特斯拉所说的“无钴电池”是什么?它相比三元锂电池有何不同?

2024-05-13

1. 特斯拉所说的“无钴电池”是什么?它相比三元锂电池有何不同?

近日,关于“特斯拉可能会在国产车型上使用宁德时代无钴电池”的消息在新能源圈掀起了一阵不小的风波,同时资本市场也迅速作出反应,多家钴业企业的股价瞬间跌停。那么特斯拉所说的“无钴电池”是什么?本期的电动湃《有问必答》栏目,湃客和大家聊聊自己的看法。

无钴电池,顾名思义就是不含钴元素的电池。而现如今我们常见的三元锂电池,大都是NCM(镍钴锰)或NCA(镍钴铝),它们或多或少都会存在钴元素。而LFP(磷酸铁锂电池)则不含钴元素,所以外界普遍猜测特斯拉此次和宁德时代商谈的应该是磷酸铁锂电池。如果特斯拉所说的无钴电池真的就是磷酸铁锂电池,是否意味着特斯拉将放弃三元锂电池、转投磷酸铁锂电池的怀抱呢?
其实关于磷酸铁锂电池和三元锂电池的缠斗从来都没有停止过。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池具有热稳定性好、安全性能高、循环寿命长等优点,比如曾经有实验结果表明,三元锂电池在3900次循环后剩余容量为66%,而磷酸铁锂电池在5000次循环后剩余容量为84%。但是在电池的能量密度方面,磷酸铁锂电池不如三元锂电池。

2012年之前国内基本都是以磷酸铁锂电池为主要技术路线,可是后来随着特斯拉在2013年实现盈利,让人们看到了三元锂电池的潜力。另外国内近些年的新能源补贴金额基本都和高能量密度挂钩,而之前的LFP磷酸铁锂电池很难满足高能量密度的要求,所以渐渐被许多新能源乘用车所淘汰。
不过有得必有失,三元锂电池在提供高能量密度的同时,其安全隐患也不容忽视。特别是在NCM镍钴锰三元锂电池的元素配比渐渐从5:2:3升级到6:2:2再升级到8:1:1,三元锂电池的稳定性越来越差,自燃事件屡见报端。

不过就在大家都以为“无钴电池”就是磷酸铁锂电池时,特斯拉又放出了一个烟雾弹,称“无钴不一定是磷酸铁锂”。同时特斯拉还透露其自行研发的动力电池是一款超级电容电池,这无疑为“无钴电池”蒙上了一层迷雾。
其实超级电容并不是一个新概念,它已经被广泛运用在自动启停蓄电池上。超级电容的特性正好和三元锂电池相反,那就是长寿命、高稳定性和低能量密度。如果特斯拉所说的“无钴电池”真的就是超级电容的话,那么对于整个动力电池产业的改变将是颠覆性的。不过近几年并没有听到过超级电容在技术方面的颠覆,反倒是磷酸铁锂电池在不断得通过新技术提升电池能量密度。所以湃客认为特斯拉所说的无钴电池是超级电容的可能性不大,磷酸铁锂的概率更高一些,或者是两者的结合。

以上就是本期电动湃《有问必答》栏目的全部内容。你认为特斯拉提到的“无钴电池”是什么呢?欢迎在下方和我们互动留言。
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特斯拉所说的“无钴电池”是什么?它相比三元锂电池有何不同?

2. 无钴电池(磷酸铁锂电池)炒作机会和概念股梳理

   
   
     
   1、指数勉强算是调整了,北上资金也呈现一定流出了,不过这个量可没缩下去,属于正常的震荡,也可以说是正常回踩,基本在预期内的走势。现在的市场大家注意一点,我前面两天也说过,就是说做股票只要抓住投资主线和投资逻辑就行了,不用太在意大盘指数的涨或者跌了。因为同一时期一般市场只有1--3个可以波段做的主线,而这几个主线怎么可能决定指数是翻红还是翻绿呢?所以我们只需要考虑的是大环境上没风险就行了,指数仅仅是做个参考,思路的转变很重要。
    
   2、晚间出了个消息我估计有一拨人睡不着觉了,也有一拨人开始蠢蠢欲动了,这消息就是:特斯拉与宁德时代正在就无钴电池技术进行商讨。市场认为后市部分特斯拉 汽车 将大概率采用无钴电池。这里简单的跟大家科普一下:
   目前新能源车上面的动力电池一般包括储能电池和燃料电池,而我们平时说的锂电池就是属于储能电池一类的,简单说就是可以充电的。而锂电池里面又主要包含了三元锂电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池等,其中消息里面说的无钴锂电池基本上就是指的磷酸铁锂电池,而平时新能源车用的都是三元锂电池。这里面三元锂电池主要用在小轿车上,而磷酸铁锂电池主要用在大型车上比如电动大客车等。
     
   
     
   三元锂电池里面常用的一种金属就是钴,而钴有属于价格很贵的一种。所以特斯拉这次想转向无钴电池其实就是为了降低成本,而目前的磷酸铁技术也非常成熟了,所以后面国产特斯拉用无钴锂电池的概率还是很大的。但是需要注意的一点是就算采用无钴电池也仅仅只能是一部分车型,或者说是先试用在国产特斯拉上面,锂电池的优势地位短时间内还是无法动摇的,值得市场想象的其实还是这块新增的蛋糕到底能有多大。
   目前仅仅是一条消息而已,相关的当事公司还没有明确的表态说明,但是市场注定要热闹一下,目前就影响程度而言,短期对钴概念公司比如华友钴业等有利空,对上游锂离子产业比如 天赐材料、亿纬锂能、新宙邦 等持续利好、对磷酸铁锂电池首要概念股比如 宁德时代、比亚迪 是一级利好。宁德时代不用说了,当事人嘛!说起比亚迪还真得啰嗦两句,在目前的新能源车电池上面,比亚迪也是老牌了,他的磷酸铁锂电池技术是很棒的,只是迫于市场压力后面转移到了三元锂电池上面去了,不过在去年比亚迪又重新进行了磷酸铁锂电池的研究且有不错的成绩,要炒的话他可跑不掉。还有一些题材值得重视,也是游资炒作重点:
    合纵 科技  :公司磷酸铁产品项目主要和国内主要磷酸铁锂生产企业开展业务研究合作,与BYD刀片电池匹配产品在进行认证。
    国轩高科 :目前公司研发的磷酸铁锂单体电芯能量密度已达行业领先水平。
    湘潭电化 :公司有向深圳市比亚迪供应链管理有限公司供应磷酸铁锂产品。
    星云股份 :公司的检测设备可以用于磷酸铁锂刀片电池等多种类型的锂电池检测。
    西陇科学 :公司产品中钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂及相关配套产品可用于锂电池行业。
    
   3、操作方面,早盘买了些横店影视,原因就是这股近期北上资金持续买入我估计有要来一波,还记得我节前逢低买的思源电气吧,一样的道理。还有几只北上资金连续买的就是锐科激光、欧派家居等股,其他基本持股。光环新网两天已经6%了,然后强力新材连续上冲已经快20%了,前几天还加了一些。万马偏弱一些再等两天,趋势股一般是需要耐心的。不能说今天市场什么涨停了就玩什么。近几天文章中提及的 科技 ETF、久其软件、九阳股份等都是不错的。要有持股耐心,玩些游资股很不稳定的。
    
   
     
   4、个股机会上面,明天无钴锂电池我估计市场要疯狂挖掘一下了,概念股我上面已经梳理了,重点是宁德时代、比亚迪、国轩高科、天赐材料等。另外多注意下银行股,昨天买了些银行其实就是想期待一下后面降息的可能性的。不愿意选股的弄一些银行ETF潜伏放那也行,也没啥大风险。

3. 特斯拉强调未来用无钴电池 为什么却离不开钴?

根据英国金融时报报道, 特斯拉 据悉从嘉能可购买钴用于上海工厂与计划中的柏林工厂。消息曝出后,之前被特斯拉无钴化计划打压的A股华友钴业随即涨停,锂电池板块大幅跟涨。
 
 这说明目前特斯拉还在忙于大幅的横向扩张,对于纵向的电池技术无钴化这个命题的研究,仅仅是个实验室中的项目罢了。
 
 01特斯拉大跨越扩张
 
 特斯拉虽然在中国市场Model3的接连降价,被一众媒体和车主吐槽割韭菜。就连韩寒也自称被特斯拉割了韭菜。但是进入到30万之内的特斯拉Model3,在这个市场是爆炸级的。李斌也曾无奈的表示,特斯拉能做到那么低的价格,但是我们确实没办法。
 
 吐槽归吐槽,特斯拉的价格下沉,迅速助力了特斯拉股价破千,正式打败 丰田 成为全球市值排名第一的车企。特斯拉的步伐还在扩张,尤其是在中国。
 
 
 
 今年1-4月,国产特斯拉共计上险20,169辆,其中北上广深四地的上险量占到了57.5%。5月中旬,特斯拉中国副 总裁 陶琳表示,上海工厂预计今年6月就可实现周生产4000辆的目标。特斯拉计划新增入住包括东西南北四大区位,共45座城市,这一计划落地之后,意味着特斯拉体验中心将会遍布了全国34个省份和自治区。
 
 而且马上特斯拉还要在中国推出新车:ModelY,这将会是对市场的又一大刺激措施。以特斯拉的这种扩张速度来看,它未来一年在中国销量目标是奔着翻倍去的。所以根据消息,特斯拉每年需求钴的供应量约为6000吨,约占今年新能源车钴需求量的21%左右。
 
 
 
 据外媒报道,特斯拉正与美国得克萨斯州特拉维斯县(Travis)政府就建厂事宜谈判,后者针对工厂建设提出一系列补贴政策,以吸引特斯拉的投资。据悉,一旦双方合作达成,特斯拉有望在得州首府奥斯汀再添一座电动车装配厂。
 
 也就是说,目前的特斯拉已经在为扩产后的工厂准备材料了,而钴在特斯拉的电池里依旧必不可少。
 
 02为什么特斯拉离不开钴?
 
 此前,特斯拉一直强调其未来方向是使用"无钴电池"。今年2月,特斯拉同意自宁德时代购买不含钴的磷酸铁锂电池,以用于国产Model3车型。6月11日工信部发布的新能源汽车推广应用推荐车型目录(2020年第7批)中,特斯拉Model3标准续航版搭载为无钴的磷酸铁锂电池。该电池重1,745千克,较之前使用三元电池重131千克。
 
 但是为什么特斯拉扭头又买了这么多钴?
 
 首先因为特斯拉作为一家典型的股价驱动型企业,除了要生产研发和卖好产品以外,还要时不时的搞一些新概念刺激市场。所以特斯拉提出的这个无钴概念,真的可能是未来的大方向,但是要实现可能要等到十数年之后。
 
 
 
 目前中高端动力电池仍然以含钴的三元材料为主流。三元材料现在占据高能量密度的高端市场主流,低钴高镍已是不争的大势所趋,但当前主流仍是NCM523、622,NCM811渗透率仍然有限,低钴高镍仍然任重道远。
 
 虽然钴相关上市公司当时被特斯拉和宁德时代一个无钴的会晤直接把股价打到夭折,但是根据行业内的分析,钴在未来几年中,还会持续性的稳健的增长。智能手机和智能汽车依旧会是供应主力。
 
 但是下一步特斯拉会往哪走?就是解决ModelY的中国产能。
 
 根据业内人员预计,2020-2021年钴的供需缺口在1万吨以上,结合2020-2021年钴供需缺口来看,2021年的供给缺口将比2020年更大,供需反转将催生钴金属价格的第三轮牛市。
 
 
 
 而特斯拉在此时签订钴金属的订购大单,实则是抢筹。虚晃"无钴化"的一枪之后,面对国际市场即将飙升的钴价,还有自身发展的巨大需求缺口,特斯拉先一步进行抢购钴资源。
 
 在搞定钴之后,对于特斯拉来说,目前最大的瓶颈就是产能,尤其是中国的产能。特斯拉在来华建厂之前,松下一直是其唯一的电池供应商。特斯拉CEO埃隆——马斯克曾发推文抱怨称,松下电池产量不足耽误Model3轿车的生产。而松下则表示,虽然特斯拉在产量和单车售价上不断提高,但其经常被特斯拉要求"压低"电池价格。
 
 
 
 虽然外媒报道,目前特斯拉ModelY的产能已经实现了提升,周期缩短了一个月,但是从目前的情况来看,这仅仅是松下的电池供应和特斯拉北美工厂突破了一个瓶颈。特斯拉在提交给美国证券交易委员会(SEC)的文件中披露,公司与日本松下公司签署了一项为期三年的定价协议,涉及美国内华达州超级工厂锂电池的制造和供应。
 
 但是特斯拉能否更近一步还要看中国市场,根据目前得到的消息,虽然北美市场ModelY已经很成熟,但是特斯拉想要在中国交付ModelY至少也要等到明年,而且这还是要在和宁德时代完成电池方面供应和匹配需求的情况下。所以现在对于特斯拉来说,时间紧任务重,抢钴保生产才是当下要紧的。浪费时间琢磨给旗下都换上无钴电池,那可能是几年之后再琢磨的事情了。            @2019

特斯拉强调未来用无钴电池 为什么却离不开钴?

4. 特斯拉选用无钴电池,是否代中国磷酸铁锂电池技术路线取得胜利?

特斯拉作为美国纯电动汽车厂商,自打入驻中国之后受到了业内人士的关注。而根据媒体报道,目前特斯拉正在和宁德时代展开谈判,准备在上海工厂生产的纯电池使用不含钴的电池。而在目前常见的三元锂电池和磷酸铁锂电池中,其中磷酸铁锂电池并不含钴元素,可以被称之为无钴电池。特斯拉选用无钴电池,是否代表中国磷酸铁锂电池技术路线胜利?文青认为其实不然。

特斯拉之所以选用无钴电池,很大程度上是基于成本上的考虑。要知道,钴作为贵金属元素用在电池身上,在一定程度上增加了电池的生产成本,从而拉高售价,而使用无钴电池则可以降低电池的生产成本。以三元锂电池和磷酸铁锂电池为例,2019年主机厂采购的价格上,三元锂电池约1-1.05元/Wh,而磷酸铁锂电池价格约为0.9-0.95元/Wh,两者差异比较明显。再加上对于动力电池的补贴金额也在不断调整。那么届时磷酸铁锂电池将会更具优势。

不过需要注意的是,磷酸铁锂电池属于无钴电池,但也仅是无钴电池的一种。在2月21日,特斯拉在官方抖音账号上就表示,“无钴,不代表一定是磷酸铁锂”。从这一点上也能看出,磷酸铁锂电池虽然属于无钴化电池一种,但是特斯拉的选用并不代表就是技术的胜利。
不过从近几年的发展来看,磷酸铁锂电池所取得的成就确实有目共睹。以比亚迪的刀片电池为例,在提升了能量密度的同时,也降低了生产成本。根据比亚迪官方消息称,刀片电池体积比能量密度提升了约50%,而这个水平基本上接近了三元锂电池的体积比能量密度。再加上作为磷酸铁锂电池,生产成本较低,稳定性更强,所以市场竞争力进一步扩大。

总结:所以由此不难看出,特斯拉选用无钴电池并不代表中国磷酸铁锂电池技术路线取得了胜利。但是磷酸铁电池作为无钴电池一种,随着能量密度的提升和生产成本下降,所具备的市场竞争力也在不断增加。
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5. 影响股价,成本降低!特斯拉无钴电池大有来头?

首先,请大家先花两分钟时间,欣赏一个因为特斯拉无钴电池疑云,经历了第一天赚的昏天黑地,三天后赔的日月无光的人的故事:
2 月 19 日左右,我看到网上热传国产 Model 3 用上了宁德时代无钴电池,我查了一下,原始来源应该是这篇外网的内容,国内媒体也有很多使用“无钴”宣传的。

这着实吓到我了,毕竟别的车企,比如长城旗下的蜂巢能源的无钴电池才开始规划,SOP 也得 2021 年。这么一看特斯拉确实牛逼,技术领先国内好几年啊!

但是仔细研究发现,特斯拉和长城的无钴电池,还真不是一个东西。长城这个是三元锂的去钴,特斯拉这个是宁德时代的磷酸铁锂,有钴才怪。我随即决定,借此写一篇“辟谣”+科普磷酸铁锂+分析特斯拉为什么用磷酸铁锂的文章。
此消息一出,业内人士猜测磷酸铁锂电池可能重新回归新能源汽车动力电池的主流地位,因此从未放弃磷酸铁锂电池的比亚迪,在 2 月 20 日开盘便迎来了股票大涨;宁德时代等其他磷酸铁锂电池相关企业的股票也有所涨幅。

说实话,我本人是特斯拉这个消息的受益者,为啥呢,因为我买了一个基金,内含比亚迪、宁德时代等锂电公司的股票……

也就是说,特斯拉这次给我贡献了一个选题能应付工作,还让我的小金库增了值,要不是穷,我立马提一辆 Model 3 感谢马斯克。
但是正当我文章写一半,高兴没两天的时候,2 月 21 日晚,特斯拉又在抖音这么一个丝毫“不专业”的平台搞了这么一出:

行吧,我体会到了当年写“英国在欧盟的地位”论文的大学生,知道英国脱欧之后的感觉。
这还不是最打击我的, 2 月 24 日,此消息后的第一个交易日,给你们看看磷酸铁锂板块,从上游到下游,一片绿!马斯克老贼还我钱!!(但其实我还有点余粮,这就是基金的好处,一部分钱放在了国债和银行存款里)

然后又有消息称,特斯拉自研了一种无钴电池,或许跟超级电容技术有关,此消息一出,A 股超级电容概念股一片红红火火恍恍惚惚!

然而没一个是我买的!
事到如今,只能把各种关于此事信息、事实和分析都展示给各位看,至于您相信磷酸铁锂,还是三元锂无钴,还是超级电容,还是干电池,甚至是外星能源,都全凭您自己。要是碰巧和我买了一样股票的朋友们,可以在评论区留个联系方式,我们抱团取暖。
注意,千万别把本文看做投资参考,投资需谨慎!
■ 罪魁祸首无钴电 
首先必须讲讲害我赔本的罪魁祸首——无钴电池。
作为新能源汽车编辑,我们听到“无钴电池”,第一想法是我上面讲的蜂巢能源的产品,即在三元锂中不断降低钴的含量。
比如 2019 年大火的 NCM811 电池,就是三元锂降钴升镍的代表,对比原来的 NCM622,镍(Ni)的占比提升,提高了反应活性物的量,自然能加大电池容量;而钴(Co)含量的降低,能有效节省成本,因为钴矿是很贵的。如果你想详细了解三元锂电池,请点击这里。
而另一种意义上的“无钴”,也就是在上周传的沸沸扬扬的“特斯拉用的宁德时代的无钴电池”,业内人士一般认为是磷酸铁锂电池。对,比亚迪擅长的,汉EV 将会搭载的,年底很火的“刀片电池”就是这种。

而第三种意义上的“无钴”,是特斯拉透露的自研电池,据说是干电池技术+超级电容组合。
目前的猜测都集中在第二种和第三种上,下文我会对这两种情况分别介绍和分析,请大家继续往下看。
■ 假如“无钴”是磷酸铁锂
这个消息是怎么传出来的呢?因为特斯拉已经确定宁德时代作为电池供应商,一堆车圈人事和证券公司大佬根据此前消息和宁德时代的技术路线分析,这个“无钴电池”其实就是磷酸铁锂电池,它当然能叫“无钴电池”,叫“无镍电池”也行,和三元锂电池并没有什么关系。
从正面论证这个问题,特斯拉会使用宁德时代的方形磷酸铁锂电池,今年 1 月就已经有相关文件消息流出。

再从反面考虑,目前宁德时代的三元锂明星产品,就是今年才开始装车的 NCM811 电池,钴含量才降到 10%,怎么能在 811 还没玩儿两天,就突然弄出“无钴”的三元锂电池了呢?
因此业内推断,特斯拉的无钴电池是宁德时代的磷酸铁锂方形电池,直接导致磷酸铁锂股票涨停。
■ 特斯拉为什么要换磷酸铁锂电池?
一句话,成本。
你以为特斯拉想让利给消费者,真正做一辆 20 万左右的 Model 3 给我们开?当然不排除厂商良心,但这背后还有特斯拉和上海政府签的对赌协议
协议称:拉上海工厂必须在未来 5 年内投资人民币 140.8 亿元,同时每年向中国缴纳 22.3 亿元人民币的税款。如果不能实现这一目标,特斯拉就要将工厂场地返还当地政府。

碰巧今年碰上了疫情,特斯拉的工厂到 2.10 才开工,上下游供应商复工与否也很难确定,势必影响新车交付。而汽车很难形成巨大的赢者通吃和超高毛利(何小鹏原话),即使特斯拉,在面对如此变幻的市场时,也不得不承认,钱是省出来的,不是挣出来的,也就是必须通过节省成本来实现盈利。
这时候便宜的磷酸铁锂和贴心的宁德时代就来了。
下图是我在 CBC 金属网上查询的中国磷酸铁锂和 NCM811 正极材料的价格对比:


还有国泰君安的研究报告,显示目前磷酸铁锂的价格为 0.65 元/Wh,而三元电池是 0.85 元/Wh,在成本上便宜了 23.5%。
而真锂研究总裁墨柯在接受中国证券报记者采访时表示:
“特斯拉如采用磷酸铁锂,主要目的是为了“降本放量”,其若在国产车上采用磷酸铁锂电池而不是三元电池,一台车就可以节省2万元。”
面对磷酸铁锂的低成本,特斯拉怎么能不心动呢?
接着良心供应商宁德时代出场,据国内媒体“42号车库”的消息,特斯拉希望宁德时代的目标价格降低 20%。

特斯拉自身技术实力和知名度过硬,就比较容易从供应商手里拿到更低的价格,继续降本。
当然,对比三元锂,磷酸铁锂拥有更高的安全性,但我相信这绝对不是特斯拉选择磷酸铁锂的主要原因。
■ 磷酸铁锂电池能有补贴吗?
我们知道磷酸铁锂的核心劣势就是能量密度不如三元锂,能量密度低就影响续航,进而影响补贴,导致过去几年国内厂商基本放弃磷酸铁锂转投三元锂的怀抱。
2020 年的补贴如何变化虽说没有定论,但普遍推测与 2019 年差别不大(想看补贴政策分析的,点击这里),那么参考 2019 年补贴细则,我们发现,影响补贴的三要素为:续航里程、电池能量密度和百公里电耗(想回顾 2019 年补贴变化的,点击这里)
我们一个一个分析,目前国产特斯拉 Model 3 的综合续航里程为 445 km,在补贴政策里属于第一档。但换装磷酸铁锂后的续航具体是多少咱们可真不敢猜,这里我引用中信证券分析师的话:
“在现有特斯拉Model 3底盘不作大改动的情况下,特斯拉改用磷酸铁锂 CTP 电池能装下53-55KWh,相应续航里程能达到400-450km。若Model 3进行改版,则续航里程有可能达到450km或者460km。”
说白了就是,特斯拉不可能因为降成本把补贴降没了,这种本末倒置的事儿谁都不会干,所以 Model 3 的续航里程肯定还会保持在第一档,也就是大于 400 km 这个范畴。

至于能量密度,经查询,国产 Model 3 是在第二档,140-160 Wh/kg,因此该项系数为 0.9。

目前磷酸铁锂的老玩家比亚迪、江淮的电池能量密度普遍在 140 Wh/kg 左右,我们相信特斯拉应该也不会低到哪去,低于 125 Wh/kg 系数又会被降至 0.8,补贴会减少 2000 元左右,着实不划算。
再说电耗水平,这个正面比较难算,但我们可以反向推测,即已经确定国产 Model 3 获得 2.475 万元的补贴,而补贴金额=续航里程补贴金额×能量密度系数×电耗系数,可算出电耗系数为 1.1,也就是最髙档的系数,我认为这个系数变化的概率不大。
因此大家不必担心特斯拉降本降着降着把补贴降没了这档子事,马斯克虽然偶尔尬舞,但他又不傻。

顺便聊一下宁德时代,人家有 CTP 技术,能显著提高体积比能量密度或者质量比能量密度。
如果说宁德时代这种供应商不容易引起大家注意,那就举个最近比较火的例子,还是比亚迪汉EV 的刀片电池,本质上就是把电池做薄,提高体积能量密度。想多了解 CTP 技术的,请点击这里,虽然这篇文章介绍的是宁德时代的三元锂 CTP 技术,不是磷酸铁锂,但也能证明宁德时代确实有领先的 CTP 技术。

其实大家可以这样想,降本这件事是直接利好厂商的,但消费者完全感受不到这个好处,甚至会有点反感;但补贴高对于消费者来说是实打实的优惠。就跟一个东西售价 100 元,邮费 10 元让我觉得亏,但 110 包邮好像就没什么问题;一辆车,都是补贴后售价 20 万,补贴是 2.5 万还是 2.25 万,感觉还是不太一样的。
到此,特斯拉的无钴电池是磷酸铁锂电池的问题,就讨论完了。在这种情况下,我们能获得一辆更便宜,续航不差的 Model 3,特斯拉的降本事业也完成,宁德时代签了一笔大单子,上海政府可能赚几个亿,甚至我都赚了一笔,多方利好,十分 OK。
■ 假如“无钴”是自研电 
一切源于这张抖音截图,虽然后来被删除了,但还是引起了轩然大波。

本来我以为特斯拉又在遛粉或者放卫星,但仔细回忆一下,特斯拉的确是早就开始布局无钴电池了。

随后,有接近特斯拉的相关人士称:
“新电池是干电池技术+超级电容组合,具体成分预计会在四月的特斯拉电池会议上进行说明。”
那么特斯拉怎么就突然有了干电池+超级电容技术呢?因为在 2019 年,特斯拉接连收购了两家拥有电池技术的公司,一家是超级电容器制造商麦克斯韦尔(Maxwell),另一家是加拿大电池制造设备和工程技术公司海霸(Hibar),由此可见,特斯拉一系列动作早就在为自产电池做准备。
而“关键人物”是 Maxwell 公司,他们有三项核心技术,超级电容、干电极涂层技术、预锂化。
■ 超级电容是啥?
“超级电容”这名字一听,好像自带“电量大”、“能量密度高”的 BUFF,但其实不是这样。
超级电容器和电池一样,都能储存电能,我们熟悉的电池是通过化学反应来储存的,比如三元锂电池,就是通过锂离子在正负极间移动来充放电的。

但超级电容是通过使电解液极化来静电储存能量的,虽然是电化学装置,但其储能机理中不涉及化学反应。这一机制是高度可逆的,允许超级电容器被充放电数十万甚至数百万次。

比起电池,超级电容锂的充放电速度快,但能量密度低。据悉,Maxwell目前的商用超级电容器能量密度为8至10Wh/kg(约为锂电池的5%),但是其却具有较高的功率密度,为12至14 kW/kg(约为锂电池的45倍)。
这么看来,超级电容适应用于加速这种需要瞬间爆发力的场景,作为动力源可是不太行。
■ 干电池是啥?
Maxwell 的干电池并不是日常往遥控器里放的那种五号电池,而是一种涂层技术。干电极(DBE)涂层技术,(dry battery electrode (DBE) coating technology),是将少量(约5-8%)细粉状粘合剂与正极、负极粉末混合,通过挤压机形成薄的电极材料带,压到金属箔集流体上形成电极,省了涂布、极片烘干环节。
而传统的锂电池制造使用有粘合剂材料的溶剂与负极或正极粉末混合后,把浆料涂在电极集电体上并干燥,是湿法工艺。下图是二者的对比:

因此,干电极拥有较高的能量密度,较低的成本,可以和下一代材料体系、无钴体系、甚至固态电池体系,均可继续匹配。就是目前生产工艺难度大,且还未通过大规模应用,估计短期难以量产。
所以,如果特斯拉确定下一代动力源为超级电容+干电池,那么续航和动力都有保障。假如持续发展,成本势必也会逐渐下降。因此,特斯拉的无钴电池是其自研电池这种说法,也算是有理有据,并非空穴来风。
至此,特斯拉无钴电池的疑云就给大家讲完了,在官方公布具体技术方案前,我们无法确定无钴电池到底是怎么个“无钴”法,一切就等 4 月的电池日见分晓吧!
最后跟大家说一句,佛系投资,玩玩就好,切勿付真心!
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

影响股价,成本降低!特斯拉无钴电池大有来头?

6. 特斯拉要用的“无钴锂电池“究竟是什么?

特斯拉一声吼,行业都得抖三抖。
作为纯电动车制造领域中的个中翘楚,特斯拉的一举一动,都迅速、深刻、彻底地影响着整个纯电动车行业。
一篇关于“特斯拉和宁德时代就无钴锂电池方面进行合作”的报道,则是直接把中国产Model 3和“无钴锂电池”推上了风口浪尖。

无钴锂电池是什么?特斯拉为什么选用无钴锂电池?无钴锂电池将给特斯拉带来哪些好处和麻烦?
今天咱们就来畅谈一下这个话题。
无钴锂电池是什么?
当然是磷酸铁锂电池喽。
从这个名字上你应该能看出来,这种电池内部不含钴元素,所以被某些抠字眼的媒体写成了“无钴锂电池”,又称“铁电池”。
“铁电池”,是不是感觉有点面熟?
早期的比亚迪就是靠铁电池发的家,江淮、吉利、奇瑞,无一不在自家早期推出的纯电动车上装备这种电池。
老熟人了,没什么新鲜的。

早期的腾势300,用的就是LFP电芯
简写为LFP的磷酸铁锂电池和三元锂电池一样,同属二次电池中的锂离子电池阵营。它们之所以名字不同,主要差别在于电池内部的正极材料。
LFP的正极材料为磷酸铁锂,都是些储量丰富、易于开采的元素;而三元锂电池,无论是NCM的镍钴锰,还是NCA的镍钴铝,都要用到镍这种稀有元素,价格自然比LFP贵出不少。
为什么特斯拉选用LFP磷酸铁锂电池?
很明显,就是想省俩钱儿呗。

磷酸铁锂电池不需要用到钴等重金属稀有元素,造价低;另外凭特斯拉的议价能力,拿货价说不定能低得超乎现象。 
以2019年的行情来看,磷酸铁锂电池的成本价约为650元/度电,远远低于三元锂电池的850-950元/度电。
光这一项,成本就能下降近30%。
注意,咱们说的是电池厂的制造成本,并非特斯拉买回来装在车上的装车价。
就算特斯拉拿到了更价格更低的电池而咬死不降价,你也说不出什么来。商业嘛,允许逐利。
其次,磷酸铁锂电池还有一个很重要的优势——产量大,可以满足特斯拉上海工厂周产3000台的能力。
怎么说磷酸铁锂电池也是国家指定的新能源大巴车唯一可用电池,安全性能好,产能也足够充足。

磷酸铁锂电池给特斯拉带来哪些麻烦呢? 
咱不能光看贼吃肉,不看贼挨揍,磷酸铁锂电池被广大车企弃用,是有原因的——质量能量密度(Wh/kg)太低了,放电电压也有点儿低。
这两个缺点主要导致两个问题——续航短和输出功率的能力偏弱,不适合带大功率电机。
续航短很好理解。
举个例子,同样100kg重的电池组,三元锂电池大约能储存18度电,而磷酸铁锂电池大约能储存13、4度电。
为了解决这一问题,特斯拉很大概率要用到CATL的CTP技术,也就是cell to pack,电芯-模组技术。

一般电动车上搭载的电池包,是由电芯cell封装成module模组,再由模组封装成电池包pack,是典型的“电芯-模组-电池包”三级封装结构,就像上图leaf的软包电池一样。

而CTP,cell to pack,即电芯直接封装成电池包,省去了中间的模组环节。
因为省去了模组环节,电池包的零部件大大减少,重量降低,空间利用率提高,直接拉高了质量能量密度和体积能量密度。
而且CTP还省去了不少人力、物料成本,更有利于降本增效。 
你看,说回来倒回去,技术都是在为成本和利润这对冤家呐喊助威。
但取消模组也会带来更大的极大风险。
少了模组,意味着模组间的均压将细化为电芯级,对电芯的一致性提出了更高的要求。

这些隔板不只是起到支撑固定作用,还为隔热阻燃做出了贡献
其次,少了模组,热失控也就失去了模组级的防护,毕竟少了很多隔板和侧板,BMS的温控策略和电池组温度采样逻辑都需要重新设计安排。 
好在磷酸铁锂电池安全性比三元锂电磁高出不少,算是弥补一下了。
最后一个风险和大家关系比较大,维修成本,也就是换电池的钱。有模组的情况下,某个电芯坏了换模组就对于的模组就可以了,而CTP中的某一个电芯坏了,可能涉及到换整个电池包,维修成本和难度都提高不少。
编辑总结:
有人说特斯拉为国产Model 3标准续航版车型换装LFP磷酸铁锂电池这波操作是为了割韭菜,我个人觉得这事儿还没到下结论的时候。
未来的一切都有不确定性,谁能猜到特斯拉的这波操作是“等等党”的胜利还是“早买早享受党”的福音呢?
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

7. 特斯拉的磷酸铁锂“绯闻”:车企、资本、产业助推下的无厘头狂欢


车东西
文?| Bear
2月18日,路透社的一则独家报道,揭露了特斯拉正在与宁德时代商议无钴电池的合作事项,商谈已进行到了最后阶段,双方基本达成采购意向。
在这篇报道中,路透社有意无意地将无钴电池指向了磷酸铁锂电池,且有消息人士称,特斯拉已经就该合作与中国厂商进行了为期一年的商讨。

▲路透社报道特斯拉正在与宁德时代就无钴电池达成合作
一时间,特斯拉转向磷酸铁锂的声音甚嚣尘上。特斯拉作为全球电动汽车销量最大的车企,其动力电池选择的转向,很可能意味着磷酸铁锂技术路线的重新崛起。
这一事件也刺激了敏感的资本市场,两天之内,比亚迪、国轩高科等磷酸铁锂相关概念股大幅上涨。
但这股磷酸铁锂的狂欢并没有持续太久,2月21日,特斯拉上海超级工厂官方账号转发一条抖音视频时称“无钴,不代表一定是磷酸铁锂”,意指无钴电池背后有可能是其他电池产品。前两日股价拉升的磷酸铁锂概念股在21号出现回落。
风波尚未结束,特斯拉与宁德时代的合作的“无钴电池”项目依然疑点重重。特斯拉使用的是否真的是磷酸铁锂电池?特斯拉与宁德时代合作的无钴电池意指何物?炒热磷酸铁锂背后的推手是谁?
此次磷酸铁锂狂欢也引出了动力电池产业的诸多疑问,磷酸铁锂是否有可能重回主流路线?与三元锂电池在电动乘用车领域的竞争中,磷酸铁锂是否有胜算?这一技术路线的未来将走向何方?
车东西回顾事件始末,对特斯拉选用的“无钴电池”,以及磷酸铁锂当前的玩家、市场、技术现状进行了梳理,整理出了此次锂电狂欢背后的十大真相。
这次“磷酸铁锂的狂欢”,其实只是一场自嗨,在技术、市场、玩家等多个方面,三元锂仍然是,也将继续是主流。
一、一个签约引发的磷酸铁锂狂欢
2020年2月18日,路透社发布了一条名为《独家:特斯拉将在中国生产的汽车中使用宁德时代的无钴电池》的新闻。
新闻指出,特斯拉与宁德时代关于无钴电池的商谈已经进入最终阶段。特斯拉将首次在其产品阵容中使用磷酸铁锂电池,以求在中国电动汽车市场增长放缓的时期,最大限度降低成本。
路透社引用一位直接介入该项目的人士的话语称:“特斯拉已经与中国(动力电池)制造商商议了一年多的时间,以引入比现有电池价格便宜’两位数’的磷酸铁锂电池。”

▲路透社报道
知情人士称,为提升磷酸铁锂电池的安全性与能量密度,宁德时代还在研究CTP技术与磷酸铁锂电池结合的可能性。
这条新闻直接与当今电动汽车的三大关键话题相关,分别是全球最大的电动汽车公司特斯拉、全球最大动力电池企业宁德时代、以及动力电池产业的两大关键技术路线——磷酸铁锂与三元锂。
如果事实如新闻所言,那么全球最大的电动汽车公司与动力电池公司将从主流的三元锂电池倒向磷酸铁锂电池,这意味着整个产业链都将发生转向。
锂电产业媒体高呼磷酸铁锂将翻身,宁德时代的CTP技术与刀片电池技术将带领磷酸铁锂电池向三元锂电池发起冲击。媒体鼓吹之下,大批资本涌向磷酸铁锂概念股。
在新闻发出的两天后,国内磷酸铁锂概念股全线飘红,2月19日开盘,比亚迪股价上涨4.1%,国轩高科上涨2.93%;2月20日,比亚迪股价上涨10%,国轩高科上涨3.58%。石大胜华、合纵科技等磷酸铁锂电池材料公司也出现涨停。

▲比亚迪2月20日股价上涨10%

▲国轩高科2月19日股价上涨2.93%
但狂欢并未持续多久,2月21日,特斯拉上海超级工厂官方账号在抖音上转发了一条汽车自媒体评述“特斯拉将使用宁德时代的磷酸铁锂电池”的视频时回复道:“无钴,不代表一定是磷酸铁锂。”
不久后,特斯拉上海超级工厂在其主页删除了转发的视频及评论,但言辞之中的风向被业界敏锐地捕捉到,特斯拉与宁德时代合作的无钴电池很可能意指其他电池产品。
特斯拉转发视频当日,磷酸铁锂狂欢热潮背后的风向出现了些许变化,以比亚迪、国轩高科为代表的磷酸铁锂概念股股价出现波动,石大胜华、合纵科技等材料股迅速下跌。
尽管特斯拉没有明确否定磷酸铁锂电池的采用,但其态度已经很说明问题,这场为期四天的磷酸铁锂狂欢最终在特斯拉模棱两可的“澄清”中画上了休止符。
不过,在这场狂欢过后,诸多疑点却浮现了出来。车东西通过对特斯拉在动力电池产业的布局、无钴电池技术的发展、动力电池市场的变化进行研究,在本文中解答了这场狂欢背后的十大真相。
二、特斯拉“无钴电池”是何物?
1、真相一:特斯拉使用磷酸铁锂电池的可能性并不大
先说结论,特斯拉是否会使用磷酸铁锂电池,从目前的情况来看可能性并不大。
日前,有媒体称,特斯拉将在上海工厂生产的Model 3基础版上使用磷酸铁锂电池电池方案,而在长续航版上采用三元锂方案。
但从技术与成本的角度上来看,这样的说法都不一定站得住脚。
首先,从特斯拉自身的产品研发历史来看,其已上市的四款车型Roadster、Model S、Model X与Model 3均未使用过磷酸铁锂电池,从松下采购的动力电池也一直是NCA圆柱形三元锂电池。也就是说,特斯拉自身没有过为车型配套磷酸铁锂电池的经验。
其次,负责为特斯拉研发动力电池的Jeff·Dahn团队官网显示,该团队研究的电池正极材料主要是以镍钴锰酸锂(Li-Mn-Ni-O)正极材料与镍锰酸锂(Li-Mn-O)正极材料为基础的单相或多相成分,同时也会研究这些材料加入铝、镁等其它金属后的掺杂变体。

▲Jeff·Dahn团队正极材料研究范围
Jeff·Dahn本人更是因为推动了三元锂电池的产业化商用,而被业界公认为三元锂电池的开创者与先驱人物。
日前,该团队还为特斯拉贡献了寿命达到100万英里(约合160万公里)的电池专利,该专利技术同样也是以三元锂电池为基础进行研发的。
特斯拉自身电池研发团队甚至没有考虑过磷酸铁锂电池的可能性,在这一基础上,特斯拉的动力电池,很难朝着磷酸铁锂技术路线进行转型。
更有消息称,特斯拉日前与全球矿业巨头Glencore达成合作协议,确保了上海工厂的钴矿供应,进而保证了上海工厂(合作伙伴)的三元锂电池产能。
一方面,特斯拉积极解决钴矿供应,保障上海工厂(合作伙伴)的三元锂电池产能;另一方面,却要使用磷酸铁锂电池,这样的做法也不合逻辑。
还有一点值得注意的是,宁德时代近些年为乘用车装配磷酸铁锂电池的案例极少,也就是说宁德时代很难保证其提供的磷酸铁锂电池为乘用车进行过充分验证。
国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬在接受媒体采访时指出,动力电池的验证周期至少需要三年时间,如果验证时间不足,车辆动力电池与车辆适配之间必然会存在一定程度的安全隐患。
而如果宁德时代从现在开始为特斯拉进行为期1-2年(算上此前特斯拉与中国厂商商议的一年时间)的安全性验证。那么两年之后,三元锂电池能量密度接近500Wh/kg,成本大幅下降,磷酸铁锂的竞争力将会更弱。
因此,从这一逻辑来看,特斯拉几乎不可能为其车型换装磷酸铁锂电池。即使使用,也很可能是用于对能量密度要求不高,且磷酸铁锂电池验证时间较长的商用车上,特斯拉旗下仅有Semi一款半挂卡车符合这一条件。

▲特斯拉Semi半挂车
2、真相二:特斯拉与宁德时代合作的无钴电池很可能是镍锰酸锂电 
正如特斯拉上海超级工厂官方账号转发抖音视频时附上的评论:“无钴,不代表一定是磷酸铁锂。”
从目前的技术路线来看,“无钴电池”代表的动力电池产品着实不少,铅酸动力电池、镍氢动力电池、锰酸锂动力电池、磷酸铁锂动力电池、“无钴三元锂”动力电池、无钴固态电池。
利用排除法,铅酸电池、镍氢电池、锰酸锂电池从市场占比来看,几乎已经退出历史舞台;而无钴固态电池的应用又过于遥远,按照目前有量产时间表的雷诺的说法,他们会在2025年将无钴固态电池投入应用。
纵使特斯拉足够超前,但在并非其强项的动力电池领域超出其它厂商五年,可能性并不大。
那么唯二的两项就只剩下磷酸铁锂电池与“无钴三元锂”电池了,前者我们在上一个问题中给出了“特斯拉应用磷酸铁锂电池站不住脚”的推断,那么后者是否就是特斯拉与宁德时代正在商议的“无钴”电池呢?
要弄清楚这个问题,我们首先需要知道“无钴三元锂”电池是什么?
无论是NCM还是NCA三元锂电池,钴元素在其正极材料中都起着稳定材料层状结构,提高循环次数与倍率性能的作用。
但钴的作用并非不可被替代,去年7月,蜂巢能源举办发布会,称其完成了无钴电池(正极为Li-Ni-Mn-O材料)的研发。其技术原理是在电极中掺杂未成对的电子自旋元素,这种方式也能够提升电池充放电的可逆性与结构的稳定性。
在蜂巢能源的描述中,其无钴电池能够实现与当前NCM811动力电池相同的能量密度,材料成本却能够下降10%-15%。
有意思的是,这项技术非常接近量产,蜂巢能源表示能够在今年第二季度完成SOP,行业内的产品量产进度时间差距应该不大。
另一个不太引人注意的线索是,特斯拉的电池研发团队,也在很早之前就开始研究镍锰酸锂正极材料,也就是上文所说的无钴正极材料,对于特斯拉而言,新型电池的适配很可能早已完成。
如果蜂巢能源所言非虚,那么有理由相信,在研发能力更强、技术储备更足的宁德时代,这项技术也在稳步推进之中。特斯拉与宁德时代合作的“无钴”电池,很可能是这种无钴电池。
三、是谁在帮磷酸铁锂电池起死回生?
真相三:四方势力进场炒作磷酸铁锂电 
说磷酸铁锂电池已死为时过早,业内对于磷酸铁锂电池与三元锂电池的一致看法是:各有所长,不同车型、不同场景会选用不同类型的电池作为储能工具。
例如国内的商用车与专用车领域,绝大多数车型使用的动力电池都是磷酸铁锂电池。
根据中国动力电池创新联盟发布的数据,2019年,国内动力电池总装机量62.37GWh,三元锂电池装机量为38.75GWh,同比增长26.22%,市场占比62.13%;磷酸铁锂电池装机量为19.98GWh,同比下降7.37%,市场占比32.03%,磷酸铁锂仍然占有超过三成市场。
但如果将视线放到电动乘用车领域,情况就大不一样。根据高工研究院的数据,2019年,国内三元锂电池在电动乘用车领域的市场占比超过了95%,磷酸铁锂占比不足5%,磷酸铁锂电池在乘用车领域的装机量已经从2016年的4GWh,下滑至1.74GWh。
在大趋势上,三元锂电池市场份额高速增长,磷酸铁锂电池市场份额占比下滑,三元锂电池稳坐“C”位,磷酸铁锂电池开始开辟储能、48V、电动自行车等边缘市场。
可以说,从磷酸铁锂到三元锂的过渡,是市场的自然选择。
但在最近这一波鼓吹磷酸铁锂回归的浪潮中,明显有人在炒热磷酸铁锂的概念。
首当其冲的便是特斯拉,路透社报道中,“无钴”LFP电池的来源极有可能是与特斯拉接近的消息人士,甚至是特斯拉本身。
特斯拉的下一步动作是进一步降本增效,以推动自身盈利能力的增长,其2019年Q3以来的股价暴涨,正是由于特斯拉连续两个季度实现盈利,并且保持了相当高的毛利率。
如果特斯拉此时放出,将使用低成本磷酸铁锂电池的消息,投资者有理由相信其盈利能力将会进一步增强,有助于其股价进一步上升。
至于上海超级工厂的辟谣,则有可能是在炒作特斯拉将使用新型“无钴”电池的概念,对比使用技术已经成熟的磷酸铁锂电池,这样的消息释放进一步抬升了特斯拉的技术力。
另一波主推磷酸铁锂浪潮的,是一大波支持三元锂电池与磷酸铁锂电池“二元论”的媒体,借助特斯拉有可能使用磷酸铁锂电池的消息,进一步推导出“磷酸铁锂卷土重来,三元锂电池没有未来”这样的“暴论”。
反转论诚然吸引眼球,但在三元锂电池产业链发展至今,各项配套成熟的产业基础上,这样的观点丝毫经不起推敲。产值已达到数千亿的三元锂电产业,不会因为特斯拉一家的选择而坍塌。
中国动力电池创新联盟认为,磷酸铁锂与三元锂电池从来都不是非此即彼,各自都有不同的应用场景。“二元论”的故事只能说给资本市场听,行业中对于磷酸铁锂与三元锂的未来自有看法。
魔幻的是,投资市场对于“二元论”的故事不仅接受了,甚至也在其中推波助澜,比亚迪、国轩高科等磷酸铁锂电池概念股在资本的推力下,2月19日、2月20日均出现了大幅增长,更造成了磷酸铁锂即将归来的假象。
事实上,磷酸铁锂电池还是那个磷酸铁锂电池,只是有心人为其套上了“无钴电池”的概念。
最后,宁德时代的模棱两可,也为其与特斯拉合作的“无钴”电池是否是磷酸铁锂电池蒙上了一层疑云。或许是与特斯拉的保密协议限制了其透露合作的具体内容,或许是双方的合作中真的涉及了磷酸铁锂电池。
但这波操作中,宁德时代无疑是处于不利地位的,重研发的宁德时代在行业领先的前沿技术上(其他人都做不了)实现产业化,才能够继续巩固其龙头地位。
如果宁德时代与特斯拉的合作涉及了磷酸铁锂电池,并且份额还不小,那么无疑是将其拉回与比亚迪、国轩高科等厂商的同一战场中。
近期宁德时代的股价也反映了这一点,该公司的股价已经从高点的169元下降至目前的154元,跌幅接近10%。
特斯拉造概念、媒体鼓吹、资本推动与宁德时代的模棱两可,最终掀起了这场磷酸铁锂的狂欢。
四、三元锂电池仍是主流 磷酸铁锂乘用车市场份额不足5%
磷酸铁锂的狂欢过后,市场仍然会按照既定的规律前进,磷酸铁锂动力电池在乘用车领域终究难以翻身,目前位于磷酸铁锂产业头部的宁德时代、国轩高科与比亚迪也均在向三元锂电池方向持续转型。
但这并不代表磷酸铁锂将被彻底淘汰,随着这类动力电池技术的持续发展,磷酸铁锂电池正在开辟新的市场,这一部分将会讲述磷酸铁锂电池在市场表现方面的四个真相。
1、真相四:乘用车动力电池市场,磷酸铁锂市占率仅为5%
在乘用车动力电池市场,如今的磷酸铁锂几乎不具备一战之力。
根据高工研究院数据,2019年国内磷酸铁锂电池乘用车装机量约为1.74GWh,市场占比小于5%。这一数据还是在2019年补贴退坡严重,磷酸铁锂动力电池略有回暖的市场前提下统计的。
但在动力电池技术演进的过程中,磷酸铁锂电池一度是动力电池市场的“主旋律”。

▲2016年-2019年国内磷酸铁锂电池与三元锂电池发展情况对比
2013年-2016年期间,国内动力电池产业三元锂技术仍处于发展期,磷酸铁锂技术却接近成熟。在此期间,磷酸铁锂电池的装机量大幅增长,并在2016年达到了20.33GWh,市场占比69%。
但2016年后,新能源汽车补贴政策逐年抬升的能量密度标准与三元锂电池技术的进步将磷酸铁锂逼近了死胡同。
2017年,磷酸铁锂动力电池在乘用车市场受到三元锂电池挤压,装机总电量为18.04GWh,市场占比49.6%;三元锂电池的市场占比则从2016年的27%迅速上升至44%,装机总电量为16.01GWh。
2018年,由于电动乘用车的大量出货,磷酸铁锂动力电池装机量被三元锂电池反超,装机总电量为21.57GWh,市场占比37.9%;三元锂电池的装机总电量为30.70GWh,市场占比53.9%。
而到了2019年,二者间差距进一步扩大,磷酸铁锂电池装机总电量约为19.98GWh,市场占比32.03%;三元锂电池装机总电量约为38.75GWh,市场占比62.13%。
磷酸铁锂电池能取得这样的成绩,背后靠的是政策兜底。2016年,工信部曾出台规定,禁止新能源商用车使用三元锂电池,因此,这类车型目前只能装配磷酸铁锂电池。
2019年,国内新能源客车与专用车动力电池装配磷酸铁锂电池的装机量约为18.24GWh,乘用车磷酸铁锂电池装机量仅为1.74GWh,市场占比小于5%。
这样的市场变化,说明磷酸铁锂电池已经不适合作为新能源乘用车的主流电池进行使用。
2、真相五:磷酸铁锂头部玩家情况纷纷转型三元锂
2019年,磷酸铁锂装机量排名前三的动力电池公司分别是宁德时代、国轩高科、比亚迪。
根据高工研究院数据,三家公司磷酸铁锂动力电池的装机量分别为11.4GWh、2.9GWh、2.8GWh。
宁德时代、比亚迪近年来都在积极布局三元锂电池,其三元锂电池的装机量分别为20.91GWh、7.88GWh,远超自身磷酸铁锂的出货量。

▲汽车动力电 
而在2017年,宁德时代磷酸铁锂电池的装机量占自身出货量比例还在50%左右,比亚迪此前更是从磷酸铁锂起家。
就连一直“All in”磷酸铁锂的国轩高科,其董事长李缜也在媒体采访中透露,未来规划的20GWh动力电池产能中,将会有4GWh三元锂电池产能。
这一现象说明磷酸铁锂电池产业的头部玩家均在向三元锂电池转型。
可以认为,比亚迪推出的“刀片电池”只是在发挥磷酸铁锂电池的余温,而宁德时代的CTP电池包技术更是同样可用于NCM 811三元锂电池。
磷酸铁锂产品正在从这些头部玩家的产品矩阵中逐渐边缘化。
3、真相六:磷酸铁锂剩余30%的市场主要靠政策兜底
2019年,磷酸铁锂电池装机量约为19.98GWh,市场占比32.03%。此前我们讨论过,磷酸铁锂电池已经从动力电池市场逐渐边缘化,那么这超过30%的市场占比从哪儿来?
从商用车与专用车中来。
2016年1月24日,工信部时任装备工业司司长张相木在中国电动汽车百人会“动力电池发展与突破”主题峰会中表示,出于对动力电池安全为你的考虑,目前暂停三元锂电动客车列入《新能源汽车推广应用推荐车型目录》。
这一规定延续至今,并且在该政策的推动下,诸多新能源专用车、商用车开始采用磷酸铁锂电池。
背后主要有成本与安全两大因素,在成本方面,磷酸铁锂电池的成本更低,每kWh价格对比三元锂电池要低100-300元左右。对于不追求能量密度的商用车与专用车,选择成本更低的磷酸铁锂电池不是为一种好的选择。
在安全性方面,三元锂电池在高于65℃的情况下已经进入了自发热状态,而磷酸铁锂的自发热温度普遍需要达到200℃。由于目前新能源商用车和专用车的电池热管理系统无法保证电池时刻处于合适的工作温度,因此选择热失控温度更高的磷酸铁锂电池更为妥当。
此外,商用车多为自重很大的车型,磷酸铁锂电池增加的重量对其自重比例增加不大,不会过度影响车辆的续航性能。
4、真相七:新能源商用车、专用车还在使用磷酸铁锂电 
2019年8月,车东西针对工信部发布的323批新车目录中的新能源商用车、专用车做过一期盘点内容《你没见过的15种电动车神器!个个有神功》。
文章中统计的15类车型(如上表)包括了货车、客车、清洁用车与其他场景用车四大类15小类,在15类车型中,仅有检修车使用的是NCM三元锂电池,其余车型使用的均是磷酸铁锂电池,涉及整车厂包括金龙、申龙、比亚迪、宇通、中通、江淮等。
综合来看,磷酸铁锂电池基本已经成为了乘用车市场的“边缘角色”,磷酸铁锂电池产业的头部玩家纷纷转型三元锂电池。
但这并不意味着磷酸铁锂就此退出历史舞台,在商用车领域,磷酸铁锂仍然拥有不小的市场。据了解,2019年新能源客车动力电池装机量为14.73GWh,占比23.62%;新能源专用车动力电池装机量为5.41GWh,占比8.67%,其中绝大多数装配的是磷酸铁锂电池。
与此同时,电动自行车、48V混动系统、储能设备也在成为磷酸铁锂电池新的市场。
五、三元锂与磷酸铁锂技术PK 磷酸铁锂仅剩成本优势
近来支持磷酸铁锂电池回归热潮的声音中,有不少认为比亚迪的“刀片电池”,宁德时代的“CTP”电池技术已经使磷酸铁锂能够与三元锂电池在技术参数上正面抗衡。
这一部分将会主要从技术、成本和发展趋势三个角度,解答磷酸铁锂技术力的三个真相。
1、真相八:磷酸铁锂PK三元锂,技术上被全面超越
答案是不能,在过去3年的竞争中,磷酸铁锂电池输给三元锂电池最主要的原因就是在技术参数上被全面“完爆”。
以磷酸铁锂和三元锂电池最新的技术参数进行对比:
在能量密度方面,国轩高科近日宣布其磷酸铁锂电池单体能量密度接近200Wh/kg,系统能量密度为150Wh/kg,比亚迪刀片电池单体能量密度超过180Wh/kg,系统能量密度为140Wh/kg。
而特斯拉目前采用的NCA811三元锂电池单体能量密度超过300Wh/kg,电池组能量密度也超过180Wh/kg。
在循环次数方面,磷酸铁锂电池循环次数通常为2000次-2500次;特斯拉的电池研究小组去年发表的论文中显示,其基于NCM正极材料研究出的新型电池在5000次的循环测试后仍然保持了85%以上的电池容量。
在发展空间方面,三元锂电池目前已探明的单体能量密度上限为500Wh/kg,而磷酸铁锂业界最高能量密度为200Wh/kg,上升空间非常有限。
在自发热(达到这一温度后,电池材料会自发升温)与热失控温度(达到这一温度后,电池温度会急剧上升并发生燃烧现象)方面,三元锂电池的自发热温度一般为65℃,磷酸铁锂电池的自发热温度为最高可达到500℃;三元锂电池的热失控温度一般低于200℃,磷酸铁锂电池的热失控温度高达800℃。
但在热失控方面,随着电池热管理系统的发展,电池包的温度通常会被控制在20℃到40℃的合理工作区间,出现热失控的概率非常小。
此外高工研究所还指出,从电芯的角度来多看,正极材料的升温通常不会是电池发生燃烧的主要现象。
当温度上升至130℃时,即使是磷酸铁锂电池,其负极的SEI(负极钝化层)会出现分解,高活性锂碳负极会暴露于电解液中中发生剧烈反应导致电池处于高危状态。此时,无论磷酸铁锂正极稳定性多强,电池都会进入热失控状态。
从能量密度、循环次数、发展空间等方面来看,三元锂电池的性能显然是要优于磷酸铁锂电池的。磷酸铁锂电池在热失控温度上的优势也并不明显,得益于越发成熟的电池管理系统,三元锂电池整体的热稳定性正在提升。因此,从性能的角度来看,不存在磷酸铁锂能够与三元锂电池正面PK的情况。
2、真相九:磷酸铁锂的成本优势很难转化成市场优势
以2019年12月的电池市场价格为准,目前三元锂电池系统不含税价格为0.95元/Wh-1.05元/Wh,磷酸铁锂电池系统不含税价格为0.85元/Wh-0.95元/Wh。
从价格层面来看,磷酸铁锂每度电的价格大约会比三元锂电池便宜100-300元。
但对于乘用车市场而言,车辆的续航性能被摆上台面作为竞争的资本,动力电池的能量密度也就成了下游整车厂关注的核心指标之一。
除了拥有刀片电池的比亚迪,很少有车企会在主力车型上使用能量密度更低的磷酸铁锂电池。大部分乘用车企即使使用,也只会在自家的低端车型上使用,如北汽集团宣布会在绅宝车型上使用磷酸铁锂电池。
从当下的市场格局与消费者的接受程度来看,磷酸铁锂的成本优势转化为市场优势的可能性并不大。
3、真相十:乘用车使用三元锂已成未来趋势,磷酸铁锂边缘化
这一问题可以从技术与市场两个角度回答。
在技术方面,三元锂电池将会继续走高能量密度路线,同时利用无钴电池技术、四元材料技术来提升电池的稳定性,结合电池管理系统,未来可实现可靠性与高能量密度共存的特性。
而磷酸铁锂电池能量密度上限较低,因此厂商在从材料方面探索电芯更高能量密度的同时,也会从电池包结构、电芯形状等方面下手,寻找改进空间,以提升电池系统的能量密度。
在市场方面,三元锂电池将会更广泛地应用在乘用车,尤其是综合续航500公里以上的乘用车,将会全面使用三元锂电池。
而磷酸铁锂电池有可能会应用于综合续航500公里以下的乘用车、商用车以及各类专用车,这部分车型普遍对续航要求较低,而对成本把控较为严格。
同时,有分析报告指出,磷酸铁锂电池在电动自行车、48V微混、储能设备等市场中,也有着不错的市场潜力。
因此,磷酸铁锂电池与三元锂电池最终可能实现长期并存,二者应用场景不同,但三元锂电池将在乘用车领域继续占据主流地位。
结语:磷酸铁锂的狂欢只是一场闹剧
特斯拉与宁德时代在无钴电池上的暧昧态度,使得磷酸铁锂电池在国内市场掀起一场狂欢,从资本市场、产业媒体到电池业界,对这件事都保持着“十二分”的关注。
这场狂欢背后的四大推手分别是特斯拉、产业媒体、相关资本方以及宁德时代,前三方造概念、追热度、砸资本让这场狂欢兴起,宁德时代在其中的暧昧态度又对该事件有推波助澜的作用。
但从结果来看,特斯拉与宁德时代合作的无钴电池大概率不是磷酸铁锂电池,而是以镍锰酸锂为正极的无钴电池。无论是从特斯拉自身的研究成果,还是从近些年的产业趋势来看,镍锰酸锂电池已经非常接近量产。
所谓磷酸铁锂的反扑,终究只是一场闹剧。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

特斯拉的磷酸铁锂“绯闻”:车企、资本、产业助推下的无厘头狂欢

8. 上海特斯拉:无钴,不一定是磷酸铁锂

2月21日傍晚,一位用户名为“房妈妈说车”的抖音用户在视频中称,“特斯拉即将采购宁德时代的无钴电池。”即磷酸铁锂电池。该用户还称,“特斯拉要活成比亚迪的模样”,因为特斯拉汽车的电机采用的比亚迪同款电机,而且比亚迪一向采用的都是磷酸铁锂电池。
连日来,因为特斯拉宣布使用无钴电池,并与宁德时代进行合作谈判,媒体和大众几乎一致认为是采用宁德时代的磷酸铁锂电池。

抖音网友@特斯拉上海超级工厂(截图来源于抖音)
有网友在抖音评论区@了特斯拉官方账号“特斯拉上海超级工厂”并问道“会不会啊?”值得玩味的是,特斯拉上海超级工厂回复称,“无钴,不代表一定是磷酸铁锂。”并转发了这条视频,但随后,这条转发的视频被删了,没有在特斯拉上海超级工厂的抖音动态中显示。

特斯拉上海超级工厂转发房妈妈说车视频(截图来源于抖音)

特斯拉上海超级工厂删除转发房妈妈说车视频(截图来源于抖音)
但这一答复也引来了众多网友的讨论,有网友调侃道,“磷酸铁锂的行业报告都写了,媒体也造势了,个股涨势都拉起来了,突然来这个......”
2月20日,有媒体报道称,宁德时代“目前和特斯拉的合作仅停留在意向性协议阶段,具体细节均未定”。针对这一报道,宁德时代方面回应道,合作并非“意向性协议”。宁德时代目前与特斯拉已经签订了量产供货定价协议,特斯拉将向宁德时代采购锂离子动力电池,一切以公告内容为准?。签订量产协议和采购锂离子动力电池,似乎更像是特斯拉使用宁德时代磷酸铁锂的实锤。
但是,“无钴,不代表一定是磷酸铁锂”的答复则给这件事蒙上了神秘的面纱?是不是磷酸铁锂突然变得扑朔迷离起来。
来源:第一电动网
作者:王玉琴
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
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