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動力電池2021年回顧與2022年展望

時間:2022-01-17 09:27來源:電動汽車觀察家 作者:朱玉龍
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2021，塵埃落定。動力電池市場經歷了狂飆的一年。
 
前幾天，動力電池創新聯盟發布了2021年12月動力電池月度數據：
 

  • 12月：產量31.6GWh、銷量35.5GWh，裝機量為26.2GWh

  • 2021年：產量219.7GWh、銷量 186.0GWh，裝機量為154.5GWh

 
下面這個圖，能讓大家直觀看出——2020年和2019年，動力電池還處在橫盤的狀態，2021年，動力電池的需求一下子爆發了。
 
2021年，動力電池產量突破了219.7GWh，同比增長163.4%。其中三元沒有突破100GWh，但也在93.9GWh高位；磷酸鐵鋰電池產量累計125.4GWh，占比達到了57.1%，同比累計增長262.9%。磷酸鐵鋰壓過三元電池，是非常明確和清晰的。
 
圖1 中國動力電池三年的情況對比

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市場規格概覽
 
1）需求的主線
 
12月份單月的需求，插電式混動乘用車為1.82GWh，純電動商用車4.43GWh（純電大巴2.04GWh和純電卡車2.39GWh），純電乘用車還是遙遙領先的19.86GWh。
 
圖2 12月中國動力電池用在哪里？

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從2021年整年來看，純電動乘用車使用了121.73GWh電池，占比78.7%，而純電大巴、純電專用車和插電混動乘用車各自在10-12GWh的年需求量，可以說動力電池領域是高度集中于乘用車市場的。這客觀上還是印證了，本輪需求是C端新能源汽車需求的增長。C端市場規模是B端市場的好多倍。這個差距隨著滲透率的進一步提升，2C和2B的差距還會繼續拉大。
 
圖3 2021年的市場，基于個人消費的純電動乘用車市場是主需求

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2）動力電池供應商的情況
 
隨著供應商進一步集聚，到2021年底中國只剩下58家動力電池企業。
 
2021年12月，排名前3家、前5家、前10家動力電池企業的市場份額分別為75.8%、84.5%和93.4%。從年度來看，排名前3家、前5家、前10家動力電池企業動力電池裝車量分別為114.6GWh、128.9GWh和142.5GWh，市場份額74.2%、83.4%和92.3%。
 
但是看下面這張圖更直觀一些：寧德時代占比超過52%，比亞迪的市場份額為16%，中航鋰電為6%。這個市場的積聚效應還是非常徹底和明顯的。
 
圖4 2021年中國動力電池各個供應商的情況

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3）12月鐵鋰的滲透情況
 
12月三元電池共計裝車11.1GWh，同比增長84.7%；磷酸鐵鋰電池共計裝車15.1GWh，同比增長118.5%。磷酸鐵鋰的裝機量是快速超過三元的。從各個汽車企業來看，誰是排頭兵？
 
下面是從車輛型號的匹配來看的分類，從12月交付的車輛來看，特斯拉、比亞迪和五菱的鐵鋰化非常迅速（75%以上），緊隨其后的是長安和歐拉（40%以上）。而大部分其他汽車企業目前還在籌劃階段，主要受限于磷酸鐵鋰的產能和整車的切換速度。
 
圖5 中國12月根據車輛的動力電池類型分類情況
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特斯拉在磷酸鐵鋰的應用中速度和比例是最快的，如下圖所示，這占據了新造車的絕大部分。
 
按照近6萬臺估算，特斯拉一家用了3.6GWh的鐵鋰電池。而蔚來使用了最新的磷酸鐵鋰和三元復合的技術，75kWh三元復合的電池大概目前的數量占了蔚來整體一大半。小鵬目前還沒能有效拿到足夠的磷酸鐵鋰產能，所以目前絕大部分都是圍繞三元電池來做的。零跑在T03里面，拿到了不少的鐵鋰電芯，所以鐵鋰化的速度也比較快。
 
圖6 主要的新造車企業的鐵鋰化的進度

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技術的演進和需求的格局
 
想要深刻理解2022年的技術動向，還要仔細比對磷酸鐵鋰和三元電池系統的實際情況。
 
根據數據來看，目前磷酸鐵鋰的電池系統能量密度大部分都是在140Wh/kg以下，能量密度和三元電池比較，還是有一些差距的。
 
也是說，之前磷酸鐵鋰和三元電池的整包能量密度的差距，確實存在。部分三元電池的能量密度已經超過200Wh/kg，往更高的數據進發了。在補貼比較重要的時代，能量密度確實是非常重要的，但是補貼已經開始慢慢不被長期考慮了。
 
圖7 電池系統能量密度的格局

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2021年12月，磷酸鐵鋰的電池系統可以支撐純電動汽車的續航里程覆蓋600公里的范圍。
 
三元電池系統確實能在能量密度方面占據一些優勢，但是最大的問題還是綜合比較處于下風。三元電池武裝起來的純電動汽車能達到700公里續航，但是基本是依靠100kWh左右的電池產品。20kwh以內沒有補貼的條件下和鐵鋰比，成本很難受。三元電池圍繞300公里、400公里、500公里和600公里的產品比較密集。
 
在核心參數的PK上，目前磷酸鐵鋰在安全性和成本上占優，支撐電動汽車的續航里程能夠滿足消費者的需求。隨著2022年的成本壓力加劇，車企需要大規模切換磷酸鐵鋰，才能比較有效應對成本問題。
 
圖8 磷酸鐵鋰和三元各自覆蓋的續航里程范圍

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2022年,能看到可能的技術變化包括：
 
1） 三元高端電池，開始推出2C為基準的快充第一代電池，這是2022年高端化的首次區分
2） 鐵鋰的快充速度也在提升，按照目前的情況，2C的磷酸鐵鋰電池也會在2022年開始逐步推廣
3） 2022年，之前圍繞三元開發的二線電池企業，都會開始推出自己的磷酸鐵鋰產品
 
從2017年開始帶來的安全問題，困擾中國電動汽車產業許久，所以2021年磷酸鐵鋰上演了絕地大翻盤。但是，從產品特性來看，我個人還是覺得三元技術路線具備長期演進的潛力。
 
(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 動力電池
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