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“刀片电池”横空出世,比亚迪激活了磷酸铁锂电池的“第二春”?
“刀片电池”的横空出世,令新能源界掀起新一轮的热议。在电动车百人会上,比亚迪董事长兼总裁王传福首次提及了比亚迪的”刀片电池”,这是基于磷酸铁锂技术打造的全新电池技术,其将率先应用于比亚迪全新中大型新能源轿车汉上。”刀片电池”的加入,令这款新车能获得至高605KM的纯电续航里程。
目前,市面上在售的新能源汽车电池组大致可分为两大类,乘用车电池组大多为三元锂电池,而磷酸铁锂电池则更常出现在商用车型上。
据统计,2019年新能源汽车装机量约为117.5万辆,其中三元锂电池装机量为37.5GWh,占比达60%,而磷酸铁锂电池装机量为20GWh,占比仅为32%。令两种技术路线形成如此大差距的因素是什么?这还得从政策讲起。
电池技术路线的逐鹿,磷酸铁锂电池将扳回一城
众所周知,磷酸铁锂电池是比亚迪的发家之作,而我国新能源汽车在发展初期,走的是国家推广、补贴和商用的路线,因此彼时的比亚迪凭借磷酸铁锂技术路线占据了先导优势。
直至后来,我国新能源汽车补贴政策开始倾向续航里程和能量密度方面,于是高能量密度和高续航里程成为了获得高补贴的重点。
在同等体积、同等重量的情况下,三元锂电池更高续航、更大能量密度、更高效充电效率的优势尽显,加之政策导向作用,令三元锂电池后来居上。由此令不少车企都弃用磷酸铁锂电池,转投三元锂电池。
目前,主流的三元锂电池多为以镍钴锰为正极材料的电池。这种电池中,镍含量的占比越高,意味着电池的能量密度越大,但相应的动力电池的稳定性越差;而锰含量越高,动力电池的稳定性越高,但能量密度越低。根据镍钴锰的含量配比,镍钴锰三元锂电池又被分为532、622、811等类别。
受限于三元锂电池的特性,不少车企在推高能量密度的同时,也伴随着不少的汽车自燃情况发生。仅去年国内就有超百起新能源乘用车原地自燃的事故发生,由此也令消费者对新能源车可靠性产生更大的顾虑。
相反,磷酸铁锂电池在安全性方面拥有更高的保障,但能量密度一直是制约其发展的瓶颈,而”刀片电池”的诞生正好解决这一难题。
技术革新,令磷酸铁锂电池焕发“第二春”
所谓的”刀片电池”,实质上本体亦是磷酸铁锂电池,只是新技术通过改变电芯布局形态,使其在更小的体积内,储纳更大的能量。据比亚迪的申请专利显示,全新的”刀片电池”所采用的是方形铝壳的长电芯设计方案,将电芯进行扁平化的设计,其电芯的最长长度可以达到2.5米,是传统磷酸铁锂电池的十倍以上。
之所以被命名为”刀片电池”,是因为这样的长电芯通过阵列式布局,可像“刀片”一样插入电池包。如此做法,一来可大幅提升电池组的空间利用率、增加能量密度,据工信部信息显示,搭载于比亚迪汉EV上的”刀片电池”能量密度重量比140Wh/kg。
其次,能保证各个电芯拥有足够大的散热面积,使整体散热性更优。再者,较以往的磷酸铁锂电池,”刀片电池”的电芯还可实现无模组化,直接集成为电池包,从而大幅提升集成效率。此外,”刀片电池”的使用寿命较传统三元锂电池更高,电池循环次数得以大幅提升,最高可达百万公里使用寿命。
另一方面,由于”刀片电池”的失控温度高于三元锂电池,因此其安全性也更高,在抗变形、耐挤压、刺穿方面的表现更强,电池组内部的短路几率微乎其微,不易诱发新能源车原地自燃现象。
“刀片电池”做先导,电池制造者正击破技术壁垒
实际上,磷酸铁锂电池和三元锂电池的技术并没有绝对的孰胜孰优,只存在相对的适用性。比亚迪通过对磷酸铁锂电池的短板进行创新升级,使其各方面的表现更为出色,在市场逐渐失去政策倾斜的情况下崭露头角,与三元锂电池再次决高下。
截至今年一月份,国内新能源汽车市场销量已呈现六连跌,加之特斯拉的“闯入”,令许多自主品牌的新能源车企嗟叹连连,而这正给了比亚迪突围的机会。
许多消费者不愿意选购新能源车型的主要原因是“技术不成熟”、“担忧安全性”、“续航焦虑”等等,而这些顾虑在”刀片电池”到来后将得到一定的改变。比亚迪将”刀片电池”应用于其全新的中大型新能源轿车汉EV上,以品牌旗舰的力量向市场一众劲敌宣示实力。
凭借能量密度重量比高达180Wh/kg的宁德时代“811电池”,广汽传祺Aion LX突破了纯电续航里程650km的大关,因此不少人将”刀片电池”与“811电池”作对比。
的确,当前”刀片电池”140Wh/kg的能量密度重量比不敌宁德时代811电池的180Wh/kg水平,但据悉,比亚迪将在未来两年规划单体能量密度重量比达180Wh/kg以上的新一代产品,何况宁德时代811电池现阶段仍正式未装车量产。
从比亚迪”刀片电池”的面世,我们不难发现新能源汽车行业正悄然发生变化。三元锂电池一直是新能源车企的主流之选,但当磷酸铁锂电池迎来技术革新再度入市时,三元锂电池的竞争力将逐渐减弱。
不仅是比亚迪的”刀片电池”,特斯拉近期也与宁德时代商谈,计划为国产车型配备无钴电池,即磷酸铁锂电池,而宁德时代也正积极研发能量密度更高的CTP铁锂电池。
可以预见的是,能量密度更高的磷酸铁锂电池将成为新能源车企的新选择,比亚迪也正努力越过刀锋,成为新能源汽车发展新浪潮下的先驱。
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。
新能源车渗透率再创新高,电池产业链火爆!动力电池主要公司一览
【摘要】
8月我国实现新能源 汽车 销量32.1万辆,同比增长181.9%,2021年1-8月我国新能源 汽车 累计销量达179.9万辆,同比增长194.0%,3-8月每月的销量都超过了20万辆,8月新能源 汽车 销量达到 历史 新高32.1万辆,行业处于高速爆发期,预计全年销量有望达300万辆。
事件:自2020年下半年以来,我国月度新能源 汽车 渗透率持续走高,8月再创新高,达到17.8%,远超2019/2020年同期水平,行业进入发展爆发阶段。8月我国动力电池产量达19.5GWh,同比增长161.7%,装车量12.6GWh,同比增长144.9%。
从车型上看,五菱宏光Mini仍然稳坐第一宝座, 依靠低廉的价格和错位竞争持续拓展市场,8月以来比亚迪秦PLUSDM-i销量反超ModelY销量,理想ONE于5月底发布2021新款,三季度以来销量有显著上升位居第4。
2021年1-8月特斯拉Model3和ModelY累计销量分别排名第2和第3,比亚迪汉作为比亚迪的高端旗舰产品位居第4,理想ONE于今年上半年发布2021新款后销量有明显的上升,位居第五。
2021年1-8月动力电池累计产量达111.5GWh,同比增长201.0%,装车量累计达76.3GWh,同比增长176.3%
单月来看,8月我国动力电池产量达19.5GWh ,同比增长161.7%,环比增长12.3%,其中三元锂电池产量达8.4GWh,同比增长91.5%,环比增长4.8%,占比约42.9%,磷酸铁锂电池产量达11.1GWh,同比增长268.2%,环比增长18.8%,占比约56.9%; 8月装车量达12.6GWh, 同比增长144.9%,环比增加11.2%,其中三元锂电池装机量5.3GWh,同比增长51.9%,环比下降2.1%,占比约42.1%,磷酸铁锂电池装机量7.2GWh,同比增长361.8%,环比增加24.4%,占比约57.1%。
从产量和装机量上看,磷酸铁锂占比份额较去年全年水平有所上升, 其市场份额较2019年和2020年同期保持增势,2019年8月磷酸铁锂装机占比18.5%,2020年8月占比30.5%,而2021年8月磷酸铁锂占比达57.1%。由于铁锂的综合性能持续改善, 预计2021年全年磷酸铁锂装机份额将达44%-48%,占比呈现持续上升态势。
动力电池行业龙头效应依旧,8月国内CR3装车份额达76.3%
8月排名前三、前五、前十家动力电池企业装机量分别为6.59GWh、10.55GWh、11.65GWh;8月CR3装车份额达76.3%,CR5额达83.9%,CR10份额达92.7%。
从具体公司上看,8月宁德时代依然稳坐国内装机量与份额老大位置,比亚迪新能源车销量稳健稳居第二,国轩高科位置上升至第三,总体基本符合预期。 从SNE公布的全球数据看,1-7月累计宁德时代出货量份额仍然稳坐头牌,LG化学和松下分别占据第2和3名。
全球数据来看,电池厂竞争格局逐步清晰,在装机量及产能扩产规模上来看,宁德时代、LGC、松下已毫无疑问成为第一梯队, 头部CR3份额占比达69%;其次为比亚迪、SDI、SKI也均实现装机量突破或与头部OEM厂完成深度绑定,二线龙头地位较为稳固。
数据不断验证景气度,全球新能源 汽车 市场共振向上,渗透率将持续提升,带动锂电池产业链维持高景气,目前行业仍处于下游需求旺盛、上游产能紧张格局,产业链价格维持高位运行,预计三季度业绩保持快速增长。
产业链个股包括宁德时代、亿纬锂能、德方纳米、恩捷股份、赣锋锂业、天赐材料、永太 科技 、当升 科技 、星源材质、中科电气、璞泰来、新宙邦等。
参考资料:
20210914-浙商证券-新能源 汽车 行业专题报告:新能源 汽车 及锂电系列之九-8月电池装机电动车销量保持高增速
20210907-东莞证券-锂电池行业2021年中报综述:电动车高景气,锂电产业链21Q2业绩继续高增
本报告由研究助理协助资料整理,由投资顾问撰写。投资顾问:黄波(登记编号:A0740620120007),研究助理:于鑫(登记编号:A0740120040019)
磷酸铁锂和三元锂电池谁更有潜力?未来动力电池的主流是什么?
磷酸铁锂电池和三元锂电池的纠缠从来没有停止过,那么未来动力电池的主流是无钴的磷酸铁锂电池还是有钴的三元锂电池?本期的电动湃《有问必答》栏目,湃客和大家聊聊自己的看法。
特斯拉可以说是一次又一次得引领了纯电动车的发展方向,从2013年大规模使用三元锂电池作为动力来源、到Model3上率先使用21700电池、再到如今国产特斯拉计划采用的无钴电池,不禁让人们怀疑:未来动力电池的主流会是什么?湃客认为,未来的很长一段时间内,无钴的磷酸铁锂电池和三元锂电池应该会处在一个不断竞争、不断完善、此消彼长的状态。
过去由于磷酸铁锂电池的能量密度受限,再加上新能源补贴金额直接与电池能量密度挂钩,所以乘用车厂商纷纷弃用磷酸铁锂电池,只有商用车还在大规模使用磷酸铁锂电池。比如2019年国内的三元锂电池装机量为40.5GWh,占锂离子电池装机总量的65.2%,磷酸铁锂电池的市场份额逐渐萎缩。
但是过去的数年,我们已经看到多起因三元锂电池不稳定而导致的新能源车自燃事故,安全性越来越受到厂家的关注。现如今通过宁德时代的CTP技术和比亚迪的“刀片电池”技术,已经能够有效解决磷酸铁锂电池的能量密度问题,同时从2018和2019年的新能源补贴标准中,我们也可以明显感受出官方对于高能量密度的谨慎。同时随着新能源补贴逐渐退出,厂商在选择动力电池的类型时会考虑得更加周全,磷酸铁锂电池重新“得宠”也不是不可能。
既然磷酸铁锂电池能够在技术上取得突破,三元锂电池也不一定会一直保持“原地踏步”。其实在能量密度方面,三元锂电池相比磷酸铁锂电池还是拥有更大的潜力,只要能解决好成本和安全性问题,三元锂电池还是会成为许多厂家的首选。特别是如今主流的400-500km纯电续航还是无法满足多数消费者的使用需求,纯电续航600km以上的车型在短期内还是离不开高能量密度的三元锂电池。
当然湃客也希望磷酸铁锂电池和三元锂电池这两个“冤家”能够不断较劲儿,共同突破、共同发展。只有这样,消费者才能买到产品力更加出色的动力电池。不过说不定哪天,特斯拉的“超级电容”或是某家的固态电池能够异军突起,到时磷酸铁锂电池和三元锂电池可能都将退出历史舞台。
你认为未来动力电池的主流会是什么?磷酸铁锂电池、三元锂电池、固态电池、超级电容、还是其它类型的电池?
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