作為電動(dòng)汽車核心零部件的動(dòng)力電池，提高其能量密度不僅可以提升電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程,也關(guān)系到電池企業(yè)的競爭力。人們普遍認(rèn)為,我國已是全球最大的電動(dòng)汽車市場,這帶動(dòng)了我國電池市場蓬勃發(fā)展,產(chǎn)能規(guī)模較大,但技術(shù)水平上與日韓有較大的差距。
高鎳化已成為全球動(dòng)力電池企業(yè)共識(shí)。全球動(dòng)力電池企業(yè)都在向著300KWh/Kg邁進(jìn),磷酸鐵鋰難擔(dān)重任,三元材料有希望沖擊。然而,現(xiàn)有的三元材料電池必須向高鎳方向挺進(jìn)才能實(shí)現(xiàn)。寧德時(shí)代新能源科技有限公司副總裁、首席科學(xué)家吳凱曾在演講中提到,高鎳三元材料有兩種路線,分別是NCM(鎳鈷錳)和NCA(鎳鈷鋁)。在高鎳三元材料中,鎳的主要作用是提供容量,其含量越高,電池的能量密度越大;鈷元素在貢獻(xiàn)一部分容量的同時(shí)起到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用;錳/鋁主要用來穩(wěn)定三元體系結(jié)構(gòu)。
全球幾家電池企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)523或者622電池的生產(chǎn),在沖擊811的征途中,比克電池率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。而曾經(jīng)信心滿滿的韓系企業(yè),如今推遲應(yīng)用于乘用車上。
韓國推遲上市?
近日,有媒體報(bào)道,LG化學(xué)最近證實(shí),今年公司將只是小規(guī)模生產(chǎn)用于電動(dòng)公交車的NCM811圓柱形電池;SKI也將推遲NCM811動(dòng)力電池的發(fā)布。LG化學(xué)和SKI都曾在2017年宣布旗下NCM811電池的具體量產(chǎn)時(shí)間和配套車型,現(xiàn)在推遲量產(chǎn),表明韓國兩大企業(yè)在生產(chǎn)中碰到了問題還沒有完全解決。
LG化學(xué)和SKI都遇到了麻煩,三星SDI如何呢?三星SDI表示,2018年配套寶馬的動(dòng)力電池將從NCM523升級(jí)至NCM622,NCM811電池的應(yīng)用時(shí)間要到2020年以后。
經(jīng)過前段時(shí)間的沉寂后,韓國電池企業(yè)近期在國內(nèi)又重新開始活躍。一位業(yè)內(nèi)人士告訴記者,2020年即將到來,補(bǔ)貼將完全退出市場,外資企業(yè)與國內(nèi)企業(yè)將在相對(duì)公平的環(huán)境下競爭,韓國電池企業(yè)想憑借自己的優(yōu)勢(shì)取得更多的市場份額。但是,推遲量產(chǎn)811 電池將會(huì)讓他們的計(jì)劃受挫。高鎳化的811 電池不僅意味著能量密度更高,也表明較強(qiáng)的市場競爭力。
國內(nèi)已量產(chǎn)811?
韓國兩大電池企業(yè)曾信心滿滿宣布NCM811 電池量產(chǎn)時(shí)間,如今推遲,NCM811的難度那么大嗎?深圳比克電池首席技術(shù)官駱兆軍博士告訴記者,高鎳材料有兩個(gè)難題,不僅堿度高,氧化性也是難題,這兩個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)成為許多企業(yè)研發(fā)高鎳三元材料的“攔路虎”。比克通過對(duì)材料熱特性研究和穩(wěn)定成膜添加劑,陶瓷隔膜技術(shù)應(yīng)用和結(jié)構(gòu)件優(yōu)化等多個(gè)方面最終完成了多層安全保證。
高鎳材料優(yōu)點(diǎn)很明顯,缺點(diǎn)也非常突出。駱兆軍還告訴記者,高鎳三元電池只能用于圓柱電池,到目前為止,世界上沒有任何一家電池企業(yè)能夠把80%含量的高鎳材料裝進(jìn)方形電池中,因?yàn)楦哝囯姵氐呢?fù)極采用硅合金,將硅合金裝進(jìn)方形電池中比高鎳化還難。
國內(nèi)另一家大型電池企業(yè)的研發(fā)負(fù)責(zé)人也告訴記者,量產(chǎn)811電池相比以前的電池材料難度要大很多,而國內(nèi)已有企業(yè)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。記者從天津力神了解到,其前不久研發(fā)成功的電芯單體比能量達(dá)到302Wh/kg,也采用811路線,體積能量密度大于642Wh/L,25℃下1C充放電循環(huán)710次(100%DOD),容量保持率達(dá)到80%。
記者看到,比克電池生產(chǎn)的18650-2.75Ah電芯已配套零跑LP-S01電動(dòng)汽車。比克電池副總裁王潘告訴記者,2017年初,比克電池已成功研發(fā)出18650-3.0Ah產(chǎn)品,在國內(nèi)率先發(fā)布并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),江淮大眾SOL(思皓)品牌首款A(yù)0級(jí)SUV車型產(chǎn)品E20X將采用比克電池生產(chǎn)的18650-3.0Ah三元?jiǎng)恿﹄娦?電池包還采用液冷電池安全管控技術(shù),工況最大續(xù)航里程301km,最高車速為130km/h,預(yù)計(jì)9月正式上市。
降低鈷需求
NCM811意味著電池中鎳的含量占80%,鈷占10%,錳占10%。從成份比例可以看到,動(dòng)力電池高鎳化減少了鈷金屬用量,目前,大多數(shù)企業(yè)的三元電池是523或者622,相比NCM811金屬鈷的用量都要多一倍。
金屬鈷已成為令全球電池企業(yè)頭痛的材料,因?yàn)閿?shù)量稀缺,各大企業(yè)紛紛搶奪資源導(dǎo)致價(jià)格一路攀升。2015年,全球精煉鈷的供給量約為10.2萬噸,而鈷的需求量約為9.2萬噸,鈷價(jià)格保持相對(duì)平衡;2016年,鈷價(jià)格開始穩(wěn)步上漲,但速度并不快,保持在10萬~15萬元/噸之間;2017年開始鈷價(jià)格一路上揚(yáng)。有資料顯示,2018年,鈷價(jià)最高達(dá)到80萬元/噸,目前有所回落,不過業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,鈷價(jià)回落可能是暫時(shí)性的,新能源汽車的需求旺盛,需求量增加必然再次刺激鈷價(jià)上漲。
另外,一家不愿透露姓名的產(chǎn)業(yè)投資者告訴記者,金屬鈷的稀缺性、供需緊張、寡頭控制、小品種等特點(diǎn)使其在期貨市場容易被炒作,以及剛果(金)的時(shí)局等因素都成為鈷價(jià)持續(xù)上張的動(dòng)力源。
在新能源汽車補(bǔ)貼退坡和雙積分政策壓力下,汽車企業(yè)每年都會(huì)要求電池企業(yè)降低供貨價(jià)格。整車企業(yè)對(duì)價(jià)格的“索取”越來越猛烈,而三元材料的鈷價(jià)上漲很快,給電池企業(yè)帶來負(fù)擔(dān),高鎳化降低鈷用量也能增強(qiáng)企業(yè)的產(chǎn)品競爭力。
文章來源：中國汽車報(bào)
