中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：LFP從2003年開(kāi)始在美國(guó)興起，這股浪潮在2004年迅速流行到中國(guó)，2008年左右LFP的研究和產(chǎn)業(yè)化在國(guó)際上達(dá)到高潮， 但是到了2010年以后美國(guó)LFP的研究和產(chǎn)業(yè)化就開(kāi)始降溫了。而中國(guó)則是由于中美“時(shí)差”的原因，直到2012年年底A123破產(chǎn)以后國(guó)內(nèi)的LFP熱潮才開(kāi)始逐漸冷卻下來(lái)。
LFP這個(gè)在中國(guó)大地曾經(jīng)熱的發(fā)紫，能夠“點(diǎn)石成金”的神奇材料，筆者相信很多人現(xiàn)在對(duì)它是懷著非常復(fù)雜的情感。在經(jīng)歷過(guò)了大起大落之后，國(guó)內(nèi)LFP產(chǎn)業(yè)何去何從？這個(gè)問(wèn)題就非?，F(xiàn)實(shí)地?cái)[在了大家面前。
在討論LFP的發(fā)展方向的時(shí)候，我們首先要明確LFP的定位。只有大方向找準(zhǔn)了，整個(gè)LFP產(chǎn)業(yè)鏈才能健康發(fā)展。LFP的優(yōu)勢(shì)是什么？很多人會(huì)說(shuō)低成本、安全性好以及長(zhǎng)循環(huán)壽命等。在筆者看來(lái)，LFP的優(yōu)點(diǎn)只有長(zhǎng)循環(huán)壽命一點(diǎn)，其它兩點(diǎn)都是似是而非的。那么LFP的缺點(diǎn)呢？同樣在筆者看來(lái)，LFP最大的缺點(diǎn)是能量密度低，至于什么電導(dǎo)率低、密度低等都不是決定性的因素。
那么筆者這里請(qǐng)讀者們思考一下，鋰離子電池相對(duì)于其它二次電池的根本性?xún)?yōu)勢(shì)是什么？筆者個(gè)人認(rèn)為，鋰電的最突出優(yōu)勢(shì)就是高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命，這是由嵌入式反應(yīng)的本質(zhì)特征所決定的。
我們就不能夠強(qiáng)求鋰電安全性和倍率以及溫度性能上比水系二次電池具有優(yōu)勢(shì)，這同樣也是由基于有機(jī)體系的嵌入式反應(yīng)的本質(zhì)特征所決定的。
筆者這里要強(qiáng)調(diào)的是，國(guó)人津津樂(lè)道的所謂LFP電池“安全性好”的最根本原因在于其能量密度低，這個(gè)從最樸素的能量守恒定律很好理解，并且LFP電池的“安全性”也只是相對(duì)意義上的。
所以，鋰電的發(fā)展方向就是“揚(yáng)長(zhǎng)”和“避短”并重的問(wèn)題，但是首要的就是要確?！皳P(yáng)長(zhǎng)”，高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命是鋰電最根本的“綱”。如果明確了這一點(diǎn)，那么我們就不難理解，橄欖石和尖晶石正極材料，都不可能撼動(dòng)層狀材料(LCO、NCM和NCA)的優(yōu)勢(shì)地位，其根本原因是因?yàn)橹挥袑訝畈牧喜磐瑫r(shí)具備高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命這兩個(gè)最基本特性。
一般來(lái)說(shuō)，LFP電池是達(dá)不到PHEV和EV(純電動(dòng)車(chē))的能量密度要求的，LFP電池只能用在HEV上。國(guó)內(nèi)鋰電界很多同仁對(duì)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池應(yīng)用于純電動(dòng)車(chē)寄予厚望，事實(shí)上國(guó)內(nèi)大部分純電動(dòng)車(chē)都是采用LFP動(dòng)力電池。這里面固然有多方面的因素，但筆者這里要強(qiáng)調(diào)的是，LFP動(dòng)力電池是不可能用于純電動(dòng)汽車(chē)的，這點(diǎn)已經(jīng)是國(guó)際電動(dòng)汽車(chē)界的共識(shí)，這也是A123破產(chǎn)的最根本原因之一。
就HEV來(lái)說(shuō)，LMO、LFP和三元材料都可以使用，各有各的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單分析，我們就可以看到，在未來(lái)電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)上，LFP不過(guò)是跟NCM和LMO在HEV混合動(dòng)力車(chē)市場(chǎng)三分天下而已。筆者個(gè)人認(rèn)為，全混技術(shù)上是可行的，但現(xiàn)階段LFP電池用于微混和淺混的可行性更大些。用于汽車(chē)/摩托車(chē)的啟動(dòng)/啟停電源也是一個(gè)較大的市場(chǎng)，但這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)門(mén)檻較高(低溫性能要過(guò)關(guān))，廠家也面臨著如何進(jìn)一步提高性?xún)r(jià)比跟鉛酸競(jìng)爭(zhēng)的壓力。HEV應(yīng)用需使用納米LFP制作高功率電池，滿(mǎn)足其低溫和倍率性能的要求。
除了在HEV電動(dòng)汽車(chē)方面的應(yīng)用，筆者認(rèn)為電動(dòng)自行車(chē)也是LFP電池一個(gè)較大的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。電動(dòng)自行車(chē)現(xiàn)在百分之九十是鉛酸電池，就消費(fèi)者的承受能力而言，鋰電成本還是太高。但無(wú)論是從環(huán)保還是性能角度而言，鋰電都將取代鉛酸電池，這只是個(gè)時(shí)間的問(wèn)題。但很遺憾的是，國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有磷酸鐵鋰電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)品面世。
究其原因， 筆者個(gè)人認(rèn)為，這主要還是因?yàn)長(zhǎng) F P在國(guó)內(nèi)一直被神話(huà)，自己感覺(jué)自己是“高大上”，是專(zhuān)門(mén)來(lái)做高檔電動(dòng)汽車(chē)的，當(dāng)然不屑于做“ 低端” 的電動(dòng)自行車(chē)。但筆者個(gè)人認(rèn)為中國(guó)恰恰要發(fā)展L F P電動(dòng)自行車(chē)。一方面是中國(guó)的國(guó)情需要，另一方面也是為發(fā)展大型動(dòng)力電池積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。在電動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域，LFP電池將面臨LMO的競(jìng)爭(zhēng)。但筆者個(gè)人認(rèn)為，LFP電池的技術(shù)優(yōu)勢(shì)更大些，但如何降低成本仍然是首要問(wèn)題。對(duì)電動(dòng)自行車(chē)而言，電池的能量密度比較重要，這就需要使用球形微米級(jí)的LFP材料來(lái)提高電極壓實(shí)密度。
近兩年，國(guó)內(nèi)對(duì)于LFP電池應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域炒作得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。就儲(chǔ)能領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在還是鉛酸的天下。但由于鉛酸的低能量密度和循環(huán)壽命，加上環(huán)保的考慮，比重肯定會(huì)慢慢降低，但這需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。目前主要有三種新型電池比較有希望應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域 ，分別是液流電池、鈉硫電池和鋰離子電池。這幾種電池各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，筆者這里不再詳細(xì)討論。
筆者個(gè)人認(rèn)為，國(guó)內(nèi)目前LFP電池用于儲(chǔ)能目前基本上還是政府行為，主要是為了消化由于電動(dòng)汽車(chē)“熱潮”而帶來(lái)的大量的LFP材料和電池產(chǎn)能過(guò)剩，說(shuō)白了也就是在為過(guò)去十年因?yàn)榱姿徼F鋰動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)的政策失誤買(mǎi)單。但筆者認(rèn)為，目前LFP電池在儲(chǔ)能方面大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用還存在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的困難。
LFP電池目前的性?xún)r(jià)比還不能跟鉛酸競(jìng)爭(zhēng)，比如鉛酸的出廠價(jià)大概在0.5-0.6元/Wh，而LFP目前的出廠價(jià)普遍在1.5-2.0 元/Wh左右，并且產(chǎn)品品質(zhì)還不能完全滿(mǎn)足實(shí)際使用要求，所以目前國(guó)內(nèi)幾個(gè)LFP電池儲(chǔ)能項(xiàng)目都是政府示范工程。
LFP電池在技術(shù)上也有待改進(jìn)提高，比如電池的一致性問(wèn)題在兆瓦級(jí)成組以后將非常突出，嚴(yán)重降低使用壽命并且?guī)?lái)安全隱患，另外LFP電池高溫浮充性能是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。筆者樂(lè)觀預(yù)計(jì)，LFP電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域展開(kāi)大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用，恐怕還得至少還需要五年以上的時(shí)間。
在傳統(tǒng)的3C和電動(dòng)工具這樣強(qiáng)調(diào)能量密度的領(lǐng)域， LFP幾乎沒(méi)有應(yīng)用的可能性。所以筆者認(rèn)為，LFP短期還是應(yīng)該著眼于HEV混合電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)以及啟動(dòng)/啟停電源的應(yīng)用，中長(zhǎng)期可以考慮進(jìn)軍儲(chǔ)能電池領(lǐng)域。筆者個(gè)人預(yù)計(jì)，到2020年LFP能夠占據(jù)全球正極材料市場(chǎng)份額的15%，就已經(jīng)是相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)了。
經(jīng)歷了大起大落之后，市場(chǎng)對(duì)LFP材料以及LFP動(dòng)力電池的信心無(wú)疑已經(jīng)備受打擊。所以筆者個(gè)人認(rèn)為，當(dāng)前LFP的商業(yè)模式恐怕要發(fā)生很大的轉(zhuǎn)變，才能扭轉(zhuǎn)目前的頹勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)注冊(cè)的LFP材料企業(yè)超過(guò)100多家，有實(shí)際產(chǎn)能的大概有二三十家，實(shí)際產(chǎn)能利用率不到10%。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年國(guó)內(nèi)LFP材料的實(shí)際產(chǎn)量大概在5000-6000噸左右，這其中有些動(dòng)力電池企業(yè)比如BYD的材料都是自給自足，占了將近一半的市場(chǎng)份額。剩下的兩三千噸由國(guó)內(nèi)的幾十家材料企業(yè)瓜分，平均到每一家可能100噸都不到。即便是引進(jìn)一條規(guī)模最小的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，也意味著將近80%的產(chǎn)能可能處于閑置狀態(tài)。
所以，筆者認(rèn)為國(guó)內(nèi)LFP行業(yè)深度洗牌在所難免，未來(lái)最終存活的LFP材料企業(yè)不會(huì)超過(guò)10家，并且產(chǎn)能將會(huì)高度集中到兩三家廠家。筆者個(gè)人認(rèn)為，現(xiàn)在中國(guó)LFP產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要有一兩家能夠整合整個(gè)LFP產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)軍企業(yè)，從LFP材料生產(chǎn)到LFP電芯制作到Pack和BMS，直至終端應(yīng)用(電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)或者儲(chǔ)能等)。否則的話(huà)，生產(chǎn)的LFP材料市場(chǎng)在哪里？制造的LFP電池賣(mài)給誰(shuí)？
雖然筆者認(rèn)同，全產(chǎn)業(yè)鏈并非就一定能夠降低整體成本從而實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化，但是鑒于國(guó)內(nèi)LFP產(chǎn)業(yè)目前面臨的特殊形勢(shì)，筆者認(rèn)為只有擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)軍企業(yè)，才能將LFP商業(yè)化的風(fēng)險(xiǎn)控制到最低。也只有這樣，才能扭轉(zhuǎn)目前LFP的頹勢(shì)而帶領(lǐng)LFP產(chǎn)業(yè)走上健康發(fā)展的道路。
在筆者看來(lái)，BYD、萬(wàn)向A123以及中興派能都在朝這個(gè)方向發(fā)展努力，但它們?nèi)匀恍枰龃笞鰪?qiáng)。筆者希望中國(guó)LFP產(chǎn)業(yè)盡快走上正軌，迎來(lái)LFP發(fā)展的春天。
