國軒高科磷酸鐵鋰離子電池

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

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

補貼退坡超預期，車企面對更大降本壓力，很多人預測，相比三元電池更為便宜的磷酸鐵鋰離子電池，裝機量將會迎來上升。

為了驗證這一說法，《電動汽車觀察家》統(tǒng)計了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占比僅為總裝機量的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

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、成本低著稱的的磷酸鐵鋰離子電池此前為何會衰落？此番上升，能否收復失地，重回主流？

《電動汽車觀察家》帶著上述問題，采訪了多位電池公司、車企負責人，得出的基本結論是，雖然磷酸鐵鋰離子電池能量密度有長足進步，但是體積能量密度過低，仍然制約其在乘用車領域的發(fā)展。

1.新能源汽車產(chǎn)業(yè)起航，磷酸鐵鋰一枝獨秀

磷酸鐵鋰離子電池伴隨我國新能源汽車的發(fā)展而崛起。

磷酸鐵鋰離子電池最早在美國興起，2004年傳入我國。

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

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

但是風向在2012年開始發(fā)生轉(zhuǎn)變。2012年六月，國家發(fā)展新能源汽車的綱領性文件《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，動力鋰電池模塊比能量達到150瓦時／公斤以上；到2020年，動力鋰電池模塊比能量達到300瓦時／公斤以上。要達到上述能量密度，當時的技術只有三元材料能做到。

而此時，以磷酸鐵鋰離子電池著稱于世的A123也面對破產(chǎn)。在國家政策導向和示范效應的雙重作用下，國內(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。

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

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10．86Gwh，占據(jù)市場近69％份額；對應三元電池出貨量為4．26Gwh，占比只有27％。

2016年磷酸鐵鋰離子電池依舊是市場主力，占比高達73％，裝機量高達20Gwh，而三元電池受制此前政策禁用純電動客車的影響，2016年搭載量僅為6．3Gwh。

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

2.政策轉(zhuǎn)向，磷酸鐵鋰風光不再

2016－2017年起，隨著電動化的深入，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。新能源汽車公司為追求高額補貼，逐步放棄磷酸鐵鋰動力鋰電池，轉(zhuǎn)向三元電池。不僅僅是補貼政策，國家的其他政策，也在不斷強調(diào)提高動力鋰電池能量密度。

例如2015年五月，國務院正式印發(fā)《我國制造2025》，其重點領域技術路線圖中，動力鋰電池系統(tǒng)設定的發(fā)展目標設定為“電池單體比能量達到400Wh／kg以上”。

此外，2015年十二月科技部印發(fā)的《＜國家重點研發(fā)計劃試點專項2016年度第一批項目申報指南＞“新能源汽車”試點專項》中，考核指標設定為“電池單體能量密度≥300Wh／kg。

當時，業(yè)內(nèi)普遍認為，磷酸鐵鋰理論能量密度在160Wh／kg左右，而三元電池能量密度可達到200Wh／kg。三元電池顯然已成為國家重點支持的研發(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實擁躉——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，應用的都是三元電池。2018年之后比亞迪全新上市的車型應用的基本都是三元電池技術。

磷酸鐵鋰離子電池的風光不再。2017年三元電池市場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數(shù)量持續(xù)減少，2019年市場份額已經(jīng)降低至14．6％。

3.磷酸鐵鋰離子電池重獲乘用車企青睞

但從個別公司及車型來看，磷酸鐵鋰離子電池正再次被關注。2019年版補貼政策正式執(zhí)行后，搭載磷酸鐵鋰的乘用車在增多。2019年第8批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》（簡稱《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》，東風小康EC36和長城歐拉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：新能源汽車推廣應用推薦車型目錄（2019年第8批）

電池公司對磷酸鐵鋰離子電池的回潮的感知更早、更敏感。北京科易動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?？埔讋恿κ且患疑逃密嚭统擞密嚩加猩孀愕碾姵叵到y(tǒng)生產(chǎn)公司。田碩告訴《電動汽車觀察家》，早在2018年，他們就將重點從三元切換到磷酸鐵鋰離子電池了。

“當時客戶提出相應需求，我們在做方案時發(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?？蛻暨x擇了成本更低的磷酸鐵鋰方案。”田碩表示。

由此，田碩意識到，磷酸鐵鋰離子電池的需求很快就要新增。相關于乘用車，磷酸鐵鋰在專用車領域的回潮則更為明顯。某動力鋰電池公司物流車客戶銷售負責人陳先生告訴《電動汽車觀察家》，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

陳先生表示，他所在電池公司也曾向物流車企供應三元電池，但是，后來發(fā)現(xiàn)三元電池循環(huán)壽命相對短、成本高等弱點在商用車領域被放大了；而磷酸鐵鋰離子電池在可靠性、安全性、售后維護方面，與商用車比較契合，“我們就將對物流車的配套，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，而政府補貼金額越來越低，這導致磷酸鐵鋰離子電池對車企的吸引力在不斷增強。“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。”這無疑對公司有極大吸引力。

關于車企來說，選擇電池技術路線，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鄧曉光告訴《電動汽車觀察家》，他們之所以采用磷酸鐵鋰路線，是在補貼大幅退坡的情況下，磷酸鐵鋰離子電池的優(yōu)勢被凸顯出來。

鄧曉光算了一筆賬，三元電池正極材料包含貴金屬，例如，鈷目前的價格在27萬／噸，對應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。

因為無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到25％—30％。

雖然，磷酸鐵鋰離子電池的價格低，但是早期其能量密度表現(xiàn)并不理想，導致其材料成本優(yōu)勢并未體現(xiàn)。鄧曉光認為，這重要來源于兩方面的因素：重量及補貼。關于補貼來講，早期的磷酸鐵鋰系統(tǒng)能量密度120Wh／kg，達不到140Wh／kg的要求；而三元電池系統(tǒng)能量密度最高可以達到170Wh／kg，因此，搭載磷酸鐵鋰離子電池財政補貼要損失幾千元。

資料來源：2019年新能源汽車補貼政策

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)勢并不明顯。”

但是，磷酸鐵鋰技術提升，市場上已經(jīng)出現(xiàn)成組后能夠達到140Wh／kg的電池包后，與三元電池補貼額進一步拉近，成本優(yōu)勢就得以顯現(xiàn)。

鄧曉光表示，未來的哪吒N01，或許會大比例使用磷酸鐵鋰離子電池。

不僅新勢力汽車使用，擁有多年造車底蘊的奇瑞新能源，也要大量使用磷酸鐵鋰離子電池。奇瑞新能源公司研究院院長倪紹勇告訴《電動汽車觀察家》，不僅一部分小螞蟻要用磷酸鐵鋰離子電池，未來400公里級別的乘用車，都會有一部分采用磷酸鐵鋰路線。

5.體積能量密度低，依然是制約因素

江淮新能源汽車與國軒高科有著十幾年的合作經(jīng)驗，是少數(shù)堅定使用磷酸鐵鋰乘用車公司。江淮新能源營銷公司總經(jīng)理汪光玉表示，江淮新能源汽車堅持雙線并進的策略，同一款車型采用兩種電池路線。汪光玉認為，磷酸鐵鋰離子電池更適合A00級乘用車和A級運營類的乘用車。因為A00級乘用車對價格更為敏感，對續(xù)駛里程要求不是很高；而運營類的乘用車對電池的循環(huán)壽命要求更高。

很多公司也認同江淮的這種選擇。合眾的另一個車型——哪吒U采用的是三元811電池。哪吒U是一款純電動A級SUV，續(xù)駛里程500公里。在鄧曉光看來，磷酸鐵鋰離子電池目前還是只適合300公里以下續(xù)駛里程的乘用車。

南京金龍在其乘用商用兩用的創(chuàng)業(yè)者車型上采用磷酸鐵鋰離子電池。但南京金龍專門生產(chǎn)乘用車的子公司天美汽車，首款車型也不采用磷酸鐵鋰，因為他們推出的也是一款長續(xù)駛里程的SUV。

天美汽車的電池供應商是兄弟公司南京創(chuàng)源天地動力科技有限公司。該公司的電池事業(yè)部副總經(jīng)理許寒雪說，磷酸鐵鋰離子電池優(yōu)點很多，國內(nèi)技術成熟、產(chǎn)品安全性高、成本低、循環(huán)壽命長，但在乘用車領域使用，最大的缺點是體積能量密度不夠高。

許寒雪解釋說，乘用車空間有限，長續(xù)駛里程的車型，磷酸鐵鋰離子電池排布相對困難。假如有選擇，他們更傾向于應用磷酸鐵鋰離子電池。選擇三元電池，對許寒雪來說頗為無奈。目前國內(nèi)大多數(shù)公司的三元技術并不是很成熟，與國際一流公司比還有較大差距。她的判斷，是基于三元電池在南京金龍商用車上使用的經(jīng)驗。“我們商用車產(chǎn)品也有應用或嘗試應用三元電池產(chǎn)品，但在開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，相當一部分廠家的三元類型電池產(chǎn)品達不到整車使用要求，無論是產(chǎn)品安全可靠性、一致性及循環(huán)壽命都存在差距。”不過，許寒雪并不會放棄對磷酸鐵鋰離子電池在乘用車上應用的探索。

以三元電池為主的電池公司，如何看待磷酸鐵鋰離子電池近期的表現(xiàn)呢？捷威動力的銷售部部長鄧岳認為，磷酸鐵鋰離子電池的發(fā)展，還是以低續(xù)航的車輛為主，也就是A00級車輛為主。在鄧岳看來，磷酸鐵鋰離子電池目前仍存在短板，例如低溫性能不如三元電池，用車體驗仍然要比三元電池差一些。“隨著消費者接觸電動汽車機會的增多，消費者會愿意為更好的體驗，適當新增一些成本的。”鄧岳認為，新能源乘用車未來發(fā)展方向應該和傳統(tǒng)車一樣，以A級車為主。“新能源乘用車還會有A00級車存在，但不會是主流。”也就是說，磷酸鐵鋰不會成為乘用車動力鋰電池主流。

無論如何，公司對磷酸鐵鋰離子電池的探索仍在繼續(xù)。日前比亞迪推出“刀片電池”，體積比能量密度將提升50％，壽命長達8年120萬公里，成本還可以節(jié)約30％。即將上市的比亞迪“漢”，便采用這一技術，預估續(xù)航可達600公里。國軒高科單體200wh／kg，系統(tǒng)160wh／kg磷酸鐵鋰離子電池也已經(jīng)開發(fā)完成。

這些公司產(chǎn)品推出后，假如表現(xiàn)突出，有可能引領行業(yè)進一步拓展磷酸鐵鋰的應用空間，而不止是A00或者運營車輛。