鉅大LARGE | 點擊量:299次 | 2022年12月19日
"鋰資源"走過價格狂飆突進 動力鋰電池技術(shù)路線百花齊放
"伴隨著新能源汽車爆發(fā)式上升,我國動力鋰電池裝機量也實現(xiàn)了大幅提高,2021年全年裝機量為154.5GWH,同比上升142.8%。預計到2030年全球電池裝機量將達到大概3000GWH,行業(yè)正在快速上升。"六月十六日,中科院院士歐陽明高在一場動力鋰電池論壇上公開表示。
我國電池行業(yè)目前是全球最大、產(chǎn)業(yè)鏈最全的,占了全球產(chǎn)量的約70%,這是我國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。不過,我國電池行業(yè)也面對著材料價格上漲、國際政治經(jīng)濟形勢等一系列挑戰(zhàn)。
伴隨著市場需求的大幅提升,動力鋰電池產(chǎn)業(yè)在技術(shù)更迭、產(chǎn)業(yè)鏈建設、市場形態(tài)、產(chǎn)業(yè)布局等方面呈現(xiàn)出了一些新特點、新趨勢。為了應對上游材料價格波動問題,亟須建立穩(wěn)健的供需體系并開展電池材料的智能回收。面對歐美日韓對手的強勢競爭,百花齊放般的技術(shù)創(chuàng)新仍然是我國電池產(chǎn)業(yè)未來幾年競爭力持續(xù)提升的有效手段。
電池行業(yè)正在建立穩(wěn)健的電池材料供需體系。
關(guān)鍵材料價格或?qū)⒒芈?/strong>
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受產(chǎn)業(yè)周期、疫情、國際局勢緊張等多重因素影響,動力鋰電池上游原材料成本漲幅不斷新增。從產(chǎn)業(yè)鏈整體的角度看,各個鏈條上的公司都承擔成本上升的壓力,這也影響著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
不過,近期,持續(xù)飆漲的鋰資源價格已經(jīng)開始趨向穩(wěn)定,并且有多位行業(yè)人士認為,鋰、鎳等關(guān)鍵原材料的價格或?qū)⒊霈F(xiàn)回調(diào)。
容百科技董事長白厚善指出,預計明年金屬鎳供應量會超過40萬噸,鎳價會從現(xiàn)在的2萬多美元/噸下降到1.5萬美元/噸以下。
鋰價格同樣也預計會有所回落。"我們原來預測下半年碳酸鋰價格會開始回落,前段時間這個趨勢已經(jīng)開始,但因為新冠疫情導致生產(chǎn)暫時下降,五月份生產(chǎn)迅速恢復,出現(xiàn)了價格短暫回調(diào),但大趨勢肯定是下降。這也是礦業(yè)本身的特點,礦業(yè)作為周期性行業(yè),當需求突然新增時價格會迅速上漲,但一定會回落。"白厚善表示。
盡管材料價格飆升,但從供給側(cè)長期來看,動力鋰電池的重要原材料供應充足。
歐陽明高指出,從鋰資源角度看,發(fā)展鋰電池產(chǎn)業(yè)是沒有問題的,國內(nèi)鋰資源探明儲量在不斷新增。
"我們現(xiàn)在的鋰資源可采儲量,轎車能做到30億輛,我國估計到2040年、2045年就是3億輛新能源轎車。而且到了一定程度,材料就可以開始循環(huán),我們估計在2050年應該有一半的材料都是循環(huán)來的。"歐陽明高表示。
孚能科技董事長兼CEO王瑀也表示,國內(nèi)原材料儲量是足夠的,現(xiàn)在出現(xiàn)原材料短缺的問題是由于新能源汽車產(chǎn)量的突然爆發(fā)導致上游供應鏈供應不上,出現(xiàn)了供需關(guān)系的偏離。
電池行業(yè)正在建立穩(wěn)健的電池材料供需體系。公司層面,供應鏈上下游公司應抱著共創(chuàng)共贏的態(tài)度去建立長期、穩(wěn)定、友好的合作關(guān)系。整車、電池、電池的上游材料以及資源端要協(xié)同考慮,提高電池材料長短時間需求預測和籌備能力。
國家層面,已經(jīng)逐步對上游擴產(chǎn)進行有效的引導和布局,進一步自主開發(fā)國內(nèi)資源,并在國際合作方面同澳洲、南美等區(qū)域建立更加緊密的雙邊合作,以保障原材料的供給。
另一方面,電池材料價格的上漲,意外催生了電池回收產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。歐陽明高預計,在2050年有一半的電池材料都來自回收循環(huán),這將很大程度上緩解當前的動力鋰電池原材料短缺問題。
事實上,電池回收不僅僅是回收公司的責任,高效、自動化、智能回收跟電池本身的結(jié)構(gòu)、架構(gòu)有很大關(guān)系。因此在電池的初始設計端,包括電芯、電池包的設計,要考慮將來的拆解便利性。在下一代的電池回收體系中,智能化水平、自動化水平將會得到更大的提升,能夠?qū)υ牧系墓M一步的保障。
不過,目前電池回收還面對著回收難、標準化缺失等難題。
北京衛(wèi)藍董事長兼總經(jīng)理俞會根認為,電池回收要從電池的全生命周期設計來考慮,從初始設計時就考慮梯次利用等回收相關(guān)的工作,真正把電池做全生命周期的設計,同時全產(chǎn)業(yè)鏈都參和進來,才能將鏈條全面盤活。
"我們不能把電池回收的責任都推到回收公司上,能不能做到高效、自動化和智能的回收,其實跟電池本身的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。假如說電池本身就不具備回收的便利性或友好性,再好的技術(shù)在后端也很難發(fā)揮效力。"中創(chuàng)新航研究院院長鄭翔表示。
電池技術(shù)發(fā)展百花齊放
從消費者的角度而言,更加關(guān)注動力鋰電池在高安全、高比能量、長壽命和快充等方面的表現(xiàn)。
近年來,隨著技術(shù)的進步,動力鋰電池比能量水平不斷攀升。目前三元方形電池能量密度接近300Wh/kg,軟包鋰電池已達到330Wh/kg;半固態(tài)電池能量密度也已突破360Wh/kg,預計到2025年將實現(xiàn)400Wh/kg;未來鋰硫電池能量密度有望達到600Wh/kg。同時,安全也是電池公司的生命線。高鎳、低鈷/無鈷、高錳等技術(shù)的不斷創(chuàng)新和迭代,均是以保證電池安全性能為前提條件。
動力鋰電池公司競爭的核心則是做到并滿足主機廠和消費者有關(guān)電池性能的需求。
"我們既要有各指標的平衡,又要有絕對值的提升,每家電池公司還要有自己的特色,堅持多樣化發(fā)展。鋰電池性能指標應當兼顧不同應用場景需求,實現(xiàn)電池綜合效益最大化。我們認為電池各個性能指標絕對值都將繼續(xù)提升,這是技術(shù)發(fā)展的一個必然趨勢。"歐陽明高表示。
動力鋰電池技術(shù)路線多樣,性能各有不同。動力鋰電池按照封裝形式來劃分,分為圓柱、方形、軟包鋰電池;按照材料體系來劃分,分為磷酸鐵鋰和三元。此外,近年來,CTP、CTC、One-Stop、麒麟電池等新型電池層出不窮。
不同的技術(shù)路線決定了動力鋰電池不同的性能參數(shù),包括容量、電壓、全性、循環(huán)壽命等,進而決定了整車的性能和成本。
從主流的電池材料體系來看,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池在不同的細分市場和應用場景,各具有不同的優(yōu)勢。"有關(guān)三元和磷酸鐵鋰之間的差別,重要是目前市場存在的技術(shù),大規(guī)模應用的技術(shù),基本上沒有什么誰對誰錯的問題,只是定位的市場場景、應用場景有區(qū)分,面對的是不同的車型或者說不同的用戶群體。"鄭翔表示。
從封裝形式來看,圓柱、方形、軟包三種路線三分天下,不同的電池廠商有所側(cè)重,但是又有所重合,三種技術(shù)路線各有優(yōu)劣。TSLA推崇的圓柱電池采用卷繞工藝,產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定,成本相對較低,但有關(guān)BMS系統(tǒng)提出了較高的要求;方形電池封裝可靠度高,結(jié)構(gòu)較為簡單;軟包鋰電池,具有單體能量密度高、安全性能好、循環(huán)壽命長、設計靈活等優(yōu)點,但是殼體強度低,對成組技術(shù)依賴性強,成組效率相對較低。
孚能科技選擇了軟包鋰電池方向。王瑀認為,理論上講肯定軟包鋰電池是最佳的選擇,現(xiàn)在軟包鋰電池穩(wěn)定性沒有問題。
由于不同客戶有不同的需求,CATL在圓柱、方形、軟包均有布局。不過,CATL首席科學家吳凱表示,更傾向于方形硬殼是更合適的方法。"我們的車要用10年,軟包在封裝的密封性上屬于半密封狀態(tài),硬殼通過激光焊接可以叫做全密封,基于此CATL更傾向于用方殼電池。"吳凱表示。
整體而言,我國動力鋰電池產(chǎn)業(yè)目前創(chuàng)新勢頭迅猛,要繼續(xù)保持,但歐美日等發(fā)達國家也在動力鋰電池領域持續(xù)深耕,并各具優(yōu)勢。
歐陽明高認為,現(xiàn)在電池還處于創(chuàng)新非?;钴S、百花齊放的時候,但相信再過10年局面應該會比較清晰。在標準化方面,幾種結(jié)構(gòu)要繼續(xù)保持創(chuàng)新的勢頭,大家都在創(chuàng)新,各自完善各自的體系,這是很重要的。
"現(xiàn)在的鋰電池仍將在長時間內(nèi)占據(jù)市場的主導地位,全固態(tài)電池現(xiàn)在只能說仍然是一個理想狀態(tài),雖然現(xiàn)在有很多汽車廠商都宣布在2030年之前引入,我相信這是有可能的。但是就算2030年,它的市場占有率仍然會很低,但是相信理想的電池一定會出現(xiàn)。"歐陽明高最后表示。
(作者:左茂軒編輯:張明艷)