鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:808次 | 2018年11月16日
動(dòng)力電池高鎳化、大容量趨勢(shì)增大安全隱患?
國內(nèi)的電池企業(yè)對(duì)于電池的物理性能尤其關(guān)注,目前展開競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)仍在能量密度、快充以及循環(huán)次數(shù)上,對(duì)于降低產(chǎn)品價(jià)格目前并無特別有效的方法,對(duì)于安全性則較為忽略。隨著電池正極材料逐漸向高鎳三元切換,安全性將日益成為決定電池企業(yè)命運(yùn)的關(guān)鍵力量。
不同組分的三元材料中,鎳含量越高的材料,容量也越高,但其表面的碳酸鋰和氫氧化鋰雜質(zhì)越不易控制,很容易出現(xiàn)雜質(zhì)超標(biāo)的情況,這些殘留鋰化合物主要是Li2O、LiOH〃H2O、Li2CO3等堿性物質(zhì),殘留物越多,材料表面的PH值越大。堿性物質(zhì)在空氣中容易吸潮,導(dǎo)致材料表面和水反應(yīng),或使材料在調(diào)漿時(shí)黏度變大,或者將多余的水分帶入電池中,造成電池性能下降。調(diào)漿黏度變大的原因是黏結(jié)劑PVDF團(tuán)聚,使正極漿料黏度變大難以過篩,情況嚴(yán)重時(shí)漿料變果凍狀,成為廢料。
過量水被帶入電池的后果更加嚴(yán)重,首先是消耗的鋰鹽增加,副反應(yīng)增加,使電池內(nèi)阻變大、自放電高、衰減快,而且還會(huì)伴隨大量氣體產(chǎn)生;電池內(nèi)氣體的產(chǎn)生會(huì)使軟包電池發(fā)生賬期、鋁殼電池鼓殼、圓柱電池高度超標(biāo),嚴(yán)重時(shí)防爆閥開裂,導(dǎo)致電池失效等。過量的水還會(huì)和電解液反應(yīng)生成氫氟酸,腐蝕電池內(nèi)部的金屬部件,造成電池漏液。當(dāng)負(fù)極有鋰析出時(shí),析出的鋰遇到水會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng),產(chǎn)生氫氣和大量的熱,引發(fā)嚴(yán)重的安全問題。水分超標(biāo)的電芯在化成時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量氣體,研究發(fā)現(xiàn),氣體成分中氫氣含量明顯增大。此外,副反應(yīng)產(chǎn)生的氟化氫氣體不僅會(huì)與鋁箔反應(yīng),還會(huì)和正極材料反應(yīng)造成電池性能變差。
大容量也將導(dǎo)致電池系統(tǒng)的安全隱患增加。由于電池系統(tǒng)是由成百上千個(gè)電芯串并聯(lián)而成,一個(gè)電芯出現(xiàn)過熱起火就可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池系統(tǒng)發(fā)生熱失控事故,對(duì)于方形和軟包電池類似風(fēng)險(xiǎn)更加突出。隨著電池系統(tǒng)容量的增加,在電芯安全系數(shù)不變的情況下,電池系統(tǒng)的事故風(fēng)險(xiǎn)將出現(xiàn)上升,因此車企在選擇供應(yīng)商時(shí)將更加審慎,務(wù)求在電芯維度上提高安全性,從而確保電池系統(tǒng)的安全系數(shù)。
其他方面,能量密度的重要性體現(xiàn)為它是提升電池性價(jià)比的關(guān)鍵點(diǎn),但當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)于能量密度的過度追求是因?yàn)槲覈a(bǔ)貼政策的積極鼓勵(lì),由于電池能量密度與安全性本質(zhì)上存在沖突,未來對(duì)于能量密度的追求將趨于理性?,F(xiàn)階段動(dòng)力電池的需求仍由補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng),其定價(jià)機(jī)制也由補(bǔ)貼強(qiáng)度控制。大容量電池對(duì)于電池的放電倍率和循環(huán)次數(shù)要求大為降低,高倍率的充電能力仍是電池發(fā)展的重點(diǎn)方向。
由于動(dòng)力電池在這五大因素上呈現(xiàn)出差異,當(dāng)前行業(yè)的首選競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略是差異化,預(yù)計(jì)龍頭企業(yè)將迅速獲得高份額,行業(yè)格局走向清晰。投資建議與投資標(biāo)的盡管行業(yè)呈現(xiàn)階段性過剩局面,安全性等要素將使得行業(yè)呈現(xiàn)高集中度的格局,龍頭企業(yè)及其供應(yīng)鏈企業(yè)值得重點(diǎn)關(guān)注。