磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度報告

1、 磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度報告 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1996-1997 年，日本電信電話株式會社、美國 UT 奧斯汀分校 Goodenough 教授團隊等對橄欖石結(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）及其典型代表磷酸鐵鋰（后亦簡稱鐵鋰，LiFePO4） 展開了早期研究，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 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。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）。磷酸根中強的 P-O 共價鍵在電池完 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，磷酸鐵鋰的鋰離子只擁有一維擴散通道，和層狀材料（鈷酸鋰、三元）的鋰離子二位擴散通道相比，離 子電

3、導較低，電子電導也較低。此外，磷酸鐵鋰正極除鋰外沒有使用任何昂貴元素，這也使得其在成本理論下限、長期應(yīng)用規(guī)模等方面具 備優(yōu)勢。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)勢的發(fā)揮及短板的補足為出發(fā)點展開。鐵鋰的本征電子電導、離子電導較低，相應(yīng)的主要改性手段是顆粒均一納米化、高價離子摻雜、界面包覆 碳材料/導電聚合物等。鐵鋰的對鋰電壓較低導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晶、均 勻的高對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；通過液相手段引入對應(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，再進行 煅燒獲取成品（均多同時進行碳包覆）。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、工藝復雜度、環(huán)境 影響等因素后，當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和成本優(yōu)勢，磷酸鐵鋰電池入局新能源汽車動力電池大潮。二、鐵鋰電池，過往蟄伏1、政策不利，優(yōu)品稀缺補貼政策是我國新能源汽車飛速發(fā)展的關(guān)鍵助力。隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展，純電動乘用車的重要性不斷提升。2013-2016 年，純電動乘用車補貼政策的核心變量是工況續(xù)航。彼時工況續(xù)航的最高檔位是 250km

5、，單車補 貼數(shù)額大，補貼退坡幅度小，技術(shù)水平要求相對較低。2017 年開始，補貼政策進行了以“扶優(yōu)扶強”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，這一方面促進了優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品面世，另一方面在很大程度上影響了當時條件下電池系統(tǒng)能量密度 相對較低（100Wh/kg）的磷酸鐵鋰的應(yīng)用。長續(xù)航、高電池系統(tǒng)能量密度整車受補貼“優(yōu)待”金額較高的時代，磷酸鐵鋰乘用車產(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 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)品性價比不佳等原因和補貼的不利因素 一起，導致磷酸鐵鋰乘用車銷量萎靡、市場份額很低。相比之下，使用三元正極的鋰電池對應(yīng)整車“爆款”層 出不窮。北汽 EU5，比亞迪秦、元，上汽 Ei5，廣汽 Aion S 等車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，尤其是純電動乘用車市場主流。2、電車增長，鐵鋰徘徊據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計，2015 年到 2019 年，我國新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模從

7、 30 余萬輛增加至 120 萬輛以上。根據(jù)合格證數(shù)據(jù)，純電動乘用車的電池裝機規(guī)模和占比逐步提升，到 2017 年基本和純電客車持平，到 2018 年成為動力電池第一大裝機去向。和純電動乘用車的重要性提升同步，三元電池在乘用車領(lǐng)域的高滲透率直接引領(lǐng)其裝機規(guī)模與份額共同提 升。而同期對磷酸鐵鋰而言幾乎只有商用車方面的裝機，2016-2019 年堪稱磷酸鐵鋰裝機規(guī)模在 20GWh 附近的 “徘徊的四年”。鐵鋰式微似乎已是市場共識。但拐點2020 年，悄然到來。三、曙光重現(xiàn)，爆款先行1、補貼退坡，鐵鋰重回乘用車主流視野2020 年 4 月，財政部、工信部、科技部、發(fā)改委發(fā)布關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用

8、財政補貼政策的通知 （財建202086 號），以支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，做好新能源汽車推廣應(yīng)用工作，促進新能源汽車 消費。通知要求：延長補貼期限，平緩補貼退坡力度和節(jié)奏；適當優(yōu)化技術(shù)指標，促進產(chǎn)業(yè)做優(yōu)做強；完善 資金清算制度，提高補貼精度；強化資金監(jiān)管，確保資金安全；完善配套政策措施，營造良好發(fā)展環(huán)境；2020 年 4 月 23 日至 2020 年 7 月 22 日為過渡期。過渡期期間，符合 2019 年技術(shù)指標要求但不符合 2020 年技術(shù)指標 要求的銷售上牌車輛，按照 2019 年對應(yīng)標準的 0.5 倍補貼。補貼退坡且電池系統(tǒng)能量密度不再提高要求相當程度上縮小了鐵鋰車型和三元車型的補

9、貼獲取差距。只要 鐵鋰車型的工況續(xù)航在 400km 以上，且電池系統(tǒng)能量密度在 125Wh/kg 以上，則對比工況續(xù)航同樣較長，只是 電池系統(tǒng)能量密度稍高的三元車型，補貼額度差值只有 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，和超過 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，可以認為鐵鋰車型和三 元車型的購置成本差已經(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乘用 車的“現(xiàn)實拐點”。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準續(xù)航版相比，整車工況續(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（車速）有所提升；電池系統(tǒng)能量密度有相當程度下降。和長續(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準續(xù)航版（瞬時最高車速、30 分鐘最高車速、 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)航時電耗已計算在內(nèi)）。定價方面，Model 3 磷酸鐵鋰版補貼后售價不足 25 萬元，相比于此前的標準續(xù)航版有 2 萬余元的降幅。我們認為，Model 3 磷酸鐵鋰版的推出有多重考量。成本方面，當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元 以上，可以為整車定價帶

11、來更大的彈性空間，并保證盈利能力。整車推出周期方面，特斯拉此前均使用圓柱高鎳 NCA/NCM 電池，短時間內(nèi)切換方形電池技術(shù)路線已經(jīng)略 有挑戰(zhàn)，再使用安全性相對較差的三元材料方形動力電池則對整車安全設(shè)計的要求更高，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及時推出并較快爬升產(chǎn)能規(guī)模。最后是整車性能方面，Model 3 磷酸鐵鋰版設(shè)置如此的技術(shù)參數(shù)，有盡量滿足動力性（以及快充能力）需求 的原因，有整車開發(fā)周期相對較短參數(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)商在進一步改進其磷酸鐵鋰電池包的可能。我們看好 Model 3 磷酸鐵鋰標準續(xù)航版后續(xù)放量。生產(chǎn)端，除 2020 年 6 月標準續(xù)航版產(chǎn)量受到長續(xù)航版產(chǎn) 量威脅外，7-9 月均是標準續(xù)航版產(chǎn)量（據(jù)真鋰研究統(tǒng)計，除了 9 月數(shù)臺鐵鋰版之外，均為三元版）規(guī)模更大； 銷售端，標準續(xù)航版的預(yù)計交付周期是 4-6 周，而長續(xù)航版的預(yù)計交付周期是 1-4 周，給定標準續(xù)航版此前的產(chǎn) 銷規(guī)模更大，可以得出持續(xù)性標準續(xù)航版更受消費者歡迎。再考慮到前述鐵鋰標準續(xù)航版比三元標準續(xù)航版的 綜合性能更強，Model 3 磷酸鐵鋰標準續(xù)航版后續(xù)放量是大概率事件。我們估計，Model 3 磷酸鐵鋰版月產(chǎn)

13、銷規(guī) 模大概率將穩(wěn)定在萬輛以上，而且在其綜合性能和使用體驗得到消費者驗證的條件下，產(chǎn)銷規(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，比亞迪純電動乘用車/插混乘用車銷量陷入沉寂。2020 年 1-6 月，純電動 乘用車同比銷量下滑超過 50%。其純電動車型下半年乃至長期的勝負手是無模組磷酸鐵鋰電池（刀片電池）技術(shù)的應(yīng)用（無模組電池技術(shù) 對磷酸鐵鋰的協(xié)同作用后述）。先發(fā)車型比亞迪漢 EV 已上市銷售。暫不考慮整車智能化屬性，從傳統(tǒng)的續(xù)航、電耗、車速、內(nèi)飾、空間感等方面比較，比亞迪漢 EV 完全具 備高端乘用車的基本素質(zhì)。售價方面，比亞迪漢 E

14、V 起售價不足 23 萬元（補貼后），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 開始產(chǎn)能爬坡，產(chǎn)量逐月攀升。根據(jù)真鋰研究統(tǒng)計，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，漢 EV 的穩(wěn)態(tài)產(chǎn)銷規(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：極致性價比爆款和 Model 3、漢 EV 不同，宏光 mini EV 把擺脫補貼、按需購置的性價比路線走到極致。作為“買菜車”、“網(wǎng) 紅車”，擁有超過 100km 的續(xù)航和不足 4 萬元的價格，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)航里程的車型均有三元、鐵鋰版本。據(jù)真鋰研究統(tǒng)計，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程度提升。我們估計鐵鋰電池的性價比優(yōu)勢或在千元以上。4、國內(nèi)新能源車市回暖，爆款鐵鋰元素逐漸顯現(xiàn)進入 2020 年，我國新能源汽車市場環(huán)比改善明顯；進入 7 月，同比改善開始顯現(xiàn)。據(jù)乘聯(lián)會秘書長崔東樹統(tǒng)計，7-9 月新能源乘用車批發(fā)銷量均創(chuàng)同期歷史新高。比亞迪漢 EV、特斯拉 Model 3 磷酸鐵鋰版兩個定位中高端-高端市場的磷酸鐵鋰爆款車型先后上市交付， 加之宏光 mini EV 上市高銷量，在新能源汽車產(chǎn)銷明顯回暖的背景下，磷酸鐵鋰電池

16、重新吸引了業(yè)界、消費者 與資本市場的目光與暢想。四、長續(xù)航車型不斷推出，無模組加持前方光明1、多個品牌推出長續(xù)航磷酸鐵鋰車型如前所述，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 等車型外，比 亞迪、上汽、長安、東風、江淮等車企都開發(fā)了工況續(xù)航 400km 以上的鐵鋰車型（比亞迪除漢 EV 外還有其他 車型）。和部分車企 2019 年推出的，采用三元電池的中端主流車型相比，鐵鋰車型綜合性能不落下風。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 以直接對標工況續(xù)航。這也啟發(fā)我們思考，

17、磷酸鐵鋰動力電池及對應(yīng)整車的“性能上限”，以及鐵鋰和三元在動 力電池領(lǐng)域“終極之戰(zhàn)”的結(jié)果究竟如何。2、無模組電池技術(shù)，鐵鋰“持久戰(zhàn)”新增根據(jù)地補貼退坡與公平化、新車型的推出，無疑促進了鐵鋰動力電池應(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”對應(yīng)的整車其工況續(xù)航被拔高到骎骎然比肩超長續(xù)航三元競品的地步。 換言之，無模組電池技術(shù)已經(jīng)體現(xiàn)出了和磷酸鐵鋰正極的很高契合度，并使其在用戶最關(guān)注的使用性能方面具 備了較強競爭力。與無模組電池技術(shù)協(xié)同，磷酸鐵鋰動力電池的應(yīng)用范圍可能有望得到有效的向上拓展。我國動力電池雙雄寧德時代、比亞迪均掌握了“無模組”電池技術(shù)（寧德時代從電

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，無模組電池技術(shù)對磷酸鐵鋰電池包的性能（以對應(yīng)整車工況續(xù)航論）提升幅度超過對三元電池 包的性能提升幅度。再一次從材料本征特性出發(fā)，對于三元正極材料來說，在 200oC 以上即開始釋氧放熱相當嚴重地影響了電 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?；蛘哒f，鐵鋰材料的“安全冗余”更多。有模組設(shè)計條件下，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似，面對三元電池劣勢較多。但是無模組電池包的本質(zhì)是節(jié) 省“輔助組元”的質(zhì)量/體積變?yōu)殡姵鼗钚圆牧希姿徼F鋰的高安全性使得其對應(yīng)電池包可以設(shè)計得更激進，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。在無模組電池包的設(shè)計思路下，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。對于未來乘用車動力電池包的性能競爭，我們進行如下基本假設(shè)并開始分析：考慮 3 種不同體積的電池包：約 372L（藍本為特斯拉 Model 3 的電池包，用于代表中大型乘用車的電池包 選擇）；約 300L

20、（用于代表緊湊型乘用車的選擇），和約 171L（藍本為長城歐拉 R1/黑貓，用于代表經(jīng)適型乘用 車的選擇）；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模組的 523、811、鐵鋰方形 電池單體組成，無模組技術(shù)對電池包質(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，無模組技術(shù)對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。對應(yīng)整車的整備質(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應(yīng)車型的工況續(xù)航（認為 450km

21、 以上“里程焦慮”顧慮顯著減輕，550km 以上基本無里程焦慮，650km 以上無里程焦慮），和電池包自身的成本（認為隨整車定位下降，消費者對價格的 敏感度提升）。對于中大型組的 372L 電池包，我們的估算結(jié)果如下：存在電池模組時，磷酸鐵鋰版車型的工況續(xù)航剛剛超過 500km，和對應(yīng)三元 523 的續(xù)航差距超過 200km， 和 811 的差距接近 300km。無模組技術(shù)使得鐵鋰競爭優(yōu)勢大幅提高，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 100km；和無模組 523 的續(xù)航差距約 150km，和無模組 811 的續(xù) 航差距約 20

22、0km。分析無模組技術(shù)帶來的性能優(yōu)勢，無模組 523 電池包對應(yīng)車型的續(xù)航超過了有模組 811 電池包對應(yīng)車型， 同時成本也略有降低。無模組 811 電池包對應(yīng)車型的工況續(xù)航更接近 900km，相當于即使考慮工況續(xù)航的局限 性，也可以實現(xiàn)從北京到太原（不到 500km）單次充電完成單程駕車旅行，瓶頸從整車續(xù)航不足變?yōu)轳{駛員體 力精力不足。無模組鐵鋰車型在續(xù)航里程得到有效提升同時也擁有經(jīng)濟性優(yōu)勢：和無模組三元車型相比，150km 的續(xù)航 差距對應(yīng)成本優(yōu)勢約 2 萬元；200km 續(xù)航差距對應(yīng)成本優(yōu)勢約 2.5 萬元。考慮到此檔次車型的定價通常應(yīng)處于 25 萬元以上，磷酸鐵鋰車型的實際成本優(yōu)勢在

23、10%或以內(nèi)。另外，523 的賣點為更高速的快充和更佳的低溫性能，而 811 的賣點則是極限續(xù)航能力。同時也不難分析， 可以通過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 萬元）換取更大的車內(nèi)可 用空間（減小三元電池包體積約 60L）。對于緊湊型組的 300L 電池包，我們的估算結(jié)果如下：存在電池模組時，磷酸鐵鋰版車型的工況續(xù)航不足 450km，和對應(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，但是無模組技術(shù)仍較為有效提升了鐵鋰的競爭優(yōu)勢，工況續(xù)航超過 550km， 和有模組 523 的續(xù)航差距超過 50km，和有模組

24、811 的續(xù)航差距超過 100km；和無模組 523 的續(xù)航差距約 150km， 和無模組 811 的續(xù)航差距約 200km。另外，無模組 523 的續(xù)航超過了有模組 811?？傮w而言此組別的“里程焦 慮”除有模組鐵鋰車型外也基本不復存在。分析無模組技術(shù)帶來的性能優(yōu)勢，無模組 523 電池包對應(yīng)車型的續(xù)航超過了有模組 811 電池包對應(yīng)車型， 同時成本也略有降低。無模組 811 電池包對應(yīng)車型的工況續(xù)航約 750km，相當于即使考慮工況續(xù)航的局限性， 也可以實現(xiàn)從北京到濟南（約 400km）單次充電完成單程駕車旅行。無模組鐵鋰車型在續(xù)航里程得到有效提升同時也擁有經(jīng)濟性優(yōu)勢：和無模組三元車型相比

25、，150km 的續(xù)航 差距對應(yīng)成本優(yōu)勢約 1.7 萬元；190km 續(xù)航差距對應(yīng)成本優(yōu)勢約 2 萬元。考慮到此檔次車型的定價屆時約 20 萬 元，磷酸鐵鋰車型的實際成本優(yōu)勢在 10%或以內(nèi)。和大電池包組別類似，523 的賣點為更高速的快充和更佳的低溫性能，而 811 的賣點則是極限續(xù)航能力。 同時也不難分析，可以通過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 萬元） 換取更大的車內(nèi)可用空間（減小三元電池包體積約 50L）。如果將上述兩個組別混合比較，觀察中大型鐵鋰車型和緊湊型三元車型的表現(xiàn)，我們得到下圖：有模組時，中大型鐵鋰車型續(xù)航表現(xiàn)一般。但應(yīng)用無模組技術(shù)后，中

26、大型鐵鋰車型的續(xù)航已可以和有模組 811/無模組 523 緊湊型車型媲美，而且電池包成本更低（估計整車成本接近）。換言之，無模組技術(shù)使得鐵鋰彌 補了續(xù)航短板，且占據(jù)了空間感優(yōu)勢；對應(yīng)三元車型的快充優(yōu)勢和低溫性能優(yōu)勢（523）、部分續(xù)航優(yōu)勢（811） 仍存。對于經(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，無模組的作用有所削弱，鐵鋰電池車型續(xù)航均不足 350km，三元電池車型在 350km 以上，或達 400km。但是此時用戶對經(jīng)濟性的敏感程度較高，鐵鋰車型在保證 300km 以上續(xù)航同時可以取得 0.5-1 萬 元的成本優(yōu)勢，或相當于整車成本的 10%以上；而且此定位的車型

27、成本考量權(quán)重較高，無模組鐵鋰的成本優(yōu)勢 也會是其獲得較高市場份額。綜上，傳統(tǒng)模組設(shè)計條件下鐵鋰部分回暖，而三元電池極大概率保持明顯優(yōu)勢地位；無模組磷酸鐵鋰電池 包對應(yīng)整車的工況續(xù)航上限得以有效拓展，“里程焦慮”對鐵鋰車型都可能不復存在，使得鐵鋰技術(shù)在爭取較高 級別車型搭載方面也具有了相當競爭力；同等續(xù)航相比無模組磷酸鐵鋰電池的經(jīng)濟性優(yōu)勢得以擴大（估計在 0.5 萬元級別），綜合考慮無模組磷酸鐵鋰電池的競爭力顯著增強。我們甚至可以推斷，如果特斯拉 Model 3 采用無 模組磷酸鐵鋰電池，其工況續(xù)航也可能達到 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、池對快充的更佳兼容性，811 體系三元電池對極限續(xù)航能力的有效滿足仍然可以 吸引較多的中高端潛在用戶，以及相當部分的主流用戶。續(xù)航、成本、快充、低溫、壽命和極限安全的六項使 用性能比較結(jié)果定性歸納于下圖。我們認為，未來新能源汽車按客戶實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 性能估計到實際需求體現(xiàn)可能會有所不同。在這個過程中，三元正極電池大概率將維持其出貨量、配套車型的 主導地位；而依托無模組技術(shù)，磷酸鐵鋰電池滿足用戶需求的能力將在相當程度上得到提升，市場份額大概率 將進一步回暖，對應(yīng)整車的產(chǎn)品定位中樞也將在相當程度上獲得提升。3、飲馬長江：鐵鋰動力電池規(guī)模前瞻估計我們估

29、計，2020 年是磷酸鐵鋰回暖的開局之年，2021 年開始是多個有模組、尤其是無模組磷酸鐵鋰車型規(guī) ?；@得市場驗證的年份。特斯拉 Model 3 和 Model Y（并不排除其他車型），比亞迪“王朝”系列車型，上汽、 北汽、長安、長城等諸多車企的有關(guān)車型均有望大幅貢獻銷量。為了估計我國 2021-2025 年磷酸鐵鋰電池的裝機量，我們進行如下假設(shè)：首先，我國新能源汽車產(chǎn)銷在 2021-2023 年保持穩(wěn)步增長；2024-2025 年高等級自動駕駛和新能源汽車的協(xié) 同效應(yīng)顯著體現(xiàn)。至 2025 年，新能源乘用車產(chǎn)銷規(guī)模達到 550 萬輛，加上商用車、專用車后接近 600 萬輛，基 本實現(xiàn)新能源

30、汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035 年）（征求意見稿）的預(yù)設(shè)目標。其次，純電動乘用車、插電混動乘用車的份額占比保持約 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，純電動乘用車內(nèi)部，A00 級車型保持約 20%份額，且磷酸鐵鋰電池依托成本優(yōu)勢滲透率逐年提升， 最終占據(jù)主導地位；A0A 級車型保持約 50%份額，綜合考慮空間、續(xù)航、成本和動力性等因素，三元電池保 持主導地位，鐵鋰占比穩(wěn)中有升；BC 級車型一方面受惠無模組鐵鋰電池技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，一方面也因為國際 主機廠龍頭對鐵鋰電池應(yīng)用的謹慎考慮而難于大幅提升鐵鋰電池占比（如寶馬 iX3，使用寧德時代 N

31、CM811 電 池，電池系統(tǒng)能量密度 154Wh/kg，估計其系統(tǒng)安全程度較高），三元電池仍然保持主導地位?？傮w而言，磷酸 鐵鋰動力電池迎來乘用車領(lǐng)域的用量和定位雙升。最后，純電動乘用車每類車型的單車帶電量逐年小幅提升；商用車總體磷酸鐵鋰電池用量和商用車規(guī)模增 速同步。在上述條件下，我們估算：2021 年，我國磷酸鐵鋰動力電池裝機量將達 41.8GWh，其中乘用車裝機量占比超過商用車。至 2025 年， 磷酸鐵鋰動力電池裝機量將達 136GWh。磷酸鐵鋰在動力電池市場中的份額在 40%到 50%之間。如果放眼全球， 考慮到主機廠龍頭對磷酸鐵鋰電池的態(tài)度也有所轉(zhuǎn)變，鐵鋰電池可能有更廣闊的的市場空

32、間，我們估計，至 2025 年磷酸鐵鋰動力電池有望實現(xiàn)約 250GWh 的裝機量，和超過 1/3 的裝機份額。屆時，全球僅用于動力電池的磷 酸鐵鋰年產(chǎn)量就將達到 50 萬噸以上?？傊瑥漠a(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，磷酸鐵鋰動力 電池即將迎來蓬勃發(fā)展，并有望最終基業(yè)長青。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)：寧德時代、比亞迪雙雄領(lǐng)銜，國軒高科待有效驗證磷酸鐵鋰電池的規(guī)?；瘧?yīng)用始于并發(fā)展壯大于我國。我國動力電池企業(yè)中，寧德時代、比亞迪是磷酸鐵鋰電池研發(fā)與應(yīng)用的領(lǐng)先者，具備全球競爭力。國軒高 科也有一定規(guī)模與技術(shù)實力。寧德時代是我國動力電池行業(yè)龍頭企業(yè)，具備全球競爭力。在三元、鐵鋰兩條技術(shù)路線均有強勁技術(shù)實力 和規(guī)模優(yōu)勢。成為寶馬動力電池的主供應(yīng)商、為特斯拉 Model 3 供應(yīng)磷酸鐵鋰動力電池、吸引本田參加增發(fā)并 主動延長鎖定期等即是其綜合實力的有力印證。比亞迪是我國動力電池、新能源汽車龍頭企業(yè)。經(jīng)歷了為期約一年的銷量低潮后，有望通過無模組磷酸鐵 鋰“刀片電池”的應(yīng)用重回巔峰。在動力電池技術(shù)路線方面，公司對磷酸鐵鋰技術(shù)路線的青睞程度更高。動力 電池及三電系統(tǒng)對外供應(yīng)等也有望成為公司亮點。國軒高科在