鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：773次 | 2021年08月11日
國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池公司的現(xiàn)有技術(shù)水平分解
在保證安全性的前提下，提升能量密度、降低加工成本、提高產(chǎn)品一致性，是動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的話題。加工成本曲線在不斷波動(dòng)，產(chǎn)品一致性也不好量化，若要評(píng)價(jià)動(dòng)力鋰離子電池公司的技術(shù)水平，比較電芯的能量密度則是最直觀的辦法。
本文就以三元電池為例，依照方殼、圓柱和軟包三種封裝體系，參照部分人物觀點(diǎn)，不放衛(wèi)星，以能量密度為標(biāo)準(zhǔn)分解一下國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池公司的現(xiàn)有技術(shù)水平。
方殼：寧德時(shí)代和比亞迪，也許并不落后
官方數(shù)據(jù)顯示，寧德時(shí)代現(xiàn)階段方殼電芯的能量密度已經(jīng)到達(dá)了240Wh/kg，技術(shù)規(guī)劃是在2020年之前將電芯能量密度提升到300Wh/kg。
通過(guò)811三元正極＋硅/碳混合負(fù)極提高能量密度的同時(shí)，循環(huán)、高溫性能、成本啊、安全性等都要做出犧牲，同時(shí)加工工藝和環(huán)境要求也相對(duì)苛刻。知情人士向第一電動(dòng)網(wǎng)透露，2017年寧德時(shí)代大批量供貨的方殼電芯能量密度在190～210Wh/kg之間，2018年很可能提升至了210～230Wh/kg。
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%
早在2017年初，寧德時(shí)代就開(kāi)啟了“新一代鋰離子動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，研發(fā)高鎳三元材料為正極、硅碳復(fù)合物為負(fù)極的鋰離子動(dòng)力鋰離子電池。2017年，寧德時(shí)代的總產(chǎn)量為17.09Gwh，而剛剛公布的新版招股書(shū)中顯示，當(dāng)湖西鋰離子動(dòng)力鋰離子電池加工基地項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，寧德時(shí)代將新增產(chǎn)量24GWh，總產(chǎn)量將達(dá)到41.09GWh。
而比亞迪內(nèi)部人士爆料稱，現(xiàn)階段比亞迪大規(guī)模量產(chǎn)電芯的能量密度為220Wh/kg，目標(biāo)也是在2020年之前實(shí)現(xiàn)300Wh/kg。如今，比亞迪動(dòng)力鋰離子電池的總共產(chǎn)量為16GWh，其中磷酸鐵鋰離子電池占9GWh，三元鋰離子電池占7GWh。
國(guó)際上，方殼電芯也是三星SDI的主力產(chǎn)品。2017年三星SDI株式會(huì)社副社長(zhǎng)鄭世雄曾公開(kāi)表示，三星SDI動(dòng)力鋰離子電池能量密度目前為250Wh/kg，并預(yù)計(jì)在2023年達(dá)到350Wh/kg的目標(biāo)。也許在2017年三星真的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了250Wh/kg方殼電芯的大規(guī)模量產(chǎn)，但據(jù)測(cè)可能用的是NCA三元正極材料。
方殼電池種類眾多，依據(jù)客戶要求，電池公司可以在容量、形狀和尺寸等方面進(jìn)行量身定制。考慮到正負(fù)極材料配方的差異，因此同規(guī)格的方殼電芯之間的能量密度才更具可比性。國(guó)內(nèi)外方殼動(dòng)力鋰離子電池龍頭公司在電芯能量密度上的差距或許很小，也許單從這一技術(shù)條件上看，我國(guó)可能并沒(méi)有落后太多。
圓柱：比克能超越松下嗎？
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
作為國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的專注于圓柱動(dòng)力鋰離子電池的公司，比克向第一電動(dòng)網(wǎng)表示，其2.75Ah動(dòng)力鋰離子電池電芯（18650）能量密度已經(jīng)達(dá)到240Wh/Kg，并計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)300Wh/kg。
同時(shí)，比克也致力于研發(fā)高能量比的21700圓柱動(dòng)力鋰離子電池電芯。官方透露，相較于18650產(chǎn)品，比克21700的單體能量密度提升35％（到達(dá)324Wh/kg的水平？），目前已具備量產(chǎn)量力，預(yù)計(jì)在2018年能實(shí)現(xiàn)大批量加工。
比克在深圳和鄭州的兩大加工基地，總年產(chǎn)量達(dá)8GWh；2018年，產(chǎn)量將張大至達(dá)12GWh；預(yù)計(jì)到2020年，比克的總年產(chǎn)量將達(dá)到20GWh。
按照2017年特斯拉公布的信息來(lái)看，松下量產(chǎn)的NCA18650圓柱動(dòng)力鋰離子電池單體能量密度在250Wh/kg左右，而21700單體能量密度則已經(jīng)到達(dá)了300Wh/kg。倘若比克能夠在2018量產(chǎn)21700圓柱電池的話，其能量密度可以超越了松下2017年的水平，高出近8％。
這是真的嗎？2018年松下還沒(méi)有公開(kāi)發(fā)表過(guò)最新的商業(yè)化技術(shù)進(jìn)展，倘若比克真的能實(shí)現(xiàn)2018年量產(chǎn)324Wh/kg的圓柱電芯的話，那么這就可能會(huì)成為世界上能量密度最高的量產(chǎn)動(dòng)力鋰離子電池了。
軟包：也許更具有科研意義
軟包，相有關(guān)硬殼（方殼、圓柱），是電池一種常見(jiàn)的封裝方式，因此和圓柱、方形并列相稱。
卡耐新能源目前量產(chǎn)供應(yīng)的電芯能量密度是220Wh/kg，2018年的產(chǎn)品將達(dá)到250Wh/kg。截止2017年底，卡耐新能總產(chǎn)量2GWh，2018年底將擴(kuò)展到6GWh。
國(guó)軒高科在投資者關(guān)系活動(dòng)記錄中也披露，公司承接國(guó)家科技部300Wh/kg高能量密度重大科技專項(xiàng)目前進(jìn)展順利，已開(kāi)發(fā)出三元811軟包電芯，能量密度到達(dá)302Wh/kg，目前已開(kāi)始建設(shè)相關(guān)產(chǎn)品中試線，計(jì)劃2019年開(kāi)始建設(shè)產(chǎn)線。
北京科易動(dòng)力科技有限公司總經(jīng)理田碩分解，承擔(dān)科技部重大專項(xiàng)動(dòng)力鋰離子電池電芯項(xiàng)目研究公司選擇三元軟包有自身的原由。“要完成300Wh/kg的電芯，肯定軟包比方殼容易多了。”
軟包電芯機(jī)械強(qiáng)度差，成組隊(duì)工藝和熱管理匹配要求較高，有關(guān)整車(chē)公司的bMS設(shè)計(jì)有一定挑戰(zhàn)性。而且部分核心零部件還沒(méi)有國(guó)產(chǎn)，不過(guò)隨著產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，大規(guī)模國(guó)產(chǎn)化的前景值也得期望。
放衛(wèi)星比干實(shí)事容易
盡管各大電池公司都有自己的主力產(chǎn)品，但是在研發(fā)方面，針對(duì)方殼、圓柱和軟包這三種不同體系的電池，公司都會(huì)有不同程度的涉及。沒(méi)有誰(shuí)會(huì)吊死在一棵樹(shù)上，也許現(xiàn)階段市場(chǎng)決定了公司主推的產(chǎn)品類型，但是長(zhǎng)期來(lái)講，還不會(huì)有唯一的技術(shù)路線。
如今的動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)，資本注入、公司并購(gòu)等新聞層出不窮，各種電池概念和試驗(yàn)室沖破接連不斷，諸如《充電1分鐘續(xù)航800km》的新聞?lì)l繁刷屏。拋開(kāi)商業(yè)化談技術(shù)都是耍流氓，各個(gè)技術(shù)路線都有自身的優(yōu)缺點(diǎn)，最終還是公司各擅所能，市場(chǎng)選擇，產(chǎn)品說(shuō)話。
