□ 被三元電池擠佔市場份額多年後，磷酸鐵鋰電池2020年迎來“高光時刻”。
□ 除了在乘用車領域與三元動力電池激烈交鋒外，磷酸鐵鋰電池還在不斷縮小與鉛酸電池的成本差距，擠佔後者的傳統市場。
“蟄伏”多年的磷酸鐵鋰電池在2020年表現可謂“高光”。在政策、技術和市場的共同推動下，磷酸鐵鋰產業鏈由此開啟新一輪的市場週期。“預計2021年磷酸鐵鋰國內市場裝機量將迎來40GWh至50GWh的需求，尤其是在個人乘用車、儲能、二三輪電動車等市場。”中關村新型電池技術創新聯盟秘書長於清教預測。
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“高光時刻”。
據中國汽車動力電池產業創新聯盟釋出的資料，2020年我國動力電池累計銷量65.9GWh，同比下降12.9%。其中，三元鋰電池累計銷售34.8GWh，同比下降34.4%;磷酸鐵鋰電池累計銷售30.8GWh，同比增長49.2%，成為唯一實現同比增長的動力電池型別。
被三元電池擠佔市場份額多年後，磷酸鐵鋰電池終於“揚眉吐氣”了。
2016年12月，新能源補貼政策調整，首次將電池系統能力密度納入考核標準，補貼“門檻”逐年增加，高能量密度、長續航里程成為核心指標，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量佔比僅約為4%，總裝機量佔比從2017年的49%下降至36%。與此同時，三元電池的總裝機量從16.31GWh增長至39.12GWh，佔比提升至63%。
進入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”。
當年4月，新能源補貼政策釋出，不僅規定補貼前售價須在30萬元以內，還明確未來2年平緩補貼退坡力度和節奏，且維持電池系統能量密度指標不變，2021年至2022年原則上保持技術指標總體穩定。
在此背景下，乘用車主機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目錄顯示，23款標明電池型別的純電車型中，有9款採用磷酸鐵鋰電池，佔比近四成。值得關注的是，其中一汽集團的紅旗E-QM5和奔騰E05兩款車型所搭載的動力電池來自弗迪電池，這意味著繼全系車型加速切換後，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，今年隨著技術的成熟、產能的提升，磷酸鐵鋰在乘用車裡的裝車量會大幅度提升。”在汽車行業分析師張翔看來，磷酸鐵鋰電池加速“上車”的趨勢還將延續。
於清教認為，公共領域電動化程度的提升，將被悉數轉變為磷酸鐵鋰電池的裝機量。“磷酸鐵鋰在公共領域電動化市場的佔有率更高，氫燃料車短時間內還難大面積推廣。”
價效比“算出”市場選擇
“2020年，新能源汽車可持續發展能力更強，因此也被行業定義為新能源汽車市場化發展的元年，整個產業發展進入了一個新階段。”工信部裝備工業一司汽車發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，依據的是新能源汽車市場的兩點變化：一是個人消費比例從兩年前的20%大幅提升至近70%;二是非限購城市購買比重達到60%。
隨著銷售端主體的轉變，“量入為出”成為消費者和車企的共同選擇。
在乘聯會統計的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。
從售價上看，四款車型呈現兩極分化。特斯拉國產Model 3和比亞迪漢EV的價格超過20萬元，宏光Mini EV和奇瑞eQ的售價僅為幾萬元。其中，特斯拉國產Model 3的入門車型因換裝寧德時代的磷酸鐵鋰電池，售價下探至25萬元以內，令當月的產量環比提高約1萬輛達到2.29萬輛。
磷酸鐵鋰電池的“高低端通吃”，得益於其與生俱來的價效比優勢和技術革新不斷提升的能量密度。
“左右使用者決定的因素有很多，用哪種電池並不是關鍵因素。但對主機廠來說，電動車的價效比、安全等卻跟電池緊密相關。”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省0.15至0.21元/Wh，對應降低成本65%至72%。在現行補貼政策下，帶電量55kWh、續航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能量密度可達160Wh/kg，不僅滿足車企達到補貼係數0.9的技術要求，更因體積利用率的提升和電池包結構簡化等而降低成本。
國軒高科近期釋出了單體能量密度為210Wh/kg的磷酸鐵鋰軟包電池，以及與CTP原理相似的JTM技術，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副院長徐興無稱。
應用場景不斷拓展
近期，美國賓夕法尼亞州立大學王朝陽院士團隊發表的一篇文章，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製磷酸鐵鋰(TM-LFP)刀片電池，透過在普通的磷酸鐵鋰電池正極增加用於內部加熱的鎳箔，便能解決其在低溫環境下的電化學效能問題，並能在全氣候條件下充電10分鐘而實現250英里續航里程。此外，其簡化的溫度管理系統，進一步提升了CTP效率和降低電池系統成本，使用壽命可達200萬英里。
“這種電池降低了重量、體積和成本。我很高興終於找到一種使主流消費者受益的電池，讓每個人都買得起電動車。”王朝陽在接受採訪時如是說。
有潛能可挖的還有應用場景。除了在乘用車領域與三元動力電池激烈交鋒外，磷酸鐵鋰電池還在不斷縮小與鉛酸電池的成本差距，擠佔後者的傳統市場。“鉛酸現在是0.4元/Wh，磷酸鐵鋰是0.5至0.6元/Wh，兩者價格差不多，但價效比不一樣。我覺得從今年開始，磷酸鐵鋰電池在電動兩輪車、起動啟停、船舶電源方面會有大量應用。”於清教表示。
在天能股份董事長張天任看來，磷酸鐵鋰電池正在透過共享電單車、外賣等增量市場切入電動兩輪車領域。“從幾家大的整車企業看，磷酸鐵鋰電池的比例大約在20%。在共享電單車領域，幾乎能做到全覆蓋。一些新的領域比如外賣，發展也還可以。”
5G基站的建設早已打開了磷酸鐵鋰電池用於基站儲能的市場空間。據天風證券測算，7000次迴圈壽命下，磷酸鐵鋰電池的成本僅為傳統鉛酸電池的三分之一;預計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、中國鐵塔等陸續招標採購磷酸鐵鋰電池用於基站儲能。
船舶應用方面，全球電量最大的純電動商用船舶——“長江三峽1”號遊輪在2020年底正式開工，搭載的便是寧德時代的磷酸鐵鋰電芯組成電池組，總電量達到7.5MWh，超過100輛純電動汽車的電池容量總和。億緯鋰能、國軒高科等也在跟進佈局這一領域。
產業鏈共解供需失衡
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月就實現6.89Gwh的裝機量，領先三元電池近1Gwh。
進入2021年，磷酸鐵鋰電池旺盛的需求還在延續。“今年春節其實也休息不了幾天，現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，產業鏈供需失衡，上游材料價格上揚。
鑫欏資訊顯示，2020年磷酸鐵鋰產量呈現明顯的前低後高格局，下半年產量達9.64噸，佔全年產量的三分之二，其中49%用於動力電池。2020年8月底開始，六氟磷酸鋰的價格從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也從2020年10月開始啟動，目前約為6.5萬元/噸。
“六氟磷酸鋰的生產門檻高，成本佔比也低，每次都是先漲價。”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，一般是協議鎖量鎖價，漲價前也會跟我們協商。”
對於短期內上游材料漲價的預期，電池廠商表示，因為有年後生產儲備的需求，進貨比較集中;材料廠家則稱，由市場供需關係決定價格走勢。
“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，全產業鏈的產能供給相對較慢，有效供給不足。”寧德時代董事長曾毓群日前表示，未來5年，鋰電產業市場將迎來井噴期，快速進入TWh時代(1TWh=1000GWh)。
據中信證券測算，預計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。考慮到未來全球動力電池與儲能電池需求，預計2025年全球磷酸鐵鋰正極材料需求約為98萬噸，對應市場規模約為280億元。
隨著市場需求逐步擴大，上游材料廠商啟動新一輪擴產週期，下游電池龍頭企業也勢必要深入合作，以保障材料的穩定供應。
在此背景下，德方奈米、富臨精工(江西昇華)、湖南裕能等鐵鋰材料企業率先啟動擴產計劃，磷酸鐵鋰電池出貨量第一的寧德時代則以出資參股的方式深度繫結上述公司，比亞迪也出現在湖南裕能的增資名單中。