國(guó)軒高科磷酸鐵鋰離子電池

曾經(jīng)是動(dòng)力鋰電池主力的磷酸鐵鋰，在補(bǔ)貼退出之后，可能重新成為主流選擇嗎？

2019年六月二十六日起，新能源汽車國(guó)家補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)降低約50％，地方補(bǔ)貼則直接退出，2019年綜合補(bǔ)貼退坡幅度超70％。2020年補(bǔ)貼政策大概率也將維持這一水平。

補(bǔ)貼退坡超預(yù)期，車企面對(duì)更大降本壓力，很多人預(yù)測(cè)，相比三元電池更為便宜的磷酸鐵鋰離子電池，裝機(jī)量將會(huì)迎來上升。

為了驗(yàn)證這一說法，《電動(dòng)汽車觀察家》統(tǒng)計(jì)了2019年整車出廠合格證數(shù)發(fā)現(xiàn)，下半年磷酸鐵鋰裝機(jī)量確有大幅提升。

數(shù)據(jù)顯示，2019年一月份，磷酸鐵鋰離子電池的裝機(jī)占比僅為總裝機(jī)量的28．8％，但到十二月，直接攀升至47．7％，七月份磷酸鐵鋰離子電池裝機(jī)占比一度超過50％。

資料來源：根據(jù)整車出廠合格證數(shù)統(tǒng)計(jì)

磷酸鐵鋰離子電池要東山再起了？以安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、成本低著稱的的磷酸鐵鋰離子電池此前為何會(huì)衰落？此番上升，能否收復(fù)失地，重回主流？

《電動(dòng)汽車觀察家》帶著上述問題，采訪了多位電池公司、車企負(fù)責(zé)人，得出的基本結(jié)論是，雖然磷酸鐵鋰離子電池能量密度有長(zhǎng)足進(jìn)步，但是體積能量密度過低，仍然制約其在乘用車領(lǐng)域的發(fā)展。

1.新能源汽車產(chǎn)業(yè)起航，磷酸鐵鋰一枝獨(dú)秀

磷酸鐵鋰離子電池伴隨我國(guó)新能源汽車的發(fā)展而崛起。

磷酸鐵鋰離子電池最早在美國(guó)興起，2004年傳入我國(guó)。

2009年，科技部、財(cái)政部、發(fā)改委、工信部聯(lián)合啟動(dòng)了“十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程”，標(biāo)志著新能源汽車產(chǎn)業(yè)正式上升為國(guó)家戰(zhàn)略。

由于比亞迪等國(guó)內(nèi)公司在磷酸鐵鋰離子電池方面的儲(chǔ)備和應(yīng)用，磷酸鐵鋰便成為新能源汽車發(fā)展最重要的技術(shù)路線。

但是風(fēng)向在2012年開始發(fā)生轉(zhuǎn)變。2012年六月，國(guó)家發(fā)展新能源汽車的綱領(lǐng)性文件《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》公布。該規(guī)劃提出，到2015年，動(dòng)力鋰電池模塊比能量達(dá)到150瓦時(shí)／公斤以上；到2020年，動(dòng)力鋰電池模塊比能量達(dá)到300瓦時(shí)／公斤以上。要達(dá)到上述能量密度，當(dāng)時(shí)的技術(shù)只有三元材料能做到。

而此時(shí)，以磷酸鐵鋰離子電池著稱于世的A123也面對(duì)破產(chǎn)。在國(guó)家政策導(dǎo)向和示范效應(yīng)的雙重作用下，國(guó)內(nèi)的磷酸鐵鋰熱潮才逐漸趨冷。

2014年下半年開始，主流乘用車公司除比亞迪、上汽外，長(zhǎng)安、一汽、北汽、奇瑞、江淮、眾泰等公司，已經(jīng)有車型開始試水三元電池。

即使風(fēng)向轉(zhuǎn)變，磷酸鐵電池仍然占據(jù)壓倒性的優(yōu)勢(shì)。2009—2014年，我國(guó)重要在公共領(lǐng)域推廣新能源汽車，車型以商用車為主，這個(gè)階段，磷酸鐵鋰離子電池在高安全性、長(zhǎng)壽命方面的優(yōu)勢(shì)非常明顯。

乘用車方面也仍然是以磷酸鐵鋰離子電池為主，例如江淮的iEV4、比亞迪E6／秦、比亞迪戴姆勒合資的騰勢(shì)等車型還在采用這一路線。

從數(shù)據(jù)上看，2015年磷酸鐵鋰離子電池出貨量達(dá)10．86Gwh，占據(jù)市場(chǎng)近69％份額；對(duì)應(yīng)三元電池出貨量為4．26Gwh，占比只有27％。

2016年磷酸鐵鋰離子電池依舊是市場(chǎng)主力，占比高達(dá)73％，裝機(jī)量高達(dá)20Gwh，而三元電池受制此前政策禁用純電動(dòng)客車的影響，2016年搭載量?jī)H為6．3Gwh。

由于新能源汽車發(fā)展早期商用車市場(chǎng)份額較高，因此，部分乘用車的轉(zhuǎn)向，并沒有帶來市場(chǎng)份額的根本性轉(zhuǎn)變。

2.政策轉(zhuǎn)向，磷酸鐵鋰風(fēng)光不再

2016－2017年起，隨著電動(dòng)化的深入，乘用車逐漸成為新能源汽車推廣的主力。

而新能源乘用車的補(bǔ)貼政策，將電池包的能量密度以及續(xù)航里程作為重要指標(biāo)。新能源汽車公司為追求高額補(bǔ)貼，逐步放棄磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池，轉(zhuǎn)向三元電池。不僅僅是補(bǔ)貼政策，國(guó)家的其他政策，也在不斷強(qiáng)調(diào)提高動(dòng)力鋰電池能量密度。

例如2015年五月，國(guó)務(wù)院正式印發(fā)《我國(guó)制造2025》，其重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖中，動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)設(shè)定的發(fā)展目標(biāo)設(shè)定為“電池單體比能量達(dá)到400Wh／kg以上”。

此外，2015年十二月科技部印發(fā)的《＜國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃試點(diǎn)專項(xiàng)2016年度第一批項(xiàng)目申報(bào)指南＞“新能源汽車”試點(diǎn)專項(xiàng)》中，考核指標(biāo)設(shè)定為“電池單體能量密度≥300Wh／kg。

當(dāng)時(shí)，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，磷酸鐵鋰?yán)碚撃芰棵芏仍?60Wh／kg左右，而三元電池能量密度可達(dá)到200Wh／kg。三元電池顯然已成為國(guó)家重點(diǎn)支持的研發(fā)方向。

2017年，越來越多的乘用車企開始將磷酸鐵鋰更換為三元電池。

磷酸鐵鋰離子電池的堅(jiān)實(shí)擁躉——比亞迪在2015年開始裝車三元電池，2017年開始大規(guī)模轉(zhuǎn)投三元電池。2017年比亞迪推出主力車型唐100插混與秦100插混、宋EV300和秦EV300，應(yīng)用的都是三元電池。2018年之后比亞迪全新上市的車型應(yīng)用的基本都是三元電池技術(shù)。

磷酸鐵鋰離子電池的風(fēng)光不再。2017年三元電池市場(chǎng)份額開始超越磷酸鐵鋰離子電池。

資料來源：GGII

根據(jù)GGII數(shù)據(jù)：2017－2019年，磷酸鐵鋰離子電池裝機(jī)數(shù)量持續(xù)減少，2019年市場(chǎng)份額已經(jīng)降低至14．6％。

3.磷酸鐵鋰離子電池重獲乘用車企青睞

但從個(gè)別公司及車型來看，磷酸鐵鋰離子電池正再次被關(guān)注。2019年版補(bǔ)貼政策正式執(zhí)行后，搭載磷酸鐵鋰的乘用車在增多。2019年第8批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》（簡(jiǎn)稱《目錄》）中，奇瑞新能源新款小螞蟻開始出現(xiàn)磷酸鐵鋰版；第10批《目錄》，東風(fēng)小康EC36和長(zhǎng)城歐拉R1，也開始出現(xiàn)磷酸鐵鋰版本。

不僅如此，《目錄》中磷酸鐵鋰車型總量也在新增。去年第11批《目錄》，共包含146款車型，磷酸鐵鋰離子電池配套87款車型，占比接近60％；第8批《目錄》中，磷酸鐵鋰占比更是高達(dá)69％。而這一數(shù)據(jù)在去年年初的第1批《目錄》中，僅為45％。

資料來源：新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄（2019年第8批）

電池公司對(duì)磷酸鐵鋰離子電池的回潮的感知更早、更敏感。北京科易動(dòng)力科技有限公司的總經(jīng)理田碩，早已察覺到磷酸鐵鋰離子電池將回暖的跡象。科易動(dòng)力是一家商用車和乘用車都有涉足的電池系統(tǒng)生產(chǎn)公司。田碩告訴《電動(dòng)汽車觀察家》，早在2018年，他們就將重點(diǎn)從三元切換到磷酸鐵鋰離子電池了。

“當(dāng)時(shí)客戶提出相應(yīng)需求，我們?cè)谧龇桨笗r(shí)發(fā)現(xiàn)，磷酸鐵鋰和三元都可以滿足其需求，而且磷酸鐵鋰的成本更低。客戶選擇了成本更低的磷酸鐵鋰方案。”田碩表示。

由此，田碩意識(shí)到，磷酸鐵鋰離子電池的需求很快就要新增。相關(guān)于乘用車，磷酸鐵鋰在專用車領(lǐng)域的回潮則更為明顯。某動(dòng)力鋰電池公司物流車客戶銷售負(fù)責(zé)人陳先生告訴《電動(dòng)汽車觀察家》，磷酸鐵鋰物流車的上升在2018年就已經(jīng)開始。“我們目前很多客戶都從三元電池轉(zhuǎn)到了磷酸鐵鋰離子電池。”

資料來源：根據(jù)整車出廠合格證數(shù)統(tǒng)計(jì)

陳先生表示，他所在電池公司也曾向物流車企供應(yīng)三元電池，但是，后來發(fā)現(xiàn)三元電池循環(huán)壽命相對(duì)短、成本高等弱點(diǎn)在商用車領(lǐng)域被放大了；而磷酸鐵鋰離子電池在可靠性、安全性、售后維護(hù)方面，與商用車比較契合，“我們就將對(duì)物流車的配套，徹底切換為磷酸鐵鋰離子電池。”

4.磷酸鐵鋰能量密度再提升，成本優(yōu)勢(shì)日益明顯

在田碩看來，磷酸鐵鋰離子電池回潮是有跡可循的。近兩年磷酸鐵鋰離子電池與三元電池的成本差距越來越大，而政府補(bǔ)貼金額越來越低，這導(dǎo)致磷酸鐵鋰離子電池對(duì)車企的吸引力在不斷增強(qiáng)。“以30度電的車輛為例，比三元電池，使用磷酸鐵鋰離子電池單車成本降低將近1萬元。”這無疑對(duì)公司有極大吸引力。

關(guān)于車企來說，選擇電池技術(shù)路線，更是經(jīng)過縝密研究。合眾汽車目前量產(chǎn)的哪吒N01有部分車型采用磷酸鐵鋰。合眾汽車研究院副院長(zhǎng)鄧曉光告訴《電動(dòng)汽車觀察家》，他們之所以采用磷酸鐵鋰路線，是在補(bǔ)貼大幅退坡的情況下，磷酸鐵鋰離子電池的優(yōu)勢(shì)被凸顯出來。

鄧曉光算了一筆賬，三元電池正極材料包含貴金屬，例如，鈷目前的價(jià)格在27萬／噸，對(duì)應(yīng)523和622電池的正極材料成本在14—16萬元／噸。磷酸鐵鋰正極材料成本則保持在2．5萬—4萬元／噸。

因?yàn)闊o論三元還是磷酸鐵鋰離子電池，正極材料都是電芯成本中最大的一部分。三元電池的正極材料成本占比為40％—50％，而磷酸鐵鋰的正極材料成本占比也要達(dá)到25％—30％。

雖然，磷酸鐵鋰離子電池的價(jià)格低，但是早期其能量密度表現(xiàn)并不理想，導(dǎo)致其材料成本優(yōu)勢(shì)并未體現(xiàn)。鄧曉光認(rèn)為，這重要來源于兩方面的因素：重量及補(bǔ)貼。關(guān)于補(bǔ)貼來講，早期的磷酸鐵鋰系統(tǒng)能量密度120Wh／kg，達(dá)不到140Wh／kg的要求；而三元電池系統(tǒng)能量密度最高可以達(dá)到170Wh／kg，因此，搭載磷酸鐵鋰離子電池財(cái)政補(bǔ)貼要損失幾千元。

資料來源：2019年新能源汽車補(bǔ)貼政策

以哪吒N01為例，車重在1．1－1．2噸，假如多重100公斤，百公里電耗多0．35度電，也就是說，跑同樣里程，磷酸鐵鋰離子電池要裝比三元更多的電池。“磷酸鐵鋰離子電池要多裝70－80公斤，才能跑同樣的里程，多大概0．7度電。這樣折算下來，磷酸鐵鋰離子電池的優(yōu)勢(shì)并不明顯。”