三大維度看LFP電池機(jī)遇

磷酸鐵鋰賽道正在發(fā)生劇烈變化。

市場(chǎng)端，磷酸鐵鋰（LFP）電池呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)勢(shì)頭。高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示，動(dòng)力及儲(chǔ)能市場(chǎng)需求帶動(dòng)下，2022H1中國(guó)磷酸鐵鋰正極材料出貨量44.5萬噸，環(huán)比增長(zhǎng)接近40%，同比增長(zhǎng)150%。

供給端，巨大的需求增長(zhǎng)空間吸引越來越多的企業(yè)加入磷酸鐵鋰材料賽道。眾多大型化工企業(yè)跨界布局，新增產(chǎn)能整體呈現(xiàn)上下游一體化趨勢(shì)。同時(shí)，新老玩家對(duì)于磷酸鐵鋰材料的擴(kuò)產(chǎn)部署也呼聲四起。

資本端，磷酸鐵鋰行業(yè)TOP10企業(yè)中，目前6家企業(yè)已完成或正在進(jìn)行IPO，磷酸鐵鋰賽道愈發(fā)擁擠，后期擬上市企業(yè)或?qū)⒚媾R更大挑戰(zhàn)。

到底磷酸鐵鋰電池未來市場(chǎng)機(jī)遇幾何？在本月舉行的2022年高工鋰電材料大會(huì)上，安馳科技研發(fā)總監(jiān)孫玉龍博士發(fā)表“磷酸鐵鋰電池：揚(yáng)長(zhǎng)‘補(bǔ)’短、精準(zhǔn)定位”主題演講，從電池的角度分析了磷酸鐵鋰市場(chǎng)的需求。

孫玉龍指出，回顧磷酸鐵鋰電池的十年發(fā)展，從裝機(jī)量來看，從2010年的0.2GWh到2016年的20.3GWh，在政策推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了6年100倍的增長(zhǎng)。到2016年之后，穩(wěn)定在每年20GWh左右的狀態(tài)。

2021年成為磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，電芯結(jié)構(gòu)的技術(shù)突破疊加市場(chǎng)需求旺盛，磷酸鐵鋰電池裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了1年超4倍的增長(zhǎng)。

今年1-7月，我國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)裝車量134.3GWh，累計(jì)同比增長(zhǎng)110.6%。其中磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝車量78.7GWh，占總裝車量58.6%，累計(jì)同比增長(zhǎng)180.9%，保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭。即使上半年受疫情影響，芯片短缺，原材料成本增加，也沒有阻止其快速增長(zhǎng)。

性能限制與技術(shù)破壁

孫玉龍表示，新能源汽車對(duì)于動(dòng)力電池的性能需求，包括安全、能量密度高、補(bǔ)能速度快、成本（商業(yè)屬性），壽命（全生命周期成本，維護(hù)方便），低溫性能（環(huán)境適應(yīng)性）。

從磷酸鐵鋰電池技術(shù)進(jìn)展來看，磷酸鐵鋰電芯10年間能量密度平均每年增加9%，最近兩年技術(shù)瓶頸和政策變化因素下提升放緩。

從性能瓶頸看，提升壓實(shí)對(duì)體積能量密度的提升更明顯，而磷酸鐵鋰的材料特性可能導(dǎo)致壓實(shí)密度與真密度的差距不會(huì)像其他材料那樣小。

磷酸錳鐵鋰與磷酸鐵鋰結(jié)構(gòu)相同，理論容量相同為170mAh/g。但是其電壓平臺(tái)4.1V，遠(yuǎn)高于LFP的3.4V，其能量密度比磷酸鐵鋰提高15%。但問題在于實(shí)際能量密度水平；倍率性能差；Jahn-Teller效應(yīng)，Mn3+的易溶解性能改善到什么水平。

同時(shí)，磷酸鐵鋰離子和電子電導(dǎo)本質(zhì)上不適合快充，技術(shù)提升上如何在能量密度、發(fā)熱、循環(huán)壽命與快充之間的取舍。

孫玉龍進(jìn)一步表示，雖然磷酸鐵鋰電池在作為動(dòng)力電池的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，能量密度和倍率性能上不占優(yōu)勢(shì)，但是其資源稟賦和材料結(jié)構(gòu)特性賦予了其作為動(dòng)力電池的輔助性能優(yōu)勢(shì)，低成本和長(zhǎng)循環(huán)壽命。

孫玉龍指出，目前，動(dòng)力電池企業(yè)正在通過多重手段不斷突破磷酸鐵鋰電池的技術(shù)限制，如刀片和CTP技術(shù)的出現(xiàn)恰好對(duì)磷酸鐵鋰電池層面性能短板的補(bǔ)足，材料化學(xué)優(yōu)化+結(jié)構(gòu)創(chuàng)新奠定了磷酸鐵鋰‘第二春’的技術(shù)基礎(chǔ)。多元技術(shù)的相互疊加和推動(dòng)正在進(jìn)一步挖潛市場(chǎng)。

孫玉龍表示，十年間，鋰電池的應(yīng)用市場(chǎng)變得越來越細(xì)化。如中高端車型和微小型轎的崛起，商用車中輕卡和微面成了裝機(jī)主力，特種的工程車輛也開始興起，市場(chǎng)越來越細(xì)分開始脫政策化，走向真正市場(chǎng)化。充分認(rèn)識(shí)不同的市場(chǎng)需求，解決市場(chǎng)痛、怕、爽點(diǎn)，磷酸鐵鋰還大有作為。

多元化的市場(chǎng)，也意味著對(duì)鋰電池提出了差異化的要求，如：長(zhǎng)續(xù)航、高能量密度、寬溫性能等等。因此對(duì)于磷酸鐵鋰電池而言，也需要通過差異化的開發(fā)來滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求和痛點(diǎn)。

以儲(chǔ)能市場(chǎng)為例，目前技術(shù)需求和政策下對(duì)磷酸鐵鋰?yán)玫脑隽渴袌?chǎng)。按應(yīng)用場(chǎng)景可分為用戶側(cè)，發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、輸配側(cè)以及輔助服務(wù)等多種用途。不同用途的電力系統(tǒng)對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能的應(yīng)用類型和放電需求也存在差異，針對(duì)場(chǎng)景和需求的正向開發(fā)。

換電站也可以看做是一個(gè)儲(chǔ)能電站。要想充分發(fā)揮換電站中電池的價(jià)值，除去常規(guī)的換電本身收益，可增加儲(chǔ)能電站功能。換電站/儲(chǔ)能電站對(duì)于安全，長(zhǎng)壽命的要求似乎很適合磷酸鐵鋰電池。

安馳科技針對(duì)不同市場(chǎng)的需求做的一些差異化開發(fā)，主要包括高比能、低溫直充、能量密度、超長(zhǎng)壽命以及特色環(huán)保低成本的水系磷酸鐵鋰。

其中，高比能電池，能量密度達(dá)到190Wh/Kg；低溫直充型電池，實(shí)現(xiàn)-15℃條件下1/3C 充電；能量密度兼顧倍率型電池，175Wh/Kg可滿足1.6C持續(xù)充電；超長(zhǎng)壽命型電池，0.5P達(dá)到 8000次循環(huán)。