鉅大LARGE | 點擊量:814次 | 2021年01月07日
磷酸鐵鋰的第二春
2020年,兩件大事讓磷酸鐵鋰迎來了自己的高光時刻。
本文來源:微信公眾號遠川科技評論ID:kechuangych作者:賈桂翀
三月,比亞迪磷酸鐵鋰刀片電池問世,“刀片一出,誰于爭鋒”,搭載刀片電池的比亞迪電動轎車“漢”迅速脫銷,提車要排隊兩個月。十月,搭載寧德時代磷酸鐵鋰離子電池的特斯拉Model3進入工信部目錄,并出口到歐洲市場。
雖然是高光時刻,但關(guān)于磷酸鐵鋰而言,更是“東山再起”、喜提第二春。
磷酸鐵鋰和三元電池相同,都是新能源動力鋰電池材料方法。三元能量密度更高,能讓車“開得更遠”,磷酸鐵鋰更加穩(wěn)定,能讓車“開得安全”。這就好比一個是秋名山的賽車手,一個是四平八穩(wěn)的老司機。兩者各有優(yōu)劣,又互相廝殺。
而磷酸鐵鋰曾經(jīng)是電動汽車動力鋰電池領(lǐng)域的王者,2016年市占率高達6成,隨后,逐漸被三元反超,2019年跌到3成左右。但今年上半年市場起了變化,三元電池出貨量大幅減少,而磷酸鐵鋰離子電池出貨量開始新增。
磷酸鐵鋰離子電池為何起起落落,背后的產(chǎn)業(yè)邏輯是什么?這一次東山再起,能走多遠呢?
當前電動汽車行業(yè)的發(fā)展,受政策影響很大,磷酸鐵鋰離子電池也不例外,在政策指揮棒下跳舞,有低谷有回歸。
在政策的引導(dǎo)下,磷酸鐵鋰離子電池的發(fā)展可以分為三個階段:示范推廣站穩(wěn)腳跟、精準扶持遭冷落、補貼退坡迎來回歸。
2009年起,國家拿出真金白銀補貼市場,推動行業(yè)發(fā)展。早期政策偏向商用車,磷酸鐵鋰因其安全性、循環(huán)壽命的優(yōu)勢,占據(jù)優(yōu)勢,順勢站穩(wěn)腳跟。2014-2016年,磷酸鐵鋰出貨量從1.2萬噸升至5.6萬多噸。
國內(nèi)電池龍頭比亞迪,早在2007年就公布了自己的磷酸鐵鋰離子電池,還宣布進軍電動汽車市場??赡苷强春秒妱悠嚨拇筅厔荩绹宋呐c科學院院士、喜馬拉雅資本的李錄將比亞迪引薦給股神巴菲特。第二年,股神就認購了比亞迪約10%的股份,成為第三大股東。
但政策不可能什么電動汽車都一直扶持,老師也總是更關(guān)心優(yōu)等生。
2016年十二月,國家采用精準扶持政策,首次將電池系統(tǒng)能量密度納入考核標準,高能量密度、長續(xù)航里程是補貼重點。三元電池這個優(yōu)等生備受青睞,磷酸鐵鋰離子電池遭遇冷落,2017年增速僅5.7%。
專注于磷酸鐵鋰的比亞迪在乘用車市場遭遇危機,自己辛苦研發(fā)的磷酸鐵鋰離子電池只能用于電動巴士。2017年,被逼到墻角的比亞迪無奈地加入到了三元電池的熱潮中,和小巨人寧德時代展開正面廝殺。
10年的政策扶持,電動汽車行業(yè)已經(jīng)長大,父母終歸要讓孩子自己學會走路。
2019年補貼大幅退坡,相比于2018年減少50-70%,并計劃在2022年年底徹底退出。沒有政府撒錢,消費者看著自己的錢包,只能量入為出,更具性價比的磷酸鐵鋰離子電池重回大眾視野。在中低端市場不斷滲透,在以三元電池為主的高端市場,格局也開始有所松動。
興,靠政策,衰,也是政策,如今回歸仍然是政策。
磷酸鐵鋰離子電池的回歸不僅是補貼減少,回歸市場競爭,更加有技術(shù)的不斷精進。
國內(nèi)磷酸鐵鋰的發(fā)展源于一段專利之爭。2008年,加拿大魁北克水力公司在我國獲得了磷酸鐵鋰的專利授權(quán)。但2010年,我國電池工業(yè)協(xié)會向國家專利局提出無效請求,經(jīng)過多次開庭復(fù)審,加方全部專利最后宣告無效。
國內(nèi)公司進入磷酸鐵鋰的專利壁壘消失,但國外的發(fā)展仍需專利授權(quán),國內(nèi)公司進入這一領(lǐng)域更具優(yōu)勢。除了專利上的紅利,國內(nèi)公司在技術(shù)進步上也非常給力,重要可分為:降低制造成本,提高續(xù)航里程。
電池路徑的演化上,三元和磷酸鐵鋰一直在圍繞兩個維度綜合比拼,一個是成本,一個是性能。誰能便宜又好用,誰就更加有優(yōu)勢。
比較三元,磷酸鐵鋰在成本端具有兩大優(yōu)勢:原料低廉,加工便宜。
由于不含鈷鎳等貴重金屬,磷酸鐵鋰原料價格更加低廉,且波動小于三元。在制造成本上,磷酸鐵鋰也低于三元。從2014年到2019年,國內(nèi)磷酸鐵鋰離子電池成本下降約60-70%。2020年,磷酸鐵鋰離子電池包的價格甚至比三元低15%左右,在市場化競爭中顯現(xiàn)成本優(yōu)勢。
成本降低只能解決“買得起”的問題,想要pk三元,還得解決一個“跑的遠”的問題,這就要提高續(xù)航里程。續(xù)航的提高要更高能量密度的電池,和在有限的底盤中放進更多的電池。
從2010年至今,磷酸鐵鋰離子電池能量密度提升了一倍,從90Wh/kg新增到了190Wh/kg,同時底盤電池包設(shè)計的改進允許放進更多的電池。為此,寧德時代拿出了CTP技術(shù),比亞迪更是祭出刀片電池。
CTP(CelltoPack)技術(shù),又稱無模組設(shè)計。直接將多個電芯布置于箱體,無需先將多個電芯組裝成模組。簡單說,這就類似于直接把茶葉裝進盒子里,不要先把茶葉裝進小茶包,再裝進盒子里。零部件數(shù)量大幅減少,底盤空間利用率大幅提高,制造成本進一步降低。
相比之下,比亞迪的磷酸鐵鋰刀片電池在無模組設(shè)計上更加徹底,一個刀片就是一塊大電池,根本不要模組,空間利用率更高,能量密度已經(jīng)接近當前三元電池包水平,價格卻低15%左右,且更加安全。
核心專利在國內(nèi)無效,使得國內(nèi)公司能夠輕松進入這一領(lǐng)域。電池成本降低疊加續(xù)航里程提升,讓消費者既能買得起也敢開出去。
這波回歸浪潮還有一個重要角色:產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同,包括整車廠和基礎(chǔ)設(shè)施共同進步。
2019年補貼大幅退坡后,行業(yè)開始由強政策驅(qū)動向市場驅(qū)動轉(zhuǎn)變,這時候,多年拿補貼拿到手軟的整車廠降本壓力驟增。
為了打開更大的低端市場,降低上游零部件的成本是最直接的手段,磷酸鐵鋰離子電池的高性價比自然是不錯的選擇。更大的低端市場打開,規(guī)模效應(yīng)使得制造成本更低。以特斯拉Model3標準續(xù)航版為例,磷酸鐵鋰離子電池包成本比三元低20%以上,每輛車電池包成本節(jié)省高達8000元。
2020年,多款市場爆款車型更是直接選擇了磷酸鐵鋰離子電池,比如比亞迪的國貨擔當電動轎車“漢”,還有人民的代步神車“宏觀miniEV”等。電池曙光想重現(xiàn),爆款車要先行。
車是便宜了,但充電還是消費者內(nèi)心的一大焦慮。
2020年臨近新年的春運返鄉(xiāng)大賽中,廣東清遠交警無奈公布了一則通知:許廣高速清遠段發(fā)生多起因新能源汽車電量不足拋錨導(dǎo)致路面擁堵的情況。自此,電動汽車喜提電動爹之外的第二個新綽號:新能源路障。
如何更好的解決充電焦慮,不斷完善的基礎(chǔ)設(shè)施才是突破口,新增充電樁數(shù)量、縮短充電時間才是消費者想要的。
2015年至今,國內(nèi)車樁比下降一半,當前,三臺車共用一個充電樁,消費者自由度大大提高。同時,國內(nèi)快充技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平,充電5分鐘,續(xù)航150公里。
網(wǎng)友樂了,這還真是“洗個手抽根煙,順便上個衛(wèi)生間,又能再跑幾百公里”。
消費者買得起,買了又好用,才是真香定律的持續(xù)。
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