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即将取代三元锂电池?蜂巢能源发布无钴电池,续航达880公里
近年来为了汽车产业的可持续发展,新能源汽车一度成为大热的话题。而从全球范围来看,不仅多个国家都推出了燃油车禁止销售年限,全球政府也都在推动新能源汽车的推广和使用。而发展新能源汽车,更是使我国从汽车大国迈向汽车强国的必经之路。
而随着新能源汽车的需求进一步扩大,人们对它的要求也日益增多,既要考虑到续航水平、安全性还要做到可持续发展,这对于新能源汽车的核心动力电池来说是一个相当大的考验。
在5月18日,蜂巢能源科技公司在《无钴·芯未来》线上发布会上亮相两款无钴电池,伴随着这两款电池的发布,是否能告别曾经的三元锂电池,而开启动力电池的2.0时代?
钴资源越来越稀缺,无钴电池已然成刚需
据悉市场上大多数车企,除了比亚迪自己坚持走磷酸铁锂技术路线以外,其他的大多数企业都是采用的三元锂电池。而在三元锂电池的正极材料里,钴元素一直是不可缺少的重要元素之一,不但可以稳定材料的层状结构,还可以提高材料的循环和倍率性能。
但是唯一的缺点是钴在地壳中的含量较低,丰度仅为0.0025%,全球陆地钴的储量约为710万吨,且由于区域分布集中,其中52%左右在刚果(金),而其他国家和地区的储量较少,所以近年来钴的价格也是一直飙升。在全球钴元素消耗中,其中大约50%都用在锂电池上,
预计到了2026年以后钴就供不应求了,有限的资源,并不能支撑现在新能源汽车的发展。
早前特斯拉就标榜自己将搭载"无钴"电池引发热议,但是后来证实只是使用了磷酸铁锂电池的国产Model3,而前不久的比亚迪"刀片电池"也成为热门,但也只是通过CTP无模组方式和使用磷酸铁锂材料,而无钴电池还要多久才来?蜂巢能源就率先给出了自己的答案。
超长公里安全续航,蜂巢无钴电池来袭
蜂巢能源基于材料体系的前瞻性研发,在全球首先发布了基于无钴材料的电芯产品,并且在《无钴·芯未来》线上发布会上亮相了两款无钴电池。
第一款产品是基于590模组的电芯设计,容量为115Ah,电芯的能量密度达到245wh/kg,据悉该款电池可以搭载到目前大部分新的纯电平台,并且有着出色的循环寿命和日历寿命特性,拥有这款电芯在整车端能够实现15年120万公里的质保,并且将在2021年6月推向市场。
第二款产品是L6薄片无钴长电芯,容量为226Ah,且该产品还正在与汽车企业合作开发,在先进的矩阵式PACK设计支持下,是全球第一款可以实现880公里的续航里程车型,预计将在2021年下半年实现量产。
可以说880公里的续航水平完全解决了现在电动车的里程焦虑问题,并且在实现高续航的同时NMY无钴电池还通过了国际和欧标的全部安全性测试,在安全性能上完全优于三元锂电池。可以说蜂巢能源的无钴电池产品开创了动力电池的新品类,解决了现阶段电动车在续航、电池衰减和安全三大痛点。同时也解决钴资源稀缺问题,即将开启动力电池的2.0时代。
用"芯"做技术,立足全球市场
蜂巢能源科技公司自2012年切入电芯研究工作,2018年从长城汽车完全剥离成为一家独立的动力电池供应商,一直以来就在专注于动力电池的发展。早在去年的法兰克福车展上蜂巢能源的无钴电池就在该国际大舞台上受到全球的关注,不少汽车行业巨头如戴姆勒、大众、保时捷等对此抱有极大兴趣。
而蜂巢能源科技在全球范围内,作为第一家在方形铝壳电芯上采用"高速碟片工艺"的电芯智能制造工厂,并且通过严格制程管理打造真正的汽车级的动力电池,也在着力于全球化的布局和成为全球动力电池的供应链。
有了无钴电池的加持,蜂巢能源将在动力电池产业上走得更稳更久远。相信无钴电池若能如期投入市场,届时将带了的不仅仅只是一个企业的新技术,更是为动力电池行业带来了一个全新的发展方向,拭目以待。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
降钴是主流,但别被“无钴”带跑偏
“无钴”电池掀起的汹涌浪潮所创造的宣传效果,仿佛“新生活”就在眼前。但是,我们认真思考一下,对于“无钴”这个概念,就会心生疑窦。
什么叫“无钴”?磷酸铁锂也很“无钴”的好吧!如果不界定清楚范围,这个说法很容易把人带偏。而特斯拉凭借强大的“带货能力”,将“无钴”概念的火星点燃,“燎”起了一轮强关注,但是特斯拉打了个擦边球就闪了。我们没等着特斯拉,却等来了蜂巢。
蜂巢能源科技公司5月18日抢先亮相了两款无钴电池。说起来很牛,这两款电池使用了NMX无钴材料,提供了高循环寿命、高安全性和高能量密度的技术优势。
第一款产品是是基于590模组的电芯设计,容量为115Ah,电芯的能量密度达到245wh/kg。由于是在通用化电芯尺寸设计基础上完成,所以能够搭载到目前大部分新的纯电平台上,并宣称能够实现15年120万公里质保。而第二款是正在与长城合作开发的一款产品,是L6薄片无钴长电芯,容量226Ah,通过矩阵式PACK设计,可以实现880公里的续航里程。
按照蜂巢能源董事长杨红新介绍,两款“无钴”电池最早2021年6月能够量产。无疑,如果这种技术正式落地的话,能真正跨越里程焦虑。不过,既然还有一年以上时间才能量产,我们不妨来观察一下,这个“无钴”的含金量到底有多高?
“无钴”如何做到
这次发布虽说无异于“亮剑”,但是细节方面还是要推敲一下。此外,我们不能忘记,宁德时代也有自己的“无钴”技术储备,这是宁德时代5月11日发布2019年业绩时候透露的,但宁德时代还是比较谦虚,没有讲更多信息。
回头来说,现在车企主要用的三元锂电池为什么要用到钴?做到“无钴”难度在哪里?(提前交待一下,有些基础的知识,比如钴的储量情况、NCM还是NCA、523/622/811啥的,请先自行百度一下哈,我们直接说重点。)
实际上,钴的作用就是为了抑制锂电池的“镍锂混排”现象。因为,如果发生“镍锂混排”现象,那么三元锂电池里面的微观结构可能就彻底发生混乱,会导致电池寿命和容量大幅缩短,甚至发生其它危险。
除此之外,钴还可以降低材料的阻抗值,提高材料电子电导率,改善倍率性能、降低电芯内阻等等,原则上是不可替代的。而且,因为钴太贵了,就算因为特斯拉的缘故大跌,电解钴现在也要25万元/吨,而且储量少又架不住不断增长的需求,所以特斯拉这种能狠心烧钱的主,才想着把钴给去了。
那么,蜂巢是通过什么手段来达到“无钴”的呢?
第一个,是阳离子掺杂技术。也就是通过提高材料的上限电压,将能量密度提高40%(相比磷酸铁锂)。蜂巢说自己采用了“两种化学键能更大的元素”来替代钴,可以在4.3~4.35V高电压下稳定工作,能量密度提高而且成本降低。
第二个是单晶技术。单晶的颗粒强度更强,结构更加稳定,耐压力强度可以提高10倍。这么说吧,单晶电芯寿命可以比多晶高镍三元高出70%。这次综合来看,就像蜂巢能源市场总监郝雷明确认的,是用了尖晶镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)做正极材料。
其实,之前就有很多人尝试用包括尖晶镍锰酸锂LiNi0.5Mn1.5O4在内的尖晶石锰酸锂LiMn2O4、富锂锰基Li2MnO3、镍酸锂LiNiO2等正极材料来替代钴,不过大多数正极材料在高温性能、能量密度和循环寿命上不如三元锂电池。
第三个算是黑科技——纳米网络化包覆。通过在单晶表面包覆一层纳米氧化物,可以减少正极材料与电解液的副反应,有效改善高电压下的材料循环性能。
但是,由于蜂巢对这三项技术没有提供更多的细节,我们只有等明年量产以后才能验证。
还有一个非常现实的匹配问题要解决,就像真锂研究总裁墨柯说的,“镍锰酸锂材料最大的问题是目前还找不到与之匹配的电解液体系。现有的六氟磷酸锂电解液体系因为电压不够5伏会被分解,电池也会随之失效。”蜂巢选择镍锰进行“无钴”突破,匹配的难度应该不会不考虑吧?
此外,我们从蜂巢的“技术创新曲线”上可以看出,到2022年“无钴”电池的能量密度才能超过三元锂电池,所以,我们不用期望太高。而且,2022年,真正的竞争对手会来。
“无钴”还是“四元”?
要说“无钴”是颠覆性技术,恐怕谈不上。为什么这么说?因为,“无钴”从技术上来说难度很大。早就有国内外专家说过,“钴元素在三元材料中短期内无法完全消除替代。”而且,前瞻技术研发和量产落地是两回事,毕竟NCM811电池都才刚开始应用。
根据研究机构EVTank最新的数据,今年1~4月国内三元锂电池装机量占比升至72.87%,而磷酸铁锂电池(LFP)进一步跌至22.93%,锰酸锂电池(LMO)以及其他电池加起来占的比例不足5%。所以,三元锂电池目前的地位还是非常稳固的。
此外,2月份的一次业内座谈会上,行业人士也就特斯拉的“无钴”说法进行了探讨,并认为:
首先,特斯拉所讲的“无钴电池”大概率指的是磷酸铁锂(LFP),包括国外媒体也已经确认过这件事。而且,就算特斯拉真的用“无钴”正极材料锂电池,年减少的钴用量不过几百吨。而2020年全球钴消费量预计增长11%至14.8万吨,2020~2025年期间预计保持7%左右的年均增速,因此特斯拉的技术路线变化,其实对钴消费的整体影响相对有限。
其次,现阶段国内没有一家企业可以实现真正意义的无钴正极材料的批量化生产和销售。而行业人士也认为,特斯拉选用磷酸铁锂主要是基于成本考虑,并不意味着三元电池的性能存在问题。换芯后,低配版Model 3预计电池成本将下降20%~30%,初期整车成本预计下降2万元以上。这也意味着其售价会降到25万元左右。
此外,我们不仅要看蜂巢这样的国内电池企业在做什么,也要看看它们的国际对手们在做什么。事实上,更多企业正在布局镍钴锰铝(NCMA)“四元”锂电池。而领军的通用汽车,今年3月公布了自主研发的Ultium动力电池包。
Ultium应该算是第一种将量产的NCMA四元锂电池,通过加入铝,可以将电池中的钴含量降低约70%,这种电池包容量比传统圆柱形电池包多20倍,续航里程可达到400英里(约650公里)或更高。而且,为顺利实现推进产能建设,通用汽车与LG化学合资23亿美元(约合人民币162亿元)成立合资公司Ultium Cells LLC,来进行联合研发和生产。
而根据去年7月份的“蜂巢能源品牌战略规划及产品发布会”的内容,蜂巢自己也在开发NCMA四元锂电池的项目,但是还处于概念性阶段,2018年9月蜂巢公司立项,当时预计2019年年底完成材料的前期开发,2020年12月计划完成材料的确定,并预计在2022年11月达到四元电芯商品化量产。从时间上来说,会比“无钴”还要慢一些。
但不管怎么说,四元锂电池一旦成功量产,冲击性还是很高的。电池组的成本也能降低很多,将会下降至100美元/kWh(约合694元/kWh),也就是真正能对抗燃油车成本的终极目标价格。这对于蜂巢发布的“无钴”镍锰酸锂电池来说,可能是最重要的对手。
中国科学院物理研究所李泓博士说过,“电池是一个很复杂的体系,一个新材料的商业化,必须要所有配套材料同步革新,这本身就是一个相对复杂、长周期的开发;而产品开发完成后,还有小试、中试、量产,期间不断修正也是一个漫长过程,因此,电池技术革新确实是一个相对缓慢的事情。”
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同样我们来看蜂巢,虽然已经完成了“无钴”电池的技术攻关,目前还只是一个“概念产品”,从过程来说,“无钴”电池去年年底完成材料开发工作,今年3月完成材料体系优化和4月的材料中试,发布会以后,要到8月体系定型,再经过各种可靠性及性能等验证之后,2021年11月实现无钴电芯量产,速度已经算是相当快的了。
因此,“无钴”电池的落地需要1~2年时间是毋庸置疑的,过于高调的宣传会适得其反,我们在此之前还是应该踏踏实实地做好基础工作。再说,无论是“四元”电池还是“无钴”电池,都不是最终的解决方案。我们可以看看蜂巢的技术发展曲线图,最终它的目标还是要走到固态电池上去的。
文/王小西
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本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
?动力电池打响“去钴战”
作者 | 刘丹丹
编辑 |?王双双
5月18日,蜂巢能源的“无钴,芯未来”发布会,又一次将贵金属钴推上舆论关注的焦点。
作为一种银灰色富有光泽的金属,钴曾经是颇受艺术家青睐的蓝色颜料来源。然而伴随着电动汽车浪潮的兴起,钴“摇身一变”成为锂电池制造过程中不可替代的正极材料。
一边是水涨船高的钴金属价格,一边受制经济与工业水平大量使用童工的非法采矿,在非洲刚果(金)这片钴金属主要产地上,每一克钴元素可能都掺杂着鲜血。
不过,从今年开始,这种“魔幻”的现实或将得以改善。2月份特斯拉表示将自主研发含钴量可能为零的新电池、3月比亚迪推出刀片电池、5月宁德时代透露无钴电池技术储备、广汽新能源表示石墨烯电池量产研发工作将从实验室走上实车…...对于多家车企的一系列举动,业内人士表示,一场动力电池“去钴战”正在打响。
01
企业的“去钴化”探索
一直以来,在动力电池产业中,磷酸铁锂与三元材料电池之间的技术路线之争未曾停歇。更加安全的磷酸铁锂电池能量密度不高,续航能力更强的三元材料电池稳定性较差。尤其值得注意的是,三元锂电池在制造过程中还必须使用昂贵的钴金属当作正极材料。
尽管现在大部分车企在生产电动车时,都选择了三元锂电池,但“去钴”仍是新能源巨头车企以及动力电池厂商的重要研究课题之一。
作为全球新能源电动车的风向标,特斯拉也长期饱受电池成本之苦,公司CEO马斯克一直有着“无钴”的想法。2018年6月,对于有观点认为钴供给稀少将成为Model3扩产的“绊脚石”,马斯克回应称,旗下电池的钴使用量已低于3%,次代电池用量还将降至零。今年2月18日,特斯拉对外透露消息称,其将自主研发新电池。有业内人士告诉记者:“这种新电池的含钴量可能为零”。据了解,特斯拉将在5月第三周举办的“电池日”公布最新的“无钴”电池技术。
3月29日,比亚迪正式发布刀片电池。按照比亚迪官方透露的数据,刀片电池有极强的安全性和稳定性,在普通磷酸铁锂难以解决的能量密度问题上实现了不小的突破,“未来两年内规划单体能量密度提升至180Wh/kg,系统能量密度提升至160Wh/kg”。对此,业内人士评价道:“当更加安全的刀片电池克服了能量密度难题,三元材料电池将很快失去霸主地位。”
5月11日,宁德时代也透露了新研发方向。在2019年业绩发布网上说明会上,宁德时代董事长曾毓群表示,宁德时代有自己的无钴电池技术储备,目前研发进展顺利,正在想办法完善供应链,“因为是一个全新的、颠覆性的产品”。
5月13日,广汽新能源也对外宣布,今年底石墨烯电池量产研发工作将从实验室走向实车,广汽新能源埃安车型将搭载相关技术成果。据了解,这种“超级快充电池”仅需8分钟就可以将电池充电至85%,充电时间与传统燃油车的加油时间相当。
仅仅5天之后的5月18日,蜂巢能源正式发布两款无钴电池。在技术上,蜂巢选择通过用与钴相近的同族元素替代钴来实现“去钴”。据了解,该产品最早将于2021年6月份推向市场。
02
多重因素推动企业“去钴”
为什么“去钴”会成为趋势?这背后不仅涉及成本与技术,也牵扯到企业社会责任。
公开数据显示,截至目前全球探明的钴资源储量仅为700万吨左右。“由于战略稀缺性,中国、澳大利亚以及加拿大境内的钴矿资源已经处于限制开采状态。而伴随着5G的普及,钴价格更是一路水涨船高,今年最高已经达到28万元/吨,历史最高记录达到80万元/吨。”一位材料专家告诉记者。
以特斯拉曾经于2018年公布的Model3电池钴用量4.5kg/辆这一数据为例,按照当年年底钴报价34.7元/吨的价格计算,在2018年卖出约为138000辆Model 3的特斯拉,仅为生产Model 3就将花费超过2.15亿元购买钴金属。对于所有如特斯拉一样使用三元锂电池的车企来说,这将是一笔巨大的成本。
在成本之外,技术瓶颈也是“去钴化”的一个原因。国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组专家肖成伟曾表示,三元锂离子动力电池目前已经看到能量密度的“天花板”了,高镍材料、碳硅负极的锂电池单体能量密度最高在300Wh/kg左右,正负不超过20Wh/kg。
而最新公开数据显示,目前实现量产的三元锂电池单体能量密度普遍已经达到200wh/kg,包体160wh/kg,这意味着行业“天花板”已经触手可及。有动力电池研究人员告诉记者:“三元锂电池短期内已经很难有大的突破,厂商的下一步要么是研究去钴降低成本,要么是寻找新的技术突破口。”
或许相比于成本以及技术这两个原因,企业社会责任看起来与钴金属没有太大关系,但事实上这也是企业考虑“去钴”的重要原因。
位于非洲的刚果(金)地区拥有着占全球已探明钴储量的49%,但受限于经济以及工业发展水平,刚果(金)地区有大量的手抓矿(人力开采,往往使用童工)以及非法开采。同时,在童工、黑矿问题之外,非法采矿也给当地环境带来了一系列污染,受此影响,部分村落肿瘤发病率居高不下。对于使用钴的电动车型,有媒体曾经用“生来带着‘原罪’”来形容。
03
“去钴”存在无限可能
一边是新能源汽车产业对钴元素的依赖居高不下,一边是成本、技术以及企业社会责任要求实现“去钴”,“摆在企业面前的是一条两难的路。”动力电池专家告诉记者。
据上述专家介绍,钴作为三元电池的重要原料之一,主要起稳定结构的作用。目前还找不到其他的新材料可以替代钴在三元电池中的作用。三元电池谈论‘去钴化’只能说是降低钴的用量,如果想实现完全去钴,未来两到三年内,全球电池厂商都做不到量产。
“目前,三元材料的去钴发展方向,一是让材料具有更高电压,二是使材料具有更高容量。其中,在具备更高电压路线上,如果想要实现去钴,三元材料镍钴锰则变成二元材料镍锰酸锂,但目前还没有能与之匹配的电解液。因此目前更可能实现的路线是寻找高容量的材料”,在阐述完“去钴”路线后,该专家还告诉记者他关于特斯拉无钴电池的猜想,“或许是干电池技术+超级电容”技术。
据了解,特斯拉曾于2019年5月收购了全球超级电容与干电极技术领域的龙头企业——Maxwell,其已经在电池“去钴”上探索了多种可能。
在三元材料之外,该专家认为,本质为磷酸铁锂电池的刀片电池如果能突破能量密度限制,或许将有机会取代三元锂电池的地位。蜂巢能源最新发布的通过用与钴相近的元素替代的路线也存在无限可能。只不过,一切都需要交给时间来考验。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
特斯拉进攻无钴电池,三元锂电池失宠?
电池技术多元化,坐在全球新能源汽车销量冠军宝座上的特斯拉采用哪种电池,这备受瞩目。
近日,动力电池巨头宁德时代称,正在与特斯拉商讨在国产特斯拉车型上使用不含钴的动力电池。消息一出,一度引发多家钴业企业的股价跌停。“无钴”电池被业内认为是宁德时代的磷酸铁锂电池。不过,特斯拉指出,“无钴”可能会存在多种技术路线。
与此同时,比亚迪首款搭载“刀片”磷酸铁锂电池的汉EV车型的能量密度及相关参数也被披露,宁德时代也推出CTP电池管理控制技术。
磷酸铁锂、三元锂等动力电池之间的博弈越发激烈。中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教认为,不同技术路线动力电池“扬长补短”的趋势也愈加明显。
特斯拉的“无钴”之路
于清教称,目前动力电池行业主要两种技术路线为磷酸铁锂电池与三元锂电池,前者成本更低、稳定性相对较好,主要用在商用车,而后者能量密度相对较高,主要用在乘用车的局势已初显。
值得注意的是,此前特斯拉合作的松下是NCA(镍钴铝)模式的三元锂电池,特斯拉前不久合作的LG化学,其主营业务也是三元锂电池,并主推NCM811高镍三元锂电池技术路线。
特斯拉创始人马斯克在2018年6月曾称,致力于减少钴的用量,当时高镍电池的钴元素用量为3%左右,在下一代车型中,将钴元素彻底在原料清单中除掉。
一位要求匿名的外资电池企业工程师向第一汽车频道记者解释称,特斯拉作为较早从钴酸锂电池转换到三元锂电池的企业,一直以来与其他电池企业所采用的技术标准不一致,这种方式为特斯拉带来了一定的技术优势,但也使特斯拉方面的成本出现较大幅度的上涨。
目前,三元锂电池又主要分为NCM(镍钴锰)及NCA(镍钴铝)两种模式。在NCA模式中,铝的含量非常少,因此可以理解它接近二元材料,以铝(过渡金属)代替锰,是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性,借此增强材料的稳定性,提高材料的循环性能。
“虽然两者均为电池正极材料,但在NCA模式下的铝为两性金属,不易沉淀,且不易生成纯粹的正极材料,因此沉淀所需的成本费用较高,而NCA材料制作工艺上存在门槛,也导致只能有松下等极少数企业正在生产NCA电池,成本相较于同等能量密度的其他动力电池要高出近20%,这对于目前处于电池货源紧缺状态的特斯拉来讲,显然是无法接受的。”不过,上述工程师也表示,NCA模式确实能够有效地让钴的用量减少,以2012年的特斯拉ModelS及2018年的Model3作比较,使用钴酸锂的前者钴含量为11kg,而在NCA模式成熟后生产的后者钴含量已经降低至4.5kg。
在安信证券新能源汽车首席分析师邓永康看来,减少钴的使用量背后,最根本的原因仍是钴价格的快速上涨。随着5G等新兴事物的兴起,这会导致钴的供需缺口会在2020年急剧拉大,且钴的采矿成本不断提升,也使钴元素的价格持续处于不稳定的状态,因此这对于致力于降低成本的特斯拉来讲,并不是一种良好的选择。
汽车行业分析师张强也认为,特斯拉在中国设工厂的目的,与进一步节省成本有着很大的关联,而虽然使用新型的电池将导致设计成本的增加,但设计成本是一次性的费用,而设计出低端版本以后,由于电池材料价格的波动,对于特斯拉的平摊成本下降作用远大于增加一笔设计成本。
事实上,特斯拉并没有明确“无钴”方案的具体技术路线,但目前能够使钴的用量保持在NCA同等水平的替代方案已经出现。上述工程师认为,目前可供特斯拉选择的技术路线有两种,一种是引入不使用钴的磷酸铁锂电池;另一种则是采用NCM811高镍电池向NCMA(镍钴锰铝)四元电池进阶的路线,并在过程中逐渐以经过处理的其他包覆元素来代替钴,但前者会导致能量密度下降,后者则具有潜在安全风险。
“目前,两者之间的折中方案也有出现,例如向低配版提供NCM622三元锂电池,续航里程保持在400km左右,既能够降低成本,又能够合理控制安全风险,且能够满足特斯拉立刻降低成本20%的需求,但这也会导致特斯拉品牌价值的下降。”上述工程师分析道。
如何扬长避短
目前,押注那一条动力电池技术路线,并不是特斯拉一家的苦恼,动力电池领域普遍遇到这种困扰。
动力电池企业宁德时代及比亚迪不断寻求突破。宁德时代推出CTP电池,从磷酸铁锂出发,未来将拓展到高镍三元锂电池,注重电池系统的创新。比亚迪主推刀片电池技术,以磷酸铁锂电池作为基础,注重工艺的创新。在高工锂电研究所研究员左伟峰看来,双方各有优势,但也各有短板。
CTP技术有望将电池包体积利用率提高,通过减少零部件数量,进而能够降低近三成的成本;而刀片电池则在工艺层面进行创新,能够通过有效提高能量密度三成,达到降低成本、提高效率的效果,左伟峰认为,两者均在一定程度上解决了自身技术所具有的缺陷。
近期,工信部部长苗圩在参加论坛时曾表示,2020年新能源汽车补贴不会大幅度退坡。根据目前国家规定的以能量密度为主的乘用车补贴政策,三元锂电池能够轻松跨过140Wh/kg的关口,而磷酸铁锂电池则一直难以达到,但根据首款搭载第一代刀片电池的汉EV的能量密度来看,磷酸铁锂电池也有望突破补贴的“及格线”,这也使磷酸铁锂电池重新得以关注,而刀片电池通过加长、加薄电芯,使在同等体积的电池下,能够保证续航里程提高至与三元锂电池可竞争的水平。
不过,两者也存在弱点。以刀片电池为首的磷酸铁锂电池仍然要面对电芯长度所引发的成本提高,以及可耐温度较低的考验,而对于搭载CTP技术的高镍电池来讲,尤其是对于特斯拉等模组化趋势较明显的整车厂,其整体系统化会导致维修难度的增高。因此,前者主要着眼于比亚迪即将进行动力电池部门的分割后,凭借比亚迪在商用车的应用基础,向乘用车企业进行推广。而宁德时代则将CTP技术的推广对象转向缺乏技术系统化整合的本土车企,而在模组搭配完整的外资车企,则主要采取类似于特斯拉的定制化电池生产政策。
韩系部分电池企业及蜂巢等少部分国内企业则开始探索由高镍三元电池向NCMA四元电池软包模组化进阶的路线。第一汽车频道记者了解到,NCMA四元电池概念提自2016年,由韩国汉阳大学及韩国本土动力电池企业共同提出,该路线指在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素,抑制铝元素的不稳定杂质生成,从而显著的提升材料的循环寿命。
不过,NCMA电池尚未进入市场应用阶段,动力电池企业还是主攻三元电池,即便如此,以LG化学为代表的590软包模组,仍由于在模块的系统化方面具有技术的优势,不仅能量密度可达180Wh/kg,还可以做到在同样条件下的生产成本低于国内大多数企业。动力电池市场调研机构SNEResearch的CEO金光宙表示,虽然目前宁德时代能够生产最高约178Wh/kg的动力电池组,但同等能量密度下,其生产成本仍然较高。
特斯拉打破完全依赖松下动力电池的局面,一下新增了LG化学和宁德时代两家合作伙伴,开始探索动力电池多元化路线,未来是三元锂电池还是磷酸铁锂占到上风,这将取决于哪种动力电池的技术突破更快并让电动车的成本更低以及更安全。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。