鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1303次 | 2020年02月20日
產(chǎn)量翻五倍,我國高鎳材料電池來了
在動(dòng)力鋰電池行業(yè)的賽道上,我國選手NCM523和NCM333在穩(wěn)步奔跑,NCM622正奮力追趕,更具潛力的NCM811剛從起跑線起步,但勢(shì)頭很猛。
NCM333、NCM523、NCM622、NCM811是三元?jiǎng)恿?a href="/keywords/lidianchi/" class = "seo-anchor" data-anchorid=120 target="_blank">鋰電池的幾種細(xì)分類型。三元?jiǎng)恿︿囯姵刂糕牬箐囯姷氖钦龢O材料為按一定比例調(diào)配的鎳鹽、鈷鹽、鋁/錳鋰離子電池廠家鹽的鋰離子電池,即鎳鈷鋁(NCA)或鎳鈷錳(NCM)。
由于鎳鈷鋁電池的研制難度較大,其核心技術(shù)仍掌握在日本公司手中。鎳鈷鋁材料的重要供應(yīng)商業(yè)也以住友金屬、日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社和戶田化學(xué)等日企為主。目前國內(nèi)研制鎳鈷鋁電池的公司相對(duì)較少。
更多公司使用的是鎳鈷錳材料。鎳的作用在于提升材料的體積能量密度,鈷用于提高材料的循環(huán)和倍率性能,錳重要用于提高安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
按照鎳鈷錳的混合比例,鎳鈷錳材料按照鎳含量由低到高,又可分為333、523、622、811等。目前,國內(nèi)使用NCM523材料的電池比能量可達(dá)到160-200Wh/Kg,NCM622可達(dá)約230Wh/Kg,而NCM811/NC入超過3億元。
正視差距
與我國電池公司相比,日韓公司在高鎳電池上已先行一步。
其中,日本松下可謂一路領(lǐng)先。從2008年開始向特斯拉配套供應(yīng)圓柱電池開始,松下不斷改進(jìn)正極材料,并先后推出了NCM18650電池和比能量高達(dá)340Wh/kg的NCA21700電池。
韓國公司也較早布局NCM811電池。其中,LG化學(xué)計(jì)劃在將推出第三代軟包動(dòng)力鋰電池,單體電芯能量密度目標(biāo)為270-280wh/kg,比目前量產(chǎn)的能量密度高出50%。已方形電池為重要產(chǎn)品的三星SDI則在研發(fā)其第4代電池,單體能量密度可達(dá)270-280Wh/kg,預(yù)計(jì)2021-2022年間實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),第5代電池將于2023年以后量產(chǎn),電池單體能量密度將達(dá)到300Wh/kg。
高工產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示,上述三家韓國電池公司2017年的研發(fā)投入高達(dá)35億元、28億元和10億元。
然而,韓國公司的高鎳電池研發(fā)進(jìn)程并不如想象的順利。此前,LG化學(xué)、SK創(chuàng)新相繼宣布推遲其NCM811電池量產(chǎn)計(jì)劃。多位電池業(yè)內(nèi)人士猜測(cè),推遲量產(chǎn)的重要原因在于NCM811軟包及方形電池的安全性還存在缺陷。
王芳表示,品質(zhì)控制是公司在競(jìng)爭中勝出的關(guān)鍵,產(chǎn)品性能、安全、壽命和成本是否能夠與對(duì)手去競(jìng)爭,才是公司要重點(diǎn)關(guān)注的。
擁有高一致性、高安全性的電池才更有市場(chǎng)競(jìng)爭力。墨柯在采訪中提到,近年來,我國電池行業(yè)在技術(shù)和規(guī)模上發(fā)展迅速,電池技術(shù)與日韓公司的差距已不大,但我國電池公司在一致性上仍落后一大截,我國領(lǐng)先的電池公司,距離日韓公司有近兩到三年的差距。
一致性,是指電池包內(nèi)全部電芯全生命周期內(nèi)全部特性參數(shù)的一致性,單個(gè)電芯容量衰減、內(nèi)阻增長以及老化速度的不一致,將直接影響電池包的壽命,甚至是電動(dòng)汽車的安全。
日韓公司生產(chǎn)過程中的不良產(chǎn)品已達(dá)到萬里挑一,我國公司還做不到。墨柯說。
安全命門
中科院院士歐陽明高曾在公開演講中多次強(qiáng)調(diào),關(guān)于高比能量動(dòng)力鋰電池來說,安全性是第一位。
多位電池業(yè)內(nèi)人士在接記者采訪時(shí)表示,近來頻繁發(fā)生的電動(dòng)汽車自燃,與目前市場(chǎng)上過度強(qiáng)調(diào)提高電池能量密度而忽視安全問題密切相關(guān)。
隨著六月十二日新能源汽車補(bǔ)貼新政的正式執(zhí)行,對(duì)動(dòng)力鋰電池比能量的要求明顯提高,由去年的80Wh/kg提升至120Wh/kg。未來,該指標(biāo)還將進(jìn)一步提升。
我國汽車技術(shù)研究中心的數(shù)據(jù)顯示,2017年,我國動(dòng)力鋰電池的平均比能量為115Wh/kg左右,這一數(shù)字在2018年已快速增長至139Wh/kg。過半車型都能拿鋰離子電池到1.1倍補(bǔ)貼。
按照2018年純電動(dòng)乘用車國家補(bǔ)貼表述和技術(shù)要求,電池比能量達(dá)到140Wh/kg的可獲得1.1倍的補(bǔ)貼,高于160Wh/kg的按1.2倍補(bǔ)貼。
猛獅科技研究院院長鄧中一認(rèn)為,單純追求高能量密度是件高風(fēng)險(xiǎn)的事情,必然會(huì)犧牲動(dòng)力鋰電池的安全性和循環(huán)壽命。只有在保證安全,以及成本和壽命都可接受的情況下,高能量密度才有意義。他指出。
目前車企對(duì)高鎳811材料電池的需求非常旺盛,但出于安全考慮,暫時(shí)還不敢大量使用該種電池。一位不愿具名的電池行業(yè)分析師告訴界面新聞?dòng)浾摺?/p>
他指出,公司為了達(dá)到政策關(guān)于能量密度的要求、拿到補(bǔ)貼,在快速壓低售價(jià)、有限的研發(fā)成本和時(shí)間投入的壓力下,往往會(huì)選擇在安全性上有所退讓。
但高鎳811材料并不是導(dǎo)致安全性下降的主導(dǎo)因素。李艷斌向界面新聞?dòng)浾弑硎荆姵氐陌踩圆⒉皇悄骋环N材料決定的,而是由系統(tǒng)決定,這其中既包括隔膜、電解液、工藝鋰離子電池和生產(chǎn)管控,也包括電池管理系統(tǒng)和PACK。
提高電池能量密度,不只要進(jìn)行材料改進(jìn),不能把安全壓力過于集中在電池上,應(yīng)對(duì)全過程進(jìn)行改進(jìn)。她說。
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