鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:575次 | 2022年08月04日
如何提高動(dòng)力鋰電池能量密度及材料
從專(zhuān)業(yè)角度來(lái)看,提高電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程的途徑主要有三個(gè):
一是增加電池組容量,
二是提升電池能量密度,
三是通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等手段實(shí)現(xiàn)整車(chē)輕量化。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而根據(jù)科技部新能源汽車(chē)試點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)及國(guó)內(nèi)主要動(dòng)力電池企業(yè)的規(guī)劃,到2020年國(guó)內(nèi)單體動(dòng)力電池能量密度將達(dá)到200Wh/kg。相比較而言,通過(guò)提高電池能量密度的方式來(lái)提高電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程的空間更大。
那么提高電池能量密度的途徑又在哪?
動(dòng)力電池材料對(duì)于提升電池能量密度起到至關(guān)重要的作用。而厘清國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池材料行業(yè)呈現(xiàn)出的明顯特征,針對(duì)性地進(jìn)行研發(fā)投入及改進(jìn),將有助于提升材料企業(yè)制造水平。
目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池材料主要呈現(xiàn)以下三大特點(diǎn):
1、國(guó)產(chǎn)化率大幅提升
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
當(dāng)前動(dòng)力電池用四大關(guān)鍵材料的國(guó)產(chǎn)化率均超過(guò)80%,其中負(fù)極、電解液的國(guó)產(chǎn)化率高達(dá)98%,正極材料的國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)95%,隔膜國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)80%。
國(guó)產(chǎn)化率大幅提升主要因?yàn)椋?/p>
1)國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池體系開(kāi)發(fā)較早,且綜合性能要求相對(duì)較低,國(guó)產(chǎn)材料水平近幾年穩(wěn)步提升,在一致性、批次穩(wěn)定性方面進(jìn)步較快,能滿足國(guó)內(nèi)電池企業(yè)需求;
2)國(guó)內(nèi)當(dāng)前70%的動(dòng)力電池為磷酸鐵鋰電池。中國(guó)從2004年開(kāi)始研發(fā)、生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池,其配套的磷酸鐵鋰材料、石墨負(fù)極材料等較成熟;3)當(dāng)前動(dòng)力電池用材料價(jià)格普遍較低,進(jìn)口材料的競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。
2、供需失衡,價(jià)格大幅增長(zhǎng),擴(kuò)產(chǎn)潮開(kāi)啟
2014年9月份至2016年第一季度,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池迅速發(fā)展,規(guī)模同比增長(zhǎng)超過(guò)200%。2015年中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)值380億元,同比增長(zhǎng)262%。動(dòng)力電池大幅增長(zhǎng),主要受?chē)?guó)家加大對(duì)新能源汽車(chē)行業(yè)的政策支持影響。
新能源汽車(chē)終端需求大幅增長(zhǎng),而上游材料及電池的供應(yīng)量增速偏慢,導(dǎo)致供需失衡。2015年下半年至今,國(guó)內(nèi)鋰電中上游多種材料處于價(jià)格大幅增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),比如碳酸鋰、六氟磷酸鋰、銅箔、磷酸鐵鋰、濕法隔膜等。
而伴隨材料價(jià)格的大幅增長(zhǎng),材料毛利率也大幅回升,進(jìn)而吸引多家企業(yè)積極擴(kuò)產(chǎn)及新進(jìn)入者。2016年1-9月,國(guó)內(nèi)四大材料的投資額超過(guò)350億元,其中正極材料(含上游礦產(chǎn)資源)、隔膜成投資熱點(diǎn)。
3、各大材料制造水平良莠不齊,高性能材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展偏慢
中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)與需求大國(guó),但國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池與日韓相比仍存在差距,主要體現(xiàn)在能量密度、產(chǎn)品一致性、產(chǎn)品穩(wěn)定性、故障率等。
舉例來(lái)看,特斯拉的主力供應(yīng)商松下穩(wěn)定量產(chǎn)的18650動(dòng)力電芯,單顆容量已經(jīng)達(dá)到3.1Ah,而國(guó)內(nèi)單顆18650電芯容量以2.2Ah及2.4Ah為主,只有少數(shù)幾家能達(dá)到2.6Ah。這與國(guó)內(nèi)各種類(lèi)材料不匹配、電池設(shè)備自動(dòng)化水平低等息息相關(guān)。國(guó)內(nèi)正極材料廠商能量產(chǎn)動(dòng)力型NCM622,但受制于高鎳電解液不成熟、電芯廠制造水平低等因素,當(dāng)前還無(wú)法大批量使用NCM622。
此波材料漲價(jià)何時(shí)休?在低門(mén)檻準(zhǔn)入下,各企業(yè)紛紛擴(kuò)產(chǎn)建線,2017年材料領(lǐng)域是否產(chǎn)能過(guò)剩?外資材料企業(yè)針對(duì)中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)做出策略調(diào)整,能否重新獲得市占率?中國(guó)材料企業(yè)是以走出去為主,還是主攻國(guó)內(nèi)市場(chǎng)?高額投資下,鋰電材料領(lǐng)域還有那些新機(jī)會(huì)?