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磷酸鐵鋰“逆襲” 新電池工藝“補短板”

2020-12-04
有分析人士認為,2017年起,受補貼政策影響,磷酸鐵鋰的裝機占有率持續下降,但隨著新補貼政策的實施以及新電池工藝的推廣,目前不少廠商開始轉向通過磷酸鐵鋰的低成本優勢搶占市場,磷酸鐵鋰的反轉行情或將持續。

磷酸鐵鋰“逆襲” 新電池工藝“補短板”

伴隨汽車市場整體回暖,7月以來,新能源汽車產銷兩旺,動力電池迎來雙增長。

10月,中國動力電池裝車量合計達到5.9GWh,同比上升44.0%,繼續保持增長趨勢。其中,三元鋰電池裝車量為3.4GWh,同比上升15.7%,環比下降19.1%;磷酸鐵鋰電池裝車量為2.4GWh,同比上升127.5%,環比上升3.5%,磷酸鐵鋰加速縮小與三元電池的市場差距。

有分析人士認為,2017年起,受補貼政策影響,磷酸鐵鋰的裝機占有率持續下降,但隨著新補貼政策的實施以及新電池工藝的推廣,目前不少廠商開始轉向通過磷酸鐵鋰的低成本優勢搶占市場,磷酸鐵鋰的反轉行情或將持續。

磷酸鐵鋰“東山再起”

10月,中國動力電池產量共計9.86GWh,同比增長47.9%。其中三元電池產量5.5GWh,同比增長39.6%,占總產量56%;磷酸鐵鋰電池產量4.3GWh,同比增長63%,占總產量43.8%,磷酸鐵鋰產量增速再度超過三元電池,市場占有率持續提升。

2015-2019年,中國新能源汽車產銷規模由33.11萬輛增至120.6萬輛,年化增速超過35%。受新能源汽車銷量帶動,上游動力鋰電池產品需求暴增,產品裝機量由2015年的不足16GWh增至2019年的62.2Gwh,增幅近3倍。

盡管行業整體趨勢向上,但從市場占比來看,過去5年,磷酸鐵鋰電池產品遭遇“高開低走”。2015年,中國動力鋰電池出貨量合計約為15.7GWh,其中磷酸鐵鋰電池出貨量達到10.86GWh,占比69.17%,三元鋰電池出貨量為4.26GWh,占比27.13%;2019年,中國動力鋰電池裝機量達到62.2GWh,但其中,磷酸鐵鋰裝機量為20.2GWh,同比下滑9%,占總裝機量的32.5%,三元鋰電池裝機量達到40.5GWh,同比增長22.5%,占比達64.8%,磷酸鐵鋰市場占比被三元鋰電池大幅反超。

導致上述變化的原因主要在于過往補貼政策的調整。一直以來,補貼政策對于新能源汽車市場的發展都至關重要。2016年12月,財政部、工信部、科技部、發改委等四部委聯合發布了《關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,首次單獨對新能源汽車能量密度提出具體要求,其中對于新能源乘用車要求純電動乘用車動力電池系統的質量能量密度不低于90Wh/kg,對高于120Wh/kg的按1.1倍給予補貼。

華安證券認為,補貼政策以“扶優扶強”為目的,工況續航里程提升、電池系統能量密度提高、百公里電耗加嚴;受補貼政策驅動,高續航里程的優質產品不斷面世,但磷酸鐵鋰卻因電池系統能量密度劣勢占有率持續下滑。

受補貼政策因素影響,2016年起,磷酸鐵鋰出貨量增速開始大幅低于三元鋰電池出貨增速。

2020年4月,財政部、工信部、科技部、發改委四部委再度聯合印發《關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》(下稱“《通知》”)?!锻ㄖ诽岢?,新能源汽車推廣應用財政補貼政策實施期限延長至2022年年底,2020-2022年補貼標準分別在上一年基礎上退坡10%、20%、30%,以上補貼政策從2020年4月23日起實施,至2020年7月22日為過渡期。

與以往補貼政策相比,《通知》首次提出,過渡期后,新能源乘用車補貼前售價須在30萬元以下(含30萬元),這意味著,售價30萬元以上車型將無法享受補貼。同時,《通知》還設置了年度補貼200萬輛的數量上限以及可享受補貼車輛續航里程提升至300公里等門檻。

華安證券在研究報告中指出,2016年和2017年,三元鋰電池上游原材料鈷鋰價格大幅上漲,帶動了三元材料和鈷酸鋰價格隨之劇烈波動。相比之下,磷酸鐵鋰能量密度雖低于三元,但結構穩定,循環及安全性能好,是極具性價比的正極材料。在當前補貼方案下,磷酸鐵鋰重獲經濟優勢,考慮補貼后仍可實現顯著降本,磷酸鐵鋰有望憑性價比強勢回歸動力市場。

根據華安證券測算,目前磷酸鐵鋰的使用成本約為0.08元/Wh,三元材料811、622和523的使用成本則分別為0.29元、0.24元和0.23元/Wh。以上述數據計,使用磷酸鐵鋰在正極上可以節省約0.15元-0.21元/Wh的使用成本,對應節省65%-72%的正極成本。即便是在考慮無鈷且三元價格大幅下降的極限測算下,磷酸鐵鋰使用成本仍顯著優于三元電池,在正極和電芯層面分別有55%和22%的降本優勢。

以帶電量55kWh、續航405km的乘用車模型計算,其由三元換成鐵鋰版本電池成本下降0.69萬-1.35萬元,下降幅度約為13%-27%;考慮補貼差異后,鐵鋰版本成本仍可下降0.46萬-0.56萬元,相當于下降9%-11%,磷酸鐵鋰重獲經濟優勢實現顯著降本。

事實上,補貼政策變化對磷酸鐵鋰需求影響已直接反映在車型層面。9月22日,工信部發布了第336批《道路機動車輛生產企業及產品公告》(下稱“《產品公告》”)。根據《產品公告》,在申報的253款新能源汽車產品中,有高達206款車型配套采用磷酸鐵鋰電池,占比達到81.4%。占比的提升顯著,表明磷酸鐵鋰電池正在進一步加速回歸新能源汽車領域。

2020年國慶期間,特斯拉宣布旗下Model 3產品售價調整,標準續航升級版補貼后售價為24.99萬元,長續航后輪驅動版補貼后售價為30.99萬元,最高降幅超過4萬元。業內人士分析稱,特斯拉Model售價調整大概率是因為公司新車將搭載由寧德時代生產的磷酸鐵鋰電池。

除特斯拉Model 3外、比亞迪漢EV、五菱宏光MINIEV、北汽EC/EU系列、上汽通用五菱寶駿E系列、長安歐尚、合眾新能源哪吒系列等純電動乘用車也相繼推出了搭配磷酸鐵鋰電池的車型。

新工藝“補短板”

除成本優勢外,新電池工藝推廣帶來的續航提升也為磷酸鐵鋰被熱捧添上一把“新火”。

2020年3月,比亞迪發布了全新的磷酸鐵鋰電池產品“刀片電池”,宣稱在提升能量密度的情況下擁有比三元電池更高的穩定性,一度被市場認為是三元電池的“終結者”。

根據比亞迪披露的相關信息,“刀片電池”在保證安全性的基礎上,系統能量密度可達160Wh/kg。與比亞迪的“刀片電池”相對應,行業“龍頭”寧德時代選擇了基于“無模組”技術路徑下的“CTP”(Cell to Pack)方案。

華安證券在研究報告中指出,傳統的電池包是由電芯和金屬蓋板端板、線束、粘合劑、導電膠、模組控制單元等部件組合形成的一個電池模組,再由模組構成電池包(Pack)。在這樣的三層結構里面,模組起到了保護支撐并集成電芯的作用,也有助于溫度控制和便于維修,但模組的存在使得整個電池包空間利用率下降,導致了成組效率較低。

比亞迪和寧德時代的兩個方案有異曲同工的效果,本質上都是通過提高體積利用率,簡化電池包結構達到提高能量密度和降低成本的效果,其主要區別只在于“刀片電池”的技術核心是大尺寸電芯,而“CTP”的重點是簡化模組結構。

根據華安證券測算,“刀片電池”基于磷酸鐵鋰體系可以將體積利用率提高50%以上,制造成本降30%。以最先應用“刀片電池”方案的比亞迪漢EV純電動為例,其高性能版本和長續航版本NEDC續航里程已分別提升至550km和605km。

同時,寧德時代CTP技術由于省去了模組的線束、蓋板等零部件,將整個電池包零件數量減少40%,生產效率提升50%,系統能量密度提升10%-15%。

鐵鋰“新空間”

根據華安證券測算,在不同的情景假設下,到2025年,中國磷酸鐵鋰電池的出貨量將達到217-532GWh,對應6年復合增速35%-56%。其中,中性假設下,預計到2025年,磷酸鐵鋰電池出貨量將達到343GWh。具體而言,到2025年,全球新能源汽車銷量將達到1500萬輛,磷酸鐵鋰滲透率接近20%,對應動力電池出貨量約為188GWh,電池端市場空間約為1713億元,對應磷酸鐵鋰正極材料市場空間約為242億元。

同時,華安證券還預計,到2025年,中國的非動力電池市場空間有望達到155GWh。

根據相關資料,截至2019年,中國鉛酸電池產量約為202.5GWh,占比接近40%,磷酸鐵鋰電池的能量密度和循環壽命均可以達到鉛酸電池的4倍,伴隨磷酸鐵鋰電池的價格逼近鉛酸電池,磷酸鐵鋰有望搶占鉛酸電池市場份額。

根據華安證券測算,到2025年,磷酸鐵鋰對鉛酸電池領域的替代規?;驅⑦_到82GWh。此外,磷酸鐵鋰在基站、儲能、電動化船舶領域應用將分別達到10GWh、28GWh和35GWh。

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