投稿|正极风云：磷酸铁锂VS三元锂电( 四 ) 投稿|新能源

为什么国家盯着能量密度不放？前文已经提到，里程焦虑是制约新能源车大规模推广的重要因素。虽然现在主流的电动车续航在500公里左右（实际使用还要打个折扣），但跟燃油车比起来，差距还是比较大。
如果电动车的真实续航里程达到800公里，甚至跨越1000公里的时候，车主的里程焦虑会大大降低。新能源汽车商业化最为成功的车企特斯拉，其近十年不断提升的续航里程，也正说明了能量密度的重要性。
那么如何让电池的能量密度继续提升？无非就是在材料体系和结构层面的创新。
先说材料体系创新，对于磷酸铁锂，受磷酸铁锂材料理论比容量（170mAh/g）的限制，电池单元能量密度的提高空间已经越来越小。相反，三元材料正处在技术的快速迭代期，从NCM333到NCM523再到NCM811，其能量密度是逐步提升，NCM811能量密度相较于目前主流三元NCM523，能量密度提升可18%左右。
实际上，三元正极材料是综合了钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）和锰酸锂（LiMnO2）三种正极材料的优点，其电化学性能及物理性能随着这三种过渡金属元素的比例改变而不同，可以持续优化。
对于结构层面创新，当前电池结构层面的优化已经简益求简，像CTP技术和刀片电池，其电池包中能省的零部件都省了，未来只剩CTC技术（无模组），能量密度提升空间越来越小。这些都注定磷酸铁锂在长续航电池方面难有建树，所以这次新政策是点了名要让三元电池往高镍发展。

便宜再便宜

大家有没有发现，新能源车的销量呈现哑铃状，高端车型和低端代步车型销量高，中间经济车型的销量小。之所以会出现这种情况，内在原因还是动力电池的价格不够便宜。
到这里有人会说，要比拼成本，那不还是磷酸铁锂电池的长项吗？
事实上，三元电池虽然现阶段成本高于磷酸铁锂，但凭借材料体系的创新，其成本仍有较大的下降空间。
在三元正极的成本中，原材料成本对三元材料价格影响显著，其占比超过80%，尤其是钴的价格，一直居高不下，而且钴材料对外依存度高达90% 。目前业内一致的方案就是采取高镍低钴甚至无钴方案。
根据行业测算，NCM811电池正极材料的钴含量相比NCM523的钴含量由12.2%降至6.1%，折算到动力电池每kWh用钴量从0.22kg降至0.09kg，降幅高达59%，在钴价大涨的今天，三元高镍的材料成本优势越发凸显。今年以来，高镍在三元的占比已从最开始的20%提升至现在的将近50% 。
其次，三元正极往高镍发展后，其能量密度一般要比磷酸铁锂或者三种中镍高出20-30%，换言之，携带相同容量的电池，对应负极、电解液、隔膜、铜箔、铝箔等成本也将同步下降。
再者，三元高镍材料由于制备难度较高，现在的量产规模仍然较小，未来随着电动车销量增长带来的规模效应和生产良率的提升（目前行业良率80%左右），也可进一步降本。
最后值得一提的是，由于三元正极材料占电池价值量的比重大，目前三元正极产业链已经逐渐形成一体化的趋势，如华友钴业（SH：603799）涉及上游钴镍锂矿产、金属盐和前驱体，正在向三元正极布局，三元正极企业容百科技（SH：688005）、长远锂科（SH：688779）正往前驱体布局。头部企业的一体化整合也将带动行业成本的下行。