才知道，电动车石墨烯、铅酸、磷酸铁、三元锂电池，哪个更划算？

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先有电动车还是先有电池，答案一定是因为有了电池，才会出现电动车，电池作为电动车的核心零部件，是与电动车等电子产品共同发展、成长的产品，如今，不仅依赖于电池的电子产品丰富多样，即便是电动车，也有形形色色、两轮、三轮、四轮甚至独轮的车型，那么，电池自然也得到了发展。

电池是1799年发明，经历了2个多世纪，现在也是日新月异，据统计，已经被应用的电池种类就多达十余种，那么，作为依赖于电池的电动车，在选择的时候，选哪一种会更划算？小行家就和大家聊一聊。

电池虽多，电动车搭载的一般只有2类4种

虽然电池的种类很多，但由于一些电池的成本较高，不适用于电动车，从目前来看，电动车常见搭载的电池，只有2类4种；

第1类是铅酸电池，从数据来看，铅酸电池是最早应用于商用的电池，如今也有超过150年的历史，而铅酸电池在电动车搭载的主要有普通铅酸电池、石墨烯电池这2种。

第2类锂电池，虽然商用仅有几十年的历史，但锂电池毫无疑问是现在电子产品中的“王者”，但唯独两轮电动车，目前还没有全部被锂电池所覆盖，目前电动车所用的锂电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池这2种。

石墨烯与三元锂，铅酸与磷酸铁锂之间的对比

那么，这2类4种电池中，哪些表现会更好，我们进行一组对比，以铅酸电池的表现更好的石墨烯电池对比三元锂电池，以普通铅酸电池对比在锂电池相对较差的磷酸铁锂电池，看看对比结果如何；

从价格的对比

电池的价格是和电池的规格息息相关，容量越大电池就会越贵，而作为电动车，尤其是新国标电动车，主要搭载的为48V20AH规格的电池，我们就以它为例；

石墨烯与三元锂电池的价格：石墨烯电池的参考价格为900元左右，三元锂电池价格为1200元左右。

铅酸与磷酸铁锂电池的价格：大品牌铅酸电池的参考价格为700元左右，磷酸铁锂电池的参考价格为1000元左右。

从以上的对比可以看到，很明显铅酸电池的分类，在价格上是更划算的，这还没有计算，铅酸电池还存在“以旧换新”的价值，一般来说，铅酸电池的以旧换新可以折价四分之一的价格，想要实惠，铅酸电池是首选。

从寿命的对比

电池的寿命主要有日历寿命和循环充放电次数寿命这2种，由于日历寿命受环境、使用规范等因素要求，我们只对比循环充电寿命；

从铅酸电池的分类来看：铅酸电池的循环充放电次数为300-500次左右，而石墨烯电池，以雅迪为代表的3代电池，它的充放电次数可以提升到800次左右；

从锂电池的分类来看：锂电池的循环充放电次数，一般可以达到1200次以上，三元锂电池充放电次数可以达到1200次以上，而磷酸铁锂电池一般可以在2000次左右。

从以上的寿命进行对比，铅酸电池明显是“弱者”，这也是铅酸电池的软肋之处，而从日历寿命来看，铅酸电池一般只有1-3年寿命，而锂电池可以达到8-10年寿命。

从安全性的对比

在选择电池的时候，除了价格、寿命，安全性也不得不考虑，而电池的主要安全性，就是它存在的自燃问题，我们来看看，哪些电池安全性会更好；

石墨烯与三元锂电池：石墨烯电池虽然是一种创新性的电池，但它本质上还是铅酸电池，而铅酸电池的核心原材料铅、酸液都不具备可燃性，因此，它的安全性还是比较高，而三元锂电池，它具有可燃物质，电池内部物质与空气接触会发生自燃，是具有自燃安全隐患的。

铅酸与磷酸铁锂电池：相对来说，磷酸替锂电池其实是比三元锂电池安全很多，但它相比更为安全的铅酸电池，从概率来说，还是存在一定的安全隐患。

从以上的安全性进行对比，铅酸电池分类明显占据优势，这也是小行家觉得，电动车各大品牌还是认可铅酸电池的原因之一，尤其是考虑到，很多电动车还存在上楼停放、充电问题，作为电动车品牌，安全这一关非常重要。

电动车用哪个更划算，小行家告诉你答案

那么，通过以上的对比，石墨烯、铅酸、磷酸铁、三元锂电池这4种电池，电动车到底用哪个会更划算，小行家用一个简单的排序，来告诉你；

价格更划算的排序：铅酸电池＞石墨烯电池＞磷酸铁锂电池＞三元锂电池；

寿命更耐用的排序：磷酸铁锂电池＞三元锂电池＞石墨烯电池＞铅酸电池；

安全性更好地排序：铅酸电池＝石墨烯电池＞磷酸铁锂电池＞三元锂电池。

通过排序之后，答案就很明了，如果在选择电动车的时候，注重价格的实惠，首选铅酸电池，如果想要电池更耐用，首选磷酸铁锂电池，如果想要价格和安全性的中和，选择石墨烯电池，如果想要寿命和续航的中和，选择三元锂电池，没有绝对的划算，选择到适合自己用车需求的电池，才是最划算的。

那么，您会选择哪种电池呢？欢迎大家评论交流，关注电动车小行家，每天分享电动车相关资讯和观点。

中金：电动车用铁锂电池意味着什么？

来源：中金点睛

铁锂可带来多少成本下降？

铁锂价格与成本当前显著低于三元电池

价格： 铁锂低于三元15％以上。 根据GGII数据，至4Q19，三元与铁锂PACK的不含税价格为0.83、0.75元/Wh，而至2M20，根据CIAPS数据，三元与铁锂PACK的不含税价格已下降至0.77、0.64元/Wh，而三元与铁锂电芯的价格已下降至0.64、0.51元/Wh。铁锂当前单位价格低于三元15％以上。

成本： 我们测算铁锂低于三元20％以上。 根据我们对宁德时代成本的测算，材料价格导致的正极成本下降与更简单的热管理、BMS导致的PACK环节成本的下降使得宁德时代当前三元成本较铁锂低20％以上。

图表: 铁锂价格当前低于三元15％以上

资料来源：GGII，CIAPS，中金公司研究部

图表: 我们测算认为铁锂成本较三元低20％以上

资料来源：GGII，CIAPS，中金公司研究部

铁锂性能适用于哪些车型？

对于铁锂电池在乘用车的应用，核心问题在于性能是否满足现有市场要求？

？优势： 铁锂电池具备低成本、高循环寿命、高安全性的优点。

劣势： 铁锂电池在体积能量密度、质量能量密度、低温性能、倍率性能上，较三元电池性能位于劣势。特别是在能量密度方面，是制约铁锂电池在乘用车应用的主要原因。

市场需要什么样性能的电池？

从能量密度与里程两个维度看， 我们认为终端需求成本能量密度高于140Wh/kg，同时续航里程短期来看350km以上，中长期来看400-600km的车型会是市场主导。

从电池配套角度， 能量密度方面我们认为400km及以下的中低里程车型适配于140-150Wh/kg能量密度锂电，而500km以上车型更适配于160Wh/kg以上能量密度锂电。快充、低温性能我们认为更多需要对使用场景与区域进行进一步细分定位。

图表: 纯电乘用车当前平均能量密度高于145Wh/kg

资料来源：宁德时代公告，CIAPS，GGII，中金公司研究部

图表: 纯电乘用车平均续航在300-400km

资料来源：万得资讯，中金公司研究部

龙头企业具备将铁锂电池批量应用于400km车型的能力，但需要结合CTP技术。

宁德时代可通过CTP，实现乘用车140-150Wh/kg铁锂成组能量密度，并降低体积能量密度差的影响。 从下表可以看到，宁德时代在客车中已实现91％的成组率，达到最高161Wh/kg的成组能量密度，单体层面则已达到178Wh/kg。宁德时代应用于乘用车最大的单体电芯容量228Ah，我们以宁德时代同级别231Ah铁锂电芯为基准，当成组率在80-85％级别时，成组能量密度可达140-150Wh/kg。考虑到乘用车带电量小于客车，且空间较客车也更小，因此90％以上成组率较难。参考国轩当前80％左右成组率，我们认为85％的成组率在宁德时代CTP技术应用下可达到，对应宁德时代有望实现在乘用车150Wh/kg的铁锂成组能量密度。

考虑到CTP对电芯的更高要求，我们认为有能力在头部车企批量供应铁锂电芯的锂电企业并不多。 CTP由于进一步省去模组，因此PACK层面直接监控单体电芯，若电池PACK出现局部故障，则不能如以往替换模组，而需要直接替换完整的PACK。因此CTP应用下，对于批量电芯的一致性、安全性、稳定性较非CTP下的PACK，要求更严苛。

图表: 我们认为宁德时代有能力在乘用车上利用铁锂电池达到140-150Wh/kg的成组能量密度

资料来源：CIAPS，GGII，松下财报，特斯拉财报，中金公司研究部

比亚迪与宁德时代均推进CTP应用，但技术路线有所不同。

比亚迪通过刀片电池，首次实现铁锂电芯下乘用车里程超600km。 比亚迪刀片电池技术是通过电芯与模组层面共同的创新以实现，在电芯层面通过多软包小电芯的内串联实现长条型类电芯，并将长条型刀片电芯密集组合为PACK，大幅提升体积能量密度，质量能量密度方面也受中间结构件减少有所提升，实现140Wh/kg成组能量密度与605km NEDC续航。

宁德时代是基于现有大电芯产品，通过去少模组或去模组化，来实现CTP。 宁德时代在电芯层面沿用现有的方形产品，在模组层面通过正向的设计以实现减少模组，以降低中间结构件耗材，提升体积与质量能量密度。

宁德时代CTP更易推广商业化，同时我们认为当前NCM811的CTP依旧有难度。 宁德时代由于未使用新电芯，创新主要是在PACK设计层面，对现有的产能可充分利用，更易于商业化。同时，考虑到NCM811单体安全性较523有所减弱，我们认为模组层面的设计依旧需要，来强化NCM811 PACK的安全性。

图表: 宁德时代CTP的路径是大电芯下的去模组化

资料来源：宁德时代，中金公司研究部

图表: 比亚迪CTP路径为刀片电芯直接成组

资料来源：比亚迪专利说明书，中金公司研究部

铁锂需求弹性几何？

2014-19年间磷酸铁锂份额由82％下滑至32％。 2019年，中国动力电池装机量62GWh、同比增长9％。其中三元电池装机量38GWh、同比增长24％，份额占比提升近8ppt至62％；而磷酸铁锂电池装机量20GWh、同比下滑8％，其份额约32％、相比2018年下滑约6ppt，相比2014年下滑近50ppt。

图表: 中国分类型动力电池装机量

资料来源：GGII，Marklines，中金公司研究部

图表: 中国分类型动力电池装机市占率

资料来源：GGII，Marklines，中金公司研究部

目前磷酸铁锂广泛应用于商用车，而纯电乘用车中装机占比仅4％。 据我们统计与测算，2019年纯电乘用车、纯电客车、纯电专用车、插电混乘用车、插电混客车中，铁锂电池占比分别4％、96％、80％、0％、20％。其中，磷酸铁锂在纯电乘用车中的装机占比自2014年以来下降51ppt，在插电混乘用车中的装机占比自2014年的95％以来持续下滑驱零，而在客车、专用车中保持着较高水平。

图表: 2019年中国动力电池装机拆分（分车型）

资料来源：GGII，Marklines，中金公司研究部

图表: 2019年中国各车型的磷酸铁锂电池装机占比

资料来源：GGII，Marklines，中金公司研究部

我们预计磷酸铁锂产业链拐点已至，对应正极环节弹性显著，碳酸锂供大于求格局边际改善。

磷酸铁锂正极： 我们测算2020年，纯电乘用车中磷酸铁锂电池装机占比每提升1ppt、将带来2.5-3％的磷酸铁锂正极需求弹性。 我们预计2020年中国新能源汽车销量约156万辆、对应同比增长34％，动力电池装机量约82GWh、对应同比增长31％。而其中，我们认为2020年磷酸铁锂主要弹性在于纯电乘用车，因此我们假设2020年，纯电乘用车中磷酸铁锂电池装机占比分别提升至5％、10％、15％、20％四种情景，对应2020年中国磷酸铁锂动力电池总装机量分别22、25、28、31GWh，分别对应11％、25％、40％、54％的同比增速。

图表: 2020年磷酸铁锂动力电池预测

资料来源：GGII，Marklines，中金公司研究部

碳酸锂： 磷酸铁锂动力电池占总需求比例有限，我们预计将边际改善需求、但不会影响实质性的供需格局。 据安泰科数据及我们统计预测，2019年，全球碳酸锂需求中，动力电池占比约38％、而其中磷酸铁锂占比仅约26％，对应磷酸铁锂动力电池占碳酸锂总需求约10％。而据中金有色组预计，2019-20年全球碳酸锂需求量分别约29.7/35.0万吨，而供给-需求量分别约11.6/8.3万吨，因此，磷酸铁锂动力电池的需求回暖将改善碳酸锂边际需求，但是无法改变2020年供大于求的格局。整体上看，我们认为锂总需求在未来3年有望实现20％左右的复合增长，供给端的过剩或将在2020~2021年逐渐消化，碳酸锂价格有望自2020年底开始逐步回升，氢氧化锂由于供需格局良好，价格上行动能更强。

图表: 2019年全球碳酸锂需求拆分、及其中新能源汽车需求分材料拆分