集群动态—先进电池材料产业集群

动力电池双雄——三元电池和磷酸铁锂电池在接下来的一年，产量和装机量情况将会如何？

三元不会被铁锂取代，成本劣势在减弱

2021年，整个三元锂电池的市场的确受到了磷酸铁锂电池的冲击。

在经历了3年的三元锂电池对磷酸铁锂电池的市场份额大幅优势后，磷酸铁锂电池在2021年实现了逆袭，全年三元锂电池在产量、销量、装机量三大方面都被磷酸铁锂电池反超：

1）产量：三元锂电池全年产量为93.9GWh，同比增长93.6%，占总产量的42.7%，不敌磷酸铁锂125.4GWh的产量，同比增长262.9%，占比达到57.1%。

2）销量：三元锂电池全年销量为79.6GWh，同比增长128.9%，占总销量的42.8%，不敌磷酸铁锂106GWh的销量，同比增长245%，占比达到57.2%。

3）装机量：三元锂电池全年装机量为74.3GWh，同比增长91.3%，占总装机量的48.1%，不敌磷酸铁锂79.8GWh的装机量，同比增长227.4%，占比达到57.1%

虽然磷酸铁锂电池在2021年表现尚好，但是三元锂电池和磷酸铁锂电池在未来仍将保持长期共存的状态，不存在完全的碾压和替代关系，只存在阶段性的此起彼伏。这一点在过去2009年到2021年这12年三元锂电池和磷酸铁锂电池三个阶段的份额彼此互相超越上已有所体现。

此外，三元低镍电池如3系和5系电池，由于电池能量密度等性能仅比磷酸铁锂稍微高一点，但是其热失控等管理成本却和8系差不多，在成本大增的情况下考虑到性价比容易被磷酸铁锂电池抢占份额。

但是，逐渐占据三元份额的高镍、超高镍以及无钴三元电池在高端市场的竞争优势依然明显，其优质性能是磷酸铁锂电池无法媲美和取代的。

而磷酸铁锂电池虽然对其感兴趣的车企逐渐增多，但高端品牌对其的使用占比还是偏低。在2021年的终端配套车企上仍主要集中在比亚迪、上汽通用五菱和特斯拉，三者占比近80%。即使是在2021年最先提出使用磷酸铁锂电池的特斯拉，也仅仅是在全球范围的标准版车型产品上采用磷酸铁锂电池，而其它高性能车型如高续航版，以及高端车型如Model X和ModelS等仍将使用高镍少钴的三元锂电池，尤其是其4680大圆柱电池即将在2022年上线正式使用。

值得注意的是，2021年全年来看，磷酸铁锂电池和三元锂电池的材料价格方面，虽然价格绝对值来看，三元材料仍然高于磷酸铁锂，但是磷酸铁锂的价格增幅却已经远远超过三元材料，这将减弱三元相对铁锂的成本劣势。

磷酸铁锂（动力型）的价格从2021年年初的4万元/吨涨到年末的11.1万元/吨，涨幅高达177.5%，截止1月14日再次涨价到12.6万元/吨；而三元材料最常用的三种型号523型，622型和811型的价格分别从年初的12.35万元/吨、14.55万元/吨和17万元/吨涨至年末的24.8万元/吨、26.6万元/吨和27.6万元/吨，涨幅分别为100%、83%和62%。

2022年，国际市场面临铁锂的全面导入

2021年，磷酸铁锂的产量和电池装机大幅攀升，最主要的原因除了此前笔者提到的锂电池上游原材料如四大材料，铜箔等价格上涨幅度较大，使得具有更低的成本磷酸铁锂电池，性价比优势明显，还在于终端车企对其使用的动力电池的偏好改变，尤其是爆款乘用车的动力电池配套变化。

此前，由于补贴政策对电池能量密度和汽车的续航里程的偏好，使得磷酸铁锂电池主要运用在商用车上，2021年全年商用车销量为18.6万辆，同比增长仅46.6%，与乘用车352.1万辆的销量与1.1倍的增长率差距较大，而商用车的磷酸铁锂装机量在10GWh左右，同比仅个位数增长，可以说和2020年的装机量情况基本持平；

但乘用车的磷酸铁锂装机量却超过了30GWh，同比大增超900%，占磷酸铁锂动力电池装机总电量的75%以上，是磷酸铁锂电池在2021年装机量大增的主要原因。

这一点在2021年，国内外各大主流车企的选择上有所体现。比亚迪、小鹏、吉利、上汽等国内车企，和大众汽车、特斯拉、戴姆勒、福特、现代等国际车企都相继表示将要导入磷酸铁锂电池。

其中具有代表性的国外车企如特斯拉目前在我国国内销售的Model 3和Model Y中铁锂版本的销量占比已经接近80%，同时进一步的全球其他市场的标准续航版Model 3和Model Y也都开始采用磷酸铁锂电池；

国内车企比亚迪更是磷酸铁锂电池的领军人物，旗下的车型配套磷酸铁锂电池和三元锂电池的使用占比从2020年的5.5:4.5一下子提升到2021年的9.4:0.6。

各大终端车企的集体偏好，也导致电池厂商纷纷转变了方向，此前主打三元锂电池的LG新能源、SK创新等也在2021年宣布进军磷酸铁锂。

整体来看，动力电池装机量排名前十的电池厂商除了松下，其他都已经开始布局磷酸铁锂电池。很显然，2021年中磷酸铁锂电池装机量、产量等方面能出现大幅度的增长与国内外车企的动力电池偏好转变，动力电池厂商的布局是高度相关的。

当然，2021年全年磷酸铁锂占比加快的趋势主要还是集中在我国市场，海外对于磷酸铁锂的需求并没有国内这么高，仍旧是以三元锂电池为主，但是这一趋势有望在2022年迎来变化。

如果说2021年是磷酸铁锂电池在国内动力电池市场掀起产量、装机量对三元锂电池的反超，那么在新的一年2022年磷酸铁锂电池除了在国内动力电池市场继续保持优势，在三元锂电池一直保持霸主地位的国际动力电池市场（海外不管是储能领域还是新能源汽车领域，三元锂电池占比都超过三分之二）或也将面临市场份额的迅速提升，不排除首次反超三元锂电池的可能。

2022年，三元和铁锂的展望

2021年，磷酸铁锂产业链几乎全年处于高景气度中。

其中，磷酸铁锂正极材料的主力玩家依旧是德方纳米，湖南裕能，湖北万润等专业玩家，全年磷酸铁锂产量总计为41万吨，同比上涨179%，增速与新能源汽车销量几乎相当（累计零售298.9万辆，同比增长169.1%），整体处于供需紧平衡状态，但是到了2022年，将会有不少新玩家入局并进行了大规模的产能扩充。

磷化工企业（川恒股份、兴发集团等拥有上游磷资源的公司）、钛白粉企业（中核钛白等具有原材料和硫酸亚铁副产产的化工企业）以及主打三元材料的公司（当升科技、厦钨新能、长远锂科等都已经官宣进军磷酸铁锂产业），产能规划更是都高达十万吨，虽然这些磷化工的项目由于目前能评、安评等审批逐渐趋严，新增产能也存在产能爬坡等问题，规划的产能未必能迅速出来，但是长期来看磷酸铁锂的供给量有过剩的可能。

这将对磷酸铁锂产业造成一定的冲击，一旦终端车企对磷酸铁锂电池市场的需求减弱，或将造成整体产能过剩，尤其是新加入的玩家的产品同质化高，相比同行没有优势，容易造成低价恶性竞争。

而对于三元锂电池，虽然在2021年被磷酸铁锂电池反超，在增速方面更是有不小的距离，但在2022年，4680电池的推出和高镍无钴化的进程将有望给三元锂电池带来机会和体量的大幅增加，并全面提升高镍三元锂电池在整个三元锂电池中的占比提升。

2021年，我国的三元高镍材料产量，包括NCA和NCM 811，达到14万吨左右，同比增长超260%，而随着供给方，成本降低且性能有所提升的无钴锂电池、四元锂电池，和适合高镍三元的4680电池在2022年的上市，以及需求方，终端车企的高端车型和高端品牌对高镍三元的需求的持续加大，高镍三元锂电池将有望继续保持高速增长，进一步占据中低镍三元的份额，并实现对磷酸铁锂电池的逆转。

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