電池技術(shù)走向成熟 圓柱鋰電池將成主力戰(zhàn)場

時間:2022-08-04

來源:鉅大LARGE

導(dǎo)語:隨著政策補貼向著高能量密度傾斜和鈷價上漲形成的成本壓力,動力電池企業(yè)開始布局從減少鈷含量的角度來提升電池能量比。

  在追求更高能量密度的動力電池路上,特斯拉一直以來都遙遙領(lǐng)先國內(nèi)車企。作為第一個把18650電池裝上電動汽車的企業(yè),近些年來,特斯拉一直是國內(nèi)企業(yè)的競相模仿的標(biāo)桿。

  能量密度的提升,從根源上來說,要依靠材料技術(shù)的進步,從材料路線上來看,三元材料的潛力要遠遠高于磷酸鐵鋰,而國內(nèi)的動力電池廠商也紛紛把重點投向高鎳三元方向。特別是在政策倒逼之下,NCM811材料技術(shù)日漸成熟,并開始逐漸釋放產(chǎn)能,形成小批量試用。

  在行業(yè)形勢變化的當(dāng)下,2018年會成為高鎳811材料爆發(fā)的元年嗎?

  811材料已經(jīng)形成小批量供應(yīng)

  所謂兵馬未動,糧草先行,電池材料技術(shù)的進步是推動電池能量密度提升的關(guān)鍵所在,特斯拉之所以一直以來能夠卡位高能量密度電池,就是憑借日本松下提供NCA電池作為核心支撐。

  能否量產(chǎn)高能量密度的正極材料是生產(chǎn)制造高能量密度動力電池的前提,國產(chǎn)動力電池能否向高能量密度邁進,在很大程度上也取決于高鎳的三元材料能否形成批量供應(yīng)。

  事實上,由于車企和電池企業(yè)對于高鎳三元材料的導(dǎo)入需求迫切,推進速度不斷加快,今年一季度以來,NCM811材料已呈現(xiàn)出嚴(yán)重供不應(yīng)求的狀態(tài)。

  行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2018年一季度,國內(nèi)三元材料產(chǎn)量31670噸,同比增長64.26%。其中常規(guī)NCM型號占比78%,NCM622型號占比14%,NCM811/NCA占比8%。其中NCM811產(chǎn)量大幅激增。

  從行業(yè)趨勢看,目前國內(nèi)主流動力類正極材料是NCM523.發(fā)展方向是NCM811及NCA,國際上松下和特斯拉已經(jīng)提前在大規(guī)模使用NCA。雖然國內(nèi)動力電池企業(yè)相比松下還有一段距離,但已經(jīng)開始小批量試用NCM811材料。

  目前市場上二三流的正極企業(yè)無法生產(chǎn)高鎳三元材料,產(chǎn)品較為稀缺,因此研發(fā)能力強、技術(shù)實力高的當(dāng)升科技龍頭優(yōu)勢較為明顯。

  前不久,國內(nèi)三元材料龍頭企業(yè)當(dāng)升科技在季度報中表示,公司動力三元正極材料客戶基本囊括國內(nèi)前十大電池廠商,今年新拓展了數(shù)家大客戶。公司622產(chǎn)品規(guī)模及品質(zhì)行業(yè)前列,同時公司811正極已經(jīng)量產(chǎn),目前下游客戶處于中試階段,預(yù)計下半年將開始貢獻收入。

  電池技術(shù)走向成熟圓柱電池將成主力戰(zhàn)場

  NCM811材料市場需求急速增長主要是來自于下游動力電池企業(yè)的強勁需求?!按饲袄_811材料應(yīng)用的問題已經(jīng)被攻破,下一步將經(jīng)過小批量應(yīng)用的驗證。”力神電池副總工蘇金然表示,技術(shù)方面,包括力神在內(nèi)的部分動力電池廠家基本解決了811在圓柱電池應(yīng)用的技術(shù)難題。

  事實上,不僅僅是力神電池,目前國內(nèi)至少有3-4家動力電池廠商初步解決了,高能量密度動力電池的核心難題。

  前不久,中國科學(xué)院院士歐陽明高明確指出,寧德時代、力神電池、國軒高科等幾只團隊,已經(jīng)基本實現(xiàn)了300瓦時/公斤動力電池的研發(fā)。

  “我們專家組對技術(shù)電池技術(shù)的發(fā)展趨勢判斷做了一次優(yōu)化迭代(不作為國家電池技術(shù)路線圖的依據(jù),僅供參考)?!睔W陽院士表示,2020年,動力電池比能量300瓦時/kg、比功率1000瓦時/L,循環(huán)1000次以上,成本0.8元/Wh以內(nèi),這個是確定的。

  而現(xiàn)階段高能量密度電池所對應(yīng)的材料正是高鎳三元。

  “大家知道我們現(xiàn)在國內(nèi)正在從鎳:鈷:錳比例3:3:3轉(zhuǎn)向6:2:2.再轉(zhuǎn)變到8:1:1.正在逐步實現(xiàn)?!睔W陽明高強調(diào),鎳變成8.鈷進一步降到1、甚至鈷進一步降到0.5.負(fù)極要從碳負(fù)極向硅碳負(fù)極轉(zhuǎn)型,這是中國當(dāng)前動力電池技術(shù)變革可行的方向。

  而另一方面,NCM811在動力電池領(lǐng)域的應(yīng)用提速,也主要得益于補貼政策調(diào)整、鈷價持續(xù)高位以及提質(zhì)降本的巨大壓力需要。

  據(jù)測算,采用高鎳材料后,電池綜合單位成本下降幅度最高約在8%以上,成本優(yōu)勢明顯。供需矛盾帶來的鈷價波動也正在助推廠商向低鈷高鎳產(chǎn)品的轉(zhuǎn)向。

  在這樣的背景下,NCM811材料在動力電池領(lǐng)域的導(dǎo)入進程明顯加快。從去年下半年以來,像比克動力、力神電池、鵬輝能源在內(nèi)的少數(shù)動力電池企業(yè),基本已經(jīng)完成從產(chǎn)品技術(shù)突破到小批量生產(chǎn)再到客戶送樣認(rèn)證測試的過程。

  比克電池方面對外表示,公司生產(chǎn)的高鎳811電池已成功應(yīng)用于江淮、上汽大通、北汽新能源、小鵬、云度等電動汽車的相關(guān)車型上,車型均已入圍新能源推薦目錄,而且市場應(yīng)用情況整體反饋良好。

  據(jù)了解,比克18650電池量產(chǎn)后最高能量能達到3.5Ah,下一步將開發(fā)21700電池,通過結(jié)合高鎳與硅碳,實現(xiàn)21700電池量產(chǎn)能量達6.0Ah。而其它像力神電池、鵬輝能源等實現(xiàn)NCM811小批量生產(chǎn)的企業(yè),也基本選擇圓柱電池作為突破口,未來一段時間內(nèi),圓柱電池將成NCM811材料爭奪的主力戰(zhàn)場。


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