被特斯拉、比亚迪“扔掉”，三元锂电池“终点”已来？
2021年12月23日，日经中文网报导指出，纯电动轿车（EV）蓄电池运用的电池金属价格高涨。除了锂的价格创出前史新高之外，钴也处于3年来的高位。在脱碳潮流下，面向纯电动轿车的需求陡增，但供应却一向跟不上。有观念猜测，供应要比及2022年秋季往后才会添加，估计高价状况仍会继续一段时刻。
钴是三元锂电池的首要原资料之一，占有三元锂电池原资料本钱近90%。作为稀有矿藏，钴的发掘条件极不安稳且价格昂贵，导致供应链非常软弱，极易影响下流工业。这在很大程度上形成三元锂电池原资料本钱居高不下，也给三元锂电池厂商带来了很大的本钱压力。
钴元素价格昂贵直接导致三元锂电池的装机量和商场比例下降。相关统计数据显现，2020年，国内动力电池累计销量达65.9GWh，其间，三元锂电池共装车38.9GWh，占比61.1%，累计下降4.1%；磷酸铁锂电池装车24.4GWh，占比38.3%，累计添加20.6%，也是仅有完成销量同比添加的动力电池类型。
值得注意的是，近一年来，三元锂电池的装机量和商场比例不抱负状况还在继续，且距离进一步摆开的痕迹益发显着。
依据我国轿车动力电池工业立异联盟数据，2021年前11个月，磷酸铁锂电池的产值与装机量均反超三元锂电池。2021年1-11月，国内三元锂电池装车量累计63.3GWh，占总装车量49.3%，磷酸铁锂电池装车量累计64.8GWh，占总装车量50.5%。
长期以来，在动力电池商场上，三元锂电池和磷酸铁锂电池“此伏彼起”的比赛从未中止过。开展至今，仅有能够确认的是：现在的动力电池商场，三元锂电池和磷酸铁锂电池还缺一不可，但终究谁会落跑，是能够判别的趋势。
当三元锂电池中的钴元素价格不断攀升，其出产本钱在长时刻内居高不下，三元锂电池装机量逐步下降的状况将难以避免。咱们能够以为，在动力电池商场，三元锂电池正在面临被逐步替代的危机。
为何需求三元锂电池？
跟着新动力轿车在我国资本商场开展起步，自2009年至2015年，磷酸铁锂电池凭仗本钱低、循环寿数高和安全性高级质量招引了许多轿车厂商和动力电池厂商“押宝”。相关数据显现，顶峰时期，磷酸铁锂电池最高商场比例占比抵达70%（受限于能量密度，其时的纯电动乘用车首要以小型和微型为主）。
磷酸铁锂电池“好日子”的初次“暂停”产生在2017年，彼时，方针补助开端朝着鼓舞寻求高能量密度改动，三元锂电池凭仗高能量密度特质反客为主，短时刻内将商场比例进步到67%，改写了磷酸铁锂电池的“神话”。
2016年末，财政部、科技部、工信部和发改委联合发布了新动力轿车补助新政：自2017年起，新动力轿车依照能量密度进行差异化补助，能量密度高于120Wh/kg的依照1.1倍补助。
2017年3月，中心四部委印发了《促进轿车动力电池工业开展举动计划》（以下简称《计划》）告诉，明确指出了“将前进电池比能量作为往后的要点开展方针之一”。
《计划》说到的要害方针和时刻节点包含：到2020年，锂离子动力电池单体比能量＞300Wh/kg；体系比能量争夺抵达260Wh/kg；本钱＜1元/瓦时；运用环境达-30℃到55℃；具有3C充电才能；到2025年，单体比能量达500Wh/kg；力求完成单体电池350Wh/kg、体系260Wh/kg的锂离子电池产品工业化和整车运用。
彼时，鲜有磷酸铁锂电池的能量密度能抵达120Wh/kg，但三元锂电池垂手可得就能具有该功能。关于广阔需求动力电池的车企而言，假如将三元锂电池装载在续航250公里以上的车型里，能够多取得4400元的补助。
值得注意的是，三元锂电池的利好方针还在继续。
2021年11月，《锂离子电池职业规范条件（2021年本）》（征求意见稿）和《锂离子电池职业规范公告管理办法（2021年本）》要求，能量型动力电池项目单体能量密度应≥180Wh/kg，电池组能量密度应≥120Wh/kg。不过，现在干流的磷酸铁锂电池单体能量密度处于160Wh/kg邻近，关于规范中对单体能量密度的要求，大部分磷酸铁锂电池尚无法满意。
毋庸置疑，高能量密度和方针补助的加持，是三元锂电池清楚明了的优势。比照来看，磷酸铁锂电池在单体能量密度上能够打破的空间不大，而三元锂电池的潜力还未充沛发掘出来。实际上，也正是锂离子电池的高能量密度的开展导向为三元锂电池带来了真实的“春天”。
但是，方针补助和利好趋势也不能替代商场真实的需求，正如许多企业家挂在嘴边的话相同：顾客会用脚投票，选出真实合适开展的产品。
补助给不了永久“话语权”
2019年，天边轿车CEO张海亮曾预言：未来3-5年，三元锂电池将会遭受技能瓶颈。
现在2022年已来，三元锂电池的技能难关何时能真实打破尚未可知，但三元锂电池正在渐渐退出方针照料的队伍已然成为事实。
实际上，三元锂电池的方针补助正在“退坡”。
2019年3月，财政部、工业和信息化部、科技部和开展革新委四部委联合发布《关于进一步完善新动力轿车推广运用财政补助方针的告诉》（以下简称为《告诉》）。
《告诉》标明，国补力度大幅退坡，补助基数归纳下降程度超50%，且2019年3月26日至2019年6月25日为过渡期，期间按2018年补助的0.1倍和0.6倍进行补助。此外，过渡期后地补（当地补助）撤销，转为支撑充电等配套设备。
换言之，自2019年6月26日起，新动力轿车国家补助规范下降约50%，当地补助则直接退出，2019年归纳补助退坡起伏超70%。
2020 年 4 月，财政部、工信部、科技部、发改委发布《关于完善新动力轿车推广运用财政补助方针的告诉》提出，将新动力轿车推广运用财政补助方针施行期限延伸至 2022 年末，陡峭补助退坡力度和节奏，原则上 2020-2022 年补助规范别离在上一年基础上退坡 10%、20%、30%。
补助退坡的力度远超预期，车企继续选用三元锂电池，在不提价的状况下，现已很难掩盖本钱，下降本钱成为车企的首要方针。而下降本钱最快的办法便是切换电池品种。
彼时，在技能层面的两层前进推进下，磷酸铁锂电池的能量密度现已大幅进步。以国轩高科为代表的动力电池厂商现已将磷酸铁锂电池的能量密度前进抵达210Wh/kg。
长期以来，下降本钱一向是新动力车企重视的论题，动力电池的价格触动着新动力车企的心。当三元锂电池的方针补助热潮退去，不含钴元素的磷酸铁锂电池就成为了新动力车企的新挑选。
图源：123RF
乘用车商场信息联席会秘书长崔东树以为，新动力轿车补助退坡，使各新动力车企逐步改动运营方向，在部分车型上抛弃寻求更高能量密度的电池，改用相对更廉价的磷酸铁锂电池以下降本钱。
此外，除了能量密度进步外，2019年以来，前期搭载三元锂电池的车辆一再起火，三元锂电池的安全性再次引发广泛重视。
虽然探寻电动轿车起火原因是一个非常复杂的进程，将三元锂电池归为“元凶巨恶”也不完全稳当。但不得不供认的是，接连不断的新动力轿车自燃事情现已让消费商场的神经高度紧绷，这也无疑会成为动力电池商场挑选的一大顾忌。
2020年，比亚迪总裁王传福曾标明，在国内的新动力乘用车范畴，多个企业间存在续航攀比的现象，而进步续航的首要办法便是进步动力电池的能量密度，这导致电池职业的开展跑偏。当车企遍及挑选能量密度更高的三元锂电池，而且还在继续添加电池的能量密度，这必定导致电动轿车自燃事情一再产生。
一般来说，三元锂电池和磷酸铁锂电池的资料在抵达必定温度时都会产生分化，但三元锂电池的资料在200度左右的环境下就会产生分化，而磷酸铁锂电池的资料分化则产生在800度左右的环境下。而且三元锂电池资料的化学反响愈加剧烈，会开释氧分子，在高温效果下电解液敏捷焚烧，产生连锁反响。
为此，2020年5月，工信部发布了一系列电动轿车强制规范，其间就包含一条“要求电池单体产生热失控后，电池体系在5分钟内不起火不爆破，为乘员预留安全逃生时刻”。这条强制规范也被业界以为是针对三元锂电池，从之前产生的自燃事情来看，多款搭载了三元锂电池的电动轿车从自燃到着火的时刻在几十秒内。
商场挑选，巨子回身
依据亿欧数据，从国内整个动力电池赛道来看，我国前十动力电池厂商总市值/估值约为2.55万亿元，其间一半厂商散布在出产制作职业，合计市值/估值为5788.27亿元，约占我国前十动力电池厂商总市值/估值的22.70%。
从必定程度上来说，起先宁德年代能够敏捷占领商场是因为适可而止地乘上了方针补助的“春风”。2012年，宁德年代首先取得了来自宝马轿车真实意义上的大订单；2014年，宁德年代再次拿到了来自宝马另一款纯电动轿车530Le的供应商订单。这两笔让动力电池厂商垂涎已久的大订单，使得宁德年代在动力电池商场内敏捷变得炽热起来。
值得注意的是，彼时的宁德年代统筹了三元锂电池和磷酸铁锂电池两种技能路途。在对续驶路程灵敏的乘用车范畴，宁德年代首要挑选了能量密度更高的三元锂电池；在商用车范畴，则首要挑选了磷酸铁锂电池。
2016年，补助方针引进能量密度要求后，以宁德年代为代表的三元锂电池厂商商场比例不断扩张。2017年，宁德年代动力电池的配套车型和供卡车企数量别离抵达390款和64家。所以，借着补助方针的春风，宁德年代登上全球出货量冠军的宝座，一举奠定了其在动力电池商场的位置。
现在，动力电池商场格式再次产生变化，当三元锂电池的开展势头较磷酸铁锂电池差劲，补助方针的“春风”也动力缺乏，许多张望者在考虑宁德年代将会怎么面临此次“动乱”。
实际上，宁德年代一向在高枕无忧，现已开端在技能路途开展战略上进行搬运，加大对磷酸铁锂电池的投入。
2021年11月，据《科创板日报》报导，针对“宁德年代已在韩国建立分部，为向现代轿车供货供应支撑”的风闻，有挨近宁德年代的知情人士泄漏：“状况事实，三元、磷酸铁锂电池都有在供应。”
相关数据显现，2021年宁德年代磷酸铁锂电池装机量为30.2GWh，三元铁锂电池装机量为35.7GWh，仅为磷酸铁锂电池装机量的1.2倍。职业估计，2022年宁德年代的磷酸铁锂电池装机量会大幅超越该企业的三元锂电池装机量，整个开展重心会产生变化。
2020年5月，工信部发布了第333批《路途机动车辆出产企业及产品》，其间申报信息显现，特斯拉Model 3的电池换成了磷酸铁锂电池。
此外，彼时有媒体报导，特斯拉的磷酸铁锂电池将会由宁德年代供应。报导称宁德年代的磷酸铁锂电池模组度电本钱现已降到了500元以内，电池组的本钱将会在600元以下。比照此前特斯拉所用的高镍三元锂电池度电本钱在1000元左右。
2021年7月，特斯拉推出装备磷酸铁锂电池的Model Y规范续航版；2021年10月，特斯拉CEO马斯克泄漏，未来全球范围内的规范续航版Model 3和Model Y，将悉数改用磷酸铁锂电池。
实际上，在动力电池商场内，挑选磷酸铁锂电池的头部企业并不在少数。
2020年3月，比亚迪发布刀片电池，刀片电池经过结构立异，在成组时能够越过“模组”，大幅前进了体积利用率，终究到达在相同的空间内装入更多电芯的规划方针。
相较传统的有模组电池包，“刀片电池”的体积利用率进步了50%以上，续航路程现已抵达了高能量三元锂电池的平等水平。刀片电池让磷酸铁锂电池有了低本钱、安全性高、运用寿数长和体积能量密度大等优势，这让磷酸铁锂电池重回一线又有了更多的加持。
王传福标明，刀片电池将改动职业对三元锂电池的依靠，让动力电池的技能路途回归正路，偏重新界说新动力轿车的安全规范。2021年4月，比亚迪宣告旗下全系纯电乘用车型将搭载磷酸铁锂刀片电池。
此外，亿纬锂能、国轩高科等国内厂商也在加码磷酸铁锂电池，专心于三元锂电池的LG化学、SKI等韩国电池厂商，也在投身磷酸铁锂路途。
在国轩高科工研总院副院长张宏立看来，磷酸铁锂电池占比逐步进步并不意外，这是商场挑选的成果。
动力电池技能革命进行时
动力电池技能正在产生一场深远的革新。
独立轿车分析师张翔标明，在三年内，从三元锂电池切换到磷酸铁锂电池是一个趋势，2022年三元锂电池的比例大概率会进一步下降。
但这并不是动力电池商场的终究成果，专心于研制动力电池多条技能路途的厂商们期望能够给商场供应更多挑选。
在动力电池赛道中，除了三元锂电池、磷酸铁锂电池和氢燃料电池外，还有四元锂电池。
2020年3月，通用与LG化学推出一款电池产品Ultium，且该电池电芯运用LG化学最新研制的NCMA四元锂电池。在NCMA四元正极资猜中，钴元素含量从NCA/NCM 622中的20%下降至5%，本钱进一步下降。
彼时，LG与通用标明，此前LG化学NCM 622的量产本钱约为148美元（约合人民币1027元），但NCMA四元锂电池的量产本钱为100美元（约合人民币694元），本钱下降32.4%。
更重要的是，NCMA四元锂电池正极资料的热安稳性更高。
四元锂电池的技能原理是经过向NCM三元锂正极资料，混入少数的铝元素，使本来性质活泼的高镍三元正极资料在坚持高能量密度的一起，也能保持安稳状况。研讨标明，NCMA四元锂电池的正极资料放热峰值反响温度为205摄氏度，高于NCA正极资料的202摄氏度与NCM正极资料的200摄氏度。
四元锂电池能够在高能量密度的基础上，统筹完成高安全性和低本钱，这无疑像动力电池厂商们所等待看到的那样，统筹了磷酸铁锂电池和三元锂电池的优质特性。
下降钴元素的含量，是下降出产本钱的要害因素之一。为此，动力电池厂商们不断在钴元素上做“减法”，乃至爽性除掉钴元素，推出无钴电池。
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2020年5月，长城轿车的动力电池公司蜂巢动力发布完全去除钴元素的L6薄片无钴长电芯。该款电池能量密度前进，本钱下降，运用寿数更长，电芯寿数也比多晶高镍三元高出70%。
还有一部分电池企业在研讨固态电池。
本质上，固态电池是三元锂电池的晋级。两者的差异在于固态锂电池选用了不可燃、无腐蚀、不蒸发、不漏液、高温下体现杰出的固态电解液，安全性更高。一起，在能量密度和充放电功能上，固态锂电池能够抵达500-600Wh/kg，充放电速率可达5C以上，中心参数比现在的三元锂电池高出一倍多。
2021年，宁德年代取得两项固态电池相关专利，并标明现已能够做出固态电池的样品，2028年估计完成大规模量产；同年9月，国轩高科标明将在2025年后量产固态电池；蜂巢动力与我国科学院宁波资料技能工程研讨所一起建立了固态电池技能研讨中心，计划在2025年量产装车。
此外，2021年9月，国内铁锂正极资料职业头部企业德方纳米和当升科技相继发布其磷酸铁锂技能晋级产品—磷酸锰铁锂（LMFP）的工业化发展。
德方纳米标明，已建立“年产10万吨新式磷酸盐系正极资料出产基地项目”。该项意图落地被业界以为LMFP的工业化进程正在加快，估计在未来两年之内会量产装车。
跟着四元锂电池、无钴电池、固态电池和磷酸锰铁锂电池的先后入局，现在的动力电池赛道上现已树立各路选手。鄙人一波技能路途之战中，或许攻守之势的转化不只是产生在三元锂电池和磷酸铁锂电池之间，更多的玩家、更多的力气和更多的挑选会让动力电池商场具有更多的出口。
