磷酸铁锂（lfp）电池是一种以lfp材料为正极的锂离子电池。由于具有成本低、安全性能高、循环次数多，以及寿命长等优点，其迅速成为锂离子电池领域的最佳选择，后来随着新能源车对能量密度要求的提高，其市场优势地位被取代。但随着2020年上半年比亚迪推出“刀片电池”，以及工信部公布modle 3搭载lfp电池的信息，lfp电池再次引发关注。加之其在5g通信基站备用电池领域的潜在需求空间，lfp电池需求前景乐观，其产业链上相关化工新材料市场或迎来新一轮爆发。
lfp电池优势凸显
锂离子电池性能由正极材料性能决定，锂电池的正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰三元材料。从成本来看，三元材料需要贵金属，价格较高，而磷酸铁锂价格相对稳定。不同正极材料性能对比详见表1。外资公司一般采用三元材料作为电池正极，中国企业一般采用磷酸铁锂作为电池正极。磷酸铁锂电池产业链详见图1。
作为锂电池的一种，lfp电池具有成本低、循环寿命长（最高可循环6000次）、热稳定好，以及适用温度广的优点。因此，lfp电池被广泛应用于商用车、储能和基站备用电源等领域。
补贴新政限制应用
当前，lfp电池能量密度和功率密度低的缺点限制了其在乘用车领域的使用。由于能量密度低和补贴滑坡，中国市场lfp电池装机量占比下滑。
随着新能源乘用车蓬勃发展和对于长里程的需求，乘用车市场份额开始逐步向三元锂电池转移。lfp电池能量密度低于三元锂电池，商用车使用铁锂尚可；作为对空间要求极高的乘用车，三元锂电池成为其需求主导电池。另外，随着商用车的普及率提升，后续需求已然有限，lfp电池的市场空间也相应受到限制；而乘用车基数较大，发展潜力更足，三元电池进入黄金发展期。
2017年新能源汽车补贴政策按照锂离子电池能量密度执行，加大了对高能量密度锂离子电池的支持力度。能量密度为90~120wh/kg时补贴系数为1，能量密度高于120wh/kg才能有补贴溢价。圆柱形lfp电池能量密度在100wh/kg附近徘徊，方形铝壳电池要达到120wh/kg同样也较为艰难，因此当时lfp电池受到巨大冲击。而三元锂离子电池电池凭借高能量密度优势快速崛起，强势改变动力电池市场格局。
2018—2019年发布的新能源汽车补贴政策对补贴办法进行了调整，补贴门槛进一步提高，能量密度高于160wh/kg时补贴系数为1。
新机遇显露，前景可期
2020年上半年，比亚迪公司推出“刀片电池”，大大提高了lfp电池系统能量密度；工信部发布的新车目录披露了lfp电池版model 3的详细信息，使lfp电池再次回到公众视野。
2016—2020年，lfp电池装机量的年均复合增长率为2.6%。2020年磷酸铁锂动力电池装机量达到22.4gwh，同比增加7.7%，占总装机量的35.4％；2016—2020年三元电池装机量的年均复合增长率为54.7%（详见图２）。2020年三元动力电池装机量为38.9gwh，同比减少4.0%，占总装机量的61.5％；其他电池类型装机量2.0gwh，合计占比3.1％。
中国5g通信基站建设和原有通信基站备用电池的更换将新增超200gwh lfp电池装机量，lfp电池将迎来飞速发展。
铅酸电池在通信行业应用近25年，对机房环境、后期维护等有很高的要求。lfp电池与传统的铅酸电池相比，具有能量密度高、安全性强、高温性能好、高功率输出、长循环寿命和环保等优点。2018年中国铁塔公司下发《关于停止铅酸电池采购和置换的通知》，要求停止采购铅酸电池，新增和替换电池采用车载梯次利用或全新磷酸铁锂电池。
中国铁塔全国共计有180万座铁塔，其备用电池几乎全部为铅酸电池，总容量超过44gwh。中国铁塔备用电池存量替换周期为6年，预计2024年之后，铅酸电池将彻底告别通信基站备用电源配套，磷酸铁锂将成为基站备用电源主力。
以4g基站为参考，5g基站通信频段更高，覆盖范围更小，因此需要的5g基站数量更多。预计到2025年，5g基站数量将部署760万个。2020—2025年中国5g基站建设数量见图３。按照5g单站满载功率接近3800w，考虑机房其他设备的能耗，5g基站能耗将达到5300w，以应急时常4h来计算，2025年至少存在161gw·h lfp电池的容纳空间。
随着锂电池成本持续下降，lfp电池有望在大储能领域彻底打开配套空间，广泛应用在各行各业，在发电侧、输配电侧和用电侧发挥平滑发电输电、削峰填谷、调峰调频、峰谷套利等强大作用。可以预见，未来lfp电池将迎来更大的发展空间。
郭士成 中国化工信息中心咨询事业部咨询师。毕业于北京化工大学，化学工程与技术研究生，拥有3年行业从业经验。专长领域包括聚乙烯、聚氨酯、间苯二胺等产品。曾在《苯基单体和苯基硅树脂中国&全球市场研究及收/并购分析》《新形势下化工行业“走出去”重大问题》《间苯二胺中国&全球市场研究》《中国发泡材料市场研究》《石化下游产品市场研究》等10个咨询项目中担任咨询师角色。