根據研究者與研究,磷酸鐵鋰(lithium-iron-phosphate;LFP)電池在今年3月全球電動車(electric vehicle, EV)的比重創下新高,達到19.2%(市場規模換算為MWh單位),如圖一所示。我們預期今年在Tesla、BYD、GM(Wuling)、Chery、GreatWall與XPeng等銷售帶動下,電動車使用LFP電池的比重將續創新高。

圖一 LFP電池在全球電動車市場的比重(MWh)
去年使用LFP電池的電動車車款以中國市場生產與銷售為主,而且LFP電池在中國電動車市場的銷售比重已經挑戰nickel-manganese-cobalt(NMC)與nickel-cobalt-aluminum(NCA)等三元電池的主流地位。而且隨著Tesla搭載LFP電池組的電動車陸續出貨,已經讓LFP電池進軍到全球市場。
早期LFP電池的各項表現都是嚴重落後NMC與NCA電池;所以,只有中國電池廠商生產LFP電池,而且都是使用在電動腳踏車與低階電動車市場。直到BYD在刀片電池與CATL在cell-to-pack(CTP)技術發展相對成熟下,讓LFP電池提升能量密度,大幅降低里程焦慮,加上在低溫的環境所造成的里程下降,也出現對應的解決方法後,對於LFP電池的需求才逐漸轉強。
目前中國電池廠商主導LFP電池市場,至於中國之外的電池大廠,如日本與南韓電池廠,仍然專注於NMC與NCA等電池的生產。他們並沒有意願生產電動車用的LFP電池,因為其認為LFP電池的利潤過低,而且回收價值也低。不過,除了現有電池廠商,已經有少數新創電池廠商提出在歐洲生產LFP電池的計畫。
雖然能量密度相對NMC與NCA電池低,但因為LFP電池使用壽命長,而且不含鈷與鎳等稀缺的原料,成本相對便宜。這一點我們可以看到有越來越多車款採用LFP電池,藉此達到以較低的售價擴大市場規模的目標。這樣車款的銷售量因此明顯成長的例子包括:(1)GM Wuling HongGuang Mini,(2)Tesla Model 3與Model Y,(3)採用自家電池芯的BYD電動車全系列,(4)Chery QQ,(5)Changan Benni E-Star,(6)Great Wall Good Cat,(7)Hozon Nezha V,(8)GAC Aion Y,以及(9)Xpeng G3, P5與P7。
雖然,電池供應鏈的電池金屬嚴重短缺,例如,鎳與鋰已經全面性影響各個電池廠的產能規劃與電動車車廠的出貨計畫,但是,在這幾年能夠大幅降低電動車電池成本還是刺激市場需求快速成長的關鍵,而且,在成本與安全雙重考量下,目前車廠選擇LFP電池的誘因更加強烈。例如,Ford、VW Group與Stellantis也先後公開表示將在商用車與入門級車款使用LFP電池。所以,未來電動車使用LFP電池的比重會繼續上揚。
以全年來看,LFP電池在電動車的搭載比重,在2021年為14.3%(市場規模換算為MWh單位),相對於2020年的5.2%,成長顯著。在今年電池供應鏈漲價壓力下,我們已將今年搭載LFP電池的比重由20.6%調高至21.5%,如圖二所示,未來仍不排除繼續向上調整。

圖二 2020-2030年全球電動車用電池的比重(MWh)趨勢
我們預估會有越來越多電動車車廠規劃推出明後年搭載LFP電池的車款,所以,LFP電池比重會持續上升,直到贏得大部分中低價車款的市場。相對地,NMC/NCA等三元電池能量密度較高,伴隨高鎳趨勢下將更凸顯其快充與高續航力優勢,而且電池的礦物資源回收價值高,可以實現封閉再生循環的特性,更是獲得歐美政府的強烈認同。
長期來看,我們預期LFP電池會贏得中低價電動車市場,而鈉離子電池(sodium-ion battery)會是LFP電池在低價電動車車款的主要競爭者,固態電池(solid-state battery)會以高價電動車款為首發市場,而NMC/NCA等三元電池則是固守在中高價車款市場。
說明:
研究者與研究在此定義的電動車(electric vehicle, EV)為以乘用車作為主要用途的電池電動車(battery electric vehicle, BEV)與插電式混合電動車(plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)。