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動(dòng)力電池邁入高能量密度時(shí)代

 眾所周知,目前磷酸鐵鋰受到材料自身性能和技術(shù)的限制,電芯的能量密度無(wú)法達(dá)到2020年300Wh/kg的要求。而目前市場(chǎng)上主流的三元523 材料電池能量密度可以達(dá)到160-200wh/kg,而三元622材料可以達(dá)到230wh/kg,但都很難達(dá)到2020年的目標(biāo)。

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據(jù)了解,當(dāng)前國(guó)內(nèi)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn)的三元鋰電池依然以523材料為主,部分動(dòng)力電池企業(yè)能夠量產(chǎn)622材料電池。而高鎳811材料的逐漸量產(chǎn),也意味著中國(guó)動(dòng)力電池業(yè)即將進(jìn)入高能量密度時(shí)代。業(yè)內(nèi)專家表示,2018年將是高鎳811材料電池量產(chǎn)元年。目前,811材料主要是在技術(shù)比較成熟的圓柱電池上量產(chǎn),之后將逐步應(yīng)用于方形及軟包電池。

“預(yù)計(jì)今年全國(guó)811出貨量在15000-20000噸,其中寧波金和有超過(guò)12000噸產(chǎn)能釋放。由于鈷價(jià)格走高,523的價(jià)格為23-23.5萬(wàn)元/噸,811價(jià)格為26-27萬(wàn)元/噸,811的性價(jià)比超過(guò)523。如果技術(shù)成熟,下游將會(huì)盡快切換到811。”

長(zhǎng)期以來(lái),動(dòng)力電池業(yè)一直存在著磷酸鐵鋰和三元電池的路線之爭(zhēng),而隨著國(guó)家對(duì)新能源補(bǔ)貼政策的調(diào)整以及原材料市場(chǎng)價(jià)格變化等因素,三元材料在市場(chǎng)上的比重不斷提升,而一直堅(jiān)持磷酸鐵鋰路線的比亞迪由于在三元路線布局上的缺失,其國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池冠軍地位被寧德時(shí)代取代,轉(zhuǎn)而采取磷酸鐵鋰和三元雙路線并重的戰(zhàn)略,國(guó)內(nèi)其他動(dòng)力電池企業(yè)也紛紛加入布局三元電池的大軍。

根據(jù)國(guó)家工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委和科技部聯(lián)合印發(fā)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,明確到2020年,新能源汽車年產(chǎn)銷達(dá)到200萬(wàn)輛,動(dòng)力電池單體能量密度達(dá)到300Wh/kg以上,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg,系統(tǒng)能量密度力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg、成本降至1元/ Wh以下。到2025年,新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上,動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到350Wh/kg。

眾所周知,目前磷酸鐵鋰受到材料自身性能和技術(shù)的限制,電芯的能量密度無(wú)法達(dá)到2020年300Wh/kg的要求。而目前市場(chǎng)上主流的三元523 材料電池能量密度可以達(dá)到160-200wh/kg,而三元622材料可以達(dá)到230wh/kg,但都很難達(dá)到2020年的目標(biāo)。所以未來(lái)需要大力發(fā)展高鎳的三元NCM 811和NCA材料。

“提質(zhì)降本”是近年來(lái)動(dòng)力電池業(yè)發(fā)展的主旋律,2018年市場(chǎng)加速洗牌,行業(yè)聚集現(xiàn)象進(jìn)一步加劇。而由于市場(chǎng)供需失衡導(dǎo)致上游鈷等原材料價(jià)格一路走高,導(dǎo)致很多企業(yè)加快了三元材料高鎳低鈷化進(jìn)程,以降低生產(chǎn)成本。國(guó)軒高科相關(guān)負(fù)責(zé)人向電池中國(guó)網(wǎng)表示,國(guó)軒高科將繼續(xù)提高電池能量密度及三元正極材料中鎳含量比例,從而降低每千瓦時(shí)電池的鈷金屬用量。

根據(jù)測(cè)算,如果企業(yè)采用811正極材料,其電池的制造成本可以降低6-8%。市場(chǎng)成熟的18650動(dòng)力電池采用532正極材料,電芯容量為2.5AH,而采用811正極材料,容量可達(dá)2.75AH。采用811正極材料單位wh成本為0.39元,而采用532正極材料單位wh成本為0.414元,成本下降6%。采用811單個(gè)電芯的正極材料重量下降9%,而對(duì)應(yīng)隔膜、電解液、銅箔等成本也將有所下降。經(jīng)綜合測(cè)算,如采用811材料生產(chǎn)的三元電芯,單位成本將下降約7%,而考慮到PACK后,綜合單位wh成本下降幅度可達(dá)8%以上,降幅非常可觀。

另外,因?yàn)?11材料電池的能量密度比較高,所以裝載811材料電池的新能源汽車補(bǔ)貼額度也要比裝載622和532的高,這樣高鎳電池的綜合性價(jià)就具備了相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。

據(jù)關(guān)人士透露,目前國(guó)內(nèi)的圓柱型811材料電池已經(jīng)基本解決了技術(shù)問(wèn)題,2017年的時(shí)候國(guó)內(nèi)已有少數(shù)幾家圓柱電池企業(yè)能較好地應(yīng)用811材料,用量達(dá)到上百噸,2018年技術(shù)會(huì)更加完善。在軟包和方形大電池方面,811材料電池技術(shù)在2019年可能會(huì)成熟。

電池中國(guó)網(wǎng)認(rèn)為,高鎳811材料電池屬于新型技術(shù),在實(shí)際生產(chǎn)制造的某些環(huán)節(jié)還不盡成熟,還需要電池企業(yè)不斷加大科研投入,在產(chǎn)品和工藝上進(jìn)行優(yōu)化。但2018年部分高鎳811材料電池的量產(chǎn)表明,我國(guó)動(dòng)力電池業(yè)整體進(jìn)入高能量密度時(shí)代已經(jīng)不遠(yuǎn)了。

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