新能源这片土地的赢家，究竟是三元锂电池，还是磷酸铁锂电池？
来源：宝鄂实业
2019-03-18 10:07
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2018年，新能源汽车的产销分别完成127万辆和125.6万辆，比上年同期分别增长59．9％和61．7％，势头相当猛烈。然而，2019年对于新能源市场来说却是个非常大的挑战，从2月份车型销量来看就可见一斑。受补贴政策调整、车市大环境遇冷、国民经济水平和现金流压力等方面的影响，车企们之后的日子看来也不会太好过。而就补贴政策本身来说，还存在一个问题就是，补贴退坡的幅度可能比预期还要大，甚至可能超过50%。
目前，人们对新能源车的接受度还并不高，加之三电技术尚在发展中，不如发动机技术那么成熟，因此新能源市场很大程度上还在依托补贴政策。对于新能源汽车行业来说，动力电池方面是三电技术中的核心，而电池要完成技术迭代并实现量产，至少在2019年内完成是比较困难的，毕竟受限于成本和技术等方面的因素，电池技术已经遇到了瓶颈。
对于目前大部分主机厂来说，拿到补贴是他们生存发展的第一要务，因此也一定要有合格合规的电池厂与之合作。尽管目前正式的补贴政策调整还未出炉，但我们初步根据网传调整政策分析，可知续航里程和能量密度的要求分级标准暂时没有变化，而是直接在同一标准的基础上，直接减少补贴金额。
日前，上汽集团董事长陈虹指出，至2020年取消补贴时，新能源汽车下降的成本预计无法完全抵消补贴退坡的影响，也就意味着，新能源购车成本将进一步增加，中国新能源汽车市场可能出现40%左右的"断崖式"下滑，其中纯电动汽车可能下滑50%。相较同级别传统车，新能源汽车成本确实高出3-5万元，这些金额几乎全在动力电池上。
2019年2月19日，国家工信部官网公示了申报第317批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品。从本批次公告中配套的电池类别看，装配磷酸铁池的有61款车型（占比60．4％）乘用车仍以三元电池为主；客车与专用车则以磷酸铁锂电池为主，三元电池为辅，也就意味着，成本更低，安全性更高的磷酸铁锂电池仍然受到青睐。据研究报告显示，目前磷酸铁锂电池系统能量密度可达140Wh/Kg，但成本较三元电池低了10%-15%，消费者对于售价非常敏感，尤其是价格区间相对较低的车型。
其实人们不该对磷酸铁锂电池抱有过大的偏见，就使用方面来说，它的优点也不少，比如安全性与寿命长度的改善、高温耐热、重量轻等方面，不过也不可忽视有一些较为严重的缺陷，比如氧化铁还原成单质铁后可能引起的微短路；低温性能差；产品一致性不高等问题。
目前，大部分电池厂仍处于研发高镍三元的进程之中，当然也有相当一部分车企正在筹备收购磷酸铁锂电池材料，以求降低成本避开竞争。不过无论是哪一项，对于消费者来说，只要产品的性能在不影响安全性的情况下日益增进，就是一件很好的事。当然三元锂与磷酸铁锂电池的份额也不会差之千里，未来共存的可能性会更大。
磷酸铁锂电池和三元电池能量密度差距有多大？“目前磷酸铁锂单体电芯能量密度约在140-150Wh/kg，电池系统能量密度约为110－120Wh/kg。而常见的三元电池单体电芯为200Wh/kg，系统能量密度约在140Wh/kg。”罗焕塔告诉中国证券报记者。
为何高能量密度成为电池厂、车企竞逐的目标？一方面受补贴政策引导。根据2018年6月实施的补贴新政，电池系统能量密度补贴门槛由2017年的90Wh/kg提升105Wh/kg，105（含）-120Wh/kg的车型按0.6倍补贴，120（含）-140Wh/kg的车型按1倍补贴，140（含）-160Wh/kg的车型按1.1倍补贴，160Wh/kg及以上的车型按1.2倍补贴。换言之，搭载磷酸铁锂电池的乘用车只能拿到0.6倍或1倍的补贴，而三元电池一般而言至少能拿到1倍以上补贴。
另一方面，对于乘用车而言，系统能量密度高低至关重要。电池的能量密度指的是电池平均单位体积或质量所释放出的电能，会影响到车辆的续航里程。“举个例子，200公斤电池包，如果能量密度是140Wh/kg，200KG可以装28度电。如果能量密度是120Wh/kg，200KG可以装24度电。这对乘用车而言很要命，因为乘用车内部空间有限，整体结构设计中只有200公斤左右的重量留给电池包，装28度电当然比24度电跑得更远。”墨柯告诉记者。
头部磷酸铁锂电池厂正在努力补足这一短板。比亚迪相关人士向中国证券报记者透露，目前公司磷酸铁锂电池系统层面能量密度最高可以做到140wh/kg。
国轩高科今年9月接受机构调研时表示，已完成了磷酸铁锂单体能量密度由170Wh/kg向180Wh/kg产线升级改造。接近三元523的性能指标，且能满足新能源汽车300公里以上的续航里程。同时计划2019年将磷酸铁锂单体电芯能量密度最高提升至接近200Wh/kg。
头部企业尤其是早期技术路线偏向磷酸铁锂的企业多在进行两手准备，提升磷酸铁锂技术路线的同时，蓄力发展三元电池。
上述比亚迪相关人士指出，目前比亚迪商用车和E6仍然在使用磷酸铁锂电池，乘用车今年已经全部换装三元电池。2018年，比亚迪在青海新增了24GWh的三元电池产能，加上截至2017年底16Gwh的总产能（其中6Gwh是三元电池，10Gwh是磷酸铁锂电池），预计2019年年底动力电池总产能达40Gwh。
国轩高科表示，正全力推进三元电池开发及投产，已完成原有两条111产线升级为三元622产线的改造，并已稳定、批量向客户供货。同时新建的4GWH升级版三元产线，已经完成一条产线的打通，预计四季度供货。
“以前走磷酸铁锂路线的中小电池厂要转换三元路线就没那么容易。一来原来上游供应商的关系都在磷酸电池体系上，要重新建立三元体系比较困难；二来还要与现有电池厂在客户资源上展开竞争。”墨柯指出。
能否收复失地
磷酸铁锂能否收复乘用车市场失地，首要问题是提高磷酸铁锂能量密度会否引发安全问题。
“虽然能将磷酸铁锂单体电芯能量密度做到180Wh/kg以上，但多数还处于小试或者中试阶段，未大批量上市，还需要进一步验证产品的稳定性和可靠性。”罗焕塔指出。
墨柯强调，磷酸铁锂极致追逐能量密度或引发安全问题。一般来说，单体电芯单位空间聚集的能量越多，瞬间爆发出来的危害性越大，安全性越低。由于磷酸铁锂电池能量密度普遍低于三元电池，安全性相对高一些。
“与三元电池通过提高单体电芯提升能量密度不同，磷酸铁锂电池提高能量密度的方式主要是提高电池整体成组效率。”墨柯强调，这里面潜藏危险。电池成组效率越高，意味着其中安全部件减少。一般来说，磷酸铁锂电池成组效率80％属于正常水平，现在有些厂家已经做到90％以上。
