高鎳電池成為新賽道,國內(nèi)電池行業(yè)的變局

摘要

考慮到高鎳三元電池在能量密度方面的巨大優(yōu)勢，誰能夠率先大規(guī)模應(yīng)用811三元電池，誰就將在接下來數(shù)年內(nèi)獲得更多的市場。國內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的市場格局也很可能會(huì)因此發(fā)生巨大變化。

在政策紅利和補(bǔ)貼優(yōu)勢的助力下，中國動(dòng)力電池行業(yè)已經(jīng)取得了一定成績。其中最突出的莫過于寧德時(shí)代在2017年坐上了動(dòng)力電池全球銷量冠軍的寶座。

但這并不意味著中國在動(dòng)力電池領(lǐng)域已經(jīng)超越日本、韓國。動(dòng)力電池行業(yè)仍然處于發(fā)展早期，技術(shù)仍然在不斷地更新迭代，行業(yè)遠(yuǎn)沒有達(dá)到成熟穩(wěn)定的階段。

在動(dòng)力電池行業(yè)，中國只不過是暫時(shí)贏下了一程。比賽還在繼續(xù)，誰能夠笑到最后，還很難說。

日本不會(huì)在動(dòng)力電池行業(yè)甘居人后。

今年6月，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)將與豐田、本田、日產(chǎn)、松下等23家汽車、電池和材料企業(yè)聯(lián)合開發(fā)固態(tài)電池，并計(jì)劃到2022年全面掌握固態(tài)電池的相關(guān)技術(shù)。

8月7日，有消息稱日本東京工業(yè)大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員研發(fā)出可超高速充放電的全固態(tài)電池，在固態(tài)電池實(shí)用化方向上取得重大進(jìn)展。

全固態(tài)鋰電池的高密度性，高安全性以及高輸出功率等性能和液態(tài)電池相比更具優(yōu)勢，有望成為替代當(dāng)前鋰離子電池的下一代電池。但是目前固態(tài)電池技術(shù)還很不完善，距離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。

▍高鎳電池成為新賽道

固態(tài)電池尚未成熟，但在高鎳電池方面，中國已經(jīng)落后了。

目前，電池的負(fù)極材料多用石墨，而正極材料有很多選擇。但正極材料中，磷酸鐵鋰的能量密度低而且已接近天花板，更適合應(yīng)用于對電池能量密度要求不高的商用車上。

三元電池在能量密度上限方面具備優(yōu)勢，但仍有賴于技術(shù)進(jìn)步以提升電池的安全性。

三元材料是層狀鎳鈷錳酸復(fù)合材料。按照鎳鈷錳的比例，三元可以分為111、523、622、811等。由于鎳主要作用為提升能量密度，高鎳三元材料(622或811)的當(dāng)前的研發(fā)重點(diǎn)。

在國際普遍導(dǎo)入622三元體系的時(shí)候，國內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)很多還停留在523的階段。

目前在高鎳三元?jiǎng)恿﹄姵仡I(lǐng)域，松下幾乎是一家獨(dú)秀。松下應(yīng)用在特斯拉Model3上的圓柱型電池，通過改良高鎳正極材料和硅碳負(fù)極材料的應(yīng)用，使電池能量密度實(shí)現(xiàn)了20%的提升。

高鎳電池雖然可以提高電池能量密度，但會(huì)降低電池的安全性和使用壽命。

自2013年起，應(yīng)用了高能量密度電池的特斯拉，在美國、歐洲、中國等地發(fā)生了多起自燃事件。如何提升高鎳電池的安全性和使用壽命，是目前的技術(shù)難題。

高鎳電池在組裝時(shí)需要純氧氛圍，而國內(nèi)的電池廠多數(shù)不具備這一條件。如果量產(chǎn)811三元電池，大部分的廠房和設(shè)備需要重新設(shè)計(jì)，這意味著需要進(jìn)行新一輪的大規(guī)模投資。

鈷高昂的價(jià)格和緊俏的供貨量也在迫使電池企業(yè)加快推進(jìn)量產(chǎn)鈷含量更少的高鎳電池。

韓國在高鎳電池方面緊緊追趕著日本。據(jù)外媒報(bào)道，韓國電池制造商LGChem與SK Innovation預(yù)計(jì)今年將推出用于電動(dòng)汽車的低鈷含量和高能量密度的811三元電池。但幾個(gè)月后，這些計(jì)劃被推遲了。

▍國內(nèi)電池行業(yè)的變局

中國的政府發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中，明確到2020年，動(dòng)力電池單體能量密度達(dá)到300Wh/kg以上，力爭實(shí)現(xiàn)350Wh/kg。到2025年，動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到350Wh/kg。

以現(xiàn)有的技術(shù)條件，磷酸鐵鋰和622以下的正極材料是很難達(dá)到上述要求。如果要達(dá)到300wh/kg以上的能量密度，811三元電池幾乎就是唯一的選擇。

自2017年下半年以來，國內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)在高鎳811的布局明顯提速。包括比克動(dòng)力、力神電池、鵬輝能源、億緯鋰能、遠(yuǎn)東福斯特在內(nèi)的諸多動(dòng)力電池廠家都表示，基本已經(jīng)完成從產(chǎn)品技術(shù)突破到小批量生產(chǎn)再到客戶送樣認(rèn)證測試的過程。

比克電池更是表示，公司的高鎳811電池已成功應(yīng)用于江淮、上汽大通、北汽新能源、小鵬、云度等品牌車型，車型均已入圍新能源推薦目錄。

比亞迪和寧德時(shí)代都計(jì)劃明年推出811高鎳電池。兩大電池巨頭這次技術(shù)革新的過程中，動(dòng)作似乎有些慢了。

相比于軟包和方形電池，圓柱型電池更容易在高鎳三元電池方面取得突破。各大圓柱電池企業(yè)包括比克、力神、鵬輝、遠(yuǎn)東福斯特等都已經(jīng)研發(fā)或者和量產(chǎn)出高鎳811產(chǎn)品。

韓國電池企業(yè)LG化學(xué)、SK創(chuàng)新、三星SDI都小規(guī)模應(yīng)用了高鎳電池，采用的也是圓柱形電池。而在軟包電池和方形電池領(lǐng)域，三家公司一直未有規(guī)?；瘧?yīng)用產(chǎn)品。

從整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈來看，電池企業(yè)承受的壓力很大。2016年動(dòng)力電池成本大約為2.2~2.3元/Wh，2017年下降至1.6~1.7元/Wh，降幅近30%。

2018年，補(bǔ)貼退坡成為定局后，主機(jī)廠對動(dòng)力電池企業(yè)提出了更大的降價(jià)要求，普遍要求成本約為1.2元/Wh，降幅約為25%。

最近，國內(nèi)很多電池企業(yè)的日子很不好過。一些盲目擴(kuò)張，技術(shù)路徑選擇失誤的企業(yè)已經(jīng)黯然退場，很多企業(yè)仍在苦苦掙扎。

隨著高鎳電池逐漸成為主賽場，那些研發(fā)投入不足，技術(shù)更新緩慢的電池企業(yè)將會(huì)逐漸被市場淘汰。不過，危機(jī)中也蘊(yùn)含著轉(zhuǎn)機(jī)。那些提前布局高鎳電池的企業(yè)將會(huì)迎來新一輪的發(fā)展機(jī)遇。

考慮到高鎳三元電池在能量密度方面的巨大優(yōu)勢，誰能夠率先大規(guī)模應(yīng)用811三元電池，誰就將在接下來數(shù)年內(nèi)獲得更多的市場。國內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的市場格局也很可能會(huì)因此發(fā)生巨大變化。