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正极材料需求量变化

2022年锂离子电池正极材料发展，以往着重在三元与高镍材料的技术开发，近年来随着三元系材料(以下简称NCM)镍元素添加量增加，安全性问题持续受到挑战。在国际间，三元系电池产品爆炸、自燃等新闻持续发生，也因此安全性一直为电芯厂头痛的问题。在这样巨大的挑战下，2021年电动车大厂Tesla宣布将旗下Model 3系列电动车电池系统开始推出磷酸锂铁体系(以下简称LFP)，LFP相较于NCM结构较为稳定，在充放电过程中，比较不会发生因结构崩坏而使易燃气体释出，产生安全性的疑虑，且热稳定性较为稳定。在如此发展下，各车厂纷纷开始考虑使用LFP电池系统，使得LFP需求量在2022年成长一倍。另一部份快速成长原因在于，中国为电动车主要发展国家，各车厂发展也逐渐使用LFP为主要电芯应用，2022年中国LFP电动车装机量已超过NCM装机量，来到56%。预计在2025年全球LFP与NCM将会到达1:1的市场需求(如图一)。
 

图一、2016~2025年正极材料需求量趋势预测
 

正极材料价格变化

在价格方面，随着疫情与国际间的镍矿供应结构发生变化，在电动车需求量不减的情况下，三元系材料价格在2021年下半年开始上涨，2022年Q1呈现暴涨趋势。由于价格上涨使成本压缩与安全性的双重考量下，下游厂商逐渐转向使用LFP，减缓了NCM的部份需求。在Q2后NCM材料价格呈现平缓且有缓慢下降的趋势，但价格在近两年来依旧维持高点。而LFP由于在市场需求结构改变，需求量开始增加，原本低价的LFP材料也出现上涨趋势，电芯厂甚至出现供不应求的情况。在价格表现上，2022年6月LFP材料价格，相较于2021年一月已成长5倍左右(如图二)。
     

 图二、2021~2022年主要正极材料价格趋势 
 

正极材料发展体系中，由于LFP的能量密度相较于NCM低，因此在电动车应用上分成两个体系的应用。在高能量电动车，如高阶乘用车、超跑等，在电池设计上仍会使用NCM电池体系；而平价化、大众化电动车、电动机车等，则会倾向使用LFP电池体系，也因此在应用发展上仍有相对应的族群存在。另外，两个体系依然针对各自安全性与能量密度提升的问题持续研发。

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