一、磷酸铁锂，本征能和材料优化
1、稳健正极，瑕瑜互见
-年，日本电信电话株式会社、美国UT奥斯汀分校Goodenough教授团队等对橄榄石结构的AMPO4材料（磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸镍锂、磷酸钴锂等的统称）及其典型代表磷酸铁锂（后亦简称铁锂，LiFePO4）展开了早期研究，发现磷酸铁锂可以作为锂离子电池的正极。
磷酸铁锂的发现晚于钴酸锂（上世纪79年代末-80年代初）。典型正极材料（磷酸铁锂、磷酸锰锂、钴酸锂、三元材料、尖晶石锰酸锂、尖晶石镍锰酸锂、富锂材料）的容量、电压及寿命、成本、安全性等综合性能归纳如下。
磷酸铁锂的容量偏低（~mAh/g），对锂电压低（不足3.5V），这使得铁锂电池单体的“理想质量能量密度”相比于高镍三元电池有约25%以上差距。安全性、寿命、成本是磷酸铁锂的主要优势。
磷酸铁锂的性能由其元素组成和晶体结构决定：磷酸铁锂的橄榄石结构具备聚阴离子框架，结构基元是LiO6八面体（锂在体心）、FeO6八面体（铁在体心）和PO4四面体（磷在体心）。磷酸根中强的P-O共价键在电池完全充电的状态下可以稳定氧原子，避免其被氧化释氧。所以该结构使得磷酸铁锂具有很高的安全性和循环寿命。同时，磷酸铁锂的锂离子只拥有一维扩散通道，和层状材料（钴酸锂、三元）的锂离子二位扩散通道相比，离子电导较低，电子电导也较低。
此外，磷酸铁锂正极除锂外没有使用任何昂贵元素，这也使得其在成本理论下限、长期应用规模等方面具备优势。
2、铁锂的改性合成
磷酸铁锂材料的改性与合成手段以其本征性能优势的发挥及短板的补足为出发点展开。
铁锂的本征电子电导、离子电导较低，相应的主要改性手段是颗粒均一纳米化、高价离子掺杂、界面包覆碳材料/导电聚合物等。铁锂的对锂电压较低导致电池能量密度偏低，相应的主要改性手段是试图合成细晶、均匀的高对锂电压磷酸铁锰锂固溶体。
铁锂的合成有不同的技术路径。根据铁源的不同进行区分，草酸亚铁、铁红和磷酸铁工艺使用固相法合成磷酸铁锂；通过液相手段引入对应元素后，也可以在合适条件下采用水热法合成水合磷酸铁锂前驱体，再进行煅烧获取成品（均多同时进行碳包覆）。
综合考虑产物的纯度、物相、粒径分布、比表面积与表面状态，合成工艺本身的原料、工艺复杂度、环境影响等因素后，当前磷酸铁锂的合成手段以磷酸铁-碳酸锂固相法（裕能新能源、贝特瑞），水热合成法（德方纳米）两种方法为主。
带着电池单体的能量密度劣势和成本优势，磷酸铁锂电池入局新能源汽车动力电池大潮。
二、铁锂电池，过往蛰伏
1、政策不利，优品稀缺
补贴政策是我国新能源汽车飞速发展的关键助力。随产业发展，纯电动乘用车的重要性不断提升。
-年，纯电动乘用车补贴政策的核心变量是工况续航。彼时工况续航的最高档位是km，单车补贴数额大，补贴退坡幅度小，技术水平要求相对较低。
年开始，补贴政策进行了以“扶优扶强”为目的的调整。工况续航里程提升、电池系统能量密度提高、百公里电耗加严，这一方面促进了优质产品面世，另一方面在很大程度上影响了当时条件下电池系统能量密度相对较低（~Wh/kg）的磷酸铁锂的应用。
长续航、高电池系统能量密度整车受补贴“优待”金额较高的时代，磷酸铁锂乘用车产品寥寥。低端产品如知豆D1，工况续航不足km；产品如比亚迪e6，工况续航km；江淮iev6e青春版，工况续航km；长续航/高端产品如e610批目录版本，带电量91kWh，工况续航km；腾势年版本，带电量70kWh，工况续航km等。但中低端产品工况续航性能不足，高端产品性价比不佳等原因和补贴的不利因素一起，导致磷酸铁锂乘用车销量萎靡、市场份额很低。相比之下，使用三元正极的锂电池对应整车“爆款”层出不穷。北汽EU5，比亚迪秦、元，上汽Ei5，广汽AionS等车型一方面把电池系统能量密度拓展至Wh/kg以上、把工况续航拓展至-km以上，另一方面也使三元电池成为市场，尤其是纯电动乘用车市场主流。
2、电车增长，铁锂徘徊
据中汽协统计，年到年，我国新能源汽车产销规模从30余万辆增加至万辆以上。
根据合格证数据，纯电动乘用车的电池装机规模和占比逐步提升，到年基本和纯电客车持平，到年成为动力电池第一大装机去向。
和纯电动乘用车的重要性提升同步，三元电池在乘用车领域的高渗透率直接引领其装机规模与份额共同提升。而同期对磷酸铁锂而言几乎只有商用车方面的装机，-年堪称磷酸铁锂装机规模在20GWh附近的“徘徊的四年”。
铁锂式微似乎已是市场共识。但拐点——年，悄然到来。
三、曙光重现，爆款先行
1、补贴退坡，铁锂重回乘用车主流视野
年4月，财政部、工信部、科技部、发改委发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》（财建〔〕86号），以支持新能源汽车产业高质量发展，做好新能源汽车推广应用工作，促进新能源汽车消费。《通知》要求：延长补贴期限，平缓补贴退坡力度和节奏；适当优化技术指标，促进产业做优做强；完善资金清算制度，提高补贴精度；强化资金监管，确保资金安全；完善配套政策措施，营造良好发展环境；年4月23日至年7月22日为过渡期。过渡期期间，符合年技术指标要求但不符合年技术指标要求的销售上牌车辆，按照年对应标准的0.5倍补贴。
补贴退坡且电池系统能量密度不再提高要求相当程度上缩小了铁锂车型和三元车型的补贴获取差距。只要铁锂车型的工况续航在km以上，且电池系统能量密度在Wh/kg以上，则对比工况续航同样较长，只是电池系统能量密度稍高的三元车型，补贴额度差值只有2/0元。如果考虑电池包层面铁锂每Wh约0.1元的成本优势，和超过50kWh的电池包，再考虑虽有差距但基本可控的百公里电耗差距，可以认为铁锂车型和三元车型的购置成本差已经持平甚至铁锂占优。那么，“爆款”产品的推出就成为了磷酸铁锂电池用于纯电动乘用车的“现实拐点”。
2、特斯拉Model3磷酸铁锂版：中高端爆款
和此前使用三元圆柱电池的标准续航版相比，整车工况续航略有提升；整备质量有所增加；百公里电耗略有提升；功率性能（车速）有所提升；电池系统能量密度有相当程度下降。和长续航版相比，整备质量一致，续航差约km。
可以看出，Model3磷酸铁锂版综合性能完全覆盖了此前的标准续航版（瞬时最高车速、30分钟最高车速、工况续航占优；功率转速扭矩持平；电耗不及但考虑续航时电耗已计算在内）。
定价方面，Model3磷酸铁锂版补贴后售价不足25万元，相比于此前的标准续航版有2万余元的降幅。
我们认为，Model3磷酸铁锂版的推出有多重考量。
成本方面，当前和三元圆柱电池相比铁锂方形电池度电成本降幅在约百元以上，电池包成本降幅在约万元以上，可以为整车定价带来更大的弹性空间，并保证盈利能力。
整车推出周期方面，特斯拉此前均使用圆柱高镍NCA/NCM电池，短时间内切换方形电池技术路线已经略有挑战，再使用安全性相对较差的三元材料方形动力电池则对整车安全设计的要求更高，使用铁锂电池利用铁锂材料本征安全裕度有利于保证整车及时推出并较快爬升产能规模。
最后是整车性能方面，Model3磷酸铁锂版设置如此的技术参数，有尽量满足动力性（以及快充能力）需求的原因，有整车开发周期相对较短参数调教略保守的原因，但是也有磷酸铁锂电池的本征原因：有模组设计条件下，铁锂/三元电池包的体积成组效率、质量成组效率均接近，所以铁锂电池系统能量密度比较受限。我们不排除后续特斯拉及其供应商在进一步改进其磷酸铁锂电池包的可能。
我们看好Model3磷酸铁锂标准续航版后续放量。生产端，除年6月标准续航版产量受到长续航版产量威胁外，7-9月均是标准续航版产量（据真锂研究统计，除了9月数台铁锂版之外，均为三元版）规模更大；销售端，标准续航版的预计交付周期是4-6周，而长续航版的预计交付周期是1-4周，给定标准续航版此前的产销规模更大，可以得出持续性标准续航版更受消费者欢迎。再考虑到前述铁锂标准续航版比三元标准续航版的综合性能更强，Model3磷酸铁锂标准续航版后续放量是大概率事件。我们估计，Model3磷酸铁锂版月产销规模大概率将稳定在万辆以上，而且在其综合性能和使用体验得到消费者验证的条件下，产销规模有一定程度的超预期可能。
3、比亚迪汉EV：中高端爆款
年下半年到年上半年，比亚迪纯电动乘用车/插混乘用车销量陷入沉寂。年1-6月，纯电动乘用车同比销量下滑超过50%。
其纯电动车型下半年乃至长期的胜负手是无模组磷酸铁锂电池（刀片电池）技术的应用（无模组电池技术对磷酸铁锂的协同作用后述）。先发车型比亚迪汉EV已上市销售。
暂不考虑整车智能化属性，从传统的续航、电耗、车速、内饰、空间感等方面比较，比亚迪汉EV完全具备高端乘用车的基本素质。
售价方面，比亚迪汉EV起售价不足23万元（补贴后），尚未和Model3直接重叠，但也是继唐EV/DM之后的第二次高端化尝试。
自年年中，比亚迪汉EV开始产能爬坡，产量逐月攀升。根据真锂研究统计，其产量从7月的不足千辆攀升至9月的四千辆以上。我们估计，汉EV的稳态产销规模将保持在五千辆以上，且有较大可能性超预期。
3、宏光miniEV：极致性价比爆款
和Model3、汉EV不同，宏光miniEV把摆脱补贴、按需购置的性价比路线走到极致。作为“买菜车”、“网红车”，拥有超过km的续航和不足4万元的价格，宏光miniEV在一线城市和三四线城市均有较高知名度。
宏光miniEV不同续航里程的车型均有三元、铁锂版本。据真锂研究统计，到9月产量爬坡，搭载铁锂电池的产品总量和占比均有相当程度提升。我们估计铁锂电池的性价比优势或在千元以上。
4、国内新能源车市回暖，爆款铁锂元素逐渐显现
进入年，我国新能源汽车市场环比改善明显；进入7月，同比改善开始显现。据乘联会秘书长崔东树统计，7-9月新能源乘用车批发销量均创同期历史新高。
比亚迪汉EV、特斯拉Model3磷酸铁锂版两个定位中高端-高端市场的磷酸铁锂爆款车型先后上市交付，加之宏光miniEV上市高销量，在新能源汽车产销明显回暖的背景下，磷酸铁锂电池重新吸引了业界、消费者与资本市场的目光与畅想。
四、长续航车型不断推出，无模组加持前方光明
1、多个品牌推出长续航磷酸铁锂车型
如前所述，优质产品是技术路线的最终载体。除特斯拉Model3磷酸铁锂版、比亚迪汉EV等车型外，比亚迪、上汽、长安、东风、江淮等车企都开发了工况续航km以上的铁锂车型（比亚迪除汉EV外还有其他车型）。
和部分车企年推出的，采用三元电池的中端主流车型相比，铁锂车型综合性能不落下风。如工况续航约km的上汽Ei5。而比亚迪的“刀片电池”甚至可能覆盖其“王朝”系列产品：除汉以外，宋、秦等均可以直接对标工况续航。这也启发我们思考，磷酸铁锂动力电池及对应整车的“性能上限”，以及铁锂和三元在动力电池领域“终极之战”的结果究竟如何。
2、无模组电池技术，铁锂“持久战”新增根据地
补贴退坡与公平化、新车型的推出，无疑促进了铁锂动力电池应用的回暖；但可以看出，以比亚迪汉EV为首，采用磷酸铁锂正极“刀片电池”对应的整车其工况续航被拔高到骎骎然比肩超长续航三元竞品的地步。换言之，无模组电池技术已经体现出了和磷酸铁锂正极的很高契合度，并使其在用户最