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正極材料需求量變化

2022年鋰離子電池正極材料發展，以往著重在三元與高鎳材料的技術開發，近年來隨著三元系材料(以下簡稱NCM)鎳元素添加量增加，安全性問題持續受到挑戰。在國際間，三元系電池產品爆炸、自燃等新聞持續發生，也因此安全性一直為電芯廠頭痛的問題。在這樣巨大的挑戰下，2021年電動車大廠Tesla宣布將旗下Model 3系列電動車電池系統開始推出磷酸鋰鐵體系(以下簡稱LFP)，LFP相較于NCM結構較為穩定，在充放電過程中，比較不會發生因結構崩壞而使易燃氣體釋出，產生安全性的疑慮，且熱穩定性較為穩定。在如此發展下，各車廠紛紛開始考慮使用LFP電池系統，使得LFP需求量在2022年成長一倍。另一部份快速成長原因在于，中國為電動車主要發展國家，各車廠發展也逐漸使用LFP為主要電芯應用，2022年中國LFP電動車裝機量已超過NCM裝機量，來到56%。預計在2025年全球LFP與NCM將會到達1:1的市場需求(如圖一)。
 

圖一、2016~2025年正極材料需求量趨勢預測
 

正極材料價格變化

在價格方面，隨著疫情與國際間的鎳礦供應結構發生變化，在電動車需求量不減的情況下，三元系材料價格在2021年下半年開始上漲，2022年Q1呈現暴漲趨勢。由于價格上漲使成本壓縮與安全性的雙重考量下，下游廠商逐漸轉向使用LFP，減緩了NCM的部份需求。在Q2后NCM材料價格呈現平緩且有緩慢下降的趨勢，但價格在近兩年來依舊維持高點。而LFP由于在市場需求結構改變，需求量開始增加，原本低價的LFP材料也出現上漲趨勢，電芯廠甚至出現供不應求的情況。在價格表現上，2022年6月LFP材料價格，相較于2021年一月已成長5倍左右(如圖二)。
     

 圖二、2021~2022年主要正極材料價格趨勢 
 

正極材料發展體系中，由于LFP的能量密度相較于NCM低，因此在電動車應用上分成兩個體系的應用。在高能量電動車，如高階乘用車、超跑等，在電池設計上仍會使用NCM電池體系；而平價化、大眾化電動車、電動機車等，則會傾向使用LFP電池體系，也因此在應用發展上仍有相對應的族群存在。另外，兩個體系依然針對各自安全性與能量密度提升的問題持續研發。

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