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誰「壓垮」了三元鋰電池? 2022-03-21 15:48:33  來源:36氪

誰都不曾想到,兩年前還是“行業(yè)棄兒”的磷酸鐵鋰電池,正慢慢成為各家車企的寵兒。

3月10日,電動汽車制造商Rivian在致股東信中表示,公司旗下標(biāo)準(zhǔn)車型將采用磷酸鐵鋰電池,而高鎳電池只會被運(yùn)用到長續(xù)航車型中。作為造車新勢力中的明星企業(yè),Rivian的選擇無疑給磷酸鐵鋰電池陣營帶來了積極的信號。

在此之前,特斯拉、小鵬等車企相繼宣布在中、低端車型上改用磷酸鐵鋰電池。同一時(shí)期內(nèi),國內(nèi)頭部磷酸鐵鋰供應(yīng)商德方納米、富臨精工、龍?bào)纯萍?、中核鈦白等紛紛迎來了資本市場的加持。

即使更上游的碳酸鋰價(jià)格一直在飆升,但絲毫不影響下游車企對磷酸鐵鋰電池的追捧。最終到2021年下半年,磷酸鐵鋰電池在產(chǎn)量和裝機(jī)量實(shí)現(xiàn)了對三元鋰電池的反超,暫時(shí)贏下了這場“正極材料之戰(zhàn)”的勝利。

進(jìn)入2022年,用于制造三元鋰電池的金屬鎳價(jià)格出現(xiàn)持續(xù)波動,伴隨著俄烏戰(zhàn)事以及“青山集團(tuán)事件”的影響,鎳價(jià)一度沖破了10萬美元/噸。

而上游的價(jià)格波動最終反映到下游的車價(jià)上。

漲價(jià)帶來的“焦慮癥”

“最近,銷售人員都在勸我購買磷酸鐵鋰版本?!?/p>

當(dāng)汽油邁入“9元時(shí)代”之后,想購買電動車的車主也越來越多。但很多人發(fā)現(xiàn),4S店的銷售人員更愿意推薦續(xù)航能力較差的磷酸鐵鋰版本,稱“這種電池更安全,且提車周期更短。”

而除了這些優(yōu)點(diǎn)以外,人們更在意的是價(jià)格上的變化:三元鋰電池版本車型的漲價(jià)幅度更高,相比之下磷酸鐵鋰版本更加優(yōu)惠。

以過去一周漲價(jià)3次的特斯拉為例,搭載高鎳三元鋰電池的Model Y高性能版一次便足足漲了1.8萬元,而搭載磷酸鐵鋰電池的Model Y標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版約漲1.5萬元。很顯然,鎳價(jià)的瘋狂比碳酸鋰來得更為猛烈。

相比于磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池需要鎳和鈷兩種稀有元素。就前者而言,目前排名前十的企業(yè)均在國外,其中產(chǎn)量排名第一的諾里爾斯克位于俄羅斯,鎳價(jià)受到國際形勢影響應(yīng)聲大漲。而鈷元素更加珍貴,目前全球超六成的產(chǎn)能都在局勢動蕩的剛果(金),同樣存在價(jià)格飛漲的風(fēng)險(xiǎn)。在原材料漲價(jià)的背景下,不被“卡脖子”的磷酸鐵鋰電池就凸顯出性價(jià)比。

據(jù)統(tǒng)計(jì),同樣是50kWh的電池包,磷酸鐵鋰電池成本要比三元鋰電池低5000-10000元,這對車企而言吸引力巨大。如果一味地上調(diào)車價(jià),很容易給車企的口碑造成負(fù)面影響,甚至影響后續(xù)的銷量。但如果從電池成本上入手降低成本,就能控制住價(jià)格上漲幅度、降低新能源補(bǔ)貼退坡帶來的影響。

同時(shí),車企也需要磷酸鐵鋰版本的車型撐起銷量。從乘聯(lián)會公布的車型數(shù)據(jù)上來看,搭載磷酸鐵鋰電池的車型幾乎占據(jù)整個(gè)榜單。而在非乘用車領(lǐng)域,磷酸鐵鋰電池更是絕對的主流。以新能源重卡為例,今年1-2月共銷售約3249輛,其中裝載磷酸鐵鋰電池的車型占到了99%,差不多搶下全部市場份額。

市場的選擇

從一定程度上來說,三元鋰電池的發(fā)展得益于補(bǔ)貼政策的支持。在2017年補(bǔ)貼政策引入能量密度要求后,能量密度更高的三元鋰電池就成了車企首選,磷酸鐵鋰電池因?yàn)槔m(xù)航低最終落得下風(fēng),以寧德時(shí)代為代表的三元鋰電池廠商市場份額不斷擴(kuò)張。

數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)時(shí)三元鋰電池能量密度約為170-200Wh/kg,而磷酸鐵鋰電池則是130-150Wh/kg,而在續(xù)航里程和電耗等參數(shù)上,磷酸鐵鋰電池也不及前者,因此在補(bǔ)貼政策推出后的3年里,磷酸鐵鋰電池的出貨量一直被三元鋰電池壓制。

但在續(xù)航不斷提升的背后,三元鋰電池的弊端開始暴露出來,首先是接連不斷的自燃事件開始讓消費(fèi)市場的神經(jīng)高度緊繃,其次三元鋰電池因此循環(huán)次數(shù)差、難以適應(yīng)低溫環(huán)境,開始被車主“吐槽”。這時(shí),市場的天平開始再次偏向磷酸鐵鋰電池。

2020年開始,隨著政策的不斷退坡,工信部的《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件》下調(diào)了正極材料的要求限制,例如磷酸鐵鋰容量由原先的≥150Wh/kg下調(diào)為≥145Wh/kg,這無疑利好磷酸鐵鋰電池的發(fā)展,讓更多單體電池的能量密度達(dá)到新要求。

在這之后,電池廠商通過技術(shù)更新提高能量密度,彌補(bǔ)了磷酸鐵鋰電池對三元鋰電池的劣勢,例如我們熟知的比亞迪刀片電池、寧德時(shí)代的CTP電池、國軒高科的JTM電池等等,在能量密度上已經(jīng)可以和三元鋰電池相匹敵。

反觀三元鋰電池一直沒能有技術(shù)上的突破,類似無鈷化的概念多止于技術(shù)層面,目前來看商業(yè)化還是相當(dāng)緩慢的事情。

有專家表示,三元鋰電池的“落寞”并不是意外,這是市場選擇的結(jié)果。

下一個(gè)未知數(shù)

不出意外的話,特斯拉4680電池將于今年Q2裝配到海外版Model Y上。

從目前公布的信息來看,除了特斯拉以外,松下、LG、SKI及寧德時(shí)代等頭部電池廠商均在推進(jìn)4680電池方案,這些廠商都不約而同地研究這種標(biāo)準(zhǔn)化的大圓柱電芯技術(shù)。

從馬斯克的介紹來看,4680電池更像是一種“高鎳”版圓柱形三元鋰電池,業(yè)內(nèi)表示這種“高能量且低成本”的新事物將推動三元鋰電池的發(fā)展。而高鎳已經(jīng)明確為目前動力電池行業(yè)的重要趨勢之一,因此三元鋰電池或許能在4680電池推出后迎來一次飛漲。

但也有研究報(bào)告指出,兩者并不能完全劃上等號,4680電池改變的是以往方殼電池的形態(tài),至于在正極材料上可以有不同的選擇。

換句話說:磷酸鐵鋰版的4680電池也是可以實(shí)現(xiàn)的,就看電池廠商愿不愿意為了降成本繼續(xù)采用鐵鋰作為正極材料。

事實(shí)上,在歐美車企普遍不好看磷酸鐵鋰電池的情況下,馬斯克本人則是力挺。

另一個(gè)不確定因素則在于新正極材料的技術(shù)路線。在動力電池賽道中,除了三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池外,還有四元鋰電池等多條技術(shù)路線。

2020年3月,通用與LG化學(xué)推出的電池產(chǎn)品Ultium使用LG化學(xué)最新研發(fā)的NCMA四元鋰電池,成本更低,熱穩(wěn)定性更強(qiáng),算得上三元鋰電池有力競爭者。

還有一批電池廠商在研究固態(tài)電池。該技術(shù)本質(zhì)上算是三元鋰電池的升級版,區(qū)別在于固態(tài)電池使用固態(tài)電解液,安全性更高,能量密度也有所提高。但和四元鋰電池、無鈷電池一樣,固態(tài)電池想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化同樣有很長的路要走,其電化學(xué)性能和安全性等還未得到完全驗(yàn)證,并且與之配套的正負(fù)極和電解質(zhì)等關(guān)鍵材料體系、電池電芯設(shè)計(jì)與電池系統(tǒng)集成的制造裝備等還不健全,并未形成產(chǎn)業(yè)鏈。

結(jié)語

自新能源汽車發(fā)展開始,關(guān)于三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的“道路之爭”就沒有停歇過。這本質(zhì)上是市場選擇的結(jié)果,兩者互有優(yōu)劣,并不能做到完全取代。

就目前來看,三元鋰電池雖然處于下風(fēng),但依然是高檔新能源汽車的首選路線。

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