鉅大LARGE | 點擊量：1085次 | 2018年07月19日
國內(nèi)電池廠準(zhǔn)備好低鈷三元電池量產(chǎn)了嗎？
日前，外媒體報道稱日本松下公司將研發(fā)全新動力電池。全新動力電池將逐步降低目前鋰離子電池中的鈷元素。不僅為了降低動力電池的制造成本。并且在未來幾年內(nèi)將實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。
大家都知道目前在國內(nèi)新能源汽車市場上，動力電池已經(jīng)成為電動汽車的核心技術(shù)之一。也是各大汽車廠家競相爭奪的主要決定性市場。而三元鋰離子電池中，正極電芯中的鈷元素由于產(chǎn)量不高，而且多集中在剛果(金)等非洲國家，所以價格昂貴。作為三元鋰離子電池領(lǐng)域技術(shù)引領(lǐng)者的松下公司自然將成本更低，電池能量密度更高，而且可靠性更好的產(chǎn)品推向市場。松下表示未來目標(biāo)是開發(fā)無鈷元素電池，但在這個目標(biāo)實現(xiàn)前盡量降低電池中的鈷含量占比仍是首要目標(biāo)。
作為三元動力電池NCM的811配比方案的動力電池已經(jīng)成為各大電池廠研發(fā)的重點。高鎳三元動力電池不僅可以有效的降低鈷元素的使用量而且也可以進一步降低動力電池的成本，而且動力電池的安全性和可靠性相比于現(xiàn)階段電池更加突出。而松下目前和特斯拉進行合作研發(fā)和生產(chǎn)車用動力電池。未來的高鎳動力電池也很有可能在特斯拉車型上應(yīng)用。
目前技術(shù)水平下三元電池實際平均能量密度能夠達到180-190Wh/kg之間，且在后續(xù)也擁有較大的提升空間。
高鎳三元產(chǎn)能布局和量產(chǎn)進度
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
具體到三元電池正極材料領(lǐng)域，高鎳材料具有能量密度較高的優(yōu)勢。其次，據(jù)測算，采用高鎳材料后，電池綜合單位成本下降幅度最高約在8%以上，成本優(yōu)勢明顯。
供需矛盾帶來的鈷價波動也正在助推廠商向低鈷高鎳產(chǎn)品的轉(zhuǎn)向。鈷原料在三元正極材料中的成本占比較高，其價格在2018年持續(xù)走高，相比第一季度初期的52萬元/噸，4月份上漲幅度超過20%，截至4月13日，鈷價已經(jīng)達到67.40萬元/噸。
在降本增效的需求下，最有優(yōu)勢支撐前述300Wh/kg目標(biāo)的高鎳三元NCM811產(chǎn)品帶著光環(huán)閃亮登場。
國內(nèi)動力電池企業(yè)方面，CATL、BYD、江西孚能、比克電池、國軒高科、天津力神、鵬輝能源等企業(yè)都已開展NCM811電池研發(fā)和生產(chǎn)。其中比克電池宣布已量產(chǎn)NCM811圓柱動力電池，能量密度可以達到232Wh/kg，并稱300Wh/kg的產(chǎn)品也即將面世。鵬輝能源也透露，公司使用NCM811材料的圓柱電池已經(jīng)量產(chǎn)并供貨給相關(guān)整車廠。
加速放量的幾大制約因素
首先是制造能力不足。高鎳三元材料的生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，對生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境要求較高，現(xiàn)有的生產(chǎn)線無法直接作為NCM811或NCA產(chǎn)線應(yīng)用，需要重新設(shè)計和建造，增加大量資金投入。可以說目前國內(nèi)尚不具備成熟的制備技術(shù)和大規(guī)模批量生產(chǎn)能力，甚至未來三年將出現(xiàn)一定數(shù)量的產(chǎn)能缺口。
安全問題突出，亟待解決。高鎳三元動力電池中，鎳比例越高，正極材料的熱穩(wěn)定性就越差。在遇到高溫、外力沖擊等情況時，高鎳電池會存在安全隱患。且高鎳電池充電時產(chǎn)氣會導(dǎo)致電池鼓脹也是一個待解的問題。作為應(yīng)用到汽車產(chǎn)品中的關(guān)鍵部件，高鎳產(chǎn)品在安全方面仍然需要有更大程度的改進。
原材料供應(yīng)嚴(yán)重不足。我國目前對鋰礦、鈷礦和鎳資源的儲備和開發(fā)都相對不足，目前主要依賴進口，容易受到其他因素制約。動力電池的數(shù)量增加也將迎來新一輪的原材料短缺現(xiàn)象。
設(shè)備選型周期長。整車企業(yè)對新技術(shù)和新產(chǎn)品應(yīng)用在車型時非常審慎，各大車企對電池供應(yīng)商都有嚴(yán)格而復(fù)雜的認證程序，電池企業(yè)和產(chǎn)品都需要接受高難度的測試和驗證，所需時間較長。
總結(jié)：在目前的市場情況下，高鎳三元已經(jīng)成為未來電動汽車中動力電池的發(fā)展方向，而此次松下將在未來兩到三年內(nèi)實現(xiàn)量產(chǎn)高鎳三元動力電池，也可以看出松下目前也在受到國內(nèi)電池企業(yè)的銷量方面的沖擊。
