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動(dòng)力鋰電池的“路線斗爭”方興未艾

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:745次  |  2020年06月15日  

雖然寧德時(shí)代和比亞迪在今年早些時(shí)候因?yàn)獒槾淘囼?yàn),彼此有些針對的意味,但業(yè)內(nèi)逐漸感覺到,兩者在技術(shù)流派上日趨接近。假如電池的路線斗爭重燃戰(zhàn)火,那么兩者是友非敵。


磷酸鐵鋰重回主航道


轉(zhuǎn)變從六月初就開始明確。六月八日,寧德時(shí)代董事長曾毓群宣稱,公司準(zhǔn)備生產(chǎn)可持續(xù)運(yùn)行16年、行駛200萬公里的電池,足以繞赤道50圈。假如這些指標(biāo)成立,長壽命電池將會(huì)再次激化鋰離子電池的路線之爭,至少會(huì)動(dòng)搖目前三元鋰離子電池一統(tǒng)天下的局面。此前,比亞迪的刀片電池,似乎也具備類似的潛質(zhì)。


這些年,我們都疲憊于接受各種新奇電池誕生的消息。它們都聲稱自己能掀起一場電池革命,但迄今為止,量產(chǎn)的一個(gè)都沒有。無論他們吹噓多高的能量密度、多快速的充電時(shí)間,至少證明試驗(yàn)室表現(xiàn)和量產(chǎn)絕對是兩回事。后者才意味著較為確切的商業(yè)前景。


曾毓群透露,該電池已經(jīng)達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài),但暫時(shí)還沒有客戶下單。寧德時(shí)代對成本控制非常有信心,成本只提升10%。他沒有指出,比較的基準(zhǔn)是哪種電池。


寧德時(shí)代的宣布其實(shí)早有端倪。年初特斯拉就宣布將生產(chǎn)量夠行駛160萬公里無須更換電池的汽車,可能就是基于寧德時(shí)代供應(yīng)的電池方法。只不過,現(xiàn)在的指標(biāo)更夸張。200萬公里的壽命,假定單次續(xù)航為600公里,至少要做到3300個(gè)循環(huán)內(nèi),衰減不超過10%;1500個(gè)循環(huán)內(nèi),電池零衰減。專業(yè)人士都明白,這是怎么樣一個(gè)神跡,何況還要控制成本的上漲幅度。


殊途同歸


很多業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為,寧德時(shí)代長壽命電池是磷酸鐵鋰方法,但做了某種改良。無非針對正負(fù)極材料、電解液匹配下手,關(guān)鍵是抑制電池循環(huán)中的劣化反應(yīng)。


有人認(rèn)為,寧德時(shí)代很可能同時(shí)使用了正極單晶技術(shù)和自修復(fù)負(fù)極材料,以控制正負(fù)極材料崩落帶來的相變。


假如量產(chǎn)結(jié)果確如寧德時(shí)代宣傳的那樣,寧德時(shí)代已經(jīng)在電池正負(fù)極材料研發(fā)上取得突破。磷酸鐵鋰離子電池因而克服了電池的固有弱點(diǎn)之一,重新贏得了上場競技的機(jī)會(huì),甚至有可能取得壓倒性優(yōu)勢。這是新能源汽車界的重量級(jí)信號(hào)。


眾所周知,磷酸鐵鋰離子電池比三元鋰離子電池更便宜、安全性更好、循環(huán)壽命更長,但相比后者缺點(diǎn)也很明顯,即能量密度低、低溫性能差。


三元鋰離子電池主流產(chǎn)品能做到250Wh/kg(試驗(yàn)室條件甚至達(dá)到350Wh/kg),而磷酸鐵鋰只能做到160Wh/kg,據(jù)稱后者的天花板是180Wh/kg。雖然電動(dòng)汽車碰撞的安全性長期被人質(zhì)疑(針刺試驗(yàn)就是針對這個(gè)痛點(diǎn)),但能量密度覆蓋了日常使用的重要考量。比亞迪的刀片電池雖然也是磷酸鐵鋰,但其通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,將體積利用率較傳統(tǒng)電池包提升50%(當(dāng)然有阻抗代價(jià)),相當(dāng)于在能量密度這一痛點(diǎn)上追上對手。


相同的是,寧德時(shí)代和比亞迪不約而同地在磷酸鐵鋰離子電池PACK上采取溫控措施,改善其低溫性能。


關(guān)于壽命,寧德時(shí)代另辟蹊徑,它將長板變得更長。使用5年的純電動(dòng)汽車在二手車市場上乏人問津,以至于車販子都不敢收EV。其中的差別就在于,燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)至少可以使用十幾年(實(shí)際上整車壽命的短板不在于內(nèi)燃機(jī)),而5年的電池可能衰減到80%,已經(jīng)接近作為動(dòng)力的壽命終點(diǎn)。


假如做出比內(nèi)燃機(jī)里程壽命長4倍的電池,純電二手車的殘值將得到有效改善。使用長壽命電池的公交運(yùn)營車輛,也將創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。


而且,長壽命電池必將導(dǎo)致回收壓力大大降低,減排和經(jīng)濟(jì)效果拔群。電池回收義務(wù),向來是主機(jī)廠和電池廠的隱痛。


日韓不淡定


彼此競爭激烈的寧德時(shí)代與比亞迪,正在合力做一件事,那就是將磷酸鐵鋰重新推上主流技術(shù)方法。而松下、LG、SDI、三星SKI都把寶押在三元鋰上,他們的三元鋰新生產(chǎn)線投資計(jì)劃,一個(gè)比一個(gè)大。


LG計(jì)劃在2024年將年產(chǎn)提高到100GWh,去年投資了3.8萬億韓元,今年將再投3萬億韓元。五月份,LG向美國廠注資,該廠系LG與通用合資建立。


因此,他們絕對不希望磷酸鐵鋰咸魚翻身。鑒于三元鋰的缺點(diǎn),韓國人不指望三元鋰能一直占據(jù)統(tǒng)治地位。他們把下一代電池的希望寄托在固態(tài)電池上。


韓國市場調(diào)研研究公司SNEResearch認(rèn)為,2025年起,固態(tài)電池應(yīng)用比例將達(dá)到1.2%,而2030年將達(dá)到3.8%,進(jìn)入主流地位。SNE前一陣組織韓系電池公司的論壇,重要的調(diào)子也是力捧固態(tài)電池。


盡管韓企在能量密度和每Wh成本上占據(jù)優(yōu)勢,但抵不過原料成本的劣勢。他們暗示,我國政策層面,通過補(bǔ)貼強(qiáng)力整合了整個(gè)上游產(chǎn)業(yè)。這幾年,中企、美企和日企對非洲鈷礦的爭奪愈演愈烈,老牌的嘉能可對剛果鈷礦的絕對控制權(quán)正在動(dòng)搖。原因并非礦山股份一類的傳統(tǒng)玩法,恰恰是無鈷方法甚囂塵上。


傳統(tǒng)優(yōu)勢被削弱的時(shí)候,寧德時(shí)代和比亞迪又紛紛打出新牌,三元鋰的領(lǐng)先者們也不淡定了。


與此同時(shí),盡管寧德時(shí)代與比亞迪唇槍舌劍,兩者也都同時(shí)擁有磷酸鐵鋰和三元鋰技術(shù),但在三元鋰的技術(shù)指標(biāo)上,他們都很難追及行業(yè)的領(lǐng)先者松下,因此也都有另辟蹊徑、尋求不對稱優(yōu)勢的動(dòng)力。


主供應(yīng)商與備胎


比亞迪一直鼓吹磷酸鐵鋰,但直到現(xiàn)在比亞迪的電池都是內(nèi)供,缺乏對外影響力。據(jù)說,比亞迪正在謀求拆分電池業(yè)務(wù),提高生產(chǎn)線投資之后,拓展更多的客戶,是比亞迪電池業(yè)務(wù)的方向。而寧德時(shí)代則已經(jīng)擁有120家客戶,業(yè)務(wù)穩(wěn)定性更勝一籌。


今年五月數(shù)據(jù)顯示,寧德時(shí)代在乘用車(純電、插電)、客車和專用車的市占率分別為38.16%、80.66%、67.24%、70.35%,綜合市占率為48.5%,幾乎達(dá)到國內(nèi)市場的一半;而比亞迪的市占率分別為11.52%、15.06%、12.85%、3.55%。


插電市場上,寧德時(shí)代的市占率高,是因?yàn)榕c寶馬、大眾的合作有關(guān)。而豐田正在加速引入插電產(chǎn)品,除了松下,豐田已經(jīng)將比亞迪納入供應(yīng)商范疇。比亞迪也將借此在插電市場上擴(kuò)張勢力版圖。


大多數(shù)整車廠商都在嘗試多元化電池供應(yīng)。寧德時(shí)代在國內(nèi)多數(shù)合資、自主廠家都占據(jù)主供應(yīng)商地位。新造車公司方面,威馬和小鵬都在尋求第二供應(yīng)商,而蔚來仍然堅(jiān)持使用寧德時(shí)代一家的產(chǎn)品。


不過,特斯拉是異類,它在國產(chǎn)化整車?yán)锩?,也使用了國外生產(chǎn)的電池。豐田的電動(dòng)化(EV、PHEV)量產(chǎn)鋪開后,很可能也將采購中日兩國生產(chǎn)的電池。不過從長遠(yuǎn)看,跨國電池供應(yīng),成本優(yōu)勢將被削弱,貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)則被放大。這也是多元化的驅(qū)動(dòng)因素之一。


迄今為止,業(yè)內(nèi)對寧德時(shí)代的驚天公布持謹(jǐn)慎態(tài)度?;诋?dāng)前技術(shù)水準(zhǔn),在量產(chǎn)層面上,做到將電池衰減抑制在如此之低的水平,仍有爭議。在寧德時(shí)代不公布任何技術(shù)細(xì)節(jié)的情況下,這是很正常的反應(yīng)。不過,磷酸鐵鋰近一年來新成績不斷推出,雖然尚缺乏落地實(shí)證,但關(guān)于三元鋰的霸主地位,已經(jīng)構(gòu)成了現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。


長期以來,我國電池公司依靠原材料供應(yīng)的整合,對抗日韓公司的技術(shù)優(yōu)勢。假如后者喪失了護(hù)城河,動(dòng)力鋰電池行業(yè)的局面將被打破。


鉅大鋰電,22年專注鋰電池定制

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