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当三元电池“反攻”磷酸铁锂电池

   2024-06-21 电池中国网1880
核心提示:风水轮流转。不是东风压倒西风,就是西风压倒东风。曾经一度被三元电池碾压的磷酸铁锂电池,如今在中国动力电池市场的装机量已经

风水轮流转。不是东风压倒西风,就是西风压倒东风。

曾经一度被三元电池碾压的磷酸铁锂电池,如今在中国动力电池市场的装机量已经大幅度超过三元。磷酸铁锂攻城略地,三元坚垒防守的局面已经持续三年。


动力电池应用分会数据显示,今年1-4月,我国动力电池累计装车量120.8GWh, 累计同比增长26.5%。其中三元电池累计装车量46.4GWh,占总装车量的38.4%,累计同比增长35.6%;磷酸铁锂电池累计装车量74.3GWh,占总装车量的61.5%,累计同比增长21.4%。今年5月,磷酸铁锂电池装机量市场份额更是超过70%,而三元电池占比则缩减到不足三成。

行业周知,在政策扶持下的三元电池,曾经是异常强悍的技术路线。宁德时代也正是凭借三元电池实现了对比亚迪的超越,跻身全球动力电池霸主。巅峰时期,三元电池在中国动力电池市场份额曾超过80%,而磷酸铁锂电池被挤到了角落。自从2018年被三元电池超越后,磷酸铁锂电池的市场份额就一路下滑;在低谷时期,其市场占有率曾低至可怜的12.8%。

不过,从2020年开始,磷酸铁锂电池又开始出现重新崛起的态势;随着下游需求的持续旺盛,磷酸铁锂电池产量也不断攀升,并在2021年5月实现了对三元电池的“逆袭”。随后磷酸铁锂电池装机量反超三元,强势地位一直保持至今。

从历史进程来看,三元和磷酸铁锂曾经轮流“坐庄”。

那么,未来三元和磷酸铁锂的市场表现将如何演化?业内人士认为,随着高镍三元电池技术的发展,特别是固态电池商业化的加速推进,三元将会发起对磷酸铁锂的反击。不过,从全球新能源市场平衡来讲,未来三元电池与磷酸铁锂电池将平分秋色,因此无论三元,还是磷酸铁锂,均展示良好增长空间。

01

三元电池后发优势

过去几年,磷酸铁锂之所以实现对三元的逆袭,很大程度上得益于成本优势。不过从长期来看,不少业内人士认为,通过能量密度的进一步提升,高镍三元电池有望从系统级成本上接近或低于磷酸铁锂电池。

根据华经产业研究数据,随着未来高镍工艺成熟,且CTP等技术开始商业化应用,高镍三元成本下降曲线将会更陡,预计2023-2024年高镍三元成本将低于5/6系三元,2027-2028年其成本将低于磷酸铁锂电池,最终理论成本比磷酸铁锂电池低10-15%。

事实上,三元电池向更高镍的发展进程不断提速。振华新材接受投资机构调研时表示,6系单晶三元相较于5系单晶三元有更高的能量密度,同时相较于常规高镍而言,在循环及安全性能表现上也更出色,其性价比得到车企认可和推广,因此目前中镍高电压6系市场份额提升较快。

8系高镍三元未来也会往高电压方向发展,主要用在半固态/凝聚态电池上(匹配高续航里程要求的高端车型)。因此,根据目前情况,预计未来5系三元市场份额将逐步减少,6系和8系市场份额可能会进一步提升。”振华新材判断。

在容百科技看来,伴随原材料成本回归理性区间及原材料回收循环体系愈发成熟,长期来看三元竞争优势会愈发明显,三元正极仍是未来的主流正极材料,三元正极天然有着能量密度高且质量较低的优势。格林美指出,高镍三元材料是未来三元动力电池的发展方向,已成为未来高端乘用车首选动力能源。

02

固态电池拓展高镍空间

固态电池已经是众新能源产业链企业争相布局的热门赛道,将进一步促进高镍三元市场份额提升。东方证券指出,固态电池材料体系全面优化,产业链存在较多潜在机会。电解质为固态电池关键创新点;正负极材料向高性能方向迭代,将打开高镍三元、硅基负极乃至锂金属负极的应用空间。

当下,已经发布固态电池产品的企业,正极材料基本都是高镍三元体系,并实现超高能量密度。比如,蔚来汽车150kWh半固态电池包,采用超高镍正极材料,能量密度达360Wh/kg;智己汽车超快充固态电池,正极采用超高镍材料,能量密度达到368Wh/kg;正力新能的双重半固态超长续航大圆柱电池正力骐龙,采用超高镍正极材料,电芯能量密度达306Wh/kg。

目前不少材料企业高镍产品已经被导入固态电池客户企业。当升科技表示,公司固态锂电正极材料主要性能优势在于安全性更高、界面稳定性更好、表面锂离子扩散速率更快,超高镍材料已批量导入主要固态电池客户。

容百科技也表示,公司成功开发多款适用于半/全固态电池的高镍/超高镍三元正极材料,其中半固态电池正极材料配套的电池产品已应用于终端客户1000公里超长续航车型,全固态电池的三元正极材料获得行业头部客户充分认可。

“公司生产的9系高镍产品,目前在固态电池的头部公司完成了小试及中试测试,搭配固态及半固态电池体系发挥出了良好的电池性能,电池包能量密度≥400Wh/kg,预计在2025年年中会有突破性的应用进展。”天力锂能在互动平台表示。

从技术进程来看,三元材料高镍低钴化是大势所趋。而随着三元正极材料高镍化趋势继续深化,未来高镍系三元正极将占据市场主导地位。届时,三元电池或将凭借高镍获得能量密度和成本的双重优势,发起对磷酸铁锂的战略反攻。

 
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