磷酸铁锂电池风头正盛，三元电池能否借 4680 高镍大圆柱电池反击？

磷酸铁锂电池风头正盛，三元电池能否借 4680 高镍大圆柱电池反击？

撰稿人：金东

责任编辑：麦子

艺术编辑丨CBEA杜瑶

近一年多来，磷酸铁锂电池风头正劲，迫使曾经占主导地位的三元电池出逃，处境十分尴尬。

数据显示，2021年，我国磷酸铁锂电池装机量占比51.2%；今年一季度，磷酸铁锂电池占比进一步提升至58.2%。今年3月，《新能源汽车推广应用推荐车型目录》（2022年第二批）中，磷酸铁锂电池车型占比已达75%。

如今，溃败的三元电池似乎开始反击，而“急先锋”就是编号为4680的高镍大圆柱电池。

01

突破磷酸铁锂“护城河”

种种迹象表明，大缸技术路线的拐点已经到来。

近日，特斯拉交付了德州工厂生产的首批标准续航里程Model Y，该款车型采用CTC技术，配备4680电池。特斯拉CEO马斯克表示，德州工厂将成为全球最大电池工厂，预计到2022年底，特斯拉4680电池产能将达到年产130万辆电动汽车的水平。

此外，雅化集团近日在互动平台表示，“公司是4680电池（材料）的主要供应商，今年、明年4680电池预计每年增长10倍。”透露的信息也反映出特斯拉4680电池即将爆发，此前特斯拉向雅化集团共计下了6.3亿至8.8亿美元的电池级氢氧化锂产品采购订单。

目前特斯拉4680电池采用高镍正极+硅碳负极材料，以及无阳极极耳技术，能量密度达/kg。电池容量比现有方案提升5倍，输出功率提升6倍。搭载此款电池的电动汽车续航里程可提升16%，每千瓦时电池成本可降低14%。

尤其值得注意的是，长期以来高镍电池有一个突出的弱点，就是容易发生热失控，4680电池攻克了这一难关。

“大圆柱电池不易发生热失控，与高镍三元电池热稳定性差的缺点形成互补。”天风证券指出，大圆柱电池的优势是应对热失控能力强，劣势是成组效率低，将其与高镍三元电池结合起来，可以充分发挥两者能量密度高、安全性好的优势。

不仅如此，据中国经济信息社数据，随着后续高镍工艺的成熟以及CTP等技术开始商业化应用，高镍三元电池的成本下降曲线将更加陡峭，预计2023-2024年高镍三元电池成本将低于5/6系三元电池，2027-2028年将低于磷酸铁锂电池，最终理论成本将比磷酸铁锂电池低10-15%。

也就是说，在不太远的将来，磷酸铁锂引以为傲的“成本护城河”将被4680大缸带领下的高镍三元军团打破！

亿纬锂能董事长刘金成认为，46系圆柱电池（4680、4695电池）安全性、经济性突出，不变形，有望成为动力电池的终极技术方向。

比亚迪电池首席科学家林建表示，“高镍三元、大圆柱技术的突破和应用，对终端驾驶体验的升级意义重大，高镍三元是中高端电动汽车长距离续航下实现油电平价的重要技术路线。”他预计，到2022年，全球三元材料装机量中高镍占比有望提升至50%左右。

目前，宁德时代、LG能源解决方案、松下、亿纬锂能、比克电池、国轩高科、蜂巢能源、力神、三星SDI、鹏辉能源等电池企业都在积极跟进包括4680在内的大型圆柱电池。

2023年预计为4680电池量产元年，据机构分析，参考21700对18650电池的替换节奏，预计2023年4680电池装机量将突破20GWh，2024年将突破20GWh，终端车厂的应用也有望从特斯拉逐步渗透到宝马、戴姆勒等高端电动车厂商。

02

资源战争一触即发

4680大圆柱电池加速体积增长，高镍技术路线快速推进，未来镍需求也将成倍增长，预测到2030年动力电池镍需求量将从2020年的13.9万吨飙升至140万吨。

“从我们的核心能源角度来看，我们预计未来几年对镍的累计需求将是过去 30 年的 250%。镍是脱碳世界中的佼佼者。因为无论在锂离子电池的正极中测试哪种金属组合，镍的能量密度都是最高的。它是锂离子电池的主力，”全球矿业巨头必和必拓的负责人说。

特斯拉首席执行官埃隆·马斯克曾多次表达对镍供应的担忧，因为这种资源的可持续采购面临挑战。随着全球越来越多的汽车公司转向电动汽车，对镍的需求必然会飙升，马斯克已要求矿商生产更多的镍。

在此背景下，镍矿争夺战一触即发。4月15日，宁德时代宣布在印尼投资59.68亿美元，建设集镍矿开采、电池生产、电池回收为一体的超级工业园。宁德时代董事长曾毓群表示，“印尼项目是宁德时代全球化布局的重要里程碑。”

紧接着，韩联社4月18日报道称，由LG能源解决方案牵头的韩国财团已与两家印尼国有企业签署协议，将在当地建设价值约90亿美元（约合人民币573亿元）的电池产业链项目，瞄准日益稀缺的镍资源。

印尼是目前全球最大的镍矿生产国。根据美国地质调查局的数据，截至2020年，印尼镍资源储量居全球第一，约为2100万吨，占全球总量的22%左右。据报道，特斯拉也已经非正式地与印尼政府进行了接触，准备在当地投资建厂，以保证原材料的供应。

市场人士认为，未来汽车企业、电池企业对镍的竞争将愈加激烈。

03

谁主宰涨落？

4680大筒领衔高镍三元电池反击磷酸铁锂，谁将主宰动力电池行业？

“受益于CTP和刀片电池的技术进步，方形铁锂在续航600公里以下乘用车市场性价比很高，高镍+硅基负极+大圆柱的优势互补，主打高能量密度，更适合续航600公里以上的市场。”天风证券指出。

未来，大圆柱就像翱翔天空的雄鹰，磷酸铁锂就像浅水中畅游的鱼儿。

无论谁领先，都是技术进步和材料创新成果的体现，对行业高质量可持续发展无疑大有裨益。