我要投稿
2019年7月新能源汽车动力电池实现锂电装机4.9GWh,环比下滑25%,同比增加34%,具体来看,本月铁锂电池装机反超三元,环比增加59%,占比一跃至52%,再次占据半壁江山。在新能源汽车行情低迷情况下,LFP电池为何会逆势回升?其实铁锂电池的市场一直存在,需求仍在增长,而且铁锂电池厂家的技术升级从未停止,更重要的是,磷酸铁锂电池的高安全、低成本和长寿命特征仍是其他类型电池努力追赶的目标。如果我们回归人类对于能源和交通的需求的本质来看待电池的路线之争,可能观点会有所不同。
(来源:微信公众号“墨柯观锂” ID:moke-realli 作者:真锂研究)
人类文明时代电池路线之争该何去何从
当下的文明多半是建立在能源消耗基础之上的,石油资源面临枯竭,即使勘探技术的进步能够帮助人类发现一些新的化石能源,但这毕竟有限,对于迅速增长的能源需求来说,这只是沧海一粟。而人类的未来很可能取决于我们能否尽快摆脱化石燃料带来的污染以及日益减少的供应能力。基于环境和能源两大因素,可以认为全球新能源改革的浪潮已经到来。
能源和交通是现代人类文明发展的两大基石,而能将二者完美结合起来的纽带就是新能源汽车及其车载动力电池产业。新能源汽车作为很有前途的朝阳产业,若想与传统燃油车分庭抗礼乃至取而代之,仅靠政策的出台以及民众意识的转变恐怕是没有支撑力的,此刻电池技术的发展与进步显的尤为重要。在现有的二次电池技术中,能量密度相对较高、综合性能表现最佳的锂离子电池是不二之选。
如同电动汽车发展路线之争一样,在2006年前后磷酸铁锂产业兴起的那一刻开始,车载动力电池是走锰锂路线还是铁锂路线,乃至今日是走三元路线还是铁锂路线,这样的争论就一直未曾停歇。从理论角度看,各有各的优势,也各有各的劣势,难分伯仲。而当下动力电池呈现出多技术路线共同发展的趋势,主要围绕着铁锂、三元、锰锂三种材料,各自在各自的应用领域风生水起,占据一定的市场份额,但相较而言,新能源汽车领域三元电池更占据主导地位。

而随着储能市场的兴起,发展前景无限的储能市场逐渐成为铁锂电池未来的“风口”。铁锂电池由于超长寿命、安全可靠、成本低、自燃概率低、相较三元更加耐热等特点,在储能市场已经获得通行证。未来储能市场可以用万亿元的产值来衡量,向储能领域转移,将会延长铁锂电池的价值链条,推动全新商业模式的建立。
那么,最终该选择哪种电池技术路线?就当下新能源汽车产业增速放缓、储能市场仍处于产业孕育期来看,路线之争花落谁家还尚未可知,但毫无疑问,人类需要的是更安全、更环保、更节约能源的电池产品,这就意味着电池企业需要与上下游配套企业相结合,从成本、安全、可靠、性能等多个维度去分析,从而选择出一个最佳的电池技术路线。
真锂研究认为,未来几年,对循环寿命、安全性要求更高的储能市场、公交车市场以及对价格较为敏感的低端乘用车市场将是铁锂电池发展的重要舞台,而对能量密度、功率特性要求更高的中、高端乘用车市场将由三元电池主导。相信,随着新能源汽车产业的持续发展以及储能市场的爆发,铁锂电池和三元电池或将是互为补充、相辅相成的关系。
其实现在对电池路线下结论还为时尚早,当下首要思考的关键问题是电池到底能不能满足产品需求。2019年1-7月铁锂电池回潮信号不断释放,表现亮眼,江淮、奇瑞、北汽新能源等车企纷纷向铁锂电池抛出“橄榄枝”,前景无限的储能市场铁锂电池开始发力,这都指向铁锂电池将再次迎来春天,究竟铁锂电池能不能满足产品的需求?下文我们将多维度对铁锂电池优劣势进行分析。
铁锂技术升级从未停止
铁锂电池唯一的短板是能量密度低,业内普遍认为单体180Wh/kg的能量密度是磷酸铁锂电池的“天花板”。根据真锂研究锂电装机数据库分析,2019年量产的铁锂电池单体能量密度年均水平在165Wh/kg左右,而一些优秀的电池厂家已经可以做到180-190Wh/kg的水平。相比于前年的142Wh/kg以及去年的158Wh/kg,三年时间内,电池企业在铁锂电芯能量密度提升上可谓苦心造诣,年年都有“量”的突破,今年索性实现“质”的飞跃。

作为铁锂电池的代表企业,国轩高科在产品端交出了亮眼答卷,成功打破这一“天花板”,其开发的圆柱铁锂电芯能量密度可达到190Wh/kg,该产品已在江淮iEV7L上装车使用,成组后电池包能量密度接近三元622电池同等水平。然而国轩高科看似并未满足当前成绩,还计划进一步提高铁锂电池的电芯能量密度,预计突破200Wh/kg。如果铁锂电池能够破除能量密度这一短板,铁锂电池的前景便是一马平川。

相对三元电池来说,铁锂电池在电芯能量密度上不占优势,但由于铁锂自身材料稳定优势及电池包结构开发技术不断升级优化,铁锂电池系统能量密度平均水平与三元电池没有明显差距,并且仍在不断加码提升。据悉,国轩高科计划将铁锂单体能量密度提高到200Wh/kg时,系统能量密度可以提升到160Wh/kg,这貌似又是一个“质”的突破。
目前主流电池企业铁锂电池成组效率基本都已经可以达到85%的水平,但是三元电池成组效率只能做到70%水平,二者电池包结构开发技术还是存在一定差距。
铁锂降成本更显成效
其实无论今后是发展哪一种技术路线,首先都需要考虑如何实现快速降成本问题。由于技术进步以及原材料降价,我国动力电池成本确实得到进一步下降。
(1) 原料端实现电芯降成本
铁锂电池正极原料中除了碳酸锂价格相对较高以外,其他原料都相对便宜很多,而三元电池中的镍、钴原料价格相对较贵。当前铁锂正极价格为4.65万元/吨,而三元523正极价格为13万元/吨,约是铁锂正极材料价格的3倍。此外,根据图表5、6,真锂研究计算得知,铁锂电池系统中正极材料仅占成本的14%,而三元电池系统中正极材料仅占成本的27%,昂贵的钴价和镍价抵消了三元电池能量密度优势。目前铁锂电池系统成本已降至0.7元/Wh,三元电池系统成本在0.9元/Wh左右徘徊。


(2) 自供原材料实现电芯降成本
在动力电池成本结构中,四大材料总成本占比接近40%。材料的性能和价格直接决定了锂电池的性能和价格。根据图表7、8,真锂研究测算,自供原材料的电池企业其四大原料合计成本价格比外购原料的电池企业价格低20%,电池毛利率高10%。
不同于单纯做材料或者做电芯的企业,自主研发材料的电芯企业,需要对材料有更深的认识,一旦材料在电芯端应用出现任何问题,需要快速在前端做出适当调整,通过这种材料和电芯端的不断反复磨合,最终实现材料和电芯的最佳匹配,同时也可以促进材料开发水平的进步。
在降成本领域,国轩高科深谙其道,早早地在材料端做起了文章,“不许外购”的“铁律”使得国轩高科占得市场先机,掌控了材料端的话语权。国轩高科在电池的正极材料、负极材料、隔膜和电解液等原材料端,均已形成较为完整的产业链布局,其领先于同行业的材料技术优势和全产业链布局优势极大地减轻了成本压力。


(3) 提升容量减少辅材降成本
通过使用大容量电芯,以节省外壳辅助材料成本。根据测算,特斯拉Model3采用的全新21700电池,相比18650电池在外观上变长变粗,减少了10%左右的组件和重量,单体电池容量提升约35%,能量密度提高20%,电池系统成本降低约9%,售价降低约8%。
(4) 电池包设计一体化降成本
采取电池包和整车底盘一体化设计,即将部分电池包的承重转移到底盘上,从而实现轻量化,且能够实现电池组较大幅度降本。目前特斯拉与大众已经跳过PACK“T字、工字型、土字型和田字”架构,积极推进电动底盘一体化。
(5) 全生命周期梯次利用降成本
长寿命性能给退役的动力铁锂电池带来新的价值。铁锂电池退役后,可以进入梯次利用市场,例如铁塔基站,分布式储能等领域,从而进一步降低铁锂电池全生命周期成本,使得铁锂技术路线更具成本优势。
铁锂循环寿命超长
电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减,一般电动车电池充满后衰减到原有80%电量就代表电池该换了。
铁锂电池完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%,按照一天充放电一次计算,也就是说铁锂电池使用寿命可长达十年左右,这意味着电动汽车在整个生命周期内,用户基本不需要更换电池。但三元电池比铁锂电池寿命要短一些,完全充放电循环大于2000次就会衰减到原有的80%,其使用寿命仅有6年,当然通过电池管理和车辆电控系统也可以稍微延长一点电池寿命,但是也只能是稍加延缓,两者寿命之间的差距可见一斑。

铁锂安全性有保障
三元技术路线和铁锂技术路线本质区别在于电芯所选用的正极材料不同。铁锂技术路线的电芯正极材料是磷酸铁锂,三元技术路线的电芯正极材料是三元材料,而磷酸铁锂的热分解温度要高于三元,并且热分解过程中,放热量小。一般磷酸铁锂材料热分解温度约为250~270℃,三元材料的热分解温度约为220~240℃。

下图展示的是1款LFP电池和3款NCA电池针刺实验结果,其中3款NCA电池针刺均失效且火花四射,场面壮观,而LFP电池则像个安静的女子。

三元电池最大的问题就是热稳定性较差,电池中可燃的电解液、碳材料一点就着,产生的热量进一步加剧正极材料分解,在极短的时间内就会爆燃。此外,三元电池短路时放出的热量会造成电池热失控,电池温度会迅速升至300℃以上,存在自燃风险。因此三元电池对电池管理系统的要求非常高,需要防过温保护装置和电池管理系统来保护电池的安全。
不同于三元电池,铁锂电池最大的优点就是安全,磷酸铁锂的化学性质稳定,电热峰值可达350℃-500℃。在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子,不会产生剧烈的燃烧。
由于铁锂正极材料的高热稳定性以及热失控时低放热量,在电芯其他材料相同,电池包结构设计相同,结构件相同等条件下,铁锂电池较三元电池还是有着明显的安全优势。
总结
锂电行业将进入市场需求拉动行业增长的阶段,电池技术路线的选择权将交给市场,而安全性高、生命周期较长、有较高性价比的产品最终才能成为市场的主要需求,加之新能源汽车市场需求的多元化和细分化,磷酸铁锂的未来或许比一些人想象的乐观的多。而如果回归人类能源文明与交通文明的角度来看待电池的路线之争的问题,那么高安全、长寿命、低成本消耗的磷酸铁锂电池也将有更大的发展空间。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
特斯拉前段时间向全世界证明了,它的Roadster汽车真的会飞。Roadster能飞,除了得益于SpaceX开发的冷气推进器和强大的吸力系统,这款车扎实的电动汽车基础和电池系统设计也是关键。尤其是,特斯拉凭借其迄今为
进入今年第四季度,国内磷酸铁锂产业的“长协锁定、产能补位”节奏进一步提速。10月8日,龙蟠科技公告披露,该公司控股子公司南京锂源与吉曜通行签署协议:南京锂源及其关联生产方将于2026年至2030年期间
近日,就在召回消息发酵的同期,大众旗下PowerCo国内载体保沃科电池(大连)有限公司完成工商变更。相关信息显示,近日,保沃科电池(大连)有限公司注册资本由8000万元人民币增至14亿元人民币,增幅1650%。8
10月20日,欣旺达电子股份有限公司(以下简称:欣旺达)与连云港港口控股集团有限公司(以下简称:连云港港口集团)在欣旺达总部签署合作框架协议。按照协议约定,双方将聚焦新能源船舶、绿色零碳港口、
北极星储能网获悉,10月21日,四川省人民政府、重庆市人民政府印发《川渝地区美丽中国先行区建设实施方案》的通知,构建多元可靠的清洁能源保障体系。以水电和新能源为双主体,推动水风光储一体化开发,
10月12日,银川市人民政府印发《银川市服务业发展“十五五”规划》。规划提出,创新节能降碳服务模式。深化火电、建材等重点行业能效诊断,大力推广合同能源管理、公共机构能源费用托管、绿色咨询等市场
为贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅《关于更高水平更高质量做好节能降碳工作的意见》《碳达峰碳中和综合评价考核办法》等工作要求,构建工业和信息化领域碳排放总量和强度双控(以下简称“碳排放
工业和信息化部近日印发《加快构建工业和信息化领域碳排放双控工作体系实施方案(2026—2030年)》,明确了工业和信息化领域碳排放双控重点任务目标。“十五五”时期,我国重点行业领域碳排放管控能力持
为做好“十五五”时期美丽蚌埠建设工作,根据相关法规政策要求,结合蚌埠市实际,蚌埠市生态环境局起草了《美丽蚌埠建设“十五五”规划(征求意见稿)》。现向社会公开征求意见。《规划》提出,到2030年
时间:2027年4月8-10日地点:全国农业展览馆(朝阳区东三环北路16号)指导支持:北京市城市管理委员会中国城市环境卫生协会主办单位:北京市市容环境卫生协会北京市园林绿化行业协会北京市公园绿地协会协办单
日前,四川省人民政府、重庆市人民政府印发《川渝地区美丽中国先行区建设实施方案》。《方案》提出,到2030年,生态环境质量全面改善,生态系统多样性稳定性持续性稳步提升,绿色生产生活方式广泛形成,
进入今年第四季度,国内磷酸铁锂产业的“长协锁定、产能补位”节奏进一步提速。10月8日,龙蟠科技公告披露,该公司控股子公司南京锂源与吉曜通行签署协议:南京锂源及其关联生产方将于2026年至2030年期间
近日,就在召回消息发酵的同期,大众旗下PowerCo国内载体保沃科电池(大连)有限公司完成工商变更。相关信息显示,近日,保沃科电池(大连)有限公司注册资本由8000万元人民币增至14亿元人民币,增幅1650%。8
近日,高泰昊能顺利完成河南某建筑工地93kWh增程式移动一体柜项目交付。该项目针对工地传统柴油发电机供电模式的痛点,采用"储能一体柜+增程式直流励磁发电机"的创新方案,为工地生活用电与设备用电提供
10月16日消息,跨界锂盐赛道四年之后,这家珠宝企业即将遗憾退市。*ST萃华(沈阳萃华金银珠宝股份有限公司)披露,公司于10月15日收到深交所《终止上市决定》,股票将于2026年10月23日复牌并进入退市整理期,
北极星储能网获悉,10月20日消息,宁夏交建投石嘴山市80万千瓦光伏复合项目配套160MW/640MWh储能工程顺利并网投运。该项目采用磷酸铁锂储能方案,配套多组储能舱体,年放电量约1.7亿度,全面投运后年均可输出
库存还在去化,锂价为什么先腰斩了?10月19日,广期所碳酸锂主力合约盘中最低下探至94860元/吨,再创年内新低,收盘报99382元/吨,较前一交易日上涨1.49%。10月20日,收盘报99755元/吨,虽略有回升,但仍未突破10
碳酸锂期货主力合约盘中跌破10万元/吨,这一幕直接击碎了过去两年钠电池产业最核心的叙事逻辑。钠电池“压力山大”此前不少资本和企业押注,锂资源紧缺、锂价高位会给钠离子电池留出替代窗口。可就在钠
动力电池与储能市场持续扩容,磷酸铁锂凭借安全性、循环优势,成为正极材料中需求体量最大的品类。赛道产能快速释放、原料价格周期性震荡、下游电池厂商同时对成本稳定性、产品一致性、电化学性能提出
近段时间,钠电一级市场资本风向悄然转向。从融资时间来看,据机构不完全统计,2022年以前,每年钠电产业链融资事件数量仅为个位数,2022年融资21起,2023年融资56起,2024年融资事件数量回落至20起左右。其中
近日,星辰新能发布招标公告,正式启动2027年度首批10GWh磷酸铁锂储能单元框架协议采购。作为全国首批发起2027年储能系统框架招标的企业,星辰新能面向产业链遴选储能电芯供货伙伴,围绕产品性能、安全标准
北极星储能网获悉,2026年10月14日,河北张家口经开区200MW/800MWh独立储能项目开工。该独立储能项目由中国五矿旗下的崇建公司承建,合同额7.7亿元。项目投资方为项目投资方张家口智宇建设发展有限公司,是张
日前,根据美国储能联盟(ESC)发布的一份分析报告,美国储能行业厂商制定了到2032年底实现部署225GW/1TWh储能项目目标。美国储能系统年度部署装机容量已从2020年底的1.5GW增长到2026年中期的52GW,未来储能系统部
近日,由科华数能提供储能解决方案的罗马尼亚60MW/120MWh电池储能项目正式投入运行。这是科华数能在中东欧储能市场落地的又一标杆项目,也再次验证了公司深耕欧洲新能源市场、打造本地化服务体系的综合实
为全面掌握我省储能产业实际运营状况,客观梳理行业发展难点,为政策制定提供调研支撑,受省能源局委托,湖南省能源协会于10月16日组织开展省内储能企业专题调研座谈会,省内储能企业代表参加座谈,参会
北极星储能网获悉,10月20日,保加利亚政府官方消息,位于保加利亚特瓦尔迪察的储能项目正式开工,项目规模为300MWh/5h,采用特斯拉Megapack2XL,包括80台电池单元和20台变压器,每个变压器容量为4.4MVA,该项目计
动力电池与储能市场持续扩容,磷酸铁锂凭借安全性、循环优势,成为正极材料中需求体量最大的品类。赛道产能快速释放、原料价格周期性震荡、下游电池厂商同时对成本稳定性、产品一致性、电化学性能提出
北极星储能网获悉,10月20日,国家发改委召开10月份新闻发布会,会上,创新和高技术发展司副司长任中保表示,“十五五”期间,我们在新兴产业中选择出集成电路、航空航天、生物医药、低空经济、新型储能
北极星储能网获悉,10月20日,浙江省人民政府印发《美丽浙江建设(生态环境保护)“十五五”规划》,建设减污降碳协同创新区,完成省级及以上开发区绿色低碳循环化改造,建成20个省级零碳园区、50个减污
全球储能市场正经历深刻的价值重构。当国内市场的竞争逐渐陷入“拼参数”的内卷时,海外高价值市场却因电价机制、碳关税壁垒和电网刚需,将储能推向了高回报的“价值高地”。凭借多年海外深耕积累的渠
10月10日至12日,华昱欣迎来德国重要分销合作伙伴VEHSolar带领的16位安装商客户代表团,到访华昱欣总部开展参观交流。代表团走进华昱欣的工厂及展厅,近距离了解华昱欣的技术研发实力、生产制造能力与产品布
北极星储能网获悉,10月19日,国家发改委发布《电力现货市场基本规则(公开征求意见稿)》,推动新型经营主体全面参与电力现货市场竞争,支持新型经营主体响应实时市场价格信号。支持新能源与场站内配套
比起动力电池自供,更要紧的是巨额投资的回报。五年前,车企掀起第一波造电池的浪潮。2021年11月,吉利在重庆涪陵落地12GWh动力电池项目。2022年8月,广汽宣布投资109亿元建设自主电池公司,年底因湃电池工厂
解锁点赞,关注功能,轻松查看历史浏览记录
未注册的手机号验证后自动登录
| 姓名: | |
| 性别: | |
| 出生日期: | |
| 邮箱: | |
| 所在地区: | |
| 行业类别: | |
| 工作经验: | |
| 学历: | |
| 公司名称: | |
| 任职岗位: |

我们将会第一时间为您推送相关内容!
扫码下载APP
扫码关注公众号