一、磷酸铁锂电池与三元电池的对比
按正极材料体系划分,锂电池可分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等多种技术路线,其中磷酸铁锂(分子式LiFePO4,简称LFP),自90年代被发现后,迅速在全球得到广泛应用。与三元电池相比,磷酸铁锂(LFP)的优势主要在于安全性高、循环寿命长、成本低、成组效率高,虽然在能量密度方面相比三元电池有比较明显的劣势,但在对使用寿命和安全性更敏感的电动客车市场应用较多。
磷酸铁锂与三元材料性能对比
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二、磷酸铁锂电池发展现状
在过去几年中,三元电池在动力电池装机市场中的份额占比呈现逐年提高趋势,磷酸铁锂电池装机占比则逐年下降,2019年磷酸铁锂电池装机量为20Gwh,占总动力电池装机量的比重为32%,同比2018年下降了6个百分点,三元电池的装机份额则由2016年的23%提升到2019年的62%。
2016-2019年不同技术路线动力电池装机量份额
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相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国磷酸铁锂电池行业市场前景预测及投资战略研究报告》
2019年中国磷酸铁锂材料产量达9.3万吨,同比2018年增长36.8%,尽管磷酸铁锂在纯电动乘用车中的装机占比、在插电混乘用车中的装机占比自2014年以来呈现下降趋势,而在客车、专用车中保持着较高水平。
2015-2019年中国磷酸铁锂材料产量情况
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2019年各车型中磷酸铁锂电池装机占比
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三、磷酸铁锂电池市场格局
国内磷酸铁锂电池行业出货和产能集中度较高,2019年中国动力电池企业磷酸铁锂电池装机CR10为98.20%,磷酸铁锂装机量超过1GWh的企业分别是宁德时代、国轩高科、比亚迪、亿纬锂能,2019年装机量分别达到11.27GWh、3.13GWh、2.78GWh、1.67GWh,其中宁德时代以54.25%的占比稳居第一。
2019年中国动力电池企业磷酸铁锂电池装机占比
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四、磷酸铁锂电池前景展望
2019年纯电动乘用车补贴幅度降低47%-60%,于A0级续航在250公里左右的车型,不再进行补贴,将正式进入完全市场化的竞争。2019年下半年开始,国内部分主流乘用车企已经开始换装磷酸铁锂,在2020年第二批目录中,比亚迪汉和荣威EI6MAX等中端车型也出现其中,上汽、比亚迪、长安等主要厂商也开始部分向磷酸铁锂转变。
2019年以来换装磷酸铁锂车型
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随着2019年12月30日特斯拉国产model3的交付,特斯拉正式拉开中国市场竞争的序幕,伴随而来的是产能的快速爬坡,以及巨大的电池需求。近年来新能源汽车补贴金额大幅退坡,未来动力电池降本是核心,磷酸铁锂电池具备成本优势,随着补贴退坡边际需求有望提升。
同时,2019年9月,宁德时代在法兰克福车展推出其全新的CTP高集成动力电池开发平台,即将电芯直接集成为电池包,由于省去了电池模组组装环节,较传统电池包,CTP电池包体积利用率提高了15%-20%,电池包零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,电池包能量密度提升了10%-15%。CTP等新方案的提出使得磷酸铁锂的能量密度劣势在弱化,有望在更多车型、海外市场中加以应用,预计磷酸铁锂在2020年将实现较快增长。
2017-2019年磷酸铁锂与三元电芯能量密度变化
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2017-2019年磷酸铁锂与三元电池包能量密度变化
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