就电池本身来说：安全性能层面，磷酸铁锂的热稳定性是目前车用锂电池中最好的。三元锂电池的热稳定性较差，对电池管理系统的要求非常高，需要防过温保护装置和电池管理系统进行保护。使用寿命层面，磷酸铁锂电池的完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%。三元锂电池完全充放电循环大于2000次会开始出现衰减现象。在成本管控层面，磷酸铁锂电池也有巨大优势，它没有贵重金属（镍钴金属元素），所以在生产成本上较低。三元锂电池使用了镍钴锰多种材料，并且高镍电池的生产需要比较严格的工艺环境，目前成本比较高。
但磷酸铁锂电池有一个致命的硬伤—能量密度，受制于化学特性，磷酸铁锂电池的电压平台低，磷酸铁锂电池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元锂电池电压高，能量密度基本为240Wh/kg。也就是说，在相同电池重量下，三元锂的能量密度是磷酸铁锂材料能量密度的1.7倍。
而在我国17-18年的新能源补贴政策中，规定纯电汽车的续航里程在100-150公里之间将不给予补贴，150-200公里之间补贴1.5万元，200-250公里之间补贴2.4万元，250-300公里之间补贴3.4万元，300-400公里之间补贴4.5万元，而续航里程为400公里以上补贴达5万元。补贴不仅对续航里程做出了硬性要求，对于纯电汽车的动力电池密度也制定规定。根据要求，纯电汽车的动力电池密度指标只有超过90Wh/kg才能给予补贴，超过120Wh/kg补贴则更进一步，能够享受到1.1倍政策补贴。因此，续航里程较低，能量密度未能有大幅提升的磷酸铁锂电池，只能逐步淡出了乘用车市场。
随着比亚迪磷酸铁锂“刀片电池”的3月量产和特斯拉对“无钴电池将用于国产Model 3车型”的表态，近期资本市场出现两极分化。尽管特斯拉之后又称“无钴不一定是磷酸铁锂”，但曾经被三元锂电池吊打的磷酸铁锂电池，的确正在发动全面反击。
刀片电池对比传统磷酸铁锂电池有两大显著优势：1）电池模组和电池包空间利用率显著提高（由 40%提升至 60%），使电池包的体积能量密度得到提升（~400Wh/L），汽车续航能力提升；2）安全性能得到有效改善，更长的扁平型刀片显著增大了表面积，有利于电池散热，大大缓解了热堆积问题。
传统动力电池一般由电芯组成电池模组，再由一众模组组成电池包 PACK，这种组合方式会产生电池包空间利用率不高的问题。与传统方形或圆柱形电池形状不同，比亚迪刀片电池采用扁平细长的“刀片”形状，一方面扁平的刀片可以组合并列插入电池包底盘，有效提高了电池包内部的空间利用率（60%），另一方面，电池自身结构发挥出承重梁的作用，省下了传统电池包中的承重梁部件，优化了电池包结构同时减轻了重量。此外，通过采用蜂巢铝板的复合结构，在刀片电池的两端安装两片高强度板可以有效提升电池包抗撞击形变的能力，提升了电池的安全性能。
在安全性能方面，刀片电池也展示出了远超三元锂电和以往磷酸铁锂的安全性。比亚迪为刀片电池准备了抗穿刺故障实验测试，实验中一根约为 5 毫米直径的钢针直接对测试电池模组进行穿刺以此来引发电池短路模拟现实场景中的短路事故。通过公布的测试视频我们看到三元锂电池在被刺穿后瞬间便有大量气体逸出并剧烈燃烧最后爆炸；传统磷酸铁锂在被穿刺后没有明显的起火爆炸，但电池表面温度仍然较高，热失控现象显著；而刀片电池在被穿刺后没有明显的气体逸出，同时没有发生燃烧，而且表面温度维持在低位，安全性最高。
在安全性能方面，刀片电池也展示出了远超三元锂电和以往磷酸铁锂的安全性。比亚迪为刀片电池准备了抗穿刺故障实验测试，实验中一根约为 5 毫米直径的钢针直接对测试电池模组进行穿刺以此来引发电池短路模拟现实场景中的短路事故。通过公布的测试视频我们看到三元锂电池在被刺穿后瞬间便有大量气体逸出并剧烈燃烧最后爆炸；传统磷酸铁锂在被穿刺后没有明显的起火爆炸，但电池表面温度仍然较高，热失控现象显著；而刀片电池在被穿刺后没有明显的气体逸出，同时没有发生燃烧，而且表面温度维持在低位，安全性最高。
2019年，地方补贴也取消，导致单车平均补贴降幅高达70%，新能源汽车销量下滑，无论是站在主机厂角度的比亚迪与特斯拉，还是站在动力电池厂商角度的比亚迪与宁德时代，降低成本已经成为了他们共同的关键词，在当下这个没有硝烟的新能源战场，谁能在提升产品力的同时更快地做到成本的下降，无疑谁就将掌握更多的话语权。
但就在今年，车企对磷酸铁锂电池，有了全新的认知——磷酸铁锂电池较三元电池节约成本，且对性能影响不大。如插电混动车型本身带电量15度左右，电池重量120公斤，从三元换回铁锂，同等容量下，电池增重仅10公斤，续航里程影响5公里左右，但成本下降3000元。比亚迪方面表示，“刀片电池”的推出使得比亚迪在动力电池的成本方面预估能下降30%，以电池成本下降带动整车成本下降，也就是说，刀片电池可以在能量密度比肩三元锂电池的基础之上，继承了磷酸铁锂电池安全性高、稳定性好、寿命长还便宜的优势。
早在2015-2016年，磷酸铁锂电池的市场占有率高达70%左右。但随着国家新能源汽车补贴逐渐向高能量密度和高续航里程产品倾斜，磷酸铁锂电池的市场占比逐渐下滑。2017年、2018年两个年度，磷酸铁锂市场份额分别降至45%和39%。今年以来，磷酸铁锂电池市场再次出现回暖迹象，从当前来看，两种电池的产量平分秋色。数据显示，1-2月，我国动力电池产量累计1.7GWh。其中三元电池产量累计0.8GWh，占总产量47.9%；磷酸铁锂电池产量累计0.9GWh，占总产量51.6%。
未来，随着刀片电池逐渐进入成熟量产阶段，低成本高安全性以及可以媲美三元锂电池的续航能力将吹响磷酸铁锂电池在电动汽车领域市场份额的反攻号角。
相关标的：比亚迪、宁德时代、国轩高科、德方纳米
选自海通证券《寒光出鞘，比亚迪“刀片电池”能否上演“王者归来”？》-吴桐-2020-3-30
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作者
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