谁「压垮」了三元锂电池？
时间:2022-03-22 10:07来源:镁客网 作者:来自镁客星球的家衡
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谁都不曾想到，两年前还是“行业弃儿”的磷酸铁锂电池，正慢慢成为各家车企的宠儿。
3月10日，电动汽车制造商Rivian在致股东信中表示，公司旗下标准车型将采用磷酸铁锂电池，而高镍电池只会被运用到长续航车型中。作为造车新势力中的明星企业，Rivian的选择无疑给磷酸铁锂电池阵营带来了积极的信号。
在此之前，特斯拉、小鹏等车企相继宣布在中、低端车型上改用磷酸铁锂电池。同一时期内，国内头部磷酸铁锂供应商德方纳米、富临精工、龙蟠科技、中核钛白等纷纷迎来了资本市场的加持。
即使更上游的碳酸锂价格一直在飙升，但丝毫不影响下游车企对磷酸铁锂电池的追捧。最终到2021年下半年，磷酸铁锂电池在产量和装机量实现了对三元锂电池的反超，暂时赢下了这场“正极材料之战”的胜利。
进入2022年，用于制造三元锂电池的金属镍价格出现持续波动，伴随着俄乌战事以及“青山集团事件”的影响，镍价一度冲破了10万美元/吨。
而上游的价格波动最终反映到下游的车价上。
涨价带来的“焦虑症”
“最近，销售人员都在劝我购买磷酸铁锂版本。”
当汽油迈入“9元时代”之后，想购买电动车的车主也越来越多。但很多人发现，4S店的销售人员更愿意推荐续航能力较差的磷酸铁锂版本，称“这种电池更安全，且提车周期更短。”
而除了这些优点以外，人们更在意的是价格上的变化：三元锂电池版本车型的涨价幅度更高，相比之下磷酸铁锂版本更加优惠。
以过去一周涨价3次的特斯拉为例，搭载高镍三元锂电池的Model Y高性能版一次便足足涨了1.8万元，而搭载磷酸铁锂电池的Model Y标准续航版约涨1.5万元。很显然，镍价的疯狂比碳酸锂来得更为猛烈。
相比于磷酸铁锂电池，三元锂电池需要镍和钴两种稀有元素。就前者而言，目前排名前十的企业均在国外，其中产量排名第一的诺里尔斯克位于俄罗斯，镍价受到国际形势影响应声大涨。而钴元素更加珍贵，目前全球超六成的产能都在局势动荡的刚果（金），同样存在价格飞涨的风险。在原材料涨价的背景下，不被“卡脖子”的磷酸铁锂电池就凸显出性价比。
据统计，同样是50kWh的电池包，磷酸铁锂电池成本要比三元锂电池低5000-10000元，这对车企而言吸引力巨大。如果一味地上调车价，很容易给车企的口碑造成负面影响，甚至影响后续的销量。但如果从电池成本上入手降低成本，就能控制住价格上涨幅度、降低新能源补贴退坡带来的影响。
同时，车企也需要磷酸铁锂版本的车型撑起销量。从乘联会公布的车型数据上来看，搭载磷酸铁锂电池的车型几乎占据整个榜单。而在非乘用车领域，磷酸铁锂电池更是绝对的主流。以新能源重卡为例，今年1-2月共销售约3249辆，其中装载磷酸铁锂电池的车型占到了99%，差不多抢下全部市场份额。
市场的选择
从一定程度上来说，三元锂电池的发展得益于补贴政策的支持。在2017年补贴政策引入能量密度要求后，能量密度更高的三元锂电池就成了车企首选，磷酸铁锂电池因为续航低最终落得下风，以宁德时代为代表的三元锂电池厂商市场份额不断扩张。
数据显示，当时三元锂电池能量密度约为170-200Wh/kg，而磷酸铁锂电池则是130-150Wh/kg，而在续航里程和电耗等参数上，磷酸铁锂电池也不及前者，因此在补贴政策推出后的3年里，磷酸铁锂电池的出货量一直被三元锂电池压制。
但在续航不断提升的背后，三元锂电池的弊端开始暴露出来，首先是接连不断的自燃事件开始让消费市场的神经高度紧绷，其次三元锂电池因此循环次数差、难以适应低温环境，开始被车主“吐槽”。这时，市场的天平开始再次偏向磷酸铁锂电池。
2020年开始，随着政策的不断退坡，工信部的《锂离子电池行业规范条件》下调了正极材料的要求限制，例如磷酸铁锂容量由原先的≥150Wh/kg下调为≥145Wh/kg，这无疑利好磷酸铁锂电池的发展，让更多单体电池的能量密度达到新要求。
在这之后，电池厂商通过技术更新提高能量密度，弥补了磷酸铁锂电池对三元锂电池的劣势，例如我们熟知的比亚迪刀片电池、宁德时代的CTP电池、国轩高科的JTM电池等等，在能量密度上已经可以和三元锂电池相匹敌。
反观三元锂电池一直没能有技术上的突破，类似无钴化的概念多止于技术层面，目前来看商业化还是相当缓慢的事情。
有专家表示，三元锂电池的“落寞”并不是意外，这是市场选择的结果。
下一个未知数
不出意外的话，特斯拉4680电池将于今年Q2装配到海外版Model Y上。
从目前公布的信息来看，除了特斯拉以外，松下、LG、SKI及宁德时代等头部电池厂商均在推进4680电池方案，这些厂商都不约而同地研究这种标准化的大圆柱电芯技术。
从马斯克的介绍来看，4680电池更像是一种“高镍”版圆柱形三元锂电池，业内表示这种“高能量且低成本”的新事物将推动三元锂电池的发展。而高镍已经明确为目前动力电池行业的重要趋势之一，因此三元锂电池或许能在4680电池推出后迎来一次飞涨。
但也有研究报告指出，两者并不能完全划上等号，4680电池改变的是以往方壳电池的形态，至于在正极材料上可以有不同的选择。
换句话说：磷酸铁锂版的4680电池也是可以实现的，就看电池厂商愿不愿意为了降成本继续采用铁锂作为正极材料。
事实上，在欧美车企普遍不好看磷酸铁锂电池的情况下，马斯克本人则是力挺。
另一个不确定因素则在于新正极材料的技术路线。在动力电池赛道中，除了三元锂电池、磷酸铁锂电池外，还有四元锂电池等多条技术路线。
2020年3月，通用与LG化学推出的电池产品Ultium使用LG化学最新研发的NCMA四元锂电池，成本更低，热稳定性更强，算得上三元锂电池有力竞争者。
还有一批电池厂商在研究固态电池。该技术本质上算是三元锂电池的升级版，区别在于固态电池使用固态电解液，安全性更高，能量密度也有所提高。但和四元锂电池、无钴电池一样，固态电池想实现产业化同样有很长的路要走，其电化学性能和安全性等还未得到完全验证，并且与之配套的正负极和电解质等关键材料体系、电池电芯设计与电池系统集成的制造装备等还不健全，并未形成产业链。
结语
自新能源汽车发展开始，关于三元锂电池与磷酸铁锂电池的“道路之争”就没有停歇过。这本质上是市场选择的结果，两者互有优劣，并不能做到完全取代。
就目前来看，三元锂电池虽然处于下风，但依然是高档新能源汽车的首选路线。
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