
动力电池迈入高能量密度时代 2018成高镍811材料电池量产元年
近日,当升科技表示,公司目前已经实现高镍811正极材料批量生产,其生产的811正极材料主要用于新能源汽车动力电池。2018年年初,国轩高科表示已经开发出三元811材料软包电芯,能量密度能够达到302wh/kg。 据电池中国网了解,目前国内还有杉杉能源、宁波金和等企业高镍811材料实现量产,天津巴莫、厦门钨业、天力锂能等高镍811项目也在稳步推进。
据了解,当前国内企业能够实现稳定批量生产的三元锂电池依然以523材料为主,部分动力电池企业能够量产622材料电池。而高镍811材料的逐渐量产,也意味着中国动力电池业即将进入高能量密度时代。业内专家表示,2018年将是高镍811材料电池量产元年。目前,811材料主要是在技术比较成熟的圆柱电池上量产,之后将逐步应用于方形及软包电池。
宁波金和相关负责人不久前透露:“预计今年全国811出货量在15000-20000吨,其中宁波金和有超过12000吨产能释放。由于钴价格走高,523的价格为23-23.5万元/吨,811价格为26-27万元/吨,811的性价比超过523。如果技术成熟,下游将会尽快切换到811。”
长期以来,动力电池业一直存在着磷酸铁锂和三元电池的路线之争,而随着国家对新能源补贴政策的调整以及原材料市场价格变化等因素,三元材料在市场上的比重不断提升,而一直坚持磷酸铁锂路线的比亚迪由于在三元路线布局上的缺失,其国内动力电池冠军地位被宁德时代取代,转而采取磷酸铁锂和三元双路线并重的战略,国内其他动力电池企业也纷纷加入布局三元电池的大军。
根据国家工业和信息化部、国家发展改革委和科技部联合印发的《汽车产业中长期发展规划》,明确到2020年,新能源汽车年产销达到200万辆,动力电池单体能量密度达到300Wh/kg以上,力争实现350Wh/kg,系统能量密度力争达到260Wh/kg、成本降至1元/ Wh以下。到2025年,新能源汽车占汽车产销20%以上,动力电池系统能量密度达到350Wh/kg。
众所周知,目前磷酸铁锂受到材料自身性能和技术的限制,电芯的能量密度无法达到2020年300Wh/kg的要求。而目前市场上主流的三元523 材料电池能量密度可以达到160-200wh/kg,而三元622材料可以达到230wh/kg,但都很难达到2020年的目标。所以未来需要大力发展高镍的三元NCM 811和NCA材料。
“提质降本”是近年来动力电池业发展的主旋律,2018年市场加速洗牌,行业聚集现象进一步加剧。而由于市场供需失衡导致上游钴等原材料价格一路走高,导致很多企业加快了三元材料高镍低钴化进程,以降低生产成本。国轩高科相关负责人向电池中国网表示,国轩高科将继续提高电池能量密度及三元正极材料中镍含量比例,从而降低每千瓦时电池的钴金属用量。
根据测算,如果企业采用811正极材料,其电池的制造成本可以降低6-8%。市场成熟的18650动力电池采用532正极材料,电芯容量为2.5AH,而采用811正极材料,容量可达2.75AH。采用811正极材料单位wh成本为0.39元,而采用532正极材料单位wh成本为0.414元,成本下降6%。采用811单个电芯的正极材料重量下降9%,而对应隔膜、电解液、铜箔等成本也将有所下降。经综合测算,如采用811材料生产的三元电芯,单位成本将下降约7%,而考虑到PACK后,综合单位wh成本下降幅度可达8%以上,降幅非常可观。
另外,因为811材料电池的能量密度比较高,所以装载811材料电池的新能源汽车补贴额度也要比装载622和532的高,这样高镍电池的综合性价就具备了相当大的优势。
据宁波金和相关人士透露,目前国内的圆柱型811材料电池已经基本解决了技术问题,2017年的时候国内已有少数几家圆柱电池企业能较好地应用811材料,用量达到上百吨,2018年技术会更加完善。在软包和方形大电池方面,811材料电池技术在2019年可能会成熟。以市场销售情况看,江淮、众泰、通用五菱、云度、东风等整车企业,还有部分物流车对811材料电池都表现出了极大兴趣。
电池中国网认为,高镍811材料电池属于新型技术,在实际生产制造的某些环节还不尽成熟,还需要电池企业不断加大科研投入,在产品和工艺上进行优化。但2018年部分高镍811材料电池的量产表明,我国动力电池业整体进入高能量密度时代已经不远了。
比亚迪正在引领一场锂电2.0的产业化革命
从某些方面来看,世界上还没有任何一家企业能将锂电业和新能源汽车业融合得像比亚迪这样完美,甚至当红电动汽车新贵特斯拉也难以媲美。
近年来,随着动力电池产业的利润率变得越来越低,尤其是补贴的退坡,锂电业“高投资低回报”的特点让没有踏上锂电末班车的车企和零部件供应商望而却步,这使得国内众多车企和零部件供应商变成了产业“半吊子”。而在当前这个需要“共生”的锂电森林里,比亚迪却是一个“自给自足”的产业“怪人”。
市场上有一句至理名言叫“零售做不过批发”。比亚迪动力电池业务相对封闭的商业模式,让这位专注“零售”的“产业怪人”在动力电池装机量方面,被风头正劲的“动力电池批发商”CATL超越。挪威人阿蒙森和英国人斯科特“南极点竞赛”的故事向我们阐述了一个道理:人类是一种多么在乎“第一”头衔的生物。在外界看来,即使是曾经的锂电“制霸”比亚迪,在面对国内锂电业的“后起之秀”时,也颇有“长江后浪推前浪”的落寞。
事实上,比亚迪比任何人都清楚自己的处境。早在2017年5月,比亚迪便宣布将单独拆分出公司的动力电池部门。而今年3月,比亚迪方面通过投资者平台表示,公司正在着手做动力电池的业务剥离工作,预计2018年年底或2019年年初完成拆分工作,并计划在2022-2023年间将比亚迪的动力电池公司打造成为一家上市公司。今年4月,根据国家工业和信息化部公示的申报第307批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品目录,东风汽车集团有限公司旗下两款产品成功装配了比亚迪的动力电池,这也表示比亚迪正式打响了“对外开放的第一枪”。
比亚迪动力电池部门的拆分,对比亚迪而言仅仅是电池业务剥离么?电池中国网认为事情并非这么简单。无论是“北汽徐和谊一行莅临比亚迪”,还是“王传福保定长城徐水试车场试驾”,亦或是东风汽车装配比亚迪动力电池,再或是比亚迪与长安在重庆签署合作协议,这都意味着比亚迪在谋划足以颠覆行业的大事情。
就像王传福所言,“比亚迪早已不是一家电池公司,也不仅仅是一家车企。”在将电池产业和新能源汽车产业融合的过程中,比亚迪成为为数不多的掌握了电动车核心技术的企业之一。对比亚迪而言,动力电池对外供应、动力电池单独核算,不仅仅是“另起炉灶”的拆分,更是比亚迪“史无前例”的开放体系形成的征兆——比亚迪正在试图将其掌握的自主知识产权的三电核心技术平台化,通过“平台化”窗口向车企移植自己的技术。对于比亚迪而言,或许动力电池部门的拆分只是为了方便“平台化”的打包罢了。
对于传统汽车而言,车企间通过汽车平台进行技术移植是非常常见的事情。高度集成、一体控制的电动汽车平台,可以有效减轻整车重量、优化整车布局、降低车辆能耗、提高产品可靠性。电动汽车平台化也是相同的道理。由于电动汽车平台关乎车辆的性能和成本,所以汽车零部件的集成化、一体化也正是车企和电池企业一直以来孜孜追求的方向。但对于现阶段的电动汽车产业而言,由于产业融合程度不足,开放的电动汽车技术平台还不多见。
在这种背景下,比亚迪作为为数不多掌握了电动车核心技术的企业,抓住了这个机遇。在这次的北京车展中,王传福带来了比亚迪自主研发的被称为“33111”的“e平台”和DiLink智慧生态系统。所谓的“33111”中的两个“3”,指的是驱动3合1,是驱动系统的电机、电控和变速器的高度集成;高压3合1则是高压系统的DC-DC、充电器和配电箱的3合1;3个“1”就是1块板、1块屏和1块电池。而比亚迪正搭建“DiLink系统”,是面向全球开发者提供的一个多维的开放平台。比亚迪方面希望通过该系统共建智能网联生态,让汽车真正实现互联。值得注意的是,与业内仅仅开放车载信息系统不同,比亚迪决定开放汽车几乎所有的传感器,总计341个传感器和66项控制权。由此看来,这不仅仅是比亚迪史无前例的开放,也将是汽车行业史无前例的开放。
电池中国网认为,随着锂电行业集中度的进一步提高,比亚迪正在引领一场锂电2.0的产业化革命,即从传统零部件供应转变到电动汽车平台技术输出。当前锂电业竞争愈演愈烈,单一零部件毛利率越来越低,比亚迪的“平台化的开放”模式也为公司即将拆分的动力电池业务开辟了一条不一样的发展道路,从而拉开了业内“核心技术平台化”锂电竞争2.0的序幕。