钜大LARGE | 点击量:788次 | 2021年07月22日
磷酸铁锂离子电池PK三元锂离子电池 我国厂商加速追赶日韩对手
七月五日,北京汽车与戴姆勒签署了新的框架协议,将共同投资50亿元人民币(约合6.55亿欧元),在北京奔驰建立纯电动汽车加工基地及动力锂电池厂。
这是全球车企巨头第一次计划在我国建立动力锂电池厂。很多人担心,动力锂电池是核心部件,新能源汽车产业会不会像传统汽车相同,被外资控制核心部件市场。
“整体上看,这是趋势,将来很多车企巨头都会这么干。我国新能源汽车市场太大,动力锂电池占整辆车价格接近一半,不可能依赖进口。”七月九日,一家合资汽车公司的高层接受21世纪经济报道记者采访时称。
全球汽车巨头动力锂电池的本土化,将可能对我国动力锂电池产业萌生较大的影响。国内排名前五的动力锂电池商,也在紧急调整布局,抢夺时间窗口。
“电池本身也有一个规模化的竞争,规模越大,成本越低,竞争力越强。目前国内前五的电池厂商,出货量份额占据了80%以上。近期各家电池厂的动作都很大。”深圳沃特玛电池研究院院长饶睦敏说。
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目前,国外动力锂电池商在国内电池市场的占比不高。我国动力锂电池厂商有可能依赖先发优点,把规模做起来,占据将来的新能源汽车市场。
“日韩公司采用的三元材料电池,整体技术上实在领先我国电池商,但从商业效果来看,未必高于我国电池商。”一位动力锂电池行业专家称。过去几年,我国动力锂电池依赖巨大的市场,技术和商业化推广都进步巨大,在全球范围看,都已经形成了较强的竞争力。
排名前五的电池厂商,都在寻找快速扩充规模的通道。宁德时代的估值超过了850亿人民币;比亚迪正在拆分电池,以便获得更大的竞争力;沃特玛创造了新的新能源汽车推广模式,将商业链条打通。
磷酸铁锂还有优点
2014年、2015年、2016年动力锂电池出货量依次为3.7Gwh、15.7Gwh、28Gwh,整体市场呈现爆发趋势。市场爆发催生了一批规模快速上升的电池商,电池技术在加速度赶超发达国家。
在市场使用上,磷酸铁锂离子电池相关于三元材料电池占据了上风。去年磷酸铁锂搭载量高达20Gwh,占比达到了73%。而三元材料电池的搭载量仅为6.3Gwh,占比惟有22%。
但从技术范畴看,关于电池路线的争议还在继续。将来唱主角的是磷酸铁锂还是三元材料电池?三元材料电池在能量密度等关键数据上,依然高于磷酸铁锂离子电池。
“争议的核心可能还不是当前,而是对将来的判断,三元材料电池普遍被认为,能量密度提升的空间更大。假如它其他的薄弱环节获得提升,就有可能获得好的发展前景。”一位电池范畴的专家说。
三元材料电池的优点是比能量高,缺点是充放电时材料晶格畸变,循环性能差,安全性能也较差。因此,曾出现过国家相关部门规定,暂不准许三元材料电池搭载在纯电动大巴上。
而磷酸铁锂离子电池最近几年技术进步很大,在比能量上已经能够接近三元材料电池。据权威数据显示,三元材料电池的比能量为160-200wh/kg,磷酸铁锂离子电池为120-150wk/kg。
“比能量并非绝对的,我们也可以将磷酸铁锂离子电池的比能量做到160wh/kg,只不过其他数据要让步。所以,动力锂电池的数据,是要依据市场需求来的,我们就依据市场需求做了快充电池。”饶睦敏说。
目前,我国动力锂电池市场以磷酸铁锂为主,重要原由有两个:一是成本更低,三元材料电池的原材料要贵金属,价格较高,将来也很难降下来,而磷酸铁锂离子电池的原材料相对价格稳定,将来还有可能大幅度降低。
第二个是,我国磷酸铁锂动力锂电池整体进步很快,从技术制造工艺,都有较大冲破,规模化的形成更加降低了成本。不少大型的电池厂,都已经实现制动化,原来要200个工人的加工车间,今朝只要20人。
“过去动力锂电池厂良莠不齐,有些厂很简单,一致性等很难保证,今朝这种状况已经改观,第一阵营的电池商规模都已经不小。接下来,大的电池厂商规模会更大,小的电池厂商可能很难生存。”上述电池专家称。
从路线上看来,磷酸铁锂离子电池并不悲观。“就像铅酸蓄电池,很多技术相对落后,用了一百多年还在用,因为它既安全,成本又低。磷酸铁锂离子电池的优点也很分明,它的市场空间也是替代不了的。”饶睦敏说。
赶超日韩不只靠技术
新能源汽车销量上升很快,我国动力锂电池厂商的规划加速张大,拉动了整个动力锂电池产业链条的进步。
“20年前,做电池的原材料全部来自于日韩,都要从日韩进口。今朝倒了过来,日韩做电池的原材料,大部分来自我国。因为我国原材料有价格优点,成本更低。”饶睦敏认为,我国的巨大市场,给电池链条巨大的规模,迅速拉低了成本。
尽管日韩的三元材料电池比我国领先,但领先的是加工工艺和装备,因为加工电池的正极、负极、电解液、隔膜都从我国进口。
在原材料上有优点的我国电池产业,三元材料电池也早就纳入了研发体系。据21世纪经济报道记者了解,大部分大型的我国电池商,也已经研究三元材料电池多年,比亚迪、沃特玛等都在五六年前就开始悄悄研究相关技术。
“三元材料电池的技术水平差距在缩小。只不过我们最有竞争力的技术,还在磷酸铁锂上,所以都以磷酸铁锂为主。有一天市场实在更加适合三元材料电池了,电池商也会拿出相关产品。”上述专家称。
用市场反推技术路线,是目前电池厂商选择的核心原由。“从电池模块的比能量看,三元材料电池和磷酸铁锂离子电池差不多,因为三元材料电池要更复杂的控制系统,来连接单体。而磷酸铁锂离子电池模块整体的轻量化,目前进步也很快。”饶睦敏称。
特斯拉使用的是三元材料电池单体,由8000节18650电池包成模块,要非常强大的系统将单体连接起来。假如按照模块比能量来计算,并没有领先磷酸铁锂离子电池模块太多。
不过,我国动力锂电池的威胁并非没有。两年前,韩国三星、LG化学都在我国本土化建厂,进攻我国市场。更大的挑战来自于,接下来,类似于奔驰和北汽合资、在我国建电池厂的状况,可能会成为一个趋势。
市场整体上将越来越开放,将来我国动力锂电池产业竞争力的决定性因素依然是技术水平。我国电池商在动力锂电池技术上瞄准高比能量的锂离子电池、固态电池、燃料动力电池,可能是将来竞争的核心。
“下一个系列的电池是如何的,目前还没有明确的方向,所以基本上主流的路线,大家都在做。不过只要目前的技术是领先和符合市场的,我国电池商的空间就很大。”上述电池行业专家说。