磷酸铁锂电池要登动力锂电池“王座”了吗?

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20 刘甜 • 2021-07-15 12:30:04  来源:前瞻产业研究院 E5744G1

2021年7月8日,特斯拉国产Model Y标准续航版正式上线,新车型大幅降价使得一经上线特斯拉官网订购系统就一度瘫痪。本次特斯拉能够降价的原因是新车型搭载了成本更低的磷酸铁锂电池。

磷酸铁锂电池和三元电池是目前占据主流地位的两类动力锂电池,由于磷酸铁锂电池和三元电池各有优劣,磷酸铁锂电池和三元电池的“王座”之争一直是人们关注的热点话题。2021年,在三元电池安全问题屡受关注的情况下,5月磷酸铁锂电池产量实现了2018年以来的首次超越。磷酸铁锂电池要登动力锂电池“王座”了吗?

动力锂电池行业主要上市公司:目前国内动力锂电池行业的上市公司主要有海峡创新(300300)、新天科技(300259)、汉威科技(300007)、三川智慧(300066)、科陆电子(002121)、国电南瑞(600406)等。

本文核心数据:中国三元电池和磷酸铁锂电池产量、中国动力电池销量结构、中国动力电池装机量结构

1、磷酸铁锂电池成本更低

2021年7月8日,特斯拉国产Model Y标准续航版正式上线,新车型大幅降价使得一经上线特斯拉官网订购系统就一度瘫痪。本次特斯拉能够降价的原因是新车型搭载了成本更低的磷酸铁锂电池。

磷酸铁锂电池和三元电池是目前占据主流地位的两类动力锂电池,从性能上看磷酸铁锂电池和三元电池各有优劣。其中,磷酸铁锂电池具有高温性能好、寿命长、安全性高、电池成本较低的优点,2020年开始逐渐崛起;三元电池因其能量密度高、低温性能好的优点近年来在动力电池市场风头正劲。

图表1:磷酸铁锂电池和三元电池性能对比(单位:Wh/kg,℃,次)

2、磷酸铁锂电池和三元电池的“王座”之争

由于磷酸铁锂电池和三元电池各有优劣,磷酸铁锂电池和三元电池的“王座”之争一直是人们关注的热点话题。自2008年起,磷酸铁锂电池凭借其电池成本相对较低的优势在我国动力电池市场中占据了主流地位。到2016年12月,国家对电池的能量密度提出了明确的要求,电池能量密度更高的三元电池开始强势崛起。

2020年5月,特斯拉、比亚迪、小鹏汽车等搭载磷酸铁锂电池的车型开始上市,成本更低的磷酸铁锂电池开始了逆袭之路。2021年,在三元电池安全问题屡受关注的情况下,5月磷酸铁锂电池产量实现了2018年以来的首次超越。

图表2:磷酸铁锂电池和三元电池的“王座”之争历程

——补贴政策影响下车企纷纷推出磷酸铁锂车型

2009-2016年是磷酸铁锂电池飞速发展的阶段,2016年新能源汽车补贴政策的出台推动了三元电池的迅猛发展,2018年,三元电池正式登上了动力锂电池的“王座”。据动力电池联盟数据显示,2018年,我国三元电池产量和装车量占比分别为55.5%和58.1%。

2019-2020年,两次补贴退坡政策使得各大车企为了降低成本纷纷推出了磷酸铁锂车型,其中就包括特斯拉国产Model Y标准续航版的推出。

图表3:新能源汽车补贴政策对“王座”之争的影响分析

——三元电池的安全性问题是磷酸铁锂电池反超的催化剂

进入2021年,搭载三元电池的新能源汽车被召回事件频频发生。2021年2月,现代汽车和LG化学发起新能源领域最大规模的召回,就是因为由LG化学提供三元电池的车型发生起火事件。因此,三元电池的安全问题被推向了风口浪尖,间接推动了磷酸铁锂电池产量超越三元电池。

图表4:2021年因三元电池问题召回新能源汽车事件

3、磷酸铁锂电池要登动力锂电池“王座”了吗

——磷酸铁锂电池产销量占比更高

从产量看,2021年1-4月,三元电池产量高于磷酸铁锂电池,5-6月磷酸铁锂电池产量两次超过三元电池。其中,5月磷酸铁锂电池产量高达8.8GWh,远远超过三元电池5.0GWh的产量。磷酸铁锂电池产量的两次超越使得磷酸铁锂电池产量占比从2020年的41.4%增至50.5%,成功超过三元电池。

图表5:2021年中国三元电池和磷酸铁锂电池产量情况(单位:GWh)

图表6:2020-2021年中国动力电池产量结构情况(单位:%)

从销量看,2020年磷酸铁锂电池在动力电池的销量结构中占比仅为46.7%;2021年1-6月,磷酸铁锂电池销量实现逆袭,占比高达52.9%。

图表7:2020-2021年中国动力电池销量结构情况(单位:%)

——磷酸铁锂电池装车量不敌三元电池

从装车量来看,目前三元电池在动力电池总装车量占比更高,2021年1-6月,三元电池占比为57.5%。磷酸铁锂电池装车量占比较三元电池仍有差距,这是由于电池产量与装车量的转换需要一定时间,但磷酸铁锂占比明显增长,从2020年的38.4%增至2021年的42.3%,未来磷酸铁锂装机量占比有望进一步提升。

图表8:2020-2021年中国动力电池装车量结构情况(单位:%)

——磷酸铁锂电池未必能顺利登上“王座”

磷酸铁锂电池在产销量和装机量占比的提升体现出了磷酸铁锂电池正在强劲增长,那磷酸铁锂电池就真的能登动力锂电池“王座”了吗?——未必。三元电池具有能量密度更高,低温性能更好,工作电压带宽大,SOC监测更加精准等诸多优势都让电池厂和汽车主机厂不可能放弃这条技术路线,而且新能源汽车产业链中部分企业已在安全技术方面有所突破。

如2020年10月,宁德时代推出了不起火的三元电池;2021年3月,中国自主品牌广汽埃安最新发布新一代动力电池安全技术——弹匣电池系统安全技术,由此中国汽车行业首次实现了三元锂电池整包针刺不起火,攻克了公认的行业难题。

图表9:三元电池安全技术的突破

除了在安全技术方面有所突破外,电池企业还在布局高镍三元电池为未来的市场做准备。在国家新能源汽车补贴退坡的大背景下,三元材料逐渐从中低镍往高镍化发展。三元电池高镍化是提升能量密度最成熟的方向,高能量密度可以使得汽车的续航里程更高。

长期来看,高能量密度和高续航里程是未来乘用车的第一追求,随着三元电池安全问题逐步解决,磷酸铁锂电池未必能顺利登上动力锂电池“王座”。

图表10:三元电池高镍化趋势

以上数据参考前瞻产业研究院《中国动力锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、招股说明书撰写等解决方案。

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