磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度報(bào)告

1、 磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度報(bào)告 一、磷酸鐵鋰，本征性能和材料優(yōu)化1、穩(wěn)健正極，瑕瑜互見(jiàn)1996-1997 年，日本電信電話株式會(huì)社、美國(guó) UT 奧斯汀分校 Goodenough 教授團(tuán)隊(duì)等對(duì)橄欖石結(jié)構(gòu)的 AMPO4 材料（磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、磷酸鎳鋰、磷酸鈷鋰等的統(tǒng)稱(chēng)）及其典型代表磷酸鐵鋰（后亦簡(jiǎn)稱(chēng)鐵鋰，LiFePO4） 展開(kāi)了早期研究，發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰可以作為鋰離子電池的正極。磷酸鐵鋰的發(fā)現(xiàn)晚于鈷酸鋰（上世紀(jì) 79 年代末-80 年代初）。典型正極材料（磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、鈷酸鋰、 三元材料、尖晶石錳酸鋰、尖晶石鎳錳酸鋰、富鋰材料）的容量、電壓及壽命、成本、安全性等綜合性能歸納 如下。磷酸鐵鋰的容量

2、偏低（170mAh/g），對(duì)鋰電壓低（不足 3.5V），這使得鐵鋰電池單體的“理想質(zhì)量能量密 度”相比于高鎳三元電池有約 25%以上差距。安全性、壽命、成本是磷酸鐵鋰的主要優(yōu)勢(shì)。磷酸鐵鋰的性能由其元素組成和晶體結(jié)構(gòu)決定：磷酸鐵鋰的橄欖石結(jié)構(gòu)具備聚陰離子框架，結(jié)構(gòu)基元是 LiO6 八面體（鋰在體心）、FeO6 八面體（鐵在體心）和 PO4 四面體（磷在體心）。磷酸根中強(qiáng)的 P-O 共價(jià)鍵在電池完 全充電的狀態(tài)下可以穩(wěn)定氧原子，避免其被氧化釋氧。所以該結(jié)構(gòu)使得磷酸鐵鋰具有很高的安全性和循環(huán)壽命。 同時(shí)，磷酸鐵鋰的鋰離子只擁有一維擴(kuò)散通道，和層狀材料（鈷酸鋰、三元）的鋰離子二位擴(kuò)散通道相比，離 子電

3、導(dǎo)較低，電子電導(dǎo)也較低。此外，磷酸鐵鋰正極除鋰外沒(méi)有使用任何昂貴元素，這也使得其在成本理論下限、長(zhǎng)期應(yīng)用規(guī)模等方面具 備優(yōu)勢(shì)。2、鐵鋰的改性&合成磷酸鐵鋰材料的改性與合成手段以其本征性能優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮及短板的補(bǔ)足為出發(fā)點(diǎn)展開(kāi)。鐵鋰的本征電子電導(dǎo)、離子電導(dǎo)較低，相應(yīng)的主要改性手段是顆粒均一納米化、高價(jià)離子摻雜、界面包覆 碳材料/導(dǎo)電聚合物等。鐵鋰的對(duì)鋰電壓較低導(dǎo)致電池能量密度偏低，相應(yīng)的主要改性手段是試圖合成細(xì)晶、均 勻的高對(duì)鋰電壓磷酸鐵錳鋰固溶體。鐵鋰的合成有不同的技術(shù)路徑。根據(jù)鐵源的不同進(jìn)行區(qū)分，草酸亞鐵、鐵紅和磷酸鐵工藝使用固相法合成 磷酸鐵鋰；通過(guò)液相手段引入對(duì)應(yīng)元素后，也可以在合適條件下采

4、用水熱法合成水合磷酸鐵鋰前驅(qū)體，再進(jìn)行 煅燒獲取成品（均多同時(shí)進(jìn)行碳包覆）。綜合考慮產(chǎn)物的純度、物相、粒徑分布、比表面積與表面狀態(tài)，合成工藝本身的原料、工藝復(fù)雜度、環(huán)境 影響等因素后，當(dāng)前磷酸鐵鋰的合成手段以磷酸鐵-碳酸鋰固相法（裕能新能源、貝特瑞），水熱合成法（德方 納米）兩種方法為主。帶著電池單體的能量密度劣勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)，磷酸鐵鋰電池入局新能源汽車(chē)動(dòng)力電池大潮。二、鐵鋰電池，過(guò)往蟄伏1、政策不利，優(yōu)品稀缺補(bǔ)貼政策是我國(guó)新能源汽車(chē)飛速發(fā)展的關(guān)鍵助力。隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展，純電動(dòng)乘用車(chē)的重要性不斷提升。2013-2016 年，純電動(dòng)乘用車(chē)補(bǔ)貼政策的核心變量是工況續(xù)航。彼時(shí)工況續(xù)航的最高檔位是 250km

5、，單車(chē)補(bǔ) 貼數(shù)額大，補(bǔ)貼退坡幅度小，技術(shù)水平要求相對(duì)較低。2017 年開(kāi)始，補(bǔ)貼政策進(jìn)行了以“扶優(yōu)扶強(qiáng)”為目的的調(diào)整。工況續(xù)航里程提升、電池系統(tǒng)能量密度提高、 百公里電耗加嚴(yán)，這一方面促進(jìn)了優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品面世，另一方面在很大程度上影響了當(dāng)時(shí)條件下電池系統(tǒng)能量密度 相對(duì)較低（100Wh/kg）的磷酸鐵鋰的應(yīng)用。長(zhǎng)續(xù)航、高電池系統(tǒng)能量密度整車(chē)受補(bǔ)貼“優(yōu)待”金額較高的時(shí)代，磷酸鐵鋰乘用車(chē)產(chǎn)品寥寥。低端產(chǎn)品 如知豆 D1，工況續(xù)航不足 100km；中端產(chǎn)品如比亞迪 e6，工況續(xù)航 300km；江淮 iev6e 青春版，工況續(xù)航 310km； 長(zhǎng)續(xù)航/高端產(chǎn)品如 e6 2017 年第 10 批目錄版本，帶電量

6、 91kWh，工況續(xù)航 450km；騰勢(shì) 2018 年版本，帶電量 70kWh，工況續(xù)航 451km 等。但中低端產(chǎn)品工況續(xù)航性能不足，高端產(chǎn)品性?xún)r(jià)比不佳等原因和補(bǔ)貼的不利因素 一起，導(dǎo)致磷酸鐵鋰乘用車(chē)銷(xiāo)量萎靡、市場(chǎng)份額很低。相比之下，使用三元正極的鋰電池對(duì)應(yīng)整車(chē)“爆款”層 出不窮。北汽 EU5，比亞迪秦、元，上汽 Ei5，廣汽 Aion S 等車(chē)型一方面把電池系統(tǒng)能量密度拓展至 160Wh/kg 以上、把工況續(xù)航拓展至 400-500km 以上，另一方面也使三元電池成為市場(chǎng)，尤其是純電動(dòng)乘用車(chē)市場(chǎng)主流。2、電車(chē)增長(zhǎng)，鐵鋰徘徊據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì)，2015 年到 2019 年，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模從

7、 30 余萬(wàn)輛增加至 120 萬(wàn)輛以上。根據(jù)合格證數(shù)據(jù)，純電動(dòng)乘用車(chē)的電池裝機(jī)規(guī)模和占比逐步提升，到 2017 年基本和純電客車(chē)持平，到 2018 年成為動(dòng)力電池第一大裝機(jī)去向。和純電動(dòng)乘用車(chē)的重要性提升同步，三元電池在乘用車(chē)領(lǐng)域的高滲透率直接引領(lǐng)其裝機(jī)規(guī)模與份額共同提 升。而同期對(duì)磷酸鐵鋰而言幾乎只有商用車(chē)方面的裝機(jī)，2016-2019 年堪稱(chēng)磷酸鐵鋰裝機(jī)規(guī)模在 20GWh 附近的 “徘徊的四年”。鐵鋰式微似乎已是市場(chǎng)共識(shí)。但拐點(diǎn)2020 年，悄然到來(lái)。三、曙光重現(xiàn)，爆款先行1、補(bǔ)貼退坡，鐵鋰重回乘用車(chē)主流視野2020 年 4 月，財(cái)政部、工信部、科技部、發(fā)改委發(fā)布關(guān)于完善新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用

8、財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知 （財(cái)建202086 號(hào)），以支持新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，做好新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用工作，促進(jìn)新能源汽車(chē) 消費(fèi)。通知要求：延長(zhǎng)補(bǔ)貼期限，平緩補(bǔ)貼退坡力度和節(jié)奏；適當(dāng)優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)做優(yōu)做強(qiáng)；完善 資金清算制度，提高補(bǔ)貼精度；強(qiáng)化資金監(jiān)管，確保資金安全；完善配套政策措施，營(yíng)造良好發(fā)展環(huán)境；2020 年 4 月 23 日至 2020 年 7 月 22 日為過(guò)渡期。過(guò)渡期期間，符合 2019 年技術(shù)指標(biāo)要求但不符合 2020 年技術(shù)指標(biāo) 要求的銷(xiāo)售上牌車(chē)輛，按照 2019 年對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的 0.5 倍補(bǔ)貼。補(bǔ)貼退坡且電池系統(tǒng)能量密度不再提高要求相當(dāng)程度上縮小了鐵鋰車(chē)型和三元車(chē)型的補(bǔ)

9、貼獲取差距。只要 鐵鋰車(chē)型的工況續(xù)航在 400km 以上，且電池系統(tǒng)能量密度在 125Wh/kg 以上，則對(duì)比工況續(xù)航同樣較長(zhǎng)，只是 電池系統(tǒng)能量密度稍高的三元車(chē)型，補(bǔ)貼額度差值只有 2250/4500 元。如果考慮電池包層面鐵鋰每 Wh 約 0.1 元 的成本優(yōu)勢(shì)，和超過(guò) 50kWh 的電池包，再考慮雖有差距但基本可控的百公里電耗差距，可以認(rèn)為鐵鋰車(chē)型和三 元車(chē)型的購(gòu)置成本差已經(jīng)持平甚至鐵鋰占優(yōu)。那么，“爆款”產(chǎn)品的推出就成為了磷酸鐵鋰電池用于純電動(dòng)乘用 車(chē)的“現(xiàn)實(shí)拐點(diǎn)”。2、特斯拉 Model 3 磷酸鐵鋰版：中高端爆款和此前使用三元圓柱電池的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版相比，整車(chē)工況續(xù)航略有提升；整備質(zhì)量

10、有所增加；百公里電耗略 有提升；功率性能（車(chē)速）有所提升；電池系統(tǒng)能量密度有相當(dāng)程度下降。和長(zhǎng)續(xù)航版相比，整備質(zhì)量一致， 續(xù)航差約 200km?？梢钥闯?，Model 3 磷酸鐵鋰版綜合性能完全覆蓋了此前的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版（瞬時(shí)最高車(chē)速、30 分鐘最高車(chē)速、 工況續(xù)航占優(yōu)；功率轉(zhuǎn)速扭矩持平；電耗不及但考慮續(xù)航時(shí)電耗已計(jì)算在內(nèi)）。定價(jià)方面，Model 3 磷酸鐵鋰版補(bǔ)貼后售價(jià)不足 25 萬(wàn)元，相比于此前的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版有 2 萬(wàn)余元的降幅。我們認(rèn)為，Model 3 磷酸鐵鋰版的推出有多重考量。成本方面，當(dāng)前和三元圓柱電池相比鐵鋰方形電池度電成本降幅在約百元以上，電池包成本降幅在約萬(wàn)元 以上，可以為整車(chē)定價(jià)帶

11、來(lái)更大的彈性空間，并保證盈利能力。整車(chē)推出周期方面，特斯拉此前均使用圓柱高鎳 NCA/NCM 電池，短時(shí)間內(nèi)切換方形電池技術(shù)路線已經(jīng)略 有挑戰(zhàn)，再使用安全性相對(duì)較差的三元材料方形動(dòng)力電池則對(duì)整車(chē)安全設(shè)計(jì)的要求更高，使用鐵鋰電池利用鐵 鋰材料本征安全裕度有利于保證整車(chē)及時(shí)推出并較快爬升產(chǎn)能規(guī)模。最后是整車(chē)性能方面，Model 3 磷酸鐵鋰版設(shè)置如此的技術(shù)參數(shù)，有盡量滿(mǎn)足動(dòng)力性（以及快充能力）需求 的原因，有整車(chē)開(kāi)發(fā)周期相對(duì)較短參數(shù)調(diào)教略保守的原因，但是也有磷酸鐵鋰電池的本征原因：有模組設(shè)計(jì)條 件下，鐵鋰/三元電池包的體積成組效率、質(zhì)量成組效率均接近，所以鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度比較受限。我們不 排除

12、后續(xù)特斯拉及其供應(yīng)商在進(jìn)一步改進(jìn)其磷酸鐵鋰電池包的可能。我們看好 Model 3 磷酸鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版后續(xù)放量。生產(chǎn)端，除 2020 年 6 月標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版產(chǎn)量受到長(zhǎng)續(xù)航版產(chǎn) 量威脅外，7-9 月均是標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版產(chǎn)量（據(jù)真鋰研究統(tǒng)計(jì)，除了 9 月數(shù)臺(tái)鐵鋰版之外，均為三元版）規(guī)模更大； 銷(xiāo)售端，標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版的預(yù)計(jì)交付周期是 4-6 周，而長(zhǎng)續(xù)航版的預(yù)計(jì)交付周期是 1-4 周，給定標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版此前的產(chǎn) 銷(xiāo)規(guī)模更大，可以得出持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版更受消費(fèi)者歡迎。再考慮到前述鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版比三元標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版的 綜合性能更強(qiáng)，Model 3 磷酸鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版后續(xù)放量是大概率事件。我們估計(jì)，Model 3 磷酸鐵鋰版月產(chǎn)

13、銷(xiāo)規(guī) 模大概率將穩(wěn)定在萬(wàn)輛以上，而且在其綜合性能和使用體驗(yàn)得到消費(fèi)者驗(yàn)證的條件下，產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模有一定程度的 超預(yù)期可能。3、比亞迪漢 EV：中高端爆款2019 年下半年到 2020 年上半年，比亞迪純電動(dòng)乘用車(chē)/插混乘用車(chē)銷(xiāo)量陷入沉寂。2020 年 1-6 月，純電動(dòng) 乘用車(chē)同比銷(xiāo)量下滑超過(guò) 50%。其純電動(dòng)車(chē)型下半年乃至長(zhǎng)期的勝負(fù)手是無(wú)模組磷酸鐵鋰電池（刀片電池）技術(shù)的應(yīng)用（無(wú)模組電池技術(shù) 對(duì)磷酸鐵鋰的協(xié)同作用后述）。先發(fā)車(chē)型比亞迪漢 EV 已上市銷(xiāo)售。暫不考慮整車(chē)智能化屬性，從傳統(tǒng)的續(xù)航、電耗、車(chē)速、內(nèi)飾、空間感等方面比較，比亞迪漢 EV 完全具 備高端乘用車(chē)的基本素質(zhì)。售價(jià)方面，比亞迪漢 E

14、V 起售價(jià)不足 23 萬(wàn)元（補(bǔ)貼后），尚未和 Model 3 直接重疊，但也是繼唐 EV/DM 之 后的第二次高端化嘗試。自 2020 年年中，比亞迪漢 EV 開(kāi)始產(chǎn)能爬坡，產(chǎn)量逐月攀升。根據(jù)真鋰研究統(tǒng)計(jì)，其產(chǎn)量從 7 月的不足千 輛攀升至 9 月的四千輛以上。我們估計(jì)，漢 EV 的穩(wěn)態(tài)產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模將保持在五千輛以上，且有較大可能性超預(yù)期。3、宏光 mini EV：極致性?xún)r(jià)比爆款和 Model 3、漢 EV 不同，宏光 mini EV 把擺脫補(bǔ)貼、按需購(gòu)置的性?xún)r(jià)比路線走到極致。作為“買(mǎi)菜車(chē)”、“網(wǎng) 紅車(chē)”，擁有超過(guò) 100km 的續(xù)航和不足 4 萬(wàn)元的價(jià)格，宏光 mini EV 在一線城市和三四線

15、城市均有較高知名度。宏光 mini EV 不同續(xù)航里程的車(chē)型均有三元、鐵鋰版本。據(jù)真鋰研究統(tǒng)計(jì)，到 9 月產(chǎn)量爬坡，搭載鐵鋰電 池的產(chǎn)品總量和占比均有相當(dāng)程度提升。我們估計(jì)鐵鋰電池的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)或在千元以上。4、國(guó)內(nèi)新能源車(chē)市回暖，爆款鐵鋰元素逐漸顯現(xiàn)進(jìn)入 2020 年，我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)環(huán)比改善明顯；進(jìn)入 7 月，同比改善開(kāi)始顯現(xiàn)。據(jù)乘聯(lián)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)崔東樹(shù)統(tǒng)計(jì)，7-9 月新能源乘用車(chē)批發(fā)銷(xiāo)量均創(chuàng)同期歷史新高。比亞迪漢 EV、特斯拉 Model 3 磷酸鐵鋰版兩個(gè)定位中高端-高端市場(chǎng)的磷酸鐵鋰爆款車(chē)型先后上市交付， 加之宏光 mini EV 上市高銷(xiāo)量，在新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)明顯回暖的背景下，磷酸鐵鋰電池

16、重新吸引了業(yè)界、消費(fèi)者 與資本市場(chǎng)的目光與暢想。四、長(zhǎng)續(xù)航車(chē)型不斷推出，無(wú)模組加持前方光明1、多個(gè)品牌推出長(zhǎng)續(xù)航磷酸鐵鋰車(chē)型如前所述，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品是技術(shù)路線的最終載體。除特斯拉 Model 3 磷酸鐵鋰版、比亞迪漢 EV 等車(chē)型外，比 亞迪、上汽、長(zhǎng)安、東風(fēng)、江淮等車(chē)企都開(kāi)發(fā)了工況續(xù)航 400km 以上的鐵鋰車(chē)型（比亞迪除漢 EV 外還有其他 車(chē)型）。和部分車(chē)企 2019 年推出的，采用三元電池的中端主流車(chē)型相比，鐵鋰車(chē)型綜合性能不落下風(fēng)。如工況續(xù)航 約 400km 的上汽 Ei5。而比亞迪的“刀片電池”甚至可能覆蓋其“王朝”系列產(chǎn)品：除漢以外，宋、秦等均可 以直接對(duì)標(biāo)工況續(xù)航。這也啟發(fā)我們思考，

17、磷酸鐵鋰動(dòng)力電池及對(duì)應(yīng)整車(chē)的“性能上限”，以及鐵鋰和三元在動(dòng) 力電池領(lǐng)域“終極之戰(zhàn)”的結(jié)果究竟如何。2、無(wú)模組電池技術(shù)，鐵鋰“持久戰(zhàn)”新增根據(jù)地補(bǔ)貼退坡與公平化、新車(chē)型的推出，無(wú)疑促進(jìn)了鐵鋰動(dòng)力電池應(yīng)用的回暖；但可以看出，以比亞迪漢 EV 為首，采用磷酸鐵鋰正極“刀片電池”對(duì)應(yīng)的整車(chē)其工況續(xù)航被拔高到骎骎然比肩超長(zhǎng)續(xù)航三元競(jìng)品的地步。 換言之，無(wú)模組電池技術(shù)已經(jīng)體現(xiàn)出了和磷酸鐵鋰正極的很高契合度，并使其在用戶(hù)最關(guān)注的使用性能方面具 備了較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。與無(wú)模組電池技術(shù)協(xié)同，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的應(yīng)用范圍可能有望得到有效的向上拓展。我國(guó)動(dòng)力電池雙雄寧德時(shí)代、比亞迪均掌握了“無(wú)模組”電池技術(shù)（寧德時(shí)代從電

18、池單體-電池包角度出發(fā) 命名為“CTP”，比亞迪從電池單體形狀角度命名為“刀片電池”，以下非必要情況不做區(qū)分），動(dòng)力電池包的體 積成組效率（及部分質(zhì)量成組效率）可由此獲得提升；且零部件數(shù)量減少，生產(chǎn)效率也得到提升。我們估計(jì)，無(wú)模組電池技術(shù)對(duì)磷酸鐵鋰電池包的性能（以對(duì)應(yīng)整車(chē)工況續(xù)航論）提升幅度超過(guò)對(duì)三元電池 包的性能提升幅度。再一次從材料本征特性出發(fā)，對(duì)于三元正極材料來(lái)說(shuō)，在 200oC 以上即開(kāi)始釋氧放熱相當(dāng)嚴(yán)重地影響了電 池安全性，而磷酸鐵鋰的放熱溫度和程度均顯著優(yōu)于三元材料。或者說(shuō)，鐵鋰材料的“安全冗余”更多。有模組設(shè)計(jì)條件下，鐵鋰/三元電池包的體積成組效率、質(zhì)量成組效率均接近，所以鐵鋰電

19、池系統(tǒng)能量密度 比較受限，電池包性能差距和電池單體性能差距類(lèi)似，面對(duì)三元電池劣勢(shì)較多。但是無(wú)模組電池包的本質(zhì)是節(jié) 省“輔助組元”的質(zhì)量/體積變?yōu)殡姵鼗钚圆牧?，磷酸鐵鋰的高安全性使得其對(duì)應(yīng)電池包可以設(shè)計(jì)得更激進(jìn)，以 及以活性材料的更大安全冗余換取電池包內(nèi)的更多活性材料質(zhì)量/體積占比。在無(wú)模組電池包的設(shè)計(jì)思路下，磷 酸鐵鋰電池包性能落后三元電池包的性能差小于磷酸鐵鋰電池單體落后三元電池單體的性能差。對(duì)于未來(lái)乘用車(chē)動(dòng)力電池包的性能競(jìng)爭(zhēng)，我們進(jìn)行如下基本假設(shè)并開(kāi)始分析：考慮 3 種不同體積的電池包：約 372L（藍(lán)本為特斯拉 Model 3 的電池包，用于代表中大型乘用車(chē)的電池包 選擇）；約 300L

20、（用于代表緊湊型乘用車(chē)的選擇），和約 171L（藍(lán)本為長(zhǎng)城歐拉 R1/黑貓，用于代表經(jīng)適型乘用 車(chē)的選擇）；每種體積的電池包分別以有模組的 523、811、鐵鋰方形電池單體和無(wú)模組的 523、811、鐵鋰方形 電池單體組成，無(wú)模組技術(shù)對(duì)電池包質(zhì)量能量密度和體積能量密度均有提升；811 受制于較低的材料本征安全 性，無(wú)模組技術(shù)的好處有限；鐵鋰受惠于較高的材料本征安全性，無(wú)模組技術(shù)對(duì)能量密度尤其是體積能量密度 的積極影響更多，而且隨電池包的增大遞增。對(duì)應(yīng)整車(chē)的整備質(zhì)量隨帶電量增加線性提升，電耗也線性增加。關(guān)鍵假設(shè)參數(shù)（約）列于下表。在此基礎(chǔ)上，我們比較不同電池包對(duì)應(yīng)車(chē)型的工況續(xù)航（認(rèn)為 450km

21、 以上“里程焦慮”顧慮顯著減輕，550km 以上基本無(wú)里程焦慮，650km 以上無(wú)里程焦慮），和電池包自身的成本（認(rèn)為隨整車(chē)定位下降，消費(fèi)者對(duì)價(jià)格的 敏感度提升）。對(duì)于中大型組的 372L 電池包，我們的估算結(jié)果如下：存在電池模組時(shí)，磷酸鐵鋰版車(chē)型的工況續(xù)航剛剛超過(guò) 500km，和對(duì)應(yīng)三元 523 的續(xù)航差距超過(guò) 200km， 和 811 的差距接近 300km。無(wú)模組技術(shù)使得鐵鋰競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)大幅提高，工況續(xù)航接近 700km，和有模組 523 的續(xù) 航差距約 50km，和有模組 811 的續(xù)航差距超過(guò) 100km；和無(wú)模組 523 的續(xù)航差距約 150km，和無(wú)模組 811 的續(xù) 航差距約 20

22、0km。分析無(wú)模組技術(shù)帶來(lái)的性能優(yōu)勢(shì)，無(wú)模組 523 電池包對(duì)應(yīng)車(chē)型的續(xù)航超過(guò)了有模組 811 電池包對(duì)應(yīng)車(chē)型， 同時(shí)成本也略有降低。無(wú)模組 811 電池包對(duì)應(yīng)車(chē)型的工況續(xù)航更接近 900km，相當(dāng)于即使考慮工況續(xù)航的局限 性，也可以實(shí)現(xiàn)從北京到太原（不到 500km）單次充電完成單程駕車(chē)旅行，瓶頸從整車(chē)?yán)m(xù)航不足變?yōu)轳{駛員體 力精力不足。無(wú)模組鐵鋰車(chē)型在續(xù)航里程得到有效提升同時(shí)也擁有經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)：和無(wú)模組三元車(chē)型相比，150km 的續(xù)航 差距對(duì)應(yīng)成本優(yōu)勢(shì)約 2 萬(wàn)元；200km 續(xù)航差距對(duì)應(yīng)成本優(yōu)勢(shì)約 2.5 萬(wàn)元?？紤]到此檔次車(chē)型的定價(jià)通常應(yīng)處于 25 萬(wàn)元以上，磷酸鐵鋰車(chē)型的實(shí)際成本優(yōu)勢(shì)在

23、10%或以?xún)?nèi)。另外，523 的賣(mài)點(diǎn)為更高速的快充和更佳的低溫性能，而 811 的賣(mài)點(diǎn)則是極限續(xù)航能力。同時(shí)也不難分析， 可以通過(guò)使用三元電池獲取和鐵鋰電池同樣的工況續(xù)航，然后以更高的成本（接近 1 萬(wàn)元）換取更大的車(chē)內(nèi)可 用空間（減小三元電池包體積約 60L）。對(duì)于緊湊型組的 300L 電池包，我們的估算結(jié)果如下：存在電池模組時(shí)，磷酸鐵鋰版車(chē)型的工況續(xù)航不足 450km，和對(duì)應(yīng)三元 523 的續(xù)航差距接近 200km，和 811 的差距約 250km。電池包體積減小，但是無(wú)模組技術(shù)仍較為有效提升了鐵鋰的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，工況續(xù)航超過(guò) 550km， 和有模組 523 的續(xù)航差距超過(guò) 50km，和有模組

24、811 的續(xù)航差距超過(guò) 100km；和無(wú)模組 523 的續(xù)航差距約 150km， 和無(wú)模組 811 的續(xù)航差距約 200km。另外，無(wú)模組 523 的續(xù)航超過(guò)了有模組 811?？傮w而言此組別的“里程焦 慮”除有模組鐵鋰車(chē)型外也基本不復(fù)存在。分析無(wú)模組技術(shù)帶來(lái)的性能優(yōu)勢(shì)，無(wú)模組 523 電池包對(duì)應(yīng)車(chē)型的續(xù)航超過(guò)了有模組 811 電池包對(duì)應(yīng)車(chē)型， 同時(shí)成本也略有降低。無(wú)模組 811 電池包對(duì)應(yīng)車(chē)型的工況續(xù)航約 750km，相當(dāng)于即使考慮工況續(xù)航的局限性， 也可以實(shí)現(xiàn)從北京到濟(jì)南（約 400km）單次充電完成單程駕車(chē)旅行。無(wú)模組鐵鋰車(chē)型在續(xù)航里程得到有效提升同時(shí)也擁有經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)：和無(wú)模組三元車(chē)型相比

25、，150km 的續(xù)航 差距對(duì)應(yīng)成本優(yōu)勢(shì)約 1.7 萬(wàn)元；190km 續(xù)航差距對(duì)應(yīng)成本優(yōu)勢(shì)約 2 萬(wàn)元?？紤]到此檔次車(chē)型的定價(jià)屆時(shí)約 20 萬(wàn) 元，磷酸鐵鋰車(chē)型的實(shí)際成本優(yōu)勢(shì)在 10%或以?xún)?nèi)。和大電池包組別類(lèi)似，523 的賣(mài)點(diǎn)為更高速的快充和更佳的低溫性能，而 811 的賣(mài)點(diǎn)則是極限續(xù)航能力。 同時(shí)也不難分析，可以通過(guò)使用三元電池獲取和鐵鋰電池同樣的工況續(xù)航，然后以更高的成本（接近 0.6 萬(wàn)元） 換取更大的車(chē)內(nèi)可用空間（減小三元電池包體積約 50L）。如果將上述兩個(gè)組別混合比較，觀察中大型鐵鋰車(chē)型和緊湊型三元車(chē)型的表現(xiàn)，我們得到下圖：有模組時(shí)，中大型鐵鋰車(chē)型續(xù)航表現(xiàn)一般。但應(yīng)用無(wú)模組技術(shù)后，中

26、大型鐵鋰車(chē)型的續(xù)航已可以和有模組 811/無(wú)模組 523 緊湊型車(chē)型媲美，而且電池包成本更低（估計(jì)整車(chē)成本接近）。換言之，無(wú)模組技術(shù)使得鐵鋰彌 補(bǔ)了續(xù)航短板，且占據(jù)了空間感優(yōu)勢(shì)；對(duì)應(yīng)三元車(chē)型的快充優(yōu)勢(shì)和低溫性能優(yōu)勢(shì)（523）、部分續(xù)航優(yōu)勢(shì)（811） 仍存。對(duì)于經(jīng)適型組的 171L 電池包，我們的估算結(jié)果如下：電池包體積減小，無(wú)模組的作用有所削弱，鐵鋰電池車(chē)型續(xù)航均不足 350km，三元電池車(chē)型在 350km 以上，或達(dá) 400km。但是此時(shí)用戶(hù)對(duì)經(jīng)濟(jì)性的敏感程度較高，鐵鋰車(chē)型在保證 300km 以上續(xù)航同時(shí)可以取得 0.5-1 萬(wàn) 元的成本優(yōu)勢(shì)，或相當(dāng)于整車(chē)成本的 10%以上；而且此定位的車(chē)型

27、成本考量權(quán)重較高，無(wú)模組鐵鋰的成本優(yōu)勢(shì) 也會(huì)是其獲得較高市場(chǎng)份額。綜上，傳統(tǒng)模組設(shè)計(jì)條件下鐵鋰部分回暖，而三元電池極大概率保持明顯優(yōu)勢(shì)地位；無(wú)模組磷酸鐵鋰電池 包對(duì)應(yīng)整車(chē)的工況續(xù)航上限得以有效拓展，“里程焦慮”對(duì)鐵鋰車(chē)型都可能不復(fù)存在，使得鐵鋰技術(shù)在爭(zhēng)取較高 級(jí)別車(chē)型搭載方面也具有了相當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)力；同等續(xù)航相比無(wú)模組磷酸鐵鋰電池的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)得以擴(kuò)大（估計(jì)在 0.5 萬(wàn)元級(jí)別），綜合考慮無(wú)模組磷酸鐵鋰電池的競(jìng)爭(zhēng)力顯著增強(qiáng)。我們甚至可以推斷，如果特斯拉 Model 3 采用無(wú) 模組磷酸鐵鋰電池，其工況續(xù)航也可能達(dá)到 600km，而非采用有模組磷酸鐵鋰電池的不足 500km。另一方面，523 體系三元電

28、池對(duì)快充的更佳兼容性，811 體系三元電池對(duì)極限續(xù)航能力的有效滿(mǎn)足仍然可以 吸引較多的中高端潛在用戶(hù)，以及相當(dāng)部分的主流用戶(hù)。續(xù)航、成本、快充、低溫、壽命和極限安全的六項(xiàng)使 用性能比較結(jié)果定性歸納于下圖。我們認(rèn)為，未來(lái)新能源汽車(chē)按客戶(hù)實(shí)際需求選擇電池將成為較普遍的方式；從材料、單體到電池包，理論 性能估計(jì)到實(shí)際需求體現(xiàn)可能會(huì)有所不同。在這個(gè)過(guò)程中，三元正極電池大概率將維持其出貨量、配套車(chē)型的 主導(dǎo)地位；而依托無(wú)模組技術(shù)，磷酸鐵鋰電池滿(mǎn)足用戶(hù)需求的能力將在相當(dāng)程度上得到提升，市場(chǎng)份額大概率 將進(jìn)一步回暖，對(duì)應(yīng)整車(chē)的產(chǎn)品定位中樞也將在相當(dāng)程度上獲得提升。3、飲馬長(zhǎng)江：鐵鋰動(dòng)力電池規(guī)模前瞻估計(jì)我們估

29、計(jì)，2020 年是磷酸鐵鋰回暖的開(kāi)局之年，2021 年開(kāi)始是多個(gè)有模組、尤其是無(wú)模組磷酸鐵鋰車(chē)型規(guī) ?；@得市場(chǎng)驗(yàn)證的年份。特斯拉 Model 3 和 Model Y（并不排除其他車(chē)型），比亞迪“王朝”系列車(chē)型，上汽、 北汽、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城等諸多車(chē)企的有關(guān)車(chē)型均有望大幅貢獻(xiàn)銷(xiāo)量。為了估計(jì)我國(guó) 2021-2025 年磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量，我們進(jìn)行如下假設(shè)：首先，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)在 2021-2023 年保持穩(wěn)步增長(zhǎng)；2024-2025 年高等級(jí)自動(dòng)駕駛和新能源汽車(chē)的協(xié) 同效應(yīng)顯著體現(xiàn)。至 2025 年，新能源乘用車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模達(dá)到 550 萬(wàn)輛，加上商用車(chē)、專(zhuān)用車(chē)后接近 600 萬(wàn)輛，基 本實(shí)現(xiàn)新能源

30、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035 年）（征求意見(jiàn)稿）的預(yù)設(shè)目標(biāo)。其次，純電動(dòng)乘用車(chē)、插電混動(dòng)乘用車(chē)的份額占比保持約 80%-20%，且后者受限于電池包體積、功率性能 需求等，極少使用磷酸鐵鋰電池。再次，純電動(dòng)乘用車(chē)內(nèi)部，A00 級(jí)車(chē)型保持約 20%份額，且磷酸鐵鋰電池依托成本優(yōu)勢(shì)滲透率逐年提升， 最終占據(jù)主導(dǎo)地位；A0A 級(jí)車(chē)型保持約 50%份額，綜合考慮空間、續(xù)航、成本和動(dòng)力性等因素，三元電池保 持主導(dǎo)地位，鐵鋰占比穩(wěn)中有升；BC 級(jí)車(chē)型一方面受惠無(wú)模組鐵鋰電池技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，一方面也因?yàn)閲?guó)際 主機(jī)廠龍頭對(duì)鐵鋰電池應(yīng)用的謹(jǐn)慎考慮而難于大幅提升鐵鋰電池占比（如寶馬 iX3，使用寧德時(shí)代 N

31、CM811 電 池，電池系統(tǒng)能量密度 154Wh/kg，估計(jì)其系統(tǒng)安全程度較高），三元電池仍然保持主導(dǎo)地位。總體而言，磷酸 鐵鋰動(dòng)力電池迎來(lái)乘用車(chē)領(lǐng)域的用量和定位雙升。最后，純電動(dòng)乘用車(chē)每類(lèi)車(chē)型的單車(chē)帶電量逐年小幅提升；商用車(chē)總體磷酸鐵鋰電池用量和商用車(chē)規(guī)模增 速同步。在上述條件下，我們估算：2021 年，我國(guó)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池裝機(jī)量將達(dá) 41.8GWh，其中乘用車(chē)裝機(jī)量占比超過(guò)商用車(chē)。至 2025 年， 磷酸鐵鋰動(dòng)力電池裝機(jī)量將達(dá) 136GWh。磷酸鐵鋰在動(dòng)力電池市場(chǎng)中的份額在 40%到 50%之間。如果放眼全球， 考慮到主機(jī)廠龍頭對(duì)磷酸鐵鋰電池的態(tài)度也有所轉(zhuǎn)變，鐵鋰電池可能有更廣闊的的市場(chǎng)空

32、間，我們估計(jì)，至 2025 年磷酸鐵鋰動(dòng)力電池有望實(shí)現(xiàn)約 250GWh 的裝機(jī)量，和超過(guò) 1/3 的裝機(jī)份額。屆時(shí)，全球僅用于動(dòng)力電池的磷 酸鐵鋰年產(chǎn)量就將達(dá)到 50 萬(wàn)噸以上?？傊?，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期的主流選擇、產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展期的退守一隅到逐步成熟期的劃江而治，磷酸鐵鋰動(dòng)力 電池即將迎來(lái)蓬勃發(fā)展，并有望最終基業(yè)長(zhǎng)青。五、布局磷酸鐵鋰技術(shù)路線的電池企業(yè)、正極材料供應(yīng)商1、電池企業(yè)：寧德時(shí)代、比亞迪雙雄領(lǐng)銜，國(guó)軒高科待有效驗(yàn)證磷酸鐵鋰電池的規(guī)?；瘧?yīng)用始于并發(fā)展壯大于我國(guó)。我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)中，寧德時(shí)代、比亞迪是磷酸鐵鋰電池研發(fā)與應(yīng)用的領(lǐng)先者，具備全球競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)軒高 科也有一定規(guī)模與技術(shù)實(shí)力。寧德時(shí)代是我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)龍頭企業(yè)，具備全球競(jìng)爭(zhēng)力。在三元、鐵鋰兩條技術(shù)路線均有強(qiáng)勁技術(shù)實(shí)力 和規(guī)模優(yōu)勢(shì)。成為寶馬動(dòng)力電池的主供應(yīng)商、為特斯拉 Model 3 供應(yīng)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池、吸引本田參加增發(fā)并 主動(dòng)延長(zhǎng)鎖定期等即是其綜合實(shí)力的有力印證。比亞迪是我國(guó)動(dòng)力電池、新能源汽車(chē)龍頭企業(yè)。經(jīng)歷了為期約一年的銷(xiāo)量低潮后，有望通過(guò)無(wú)模組磷酸鐵 鋰“刀片電池”的應(yīng)用重回巔峰。在動(dòng)力電池技術(shù)路線方面，公司對(duì)磷酸鐵鋰技術(shù)路線的青睞程度更高。動(dòng)力 電池及三電系統(tǒng)對(duì)外供應(yīng)等也有望成為公司亮點(diǎn)。國(guó)軒高科在