新電池技術頻出,到底誰是「大殺器」?
高鎳低鈷是技術趨勢。
近日,韓國媒體 ETNews 報道稱,LG 化學計劃明年二季度量產一款超高鎳 NCMA 電池。明年下半年,這款電池將搭載於上海超級工廠生產的特斯拉 Model Y(參數丨圖片)。
超高鎳 NCMA 電池將交由 LG 化學旗下全資子公司 LG 能源生產。據 ETNews 報道,NCMA 電池正極材料中鎳含量可以提高至90%,鈷含量可以降到5% 以下。
多元鋰電池最大優勢便是高續航能力,ETNews 報道稱,NCMA 電池單次充電可以提供不低於600公里的續航,這個數字明顯高於目前市場主流的500公里續航段位。
結合路透社本月早些時候的報道,LG 化學計劃明年將中國的電池產能提高一倍以上,這部分增產的電池將運往特斯拉位於德國和美國的工廠。搭上 " 電池消費大客戶 " 特斯拉,LG 化學意欲搶下更大的市場份額。
不過,動力電池的競爭一向激烈。LG 化學的 " 宿敵 " 寧德時代也在暗中發力。
12月14日,未來汽車日報(ID:auto-time)從上汽集團接近智己汽車的高層獨家獲悉,智己汽車正在與寧德時代共同開發 " 摻硅補鋰電芯 " 技術,雙方將共享技術專利,研發並量產搭載該技術的動力電池。
智己汽車籌備組副組長劉濤對未來汽車日報表示,這款電池最高可實現約1000公里的續航、20萬公里零衰減。不過," 囿於成本原因,1000公里左右續航的產品將在未來5年內陸續推向市場 "。
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2030年,
高鎳電池成本或低於磷酸鐵鋰
眼下,動力電池尚處於技術路線押注的階段。磷酸鐵鋰電池和多元鋰電池,是目前主流的兩種新能源動力電池。
相較多元鋰電池,磷酸鐵鋰電池不含鈷鎳等貴重金屬,在成本端具有兩大優勢——原料低廉且加工便宜。2014年至2019年,中國磷酸鐵鋰電池的成本下降了約60%-70%;2020年,磷酸鐵鋰電池包的價格較三元鋰電池約便宜15%。
但是,對比磷酸鐵鋰電池,多元鋰電池具有較高能量密度、長續航里程的優勢。自2016年12月國家採用精準補貼扶持政策後,三元鋰電池出貨量大幅增加。2018年至2020年上半年,中國三元鋰電池市佔率持續攀升,從54% 增加至72%,而磷酸鐵鋰電池裝機量佔比從37% 降至27%。
長遠來看,高鎳低鈷是未來發展趨勢。隨着高鎳電池佔比提升,單位 GWh 電池所需電池組材料成本有所下降,尤其對成本佔比較高的硫酸鈷依賴程度會降低。目前,三元鋰電池從最早的 NCM111,發展到 NCM523(5系)、NCM622(6系)、NCM712(7系)、NCM811(8系)等,鎳含量佔比梯次提高。
榮百科技董事長白厚善預計,到2030年,高鎳電池的成本將與磷酸鐵鋰電池相當,甚至更低。根據頭部主機廠的研發進程,預計到2025年,動力電池平均價格將下探至100美元 /kWh 以下,純電動汽車的總擁有成本將與傳統燃油車基本持平。
華西證券認爲,多元材料體系爲中短期提供電動車續航里程最爲成熟的技術路線。華泰證券分析稱,全球鋰電池巨頭未來的發展方向仍將是高能量密度,目前多元業態鋰離子體系下的可行路線是提升鎳含量。此前,LG 化學和 SKI 等海外電池巨頭基於安全性考慮,對推行高鎳路線比較謹慎,此次 LG 化學即將量產高鎳多元電池,表明其技術積累已經達到一定高度。
不過,高鎳電池也存在一定安全風險。因爲,鎳比例越高,電池正極材料的熱穩定性就越差。而且,高鎳電池充電時會產生氣體導致電池鼓脹,在高溫、外力衝擊等情況下,存在安全隱患。對此,LG 化學將通過引入鋁元素,來平衡高鎳帶來的不穩定性。
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挑戰寧德時代霸主地位
對於積極推動高鎳三元電池量產的寧德時代來說," 動力電池白名單 " 放開之後,LG 化學成了第一個進場奪食的強敵。
自去年進入特斯拉中國供應鏈以來,LG 化學在動力電池領域高歌猛進。該公司財報顯示,今年前三季度,LG 化學動力電池的裝機量同比增長110%,達到近20GWh,其中國產特斯拉貢獻了約4.7GWh 需求。
據 SNE Research 調研數據,截至今年前三季度,LG 化學成爲全球最大裝機量電池商,一舉超越盤踞榜首3年的寧德時代。這家韓國動力電池王牌企業預計,2020年全年動力電池的銷量將達到40-45GWh,2021年銷量同比翻番至80-90GWh。東吳證券分析師也表示,作爲歐洲電動車市場主供應商及國產特斯拉重要供應商,LG 化學2021年的出貨量將延續80%-100% 的高增長。
圖片來源:遠川研究所
圖片來源:遠川研究所
此消彼長,寧德時代的相關技術卻沒有贏得 " 電池大客戶 " 特斯拉的青睞。在今年年初與特斯拉簽署的採購協議中,寧德時代僅爲後者提供磷酸鐵鋰電池,而並非其最擅長的三元鋰電池。
事實上,早在2018年,相較於當時的電池排頭兵松下,中國企業在高鎳三元體系動力電池的技術和應用上已落後了至少2-3年。" 隨着時間的推移,差距在繼續拉大。" 一位電池行業從業者對未來汽車日報(ID:auto-time)表示。
目前,中國掌握高鎳材料和高鎳電池量產應用能力的企業較少。在動力電池產業上游的四大關鍵材料(正極材料、負極材料、隔膜、電解液)領域,日韓企業居於技術主導地位,包括更尖端的高鎳三元材料和配套的添加劑材料等。
寧德時代並未坐以待斃。未來汽車日報曾獨家獲悉,智己汽車正在與寧德時代共同開發 " 摻硅補鋰電芯 " 技術,搭載該技術的電池產品續航里程將突破1000公里。
此外,相較於松下、LG 化學,中國電池廠商擁有更加完整的產業鏈和成本控制能力。寧德時代動力電池原材料供應商100% 來自國內,而且利用 " 多供應商 " 模式平衡採購價格。
不過,動力電池領域未來的戰爭或許將更加複雜。除了寧德時代與 LG 化學待一決高下,正在有新的強敵不斷入局。特斯拉或將於下個月派代表團赴印尼考察,考慮在當地興建電池工廠;蘋果正在研究 "LFP" 磷酸鐵鋰電池,未來蘋果電動汽車可能將採用自研電池技術。究竟,誰才能成爲電池領域真正的王者?