2025年2月,英国先进推进技术中心(APC)发布《L (M) FP 电池在英国电动汽车市场应用的洞察报告》,主要围绕 L (M) FP 电池在英国及欧洲电动汽车市场的应用潜力展开分析,从市场动态、技术优势、供应链及回收等多方面探讨其竞争力与挑战,并提出相关建议。

一、市场动态

1、全球电动汽车增长放缓

销量数据:2024 年全球电动汽车销量达到 1700 万辆,然而欧洲市场却同比下降 3%,这与全球整体增长态势形成鲜明对比。

车企产能调整:福特、Stellantis 等全球主要车企均对其电动汽车产能计划做出延迟或缩减的决策。例如,福特将 2023 年原本 60 万辆的电动汽车生产目标推迟至 2024 年,并且把 150 万辆的生产预测削减了 33%;Stellantis 也放缓了在欧洲的电动汽车投资。

行业影响:全球车企纷纷推迟未来 5 年的电动汽车生产和产品组合目标,这直接导致欧洲锂离子电池产能规划出现延迟或缩减,预计到 2030 年,欧洲锂离子电池产能将减少约 600 GWh。

2、价格敏感性

电池成本占比:电池成本在电动汽车总成本中占据高达 40% 的比例,其中阴极材料成本又占电池成本的三分之一。因此,控制电池材料成本对于降低电动汽车整体成本至关重要。

市场份额与目标差距:尽管 2024 年英国电动汽车市场份额达到了 19.6% 的历史新高,但这一数值仍低于 22% 的零排放车辆(ZEV)授权目标。这表明价格仍是制约电动汽车大规模普及的关键因素。

车型供应不足:在英国和欧洲市场,小型、高性价比的电动汽车车型供应普遍短缺,这严重影响了电动汽车的大规模推广。

3、中国市场主导地位

销量占比:2024 年中国电动汽车销量占全球总销量的 43%,是欧洲和北美市场总和的两倍。中国在全球电动汽车市场的主导地位十分显著。

LFP 电池驱动:LFP 电池在中国市场的广泛应用极大地推动了电动汽车的普及。2024 年第一季度,75% 的中国电动汽车采用了 LFP 电池,其整体市场份额达到 68%。

重型车市场:在中国零排放重型车(HDV)市场,LFP 电池占据了 99.9% 的电池容量份额,CATL 在该市场占据主导地位,2023 年市场份额高达 87%。

4、关键结论

挑战与机遇并存:全球电动汽车市场增长放缓,欧洲市场表现疲软,但中国市场的快速发展为行业提供了新的机遇。

成本控制是关键:电池成本过高限制了电动汽车的普及,而 LFP 电池凭借其低成本优势,成为推动电动汽车市场增长的重要力量。

供应链调整:欧洲需要加快本地化供应链的建设,以应对中国出口管制和即将实施的欧盟 - 英国原产地规则(ROO)带来的挑战。

二、L (M) FP电池技术优势

1、成本优势

材料成本降低:LFP 电池不含镍、钴等高价金属,其阴极活性材料(CAM)成本占比仅为 37%,显著低于 NMC 811 的 50%。根据 APC 研究,欧洲生产 LFP 电池的成本为 65.5 欧元 /kWh,较 NMC 811 的 73.0 欧元 /kWh 低约 10%。

锂资源依赖度低:LFP 电池的锂用量为 1 LCE 当量(碳酸锂当量),而高镍电池(如 NMC 811)需 1.544 LCE。锂价波动对 LFP 电池成本影响更小,2024 年碳酸锂价格从峰值下跌后,LFP 电池成本进一步下降。

2、热稳定性与安全性

热失控阈值高:LFP 电池的热失控起始温度为 194°C,远高于 NMC 的 130.9°C,且热释放速率仅为 6°C/min(NMC 为 12,998°C/min),显著降低了自燃风险。

系统效率提升:由于热稳定性高,LFP 电池在 Pack 层面无需过多散热组件,可通过 Cell-to-Pack(CTP)技术减少结构件重量,提升能量密度。例如,CATL 的 Shenxing PLUS 电池通过 CTP 技术实现了 1,000 公里续航。

3、循环寿命与耐用性

长循环寿命:LFP 电池的循环寿命可达 2000-4000 次,是 NMC 电池(约 1500 次)的 2 倍以上,适合高频使用场景(如网约车、储能)。

二次利用价值:退役后可作为储能系统继续使用,延长全生命周期经济性。

4、能量密度优化

掺杂技术突破:通过掺杂锰(LMFP),能量密度提升 15%-20%,达到 190-210 Wh/kg(接近 NMC 622 水平)。例如,CATL 的 M3P 电池通过材料创新实现了更高能量密度。

快充性能:LMFP 电池支持 4C 快充,30 分钟可充电至 80%,缓解了用户续航焦虑。

5、制造工艺优势

简化生产流程:LFP 电池无需复杂的镍钴分离工艺,生产步骤较少,且可利用钛白粉生产副产品(硫酸亚铁)降低铁磷酸盐成本。

规模化潜力:中国已实现 LFP 电池大规模生产,欧洲若通过技术创新(如干电极涂层技术)降低能耗,可进一步缩小成本差距。

6、法规适应性

ROO 规则弹性:LFP 电池因材料成本占比低,对锂价波动更具耐受性。即使碳酸锂价格涨至 51 欧元 /kg(当前约 9 欧元 /kg),仍可满足欧盟 - 英国 2027 年 65% 本地化要求,而 NMC 电池可能因镍钴成本超标面临关税风险。

7、关键结论

综合竞争力突出:L (M) FP 电池在成本、安全性、循环寿命和法规适应性上显著优于 NMC 电池,通过技术创新(如 LMFP 掺杂、CTP 工艺)弥补了能量密度短板,成为推动 EV 普及的核心技术。

欧洲本地化挑战:欧洲需通过政策支持(如补贴可再生能源、研发干电极技术)和供应链整合,降低 LFP 电池生产成本,以应对中国技术出口限制和 ROO 规则要求。

三、供应链与法规

1、中国供应链主导地位

材料生产集中锂化工:中国控制全球 80% 以上的锂化工产能(碳酸锂、氢氧化锂),尽管锂矿主要分布在南美。锰精炼:中国占全球锰精炼产能的 90%,欧洲几乎无锰精炼能力。

成本优势:欧洲生产 LFP 电池的阴极活性材料(CAM)成本较中国高 0.7-1.2 欧元 /kg,主要因劳动力和资本支出(CAPEX)更高。中国 LFP 电池生产成本较欧洲低 10-12 欧元 /kWh,部分得益于钛白粉生产副产品(硫酸亚铁)用于铁磷酸盐制造。

2、欧洲供应链缺口

上游依赖:锂、锰等关键材料高度依赖进口,欧洲缺乏本地化生产能力。磷酸盐岩石被欧盟列为关键原材料,挪威虽发现大型矿床但尚未商业化开采。

技术设备依赖:中国掌握 LFP 电池核心生产设备和知识产权(IP),欧洲需依赖进口。

3、法规与政策影响

欧盟 - 英国原产地规则(ROO:2027 年起,电池组件 65% 需本地化以享受零关税。LFP 电池因材料成本占比低,对锂价波动更耐受。即使碳酸锂价格涨至 51 欧元 /kg(当前约 9 欧元 /kg),仍可满足 ROO 要求,而 NMC 电池可能因镍钴成本超标面临关税。

中国出口管制:中国拟限制 LFP 电池关键技术(如阴极材料生产设备、IP)及前驱体材料出口,需逐案审批。这可能推高欧洲获取技术的成本,加速本地化生产需求。

4、成本竞争力提升路径

技术创新:干电极涂层技术可减少 NMP 溶剂使用,降低能耗和污染,潜在节省成本 11 欧元 /kWh。整合电池材料生产(如铁磷酸盐),降低供应链风险。

政策干预:补贴可再生能源项目(如太阳能),降低电池厂能源成本(英国工业电价为欧洲最高之一)。投资研发,推动本地化技术突破。

5、供应链本地化挑战

投资风险:欧洲需大规模投资上游产能(如锂精炼),但面临地缘政治和市场波动风险。

技术转移限制:中国出口管制可能延缓欧洲获取先进 LFP 生产技术的进程。

6、关键结论

供应链重构需求:欧洲需加速本地化生产以应对 ROO 规则和中国出口管制,重点发展锂加工、锰精炼及电池组件制造。

政策与技术协同:通过政府补贴、研发投资和国际合作(如与南美锂矿国合作),降低对中国供应链的依赖,提升成本竞争力。

长期战略意义:建立自主 LFP 供应链是欧洲巩固电动汽车产业地位、实现碳中和目标的关键。

四、回收与二次利用

1、回收挑战

经济可行性低:LFP 电池回收利润约为 0 美元 /kWh,显著低于 NMC 电池(如 NMC 811 回收利润达 35 美元 /kWh),因缺乏钴、镍等高价金属。目前回收成本主要集中在拆解和锂提取环节,需依赖规模化和技术优化降低成本。

技术复杂性:LFP 电池结构紧密,需专用设备拆解,且铁磷酸盐化学性质稳定,传统湿法冶金工艺回收率有限。锂回收率为当前关键瓶颈,新型技术(如固态再生)可提升锂回收率至 90% 以上,但尚未大规模应用。

2、回收技术现状

主要工艺机械处理:通过破碎、筛分分离电池组件(铝箔、铜箔、塑料等)。湿法冶金:利用酸浸提取锂、铁、磷,但能耗高且污染风险大。直接再生:通过固态或液态工艺直接修复电极材料,减少资源浪费。

中国领先:CATL 等企业已实现 LFP 电池 95% 以上的材料回收率,并开发 “电池银行” 模式,提供回收 - 再制造服务。

3、二次利用机会

储能系统应用:退役 LFP 电池(容量保持率 80% 以下)仍可作为固定式储能(如微电网、家庭储能)使用,利用其长循环寿命(2000-4000 次)。成本优势显著:二手 LFP 电池储能系统成本较全新电池低 40%-60%。

商业模式创新:探索 “电池租赁 + 回收” 闭环模式,车企或电池企业可通过二次利用延长收益链条。英国政府支持的 “Faraday Battery Challenge” 项目正研究 LFP 电池二次利用标准和认证体系。

4、关键制约因素

设计缺陷:现有电池包设计未充分考虑可拆解性,增加回收难度和成本。

市场规模不足:当前 LFP 电池退役量较小(2024 年全球约 10 万吨),回收产业尚未形成规模效应。

政策支持缺失:欧洲缺乏针对 LFP 电池回收的专项补贴或强制回收法规,企业积极性受限。

5、建议措施

技术研发:支持干法回收、直接再生等绿色技术研发,降低能耗和污染。开发模块化电池设计,便于快速拆解和组件复用。

政策引导:制定 LFP 电池回收强制标准,明确车企和电池企业的回收责任。对二次利用项目提供税收优惠或补贴,激励市场需求。

国际合作:与中国企业合作引进先进回收技术,或联合南美锂矿国建立锂资源循环体系。

6、关键结论

短期挑战与长期潜力并存:LFP 电池回收当前经济性较差,但二次利用在储能领域的潜力可弥补回收亏损。

循环经济关键环节:通过技术创新和政策支持,LFP 电池回收与二次利用可成为欧洲本地化供应链的重要组成部分,助力碳中和目标实现。

五、总结与建议

1、总结

L (M) FP 电池的核心优势包括:成本竞争力:不含镍、钴等高价金属,生产成本较 NMC 电池低 10%-12 欧元 /kWh,且对锂价波动更具耐受性;性能优势:热稳定性高(热失控起始温度 194°C)、循环寿命长(2000-4000 次),通过 CTP 技术和 LMFP 掺杂提升能量密度至接近 NMC 水平;市场验证:在中国市场占据主导地位,68% 的 EV 电池为 LFP,重型车市场占比 99%,推动 EV 普及。

欧洲供应链的挑战。主要包括:上游锂、锰等关键材料高度依赖中国,欧洲缺乏本地化生产能力;欧洲 LFP 电池生产成本较中国高 10-12 欧元 /kWh,主要受劳动力和资本支出影响。2027 年欧盟 - 英国 ROO 规则要求 65% 组件本地化,中国出口管制可能推高技术获取成本。

回收与二次利用潜力:回收利润低(约 0 美元 /kWh),但二次利用(如储能系统)可延长电池寿命,提升经济性。

2、建议

投资研发与技术创新。为降低欧洲 LFP 电池生产成本,提升技术竞争力,可以采取以下措施:支持干涂层技术研发,减少电极制造能耗(潜在节省 11 欧元 /kWh);推动材料创新(如 LMFP 掺杂)和 CTP 工艺优化,进一步提升能量密度;资助高校与企业合作,加速技术成果转化。

政策激励与基础设施建设。为降低能源成本,吸引投资,加速供应链本地化,可以采取以下措施:补贴电池厂周边可再生能源项目(如太阳能),降低工业用电成本(英国电价为欧洲最高之一);提供税收优惠或 grants,鼓励企业投资 LFP 电池生产及上游材料(如铁磷酸盐)本地化;简化规划流程,加快电池工厂建设审批。

供应链本地化与垂直整合。为减少对中国供应链的依赖,满足 ROO 规则,应采取以下措施:联合欧盟国家建立锂、锰等关键材料的本地供应链(如开发挪威磷酸盐矿);支持企业整合电池生产全链条(从材料到组件),降低进口依赖;吸引中国企业在欧洲合资建厂,共享技术与产能。

循环经济与二次利用。为提升 LFP 电池全生命周期价值,应制定电池设计标准,要求模块化和易拆解,便于回收与二次利用:试点 “电池租赁 + 回收” 模式,鼓励车企与储能企业合作开发退役电池储能系统;建立政府认证的二次利用电池标准,推动市场接受度。

国际合作与政策协调。为应对中国出口管制,增强全球话语权,需要:与南美锂矿国(如智利、阿根廷)建立长期合作,保障锂资源稳定供应;联合欧盟制定统一的电池法规,协调技术标准与贸易政策;推动国际技术共享平台,减少对单一技术来源的依赖。

3、关键结论

L (M) FP 电池是欧洲 EV 普及的关键:其低成本、高安全性和长寿命特性使其成为主流技术选择。

本地化是核心战略:通过政策引导、技术创新和供应链整合,欧洲需建立自主 LFP 生态,以应对法规和地缘政治风险。

循环经济是未来方向:二次利用储能系统可弥补回收亏损,形成 “生产 - 使用 - 回收” 闭环,助力碳中和目标。

4、潜在挑战与应对

投资风险:上游材料生产需大规模投资,需政府与企业共担风险。

技术转移限制:中国出口管制可能延缓技术获取,需加强本土研发或通过合资合作突破。

市场接受度:需通过教育和补贴提升消费者对 LFP 电池的认知与信任。