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    从三元锂电池到磷酸铁锂电池,市场对电池的选择逻辑在哪?

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    •   熟悉汽车的人都知道,同系列的汽车仅仅因为动力源的不同,价格就可以有明显的差异,例如比亚迪的王朝系列。而往往价格更高的是新能源汽车,因此新能源行业也流传着一句话“买车就是买电池”。

        这句话形象地说明了电池成本占整车成本的比例很高,即使这些年成本逐渐降低,但是仍能达到整车成本的40%。这也可以看出,想要通过廉价的方式开拓市场份额,首先就必须要过电池成本这关,而电池成本对于新能源玩家来说,选择合适的供货渠道就显得尤为重要。

        而目前主流的新能源玩家采用的电池组合都是镍钴锰/铝(以下统称三元锂电池)和磷酸铁锂电池。

        9月6日,据国外媒体Korea IT News的报道,SK Innovation与小鹏汽车达成合作,将为小鹏汽车提供含镍80%以上的镍钴锰电池(Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2或Li[Ni0.85Co0.075Mn0.075]O2),而该电池具有较强的续航能力,可以提供更多里程。小鹏汽车虽不予置评,但确实和SK Innovation在7月签订了电池供应协议。

        根据小鹏最新的一季度和二季度财报,其毛利率上升明显,二季度毛利率为11.9%,很大程度上来源于新车型使用的另一种电池——磷酸铁锂所带来的成本下降。

        除了“造车新势力”以外,长安、大众、上汽通用、保时捷等传统车企都纷纷加入了新能源汽车的大潮之中。这也意味着对于电池的增量需求和创新设计与日俱增,电池的重要性也愈发凸显。

        总体来看,电池成本的占比高,无疑影响整个行业的生命线,继而对整个上下游的结构产生影响。而电池材料的选用也将影响整个新能源汽车的走向,随着成本的要求不断增加,磷酸铁锂作为电池原料的占比也在不断上升,投资者不禁要问哪款电池才是新能源玩家的最终选择?

        三元锂电池和磷酸铁锂电池,是双雄并行还是一家独大?

        关于电池,投资者们并不陌生,因为一个好的电池所能呈现出来的特点是一目了然的:充电速度快、使用安全、电池容量高、使用寿命长、成本低廉。这也对应着电池性能的五个关键指标:充放电表现、高低温表现(物理冲撞后的安全性)、能量密度、寿命、成本。

        锂电池因为化学构成不同,而呈现出不同的特征,从而决定了其在应用中的适用场景。

        锂电池可以分为磷酸铁锂电池、三元锂电池还有钛酸锂电池。三元锂电池包含三个金属(镍、钴、锰或铝),因此锂电池可以根据不同的化学组成,可以得到不同的稳定性和能量密度的结合,用于不同的场景。

        先说钛酸锂,钛酸锂可以做到大功率输出,但是能量密度低、成本高,不能够应用于日常的电动汽车,但可以用于某些需要高强度输出的军用运输设备。

        磷酸铁锂的最大优势就是成本低。磷酸铁锂目前是比较常见的电池材料,循环性能很好,电池材质稳定安全性高,并且耐高温,但是在低温环境下电池的工作性能就会下降,多用于轻型电动设备中,因为其能量密度相对有限。

        三元锂电池则以续航能力见长。三元锂电池兼顾了能量密度高、循环性能好、耐低温,是消费级电动汽车的首选,不过安全性上相对于磷酸铁锂稍弱,尤其是在高温和撞击上,容易发生事故。特斯拉初期在电池上会发生自燃事故,就是因为使用了能量密度高的三元锂电池,而放弃了一定的安全性。

        两者也有一些不足。磷酸铁锂的主要缺点在于能量密度相对低,这意味着同样的里程数需要更重的磷酸铁锂电池。而三元锂电池的能量密度相对于磷酸铁锂要有优势,不过缺点有两个,一个是电池包含钴这些贵金属会使成本上升,另外一个是该电池的安全性能比不上磷酸铁锂,在包装工艺上需要下功夫,否则可能引发自燃或者其他事故。

        磷酸铁锂和三元锂电池各有优势和缺点,对于电动汽车来说目前使用得比较多的是三元锂电池。不过,在《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中,搭载磷酸铁锂电池的车型占新能源乘用车的比例也在增多,从2020年的第一批仅占18%到现在2021年第三批可以和三元锂电池持平。

        由上表可知,磷酸铁锂的装机量和产量的增长幅度越来越大,可以推测出目前的市场的风向更多是向着磷酸铁锂的方向倾斜。

        不过笔者认为,因为双方都互有优劣,最终谁将获得市场的最终青睐还有待商榷,大多数新能源汽车的新老玩家都开发不同电池的车型,来满足市场的需求以及适应政策的方向。为什么磷酸铁锂的需求量越来越大的情况下,依然无法判断三元锂电池和磷酸铁锂到底谁能笑到最后呢?这个问题通过产业的大环境的发展来进行分析或许可以发现一些端倪。

        电池:续航,安全,还是降成本?

        对于电动车的市场参与者来说,电池性能其实是一个博弈并取得平衡的过程。

        在电视上经常可以看到一些媒体报道新能源汽车会发生自燃的现象,其实就是使用了三元锂电池所带来的负面作用。这也就是从侧面反映出一些电动车玩家为了在续航能力上取得优势,而放弃了部分的安全性能,从而导致了一些悲剧。

        政策面看,2020年以前,政策方向上对于新能源汽车产业端是相对比较宽松的,并且对于按照某些特定的标准和要求设定不同的补贴,其中能量密度就是一个重要的考量因素。根据相关资料,2017年工信部公布的8批共296新能源乘用车中,采用三元锂电池的车型有221款,磷酸铁锂仅有33款。

        当然,新能源乘用车使用三元锂电池比较多的原因不仅仅是因为政策补贴所带来的成本下降,另外还是因为充电桩数量有限(根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟(充电联盟)统计,2017年底充电桩保有量仅45万,2020年规划的充电桩保有量480万),所以对于续航能力的要求是很高的。

        但日前随着新能源汽车的销售的不断增加,以及充电桩的大幅度普及,政策风向上开始减少对于新能源车的补贴。

        这也意味着整个行业更加接近市场竞争的考验,那么成本就成为了更加重要的考量因素。磷酸铁锂电池虽然能量密度比三元锂电池稍弱,但是安全性能更强,并且充电桩的持续增加,也弱化了对于能量密度的需求。因此,可以看到磷酸铁锂电池的应用开始逐步增加,当然这也进一步推升了相关原材料的价格,例如说锂。

        不过目前虽然有一些倾斜,但是市场需求还处于动态调整的状况,廉价虽然可以抢占市场,但是市场或许更加需要续航能力更强的汽车来进行远距离的行驶。因此目前市场依然是较不成熟的,这也意味着对于电池的要求可能会随着行业的发展不断地进行调整和变化。

        总结

        电池产品看上去直观清晰,但是在产业链上扮演着重要的作用,不同的电池产品的使用也会影响到产业的终局发展。目前的电池产品各有所长,能够应对不同的市场需求和公共环境,虽然目前磷酸铁锂的使用占比逐渐增加,但是对于续航能力的要求也是市场日后的潜在爆发点之一,这给予了该行业一些不确定性。但相信在未来几年后,随着电池技术的不断发展,随着新能源汽车的不断扩张,将会给予一个市场阶段性满意的结果。

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