支持磷酸鐵鋰電池獲取市場(chǎng)認(rèn)可的三大理由
一、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng),技術(shù)路線(xiàn)分化
中短期來(lái)看,壓制磷酸鐵鋰電池需求的政策因素逐步弱化。2019年12月,工信部等部門(mén)起草的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》(征求意見(jiàn)稿)對(duì)外公開(kāi)征求意見(jiàn),下表梳理了四個(gè)規(guī)劃文件,可以清晰地看到政策思路的變化,新版規(guī)劃未設(shè)定能量密度、續(xù)駛里程等指標(biāo)。展望未來(lái),隨著消費(fèi)者對(duì)新能源汽車(chē)認(rèn)可度的提高,市場(chǎng)將起決定性作用,企業(yè)的自主選擇權(quán)將增強(qiáng),產(chǎn)品及技術(shù)路線(xiàn)的多樣性將增加。
過(guò)去幾年,國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)的發(fā)展主要依賴(lài)補(bǔ)貼政策的推動(dòng),電動(dòng)車(chē)特別是純電動(dòng)乘用車(chē)主要根據(jù)續(xù)駛里程劃?rùn)n補(bǔ)貼,續(xù)駛里程越高,單車(chē)補(bǔ)貼額也越高,例如,2019年,續(xù)航在250-400km之間的車(chē)輛補(bǔ)貼為1.8萬(wàn)元,大于400km續(xù)航的車(chē)輛補(bǔ)貼2.5萬(wàn)元;補(bǔ)貼系數(shù)則根據(jù)電池質(zhì)量能量密度劃?rùn)n,動(dòng)力電池系統(tǒng)的質(zhì)量能量密度低于120Wh/kg無(wú)補(bǔ)貼,120-140Wh/kg的車(chē)型按0.s倍補(bǔ)貼,140-160Wh/kg的車(chē)型按0.9倍補(bǔ)貼,160Wh/kg及以上的車(chē)型按1倍補(bǔ)貼。這樣的補(bǔ)貼政策引導(dǎo)車(chē)企推出更長(zhǎng)續(xù)駛里程的車(chē)輛,搭載更高能量密度的電池,乘用車(chē)紛紛搭載三元電池,磷酸鐵鋰電池的需求受到壓制。
二、技術(shù)進(jìn)步,體積密度提升
根據(jù)我們的動(dòng)力電池成本模型,其他參數(shù)設(shè)定一致的情況下,磷酸鐵鋰電池包體積能量密度要比三元電池包低15%-25%,這意味著在同一輛電動(dòng)車(chē)?yán)锩妫姿徼F鋰電池的帶電量要比三元電池低15%-25%,也就是說(shuō),搭載磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)駛里程更短?!暗镀姵亍狈桨甘沟昧姿徼F鋰電池體積能量密度取得突破。2020年1月11日,比亞迪董事長(zhǎng)兼總裁王傳福在中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇(2020)上發(fā)言,比亞迪開(kāi)發(fā)的“刀片電池”屬于新一代磷酸鐵鋰電池(超級(jí)磷酸鐵鋰電池),將于2020年量產(chǎn),體積比能量密度比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池提升50%,具有高安全、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)。由于磷酸鐵鋰電池的安全性更好,因此“刀片電池”更適合磷酸鐵鋰電池。表3是比亞迪“刀片電池”專(zhuān)利中的數(shù)據(jù),利用“刀片電池”新方案,電池包體積能量密度比對(duì)照組明顯提升。
三、成本下降,油車(chē)平價(jià)漸近
動(dòng)力電池成本的下降主要依賴(lài):(1)技術(shù)進(jìn)步(提升電壓、精簡(jiǎn)基材等);(2)使用更具性?xún)r(jià)比的材料體系(高鎳三元、磷酸鐵鋰等);(3)更低的物料價(jià)格;(4)精簡(jiǎn)電池結(jié)構(gòu);(5)工藝改進(jìn)(提升材料利用率、良品率);(6)設(shè)備改進(jìn)(提升自動(dòng)化水平、減少設(shè)備投入、降低故障率等)。
動(dòng)力電池Pack主要由電芯、模組硬件、電池包硬件構(gòu)成。根據(jù)我們的動(dòng)力電池成本模型,電芯硬件在Pack中成本占比不到5%,模組硬件占比約15%。因此,整合精簡(jiǎn)電芯、模組硬件成為動(dòng)力電池降本的重要路徑之一。
根據(jù)我們的動(dòng)力電池成本模型,參考CATL提出的CIP技術(shù)(Ce11To Pack),假設(shè)模組硬件物料成本降低s0%,減掉相應(yīng)的模組組裝設(shè)備和人員,那么與Pack成本原值相比,結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)后的電池包成本下降約10%-15%。從圖35來(lái)看,采用CIP技術(shù)方案后,磷酸鐵鋰電池包的成本由0.66元/Wh降至0.57元/h。