新電池技術頻出,到底誰是「大殺器」?

2020-12-23 騰訊網

圖片來源:CGTN

電動汽車規模持續擴張,促使動力電池技術不斷取得新的突破。

近日,韓國媒體ETNews報導稱,LG化學計劃明年二季度量產一款超高鎳NCMA電池。明年下半年,這款電池將搭載於上海超級工廠生產的特斯拉Model Y。

超高鎳NCMA電池將交由LG化學旗下全資子公司LG能源生產。據ETNews報導,NCMA電池正極材料中鎳含量可以提高至90%,鈷含量可以降到5%以下。

多元鋰電池最大優勢便是高續航能力,ETNews報導稱,NCMA電池單次充電可以提供不低於600公裡的續航,這個數字明顯高於目前市場主流的500公裡續航段位。

結合路透社本月早些時候的報導,LG化學計劃明年將中國的電池產能提高一倍以上,這部分增產的電池將運往特斯拉位於德國和美國的工廠。搭上「電池消費大客戶」特斯拉,LG化學意欲搶下更大的市場份額。

LG化學電池業務發展歷程;來源:東吳證

不過,動力電池的競爭一向激烈。LG化學的「宿敵」寧德時代也在暗中發力。

12月14日,未來汽車日報(ID:auto-time)從上汽集團接近智己汽車的高層獨家獲悉,智己汽車正在與寧德時代共同開發「摻矽補鋰電芯」技術,雙方將共享技術專利,研發並量產搭載該技術的動力電池。

智己汽車籌備組副組長劉濤對未來汽車日報表示,這款電池最高可實現約1000公裡的續航、20萬公裡零衰減。不過,「囿於成本原因,1000公裡左右續航的產品將在未來5年內陸續推向市場」。

依靠約5年的時間差,LG化學能搶到多少紅利?

2030年,高鎳電池成本或低於磷酸鐵鋰

眼下,動力電池尚處於技術路線押注的階段。磷酸鐵鋰電池和多元鋰電池,是目前主流的兩種新能源動力電池。

相較多元鋰電池,磷酸鐵鋰電池不含鈷鎳等貴重金屬,在成本端具有兩大優勢——原料低廉且加工便宜。2014年至2019年,中國磷酸鐵鋰電池的成本下降了約60%-70%;2020年,磷酸鐵鋰電池包的價格較三元鋰電池約便宜15%。

但是,對比磷酸鐵鋰電池,多元鋰電池具有較高能量密度、長續航裡程的優勢。自2016年12月國家採用精準補貼扶持政策後,三元鋰電池出貨量大幅增加。2018年至2020年上半年,中國三元鋰電池市佔率持續攀升,從54%增加至72%,而磷酸鐵鋰電池裝機量佔比從37%降至27%。

長遠來看,高鎳低鈷是未來發展趨勢。隨著高鎳電池佔比提升,單位GWh電池所需電池組材料成本有所下降,尤其對成本佔比較高的硫酸鈷依賴程度會降低。目前,三元鋰電池從最早的NCM111,發展到NCM523(5系)、NCM622(6系)、NCM712(7系)、NCM811(8系)等,鎳含量佔比梯次提高。

榮百科技董事長白厚善預計,到2030年,高鎳電池的成本將與磷酸鐵鋰電池相當,甚至更低。根據頭部主機廠的研發進程,預計到2025年,動力電池平均價格將下探至100美元/kWh以下,純電動汽車的總擁有成本將與傳統燃油車基本持平。

華西證券認為,多元材料體系為中短期提供電動車續航裡程最為成熟的技術路線。華泰證券分析稱,全球鋰電池巨頭未來的發展方向仍將是高能量密度,目前多元業態鋰離子體系下的可行路線是提升鎳含量。此前,LG化學和SKI等海外電池巨頭基於安全性考慮,對推行高鎳路線比較謹慎,此次LG化學即將量產高鎳多元電池,表明其技術積累已經達到一定高度。

不過,高鎳電池也存在一定安全風險。因為,鎳比例越高,電池正極材料的熱穩定性就越差。而且,高鎳電池充電時會產生氣體導致電池鼓脹,在高溫、外力衝擊等情況下,存在安全隱患。對此,LG化學將通過引入鋁元素,來平衡高鎳帶來的不穩定性。

挑戰寧德時代霸主地位

對於積極推動高鎳三元電池量產的寧德時代來說,「動力電池白名單」放開之後,LG化學成了第一個進場奪食的強敵。

自去年進入特斯拉中國供應鏈以來,LG化學在動力電池領域高歌猛進。該公司財報顯示,今年前三季度,LG化學動力電池的裝機量同比增長110%,達到近20GWh,其中國產特斯拉貢獻了約4.7GWh需求。

據SNE Research調研數據,截至今年前三季度,LG化學成為全球最大裝機量電池商,一舉超越盤踞榜首3年的寧德時代。這家韓國動力電池王牌企業預計,2020年全年動力電池的銷量將達到40-45GWh,2021年銷量同比翻番至80-90GWh。東吳證券分析師也表示,作為歐洲電動車市場主供應商及國產特斯拉重要供應商,LG化學2021年的出貨量將延續80%-100%的高增長。

圖片來源:遠川研究所

圖片來源:遠川研究所

此消彼長,寧德時代的相關技術卻沒有贏得「電池大客戶」特斯拉的青睞。在今年年初與特斯拉籤署的採購協議中,寧德時代僅為後者提供磷酸鐵鋰電池,而並非其最擅長的三元鋰電池。

事實上,早在2018年,相較於當時的電池排頭兵松下,中國企業在高鎳三元體系動力電池的技術和應用上已落後了至少2-3年。「隨著時間的推移,差距在繼續拉大。」一位電池行業從業者對未來汽車日報(ID:auto-time)表示。

目前,中國掌握高鎳材料和高鎳電池量產應用能力的企業較少。在動力電池產業上遊的四大關鍵材料(正極材料、負極材料、隔膜、電解液)領域,日韓企業居於技術主導地位,包括更尖端的高鎳三元材料和配套的添加劑材料等。

寧德時代並未坐以待斃。未來汽車日報曾獨家獲悉,智己汽車正在與寧德時代共同開發「摻矽補鋰電芯」技術,搭載該技術的電池產品續航裡程將突破1000公裡。

此外,相較於松下、LG化學,中國電池廠商擁有更加完整的產業鏈和成本控制能力。寧德時代動力電池原材料供應商100%來自國內,而且利用「多供應商」模式平衡採購價格。

不過,動力電池領域未來的戰爭或許將更加複雜。除了寧德時代與LG化學待一決高下,正在有新的強敵不斷入局。特斯拉或將於下個月派代表團赴印尼考察,考慮在當地興建電池工廠;蘋果正在研究「LFP」磷酸鐵鋰電池,未來蘋果電動汽車可能將採用自研電池技術。究竟,誰才能成為電池領域真正的王者?

作者 | 張一

編輯 | 李歡歡

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