前四个月出货771.51Mwh,为什么三元锂电池正在成为主流?

邓道正

近年来,随着新能源汽车市场的快速增长,中国动力锂电池市场也获得了飞速发展。根据统计,2016年1-4月中国动力电池市场出货量达3.42Gwh,较去年同期高幅增长2.38倍,预计2016全年中国动力电池市场出货量将达到30Gwh左右,同比增长将在90%以上。

按不同材料,目前市场中现有测动力电池主要分为磷酸铁锂电池、三元锂电池(包括NCA和NCM)、锰酸锂池、钴酸锂池、镍氢电池、钛酸锂池等。其中,磷酸铁锂电池是目前中国电动汽车市场中的主流电池类型,但近年来市场增速明显逊色于三元锂电池。根据统计,2016年1-4月,中国磷酸铁锂电池市场出货量达2.6Gwh,同比增长超过2倍,占整体市场的75.3%;三元系理电池市场出货量771.51Mwh,与去年同期相比增幅高达3.47倍,在整体市场中的比重也提升到22.6%,逐渐成为了中国动力电池市场中的明星产品。

图1 2016年1-4月中国不同正极材料锂电池出货量结构

第一电动网新闻图片

数据来源:第一电动研究院,InnoATP整理

注:三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元材料的锂电池

三元材料电池由于具有电压平台高、能量密度高、振实密度高、电化学稳定、循环性能好等特性,在提升新能源汽车的续航里程,减轻用户续航里程忧虑方面具有明显优势,同时还具有放电电压高,输出功率比较大,低温性能好,可适应全天候气温等优点,因此正逐渐受到汽车生产厂商和用户的青睐。根据统计,2016年1-4月三元锂电池在乘用车、客车和专用车中的搭载量均实现了快速增长,同比增速分别达到344.0%、189.6%和579.9%。

图2 2016年1-4月中国三元锂电池车型搭载量及增长

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数据来源:第一电动研究院,InnoATP整理

表1 主要锂电池类别相关指标对

指标

三元材料电池

磷酸铁锂(LFP)

锰酸锂(LMO)

钴酸锂(LCO)

镍钴铝(NCA)

镍钴锰(NCM)

分子式

LiNixCoyAl1-x-yo2

LiNixCoyMn1-x-yo2

LiFePO4

LiMn2O4

LiCoO2

克容量(mAh/ g)

160190

160190

130

90

145

电压平台(V)

3.7

3.6

3.2

3.8

3.7

现阶段比能量(Wh/kg)

>180

160-180

120-130

130-150

150-180

振实密度(g/cm3)

2.0-2.4

2.0-2.3

1.0-1.4

2.2-2.4

2.8-3.0

循环寿命

>2000

>2000

>2000

500-800

>1000

高温性能()

65

65

75

45

80

低温性能()

-30

-30

-20

-20

-20

成本

最低

较高

材料资源

钴资源缺乏

钴资源缺乏

丰富

丰富

钴资源缺乏

综合性能

优点

高能量密度,低温性能好

电化学稳定,循环性能好

高安全性,循环寿命长

锰资源丰富,价格较低,安全性好

充放电稳定,生产工艺简单

缺点

高温性能差,安全性差,生产技术门槛高

用到部分金属钴,价格昂贵

低温性能较差,放电电压低

能量密度低,电解质相容性较差

钴价格高,循环寿命较低

数据来源:InnoATP整理

目前,北汽新能源、江淮、江铃、奇瑞、众泰等已上市的新能源乘用车中,绝大部分车型均已开始采用三元锂电池,而比亚迪虽然目前仍以磷酸铁锂电池为主,但随着市场应用趋势的转变,其也正在加速向三元锂电池应用与研究的方向发展,公司最近在投资者互动平台上表示,在未来的新款乘用车中,公司将开始使用三元锂电池,同时也显著加大了对三元锂电池的研究开发投入。又如在工信部最新公布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》(第285批) 的103款新能源车型中,共有71款采用了三元锂电池,其占比也从2015年的62%上升至了目前的69%,三元锂电池也已经成为了新一批电动专用车的主力电池。

表2 2016年中国新能源乘用车动力电池应状况

厂商

车型

20161-4月累计销量()

电池类别

北汽新能源

北汽E系列

6998

EV160采用铁锂电池

EV200/150已换用三元锂电池

绅宝D50

792

三元锂电池

江淮汽车

和悦IEV

6741

IEV4采用铁锂,IEV5已换用三元

江铃汽车

江铃E100

3227

三元锂电池

奇瑞汽车

eQ电动车

3115

三元锂电池

QQ电动

529

三元锂电池

众泰汽车

100

1895

三元锂电池

众泰E200

749

三元锂电池

众泰TT ev

635

三元锂电池

吉利汽车

帝豪EV

1461

三元锂电池

康迪熊猫

529

磷酸铁锂电池

长安汽车

逸动

1442

三元锂电池

比亚迪

比亚迪E5

1504

磷酸铁锂电池

比亚迪E6

5896

磷酸铁锂电池

比亚迪秦

3948

磷酸铁锂电池

比亚迪奔驰

腾势

667

磷酸铁锂电池

东风日产

晨风

778

锰酸锂电池

上汽乘用车

荣威550

4184

磷酸铁锂电池

广汽乘用车

传祺GA5EV

829

三元锂电池

华晨宝马

5

172

三元锂电池

吉利沃尔沃

S60L

171

三元锂电池

北京奔驰

C350

24

三元锂电池

数据来源:InnoATP整理

不过,由于三元锂电池的安全性、高温性能与磷酸铁锂电池相比较差,因此目前其还主要是应用于乘用车和专用车领域,而在对安全性要求更高的客车领域,其应用占比还相对较少,尤其是工信部装备工业司司长张相木在2016中国电动汽车百人会上提出出于对动力电池安全问题的考虑,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录的决定后,对三元锂电池在客车领域的应用产生了严重影响,甚至可以说为中国三元锂电池的未来发展蒙上了一层阴影。但可喜的是,在新能源乘用车和专用车的带动下,中国三元锂电池市场并未停下发展的步伐,仍继续保持了高速增长。根据统计,2016年1-4月三元锂电池在乘用车和专用车中搭载量的占比分别达到40.1%和52.4%,而在客车市场的占比仅为2.2%。

图3 2016年1-4月中国不同车型三元锂电池与磷酸铁锂电池搭载量结构

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数据来源:第一电动研究院,InnoATP整理

虽然,政府暂停对三元锂电池客车的财政支持补贴,在一定程度上影响了三元锂电池的发展,但总体来看,三元锂电池的快速普及发展已是大势所趋。未来,随着三元锂电池能量密度与性价比优势的持续扩大,以及安全性能的不断提升,其在各类车型上的应用占比还将持续提升,尤其是客车领域,相信其对三元锂电池的应用开放不会让大家等待太久,一经放开,将具有巨大增量空间。经过测算,InnoATP预计2016年中国三元锂电池市场的需求量将达到9.0Gwh左右,同比将实现111%的高速增长,到2020年预计市场需求量更是将达到60Gwh左右,年均复合增长60%以上,使三元锂电池逐渐成为市场中的主流产品。显然,三元锂电时代正悄然来临,你准备好了吗?望各电池企业紧抓市场趋势与机遇,加快调整步伐,以促进自身快速发展。

作者:邓道正

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北京思创星原科技有限公司联合创始人,专注于新能源汽车、3D打印、大数据等领域的研究,拥有十多年的市场咨询、产业规划及政策咨询经验。目前致力于围绕产品创新为企业提供产品研发与市场营销咨询的众包服务。


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