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新电池技术频出,到底谁是“大杀器”?
新电池技术频出,到底谁是“大杀器”?
  • 发布时间:2021-01-19 11:30

新电池技术频出,到底谁是“大杀器”?

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电动汽车规模持续扩张,促使动力锂离子电池技术不断取得新的突破。


近日,韩国媒体ETNews报道称,LG化学计划明年二季度量产一款超高镍NCMA电池。明年下半年,这款电池将搭载于上海超级厂生产的特斯拉ModelY。


超高镍NCMA电池将交由LG化学旗下全资子公司LG能源生产。据ETNews报道,NCMA电池正极材料中镍含量可以提高至90%,钴含量可以降到5%以下。


多元锂离子电池最大优势便是高续航能力,ETNews报道称,NCMA电池单次充电可以供应不低于600公里的续航,这个数字明显高于目前市场主流的500公里续航段位。


结合路透社本月早些时候的报道,LG化学计划明年将我国的电池产量提高一倍以上,这部分增产的电池将运往特斯拉位于德国和美国的厂。搭上“电池消费大客户”特斯拉,LG化学意欲抢下更大的市场份额。


LG化学电池业务发展历程;来源:东吴证券研究所


不过,动力锂离子电池的竞争一向激烈。LG化学的“宿敌”宁德时代也在暗中发力。


十二月十四日,未来汽车日报(ID:auto-time)从上汽集团接近智己汽车的高层独家获悉,智己汽车正在与宁德时代共同开发“掺硅补锂电芯”技术,双方将共享技术专利,研发并量产搭载该技术的动力锂离子电池。


智己汽车筹备组副组长刘涛对未来汽车日报表示,这款电池最高可实现约1000公里的续航、20万公里零衰减。不过,“囿于成本原因,1000公里左右续航的产品将在未来5年内陆续推向市场”。


依靠约5年的时间差,LG化学能抢到多少红利?


2030年,高镍电池成本或低于磷酸铁锂


眼下,动力锂离子电池尚处于技术路线押注的阶段。磷酸铁锂离子电池和多元锂离子电池,是目前主流的两种新能源动力锂离子电池。


相较多元锂离子电池,磷酸铁锂离子电池不含钴镍等贵重金属,在成本端具有两大优势——原料低廉且加工便宜。2014年至2019年,我国磷酸铁锂离子电池的成本下降了约60%-70%;2020年,磷酸铁锂离子电池包的价格较三元锂离子电池约便宜15%。


但是,比较磷酸铁锂离子电池,多元锂离子电池具有较高能量密度、长续航里程的优势。自2016年十二月国家采用精准补贴扶持政策后,三元锂离子电池出货量大幅新增。2018年至2020年上半年,我国三元锂离子电池市占率持续攀升,从54%新增至72%,而磷酸铁锂离子电池装机量占比从37%降至27%。


长远来看,高镍低钴是未来发展趋势。随着高镍电池占比提升,单位GWh电池所需电池组材料成本有所下降,尤其对成本占比较高的硫酸钴依赖程度会降低。目前,三元锂离子电池从最早的NCM111,发展到NCM523(5系)、NCM622(6系)、NCM712(7系)、NCM811(8系)等,镍含量占比梯次提高。


荣百科技董事长白厚善预计,到2030年,高镍电池的成本将与磷酸铁锂离子电池相当,甚至更低。根据头部主机厂的研发进程,预计到2025年,动力锂离子电池平均价格将下探至100美元/kWh以下,纯电动汽车的总拥有成本将与传统燃油车基本持平。


华西证券认为,多元材料体系为中短时间供应电动汽车续航里程最为成熟的技术路线。华泰证券分析称,全球锂离子电池巨头未来的发展方向仍将是高能量密度,目前多元业态锂离子体系下的可行路线是提升镍含量。此前,LG化学和SKI等海外电池巨头基于安全性考虑,对推行高镍路线比较谨慎,此次LG化学即将量产高镍多元电池,表明其技术积累已经达到一定高度。


不过,高镍电池也存在一定安全风险。因为,镍比例越高,电池正极材料的热稳定性就越差。而且,高镍电池充电时会出现气体导致电池鼓胀,在高温、外力冲击等情况下,存在安全隐患。对此,LG化学将通过引入铝元素,来平衡高镍带来的不稳定性。


挑战宁德时代霸主地位


有关积极推动高镍三元电池量产的宁德时代来说,“动力锂离子电池白名单”放开之后,LG化学成了第一个进场夺食的强敌。


自去年进入特斯拉我国供应链以来,LG化学在动力锂离子电池领域高歌猛进。该公司财报显示,今年前三季度,LG化学动力锂离子电池的装机量同比上升110%,达到近20GWh,其我国产特斯拉贡献了约4.7GWh需求。


据SNEResearch调研数据,截至今年前三季度,LG化学成为全球最大装机量电池商,一举超越盘踞榜首3年的宁德时代。这家韩国动力锂离子电池王牌公司预计,2020年全年动力锂离子电池的销量将达到40-45GWh,2021年销量同比翻番至80-90GWh。东吴证券分析师也表示,作为欧洲电动汽车市场主供应商及国产特斯拉重要供应商,LG化学2021年的出货量将延续80%-100%的高上升。


图片来源:远川研究所


图片来源:远川研究所


此消彼长,宁德时代的相关技术却没有赢得“电池大客户”特斯拉的青睐。在今年年初与特斯拉签署的采购协议中,宁德时代仅为后者供应磷酸铁锂离子电池,而并非其最擅长的三元锂离子电池。


事实上,早在2018年,相较于当时的电池排头兵松下,我国公司在高镍三元体系动力锂离子电池的技术和应用上已落后了至少2-3年。“随着时间的推移,差距在继续拉大。”一位电池行业从业者对未来汽车日报(ID:auto-time)表示。


目前,我国掌握高镍材料和高镍电池量产应用能力的公司较少。在动力锂离子电池产业上游的四大关键材料(正极材料、负极材料、隔膜、电解液)领域,日韩公司居于技术主导地位,包括更顶端的高镍三元材料和配套的添加剂材料等。


宁德时代并未坐以待毙。未来汽车日报曾独家获悉,智己汽车正在与宁德时代共同开发“掺硅补锂电芯”技术,搭载该技术的电池产品续航里程将突破1000公里。


此外,相较于松下、LG化学,我国电池厂商拥有更加完整的产业链和成本控制能力。宁德时代动力锂离子电池原材料供应商100%来自国内,而且利用“多供应商”模式平衡采购价格。


不过,动力锂离子电池领域未来的战争或许将更加复杂。除了宁德时代与LG化学待一决高下,正在有新的强敌不断入局。特斯拉或将于下个月派代表团赴印尼考察,考虑在当地兴建电池厂;苹果正在研究“LFP”磷酸铁锂离子电池,未来苹果电动汽车可能将采用自研电池技术。究竟,谁才能成为电池领域真正的王者?


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