鉅大LARGE | 點擊量：1400次 | 2018年09月07日
動力電池發(fā)展路線及趨勢分析
關(guān)于動力電池發(fā)展趨勢等問題，比亞迪鋰電事業(yè)部副總裁發(fā)表觀點：
第一，材料選擇的問題，現(xiàn)在有兩種材料，三元材料和磷酸鐵鋰，我們怎么樣做選擇？李經(jīng)理的報告中說的，2018年三元首次超過磷酸鐵鋰的市場份額，這是什么樣的原因？大家可能比較清楚，跟國家的補貼政策有非常大的關(guān)系，這幾年無論是單體能量密度的提升或是電池整包的能量密度提升，增速都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2016年、2017年之前。是不是符合科學(xué)的規(guī)律或是能促進行業(yè)發(fā)展，大家可以做一些獨立思考。中國容易有一些從眾的心態(tài)，希望大家針對某個產(chǎn)業(yè)、某個技術(shù)有獨立思考的心態(tài)和習(xí)慣。
這個觀點以前講過，磷酸鐵鋰和三元的對比，怎么選擇？一年后、兩年后、五年后我們怎么選擇？以前說過，對于做電池的來說，在這樣一個時代是幸運的也是不幸的，可以說現(xiàn)在處在最好的時代也可以說處在最壞、最黑暗的時代。為什么說最好呢？看國家的政策、全球的趨勢，這都是全力助推新能源汽車尤其是電動汽車的發(fā)展，這是大勢所趨，這是明顯的信號，這是好的方面。
差的方面，對于電池、電池技術(shù)來說，十年甚至往前推二十年，沒有本質(zhì)的、突破性的進步，我待會兒會講?，F(xiàn)在大家在用什么？變來變?nèi)?，和二十年前一樣，三元的材料，?dāng)然我不否認(rèn)三元材料本質(zhì)有了非常大的變化，可能跟二十年前的材料、性能各種特性，循環(huán)、壽命、使用特性完全不一樣，畢竟還是一個三元材料，它突破不了能量密度的極限。
從111、523、622、65、80、85、92上來，能到多少？最高的超過220Wh/kg的很少吧，富鋰錳基有多少人在用，現(xiàn)在處在很悲哀的時代，沒有辦法，在挖潛力，在犄角旮旯找這些東西。材料本質(zhì)方面缺少關(guān)鍵的突破，這是我們的悲哀。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
目前用的是三元材料，鈷的價格對于電池有什么影響？大家知道未來市場化的趨勢，無論是新能源汽車或是電池的產(chǎn)品，必須要有正確的盈利模式才能生存下去，所以我們思考車的方面、電池的方面都需要有盈利模式，首先一個問題是成本，成本低，哪怕低1分/Wh都是一種優(yōu)勢。
這是鈷用量的關(guān)系，現(xiàn)在看到鈷的價格可能是隨著供求管理變化比較大，有固定40%將近一半是用在特殊領(lǐng)域，一些合金和電池沒關(guān)的領(lǐng)域，年開采量也是有限的，2019年之后，供求關(guān)系會發(fā)生一些明顯的變化，鈷可能會更缺，最近鈷的價格有下行，相信這不是長期的趨勢，這樣的情況下，2019年或是2020年之后供求關(guān)系變化會導(dǎo)致鈷的量會短缺、價格上升，我們拿一款電池做了計算，每個材料的瓦時，523、622、811，用多少鈷、多少鎳，輔料怎么變化，計算的過程比較復(fù)雜，我不詳細(xì)的解釋，鈷價對三元電池的影響是非常大的，鈷含量越高，影響越大，523遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于811。
目前480元/kg到500元/kg的價格區(qū)間，我們用622的成本比811要高將近0.1元/Wh。811的成本鈷含量下來了，依然比磷酸鐵鋰高三、四分，這對我們的選擇有非常大的促進作用。
為什么用811，這些都不成熟，為什么大家要用？選擇811的驅(qū)動力在于成本，以及電池能量密度高一些、成本低。從這個趨勢可以想到，為什么我們磷酸鐵鋰沒有被放棄掉，而且我們認(rèn)為是以后也不會被放棄掉。
這是鈷價，這是鎳價，鈷價我們估算了一下，大概250元/kg的時候811才能低于磷酸鐵鋰。同樣對于鎳，我們算出來鎳要在45元/kg以下811才能低于磷酸鐵鋰。大家可以知道鎳現(xiàn)在是多少錢，將近100元/kg。這還是有很大的差異，鈷和鎳兩個趨勢來看，622、523處于大的劣勢，和811比起來，磷酸鐵鋰也是具有相當(dāng)?shù)某杀緝?yōu)勢，對A0級、A00級車成本是最關(guān)鍵的，為什么要選擇？我們要以數(shù)據(jù)分析說話，而不是以個人的喜好說話，也不是看國家的政策，要看市場。
鋰價，簡單的說，鋰價上升對NCM622、523的影響比磷酸鐵鋰要大，幾個主要的元素材料方面結(jié)合下來，磷酸鐵鋰在未來的成本預(yù)期是可控的，而622、523相信必然會被高鎳取代，主要技術(shù)能解決，一步一步走肯定會被取代。811由于有能量密度的優(yōu)勢，將來會跟磷酸鐵鋰并存，但是很難說根本性的取代，因為有相當(dāng)大的價格差異，如果鈷價到了80元/kg會是什么樣的情況。根據(jù)這個數(shù)據(jù)可以想到為什么我們一直說兩種體系不會取代只會相互競爭、相互共存。
補貼時代和后補貼時代的趨勢是不同的，現(xiàn)在大家在推進260Wh/Kg的NCM體系811，高鎳的體系在往里面進，將來后補貼時代，2020年之后磷酸鐵鋰能做到200Wh/Kg可以繼續(xù)下去，而且會強勢的回歸，這個比例出現(xiàn)轉(zhuǎn)折我一點都不會奇怪。希望大家做一些思考，因為一些材料、一些選擇對于行業(yè)來說是很重要的，而且有一些觀點也蠻唬人的，260Wh/Kg的Pack能量密度2020年到底能不能達成？有樂觀的、有悲觀的，總體情況我們來看路線的選擇就很重要，我覺得260Wh/Kg并不一定是非常樂觀的現(xiàn)象，要保證這里面不出其他的問題，歸根到底，我們現(xiàn)在想要做高，想要成倍的提升能量密度，當(dāng)然我們?nèi)狈Σ牧戏矫娴膱詫嵒A(chǔ)，我們說的只是一些工程的創(chuàng)新。
為什么是相對比較悲哀的時代？我們要在這里面找到一個方向，找到適合這個行業(yè)的盈利模式，這是我的觀點，這兩種材料路線會并存，而且會在相當(dāng)長的時間內(nèi)，五年之內(nèi)我覺得不會被取代。
第二，方形還是軟包？本來從四個緯度來看，最后把安全和可靠性刪掉了，很容易產(chǎn)生一些誤會，大家各有各的數(shù)據(jù)，講一些大家有直觀的印象：
1、質(zhì)量比能量GED。我們先看Cell的質(zhì)量比能量是怎么算的，我們知道軟包有一個電池是15毫米，通常是12毫米、9毫米。我沒有見過15毫米以上的軟包，15毫米以上的軟包電池可以推薦給我看一下。同樣15毫米的時候，對于Cell來說，軟包的優(yōu)勢是非常大的，大概在20%，這是業(yè)內(nèi)有共同的認(rèn)識。右邊是他們的差別，鋁塑膜、蓋板、殼子，主要是零部件方面的差異造成能量密度差異，材料體系本質(zhì)的特征方面，方形和軟包是沒有差異的，這是一個問題。軟包電池薄的需要做并聯(lián)，一旦做并聯(lián)，我們知道方形VDA是45毫米，如果做三個軟包并聯(lián)，相當(dāng)于三個15毫米并聯(lián)，正好是45毫米。三個并聯(lián)，把它中間的一些結(jié)構(gòu)部分加進去，立馬優(yōu)勢變小了，能量密度優(yōu)勢是10%，剛才是20%，這個也很容易理解，每個軟包都要封一次，這是顯而易見的問題。
剛才是Cell方面，我們再看模組方面，軟包模組設(shè)計和方形模組設(shè)計完全不一樣，軟包是幾個并聯(lián)電池之間可能做一個殼，也有可能不做，如果要固定起來還要有一些結(jié)構(gòu)件，設(shè)計的方式也完全不一樣，方形電池構(gòu)成的模組和軟包構(gòu)成的模組會產(chǎn)生很大的差異。
到現(xiàn)在模組的層級只有1.4%的能量密度優(yōu)勢，到45毫米厚的，方形的能量密度反而占優(yōu)了，Pack層級兩個基本上打平了，15毫米的基本上打平，對于厚的，顯著的方形占優(yōu)勢，12%。Cell方面質(zhì)量比能量，Cell軟包有優(yōu)勢，厚的優(yōu)勢小一點，薄的優(yōu)勢更大，最高可以到20%。到模組、Pack逐漸被拉平，Pack方形的電池做成Pack實現(xiàn)反超，軟包電池做出來的Pack能量密度并不一定高，這通常是大家不太想得透的地方。
2、體積比能量，我們分開講，思路邏輯是一樣的，體積方面由于一些結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同，體積方面對于Cell來說有10%的優(yōu)勢，同樣考慮到軟包膜的合適，45毫米只有4.3%的優(yōu)勢。對于模組開始出現(xiàn)同樣的事情，就是反轉(zhuǎn)，到下面45毫米的時候反而對于方形模組有6.6%的優(yōu)勢，上面對于15毫米在模組階段也打平了。大家知道車上面用的電池對體積和重量有講究，有的時候體積可能更為重要，這也是我們需要認(rèn)真考量的因素。
Pack級別大家可以看到，無論是厚的還是薄的都實現(xiàn)了反轉(zhuǎn)，做成Pack在體積比能量方面也是方形占優(yōu)勢，對于45毫米的這種來說會有近10%的優(yōu)勢，這是體積比能量方面。
3、成本。成本方面我們也看一下，Cell先看左邊的是BOM原材料的成本，右邊是制造成本，假設(shè)方形是百分之百，原材料刨除一些結(jié)構(gòu)件，對于薄的電池是10%的成本，厚的電芯，左下這張圖，基本上拉平。
由于方形和軟包的制造工藝有比較大的不同，對于15毫米來說，軟包的生產(chǎn)工藝相對簡單一點，制造成本15毫米也有超過10%的優(yōu)勢，但是對于45毫米來說，從計算的結(jié)果得出軟包會更貴，三個在一起去對方形的一個，這就出現(xiàn)問題了，出現(xiàn)同樣的反轉(zhuǎn)。制造成本軟包都會上來，厚的綜合下來成本，軟包比方形高10%。
4、可回收部分，有的方形回收價值更高一些。
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