“十年前,沒(méi)人想到磷酸鐵鋰能做到200Wh/kg;十年后,隨著市場(chǎng)回歸鐵鋰,材料天花板不斷被突破。”國(guó)軒高科工研總院常務(wù)副院長(zhǎng)曹勇日前對(duì)財(cái)聯(lián)社記者表示。
自寧德時(shí)代于去年11月首次宣布第五代磷酸鐵鋰電池計(jì)劃以來(lái),該技術(shù)于2026年進(jìn)入密集落地期。目前,寧德時(shí)代、國(guó)軒高科等頭部電池企業(yè)相繼官宣量產(chǎn)計(jì)劃,德方納米、當(dāng)升科技、富臨精工、協(xié)鑫鋰電等材料端公司同步推出高壓實(shí)密度新品,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)圍繞新一代磷酸鐵鋰技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)正逐步展開(kāi)。
多位受訪(fǎng)的鋰電企業(yè)人士認(rèn)為,技術(shù)迭代正在打破磷酸鐵鋰“低密、慢充”的固有標(biāo)簽。曹勇認(rèn)為,磷酸鐵鋰電池的進(jìn)步根本上依賴(lài)材料的進(jìn)步,包括正極壓實(shí)密度的提升、負(fù)極倍率性能的提升、隔膜和銅箔鋁箔的減薄。這不是簡(jiǎn)單的“卷參數(shù)”,而是市場(chǎng)倒逼下的必然,最終要卷出價(jià)值。協(xié)鑫鋰電首席產(chǎn)品官鄧松認(rèn)為,未來(lái)5—10年全球鋰電行業(yè)將維持30%—40%的高速增長(zhǎng),高壓鐵鋰也是儲(chǔ)能高端化、快充化、安全化的核心材料。
頭部企業(yè)密集落地五代鐵鋰
2025年11月,寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群宣布第五代磷酸鐵鋰電池量產(chǎn),率先拉開(kāi)新一代磷酸鐵鋰技術(shù)競(jìng)賽的序幕。此后,包括比亞迪、國(guó)軒高科等多家電池企業(yè)先后宣布五代磷酸鐵鋰電池量產(chǎn)計(jì)劃,磷酸鐵鋰技術(shù)正式邁入性能對(duì)標(biāo)三元的新時(shí)代。
從電池企業(yè)角度,磷酸鐵鋰材料的五代技術(shù)演進(jìn)路徑通常以極片壓實(shí)密度為核心指標(biāo)。據(jù)曹勇介紹,第一代磷酸鐵鋰極片壓實(shí)密度>2.4g/cm³,因低壓實(shí)密度短板已被市場(chǎng)淘汰;第二代壓實(shí)密度提升至>2.5g/cm³,實(shí)現(xiàn)容量突破并進(jìn)入中壓實(shí)用階段;第三代壓實(shí)密度達(dá)>2.6g/cm³,憑借均衡性能成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品。
與此同時(shí),第四代和第五代產(chǎn)品也在加速推廣。第四代壓實(shí)密度突破>2.7g/cm³,實(shí)現(xiàn)高壓性能躍升,同時(shí)優(yōu)化了鐵溶出與低溫性能;最新推出的第五代“超能鐵鋰(Superense)”則突破性能邊界,被認(rèn)為是重新定義磷酸鐵鋰性能的關(guān)鍵技術(shù)。
業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為,每一代升級(jí)都推動(dòng)了電池容量、能效與綜合性能的顯著進(jìn)步。今年4月,寧德時(shí)代正式發(fā)布第二代神行超充電池,兼具800公里續(xù)航和峰值12C超充速度的磷酸鐵鋰電池,峰值充電功率達(dá)1.3兆瓦。
國(guó)軒高科在今年5月發(fā)布五代鐵鋰電池產(chǎn)品參數(shù),其中乘用車(chē)端對(duì)應(yīng)196Wh/kg、10%至80%SOC充電4.9分鐘;商用車(chē)端對(duì)應(yīng)205Wh/kg、2C快充、常溫8000次循環(huán)。
曹勇對(duì)財(cái)聯(lián)社記者表示,公司目前約80%的磷酸鐵鋰是自供。高壓實(shí)(大于2.8)產(chǎn)品的生產(chǎn)線(xiàn)正在安裝,全部可以生產(chǎn)這類(lèi)材料。不過(guò),目前市場(chǎng)上并非100%的需求都要用高壓實(shí),中低端產(chǎn)品沒(méi)必要用,因?yàn)楦邏簩?shí)的成本相比三代半材料要高一些。
鄧松認(rèn)為,磷酸鐵鋰的技術(shù)潛力尚未見(jiàn)底,未來(lái)行業(yè)將迎來(lái)“三元+鐵鋰”混合搭配的技術(shù)格局。隨著高壓快充鐵鋰的性能持續(xù)突破,其電性能已逐步追平三元材料,同時(shí)兼具安全性、低成本優(yōu)勢(shì),未來(lái)將全面替代中低端三元產(chǎn)品,在高端車(chē)型、儲(chǔ)能、電動(dòng)重卡領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模滲透。
他進(jìn)一步表示,電動(dòng)重卡市場(chǎng)增量空間巨大,一臺(tái)電動(dòng)重卡的電池用量相當(dāng)于6—7臺(tái)乘用車(chē),將成為鐵鋰材料核心增量賽道。同時(shí),儲(chǔ)能是能源電氣化的核心基石,能夠解決電網(wǎng)峰谷差、新能源消納問(wèn)題。未來(lái)5—10年全球儲(chǔ)能行業(yè)將維持30%—40%的高速增長(zhǎng),高壓鐵鋰是儲(chǔ)能高端化、快充化、安全化的核心材料。
高壓實(shí)材料成核心瓶頸
盡管第五代磷酸鐵鋰量產(chǎn)進(jìn)程加速,但高壓實(shí)正極材料的供給瓶頸已成為制約行業(yè)規(guī);瘮U(kuò)張的核心障礙。多位鋰電企業(yè)人士表示,當(dāng)前行業(yè)呈現(xiàn)“低端產(chǎn)能過(guò)剩、高端材料緊缺”的結(jié)構(gòu)性矛盾,壓實(shí)密度≥2.65g/cm³的四代半材料供不應(yīng)求,加工費(fèi)溢價(jià)較普通產(chǎn)品高出2000-3000元/噸,頭部企業(yè)憑借技術(shù)壁壘占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
高壓實(shí)磷酸鐵鋰的核心壁壘在于工藝、設(shè)備、研發(fā)體系的全鏈條突破,傳統(tǒng)工藝難以適配五代產(chǎn)品需求。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,目前僅少數(shù)企業(yè)可穩(wěn)定量產(chǎn)壓實(shí)密度≥2.60g/cm³的四代產(chǎn)品,多數(shù)企業(yè)產(chǎn)能集中在2.55—2.58g/cm³的準(zhǔn)四代水平,無(wú)法滿(mǎn)足五代電池需求。
材料端公司同步發(fā)力,形成“電池+材料”協(xié)同突破格局。協(xié)鑫鋰電發(fā)布的C18粉末壓實(shí)密度典型值達(dá)到2.69g/cm³,標(biāo)準(zhǔn)值不低于2.68g/cm³。據(jù)鄧松介紹,鋰電材料性能“不可能三角”進(jìn)一步加劇技術(shù)難度。高壓實(shí)密度、高倍率性能、低成本三者存在固有制衡,過(guò)度追求壓實(shí)密度會(huì)降低材料孔隙率,惡化電解液浸潤(rùn)與離子傳輸,導(dǎo)致低溫性能與循環(huán)壽命下降。
因此,第五代超高壓實(shí)磷酸鐵鋰在壓實(shí)密度達(dá)2.75g/cm³以上的前提下,仍需兼顧高容量與低溫性能,技術(shù)難度顯著高于前代。
當(dāng)升科技在今年4月底表示,第五代超高壓實(shí)密度磷酸鐵鋰產(chǎn)品壓實(shí)密度達(dá)2.75g/cm³以上,深度綁定中創(chuàng)新航、贛鋒鋰電、瑞浦蘭鈞、PowerCo等國(guó)內(nèi)外電池客戶(hù),月出貨量近萬(wàn)噸。
德方納米方面表示,當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)高壓實(shí)密度磷酸鐵鋰的需求旺盛,公司第四代高壓密磷酸鐵鋰產(chǎn)品出貨量在持續(xù)增加,第五代高壓密磷酸鐵鋰材料核心性能指標(biāo)卓越,粉體壓實(shí)密度2.70~2.75g/cm³,極片壓實(shí)密度2.75g/cm³以上,動(dòng)力與儲(chǔ)能領(lǐng)域均可適用,已通過(guò)中試驗(yàn)證。
隨著市場(chǎng)回歸鐵鋰,材料天花板不斷被突破。鄧松認(rèn)為,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)布局極具前瞻性,光伏、鋰電、儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)化突破,大幅降低了國(guó)內(nèi)能源對(duì)外依存度。雖然當(dāng)前鋰電行業(yè)存在低端產(chǎn)能過(guò)剩、同質(zhì)化內(nèi)卷、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不足等問(wèn)題,但國(guó)內(nèi)新能源企業(yè)具備極強(qiáng)的抗壓與迭代能力,經(jīng)過(guò)行業(yè)周期洗牌后,存活的優(yōu)質(zhì)企業(yè)將具備全球競(jìng)爭(zhēng)力,持續(xù)引領(lǐng)全球新能源材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(關(guān)鍵字:磷酸鐵鋰)
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