左手電動(dòng)車(chē)、右手儲能，磷酸鐵鋰萬(wàn)億市場(chǎng)穩了？

近日，據媒體報道，蘋(píng)果公司正與寧德時(shí)代、比亞迪就蘋(píng)果電動(dòng)汽車(chē)項目供應電池進(jìn)行談判，在電池類(lèi)型上，蘋(píng)果傾向于采用磷酸鐵鋰電池。雖然該談判尚在早期階段，目前不確定最終是否會(huì )達成協(xié)議，但對于磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)顯然蘋(píng)果也很看重。

美國已通過(guò)《美國清潔能源法案》，提出新能源車(chē)補貼變更細則，其中取消了一車(chē)企新能車(chē)銷(xiāo)量累計20萬(wàn)輛后補貼退坡的限制，更改為直到美國新能車(chē)滲透率達到50%后，退稅補貼才會(huì )在三年內逐步取消，補貼政策超市場(chǎng)預期。

要知道，美國2020年新能源電動(dòng)車(chē)的滲透率只有2.2%，顯著(zhù)低于歐洲14.9%、中國9.8%，而隨著(zhù)政策落地，補貼退坡大幅延期，新能源車(chē)企顯著(zhù)受益，將帶動(dòng)全球新一輪增長(cháng)，相關(guān)板塊行情全面啟動(dòng)。

動(dòng)力電池作為電動(dòng)車(chē)的心臟，占整車(chē)總成本近40%，其中正極材料又占到整個(gè)動(dòng)力電池的3-4成。

當下主流電動(dòng)車(chē)正極材料無(wú)非兩種，三元材料和磷酸鐵鋰。兩者各有所長(cháng)，三元能量密度高，續航里程長(cháng)，多用于乘用車(chē);磷酸鐵鋰安全性好、使用壽命長(cháng)，用于商用車(chē)(包括客車(chē)和專(zhuān)用車(chē))。

乘用車(chē)體積小，與之配套的電池也不能太大，不然會(huì )壓縮車(chē)身內部空間，同時(shí)又想續航能力好，所以需要“小身材、大容量”的電池，這點(diǎn)三元電池能滿(mǎn)足;

商用車(chē)體積大，比如公交車(chē)、卡車(chē)、貨車(chē)等，能承載更多鋰電池，且磷酸鐵鋰電池成本低、耐用，更符合B端客戶(hù)追求經(jīng)濟實(shí)惠的需求。

然而截至2020年9月，磷酸鐵鋰電池在客車(chē)和純電專(zhuān)用車(chē)的滲透率分別達99%和91%，市場(chǎng)空間幾乎飽和，一個(gè)月后，磷酸鐵鋰單噸價(jià)格跌至歷史新低，3.2萬(wàn)元/每噸。

可沒(méi)想到，原本以為會(huì )一路走低的磷酸鐵鋰，就在那時(shí)開(kāi)啟觸底反彈，截至今年5月，單純價(jià)格已反彈至5.1萬(wàn)元，走出個(gè)V型反轉趨勢，底部至今漲幅達47.1%。

這次，磷酸鐵鋰卷土重來(lái)的背后發(fā)生了什么?這次與以往有何不同?未來(lái)還會(huì )出現反轉嗎?

萬(wàn)億增量的新戰場(chǎng)

在新能源商用車(chē)領(lǐng)域制霸天下的磷酸鐵鋰電池，憑借著(zhù)電池包結構件創(chuàng )新、成本低廉、安全性?xún)?yōu)異等因素，重新殺回乘用車(chē)市場(chǎng)，借助爆款車(chē)型，逐步實(shí)現裝機量上漲。

自去年10月起，磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量和三元電池裝車(chē)量的總量差距就不斷縮小，2020年12月曾一度反超。

從鐵鋰和三元的裝車(chē)量占比看，兩者已經(jīng)不相上下，2021年3月，兩類(lèi)電池的裝車(chē)量分別達到3.89GWh和5.09GWh，占比分別為43%和57%，兩者的剪刀口縮窄至14%。

以磷酸鐵鋰作為正極材料的動(dòng)力電池能卷土重來(lái)，離不開(kāi)部分爆款熱銷(xiāo)車(chē)型拉動(dòng)需求提升。

目前新能源車(chē)的滲透率在不同級別乘用車(chē)市場(chǎng)表現不一，在A(yíng)0/A/B/C級新能源車(chē)的滲透率只有3.7%/3.3%/8.2%/4.5%，但在A(yíng)00級領(lǐng)域，新能源車(chē)的滲透率高達96.9%，遠遠高于均值5.9%。

A00級乘用車(chē)是指軸距在2米至2.2米之間，續航在0~400km間，一般可坐2-4人，代表車(chē)型為五菱宏光mini EV、歐拉黑貓等，市場(chǎng)對這部分車(chē)定位為代步車(chē)，其銷(xiāo)售對象也以上班白領(lǐng)為主。

在《2020年全國主要城市通勤檢測報告》中，北上廣的上班族日常通勤距離分別約為11km、9km、8.5km，一線(xiàn)城市的日常通勤距離都超過(guò)5km， 此外還有一些買(mǎi)菜、接送小孩等使用場(chǎng)景，中短途代步出行需求龐大。

在2020年A00級新能源車(chē)銷(xiāo)量排行榜上，五菱宏光MINI EV以全年11.9萬(wàn)輛穩居銷(xiāo)量第一，拿下37.4%的市場(chǎng)份額。不僅如此，這款車(chē)在上市不到3個(gè)月，就成為所有新能源汽車(chē)中的銷(xiāo)量冠軍，且長(cháng)達8個(gè)月蟬聯(lián)榜首，截至至今年4月底，五菱宏光mini EV的銷(xiāo)量已破20萬(wàn)。

就算是簡(jiǎn)單的代步車(chē)，五菱宏光也有三個(gè)版本，應對不同的續航需求，包括120km/h和170km/h，皆采用磷酸鐵鋰電池，售價(jià)在2.88~3.76萬(wàn)元。

今年1月，A00級別EV車(chē)銷(xiāo)量排名第二的歐拉黑貓推出萌寵版，改三元電池為磷酸鐵鋰電池，將省出的電池成本花在內飾以及其他器件上，更好服務(wù)用戶(hù)體驗。

除了A00級別的電動(dòng)車(chē)，其他級別的乘用車(chē)也紛紛推出鐵鋰版配置。3月初，小鵬汽車(chē)宣布推出小鵬P7后驅標準續航車(chē)型，采用磷酸鐵鋰電池，G3也新增460c悅享版，裝了磷酸鐵鋰電池;另一造車(chē)新勢力蔚來(lái)也在4月底推出磷酸鐵鋰電池包。

有觀(guān)點(diǎn)認為，自今年以來(lái)，受通脹因素影響，大宗原材料不斷上漲，侵蝕到下游的車(chē)企利潤空間，因此車(chē)企相繼把目光投向低成本的磷酸鐵鋰電池。

然而磷酸鐵鋰電池再度得到新能源車(chē)企的青睞，并不是緩兵之計，而是針對不同消費需求的戰略定位。

如果把人們用車(chē)的需求和EV車(chē)的續航里程結合一起，分為幾大檔次，0~200km的主要滿(mǎn)足基本鄉村代步需求;201~400km滿(mǎn)足城市代步;401~600km滿(mǎn)足運營(yíng)車(chē)以及跨城出行需求;600~800km可長(cháng)途出行;800km以上則可實(shí)現里程完全無(wú)憂(yōu)。

針對不同的需求，車(chē)企將對同一車(chē)型配置不同需求的電池，比如400km以下的則可以用磷酸鐵鋰電池;400~600km的則采用磷酸鐵鋰+CTP電池包或三元NCM523;600~800km的用NCM523+CTP電池包或NCM811;800以上就配置NCM811或NCA。

以B級車(chē)特斯拉Model3為例，分為標準續航和長(cháng)續航，前者的里程在450~468km/h，后者為668km/h;在國內標準續航版又分為磷酸鐵鋰和三元兩種，搭載了寧德時(shí)代CTP磷酸鐵鋰電池包的Model3續航能力比三元還優(yōu)秀一些。

這跟當下智能手機擁有低配、標配、高配三種規格如出一轍，基本性能如內存和存儲容量的不同，可滿(mǎn)足消費者多元需求。

鐵鋰版車(chē)型有助于EV車(chē)企們以更優(yōu)惠的售價(jià)，捕獲中低端價(jià)格的消費客群，這部分客群也是整個(gè)汽車(chē)市場(chǎng)消費主力。據乘聯(lián)會(huì )數據，我國汽車(chē)消費價(jià)格在8-25萬(wàn)的人數高達7成，其中8-12萬(wàn)價(jià)位占比最大，約30%。

按不同級別的續航里程來(lái)靈活配置電池路線(xiàn)是大勢所趨，并非因大宗原料上漲而暫時(shí)性推出鐵鋰版汽車(chē)。早在去年8月中國汽車(chē)論壇上，大眾就明確未來(lái)將采用磷酸鐵鋰電池;梅賽德斯-奔馳則在10月的戰略發(fā)布會(huì )上，提出中低續航版本采用磷酸鐵鋰電池的想法。

除了汽車(chē)，磷酸鐵鋰電池還會(huì )替代鉛酸電池，在兩輪電動(dòng)車(chē)等領(lǐng)域發(fā)力。

盡管磷酸鐵鋰電池價(jià)格是鉛酸的2倍，但在能量密度和循環(huán)壽命表現上，都高出后者4倍，單次循環(huán)使用成本遠低于鉛酸。

2019年，中國鉛蓄電池產(chǎn)量達202.5GWh，占全球40%市場(chǎng)份額，其中兩輪電動(dòng)車(chē)的電池占比達33%，市場(chǎng)規模達396億。

在交通之外領(lǐng)域，磷酸鐵鋰電池還將迎來(lái)萬(wàn)億級別的儲能市場(chǎng)需求。

在2030年前碳達峰、2060年碳中和的大背景下，提高風(fēng)電、光伏等非化石能源消費占比需要大大提升。而光伏、風(fēng)電等新能源因易受天氣影響，需要用儲能電池來(lái)提升消納能力。

從成本、循環(huán)壽命、環(huán)保無(wú)毒等因素看，磷酸鐵鋰電池都勝過(guò)三元和鉛酸電池，未來(lái)將成為儲能電池的主力。

目前，國內市場(chǎng)使用的儲能電池幾乎全部為磷酸鐵鋰電池。根據GGII，2020年中國儲能電池出貨量為16Gwh，同比增長(cháng)68.4% ，預計到 2025 年中國儲能鋰電池出貨量將達到 68GWh，是 2020 年的 4.2 倍，年復合增速超過(guò) 33%。

5月初，CATL公告稱(chēng)，與ATL簽署合資合同，CATL持股70%，ATL持股30%，擬共同出資140億設立新電池公司，從事于家用儲能、電動(dòng)兩輪車(chē)等中型電池的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售。

兩大巨頭強強聯(lián)手，攜手看好未來(lái)儲能電池市場(chǎng)需求。據川財證券估算，到 2025 年，來(lái)自全球 5G 基站、新能源汽車(chē)以及可再生能源并網(wǎng)為磷酸鐵鋰提供的空間將超1萬(wàn)億，國內市場(chǎng)空間也將達到 6000 億元，磷酸鐵鋰電池翻身仗號角已響起。

磷酸鐵鋰的底氣

磷酸鐵鋰回春，實(shí)質(zhì)上歸功于電池包結構件的創(chuàng )新，如比亞迪的刀片電池和寧德時(shí)代的CTP(Cell to Pack)。

對消費者和車(chē)企來(lái)說(shuō)，續航里程幾乎是衡量性能好壞的第一指標，而通過(guò)結構件創(chuàng )新，磷酸鐵鋰電池包的續航能力得到顯著(zhù)提升。

磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢在于安全性高、循環(huán)使用壽命長(cháng)，但缺點(diǎn)也很明顯，特別是能量密度不足和低溫性能表現不佳。相較于三元材料5系和8系能達到210和260Wh/kg，單體磷酸鐵鋰的只有150Wh/kg，在低溫環(huán)境下，電池的放電容量衰減特別厲害，在-20℃環(huán)境下，磷酸鐵鋰的有效續航里程會(huì )折損近半。

由于單體磷酸鐵鋰目前能達到的能量密度(150Wh/kg)與已接近理論極限(理論能量密度175Wh/kg)，提升空間非常小，因此針對續航不足問(wèn)題，主流的解決方案就是電池包創(chuàng )新，還有些輔助措施包括多建幾個(gè)充電樁，發(fā)揮快充性能(比如15分鐘充電80%)，綜合優(yōu)化用戶(hù)充電體驗。

比亞迪的刀片電池和寧德時(shí)代的CTP有異曲同工之妙，都屬于電池包創(chuàng )新，減少了結構件模組，提升整個(gè)電池包體積能量密度來(lái)提升續航里程。

刀片電池的核心是在電芯層面通過(guò)多軟包小電芯的內串聯(lián)實(shí)現長(cháng)條型類(lèi)電芯、并密集組合為PACK，減少結構件，看起來(lái)又長(cháng)又扁，因此形象地命名為“刀片電池”。

比亞迪“漢”就搭載了這款電池，跟同一體積的電池包相比，能量密度提升50%，成本下降30%，可實(shí)現605km的續航里程，并不遜于主流三元電池。

寧德時(shí)代的CTP同樣減少模組，降低結構件耗材，CTP電池包體積利用率提高了20%，零部件數量減少40%，能量密度超過(guò)180Wh/kg，可與NCM333比肩，續航里程達468km。

由于磷酸鐵鋰作為正極材料的導電性較差，低溫環(huán)境下容易產(chǎn)生極化，從而降低電池容量，此外電池內的負極石墨也會(huì )受到低溫影響，嵌鋰速度降低，表面析出金屬鋰，充電后馬上就用則不夠安全;還有電解液在低溫下會(huì )增加黏度，鋰離子遷移阻抗也會(huì )隨著(zhù)增大;還有粘接劑問(wèn)題……

種種問(wèn)題交織，導致冬天零下溫度時(shí)，磷酸鐵鋰電池容量衰減特別嚴重，在低溫環(huán)境-10℃環(huán)境下，電池容量會(huì )衰減20~30%，-20℃則衰減近50%，汽車(chē)實(shí)際續航里程直接減半。

因此每逢冬季，磷酸鐵鋰電動(dòng)車(chē)開(kāi)不動(dòng)的新聞滿(mǎn)天飛，更別說(shuō)在冬天享受車(chē)內暖氣了。

目前，下游整車(chē)廠(chǎng)商和鋰電廠(chǎng)商在這方面都提出相應解決方案，前者圍繞BMS(電池管理系統)做文章，通過(guò)熱管理技術(shù)，回收余熱、給電池加熱等手段將電芯溫度穩定控制在合理區間。

鋰電廠(chǎng)商主要從電池化學(xué)體系入手，以鵬輝能源為例，其通過(guò)多方面的嘗試和探索，已經(jīng)可以實(shí)現-20℃之下放電保持率 91%，性能實(shí)現大幅突破。

三元向左，鐵鋰往右

自去年10月以來(lái)，磷酸鐵鋰行業(yè)景氣度回升，磷酸鐵鋰的單噸價(jià)格已從歷史低位3.2萬(wàn)元/噸，反彈至5.1萬(wàn)元/每噸，底部至今漲幅達47.1%。

其中，不僅有需求側的拉動(dòng)，也有供給側的向好。目前鐵鋰行業(yè)競爭格局明晰，德方納米、國軒高科、貝特瑞市占率分別為22%、14%、11%，穩定占據半壁江山。

在經(jīng)歷了“需求增長(cháng)導致大規模擴產(chǎn)—產(chǎn)能過(guò)剩—量?jì)r(jià)齊跌—尾部產(chǎn)能出清”等一系列階段，磷酸鐵鋰CR3已由2014年的6%大幅提升至2020年的51%，CR5也達到89%。

相比之下，三元材料的競爭格局就更為分散，CR3 和 CR5 分別為 35%、52%， 容百、巴莫、長(cháng)遠鋰科等前幾名公司市占率差距不大。

目前，鐵鋰頭部三大企業(yè)包攬整個(gè)行業(yè)50%產(chǎn)能，其中德方納米和貝特瑞維持高產(chǎn)能利用率，分別達到95%和89%，而尾部企業(yè)只有10-20%水平。

產(chǎn)能利用率與企業(yè)的單位制造費用直接掛鉤，利用率越高，單位制造費用和人工費用也越低。

通過(guò)拆解德方納米的磷酸鐵鋰正極產(chǎn)品成本構成，其中鋰、鐵、碳、磷等原材料占總成本約7成，制造費用占2成，人工費約1成，換言之，如果產(chǎn)能利用率提升50%，則企業(yè)毛利率則有10~20%空間。

此外，行業(yè)的擴產(chǎn)計劃集中在頭部公司，據中金公司測算，行業(yè)未來(lái)3年內將有16萬(wàn)噸產(chǎn)能釋放，而其中11.5萬(wàn)噸的擴產(chǎn)來(lái)自頭部德方納米、貝特瑞和安達科技(比亞迪子公司)，三家累計占據未來(lái)總增量的71.8%。

由于頭部正極材料企業(yè)往往與下游動(dòng)力電池大廠(chǎng)深度綁定，產(chǎn)有所供，能維持較高的產(chǎn)能利用率，而尾部企業(yè)銷(xiāo)量少、難盈利，整個(gè)行業(yè)馬太效應進(jìn)一步凸顯。

值得注意的是，從短期看磷酸鐵鋰行業(yè)回暖并不意味著(zhù)會(huì )一直延續高景氣，從更長(cháng)遠角度看，磷酸鐵鋰電池已經(jīng)面臨技術(shù)瓶頸，并且未來(lái)三元電池降本會(huì )趕超鐵鋰。

對車(chē)企以及電池廠(chǎng)商而言，降本并不是單純的數字價(jià)格下降，其背后代表著(zhù)是電池能量密度提升帶來(lái)的單位Wh原材料消耗下降。

上文已述，單體磷酸鐵鋰能量密度已經(jīng)接近理論極限，換言之磷酸鐵鋰降本只能靠原材料單價(jià)以及規模效應下降。

而未來(lái)三元材料通過(guò)持續改進(jìn)材料配比，降低鈷元素占比，同時(shí)不斷提升能量密度，從而讓每單位Wh的成本下降。

德邦證券預測，到2025年，磷酸鐵鋰和三元電芯的銷(xiāo)售價(jià)格差距將從20%縮窄至5%，有望實(shí)現三元平價(jià)。

因此對動(dòng)力電池廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，一面抓三元高鎳化，一面繼續推磷酸鐵鋰是兩條并行不悖的路徑，和車(chē)企一起，從消費者不同需求層次來(lái)考慮電池和車(chē)型的適配。