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销量持续大幅提升 材料价格一路上涨 磷酸铁锂

作者:唯电科技    来源:未知    发布时间:2021-03-31 10:59    浏览量:

销量持续提升,原材料价格也在不断上涨。最近,磷酸铁锂电池可谓风头无两。数据显示,今年2月磷酸铁锂电池共计装车2.2GWh,同比上升高达2826%。相比于三元锂电池5倍的同比增长率,磷酸铁锂电池28倍的增长速度更令人咂舌。这种上涨的趋势早在去年已经显现,2020年国内磷酸铁锂电池装车量不断提升,12月单月装车量更是一举超越了三元锂电池。随之而来的便是近期磷酸铁锂电池价格也呈现上扬态势。最新的消息是,3月24日,国内动力电池企业亿纬锂能也发布公告称,与德方纳米设立合资公司,将专注于生产低成本优质的磷酸铁锂电池,计划投资20亿元,产能10万吨。相比几年前的落寞,如今的磷酸铁锂电池大有“王者归来”之势。

  车企选择将其推“热”

  如果留意近来的纯电动汽车市场,就可以发现,磷酸铁锂电池领域早已是暗流涌动。

  今年3月初,小鹏汽车推出的小鹏P7后驱标准续驶智享版和智尊版,均采用了磷酸铁锂电池,综合续驶里程达到480公里。两款车型的起售价与同配置的长续驶车型相比,分别降低了2万元,性价比更加凸显。而早在去年10月,特斯拉Model 3标准续驶后驱升级版就已经换装了磷酸铁锂电池。还有比亚迪汉EV、五菱宏光MINI EV等均选装了磷酸铁锂电池。不仅如此,长城汽车旗下今年初上市的欧拉黑猫萌宠版电动汽车,配装的也是磷酸铁锂电池。据称,蔚来汽车也计划于今年推出配装磷酸铁锂电池的新车型。

  对此,中国电池工业协会专职副理事长王敬忠表示:“近年来,全球范围内都发生过电动汽车因电池导致的燃烧事故,大多与三元锂电池有关。而磷酸铁锂电池的热稳定性较好,寿命较长,并且价格相对较低,在不是特别追求长续驶能力的情况下,磷酸铁锂电池正在成为越来越多电动汽车企业的选择。”

  而且,随着近年来电池企业技术研发的进步,磷酸铁锂电池能量密度比三元锂电池低的缺陷正在得以弥补。“三元锂电池需要的三元材料、钴材料资源稀缺,相比较而言,磷酸铁锂资源丰富、价格低,以前因为能量密度较低无法用在乘用车上,但通过这些年来的努力,这一‘天花板’已被打破。”国轩高科动力能源有限公司高级副总裁徐兴无在接受《中国汽车报》记者采访时表示,目前,仅在国轩高科的技术研发中,就已经将磷酸铁锂电池的能量密度从2009年的90Wh/kg提升到2020年的210Wh/kg左右,与三元锂电池最高能量密度300Wh/kg左右的差距越来越小。同时,新技术也使得磷酸铁锂电池循环寿命长、安全性高的特点发挥出来,从而使越来越多的车企接受了磷酸铁锂电池。

  磷酸铁锂电池的受宠,正推动其价格上涨。“我们近来又收到了厂家的涨价通知,其实磷酸铁锂电池及其材料自去年四季度已经开始涨价了。”动力电池经销商杨先生告诉《中国汽车报》记者,3月17日,国内动力型优等品磷酸铁锂均价在每吨4.75万元,较上月同期上涨15.85%,较上周同期上涨5.56%,较去年同期上涨18.75%。自去年11月开始,磷酸铁锂电池便供不应求,磷酸铁锂正极材料价格从每吨3.4万元上涨至如今的每吨4.85万元,短短4个月累计上涨幅度超过40%。而材料之中,碳酸锂的价格已经从去年12月的每吨4.8万元涨到了目前的8.7万元,涨幅80%。

  “磷酸铁锂电池及其材料等价格上涨,本身是一种市场调节行为,随着供需关系的稳定,无论是车企对磷酸铁锂电池的采购,还是动力电池原材料的供应,都将出现一个相对的供需平衡阶段,所以,今年三季度到四季度之间如果能达到这一平衡,其价格就将进入一个相对稳定的时期。”招商证券分析师许绍咏说。

  短板尚未彻底消除

  尽管有越来越多的车企选择磷酸铁锂电池,但业界对此还是有着较为客观的认识。

  “总的来看,磷酸铁锂电池具有寿命长、热稳定性好等特点,但是其能量密度至今尚未追上三元锂电池。”北京大学新能源材料与技术实验室主任其鲁告诉《中国汽车报》记者,磷酸铁锂电池的使用寿命长,一般情况下,磷酸铁锂电池的循环寿命可以达到2000次以上,稍优于三元锂电池。在热稳定性上,也比三元锂电池优势明显。其最高分解温度可达到500℃左右,而三元锂电池的分解温度只有200℃~300℃。相比较之下,磷酸铁锂电池的安全性也有更好的保证。磷酸铁锂电池成本相对较低,因为其不含钴等贵重元素,原料为资源含量丰富的磷、铁,所以成本相对容易控制。但是,目前其能量密度较低的短板尚未彻底改善。“以往,磷酸铁锂电池的能量密度较低,相同续驶里程下,采用磷酸铁锂电池的车辆自重更高,而过高的自重对于能耗的控制显然是不利的。受限于材料本身的特性,磷酸铁锂电池的能量密度很难得到提高,只有用创新的方法另辟蹊径。”复旦大学化学系教授傅正文同样表示。

  的确,去年以来,几大电池厂商纷纷拿出了“瘦身版”磷酸铁锂电池。其中,比亚迪的刀片电池,缩小了磷酸铁锂电池的体积,使以往相同的空间可以容纳近两倍的电池,由此使电动汽车的续驶能力有所提升,令比亚迪汉EV版的续驶里程达到了550~605公里。

  一向坚持三元锂电池技术路线的宁德时代,并没有拒绝磷酸铁锂市场的机遇。其推出了类似于刀片电池矩形结构的CTP技术,单体电芯容量从最初的50Ah提升到现在的超过200Ah,大大减少了壳体的占比,缩小了电池体积,由此增加了续驶能力,因此也接下了特斯拉Model 3的磷酸铁锂电池订单。

  国轩高科则在电芯和系统上做文章。徐兴无表示,国轩高科采用的无模组技术,就是在成组过程中减少模组配件能量密度,将以往的“电芯-模组-整包”制造过程,简化为“电芯-整包”,即卷芯到模组的JTM技术,这一技术的特点是空间利用率高,同样也在相同体积内提高了磷酸铁锂电池的数量,从而提高了能量密度。

  “随着技术进步,磷酸铁锂的短板将逐步得到缓解,进一步提高磷酸铁锂电池的性价比,也会提高车企选择磷酸铁锂电池的积极性。”徐兴无说。

  未来竞争中能否保持主流地位?

  从车企的选择及市场角度看,目前磷酸铁锂电池、三元锂电池都在使用,但其性能各有千秋,都有难以彻底克服的短板。“由于其自身优势和技术进步以及成本等因素,磷酸铁锂电池市场份额将会逐步有所提升,但能在多长时间内保持主流地位很难说,应该说在固态电池进入实际应用之前相当长的一段时间内,磷酸铁锂电池将逐渐成为主流,但彻底替代三元锂电池不现实。”王敬忠表示,业界更希望高能量密度、安全性能更好的固态电池早日进入实用阶段。

  继前不久丰田汽车透露开始研发固态电池的试验之后,3月25日,日立集团也披露已经研制成功全固态锂电池,将进入试验阶段。同时还有消息称,比亚迪、鸿海富士康等均正在研发固态电池技术。

  “从纯技术角度看,固态电池无疑是目前最适合电动汽车的锂电池。”其鲁告诉记者,与传统液态锂电池相比,固态电池具有能量密度可达400Wh/kg左右,相较于目前的三元锂电池和磷酸铁锂电池,安全性也更好,不易燃烧、无电解液泄漏、不会在高温下发生反应等;循环性能强,理想状态下可达45000次左右,而且10分钟就可以充电完毕。不过,目前固态电池的缺点是成本较高,如果生产一块适用于智能手机的固态电池,其成本会达到9万元左右,更何况车用固态电池。

  “这些都有待于技术的突破,像当初台式电脑及笔记本电脑刚刚问世之时,也是天价,但现在都已经是日常电子消费品了,这需要时间,也需要来自市场需求的驱动力。”其鲁认为,当然也不排除目前的磷酸铁锂电池或者三元锂电池有大的技术突破,带来重大转机的可能。

  “安全、高能量密度、高续驶里程、高寿命、快速充电、高温低温适应能力强等特点,是市场对动力电池的要求,目前只有固态电池是最优选。但是,技术发展总是难以预料,一旦有新的技术突破,将为动力电池带来革命性的改变也并非没有可能。”许绍咏说。

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