沙巴体育官网技术创新密集发布各种变数不断增

原创 2020-06-09 23:58  阅读

  由于新冠肺炎疫情的影响,汽车市场难免平淡和寂寥。但最近一段时间以来,发展相对稳定的动力电池行业却异常活跃。围绕新技术,动力电池企业高调发布、互相较劲,甚至争锋互“怼”。与此同时,我国动力电池行业格局,也因市场的种种变化而产生变数。此外,作为新能源汽车行业的一面“旗帜”,特斯拉也在动力电池领域平静的湖面上不时地投入石子。这种种不平静背后,透露出哪些不同寻常的信息?

  动力电池行业平静的水面下暗潮汹涌。近日,宁德时代与比亚迪两大动力电池巨头因为针刺试验引发的微博互怼引起圈内热议。抛开孰是孰非,两者相争背后折射出产业发展中动力电池的路线之争。今年以来,刀片电池、无钴电池等新品发布会接二连三,动力电池江湖大戏不断。

  3月底,比亚迪发布了回归磷酸铁锂产品的诚意之作——刀片电池,其动力电池单体形状扁平狭长似刀片,采用此种电芯结构,具有散热好、体积能量比高、机械强度高等优势。为验证这款新产品的安全性,比亚迪进行了号称动力电池安全性测试“珠穆朗玛峰”的针刺试验。在其发布的视频中,在同样的测试条件下,三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度迅速超过500℃并开始剧烈燃烧,置于其上的鸡蛋被炸飞;传统磷酸铁锂块状电池无明火、有烟,表面温度达到200~400℃,致使鸡蛋被烤焦;比亚迪刀片电池则无明火、无烟,电池表面温度仅有30~60℃左右,置于其上的鸡蛋无明显变化。比亚迪用极具视觉对比效果的“鸡蛋试验”来展示其刀片电池的安全性。比亚迪董事长兼总裁王传福强调,以往对动力电池能量密度不切实际的追求,彻底带偏了行业发展路线,而刀片电池的发布就是要“纠偏”。

  除安全性能以外,比亚迪宣称,刀片电池续驶里程达到了高能量三元锂电池的同等水平。这主要是通过结构创新来实现的,在成组时可以跳过模组,大幅提高体积利用率,最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。据介绍,相较传统的有模组电池包,比亚迪刀片电池的体积利用率提升了50%以上。

  5月以来,动力电池行业的后起之秀——脱胎于长城汽车的蜂巢能源发布了两款基于无钴材料的薄片式电芯产品——NMX无钴电池,由此成为全球首家成功研发出无钴动力电池的企业。这款无钴电池的核心特点是在正极材料中彻底去掉了稀有金属钴,使得原来的三元镍钴锰酸锂,变成了二元的镍锰酸锂。据介绍,蜂巢能源无钴电池可以反复充放电2500~3000次,这意味着车辆全生命周期的使用总里程能够达到120万公里,NEDC续驶里程达到880公里。

  资料显示,蜂巢能源此次发布的115Ah和L6薄片无钴长电芯各具特色:115Ah产品能量密度达到245Wh/kg,匹配590标准模组,能够搭载到目前大部分新的纯电动汽车平台上,其电池包在整车端提供15年/120万公里的质保;L6薄片无钴长电芯容量为226Ah,目前正在与长城汽车的一款高端车型做适配开发。根据规划,115Ah产品将在2021年6月推向市场;L6产品在2021年下半年推向市场。

  蜂巢能源动力电池国内规划产能18GWh,欧洲电池工厂计划投资20亿欧元,产能将达24GWh,一期项目今年启动,2022年底投产;二期项目2025年投产。蜂巢能源除了供货长城汽车之外,正加速与国内外多家车企推进合作。对于此次发布的无钴电池,蜂巢能源方面表示,已与两家欧洲车企进行合作。

  另据宁德时代方面透露,该公司去年9月推出的CTP技术动力电池已经量产,后续将继续推广。

  在乘用车动力电池领域,三元锂电池和磷酸铁锂电池一直是重要的两大技术路线。此前受新能源汽车补贴政策对能量密度要求的影响,三元锂电池更受市场欢迎,其代表性生产企业宁德时代因此一举坐上年度装机量冠军宝座。相比之下,磷酸铁锂电池虽然成本较低,但能量密度较低,现阶段已接近理论指标极限。不过,这并未妨碍相关企业寻求磷酸铁锂电池的技术突破。目前,我国新能源汽车行业正处于由政策推动向市场推动的转变阶段。在守住安全红线的基础上,动力电池的能量密度与成本成为整车企业选择配套产品时最重要的考量指标。基于这些背景,比亚迪推出刀片电池也就更合乎逻辑了。比亚迪副总裁、弗迪电池董事长何龙指出,既是能量体也是结构件的刀片电池包,与需要模组和梁的传统电池包相比,可使车辆续驶里程从400公里提升至600公里。

  新能源汽车产业独立研究员曹广平对记者表示,磷酸铁锂电池重新升温,主要原因在于补贴逐步退坡到一定程度后,其性价比优势能够支持降本。对比三元锂电池来看,磷酸铁锂的降本幅度超过20%,车企自然会根据产品性价比作出自己的选择。数据显示,今年前两个月,我国磷酸铁锂电池的产量占比反超三元锂电池。可以看出,具有高安全性、高能量密度和低成本的产品卖点对整车企业的吸引力十足。何龙透露,几乎所有整车企业都在与比亚迪探讨基于刀片电池技术的合作方案。目前,刀片电池将率先搭载在比亚迪“汉”上。

  蜂巢能源总裁杨红新也对比亚迪的刀片电池给予了肯定。在他看来,刀片电池展示了电池技术创新的多元化方向,为业界开展技术创新提供了参考。同时,在动力电池创新中,材料创新也非常重要,因此从NCM111发展到NCM811,产品在持续减少钴含量降低成本的同时,也在不断提升能量密度。杨红新表示,沙巴体育官网在乘用车市场,磷酸铁锂电池将占据续驶里程500~600公里车型细分市场,而无钴电池则在续驶里程600~ 800公里车型细分市场中更具竞争力。

  高镍低钴的NCM811产品成为三元锂电池的发展趋势,国际上主流动力电池企业如宁德时代、LG化学、松下等都在将低钴和“无钴化”作为下一代动力电池技术的研发重点。近日,通用汽车在EV Day上宣布与LG化学合作,计划2021年量产镍钴锰铝(NCMA)四元锂电池,其成本可实现超过30%的降幅。该技术路线是在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素,和目前的NCM523、NCM811及NCA相比,NCMA四元材料的钴含量进一步降低。

  伊维经济研究院研究总监吴辉认为,无论采取何种技术路线,行业对高能量密度、低成本、高安全性和长循环寿命的追求目标不会变,并将在发展过程中寻求这些指标的平衡。磷酸铁锂电池在降成本和提高安全性方面有优势,无钴或少钴电池在降成本和提升能量密度方面有优势。“行业对于降低产品成本有诉求,加上诸如刀片电池和CTP等新的结构设计方式的改善,磷酸铁锂和无钴电池技术路线有所回潮。”他说。

  “我认为,磷酸铁锂电池回潮是暂时的,是行业发展的阶段性产物,毕竟它有能量密度的‘天花板’和成本上的‘地板价’,少钴和无钴电池仍是有力的竞争者就是明证。三元锂电池具有更高的能量密度,前几年受相关政策中“电池高能密,整车低能耗”的鼓励,一直占有绝对优势。如今,行业逐步转向市场驱动,车企不得不寻找降本途径。钴是三元锂电池中成本占比较高的材料,全世界开采量受限,其长期在动力电池上使用恐怕不可持续,所以低钴应该是动力电池产业长期的发展方向。”曹广平说。

  在动力电池技术发展的过程中,一些更为新兴的技术路线日,广汽集团旗下广汽新能源对外宣布,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。

  今年以来,全球动力电池市场格局变化明显。韩国市场调研机构SNE Research发布的调查显示,2020年一季度,LG化学成为全球市场占有率第一的动力电池企业,松下和宁德时代分别以25.7%和17.4%的份额位列第二和第三,比亚迪以4.9%的市场占有率位列第六。与去年一季度相比,中国前两大动力电池企业的全球市占率都有所下降,日韩动力电池企业发展迅猛。

  “今年一季度,由于国内疫情和春节的影响,市场本身萎缩,从而导致宁德时代的出货量减少。但同期,海外疫情尚未大规模暴发,导致了LG化学等海外企业出货量大增。”吴辉对记者表示,现阶段国内产业发展恢复良好,在这种情况下,国内动力电池企业的市占率二季度有望回升。

  据了解,欧洲等市场近一段时间以来不断加大新能源汽车的推广力度。数据显示,2019年,整个欧洲在电动汽车领域的投资达到了600亿欧元(折合人民币约5000亿元),同比整整高出了近20倍。

  这种高歌猛进的势头似曾相识,也推动今年一季度欧洲电动汽车销量反超中国。根据欧洲汽车制造协会(ACEA)的统计,2020年一季度,整个欧洲地区的电动汽车总销量达到22.8万辆;中国汽车工业协会(以下简称“中汽协”)发布的数据则显示,同期中国新能源汽车的销量为11.4万辆,仅为欧洲市场的50%。在曹广平看来,宁德时代今年一季度全球市场占有率跌落第三位,表面上是受疫情及国内市场补贴退坡的影响,但更应该重点关注日韩电池企业更多地是依靠国际市场、国内动力电池企业更多依赖本土市场的因素。

  “补贴逐步退坡,让新能源整车企业的竞争格局发生了变化。随着行业发展转向市场驱动,外资和合资企业的市场份额将逐步提升,这在一定程度上说明,自主新能源整车的实际竞争力在补贴期间并没有明显的提升。一旦外资和合资品牌新能源汽车份额提升,必然会导致外资动力电池企业的机会增加,其供应电池的份额也将增加。”吴辉表示,国内动力电池的龙头企业未来还是要抓住优质客户,包括优秀的自主品牌车企、合资和外资车企以及海外市场,才能保证出货量的增长,毕竟未来中国新能源汽车的竞争格局大概率还会与传统燃油车一样,由外资和合资车企占据相当一部分市场份额。

  好消息是随着疫情得到控制,国内新能源汽车产业恢复速度加快。中汽协数据显示,今年4月,我国新能源汽车产销分别完成8.0万辆和7.2万辆,环比增长31.6%和9.7%,同比下降22.1%和26.5%,同比降幅较上个月分别收窄34.8个百分点和26.7个百分点。

  为进一步促进新能源汽车产业的稳步回升,工信部、科技部等四部委4月23日发布完善新能源汽车财政补贴政策的通知,明确将新能源汽车推广应用财政补贴政策实施期限延长至2022年底。在补贴条件上,2020年将保持动力电池系统能量密度等技术指标不做调整,适度提高新能源汽车整车能耗、纯电动乘用车纯电续驶里程门槛;未来,将加大新能源汽车政府采购力度,进一步推动落实新能源汽车免限购、免限行、路权等支持政策。同期,工信部发布了《2020年新能源汽车标准化工作要点》指出,为保障新能源汽车健康发展,对动力电池领域开展满足不同需求的动力电池安全试验方法标准的预研,加快动力电池电性能和循环寿命相关标准的立项。

  行业人士普遍表示,新能源汽车补贴政策延长和补贴标准进一步精准化,将有效推动汽车企业进一步提升产品和技术水平,同时刺激新能源汽车消费,提振消费者信心,推进汽车市场加速回暖。

  作为新能源汽车行业的领头羊,特斯拉的每次动作都能带来波澜:一句无钴化引得钴业股接连下跌,磷酸铁锂概念股接连上涨;随后一句“无钴不代表一定是磷酸铁锂”又让业内陷入对超级电容的猜想。

  这主要因为特斯拉在去年收购了超级电容和电池制造公司Maxwell。公开资料显示,Maxwell主要专注于研发干电池电极和储能系统。目前,Maxwell是全球第一的超级电容器制造商,在电池业务方面拥有著名的干电极技术专利+超级电容。Maxwell方面表示,其干电极技术能将电芯的能量密度提升至300Wh/kg以上,未来有可能进一步增加至500Wh/kg。

  不过受疫情等因素影响,特斯拉原定于4月举办的超级电池日一再推迟。近日,特斯拉首席执行官马斯克表示,从4月推迟到5月举行的电池日将再次推迟,原因是“出席人数太少”。

  此前,有消息人士透露,特斯拉将在电池日上主推Maxwell的干电极技术,在降低电池成本的同时提高能量密度和续驶里程。此前,兴业证券也作出预测,特斯拉电池日的主推技术大概率为Maxwell生产的采用新型高镍正极+预锂化负极+干电池技术+超级电容的新型锂离子电池以及采用CTP技术的超级磷酸铁锂电池两款产品。兴业证券的研究报告指出,超级电容器能量密度提升非常有限且成本较高,未来无法取代锂电池地位,即使超级电容器+锂电池技术有所突破,也不会改变正极材料体系,对钴锂并无影响。

  吴辉也表达了类似看法。在他看来:“超级电容并非新兴产物,能量密度低是致命缺点,只能作为动力电池的补充和配合,不会给动力电池行业带来实质的影响。”

  与传统锂电池相比,干电池的电极技术制备工艺不同,可以达到降低成本,提升电池容量的效果。但目前干电池产业化仍存在较大壁垒,其生产存在制作的极片易脱粉和倍率性能差等问题。

  “从目前信息来看,干电极、预补锂、单晶化工艺以及长寿命、低成本的动力电池技术,为特斯拉品牌做了很好的支撑。如果这些技术以及特斯拉还没有公布的更多技术秘密足以使特斯拉掀起全球电动汽车的新一波热潮,其对行业产生的影响将极其深远。”曹广平这样说。

  实际上,特斯拉在行业的作用更多的是“风向标”与“强心针”作用。毕竟在传统动力仍占据主导地位的当下,良好的新能源汽车产业预期显得格外重要。中国动力电池供应链和特斯拉的关系仍将以优势互补为主,符合市场需求、技术实力强大、管理水平先进的供应商,有望抓住产业发展红利。

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