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您的铁锂电池正在生产中

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  3 月 3 日,小鹏正式发布了采用宁德时代磷酸铁锂电池版的 P7,电池容量 60.2 kWh,NEDC 续航 480 公里,补贴后起售价 22.99 万元。

  从售价来看,后驱标准续航版的 P7 和后驱长续航版 P7 持平,但是后驱标准续航版车型标配了 XPILOT 2.5 辅助驾驶,选装 XPILOT 3.0 后的价格也只有 23.99 万元。


  从小鹏之前在财报中公布的数据来看,P7 车型中用户订购具有 XPILOT 2.5 和 3.0 辅助驾驶能力的占比高达 98%。

  因此对于很多看中小鹏自动辅助驾驶能力的朋友来说,拥有 XPILOT 2.5 or 3.0 的门槛大大降低,这无疑可以进一步提高 P7 的综合销量。

  而这背后的功臣是磷酸铁锂电池。

  磷酸铁锂电池回归

  2020 年当之无愧是磷酸铁锂电池的「再一次」元年。

  追溯一下中国新能源汽车的发展历史可以发现,早在 2015 年,市场上主流的电动车采用的都是磷酸铁锂电池,小部分采用三元锂。

  但是政府新能源汽车补贴中,能量密度的门槛不断提高。受限于电化学特性,磷酸铁锂电池能量密度只有 120 Wh/kg 左右,同样的重量下,电池容量比高镍三元锂电池少了 33.3%。

  补贴政策和用户对能量密度、续航的需求高居不下,三元锂电池逐渐成为了更加主流的选择。

  当然,得益于政策的倾斜,在这几年里三元锂电池也得到了高速的发展。

  在 2020 年前,磷酸铁锂电池的市场占比从 2015 年的 68.6% 不断下滑至 2019 年的 32.0%,反观三元锂电池的市场占比则从 28.4% 不断提升至 61.7%。

  但是这种现象在 2020 年出现了反转。

  从 42号车库官网的上险量排名可以看出,2019 年国产纯电动车销量前 10 名中,所有车型均采用三元锂电池。


  但是 2020 年销量最高的 10 款车型中,3 款都具备了磷酸铁锂电池版本的车型。


  根据工信部的数据,2021 年第 1 批推广车型共计 115 款,其中配有磷酸铁锂电池车型有 85 款,占比 73.9%。

  显然磷酸铁锂电池再次成为和三元锂并行的两条技术路线。

  细究原因,主要可以分为两点:磷酸铁锂电池技术的提升和绝对的价格优势。

  解决磷酸铁锂电池的硬伤

  2020 年三元锂电池的发展逐渐放缓,但是磷酸铁锂电池则突飞猛进。

  能量密度低和低温性能差,一直是磷酸铁锂电池的硬伤,电化学特性很难改变,但是可以用辅助技术来克服。

  2019 年底,宁德时代正式发布了CTP(Cell To Pack)技术,简单来说这个技术就是改变电池包内部的布局结构,去掉了模组,将电芯直接组成 Pack。

  这种无模组的结构带来的好处就是电池包的体积利用率上升 15-20%,能量密度提升 10-15%,零部件数量减少 40%,生产效率提升 50%。


  结果就是磷酸铁锂电池系统能量密度可以超过 160 Wh/kg,成功摸到了补贴政策的大门。这是个很重要的前提,如果铁锂电池达不到补贴政策的要求,也就达不到降本的目的,那就还不如继续用三元锂电池。

  采用类似技术的,还有一直在磷酸铁锂电池领域奋斗的比亚迪。在 2020 年初,比亚迪正式发布了刀片电池,原理上和宁德时代的 CTP 技术非常相似,都是通过去掉电池模组的方式,在电池包有限的空间里放下更多的电池,以提高 Pack 的整体能量密度。

  不过比亚迪汉采用的刀片电池版磷酸铁锂电池包能量密度只有 140 Wh/kg,在数据上并没有宁德时代 CTP 版本磷酸铁锂电池包 160 Wh/kg 那么耀眼。

  从应用场景来看,同样的重量下,CTP 技术则可以拥有更大的电池,具备更强的续航能力。

  针对磷酸铁锂电池的另一个大痛点,低温性能差,宁德时代也在 2019 年发布了电芯自加热技术,通过使用 BMS 控制算法和整车动力总成架构,可以控制电芯在短时间内进行快速充放电。让电芯从内部发热,实现电芯的自加热效果。

  实验测试条件下可以达到 2 ℃/分的加热速率,并且在整个加热过程中,电芯温度差不超过 4 ℃。

  除了电池本身的提升以外,基础建设的提升也是磷酸铁锂电池的重要推手。

  根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布的数据,截至 2020 年 12 月底,全国充电桩的数量达到了 168.1 万台,其中公共充电桩 80.7 万台,同比增长 56.4%;私人充电桩 87.4 万台,同比增长 24.3%。

  越来越方便的充电环境下,用户也对续航的敏感度逐渐下降,这也是磷酸铁锂出现的重要契机。

  解决了磷酸铁锂电池的「硬伤」,最核心的,也是让电池厂家和车企主动使用磷酸铁锂电池的原因是:便宜!

  绝对的价格优势

  特斯拉是了第一个吃螃蟹的车企。

  2020 年 10 月,特斯拉正式推出了采用宁德时代磷酸铁锂电池版本的 Model 3参数图片),标准续航版车型 NEDC 续航从之前的 445 km 提升至了 468 km,但是售价却从 27.15 万元降低至 24.99 万元,购车门槛进一步降低。


  这是特斯拉第二次选择使用中国本土供应商,也是特斯拉第一次使用三元锂以外的电池类型。

  从逐渐提高的销量和上海超级工厂生产的 Model 3 出口欧洲、日本市场,可以看出特斯拉已经完全认可了来自中国的磷酸铁锂电池,也想依托于磷酸铁锂电池的价格优势,屠杀更多海外市场。

  曾毓群在接受媒体采访时也表示:「我们不排除向柏林特斯拉工厂供货的可能性」。

  根据 BNEF 在 2020 年 12 月发布的电池报告,2020 年电池包的成本大概在 137 美元/千瓦时,相比 2019 年下降了 13%。电芯的价格为 102 美元/千瓦时。

  BNEF 预测到 2021 年磷酸铁锂电池的成本最低将降到 80 美元/千瓦时,2023 年,有望降到 50 美元/千瓦时。

  从目前市售的车型也可以看出,小鹏 P7 磷酸铁电池版本车型的推出,将 XPILOT 的拥有成本降低了 2 万元。低端车型中,五菱宏光 MINIEV 则全线采用磷酸铁锂电池,所以售价得以下探至 3 万元左右。

  可以看出磷酸铁锂的崛起,让电动车的整体 BOM 成本大幅下降,也让电动车可以以更高的性价比触及到更多想要尝试纯电动车的消费者。

  而磷酸铁锂电池的出货量也随之大涨。

  2020 年三元锂电池装机量为 38.9 GWh,同比下滑 4.1%,磷酸铁锂电池装机量为 24.4 GWh,同比增长 20.6%。

  2020 年磷酸铁锂电池装机量排名前三的企业分别是宁德时代、比亚迪以及国轩高科。

  其中宁德时代的市场份额占比达到 58.9%,总装机量 13,680.12 MWh,同比增长 21.21%。作为对比,比亚迪在去年的市场占比为 17.38%,装机量为 4,036.3 MWh,同比增长为 45.21%。


  市场需要多样化

  上文虽然谈了很多磷酸铁锂的突出优势,从出货量上也可以看出磷酸铁锂电池正在崛起,但是这并不是三元锂电池没落的信号。

  政策的逐步推出,新能源汽车行业也逐渐回到市场化的时代。

  可以发现,上文提到的采用磷酸铁锂电池的特斯拉 Model 3 标准续航升级版、小鹏 P7 标准续航版和五菱宏光 MINIEV 都有几个共同的特点:对续航能力要求不高;对 BOM 成本要求极高。

  消费者对纯电动车接受度不断提高后,磷酸铁锂电池确实可以让更多人以更低的价格买到纯电动车。

  但是偏低的电池能量密度和更弱的低温充放电性能也是磷酸铁锂电池无法避开的弱电场景。

  2020 年 11 月 2 日,国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》中提到,到了 2025 年我国新能源汽车新车销量占比达到 25% 左右,对应的销量则是 800 万辆。

  刚刚过去的 2020 年,我国新能源汽车产销分别是 136.6 万辆和 136.7 万辆,同比分别增长 7.5% 和 10.9%,产销量创历史新高。

  也就是说,在接下来的 4 年时间里,新能源汽车的销量会翻 5.8 倍。

  想要卖出这么多新能源车,必须要让新能源车可以覆盖更多人的用车场景。

  磷酸铁锂电池依靠更低的价格,替代三元锂电池覆盖了一部分价格敏感性用户,对于续航敏感型的用户三元仍然是最优选择。

  2019 年宁德时代率先推出了 811 配方的三元锂电池,让一大票车型的续航站上了 600 km,甚至 700 km,去年宁德时代还推出了 523 配方的大模组方壳电池,通过更高的模组效率,用安全性更高的 523 电芯实现了 180 Wh/kg 的能量密度。

  三元锂电池能量密度的提升,也让电动车可以被越来越多消费者接受。蔚来最近几年的发展就是最好的缩影。

  2018 年中交付的 ES8 车型搭载宁德时代 70 kWh 的电池只能实现 355 km 的续航;到了 2019 年,换装了能量密度更高的 811 配方的电芯之后,在同样的电池包尺寸里放下了 84 度电;到了 2020 年,宁德时代通过结构优化,同样的电池包里,放进了 100 度电,同样的车型可以实现 500 km 的续航。

  磷酸铁锂和三元锂在当今这个时代并没有绝对的孰优孰劣,二者更像是面对这个多样化市场互补的产品。

  就像燃油车时代,卖到中东地区的车型需要更大的散热水箱,而远东地区的车需要更大的 PTC 加热组件。

  电池也需要更极致的价值释放。

  回过头来看,国内磷酸铁锂和三元锂出货量最大的宁德时代,或是这个时代最大的赢家。

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