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磷酸铁锂十年沉浮:从舶来品到中国锂电名片 | 十年中国造⑩

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磷酸铁锂十年沉浮:从舶来品到中国锂电名片 | 十年中国造⑩

对于磷酸铁锂与三元电池而言,安全、成本以及续航里程等因素,决定了谁会在不同阶段占据上风。

图片来源:视觉中国

记者 | 王月伦

编辑 | 庄键

三十年河东,三十年河西。在与三元电池的博弈中,磷酸铁锂短短十年就已经历了“两起一落”。

按照正极材料的不同,动力电池可分为磷酸铁锂和三元两大技术路线。去年,国内磷酸铁锂电池全年市占率超过50%,在2018-2020年连续落后三元电池的情况下,实现逆袭。

今年前8个月,磷酸铁锂电池保持领先优势,市占率达59%,较三元电池高出18个百分点。沉寂三年后,磷酸铁锂再度成为国内动力电池最为主流的技术路线。

中国是全球最大的动力电池生产国,随着磷酸铁锂电池在国内发扬光大,也让这项技术在全球重回主流。

包括特斯拉、大众、戴姆勒在内的车企巨头已搭载或计划搭载磷酸铁锂电池。此前以三元电池为主要技术路线的国外动力电池企业,也开始试水磷酸铁锂技术路线。韩国LG新能源今年已宣布,计划于2023年在LG中国工厂生产磷酸铁锂电池。

在今年初发布的一份报告中,高盛上调了磷酸铁锂电池的全球市占率预测。其预计到2030年,磷酸铁锂电池在全球的占有率将达到38%,较此前的预测值提高13个百分点。

根据上述报告的统计,磷酸铁锂电池去年在全球的市占率达到28%,其余市场份额则由三元电池占据。

相较于三元电池,磷酸铁锂电池无需使用镍、钴等昂贵资源,具有安全性高、成本低的优势,但能量密度要低于三元电池,意味着其续航里程落于下风。

磷酸铁锂与三元博弈的成败,取决于安全、成本以及续航里程等因素在不同阶段何者占据上风,这也是磷酸铁锂电池十年沉浮的关键。

2009年,中国科技部等四部门联合推出“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”,并对相关车型实施补贴政策,涉及领域主要为公交、出租等商用车。

商用车以成本、安全性优先,磷酸铁锂电池因此成为主流选择,并一直持续到2016年。高工锂电数据显示,2010-2014年,国内磷酸铁锂电池市场份额均保持七成以上,2015年和2016年虽然分别下降至54%48%,但仍高于三元电池。

磷酸铁锂当时在国内的迅猛发展还体现在装机量上,从2010年的0.2 GWh2016年的20.3 GWh,七年内激增百倍。

除了国家新能源汽车战略的推动,磷酸铁锂得以在国内的顺利发展,还要追溯到一场专利权官司。

上世纪80年代,美国固体物理学家约翰·古德伊纳夫(John Goodenough)的项目组发明了可以量产的磷酸铁锂电池技术。1997年,古德伊纳夫所在的德州大学,将磷酸铁锂相关专利授权给加拿大魁北克水电等企业。

2003年,这些企业向中国国家知识产权局提出磷酸铁锂发明专利申请,并于2008年获得授权。此后,魁北克水电向中国的磷酸铁锂电池企业索要高达1000万美元的专利授权费,或每吨2500美元的专利使用费。

2011年,国家专利复审委员会对魁北克水电等公司的发明专利做出无效决定。这项决定为国内新能源汽车发展扫除壁垒,创造了相较于欧洲、日本等地区的环境优势,才有了磷酸铁锂电池在国内迅速崛起的故事。

磷酸铁锂的领先地位在2016年末逐渐动摇。工信部、科技部等四部委推出新能源汽车补贴政策,引入了纯电动乘用车电池能量密度门槛,规定能量密度不可低于90 Wh/kg,且只有高于120 Wh/kg才能获得1.1倍补贴。

2019年,多部门再次发布通知,补贴标准在2018年基础上平均退坡50%,原本地方补贴全部取消,且只有能量密度达到160 Wh/kg以上的新能源乘用车才可获得100%补贴。

这些政策将新能源车的发展重点转向提高续航里程,磷酸铁锂电池的市场份额因此大幅下滑。2017年迅速跌至26%,首次被三元电池超越,并在2019年降至谷底,不足15%

在磷酸铁锂电池遇冷的三年,三元电池却安全事故频发。

2019年,新能源汽车国家大数据联盟发布报告指出,5-7月,新能源汽车国家监管平台79起新能源汽车安全事故中,超八成的事故车辆搭载三元电池,仅有7%的事故车辆使用磷酸铁锂电池。

20203月,比亚迪董事长王传福直言,近几年行业对电池能量密度不切实际的追求,彻底带偏了动力电池发展路线,并且让新能源乘用车的安全口碑付出了极其惨痛的代价。

比亚迪在当年发布了刀片电池的新技术。王传福称,刀片电池已通过动力电池测试领域最严格的针刺测试,其最大的特点就是安全。

刀片电池依然采用磷酸铁锂路线,但通过结构设计创新,将磷酸铁锂电池的续航里程提升到比肩三元电池的水平。

“比亚迪刀片电池以一己之力把磷酸铁锂从边缘化拉回来!”王传福在去年中国汽车重庆论坛上曾发表上述观点。

比亚迪最大的竞争对手宁德时代,也在2020年获得了特斯拉的磷酸铁锂电池订单。该电池采用了CTP结构。

CTP即无模组动力电池包,技术亮点是跳过模组,直接将电芯集成为电池包。由于取消了包裹在电芯外的模组外壳,电池包有了更多空间排列电芯,整体能量密度得以增加,从而提高续航里程。

两家锂电龙头企业同时推出新一代磷酸铁锂电池,让磷酸铁锂技术路线重新回归大众视野。今年前8个月,宁德时代和比亚迪也是国内排名前两位的磷酸铁锂电池生产企业,合计市占率超过八成。

磷酸铁锂已从边缘回归中心,但其未来的前景仍面临挑战。前有能量密度上限更高、安全解决方案持续优化的三元电池,后有兼具安全性和高能量密度的固态电池。下一个十年,磷酸铁锂如何继续突围,仍需拭目以待。

未经正式授权严禁转载本文,侵权必究。

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磷酸铁锂十年沉浮:从舶来品到中国锂电名片 | 十年中国造⑩

对于磷酸铁锂与三元电池而言,安全、成本以及续航里程等因素,决定了谁会在不同阶段占据上风。

图片来源:视觉中国

记者 | 王月伦

编辑 | 庄键

三十年河东,三十年河西。在与三元电池的博弈中,磷酸铁锂短短十年就已经历了“两起一落”。

按照正极材料的不同,动力电池可分为磷酸铁锂和三元两大技术路线。去年,国内磷酸铁锂电池全年市占率超过50%,在2018-2020年连续落后三元电池的情况下,实现逆袭。

今年前8个月,磷酸铁锂电池保持领先优势,市占率达59%,较三元电池高出18个百分点。沉寂三年后,磷酸铁锂再度成为国内动力电池最为主流的技术路线。

中国是全球最大的动力电池生产国,随着磷酸铁锂电池在国内发扬光大,也让这项技术在全球重回主流。

包括特斯拉、大众、戴姆勒在内的车企巨头已搭载或计划搭载磷酸铁锂电池。此前以三元电池为主要技术路线的国外动力电池企业,也开始试水磷酸铁锂技术路线。韩国LG新能源今年已宣布,计划于2023年在LG中国工厂生产磷酸铁锂电池。

在今年初发布的一份报告中,高盛上调了磷酸铁锂电池的全球市占率预测。其预计到2030年,磷酸铁锂电池在全球的占有率将达到38%,较此前的预测值提高13个百分点。

根据上述报告的统计,磷酸铁锂电池去年在全球的市占率达到28%,其余市场份额则由三元电池占据。

相较于三元电池,磷酸铁锂电池无需使用镍、钴等昂贵资源,具有安全性高、成本低的优势,但能量密度要低于三元电池,意味着其续航里程落于下风。

磷酸铁锂与三元博弈的成败,取决于安全、成本以及续航里程等因素在不同阶段何者占据上风,这也是磷酸铁锂电池十年沉浮的关键。

2009年,中国科技部等四部门联合推出“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”,并对相关车型实施补贴政策,涉及领域主要为公交、出租等商用车。

商用车以成本、安全性优先,磷酸铁锂电池因此成为主流选择,并一直持续到2016年。高工锂电数据显示,2010-2014年,国内磷酸铁锂电池市场份额均保持七成以上,2015年和2016年虽然分别下降至54%48%,但仍高于三元电池。

磷酸铁锂当时在国内的迅猛发展还体现在装机量上,从2010年的0.2 GWh2016年的20.3 GWh,七年内激增百倍。

除了国家新能源汽车战略的推动,磷酸铁锂得以在国内的顺利发展,还要追溯到一场专利权官司。

上世纪80年代,美国固体物理学家约翰·古德伊纳夫(John Goodenough)的项目组发明了可以量产的磷酸铁锂电池技术。1997年,古德伊纳夫所在的德州大学,将磷酸铁锂相关专利授权给加拿大魁北克水电等企业。

2003年,这些企业向中国国家知识产权局提出磷酸铁锂发明专利申请,并于2008年获得授权。此后,魁北克水电向中国的磷酸铁锂电池企业索要高达1000万美元的专利授权费,或每吨2500美元的专利使用费。

2011年,国家专利复审委员会对魁北克水电等公司的发明专利做出无效决定。这项决定为国内新能源汽车发展扫除壁垒,创造了相较于欧洲、日本等地区的环境优势,才有了磷酸铁锂电池在国内迅速崛起的故事。

磷酸铁锂的领先地位在2016年末逐渐动摇。工信部、科技部等四部委推出新能源汽车补贴政策,引入了纯电动乘用车电池能量密度门槛,规定能量密度不可低于90 Wh/kg,且只有高于120 Wh/kg才能获得1.1倍补贴。

2019年,多部门再次发布通知,补贴标准在2018年基础上平均退坡50%,原本地方补贴全部取消,且只有能量密度达到160 Wh/kg以上的新能源乘用车才可获得100%补贴。

这些政策将新能源车的发展重点转向提高续航里程,磷酸铁锂电池的市场份额因此大幅下滑。2017年迅速跌至26%,首次被三元电池超越,并在2019年降至谷底,不足15%

在磷酸铁锂电池遇冷的三年,三元电池却安全事故频发。

2019年,新能源汽车国家大数据联盟发布报告指出,5-7月,新能源汽车国家监管平台79起新能源汽车安全事故中,超八成的事故车辆搭载三元电池,仅有7%的事故车辆使用磷酸铁锂电池。

20203月,比亚迪董事长王传福直言,近几年行业对电池能量密度不切实际的追求,彻底带偏了动力电池发展路线,并且让新能源乘用车的安全口碑付出了极其惨痛的代价。

比亚迪在当年发布了刀片电池的新技术。王传福称,刀片电池已通过动力电池测试领域最严格的针刺测试,其最大的特点就是安全。

刀片电池依然采用磷酸铁锂路线,但通过结构设计创新,将磷酸铁锂电池的续航里程提升到比肩三元电池的水平。

“比亚迪刀片电池以一己之力把磷酸铁锂从边缘化拉回来!”王传福在去年中国汽车重庆论坛上曾发表上述观点。

比亚迪最大的竞争对手宁德时代,也在2020年获得了特斯拉的磷酸铁锂电池订单。该电池采用了CTP结构。

CTP即无模组动力电池包,技术亮点是跳过模组,直接将电芯集成为电池包。由于取消了包裹在电芯外的模组外壳,电池包有了更多空间排列电芯,整体能量密度得以增加,从而提高续航里程。

两家锂电龙头企业同时推出新一代磷酸铁锂电池,让磷酸铁锂技术路线重新回归大众视野。今年前8个月,宁德时代和比亚迪也是国内排名前两位的磷酸铁锂电池生产企业,合计市占率超过八成。

磷酸铁锂已从边缘回归中心,但其未来的前景仍面临挑战。前有能量密度上限更高、安全解决方案持续优化的三元电池,后有兼具安全性和高能量密度的固态电池。下一个十年,磷酸铁锂如何继续突围,仍需拭目以待。

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