近日,潛心研發磷酸鐵鋰電池的國軒高科在投資者互動平臺上表示,國軒高科通過在正極材料製備過程中添加特殊添加劑,同時優化碳源及粒度匹配,改善材料碳包覆,結晶度,密實度,從而提高材料克容量及壓實密度,同時對電池化學體系進行優化,並通過對PACK工藝技術改進以及電池包設計優化,公司磷酸鐵鋰電池單體能量密度實驗階段已突破200Wh/kg。
數據智庫統計顯示,目前國軒高科量產的磷酸鐵鋰電池,單體能量密度已經突破190Wh/kg,系統能量密度突破140Wh/kg。如果單體能量密度達到200Wh/kg,系統能量密度將超過160Wh/kg。
這一水平與目前搭載三元電池的主流車型已經非常接近了,目前,寧德時代配套的三元電池多數能量密度集中在160Wh/kg,最高的為180Wh/kg,比亞迪配套的三元電池多數能量密度集中在160Wh/kg,最高的為161Wh/kg。
而從長期來看,鐵鋰-三元電池價差長期存在,成本驅動磷酸鐵鋰電池向乘用車領域持續滲透。磷酸鐵鋰電池對三元電池的成本優勢由材料構成決定。當前磷酸鐵鋰正極價格已經下探到 4.1 萬元/噸。而三元正極材料不同型號的價格區間為 12-18 萬元/噸。疊加其他材料的價格差異,最終體現在電芯上,兩者之間價差在15%左右。新能源汽車補貼的大幅下降是車企尋求鐵鋰替代的主要原因,尤其是低端的微型車和小型車補貼下降幅度最大。考慮車型全生命周期,磷酸鐵鋰車型在犧牲少量續航的情況下,平均每年使用成本較三元車型低 4300 元。2020 年以來鐵鋰電池在乘用車領域的配套比例大幅提升至 20%以上,比亞迪、上汽集團、奇瑞等車企已經開始在部分車型上配套鐵鋰電池,鐵鋰電池持續向乘用車中滲透,長期看有望提升至30%的份額。
從動力電池裝機量來看,比亞迪、國軒高科是國內僅次於寧德時代的第二大、第三大動力電池廠商。
三大動力電池巨頭中,寧德時代與比亞迪是三元、磷酸鐵鋰並重,但只有國軒高科是以磷酸鐵鋰電池為主。2019年,寧德時代三元電池裝機21619MWh,國內市場佔有率為55.6%,磷酸鐵鋰電池裝機11247MWh,市場佔有率為56.0%。無論三元還是磷酸鐵鋰,寧德市場都是國內市場當之無愧的龍頭。
比亞迪2019年三元電池裝機量7983MWh,市場佔有率20.5%,磷酸鐵鋰電池裝機2781MWh,市場佔有率13.8%。可以看出,昔日的鐵鋰電池龍頭比亞迪已經基本轉向三元電池。
國內動力電池領域排名第三的國軒高科則更偏重於磷酸鐵鋰電池。2019年三元裝機190MWh,市佔率0.5%,鐵鋰電池裝機3218MWh,市佔率15.1%。
根據太平洋證券研報顯示,2014~2018年,三元電池裝機量複合增長率達到141%,而磷酸鐵鋰裝機量陷入增速瓶頸,2016~2018年,裝機量基本維持在20GWh的水平。
雖然三元電池目前是主流,但是磷酸鐵鋰電池技術積累上,誰都沒有停止前進的步伐。寧德時代率先採用CTP技術的無模組電池包,其CTP電池包體積利用率提高了15%-20%;而比亞迪推出「刀片電池」,通過優化電池包結構來提升系統能量密度。
一般來說,鋰電池電芯組裝成組的過程稱為PACK,可以是單只電池,也可以是串並聯的電池模組等。寧德時代、比亞迪的技術,本質都是通過「無模組」來提升能量密度。
而從國軒高科今日的答覆來看,其除了通過電池包設計和pack工藝改進的方式提高成組效率以外,更多的是依靠化學工藝的改進,原材料性能提升來提升電芯能量密度。
部分資料來源:電車匯、東方證券
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