磷酸铁锂电池:新能源汽车产业的“特效药”?
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- 发布时间:2020-08-07 09:51
3年前,随着新能源汽车补贴政策将电池包能量密度及续航里程作为主要指标,磷酸铁锂电池逐渐淡出了人們的视线。如今,随着新能源汽车补贴逐步退坡,磷酸铁锂电池或将卷土重来。近日,赛迪顾问发布《“磷酸铁锂电池”——新能源汽车产业的特效药?》一文,本报摘要刊登,以飨读者。
新型冠状病毒肆虐,一种名为“磷酸氯喹”的老药在国内突然间火了起来。2020年2月15日,科技部、国家药监局等共同组织的专家会上认定,磷酸氯喹对于新冠肺炎具有疗效,用于广泛人群治疗的安全性是可控的。三天后的2月18日,另一款以“磷酸”为开头的老产品重回汽车产业视野。近日,一则来自路透社的报道震动了新能源汽车产业。报道称,特斯拉正与宁德时代洽谈,将在中国工厂生产的相关车型上使用“无钴电池”。虽然从技术路线上来看,“无钴电池”有多重可能性,但业内普遍认为,此“无钴电池”便是磷酸铁锂电池。受此影响,2月19日磷酸铁锂板块多股涨停,磷酸铁锂电池似乎成为我国新能源汽车产业再次提振的希望。
面对“热炒”
行业需要冷静思考
但正如磷酸氯喹仍不能被认定为新冠肺炎特效药一样,磷酸铁锂也并非新能源汽车产业发展的“特效药”,并不能成为支持我国新能源汽车产业突破瓶颈期的决定性力量,纯电动乘用车短时间内也不会大范围的转向磷酸铁锂电池。
第一,高端磷酸铁锂电池技术掌握在少数几家企业手中,短期内无法成为行业通用技术,相关产品上车验证、推广应用速度较慢。随着自主电池装备企业的高速发展,三元电池生产技术在我国得以全面推广,高镍三元材料、硅碳负极材料应用难度大幅降低,电池企业可以较为容易的制造出性能良好、品质优良的三元电池产品。与三元电池不同,高端磷酸铁锂电池更依赖产品结构设计。自2017年三元电池快速发展以来,许多企业中断了对磷酸铁锂电池的进一步开发,导致高端磷酸铁锂电池技术仅掌握在少数几家企业手中。而参与者较少,也将减慢高端磷酸铁锂电池上车验证、推广应用进程,无法重现2016年底至2017年初新车大规模更换三元电池的“盛况”。因此,依靠磷酸铁锂电池快速全面降低新能源汽车生产成本并非短期内能实现的易事。
第二,磷酸铁锂电池应用对全面降低新能源汽车产业链成本的效果有待考量。新能源汽车与燃油车成本相差的关键所在便是电池成本,电池回收再利用也一直被认为是降低新能源汽车成本的关键所在,退役动力电池也成为整车企业、动力电池企业关键的资源。目前产业链各方普遍认为,由于三元电池含有大量贵重金属材料,应在电池从新能源汽车上退役后直接进行材料回收,而磷酸铁锂电池所含材料回收价值较低,应先进行梯次利用,然后再进行材料回收。然而,从当前动力电池梯次利用发展情况来看,除通信基站后备电源以外,尚无安全、有效的动力电池梯次利用场景。而随着普通磷酸铁锂电池价格一再下降、新型铅酸电池性能不断提升,退役动力电池梯次利用的价值也在减少。近些年,三元电池装机量仍处于上升趋势,目前三元电池仍未形成闭环。待未来产业发展稳定后,三元电池材料回收或将降低产业链10%-30%的成本。因此,综合考虑原料价格、生产成本、回收价值等因素,在市场范围最大的个人乘用车领域,未来三元电池全生命周期的成本或将与磷酸铁锂电池持平,甚至更低。磷酸铁锂电池是否能全面降低成本,相关企业、社会团体会细致考量,进而也会影响磷酸铁锂电池的推广进程。
第三,在高端以及追求高性能的领域,磷酸铁锂电池仍无法取代三元电池。虽然磷酸铁锂电池比能量已大幅提升,但三元电池也取得了长足发展,高端磷酸铁锂电池与高端三元电池相比仍存在一定差距。2019年搭载系统比能量大于160Wh/kg三元电池的纯电动乘用车已逐渐成为市场主流,搭载系统比能量大于170Wh/kg的纯电动乘用车产量也已超过4.3万辆,新版帝豪GSe、小鹏GE3、广汽Aion LX等车型动力电池系统比能量更是达到了180Wh/kg。即使是特斯拉,也仅计划在国产特供车型更换磷酸铁锂,未来高端车型仍旧以三元电池为主。三元电池更高的比能量,不仅能增加新能源汽车续航里程,还能减轻车身重量、节省内部空间。我国新能源汽车产业处于产品升级、品牌向上的过程中,特别对于新企业和新产品来讲,选择高端三元电池将能更好的展示产品性能。因此,高端三元电池仍会是高端车型以及追求高性能车型的首要选择,三元电池也会在纯电动乘用车领域继续发挥优势,不会出现短时间内被磷酸铁锂取代的情况。
各取所需
产业链应综合考量
此次事件对于磷酸铁锂电池来说,或许仅仅是短暂的热度。赛迪顾问预计,2020年磷酸铁锂电池装机量占比仍只是缓慢恢复,从2021年开始有望快速增长。从各界的反馈来看,这无疑是为产业转向、产品多元发展开了个好头。相关企业应抓住产业变动机会,觅得发展先机。赛迪顾问认为,产业链各环节企业应关注以下问题。
对于锂原材料生产企业,氢氧化锂需求量仍会保持增长,无需过快将氢氧化锂产线转为碳酸锂产线。高端磷酸铁锂电池虽然达到三元电池普通水平,但距高端三元电池仍有一定差距。对于电池价格不敏感的高端车型和需要快速打品牌的新车型来说,高端三元电池仍是其首选。因此,相关上游氢氧化锂等原材料需求仍会是上涨态势。
对于钴业企业,应在窗口期内加快业务结构转向,寻找新增长点。从当前产业发展趋势来看,即便特斯拉采用的“无钴电池”并非磷酸铁锂电池,动力电池钴需求量下降也是必然趋势,“钴”的高利润时代难以重现。因此,相关钴业企业应多关注业务结构转型,利用现有资源优势开拓新业务,如发展材料再生、电池前驱体生产等。
对于电池企业,应继续加大研发力度,以“提质”实现“增效”。此次事件表明,先进技术仍是企业的核心竞争力,新技术、新材料、新工艺的开发应用将使企业获取竞争优势。另一方面,由于高端磷酸铁锂电池产品短期内不会成为核心竞争产品,因此不具备相关技术的企业也无需在此领域过度投入,以防现有发展规划被打乱。
对于整车企业来说,应积极尝试使用磷酸铁锂电池,开发适应车型,并着手以此进一步降低新能源汽车成本。此次特斯拉如最终选择磷酸铁锂电池,将扭转磷酸铁锂电池在消费者心中的形象——使用磷酸铁锂电池不再是低端车型代表。由于价格更低,A级纯电动乘用车更换成磷酸铁锂电池后将使汽车成本降低一万元左右,产品竞争力将有所提升。因此,对于其他车企来讲,或将成为降低成本、拓展市场的重要机遇。另一方面,从产品特性来看,由于磷酸铁锂循环寿命长、比能量低,更适用于中短续航车型。而从统计数据来看,续航250km-350km的新能源汽车已经可以满足绝大多数消费者的日常使用需求。因此,车企在开发相关产品时,也应当加强市场教育,使更多消费者接受价格更为便宜的中短续航A+级新能源汽车产品,以便更好的推广新能源汽车。
特斯拉和宁德时代,作为新能源汽车行业的两大领军企业,一举一动都能给产业带来震动,这次二者合作更是反响巨大。特斯拉选择磷酸铁锂电池具有切实的可行性,此举或将促使全球新能源汽车、动力电池产品格局发生变化,也对提振我国新能源汽车产业具有积极意义。但综合来看,此次事件仍只是产业多元化发展的开头,短期内磷酸铁锂电池仍只会在一定范围内发挥作用,新能源汽车产业调整并重回正轨仍需多方努力。当前产业链相关企业,应抓住关键窗口期,妥善应对产业变化,以促进自身业务发展。