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三元正極材料與磷酸鐵鋰材料差異化發(fā)展
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 埃索凱    2023-02-07

鋰電池正極材料技術(shù)發(fā)展多年，目前動力電池領(lǐng)域磷酸鐵鋰及三元材料均為動力鋰電池的主流正極材料，均占據(jù)較高的市場份額。由于磷酸鐵鋰正極材料和三元正極材料理化特性差異明顯，隨著汽車應(yīng)用端對鋰電池性能要求的差異化發(fā)展，磷酸鐵鋰和三元材料將長期共存，二者不存在絕對替代關(guān)系。

三元正極材料具有能量密度高的優(yōu)點(diǎn)。從能量密度上來看，磷酸鐵鋰的理論比容量低于三元材料。根據(jù)工信部于2021 年發(fā)布的第 3 批新能源車型目錄，搭載磷酸鐵鋰電池的新能源乘用車，平均模組能量密度可達(dá) 151.3Wh/kg；搭載三元材料電池的新能源乘用車，平均模組能量密度可達(dá) 164.7Wh/kg。能量密度提高，能夠增加新能源汽車的續(xù)航里程，被廣泛應(yīng)用于長續(xù)航里程的乘用車；另外，由于三元正極材料的有價金屬含量遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰，其具有更高的綜合回收價值。但是，三元正極材料具有成本相對較高的劣勢，且與磷酸鐵鋰正極材料相比三元正極材料的安全及循環(huán)性能有待提高。

磷酸鐵鋰正極材料具備良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因此相較于三元正極材料具有更優(yōu)的安全性；同時由于鐵元素儲量豐富，磷酸鐵鋰價格較為低廉，而三元材料的重要原材料鈷鹽、鎳鹽在我國的可開采儲量較小，供應(yīng)較為緊張，導(dǎo)致三元材料的生產(chǎn)成本較高。因此，磷酸鐵鋰得以在對安全性能要求高的商用車、價格敏感的乘用車及儲能領(lǐng)域得到應(yīng)用。但磷酸鐵鋰也有其固有局限性，如能量密度偏低、低溫性能較差，導(dǎo)致其在對能量密度要求較高的領(lǐng)域（如中高端長續(xù)航乘用車等）

應(yīng)用面臨較大壓力，同時因其回收價值較低，不利于后續(xù)循環(huán)利用。具體情況對 比如下：

根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應(yīng)用分會的統(tǒng)計，2020 年我國主要電池廠商采取的正極材料技術(shù)路線中三元材料處于主導(dǎo)地位，具體情況如下：

數(shù)據(jù)來源：中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應(yīng)用分會

受新能源汽車補(bǔ)貼政策逐步退坡影響和廠家成本控制因素影響，磷酸鐵鋰電池短期內(nèi)占比可能會出現(xiàn)一定程度的回升，但是未來幾年，對能量密度、功率特性要求較高的中、高端乘用車市場將繼續(xù)由三元電池主導(dǎo)。而在對循環(huán)壽命、安全性要求更高的儲能市場、公交車市場以及對價格較為敏感的低端乘用車市場，磷酸鐵鋰電池也將得到廣泛應(yīng)用。

綜上，磷酸鐵鋰、三元材料，其使用場景各有不同，不存在技術(shù)上的優(yōu)劣替代關(guān)系。其中，磷酸鐵鋰電池憑借較高的安全性能和出色的循環(huán)性能，早期主要應(yīng)用于新能源商用車，在近幾年，乘用車磷酸鐵鋰電池出貨量亦快速增長；三元材料電池憑借能量密度高的優(yōu)勢，主要應(yīng)用于新能源乘用車。長期來看，在動力電池市場中，磷酸鐵鋰、三元材料兩種技術(shù)路線將并存發(fā)展，電池級硫酸錳下游需求預(yù)計仍高速持續(xù)發(fā)展。