正極材料是決定鋰電池性能的關鍵材料之一,常見的正極材料包括磷酸鐵鋰(LFP)、三元材料(NCM、NCA)、鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)等,其中規(guī)模最大的是磷酸鐵鋰和三元材料。
正極材料行業(yè)格局相對分散,當前CR3僅為20%-30%,CR5僅為30%-40%,在鋰電四大關鍵原材料環(huán)節(jié)中最為分散。
磷酸鐵鋰有更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬、支持快速充電、工作溫度范圍廣。但其能量密度較低、低溫性能較差,目前主要使用在商用車(客車)領域,在下游乘用車動力電池領域的應用不及能量密度更高的三元正極材料。
2021年磷酸鐵鋰年度累計裝車量正式超越過三元電池,標志著中國的動力電池正式全面回歸磷酸鐵鋰時代。三元與磷酸鐵鋰對應不同下游場景,兩種技術路線并存格局基本確定。
從最新的行業(yè)市場格局來看,2022年1 月磷酸鐵鋰市場前五家裝機量合計占據(jù) 91.8%的市場份額,市場集中度高。
其中寧德時代(含時代上汽、時代廣汽、時代一汽) 和比亞迪裝機量分別占 44.9%和 40.9%的市場份額。三元市場主要集中于寧德時代、中航鋰電、蜂巢能源、孚能科技、LG 化學等企業(yè)。
磷酸鐵鋰從生產(chǎn)工藝角度主要分為固相法和液相法。固相法將鐵源、磷源、鋰源通過機械研磨均勻后在高溫煅燒碳包覆制備磷酸鐵鋰;液相法將原材料在液體中混合,利用自發(fā)熱制備成凝膠前驅(qū)體后燒結(jié)制備磷酸鐵鋰。根據(jù)生產(chǎn)工藝+鐵源可進一步可以劃分為固相法+磷酸鐵、固相法+草酸亞鐵、液相法+硝酸鐵、液/固相法+鐵紅這四種路線。
此前,在特斯拉電池日上,特斯拉宣布準備針對不同的車型和產(chǎn)品使用不同的類型的材料。磷酸鐵鋰將在未來被廣泛用于Model 3和儲能領域;同時,鎳錳二元正極材料將用于少部分儲能和其他長續(xù)航乘用車型;高鎳將被用于皮卡和卡車。
目前Model 3和Model Y皆已推出磷酸鐵鋰版本;與此同時,大眾在8月中國汽車論壇上,明確未來將采用磷酸鐵鋰電池;梅賽德斯-奔馳則在10月的戰(zhàn)略發(fā)布會上,提出中低續(xù)航版本采用磷酸鐵鋰電池的想法。
隨著新能源車市場持續(xù)景氣和各大廠商的加速推進,磷酸鐵鋰應用市場有望加速發(fā)爆發(fā)。