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新浪财经 2020-12-02

磷酸铁锂“逆袭” 新工艺“补短板”

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磷酸铁锂 " 逆袭 "

证券市场周刊

受补贴新政和新电池工艺实施影响,磷酸铁锂发展迎来 " 第二春 "。

本刊记者 王东岳 / 文

伴随汽车市场整体回暖,7 月以来,新能源汽车产销两旺,动力电池迎来双增长。

10 月,中国动力电池装车量合计达到 5.9GWh,同比上升 44.0%,继续保持增长趋势。其中,三元锂电池装车量为 3.4GWh,同比上升 15.7%,环比下降 19.1%;磷酸铁锂电池装车量为 2.4GWh,同比上升 127.5%,环比上升 3.5%,磷酸铁锂加速缩小与三元电池的市场差距。

有分析人士认为,2017 年起,受补贴政策影响,磷酸铁锂的装机占有率持续下降,但随着新补贴政策的实施以及新电池工艺的推广,目前不少厂商开始转向通过磷酸铁锂的低成本优势抢占市场,磷酸铁锂的反转行情或将持续。

磷酸铁锂 " 东山再起 "

10 月,中国动力电池产量共计 9.86GWh,同比增长 47.9%。其中三元电池产量 5.5GWh,同比增长 39.6%,占总产量 56%;磷酸铁锂电池产量 4.3GWh,同比增长 63%,占总产量 43.8%,磷酸铁锂产量增速再度超过三元电池,市场占有率持续提升。

2015-2019 年,中国新能源汽车产销规模由 33.11 万辆增至 120.6 万辆,年化增速超过 35%。受新能源汽车销量带动,上游动力锂电池产品需求暴增,产品装机量由 2015 年的不足 16GWh 增至 2019 年的 62.2Gwh,增幅近 3 倍。

尽管行业整体趋势向上,但从市场占比来看,过去 5 年,磷酸铁锂电池产品遭遇 " 高开低走 "。2015 年,中国动力锂电池出货量合计约为 15.7GWh,其中磷酸铁锂电池出货量达到 10.86GWh,占比 69.17%,三元锂电池出货量为 4.26GWh,占比 27.13%;2019 年,中国动力锂电池装机量达到 62.2GWh,但其中,磷酸铁锂装机量为 20.2GWh,同比下滑 9%,占总装机量的 32.5%,三元锂电池装机量达到 40.5GWh,同比增长 22.5%,占比达 64.8%,磷酸铁锂市场占比被三元锂电池大幅反超。

导致上述变化的原因主要在于过往补贴政策的调整。一直以来,补贴政策对于新能源汽车市场的发展都至关重要。2016 年 12 月,财政部、工信部、科技部、发改委等四部委联合发布了《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,首次单独对新能源汽车能量密度提出具体要求,其中对于新能源乘用车要求纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度不低于 90Wh/kg,对高于 120Wh/kg 的按 1.1 倍给予补贴。

华安证券认为,补贴政策以 " 扶优扶强 " 为目的,工况续航里程提升、电池系统能量密度提高、百公里电耗加严;受补贴政策驱动,高续航里程的优质产品不断面世,但磷酸铁锂却因电池系统能量密度劣势占有率持续下滑。

受补贴政策因素影响,2016 年起,磷酸铁锂出货量增速开始大幅低于三元锂电池出货增速。

2020 年 4 月,财政部、工信部、科技部、发改委四部委再度联合印发《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》(下称 "《通知》")。《通知》提出,新能源汽车推广应用财政补贴政策实施期限延长至 2022 年年底,2020-2022 年补贴标准分别在上一年基础上退坡 10%、20%、30%,以上补贴政策从 2020 年 4 月 23 日起实施,至 2020 年 7 月 22 日为过渡期。

与以往补贴政策相比,《通知》首次提出,过渡期后,新能源乘用车补贴前售价须在 30 万元以下(含 30 万元),这意味着,售价 30 万元以上车型将无法享受补贴。同时,《通知》还设置了年度补贴 200 万辆的数量上限以及可享受补贴车辆续航里程提升至 300 公里等门槛。

华安证券在研究报告中指出,2016 年和 2017 年,三元锂电池上游原材料钴锂价格大幅上涨,带动了三元材料和钴酸锂价格随之剧烈波动。相比之下,磷酸铁锂能量密度虽低于三元,但结构稳定,循环及安全性能好,是极具性价比的正极材料。在当前补贴方案下,磷酸铁锂重获经济优势,考虑补贴后仍可实现显著降本,磷酸铁锂有望凭性价比强势回归动力市场。

根据华安证券测算,目前磷酸铁锂的使用成本约为 0.08 元 /Wh,三元材料 811、622 和 523 的使用成本则分别为 0.29 元、0.24 元和 0.23 元 /Wh。以上述数据计,使用磷酸铁锂在正极上可以节省约 0.15 元 -0.21 元 /Wh 的使用成本,对应节省 65%-72% 的正极成本。即便是在考虑无钴且三元价格大幅下降的极限测算下,磷酸铁锂使用成本仍显著优于三元电池,在正极和电芯层面分别有 55% 和 22% 的降本优势。

以带电量 55kWh、续航 405km 的乘用车模型计算,其由三元换成铁锂版本电池成本下降 0.69 万 -1.35 万元,下降幅度约为 13%-27%;考虑补贴差异后,铁锂版本成本仍可下降 0.46 万 -0.56 万元,相当于下降 9%-11%,磷酸铁锂重获经济优势实现显著降本。

事实上,补贴政策变化对磷酸铁锂需求影响已直接反映在车型层面。9 月 22 日,工信部发布了第 336 批《道路机动车辆生产企业及产品公告》(下称 "《产品公告》")。根据《产品公告》,在申报的 253 款新能源汽车产品中,有高达 206 款车型配套采用磷酸铁锂电池,占比达到 81.4%。占比的提升显著,表明磷酸铁锂电池正在进一步加速回归新能源汽车领域。

2020 年国庆期间,特斯拉宣布旗下 Model 3 产品售价调整,标准续航升级版补贴后售价为 24.99 万元,长续航后轮驱动版补贴后售价为 30.99 万元,最高降幅超过 4 万元。业内人士分析称,特斯拉 Model 售价调整大概率是因为公司新车将搭载由宁德时代生产的磷酸铁锂电池。

除特斯拉 Model 3 外、比亚迪汉 EV、五菱宏光 MINIEV、北汽 EC/EU 系列、上汽通用五菱宝骏 E 系列、长安欧尚、合众新能源哪吒系列等纯电动乘用车也相继推出了搭配磷酸铁锂电池的车型。

新工艺 " 补短板 "

除成本优势外,新电池工艺推广带来的续航提升也为磷酸铁锂被热捧添上一把 " 新火 "。

2020 年 3 月,比亚迪发布了全新的磷酸铁锂电池产品 " 刀片电池 ",宣称在提升能量密度的情况下拥有比三元电池更高的稳定性,一度被市场认为是三元电池的 " 终结者 "。

根据比亚迪披露的相关信息," 刀片电池 " 在保证安全性的基础上,系统能量密度可达 160Wh/kg。与比亚迪的 " 刀片电池 " 相对应,行业 " 龙头 " 宁德时代选择了基于 " 无模组 " 技术路径下的 "CTP"(Cell to Pack)方案。

华安证券在研究报告中指出,传统的电池包是由电芯和金属盖板端板、线束、粘合剂、导电胶、模组控制单元等部件组合形成的一个电池模组,再由模组构成电池包(Pack)。在这样的三层结构里面,模组起到了保护支撑并集成电芯的作用,也有助于温度控制和便于维修,但模组的存在使得整个电池包空间利用率下降,导致了成组效率较低。

比亚迪和宁德时代的两个方案有异曲同工的效果,本质上都是通过提高体积利用率,简化电池包结构达到提高能量密度和降低成本的效果,其主要区别只在于 " 刀片电池 " 的技术核心是大尺寸电芯,而 "CTP" 的重点是简化模组结构。

根据华安证券测算," 刀片电池 " 基于磷酸铁锂体系可以将体积利用率提高 50% 以上,制造成本降 30%。以最先应用 " 刀片电池 " 方案的比亚迪汉 EV 纯电动为例,其高性能版本和长续航版本 NEDC 续航里程已分别提升至 550km 和 605km。

同时,宁德时代 CTP 技术由于省去了模组的线束、盖板等零部件,将整个电池包零件数量减少 40%,生产效率提升 50%,系统能量密度提升 10%-15%。

铁锂 " 新空间 "

根据华安证券测算,在不同的情景假设下,到 2025 年,中国磷酸铁锂电池的出货量将达到 217-532GWh,对应 6 年复合增速 35%-56%。其中,中性假设下,预计到 2025 年,磷酸铁锂电池出货量将达到 343GWh。具体而言,到 2025 年,全球新能源汽车销量将达到 1500 万辆,磷酸铁锂渗透率接近 20%,对应动力电池出货量约为 188GWh,电池端市场空间约为 1713 亿元,对应磷酸铁锂正极材料市场空间约为 242 亿元。

同时,华安证券还预计,到 2025 年,中国的非动力电池市场空间有望达到 155GWh。

根据相关资料,截至 2019 年,中国铅酸电池产量约为 202.5GWh,占比接近 40%,磷酸铁锂电池的能量密度和循环寿命均可以达到铅酸电池的 4 倍,伴随磷酸铁锂电池的价格逼近铅酸电池,磷酸铁锂有望抢占铅酸电池市场份额。

根据华安证券测算,到 2025 年,磷酸铁锂对铅酸电池领域的替代规模或将达到 82GWh。此外,磷酸铁锂在基站、储能、电动化船舶领域应用将分别达到 10GWh、28GWh 和 35GWh。

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责任编辑:逯文云

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