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动力电池2021年回顾与2022年展望

时间:2022-01-17 09:27来源:电动汽车观察家 作者:朱玉龙
点击: 次

2021，尘埃落定。动力电池市场经历了狂飙的一年。
 
前几天，动力电池创新联盟发布了2021年12月动力电池月度数据：
 

  • 12月：产量31.6GWh、销量35.5GWh，装机量为26.2GWh

  • 2021年：产量219.7GWh、销量 186.0GWh，装机量为154.5GWh

 
下面这个图，能让大家直观看出——2020年和2019年，动力电池还处在横盘的状态，2021年，动力电池的需求一下子爆发了。
 
2021年，动力电池产量突破了219.7GWh，同比增长163.4%。其中三元没有突破100GWh，但也在93.9GWh高位；磷酸铁锂电池产量累计125.4GWh，占比达到了57.1%，同比累计增长262.9%。磷酸铁锂压过三元电池，是非常明确和清晰的。
 
图1 中国动力电池三年的情况对比

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市场规格概览
 
1）需求的主线
 
12月份单月的需求，插电式混动乘用车为1.82GWh，纯电动商用车4.43GWh（纯电大巴2.04GWh和纯电卡车2.39GWh），纯电乘用车还是遥遥领先的19.86GWh。
 
图2 12月中国动力电池用在哪里？

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从2021年整年来看，纯电动乘用车使用了121.73GWh电池，占比78.7%，而纯电大巴、纯电专用车和插电混动乘用车各自在10-12GWh的年需求量，可以说动力电池领域是高度集中于乘用车市场的。这客观上还是印证了，本轮需求是C端新能源汽车需求的增长。C端市场规模是B端市场的好多倍。这个差距随着渗透率的进一步提升，2C和2B的差距还会继续拉大。
 
图3 2021年的市场，基于个人消费的纯电动乘用车市场是主需求

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2）动力电池供应商的情况
 
随着供应商进一步集聚，到2021年底中国只剩下58家动力电池企业。
 
2021年12月，排名前3家、前5家、前10家动力电池企业的市场份额分别为75.8%、84.5%和93.4%。从年度来看，排名前3家、前5家、前10家动力电池企业动力电池装车量分别为114.6GWh、128.9GWh和142.5GWh，市场份额74.2%、83.4%和92.3%。
 
但是看下面这张图更直观一些：宁德时代占比超过52%，比亚迪的市场份额为16%，中航锂电为6%。这个市场的积聚效应还是非常彻底和明显的。
 
图4 2021年中国动力电池各个供应商的情况

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3）12月铁锂的渗透情况
 
12月三元电池共计装车11.1GWh，同比增长84.7%；磷酸铁锂电池共计装车15.1GWh，同比增长118.5%。磷酸铁锂的装机量是快速超过三元的。从各个汽车企业来看，谁是排头兵？
 
下面是从车辆型号的匹配来看的分类，从12月交付的车辆来看，特斯拉、比亚迪和五菱的铁锂化非常迅速（75%以上），紧随其后的是长安和欧拉（40%以上）。而大部分其他汽车企业目前还在筹划阶段，主要受限于磷酸铁锂的产能和整车的切换速度。
 
图5 中国12月根据车辆的动力电池类型分类情况
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特斯拉在磷酸铁锂的应用中速度和比例是最快的，如下图所示，这占据了新造车的绝大部分。
 
按照近6万台估算，特斯拉一家用了3.6GWh的铁锂电池。而蔚来使用了最新的磷酸铁锂和三元复合的技术，75kWh三元复合的电池大概目前的数量占了蔚来整体一大半。小鹏目前还没能有效拿到足够的磷酸铁锂产能，所以目前绝大部分都是围绕三元电池来做的。零跑在T03里面，拿到了不少的铁锂电芯，所以铁锂化的速度也比较快。
 
图6 主要的新造车企业的铁锂化的进度

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技术的演进和需求的格局
 
想要深刻理解2022年的技术动向，还要仔细比对磷酸铁锂和三元电池系统的实际情况。
 
根据数据来看，目前磷酸铁锂的电池系统能量密度大部分都是在140Wh/kg以下，能量密度和三元电池比较，还是有一些差距的。
 
也是说，之前磷酸铁锂和三元电池的整包能量密度的差距，确实存在。部分三元电池的能量密度已经超过200Wh/kg，往更高的数据进发了。在补贴比较重要的时代，能量密度确实是非常重要的，但是补贴已经开始慢慢不被长期考虑了。
 
图7 电池系统能量密度的格局

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2021年12月，磷酸铁锂的电池系统可以支撑纯电动汽车的续航里程覆盖600公里的范围。
 
三元电池系统确实能在能量密度方面占据一些优势，但是最大的问题还是综合比较处于下风。三元电池武装起来的纯电动汽车能达到700公里续航，但是基本是依靠100kWh左右的电池产品。20kwh以内没有补贴的条件下和铁锂比，成本很难受。三元电池围绕300公里、400公里、500公里和600公里的产品比较密集。
 
在核心参数的PK上，目前磷酸铁锂在安全性和成本上占优，支撑电动汽车的续航里程能够满足消费者的需求。随着2022年的成本压力加剧，车企需要大规模切换磷酸铁锂，才能比较有效应对成本问题。
 
图8 磷酸铁锂和三元各自覆盖的续航里程范围

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2022年,能看到可能的技术变化包括：
 
1） 三元高端电池，开始推出2C为基准的快充第一代电池，这是2022年高端化的首次区分
2） 铁锂的快充速度也在提升，按照目前的情况，2C的磷酸铁锂电池也会在2022年开始逐步推广
3） 2022年，之前围绕三元开发的二线电池企业，都会开始推出自己的磷酸铁锂产品
 
从2017年开始带来的安全问题，困扰中国电动汽车产业许久，所以2021年磷酸铁锂上演了绝地大翻盘。但是，从产品特性来看，我个人还是觉得三元技术路线具备长期演进的潜力。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 动力电池
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