度約為60%-67%，磷酸鐵鋰電池又重回行業(yè)焦點(diǎn)。當然磷酸鐵鋰這些年也取得了極大進(jìn)步，當初磷酸鐵鋰的電動(dòng)車(chē)續航都超不過(guò)200km，而現在磷酸鐵鋰具代表性的比亞迪刀片電池首發(fā)車(chē)型續航已經(jīng)達到605km。

2021年5月，我國磷酸鐵鋰電池月產(chǎn)量首次超過(guò)了三元電池；今年9月，磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量20.4GWh，占總裝車(chē)量64.5%，同比增長(cháng)113.8%，環(huán)比增長(cháng)18.5%，裝車(chē)量已經(jīng)連續16個(gè)月超越三元鋰電池，且二者占比差距呈現持續擴大。

為何磷酸鐵鋰電池能實(shí)現逆襲？

近年來(lái)，隨著(zhù)磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷突破，能量密度不斷提升、安全性更高、成本更低，不含鎳、鈷等稀少金屬，代表了符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的綠色電池。相比三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池有著(zhù)更強的安全性和更好的穩定性，它的正極材料是磷酸鐵鋰，能有效避免因鎳鈷鋁不穩定的高溫結構所帶來(lái)的風(fēng)險。

除了穩定性，成本及穩定的原材料供應，是磷酸鐵鋰電池一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，這也是很多車(chē)型選擇磷酸鐵鋰電池的重要原因。三元鋰電池正極中包含鎳、鈷、錳三種元素組成的“三元前驅體”，因此在電池能量密度方面具有性能優(yōu)勢的同時(shí)，受關(guān)鍵材料價(jià)格上漲的影響也較大。

01 磷酸鐵鋰電池不含鎳、鈷等稀少金屬

近年來(lái)，新能源汽車(chē)發(fā)展迅速，三元鋰電池使用大量的鎳、鈷資源整體處于供不應求的狀態(tài)，導致了原材料價(jià)格暴漲。反觀(guān)磷酸鐵鋰電池，鋰資源和磷酸鐵資源充足，所以相關(guān)成本相對較低。更穩定的原材料、更低的成本，也讓磷酸鐵鋰電池再次成為市場(chǎng)主流。

全球700萬(wàn)噸的鈷儲量，在新能源汽車(chē)滲透率僅保持20%的情況下，一年就使用掉全球2%的鈷資源。但實(shí)際上，新能源汽車(chē)的發(fā)展速度不會(huì )是等比例的，對鈷資源的需求在持續快速增長(cháng)。

如果實(shí)現100%新能源滲透率，即實(shí)現汽車(chē)全面電動(dòng)化，電動(dòng)汽車(chē)的鈷儲量就需要340萬(wàn)噸，全球700萬(wàn)噸鈷儲量根本不夠用。照目前新能源汽車(chē)推廣應用的加速度，如果不加以去鈷干涉，全球鈷儲量可使用時(shí)間可能不足10年。

同時(shí)，預估到2050年，鎳年度消費量將從當前的250萬(wàn)噸增至920萬(wàn)噸。照此計算，全球9400萬(wàn)噸鎳儲量，僅大概夠用10年時(shí)間。從可持續發(fā)展考慮，去鈷去鎳勢在必行。

面對新能源車(chē)滲透率提升、鈷鎳原材料價(jià)格飆升、供需矛盾加劇等挑戰，越來(lái)越多的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加入到磷酸鐵鋰行列，要擺脫對不可再生資源的依賴(lài)，加速去鈷、去鎳，布局更安全可靠、更綠色環(huán)保的電池路線(xiàn)。

02 解決磷酸鐵鋰電池的硬傷

2020年三元鋰電池的發(fā)展逐漸放緩，但是磷酸鐵鋰電池則突飛猛進(jìn)。能量密度低和低溫性能差，一直是磷酸鐵鋰電池的硬傷，電化學(xué)特性很難改變，但是可以用輔助技術(shù)來(lái)克服。

2019年底，寧德時(shí)代正式發(fā)布了CTP（Cell To Pack）技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)這個(gè)技術(shù)就是改變電池包內部的布局結構，去掉模組將電芯直接組成Pack。這種無(wú)模組的結構帶來(lái)的好處就是電池包的體積利用率上升15-20%，能量密度提升10-15%，零部件數量減少40%，生產(chǎn)效率提升50%。

結果就是磷酸鐵鋰電池系統能量密度可以超過(guò)160Wh/kg，成功摸到了補貼政策的大門(mén)。這是個(gè)很重要的前提，如果鐵鋰電池達不到補貼政策的要求，也就達不到降本的目的，那就還不如繼續用三元鋰電池。

采用類(lèi)似技術(shù)的，還有一直在磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域奮斗的比亞迪。在2020年初，比亞迪正式發(fā)布了刀片電池，原理上和寧德時(shí)代的CTP技術(shù)非常相似，都是通過(guò)去掉電池模組的方式，在電池包有限的空間里放下更多的電池，以提高Pack的整體能量密度。

另外，針對磷酸鐵鋰電池低溫性能差的痛點(diǎn)，寧德時(shí)代也在2019年發(fā)布了電芯自加熱技術(shù)，通過(guò)使用BMS控制算法和整車(chē)動(dòng)力總成架構，可以控制電芯在短時(shí)間內進(jìn)行快速充放電。讓電芯從內部發(fā)熱，實(shí)現電芯的自加熱效果。

除了電池本身的提升以外，基礎建設的提升也是磷酸鐵鋰電池的重要推手。越來(lái)越方便的充電環(huán)境下，用戶(hù)也對續航的敏感度逐漸下降，這也是磷酸鐵鋰出現的重要契機。

03 磷酸鐵鋰電池的價(jià)格是核心競爭力

磷酸鐵鋰電池讓電池廠(chǎng)家和車(chē)企主動(dòng)使用磷酸鐵鋰電池的最核心的原因是：價(jià)格。

2020年10月，特斯拉第一次使用三元鋰以外的電池類(lèi)型，正式推出了采用寧德時(shí)代磷酸鐵鋰電池版本的Model 3，標準續航版車(chē)型NEDC續航從之前的445km提升至了468km，但是售價(jià)卻從27.15萬(wàn)元降低至24.99萬(wàn)元，購車(chē)門(mén)檻進(jìn)一步降低。

從逐漸提高的銷(xiāo)量和上海超級工廠(chǎng)生產(chǎn)的Model 3出口歐洲、日本市場(chǎng)，可以看出特斯拉已經(jīng)完全認可了來(lái)自中國的磷酸鐵鋰電池，也想依托于磷酸鐵鋰電池的價(jià)格優(yōu)勢，獲得更多海外市場(chǎng)。

可以看出磷酸鐵鋰的崛起，讓電動(dòng)車(chē)的整體BOM成本大幅下降，也讓電動(dòng)車(chē)可以以更高的性?xún)r(jià)比觸及到更多想要嘗試純電動(dòng)車(chē)的消費者，而磷酸鐵鋰電池的出貨量也隨之大漲。

未來(lái)動(dòng)力電池市場(chǎng)格局

政策的逐步推出，新能源汽車(chē)行業(yè)也將逐漸回到市場(chǎng)化的時(shí)代。消費者對電動(dòng)車(chē)接受度不斷提高后，磷酸鐵鋰電池依靠更低的價(jià)格，替代三元鋰電池覆蓋了一部分價(jià)格敏感性用戶(hù)，但是偏低的電池能量密度和更弱的低溫充放電性能也是磷酸鐵鋰電池無(wú)法避開(kāi)的弱電場(chǎng)景，對于續航敏感型的用戶(hù)三元仍然是最優(yōu)選擇。

磷酸鐵鋰和三元鋰在當今這個(gè)時(shí)代并沒(méi)有絕對的孰優(yōu)孰劣，二者更像是面對這個(gè)多樣化市場(chǎng)互補的產(chǎn)品。就像燃油車(chē)時(shí)代，賣(mài)到中東地區的車(chē)型需要更大的散熱水箱，而遠東地區的車(chē)需要更大的PTC加熱組件。電池也需要更極致的價(jià)值釋放。

值得關(guān)注的是，磷酸鐵鋰雖然市占率不斷提升，但并不意味著(zhù)三元鋰電池將會(huì )一蹶不振。目前，三元高鎳路線(xiàn)依然占據大量市場(chǎng)份額，而且隨著(zhù)新能源汽車(chē)市場(chǎng)多元化的發(fā)展路徑，不同的車(chē)型、不同的價(jià)格對于動(dòng)力電池的需求注定也是不同的，兩者之間不會(huì )出現絕對的替代關(guān)系。

采用磷酸鐵鋰電池的舉措不僅可以在原材料漲價(jià)的趨勢下保持入門(mén)車(chē)型的價(jià)格吸引力，還可以更好地將三元鋰電池產(chǎn)量分配給高端長(cháng)續航車(chē)型，以此減緩三元鋰電池短缺帶來(lái)的供應壓力，進(jìn)一步擴大電動(dòng)車(chē)型整體產(chǎn)能?！?/p>

在市場(chǎng)和技術(shù)以及補貼政策的導向之下，具有壽命、成本、安全性?xún)?yōu)勢的磷酸鐵鋰電池更多被平民車(chē)型、運營(yíng)車(chē)型、商用車(chē)型所選；具有大容量、高能量密度、快充效率更高的三元鋰離子電池多為中、高端車(chē)型所選。

除了彼此間的較量，還有其他競爭者的出現。動(dòng)力電池的技術(shù)演進(jìn)分為材料迭代和結構迭代，雖然因動(dòng)力電池在化學(xué)配方上突破起來(lái)成本高、開(kāi)發(fā)周期長(cháng)，近年結構迭代的步子更大，但是動(dòng)力電池廠(chǎng)商并沒(méi)有放棄通過(guò)材料顛覆掌握更多行業(yè)話(huà)語(yǔ)權的野心。

日前，寧德時(shí)代透露鈉電池最快于明年三季度量產(chǎn)。相比于鋰電池，鈉電池原材料獲取方便、價(jià)格便宜、循環(huán)壽命長(cháng)。鈉電池的成本理想情況下會(huì )比鋰電池成本降低30%左右，有望實(shí)現對鉛酸、磷酸鐵鋰電池的部分替代。

為了尋找性能更好的電池，現在有的企業(yè)還把“槍”瞄準到了“燃料電池”。近一年，國家與地方政府也不斷推出關(guān)于燃料電池的政策，想通過(guò)燃料電池實(shí)行“彎道超車(chē)”。

而且，隨著(zhù)鈉離子電池、固態(tài)電池等新型電池技術(shù)的研發(fā)布局不斷加快，未來(lái)動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)將會(huì )開(kāi)始更加激烈的市場(chǎng)爭奪戰。