投稿|正极风云:磷酸铁锂VS三元锂电

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图片来源@视觉中国

文 | 锦缎
今年新能源汽车产业迎来了需求爆发点 。截至11月,国内新能源汽车产销分别达到302.3万辆和299.0万辆,同比增长均为1.7倍 。超越过去两年的销量之和 。
产销两旺带来的就是行业超高景气 。所以2021年,A股各大行业,沾上新能源汽车概念的股票就一飞冲天,基金经理们见面的相互问候,从“有没有白酒?”变成了“有没有新能源?”
新能源汽车产业链的压舱石,就是电池,进一步拆解,电池又由所谓的四大金刚组成,分别是正极、负极、电解液、隔膜 。而正极材料是四大材料中可谓最重要的一环,为什么这么说呢?
正极是材料技术进步最重要的发力点 。我们知道提升能量密度是解决新能源汽车里程焦虑的关键因素 。具体来说,隔膜的主要功能是隔离正、负极并阻止电子穿过,同时允许锂离子通过;
电解液则负责传导锂离子,两者主要影响着锂离子的安全性能,可以理解为安全部件 。而负极更多的是影响电池快充性能、循环寿命,因此正极材料性能很大程度上决定了电池的能量密度 。
正极是系统成本下降最重要的发力点 。动力电池的成本占到整车成本的30%-40%,在国内补贴逐步退坡的背景下,降低成本成为行业的头等大事 。正极材料的成本最高占到动力电池成本的40%,是车企和电池企业做梦都想节省的材料 。
事实上,自上世纪90年代锂电池面世以来,其发展就一直是在探索正极材料的道路上前行 。我们今天见到的磷酸铁锂电池、三元电池、钴酸锂电池,都是以正极材料命名的 。
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图1:动力电池四大材料成本结构,资料来源:中国产业信息网
经过30余年的发展,当前用作锂电池的正极材料其实并不少,产业化的主要有钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)和三元材料(NCM、NCA) 。
其中钴酸锂是最早产业化的正极材料,技术已经比较成熟,目前主要用于手机等消费电子产品;磷酸铁锂和三元主要用于动力电池,正是市场关注度最高的两大路线,这两大材料方向的争斗也颇具故事性,也是下文分析的重点 。
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图2:正极材料性能对比,资料来源:锦缎研究院根据公开资料整理
01 磷酸铁锂还能独领风骚吗其实自2009年我国发展新能源车以来,一直到2015年,成本低、循环寿命高的磷酸铁锂电池一直是主流路线,其占比最高超过70%(受限于能量密度,当时的纯电动乘用车主要以小型和微型为主) 。
转折点在2017年,随着政策补贴调整到鼓励追求高能量密度,以及三元锂电池技术的进步,三元电池凭借高能量密度反客为主,逐渐取代磷酸铁锂成为行业主流,占比快速提升到67%,似乎正极材料之争彼时已经盖棺定论了 。
但过去的一年多,磷酸铁锂却吹响了反攻的号角 。从去年年初以来,磷酸铁锂电池的装机占比从38.3%开始一路追赶三元电池,到今年6月份,磷酸铁锂的装机量实现反超,至今已连续5个月超过三元的装机量 。

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