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技能前进+新动力轿车补助大退坡,磷酸铁锂职业迎来新时机,未来将持续添加[图]

2019年04月03日 13:24:13字号:T|T

    消费电子的需求促进了锂电池技能以及锂电正负级资料的技能开展,并使其逐步完善,构成了以石墨资料为负极的,多种正极资料并存的锂电池产品结构,现在首要的正极资料包含钴酸锂、锰酸锂、三元资料、磷酸铁锂等几种。而新动力轿车的开展促进了动力电池的需求,促进了锂电池在动力电池范畴的开发,现在全球首要的动力锂电池首要包含磷酸铁锂以及三元锂电池,三元锂电池中又包含NCM(镍钴锰酸锂)和NCA(镍钴铝酸锂)两种,因为NCA的出产工艺以及技能要求更高,我国三元资料首要以NCM为主。

产品化锂电池正极资料功能比较

-
钴酸锂
锰酸锂
三元资料
磷酸铁锂
电压 V
3.7
3.7
3.6
3.2
比能量 Wh/Kg
>150
>100
>190
>150
循环寿数(100%DOD)
>500
>500
>500
>2000
安全性
较高
一般
热安稳性
不安稳
较安稳
一般
安稳
过渡金属资源
匮乏
较丰厚
较丰厚
丰厚
质料本钱
贵重
一般
一般
低价

资料来历:揭露资料收拾

    磷酸铁锂相对于传统的钴酸锂、锰酸锂等二元锂电资料而言,是一种新式锂离子电池电极资料。磷酸铁锂的原物料来历更广泛、价格更低价且无环境污染。

    磷酸铁锂职业上游包含碳酸锂、氢氧化锂、草酸亚铁、氧化铁红、磷酸铁、磷酸氢铵、磷酸铵、磷酸二氢铵等原资料,上游原资料除掉碳酸锂、氢氧化锂等产品外,供应极为丰厚,产品的出产本钱也相对较低。

    因为磷酸铁锂的橄榄石结构,具有先天性的结构安稳特性,特别是在安全性和循环功能等方面具有无与伦比的优势,尤其是它的安全性备受推重,即便在过充电状况下也不会发作游离氧,不好电解液反响,被穿刺短路也不会起火,是现在真实可以称得上安全的锂离子电池。所以选用磷酸铁锂正极资料的电池可广泛使用于多个范畴,例如,便携式电子设备、电动工具、电动自行车、新动力客车、军事航空航天等。

    正极资料是锂电电池的要害性资料,占有了电池本钱的 30-40%,一起正极资料的功能也是约束锂离子电池容量进一步前进的要害要素,可以说只要把握了正极资料才干把握电池。

    近几年全球,尤其是我国,锂电池的技能前进首要推进力以及首要的商场需求现已逐步转变为新动力轿车所需求的动力电池范畴。磷酸铁锂因为电容较高、循环寿数长、价格低价,公认为是大型动力电池的较为抱负正极资料,开端被广泛使用与商用车商场。

    之前磷酸铁锂的根底专利绝大大都都被国外大公司把握,且这些大公司现已构成了专利联盟。我国磷酸铁锂正极资料厂商很多,可是现在还没有真实的领军企业,一起缺少具有自主知识产权的中心技能,因而,在专利诉讼中处于弱势。

    2014年之后,由我国电池工业协会牵头,成功申述三家外资企业磷酸铁锂电池专利无效,然后让我国磷酸铁锂电池工业完全脱节国外专利捆绑,为我国开展新动力轿车打扫阻止;我国很多企业把握微纳结构碳包覆技能,弥补了资料电导率不高的缺陷;我国已树立完好的资料出产链,价格日趋合理;电池出产水平不断前进,产品功能安稳。

    因为新动力轿车的开展根据其经济性,技能的可完结性,其工业化往往是由商用车逐步向乘用车涣散,我国的新动力轿车工业最早起源于商用车的公共轿车、大巴等范畴,在技能开展相对老练之后,逐步向乘用车开展。因而我国的磷酸铁锂电池在我国开展较早,并因为国轩高科、万向123、比亚迪等抢先企业的推进,逐步从商用车向乘用车商场拓宽。在2014年打破国外的技能独占之后,经过一段时间的海外并购,自主研制,我国的磷酸铁锂电池现已是在全球具有必定的技能抢先优势的电池种类。磷酸铁锂现在被广泛使用在新动力客车和专用车范畴,乘用车范畴占比相对较小。

磷酸铁锂下流商场结构

资料来历:智研咨询收拾

    据计算,2015年磷酸铁锂和三元电池占比分别为69%和28%,2016年是60%和38%。在2017年将呈现出根本对半分的商场格式,到2018年三元电池占比现已超越磷酸铁锂电池。三元电池成为干流,这一进程也导致三元正极资料商场需求剧增,磷酸铁锂的商场的添加相对缓慢。

    2015年以来新动力轿车各类动力电池装机结构的演化,可以发现三元资料走强已是显着的趋势。不过,这一格式的演化系乘用车商场的走强和客车商场的疲软双向效果构成——三元资料电池的装机大户是新动力乘用车,而新动力客车是磷酸铁锂电池的装机大户,近几年新动力客车商场持续低迷,其在磷酸铁锂电池商场的高权重构成了该类型装机量的接连下行,变相也推高了三元资料电池的出货比重。一起国家在新能轿车范畴的方针也加快了这一进程的演化。

    国家在2016-2017年公布的新动力轿车补助方针以乘用车商场为主,一起补助的拟定的方针首要以电池堆的能量密度以及续航路程为首要方针,与三元资料比较,磷酸铁锂电池的能量密度显着较低,因而很多新动力轿车企业寻求高额补助,逐步抛弃磷酸铁锂动力电池,转向三元资料道路,三元成为动力电池干流技能道路。但在新动力轿车的全体添加上,磷酸铁锂职业产需和商场规划在2013-2017年内仍坚持相对的高速添加。

    2013年磷酸铁锂职业商场规划约为5.52亿元,我国2017年,我国磷酸铁锂职业商场规划添加至92.09亿元,商场规划增同比2016年添加46.11%。近几年我国磷酸铁锂职业商场规划及添加状况如下图所示:

2013-2017年我国磷酸铁锂职业商场规划及添加状况

资料来历:智研咨询收拾

    2017年我国磷酸铁锂产值为10.10万吨,年度出口数量为0.01万吨,进口数量为0.12万吨,我国磷酸铁锂表观消费量为10.21万吨

2013-2017年我国磷酸铁锂供需平衡计算图

资料来历:智研咨询收拾、我国海关

    2017年沃特玛对磷酸铁锂资料的使用量到达近2万吨,占有了27%的商场比例。跟着债款危机迸发,沃特玛在2018年一蹶不振,受此影响,磷酸铁锂需求量显着下滑,而从前的使用量三巨子也仅剩比亚迪、CATL两家,首要磷酸铁锂企业的产值在7月之后也呈现了必定的下滑。

    因为2018年沃特玛经营不善,资金链断裂,企业濒临破产,磷酸铁锂职业需求量大幅下降,商场规划也大幅下降。2018年我国磷酸铁锂职业需求量约7.39万吨,商场规划约51.73亿元。

    出产状况方面,年头受补助方针影响,干流企业都停减产做技改,一直到5月份商场才回复到2016年出产水平,7月份到达高峰,之后受环保及本钱等影响,再次呈现减产现象。

2018年我国磷酸铁锂电池月度产值计算(14家首要企业)

资料来历:揭露资料、智研咨询收拾

    而跟着动力电池商场集中度的日益提高和三元电池商场占比快速提高,磷酸铁锂资料职业加快洗牌,两极分解的开展趋势已成定局。

磷酸铁锂企业商场集中度

资料来历:智研咨询收拾

    尽管2018年磷酸铁锂职业开展不如预期,但总的来看,磷酸铁锂职业仍有显着的开展时机。智研咨询发布的《2019-2025年我国磷酸铁锂电池职业商场潜力剖析及出资时机研讨陈述》指出,未来磷酸铁锂的开展时机首要因为以下几个要素的推进:

    首先是新动力轿车补助方针改动。2019年3月26日,国家财政部官网发布了《关于进一步完善新动力轿车推广使用财政补助方针的告诉》,(以下简称《告诉》)补助退坡的靴子总算落地,从详细的方针来看,告诉中指出“纯电动乘用车动力电池体系的质量能量密度不低于125Wh/kg,125(含)-140Wh/kg的车型按0.8倍补助,140(含)-160Wh/kg的车型按0.9倍补助,160Wh/kg及以上的车型按1倍补助。”

    一起在2019年3月26到6月25日的过度期内,过渡期内250km续航以下的电动车,只能取得2018年10%的补助,假如续航大于250km则可按2018年补助规范的0.6倍履行。

    现在一般的成组系数在73%~68%之间,这一数值不久之前仍是0.6~0.7。也就意味者,125-140Wh/kg的体系能量密度对应的单体能量密度则是170~200 Wh/kg,140~160Wh/kg的体系能量密度对应的单体能量密度则是190~240 Wh/kg。

    从现在的三元的资料与磷酸铁锂的单体能量密度来看,三元资料根本超越 200Wh/kg,磷酸铁锂一般水准为150Wh/kg~160 Wh/kg,水平较高的企业可以做到180~190 Wh/kg。在考虑动力电池封装技能的前进,轿车全体的模块规划运用等要素的效果下,带动的体系能量密度与单体能量密度的比值上升影响,磷酸铁锂电池做到125~140Wh/kg现已成为现在可完结或是在未来一到两年内可以完结的方针,磷酸铁锂电池在乘用车范畴现已具有极强的竞赛力,但考虑到高端产能现在还相对有限,磷酸铁锂的在乘用车中的使用仍将遭到必定约束。

    但可以确认的是,跟着补助的退坡,企业的本钱压力增大,企业为了降低本钱,更多厂家挑选了价格友爱的磷酸铁锂电池,补助的退坡将对低端的本钱较高三元资料构成必定的冲击。

    其次“打铁还需本身硬”, 除了价格,磷酸铁锂电池功能水平的不断提高是商场挑选它的更重要原因。我国的磷酸铁锂电池技能在全球也归于榜首队伍,国轩高科180Wh/kg单体能量密度的磷酸铁锂电池的出产,在乘用车上体系能量密度挨近130Wh/kg,可以满意400公里左右的续驶路程要求。其新开发的190Wh/kg的圆柱电芯产品也将于2019年量产。

    最终,从供需的视点来看,磷酸铁锂在某些部分也有强势的回归。从需求侧的视点来看,这种趋势现已十分显着。面对着补助方针的大幅退坡,车企现已转化曩昔盲目寻求能量密度的拿补助思路,而开端全面商场化的导向,根据本钱和功能的归纳考虑,在A00级车型需求显着,一起2018年第5-8批新动力轿车引荐目录中,有17款纯电动乘用车选用了磷酸铁锂电池。在电动物流车、48V微混体系、电动网约车、电动叉车等细分范畴上开端呈现显着需求,一起,在基站储能、电网储能等范畴,磷酸铁锂的使用也开端昂首。

    从供应侧的视点来看,持续下滑的原资料价格,以及曩昔几年出资带来的产能开释,意味着磷酸铁锂电池的商场价格还将存在进一步下降的空间。到2018年底,磷酸铁锂电池的体系价格在1~1.1元/wh左右,估计2019年将会大概率降到1元/wh以下,价格的下滑也为其更大规划的使用供应了或许。

    在技能功能上,作为最早工业化的动力电池技能道路,干流磷酸铁锂电池企业经过不断的迭代,从电芯规划、资料挑选、工艺匹配、出产设备、Pack轻量化等环节都做了持续性的立异。

    但总的来看,因为磷酸铁锂的能量密度有限,低温发动才能欠安,磷酸铁锂在未来很难超越三元资料,尤其是在三元资料本身仍有显着的技能前进空间,从三元资料的演化以及方针取向来看,NCM的811以及NCA将成为干流,单体250~300Wh/kg的三元资料将成为未来两到三年内的干流。国内一些首要的磷酸铁锂电池企业也在活跃的在布局三元资料,如国轩高科,比亚迪,而首要的三元资料供应企业如宁德年代也在活跃的发力磷酸铁锂,未来职业界企业“两条腿走路”将成为常态。

    估计到2025年我国磷酸铁锂职业需求总量将回升至12.23万吨,国内磷酸铁锂商场规划将到达88.06亿元。

2018-2025年我国磷酸铁锂需求总量及规划猜测图

资料来历:智研咨询收拾

    别的值得注意的一点是,磷酸铁锂的商场正在加快整合,受原资料价格跌落和需求下滑影响,2018年以来,杭州金马、河南朗泰、台湾立凯等企业纷繁退出铁锂商场,而浩普瑞、特瑞、金锂等受需求大减影响也难以安稳出产,而比亚迪、贝特瑞、北大先行等龙头却在逆势扩产中。磷酸铁锂商场供应体系也发作了剧变。在TOP3企业中,2017年由贝特瑞、提高、比亚迪占有,而2018年的则由德方纳米、贝特瑞、湖北万润占有,商场占比分别为18%、16%和14%。

    尽管跟着我国对磷酸铁锂的需求逐步添加,估计未来磷酸铁锂职业商场规划将持续添加。但未来可以给动力电池企业大规划供货的铁锂资料企业只会剩少数几家,绝大部分企业都将转向储能或其它范畴乃至被筛选出局。而有资金实力、产品有特性、技能有立异、客户结构杰出的铁锂资料企业会在未来商场竞赛中占有有利方位。 

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