2021年12月23日，日經(jīng)中文網(wǎng)報(bào)道指出，純電動(dòng)汽車（EV）蓄電池使用的電池金屬價(jià)格高漲。除了鋰的價(jià)格創(chuàng)出歷史新高之外，鈷也處于3年來的高位。在脫碳潮流下，面向純電動(dòng)汽車的需求猛增，但供應(yīng)卻一直跟不上。有觀點(diǎn)預(yù)測(cè)，供應(yīng)要等到2022年秋季以后才會(huì)增加，預(yù)計(jì)高價(jià)狀態(tài)仍會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。

鈷是三元鋰電池的主要原材料之一，占據(jù)三元鋰電池原材料成本近90%。作為稀有礦物，鈷的開采條件極不穩(wěn)定且價(jià)格昂貴，導(dǎo)致供應(yīng)鏈?zhǔn)执嗳?，極易影響下游產(chǎn)業(yè)。這在很大程度上造成三元鋰電池原材料成本居高不下，也給三元鋰電池廠商帶來了很大的成本壓力。

鈷元素價(jià)格昂貴直接導(dǎo)致三元鋰電池的裝機(jī)量和市場(chǎng)份額下降。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池累計(jì)銷量達(dá)65.9GWh，其中，三元鋰電池共裝車38.9GWh，占比61.1%，累計(jì)下降4.1%；磷酸鐵鋰電池裝車24.4GWh，占比38.3%，累計(jì)增長(zhǎng)20.6%，也是唯一實(shí)現(xiàn)銷量同比增長(zhǎng)的動(dòng)力電池類型。

值得注意的是，近一年來，三元鋰電池的裝機(jī)量和市場(chǎng)份額不理想狀態(tài)還在繼續(xù)，且差距進(jìn)一步拉開的跡象愈發(fā)明顯。

根據(jù)中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2021年前11個(gè)月，磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量與裝機(jī)量均反超三元鋰電池。2021年1-11月，國(guó)內(nèi)三元鋰電池裝車量累計(jì)63.3GWh，占總裝車量49.3%，磷酸鐵鋰電池裝車量累計(jì)64.8GWh，占總裝車量50.5%。

長(zhǎng)期以來，在動(dòng)力電池市場(chǎng)上，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池“此起彼伏”的角逐從未停止過。發(fā)展至今，唯一可以確定的是：目前的動(dòng)力電池市場(chǎng)，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池還缺一不可，但最終誰會(huì)落跑，是可以判斷的趨勢(shì)。

當(dāng)三元鋰電池中的鈷元素價(jià)格不斷攀升，其生產(chǎn)成本在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)居高不下，三元鋰電池裝機(jī)量逐步下降的情況將難以避免。我們可以認(rèn)為，在動(dòng)力電池市場(chǎng)，三元鋰電池正在面臨被逐步替代的危機(jī)。

為何需要三元鋰電池？

隨著新能源汽車在我國(guó)資本市場(chǎng)發(fā)展起步，自2009年至2015年，磷酸鐵鋰電池憑借成本低、循環(huán)壽命高和安全性高等品質(zhì)吸引了眾多汽車廠商和動(dòng)力電池廠商“押寶”。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，高峰時(shí)期，磷酸鐵鋰電池最高市場(chǎng)份額占比達(dá)到70%（受限于能量密度，當(dāng)時(shí)的純電動(dòng)乘用車主要以小型和微型為主）。

磷酸鐵鋰電池“好日子”的首次“暫?！卑l(fā)生在2017年，彼時(shí)，政策補(bǔ)貼開始朝著鼓勵(lì)追求高能量密度轉(zhuǎn)變，三元鋰電池憑借高能量密度特質(zhì)反客為主，短時(shí)間內(nèi)將市場(chǎng)份額提升到67%，改寫了磷酸鐵鋰電池的“神話”。

2016年底，財(cái)政部、科技部、工信部和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布了新能源汽車補(bǔ)貼新政：自2017年起，新能源汽車按照能量密度進(jìn)行差異化補(bǔ)貼，能量密度高于120Wh/kg的按照1.1倍補(bǔ)貼。

2017年3月，中央四部委印發(fā)了《促進(jìn)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》（以下簡(jiǎn)稱《方案》）通知，明確指出了“將提高電池比能量作為今后的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)之一”。

《方案》提到的關(guān)鍵指標(biāo)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)包括：到2020年，鋰離子動(dòng)力電池單體比能量＞300Wh/kg；系統(tǒng)比能量爭(zhēng)取達(dá)到260Wh/kg；成本＜1元/瓦時(shí)；使用環(huán)境達(dá)-30℃到55℃；具備3C充電能力；到2025年，單體比能量達(dá)500Wh/kg；力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)單體電池350Wh/kg、系統(tǒng)260Wh/kg的鋰離子電池產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化和整車應(yīng)用。

彼時(shí)，鮮有磷酸鐵鋰電池的能量密度能到達(dá)120Wh/kg，但三元鋰電池輕而易舉就能擁有該性能。對(duì)于廣大需要?jiǎng)恿﹄姵氐能嚻蠖?，如果將三元鋰電池裝載在續(xù)航250公里以上的車型里，可以多獲得4400元的補(bǔ)貼。

值得注意的是，三元鋰電池的利好政策還在繼續(xù)。

2021年11月，《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件（2021年本）》（征求意見稿）和《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范公告管理辦法（2021年本）》要求，能量型動(dòng)力電池項(xiàng)目單體能量密度應(yīng)≥180Wh/kg，電池組能量密度應(yīng)≥120Wh/kg。不過，目前主流的磷酸鐵鋰電池單體能量密度處于160Wh/kg附近，對(duì)于規(guī)范中對(duì)單體能量密度的要求，大部分磷酸鐵鋰電池尚無法滿足。

毋庸置疑，高能量密度和政策補(bǔ)貼的加持，是三元鋰電池顯而易見的優(yōu)勢(shì)。對(duì)比來看，磷酸鐵鋰電池在單體能量密度上可以突破的空間不大，而三元鋰電池的潛力還未充分挖掘出來。實(shí)際上，也正是鋰離子電池的高能量密度的發(fā)展導(dǎo)向?yàn)槿囯姵貛砹苏嬲摹按禾臁薄?/p>

然而，政策補(bǔ)貼和利好趨勢(shì)也不能代替市場(chǎng)真正的需求，正如眾多企業(yè)家掛在嘴邊的話一樣：消費(fèi)者會(huì)用腳投票，選出真正適合發(fā)展的產(chǎn)品。

補(bǔ)貼給不了永久“話語權(quán)”

2019年，天際汽車CEO張海亮曾預(yù)言：未來3-5年，三元鋰電池將會(huì)遭遇技術(shù)瓶頸。

如今2022年已來，三元鋰電池的技術(shù)難關(guān)何時(shí)能真正突破尚未可知，但三元鋰電池正在慢慢退出政策照顧的行列已然成為事實(shí)。

實(shí)際上，三元鋰電池的政策補(bǔ)貼正在“退坡”。

2019年3月，財(cái)政部、工業(yè)和信息化部、科技部和發(fā)展改革委四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》（以下簡(jiǎn)稱為《通知》）。

《通知》表示，國(guó)補(bǔ)力度大幅退坡，補(bǔ)貼基數(shù)綜合下降程度超50%，且2019年3月26日至2019年6月25日為過渡期，期間按2018年補(bǔ)貼的0.1倍和0.6倍進(jìn)行補(bǔ)貼。此外，過渡期后地補(bǔ)（地方補(bǔ)貼）取消，轉(zhuǎn)為支持充電等配套設(shè)施。

換言之，自2019年6月26日起，新能源汽車國(guó)家補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)降低約50%，地方補(bǔ)貼則直接退出，2019年綜合補(bǔ)貼退坡幅度超70%。

2020 年 4 月，財(cái)政部、工信部、科技部、發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》提出，將新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策實(shí)施期限延長(zhǎng)至 2022 年底，平緩補(bǔ)貼退坡力度和節(jié)奏，原則上 2020-2022 年補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)分別在上一年基礎(chǔ)上退坡 10%、20%、30%。

補(bǔ)貼退坡的力度遠(yuǎn)超預(yù)期，車企繼續(xù)采用三元鋰電池，在不漲價(jià)的情況下，已經(jīng)很難覆蓋成本，降低成本成為車企的主要目標(biāo)。而降低成本最快的方式就是切換電池種類。

彼時(shí)，在技術(shù)層面的雙重進(jìn)步推動(dòng)下，磷酸鐵鋰電池的能量密度已經(jīng)大幅提升。以國(guó)軒高科為代表的動(dòng)力電池廠商已經(jīng)將磷酸鐵鋰電池的能量密度提高達(dá)到210Wh/kg。

長(zhǎng)期以來，降低成本一直是新能源車企關(guān)注的話題，動(dòng)力電池的價(jià)格牽動(dòng)著新能源車企的心。當(dāng)三元鋰電池的政策補(bǔ)貼熱潮退去，不含鈷元素的磷酸鐵鋰電池就成為了新能源車企的新選擇。

乘用車市場(chǎng)信息聯(lián)席會(huì)秘書長(zhǎng)崔東樹認(rèn)為，新能源汽車補(bǔ)貼退坡，使各新能源車企逐漸轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)方向，在部分車型上放棄追求更高能量密度的電池，改用相對(duì)更廉價(jià)的磷酸鐵鋰電池以降低成本。

此外，除了能量密度提升外，2019年以來，前期搭載三元鋰電池的車輛頻繁起火，三元鋰電池的安全性再次引發(fā)廣泛關(guān)注。

盡管探尋電動(dòng)汽車起火原因是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，將三元鋰電池歸為“罪魁禍?zhǔn)住币膊煌耆桩?dāng)。但不得不承認(rèn)的是，接連不斷的新能源汽車自燃事件已經(jīng)讓消費(fèi)市場(chǎng)的神經(jīng)高度緊繃，這也無疑會(huì)成為動(dòng)力電池市場(chǎng)選擇的一大顧慮。

2020年，比亞迪總裁王傳福曾表示，在國(guó)內(nèi)的新能源乘用車領(lǐng)域，多個(gè)企業(yè)間存在續(xù)航攀比的現(xiàn)象，而提升續(xù)航的主要方法就是提升動(dòng)力電池的能量密度，這導(dǎo)致電池行業(yè)的發(fā)展跑偏。當(dāng)車企普遍選擇能量密度更高的三元鋰電池，并且還在持續(xù)增加電池的能量密度，這必然導(dǎo)致電動(dòng)汽車自燃事件頻頻發(fā)生。

一般而言，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的材料在到達(dá)一定溫度時(shí)都會(huì)發(fā)生分解，但三元鋰電池的材料在200度左右的環(huán)境下就會(huì)發(fā)生分解，而磷酸鐵鋰電池的材料分解則發(fā)生在800度左右的環(huán)境下。并且三元鋰電池材料的化學(xué)反應(yīng)更加劇烈，會(huì)釋放氧分子，在高溫作用下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。

為此，2020年5月，工信部頒布了一系列電動(dòng)汽車強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，其中就包括一條“要求電池單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸，為乘員預(yù)留安全逃生時(shí)間”。這條強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)也被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是針對(duì)三元鋰電池，從之前發(fā)生的自燃事件來看，多款搭載了三元鋰電池的電動(dòng)汽車從自燃到著火的時(shí)間在幾十秒內(nèi)。

市場(chǎng)選擇，巨頭轉(zhuǎn)身

根據(jù)億歐數(shù)據(jù)，從國(guó)內(nèi)整個(gè)動(dòng)力電池賽道來看，中國(guó)前十動(dòng)力電池廠商總市值/估值約為2.55萬億元，其中一半廠商分布在生產(chǎn)制造行業(yè)，共計(jì)市值/估值為5788.27億元，約占中國(guó)前十動(dòng)力電池廠商總市值/估值的22.70%。

從一定程度上來說，起初寧德時(shí)代能夠迅速占領(lǐng)市場(chǎng)是因?yàn)榍〉胶锰幍爻松狭苏哐a(bǔ)貼的“東風(fēng)”。2012年，寧德時(shí)代率先獲得了來自寶馬汽車真正意義上的大訂單；2014年，寧德時(shí)代再次拿到了來自寶馬另一款純電動(dòng)汽車530Le的供應(yīng)商訂單。這兩筆讓動(dòng)力電池廠商垂涎已久的大訂單，使得寧德時(shí)代在動(dòng)力電池市場(chǎng)內(nèi)迅速變得火熱起來。

值得注意的是，彼時(shí)的寧德時(shí)代兼顧了三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池兩種技術(shù)路線。在對(duì)續(xù)駛里程敏感的乘用車領(lǐng)域，寧德時(shí)代主要選擇了能量密度更高的三元鋰電池；在商用車領(lǐng)域，則主要選擇了磷酸鐵鋰電池。

2016年，補(bǔ)貼政策引入能量密度要求后，以寧德時(shí)代為代表的三元鋰電池廠商市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)張。2017年，寧德時(shí)代動(dòng)力電池的配套車型和供貨車企數(shù)量分別達(dá)到390款和64家。于是，借著補(bǔ)貼政策的東風(fēng)，寧德時(shí)代登上全球出貨量冠軍的寶座，一舉奠定了其在動(dòng)力電池市場(chǎng)的地位。

如今，動(dòng)力電池市場(chǎng)格局再次發(fā)生變動(dòng)，當(dāng)三元鋰電池的發(fā)展勢(shì)頭較磷酸鐵鋰電池遜色，補(bǔ)貼政策的“東風(fēng)”也動(dòng)力不足，很多觀望者在思考寧德時(shí)代將會(huì)如何面對(duì)此次“動(dòng)蕩”。

實(shí)際上，寧德時(shí)代一直在居安思危，已經(jīng)開始在技術(shù)路線發(fā)展戰(zhàn)略上進(jìn)行轉(zhuǎn)移，加大對(duì)磷酸鐵鋰電池的投入。

2021年11月，據(jù)《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》報(bào)道，針對(duì)“寧德時(shí)代已在韓國(guó)設(shè)立分部，為向現(xiàn)代汽車供貨提供支持”的傳聞，有接近寧德時(shí)代的知情人士透露：“情況屬實(shí)，三元、磷酸鐵鋰電池都有在供給?！?/p>

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年寧德時(shí)代磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量為30.2GWh，三元鐵鋰電池裝機(jī)量為35.7GWh，僅為磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量的1.2倍。行業(yè)預(yù)計(jì)，2022年寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量會(huì)大幅超過該企業(yè)的三元鋰電池裝機(jī)量，整個(gè)發(fā)展重心會(huì)發(fā)生變化。

2020年5月，工信部發(fā)布了第333批《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品》，其中申報(bào)信息顯示，特斯拉Model 3的電池?fù)Q成了磷酸鐵鋰電池。

此外，彼時(shí)有媒體報(bào)道，特斯拉的磷酸鐵鋰電池將會(huì)由寧德時(shí)代提供。報(bào)道稱寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電池模組度電成本已經(jīng)降到了500元以內(nèi)，電池組的成本將會(huì)在600元以下。對(duì)比此前特斯拉所用的高鎳三元鋰電池度電成本在1000元左右。

2021年7月，特斯拉推出配備磷酸鐵鋰電池的Model Y標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版；2021年10月，特斯拉CEO馬斯克透露，未來全球范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版Model 3和Model Y，將全部改用磷酸鐵鋰電池。

實(shí)際上，在動(dòng)力電池市場(chǎng)內(nèi)，選擇磷酸鐵鋰電池的頭部企業(yè)并不在少數(shù)。

2020年3月，比亞迪發(fā)布刀片電池，刀片電池通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在成組時(shí)可以跳過“模組”，大幅提高了體積利用率，最終達(dá)成在同樣的空間內(nèi)裝入更多電芯的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

相較傳統(tǒng)的有模組電池包，“刀片電池”的體積利用率提升了50%以上，續(xù)航里程已經(jīng)達(dá)到了高能量三元鋰電池的同等水平。刀片電池讓磷酸鐵鋰電池有了低成本、安全性高、使用壽命長(zhǎng)和體積能量密度大等優(yōu)勢(shì)，這讓磷酸鐵鋰電池重回一線又有了更多的加持。

王傳福表示，刀片電池將改變行業(yè)對(duì)三元鋰電池的依賴，讓動(dòng)力電池的技術(shù)路線回歸正道，并重新定義新能源汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)。2021年4月，比亞迪宣布旗下全系純電乘用車型將搭載磷酸鐵鋰刀片電池。

此外，億緯鋰能、國(guó)軒高科等國(guó)內(nèi)廠商也在加碼磷酸鐵鋰電池，專注于三元鋰電池的LG化學(xué)、SKI等韓國(guó)電池廠商，也在投身磷酸鐵鋰路線。

在國(guó)軒高科工研總院副院長(zhǎng)張宏立看來，磷酸鐵鋰電池占比逐漸提升并不意外，這是市場(chǎng)選擇的結(jié)果。

動(dòng)力電池技術(shù)革命進(jìn)行時(shí)

動(dòng)力電池技術(shù)正在發(fā)生一場(chǎng)深遠(yuǎn)的變革。

獨(dú)立汽車分析師張翔表示，在三年內(nèi)，從三元鋰電池切換到磷酸鐵鋰電池是一個(gè)趨勢(shì)，2022年三元鋰電池的份額大概率會(huì)進(jìn)一步降低。

但這并不是動(dòng)力電池市場(chǎng)的最終結(jié)果，專注于研發(fā)動(dòng)力電池多條技術(shù)路線的廠商們希望可以給市場(chǎng)提供更多選擇。

在動(dòng)力電池賽道中，除了三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池和氫燃料電池外，還有四元鋰電池。

2020年3月，通用與LG化學(xué)推出一款電池產(chǎn)品Ultium，且該電池電芯使用LG化學(xué)最新研發(fā)的NCMA四元鋰電池。在NCMA四元正極材料中，鈷元素含量從NCA/NCM 622中的20%下降至5%，成本進(jìn)一步降低。

彼時(shí)，LG與通用表示，此前LG化學(xué)NCM 622的量產(chǎn)成本約為148美元（約合人民幣1027元），但NCMA四元鋰電池的量產(chǎn)成本為100美元（約合人民幣694元），成本下降32.4%。

更重要的是，NCMA四元鋰電池正極材料的熱穩(wěn)定性更高。

四元鋰電池的技術(shù)原理是通過向NCM三元鋰正極材料，混入少量的鋁元素，使原本性質(zhì)活躍的高鎳三元正極材料在保持高能量密度的同時(shí)，也能維持穩(wěn)定狀態(tài)。研究表明，NCMA四元鋰電池的正極材料放熱峰值反應(yīng)溫度為205攝氏度，高于NCA正極材料的202攝氏度與NCM正極材料的200攝氏度。

四元鋰電池能夠在高能量密度的基礎(chǔ)上，兼顧實(shí)現(xiàn)高安全性和低成本，這無疑像動(dòng)力電池廠商們所期待看到的那樣，兼顧了磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優(yōu)質(zhì)特性。

降低鈷元素的含量，是降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素之一。為此，動(dòng)力電池廠商們不斷在鈷元素上做“減法”，甚至干脆剔除鈷元素，推出無鈷電池。

2020年5月，長(zhǎng)城汽車的動(dòng)力電池公司蜂巢能源發(fā)布徹底去除鈷元素的L6薄片無鈷長(zhǎng)電芯。該款電池能量密度提高，成本降低，使用壽命更長(zhǎng)，電芯壽命也比多晶高鎳三元高出70%。

還有一部分電池企業(yè)在研究固態(tài)電池。

本質(zhì)上，固態(tài)電池是三元鋰電池的升級(jí)。兩者的區(qū)別在于固態(tài)鋰電池采用了不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液、高溫下表現(xiàn)良好的固態(tài)電解液，安全性更高。同時(shí)，在能量密度和充放電性能上，固態(tài)鋰電池可以達(dá)到500-600Wh/kg，充放電速率可達(dá)5C以上，核心參數(shù)比目前的三元鋰電池高出一倍多。

2021年，寧德時(shí)代獲得兩項(xiàng)固態(tài)電池相關(guān)專利，并表示已經(jīng)可以做出固態(tài)電池的樣品，2020年預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)；同年9月，國(guó)軒高科表示將在2025年后量產(chǎn)固態(tài)電池；蜂巢能源與中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)工程研究所共同成立了固態(tài)電池技術(shù)研究中心，計(jì)劃在2025年量產(chǎn)裝車。

此外，2021年9月，國(guó)內(nèi)鐵鋰正極材料行業(yè)頭部企業(yè)德方納米和當(dāng)升科技相繼公布其磷酸鐵鋰技術(shù)升級(jí)產(chǎn)品—磷酸錳鐵鋰（LMFP）的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。

德方納米表示，已成立“年產(chǎn)10萬噸新型磷酸鹽系正極材料生產(chǎn)基地項(xiàng)目”。該項(xiàng)目的落地被業(yè)內(nèi)認(rèn)為L(zhǎng)MFP的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加速，預(yù)計(jì)在未來兩年之內(nèi)會(huì)量產(chǎn)裝車。

隨著四元鋰電池、無鈷電池、固態(tài)電池和磷酸錳鐵鋰電池的先后入局，如今的動(dòng)力電池賽道上已經(jīng)林立各路選手。在下一波技術(shù)路線之戰(zhàn)中，或許攻守之勢(shì)的轉(zhuǎn)換不只是發(fā)生在三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池之間，更多的玩家、更多的力量和更多的選擇會(huì)讓動(dòng)力電池市場(chǎng)擁有更多的出口。

圖源：123RF

本文來自微信公眾號(hào)“億歐網(wǎng)”（ID:i-yiou），作者：苑晶銘，編輯：林澤玲 陳俊一 常亮，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

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