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博鱼体育磷酸铁锂电池应用展望
日期:2021-10-23  人气:

     摘要:2020年以来,磷酸铁锂电池商场开端回暖并进入了新的添加周期。特斯拉搭载磷酸铁锂电池敏捷拉动了磷酸铁锂商场。2021年头新动力轿车补助政策正式落地,给主机厂在新动力车型规划方面指明晰方向。2021年之后磷酸铁锂电池在新动力轿车、储能、二轮车、重型货车、电动船只都将有愈加微弱的开展。本文根据作者的工作经验和公开信息,总结了磷酸铁锂资料的产销状况、商场会集度、价格趋势以及磷酸铁锂电池企业新的开展方向。

    1引言

    跟着全球经济不断开展,动力危机逐步加深、环保认识不断增强,作为新动力及环保低碳的动力电池工业得到迅猛开展,而锂离子电池凭仗其优异的功能以及适中的制作本钱成为很多动力电池的干流开展方向[1]。跟着资料及电池功能技能不断突破和生产本钱的逐步下降,锂离子电池质轻、续航路程长、适用范围广、能量密度高、输出功率高的优势将逐步得到强化,被作为首要的动力电池开展,是当今新动力车动力电池的首要类型[2]。

    现在国内外工业化使用的锂离子动力电池正极资料有磷酸铁锂(以下简称为LFP)、锰酸锂、三元(镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂)等[3,4],其间磷酸铁锂以其较高的安全稳定性、较长的循环寿数和更低的本钱优势在国内得到了敏捷的生长[5-9],伴跟着新动力轿车及动力电池的快速开展,近几年磷酸铁锂资料职业技能工艺不断成熟,同质化竞争凸出,根据技能快速迭代和工业生态合作,磷酸铁锂商场在稳步生长中加快向龙头企业会集,职业会集度进一步进步。磷酸铁锂固有的本钱优势,在本钱灵敏的商场存在顽强的生存空间,叠加一些新技能方案可在一定程度处理功能短板。在过去的一年,磷酸铁锂工业链需求现已回暖,供需格式得到了改进,磷酸铁锂在动力电池商场位置上升将会得到进一步强化。

    2磷酸铁锂电池的使用范畴

    磷酸铁锂电池现在使用的范畴包含新动力轿车、储能、5G基站、二轮车、重型货车、电动船只等范畴,其间新动力轿车范畴使用占比最大,包含新动力乘用车、新动力客车和新动力专用车;储能范畴现在使用磷酸铁锂电池占比超越94%,包含新品电池与梯次电池,首要使用在UPS、后备电源以及通讯储能等范畴;电动船只商场未来开展预期较好,该范畴使用现在全部是磷酸铁锂电池;磷酸铁锂电池在二轮车换电商场也开端使用起量。跟着商场开端进一步摆脱政策化,走向真正商场化,磷酸铁锂电池的时机也将进一步打开。

    3磷酸铁锂电池的使用展望

    3.1在新动力轿车范畴的使用展望

    2020年以来,磷酸铁锂电池商场开端回暖,进入到新的添加周期,上一年年头特斯拉与宁德年代合作入局“无钴电池”,让磷酸铁锂电池再一次回到舞台中心。特斯拉电动车搭载磷酸铁锂电池无疑敏捷拉开了磷酸铁锂电池在动力电池商场强势回归的序幕。受国产Model3、比亚迪汉EV、宏光MINIEV等多款配套磷酸铁锂电池的车型销量大幅添加带动,包含宁德年代、比亚迪、国轩高科、瑞浦动力、鹏辉动力等多家电池企业,在乘用车商场的LFP电池装机电量大增。根据职业数据计算,磷酸铁锂电池出货量占动力电池总出货量份额从2019年28%上升至2020年的35-40%左右。

    2021新年伊始,最新的工业动态预示,LFP电池将在2021年的乘用车范畴掀起一股浪潮。从工业政策层面看,2021年头新动力轿车补助政策正式落地,给主机厂在新动力车型规划方面指明晰方向。从大的趋势看,新动力轿车现已完成了由国家政策为推手的工业开展方式,向商场需求为推手的开展方式的改变。

    2021年新动力轿车补助规范在2020年根底上退坡20%,补助政策的施行叠加补助过渡期的消除,将有利于促进2021年新动力乘用车全年产销量正常添加。从工业布局层面看,宁德年代、比亚迪、国轩高科等头部电池企业都在活跃加码磷酸铁锂电池产能建设.宁德年代和比亚迪推出的根据磷酸铁锂方案的CTP电池和刀片电池现已得到了商场认可,现在正在活跃扩充旗下磷酸铁锂电池产能。

    除此之外,国轩高科也对其LFP电池产品进行了技能升级,日前最新推出了210Wh/Kg磷酸铁锂软包电芯和JTM技能。各大干流电池公司均在大幅扩充LFP电池产能和进行产品升级,并在2021年乘用车LFP电池配套方面抢占商场先机。整体来看,跟着各大乘用车主机厂加快推出LFP车型和电池企业进一步降低制作本钱,LFP电池在乘用车范畴的竞争优势将进一步凸显,国内乘用车范畴的动力电池装机排名也将呈现新一轮调整。

    为了预算我国2021-2025年磷酸铁锂电池的装机量,咱们进行如下假定:首先,我国新动力轿车产销在2021-2023年坚持稳步添加;2024-2025年高等级自动驾驶和新动力轿车的协同效应明显表现。至2025年,新动力乘用车产销规划到达550万辆,加上商用车、专用车后接近600万辆,基本实现《新动力轿车工业开展规划(2021-2035年)》的预设目标。

    其次,纯电动乘用车内部,A00级车型坚持约20%份额,且磷酸铁锂电池依托本钱优势渗透率逐年进步,终究占有主导位置;A0~A1级车型坚持约50%份额,综合考虑空间、续航、本钱和动力性等要素,铁锂占比稳中有升,整体而言,磷酸铁锂动力电池迎来乘用车范畴的用量和定位双升。

    最后,纯电动乘用车每类车型的单车带电量逐年小幅进步。根据以上预估,至2025年,国内磷酸铁锂动力电池装机量估计将达136GWh,磷酸铁锂在动力电池商场中的份额有望到达40%到50%之间。假如放眼全球,考虑到主机厂龙头企业对磷酸铁锂电池的情绪也有所改变,铁锂电池或许有更广阔的的商场空间,届时,全球仅用于动力电池的磷酸铁锂年产值或许逼近50万吨左右。总归,从工业开展初期的干流选择、工业快速开展期到逐步成熟期,磷酸铁锂动力电池行将迎来蓬勃开展,并有望终究基业长青。

    3.2在通讯储能范畴的使用展望

    磷酸铁锂电池在5G基站方面的使用也呈现出快速添加态势,敞开了新的商场时机,2020年上半年,我国铁塔和我国移动先后进行5G基站备用电源磷酸铁锂电池储能项目的投标,中标企业包含鹏辉动力、亿纬锂能、南都电源、中天科技、海四达、双登集团、雄韬电源、光宇电源、力朗电池等。《我国铁塔与我国电信备电用磷酸铁锂电池产品联合会集投标项目投标布告》正式发布,投标预估量为2.09GWh。未来我国至少需求新建或改造1438万个基站,以单站能耗2700W、应急4h进行预算,5G基站储能商场未来将供给155GWh的磷酸铁锂电池需求空间,对应的商场规划将超越1000亿元。

    3.3在二轮车范畴的使用展望

    磷酸铁锂电池在电动自行车职业也得到了很好的使用,从国内商场看,新国标的施行,带来了大规划的替换需求,将推动两轮电动车的销量不断走高。同享经济持续开展,同享电单车大规划投放商场,也为两轮电动车的产销量走高供给了微弱动力。在宁德年代、比亚迪、国轩高科等电池龙头企业与哈啰、滴滴等同享电单车巨子合作的带动下,磷酸铁锂电池放量明显,多家原以锰酸锂电池或三元电池为首要技能路线的二轮车电池企业开端转向磷酸铁锂电池,2021年磷酸铁锂电池的商场份额有望大幅添加。综上,二轮车在新国标、同享、外卖、快递、出口等很多利好要素的驱动下将会迎来爆发式添加,在2022~2023年期间超越5000万辆,直奔6000万辆而去,初步预测到2025年,70%的电动自行车将为锂电车型。

    从海外商场看,新冠疫情改变了欧美许多民众的出行理念和出行方式,电动两轮车以其清洁、快捷的优点深受欢迎东南亚及印度等地经济蓬勃开展,低本钱、可靠经用的电动两轮车以其无与伦比的性价比,将成为数亿计民众出行的首要交通工具。海外商场的微弱需求,将为我国电动两轮车的产值添加供给千万级别的增量空间。两轮电动车,将成为一个数千亿规划的巨大工业,成为我国制作业的标志,伴跟着一带一路战略走向全球化,服务数十亿人的出行,为全人类的幸福生活供给动力。

    3.4在重型货车范畴的使用展望

    磷酸铁锂电池在重卡范畴的使用在加快拓宽。工信部公示了最新一批《路途机动车辆生产企业及产品布告》,新动力物流车方面呈现了16款重卡,其间10款清晰搭载磷酸铁锂电池。并且电动重卡凭仗超高的经济性现已被例如公铁联运、矿场、钢厂、港口等范畴所选用。职业估计在“十四五”期间,纯电动重卡渗透率能够到达10%,假如2025年重卡销量到达100万辆,纯电动重卡估计近10万辆。以一汽解放J6P纯电换电牵引车为例,其装备的是宁德年代的磷酸铁锂电池,电量达282kWh。假如以250kWh作为平均水平来计算,10万辆重卡至少需求装备25GWh的电池。

    3.5在电动船只范畴的使用展望

    电动化的浪潮在船只范畴正加快席卷。电动船只和电动轿车的使用范畴大有不同,对锂电池的功能要求侧重点也不尽相同。现在不少电池企业现已加快了锂电船只布局,宁德年代、亿纬锂能和国轩高科是电动船只范畴布局的典型代表企业。就现在来看亿纬锂能、宁德年代、国轩高科所布局的电动船只,无一例外都选用了磷酸铁锂电池。

    现在,比较传统的燃油本钱,磷酸铁锂电芯价格在船只使用范畴已具有经济性。安全性方面,近年磷酸铁锂动力电池及BMS电池管理体系开展敏捷,充放电倍率的进步使船只启动加快及动力操控性更好,也现已具有了在船只上推广使用的技能条件。磷酸铁锂电池以其高安全性、长寿数、低本钱、功能均衡等多方优势成为现阶段船只用动力电池的最优选择。

    跟着环保政策日趋严厉,一起锂电池技能的不断进步,估计未来几年船只电动化将进入快速开展期,并且纯电动船将成为开展的干流方向。一辆新动力轿车的锂电池容量平均在40-50度,而一艘豪华电动游船的电池容量在3000度左右。估计2025年全球电动船只商场规划将达450多亿元,商场前景十分广阔。船只电动化带来的锂电池需求将进入快速添加期,估计2025年电动船只对磷酸铁锂电池的需求量将超越6GWh。

    4磷酸铁锂资料的产销状况、商场会集度及价格趋势

    磷酸铁锂电池大势逆袭的趋势下,磷酸铁锂资料其产销状况、商场会集度、价格也随之发生变化。从产销数据上看,2017-2018年产值坚持在7-8万吨,2019开端储能范畴的需求添加导致总产值进步至9-10万吨,2020年因为下半年需求旺盛,磷酸铁锂产值增至14万吨。2021年新动力轿车、重卡、船只、电化学储能等多个范畴需求共同释放,预算今年磷酸铁锂资料需求到达25万吨左右。从商场会集度方面,2020年磷酸铁锂电池商场会集度较高,几家头部企业占有了大约80%-90%的商场份额。

    从价格方面来看,因为磷酸铁锂电池出货量添加导致的短期供需紧张,磷酸铁锂资料从2020年11月初开端提价,2021年头,干流磷酸铁锂资料价格为4-4.3万元/吨左右,储能用磷酸铁锂资料价格为3.5-3.8万元/吨左右,动力用磷酸铁锂资料价格为4.3万元/吨左右。但考虑到职业总磷酸铁锂资料产能并不小,一起受上游矿产期货影响较小,估计2021年磷酸铁锂资料价格将在小幅上涨后维持平稳运行。

    5磷酸铁锂电池企业新的开展方向

    磷酸铁锂电池在2021年之后会有更大规划的使用,磷酸铁锂电池企业在产品、运营、技能、布局等方面将呈现出如下变革:电池端出售转运营,企业将出售模式改变为租借运营,这会直接进步铁锂电池全生命周期经济性,并改进产品毛利率;在储能、船只等下流商场,出售环节呈现需求波动大,项目数量多,但单次采购量低等特色,方形铁锂电池通用化需求增强,特别是在通信储能和工业储能环节,模块化将有利于加快下流企业使用速度;铁锂资料在铁锂电池商场技能门槛降低,商场规划扩大、使用场景愈加丰富的趋势下,产品型号将逐步一致,出售价格进一步降低,企业生产功率和生产规划进一步进步;因为磷酸铁锂资料生产本钱中,用电本钱占比较高,跟着跟着宁德年代、比亚迪等企业在成渝、关中地区建厂,铁锂资料企业能够在各地电力价格差异寻找适合本身开展的平衡点。现在我国成渝、云贵、内蒙地区电力价格低廉,化工原料根底完善,可支撑企业接受部份的产能搬运。

    6结语

    迈入2021年,毫无疑问,磷酸铁锂电池将会在愈加多元化的商场使用中敞开更大的空间。本钱和安全性将持续是电池供应商在多种电池使用场景中需求首先考虑的要素,磷酸铁锂电池的优势在逐步闪现。在动力体系的全面电动化中,陆地交通车辆全面电动化的趋势不可逆转;船只电动化也在加快,相关规范陆续完善;储能范畴,包含与电网结合的大型储能和以5G基站为代表的小型储能,将会持续成为磷酸铁锂电池的第二大战场,这些都将是磷酸铁铁锂电池唱主角的使用商场。此外,在新式使用商场中,包含电动叉车、电动助力车、数据中心备电、电梯备电、医疗器械电源等场景,都将会给磷酸铁锂电池带来一定的时机和空间。能够预见,未来磷酸铁锂电池的使用范围将快速扩大,在动力电池商场位置将会得到强化。

    致谢:感谢科技部世界合作项目(2019YFE010200),科技部重点研发方案(2019YFA0705703和2018YFB0104400),清华大学-佛山先进制作研究院基金(2019THFS0132),清华大学自主科研方案(2019Z02UTY06)支撑。感谢中美清洁动力中心(CERC-CVC)和清华大学-张家港氢能与先进锂电技能研究中心的支撑。

    References

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