磷酸鐵鋰電池行業(yè)調(diào)研 2023磷酸鐵鋰電池行業(yè)現(xiàn)狀分析

• 黃文玉 2023年5月24日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟 876 54
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磷酸鐵鋰電池，是一種使用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料，碳作為負(fù)極材料的鋰離子電池，單體額定電壓為3.2V，充電截止電壓為3.6V~3.65V。

一、磷酸鐵鋰電池的概念

磷酸鐵鋰電池，是一種使用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料，碳作為負(fù)極材料的鋰離子電池，單體額定電壓為3.2V，充電截止電壓為3.6V~3.65V。充電過程中，磷酸鐵鋰中的部分鋰離子脫出，經(jīng)電解質(zhì)傳遞到負(fù)極，嵌入負(fù)極碳材料;同時(shí)從正極釋放出電子，自外電路到達(dá)負(fù)極，維持化學(xué)反應(yīng)的平衡。放電過程中，鋰離子自負(fù)極脫出，經(jīng)電解質(zhì)到達(dá)正極，同時(shí)負(fù)極釋放電子，自外電路到達(dá)正極，為外界提供能量。磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、安全性能好、自放電率小、無記憶效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。

磷酸鐵鋰電池左邊是橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4材料構(gòu)成的正極，由鋁箔與電池正極連接。右邊是由碳(石墨)組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極連接。中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開，鋰離子可以通過隔膜而電子不能通過隔膜。電池內(nèi)部充有電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝。

二、磷酸鐵鋰電池行業(yè)現(xiàn)狀分析

我國《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出“我國新能源汽車發(fā)展的總體目標(biāo)是：到2020年，新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量達(dá)到500萬輛，我國節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界前列”。磷酸鐵鋰電池由于其在安全性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于乘用車、客車、物流車、低速電動(dòng)車等，雖然，在當(dāng)前新能源乘用車領(lǐng)域，受國家對新能源汽車補(bǔ)貼政策影響，憑借能量密度的優(yōu)勢，三元電池占據(jù)著主導(dǎo)地位，但是磷酸鐵鋰電池仍在客車、物流車等領(lǐng)域占據(jù)不可替代的優(yōu)勢?？蛙囶I(lǐng)域，磷酸鐵鋰電池在2018年第5批、第6批、第7批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》( 以下簡稱《目錄》)中占比約為76%、81%、78%，依舊保持主流。專用車領(lǐng)域，磷酸鐵鋰電池在2018年第5批、第6批、第7批《目錄》中占比分別約30%、32%、40%，應(yīng)用比例逐步增加。

從上游原材料領(lǐng)域來看，由于磷化工屬于高能耗行業(yè)，過去幾年當(dāng)中國內(nèi)“三磷整治”疊加環(huán)保的趨嚴(yán)導(dǎo)致磷礦和磷銨的產(chǎn)能持續(xù)縮減，2016年以來國內(nèi)磷礦石產(chǎn)量呈持續(xù)下降趨勢，從1.44億噸下降至8893萬噸。從2020年起，國內(nèi)磷礦石的產(chǎn)量開始趨于穩(wěn)定，未來隨著磷銨產(chǎn)能的持續(xù)縮減。

2020年年底以來，隨著下游市場需求旺盛，而上游原材料價(jià)格上漲，同時(shí)磷酸鐵鋰市場供給偏緊等因素影響，帶動(dòng)產(chǎn)品價(jià)格不斷上漲，甚至于遠(yuǎn)超2019年同期價(jià)格，磷酸鐵鋰正極材料價(jià)格的上漲通過產(chǎn)業(yè)鏈傳導(dǎo)至動(dòng)力電池領(lǐng)域。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國磷酸鐵鋰電池行業(yè)市場全景調(diào)研及投資價(jià)值評(píng)估研究報(bào)告》顯示：

隨著儲(chǔ)能市場的興起，近年來，一些動(dòng)力電池企業(yè)紛紛布局儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，為磷酸鐵鋰電池開拓新的應(yīng)用市場。一方面，磷酸鐵鋰由于超長壽命、使用安全、大容量、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，可向儲(chǔ)能領(lǐng)域轉(zhuǎn)移將會(huì)延長價(jià)值鏈條，推動(dòng)全新商業(yè)模式的建立。另一方面，磷酸鐵鋰電池配套的儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)成為市場的主流選擇。據(jù)報(bào)告，磷酸鐵鋰電池已經(jīng)嘗試用于電動(dòng)公交車、電動(dòng)卡車、用戶側(cè)以及電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻。

目前我國磷酸鐵的產(chǎn)能較為分散，數(shù)據(jù)顯示，2021年5月我國磷酸鐵產(chǎn)能約為29.1萬噸。過去由于磷酸鐵行業(yè)的需求相對較小，其制備基本由中游的電池材料生產(chǎn)企業(yè)外購原材料生產(chǎn)，成本高，廠家規(guī)模小，行業(yè)集中度較低，其中市占率最大的企業(yè)是湖南雅城，擁有6萬噸產(chǎn)能，市占率為21%，而市場集中度CR4僅為51%，行業(yè)未來的競爭格局仍存在較多變數(shù)。

從企業(yè)格局來看，我國磷酸鐵鋰電池行業(yè)格局較為集中，行業(yè)已形成較高的進(jìn)入壁壘，龍頭企業(yè)掌握著行業(yè)前沿技術(shù)、核心客戶資源，寧德時(shí)代、比亞迪等龍頭企業(yè)將是眾多車企的第一電池供應(yīng)商的首選。

根據(jù)中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2021年7月，我國動(dòng)力電池產(chǎn)量共計(jì)17.4GWh，同比增長185.3%，環(huán)比增長14.2%。其中，三元電池產(chǎn)量8.0GWh，占總產(chǎn)量的46.0%，同比增長144.0%;磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量9.3GWh，占總產(chǎn)量的53.8%，同比增長236.2%，磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量連續(xù)三個(gè)月超過三元電池，進(jìn)而帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游市場的快速發(fā)展。

中國磷酸鐵鋰電池行業(yè)的發(fā)展隨著新能源汽車行業(yè)的崛起而大幅增長，到2021年產(chǎn)量、銷量、裝機(jī)量分別為219.7GWh、186GWh、154.5GWh，2022年上半年分別為206.4 GWh 、205.4 GWh 、110.1 GWh。在新能源汽車補(bǔ)貼政策變動(dòng)、成本優(yōu)勢凸顯、性能持續(xù)改善等利好因素影響之下，磷酸鐵鋰電池在2021年滲透率達(dá)51.7%，成功超越三元電池成為主流產(chǎn)品，2022年上半年滲透率進(jìn)一步提升至58.5%。2022年上半年，我國動(dòng)力電池裝車量110.1吉瓦時(shí)，同比增長109.8%。其中三元電池裝車量占比41.4%，同比增長51.2%;磷酸鐵鋰電池裝車量占比58.5%，同比增長189.7%。

一般來說，電動(dòng)車退役磷酸鐵鋰電池仍有接近80%的容量剩余，距離60%徹底報(bào)廢容量下限仍有20%的容量，可用于比汽車電能要求更低的場合，如低速電動(dòng)車、通訊基站等，實(shí)現(xiàn)廢舊電池的梯次利用。從汽車上退役下來的磷酸鐵鋰電池仍有較高的利用價(jià)值。動(dòng)力電池的梯次利用流程如下：企業(yè)回收退役電池—拆解—檢測分級(jí)—按容量分類—電池模塊重組。在電池制備水平下，廢舊磷酸鐵鋰電池的剩余能量密度可以達(dá)到60~90Wh/kg，再循環(huán)壽命可以達(dá)到400~1000次，隨電池制備水平的提高，再循環(huán)壽命還可能進(jìn)一步提升，與能量為45Wh/kg、循環(huán)壽命約500次的鉛酸電池相比，廢舊磷酸鐵鋰電池仍然具有性能優(yōu)勢。而且廢舊磷酸鐵鋰電池成本較低，僅為4000~10000元/t，具有很高的經(jīng)濟(jì)性。

三、磷酸鐵鋰電池市場未來投資前景分析

磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、自放電率小、無記憶效應(yīng)、綠色環(huán)保等一系列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，并且支持無級(jí)擴(kuò)展，適合于大規(guī)模電能儲(chǔ)存，在可再生能源發(fā)電站發(fā)電安全并網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)峰、分布式電站、UPS電源、應(yīng)急電源系統(tǒng)等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。

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