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全球双碳主题下锂电池持续放量 三元锂电池VS磷酸铁锂电池谁主沉浮

来源:锂电池 | 作者:ycybattery | 发布时间: 2021-11-23 | 212 次浏览 | 分享到:

磷酸铁锂是当下锂电主题下需求量的关键点,2021年国内铁锂产量、装机在年中突破50%大关。相较于三元材料拥有高能量密度,LFP初期依靠低廉成本和技术成熟在锂电材料商占据一席之地,2015年伴随着长续航乘用车占比优惠,LFP刚好被挡在优惠政策门外,此时NCM依靠其长续航能力,占比持续提升,但2019年年中伴随着新能车补贴退坡,以及磷酸铁锂能量密度也持续提升,成本优势显现。2021年7月特斯拉在二季度财报透露,将在电池构成上进行转变,预计使用2/3的磷酸铁电池和1/3的镍电池;同时,特斯拉三季报显示,全球标准续航版Model 3和Model Y也将改用磷酸铁锂电池。预计2025年铁锂较高镍三元仍具备5%-10%左右的成本优势,能够在续航里程500km以下的车型中占据重要地位。

 

全球双碳主题下,锂电池持续放量

 

根据《新能源汽车产业发展规划2021-2035年》规划要求2025年新能源汽车销量达到20%,预计国内在2021-2023年乘用车磷酸铁锂占比或超过50%,海外磷酸铁锂的应用有望在2023年前后加速,2025年全球磷酸铁锂占比有望趋于40%。考虑储能行业的增量,预计2025年全球铁锂电池出货达770GWh,实现70%左右的复合增长,磷酸铁锂正极需求接近180万吨。同时,动力电池成本下降,乘用车成本接近平价。

 

三元材料VS铁锂材料,谁主沉浮

 

铁锂材料与三元材料的竞争大体可以分为四个阶段:

 

阶段一:2013-2015,新能源商用车贡献主要需求,成本低,技术成熟,LFP快速增长;

 

阶段二:2016-2018,新能车补贴政策带动三元正极材料产能释放,LFP放缓,NCM快速增长。

 

阶段三:2019-2020,2019年受宏观经济以及政策推动下,新能源销量持续增长,正极材料需求量一度攀升。

 

阶段四:2021以来,刀片电池带领磷酸铁锂在能量密度,低温性能上突破,新能车销量取得爆发突破。

 

未来,铁锂与三元谁更占优,其实不仅要从成本角度上考虑,更多需要从车企市场战略角度上看,成本是其中重要的一环,但不是决定性因素,比较未来铁锂与三元的成本只是车企制定决策的一个变量,正极方案选择中,能量密度是首要的考量因素,车企难以在长续航车型上选用磷酸铁锂。其次是成本的考量,包括:1)电池的售价、对补贴的影响;2)由于电池质量能量密度不同所带来的整车电耗的影响;3)长期来看,还需要考虑回收价值,例如三元电池金属回收的收益,以及长循环磷酸铁锂梯次利用的收益。最后比较的是辅助性能,例如磷酸铁锂电池在倍率性能、低温性能。当前时点,铁锂电池成本占优,在短期内,铁锂将对三元进行持续替代演绎。

 

近来,三元4680的到来,其优势体现在电池容量、生产成本、以及效率上。电池容量上,较与之前的2170电池,扩大了5倍,电池容量也导致续航里程提升。成本降低主要由于2170圆柱动力电池需要4400个电芯,而4680电池仅仅只需要950个电芯就可以组成,意味着空间利用率增高,组装效率增高。并且相比于2170,减少了由于没有提供能量密度的原材料用量,比如隔膜、钢壳来降本,并且圆柱间有一定空隙,散热性能好,不存在方壳带来的散热难题。随着市场化进程,高镍成本持续下滑,摊薄高镍研发费用,成本得到有效下降,伴随着其长续航特性,长线看,高镍在动力电池的成长性将大大超越铁锂电池。

 

宁德时代在发布会上的信息,其第一代钠离子电池可以实现单体能量密度160Wh/kg,第二代有望达到200Wh/kg,且在循环寿命上有望接近磷酸铁锂,快充性能、低温性能更加突出,性能参数逼近磷酸铁锂的水平。预计钠离子与磷酸铁锂的竞争在2025年后才会出现,且因锂电差异化、分层的需求,与磷酸铁锂形成共存、竞争与互补。

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