在新能源汽車中,動力電池無疑是最核心的部件,甚至在新能源整車的價值中動力電池也是占比最高的部分。盡管近幾年來動力電池的價格在逐年下降,但動力電池在純電動汽車中的價值占比仍能輕松超過40%,所以對于一臺新能源汽車而言,動力電池就如同心臟一般,是最基礎也是最關鍵的。
隨著新能源汽車保有量的逐年提升,今年入夏以來新能源汽車的自燃事故時有發(fā)生,而且相比于往年,數(shù)量也明顯增多。在自燃事故真實原因尚未查明之前,“高能量密度電池不安全”的非理性觀念也被逐步放大,而有著高能量密度的NCM 811電池更是成為了眾矢之的。作為動力電池領域中的領頭羊,寧德時代是國內市場中NCM811電池出貨量最大的企業(yè),也因此被推上了電池安全話題的“風口浪尖“,甚至一時間“寧德時代將放棄NCM811電池“的言論也開始在網絡中盛起。
對于種種傳言,寧德時代相關業(yè)務負責人很快便進行了回復,“這是妥妥的謠言。811仍將作為寧德時代的主攻戰(zhàn)略,寧德時代并沒有放棄811電芯,多條線路并行一直是公司發(fā)展電芯業(yè)務的核心思想?!蓖瑫r寧德時代還表示,“這是動力電池爭取主導權和話語權的必選之路。如果放棄了811,那就是放棄了高端市場”。
什么是NCM811電池?
隨著新能源汽車市場的發(fā)展,消費者們對動力電池已是有了一定的初步認識,因此續(xù)航能力,電池容量以及電池類型等等已都成為了影響消費者購車的因素,但關于電池行業(yè)深層次的生產研發(fā)技術,大多數(shù)消費者還是遠遠談不上的了解。比如什么是NCM811電池?就不是一個人人都能輕松回答的問題。首先N、C、M三個字母代表了三元鋰電池的鎳、鈷、錳三種正極材料,而811代表著電芯正極材料中鎳鈷錳的比例是8:1:1。如果從三元鋰電池的技術發(fā)展來看,從NCM111到NCM523,再到NCM811,鈷的比例在逐漸降低,鎳的比例則是在逐漸走高。為什么一定要將鈷的比例降低呢?這就是一開始所提到的,電池是新能源汽車成本里的大頭,而鈷的市場價格又遠遠高于其它兩種化學材質,想要降低電池成本,“無鈷化”是解決問題的第一步。
鈷的比例下降了,電池成本也就下來了,而且還能減少供應鏈風險。此外,對于電動汽車行業(yè)而言,NCM811還是目前能量密度最高的電池,也是增加續(xù)航最理想的解決方案,既能節(jié)省成本,又能提升能量密度。因此,無論是發(fā)展所向還是市場所需,高鎳化無疑都已經成為了當前電池制造企業(yè)的必爭之地和必經之路。
盡管優(yōu)點明顯,但NCM811電池從原料到電芯的制造,整個過程都極具難度,量產NCM811電池相比以前的產品難度要大很多。在制造過程中,高鎳材料的高堿度和氧化性是生產過程中的兩大挑戰(zhàn),而這兩個難題也成為了許多企業(yè)研發(fā)高鎳三元材料的“攔路虎”。此外,高鎳電池的負極還需采用硅合金材料,將硅合金裝進方形電池中比高鎳化難度更大。而寧德時代在2019年就實現(xiàn)了NCM811電池的量產,突顯了研發(fā)生產技術方面的領先地位。
放棄?肯定不會!
巨頭們都在加快無鈷電池產業(yè)
高鎳化電池一直以來也都是中韓日企業(yè)的“重點”。最早由松下應用,寧德時代在2019年起加速了產業(yè)化進程,目前在續(xù)航里程500 km以上的車型中高鎳電池是主流方案,月均出貨量始終處于上升趨勢。
除了寧德時代看好高鎳電池的方案之外,作為裝機量剛剛登頂?shù)腖G化學,一直以來也都是將高鎳化視為了發(fā)展的重點方向,而且這一目標從未發(fā)生過改變。在今年3月,LG化學簽署了一份購買合同,將于2020~2022年收到合計12.5萬噸高鎳正極材料,合同金額價值16億美元(約合人民幣112.5億元)。LG化學目前已為特斯拉批量供應NCM811電池,而從2021年開始,LG化學將向通用汽車供應包含90%鎳的NCMA(鎳鈷錳鋁)電池。
SK創(chuàng)新已準備好生產NCM 9/0.5/0.5電池,并在等待汽車制造商的訂單。目前,SK創(chuàng)新已經在其位于中國常州的合資電池公司量產了鎳含量80%的高鎳電池,后期還將在其匈牙利工廠量產。
除了LG化學與SKI之外,三星SDI和松下等日韓電池巨頭同樣也在加快其無鈷電池開發(fā)量產進程。
目前松下已向特斯拉大規(guī)模供應高鎳電池,并將鈷含量降低至5%以下。為進一步提升競爭力和降低成本,松下宣布將在未來五年內將向特斯拉提供的21700圓柱形電池的能量密度提高20%,并計劃在2022年至2023年之間交付無鈷電池。馬斯克也曾公開對無鈷電池的技術路線表示支持,“我們使用少于3%的鈷在特斯拉的電池中,未來下一代電池將不再使用鈷”。
總體來看,高鎳依然是下一代動力電池的主流發(fā)展方向,各大電池企業(yè)和車企都在積極研發(fā)鎳含量更高的電池,最終目的是實現(xiàn)無鈷化,進而降低成本和提升能量密度,所以現(xiàn)階段放棄NCM811也等同于放棄最終的技術發(fā)展目標,這是任何一家電池生產企業(yè)都不會去犯的錯誤。
NCM811依舊是未來的“主流”
如今續(xù)航里程的長短仍是左右消費者購買新能源汽車最重要的因素,如果可以最大程度的降低消費者對于續(xù)航里程的焦慮,那么無異于是新能源車企們對抗傳統(tǒng)燃油車的一次重大勝利,而影響續(xù)航里程最重要的一點就是電池的能量密度。
目前裝配寧德時代NCM811鋰電的汽車品牌眾多,國內品牌的電池包能量密度一般可達170Wh/kg以上,對應續(xù)航里程最高可達700 km以上。因此NCM811高鎳化學體系目前絕對是NEDC 700km以上純電動車的必然之選,也是國際主流動力電池廠商公認的技術發(fā)展路??紤]到量產規(guī)模對應的工藝積累和品控能力持續(xù)提升,未來NCM811電池不僅會在高端車型上廣泛應用,低鈷原材料所帶來的成本優(yōu)勢會隨著供應鏈的同步演進而逐步體現(xiàn),如此明確的技術方向寧德時代真的會選擇放棄?這顯然不可能。
目前動力電池多元化技術路線格局已經形成。一般而言,500km以下的續(xù)航里程大多會采用磷酸鐵鋰電池,更為低廉的價格是其主要因素之一,但磷酸鐵鋰的低溫性能遠遠不如三元電池。在500~700km續(xù)航范圍內,一般采用的方案是NCM523和NCM523加高壓,目前寧德時代已經與多家車企合作,推出了高電壓、大電芯、CTP等創(chuàng)新方案,使得5系材料達到了接近8系的能量密度,且有成本優(yōu)勢,使得5系方案也得到了國內部分車企的認可。
但如果整車企業(yè)有著更高的里程需求,例如續(xù)航需求在700km以上,技術路線就只有NCM811這一條了。高鎳811的性能同樣也在提升,在不久的將來完全可以達到800km、1000km續(xù)航,而NCM811產品現(xiàn)階段已占到寧德時代產品的20%。
至于“高能量密度=不安全”的說法也并不科學,新能源車輛自燃的原因有多種,即便是由電池單元引發(fā),也不是完全要由電芯來“背鍋”,還有PACK、BMS等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題導致安全事故的可能,直接怪到811電芯頭上,沒有任何依據(jù)可言。
相反,正是因為出眾的性能,新一代811產品更是受到更廣泛的汽車品牌所青睞。即將上市的寶馬中型電動SUV iX3就將搭載寧德時代NCM 811電芯。
除寶馬外,包括特斯拉、大眾、現(xiàn)代、日產、通用等主機廠也宣布將導入高鎳電池體系,進而對高鎳電池產生強勁需求。國內已有吉利、廣汽、北汽、江淮、上汽、蔚來、小鵬、威馬、東風、合眾、愛馳等十幾家自主品牌車企的數(shù)十款車型應用了高鎳電池。
根據(jù)高工產業(yè)研究院(GGII)的數(shù)據(jù)顯示,2019年高鎳電池裝機占比快速提升,全年裝機電量約3GWh,高鎳電芯供應商有寧德時代、比克、力神、德朗能、天鵬、聯(lián)動天翼等,其中寧德時代占比過半。當前,NCM811裝機量約占寧德時代三元鋰電池總裝機量24%的比例,2021/2022年或伴隨新勢力/德系車企需求,占比將會進一步提升。
從國家的能源戰(zhàn)略層面來講,高能量密度也是政策指導的大方向。新能源汽車的推廣無疑是我國能源轉型的重要環(huán)節(jié),推廣新能源汽車一方面有利于降低我國石油對外依存度,另一方面也有利于風電、光伏等可再生能源的消納,因此近年來國家出臺了多項促進新能源汽車發(fā)展的政策。在2017年發(fā)布的《中國汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中也明確規(guī)劃了,要求在2020年動力電池單體能量密度達到300Wh/kg,這也意味著政策層面對于高能量密度和高續(xù)航里程有著明確的引導方向。
中國新能源汽車產業(yè)發(fā)展已處在了全球領先水平,上下游產業(yè)鏈同樣也發(fā)展成熟,作為新能源汽車的“核心”,動力電池今后的技術路線更是可以影響到整個新能源汽車產業(yè)的發(fā)展。從長期來看,NCM811電池不僅在現(xiàn)階段具有著很強的競爭力,更是未來的明確發(fā)展方向,至于“寧德時代放棄研發(fā)NCM811電池“的言論,這顯然不是時代給出的答案。
文章轉自汽車頭條
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