钜大LARGE | 点击量：1394次 | 2018年09月07日
动力电池发展路线及趋势分析
关于动力电池发展趋势等问题，比亚迪锂电事业部副总裁发表观点：
第一，材料选择的问题，现在有两种材料，三元材料和磷酸铁锂，我们怎么样做选择？李经理的报告中说的，2018年三元首次超过磷酸铁锂的市场份额，这是什么样的原因？大家可能比较清楚，跟国家的补贴政策有非常大的关系，这几年无论是单体能量密度的提升或是电池整包的能量密度提升，增速都远远超过2016年、2017年之前。是不是符合科学的规律或是能促进行业发展，大家可以做一些独立思考。中国容易有一些从众的心态，希望大家针对某个产业、某个技术有独立思考的心态和习惯。
这个观点以前讲过，磷酸铁锂和三元的对比，怎么选择？一年后、两年后、五年后我们怎么选择？以前说过，对于做电池的来说，在这样一个时代是幸运的也是不幸的，可以说现在处在最好的时代也可以说处在最坏、最黑暗的时代。为什么说最好呢？看国家的政策、全球的趋势，这都是全力助推新能源汽车尤其是电动汽车的发展，这是大势所趋，这是明显的信号，这是好的方面。
差的方面，对于电池、电池技术来说，十年甚至往前推二十年，没有本质的、突破性的进步，我待会儿会讲。现在大家在用什么？变来变去，和二十年前一样，三元的材料，当然我不否认三元材料本质有了非常大的变化，可能跟二十年前的材料、性能各种特性，循环、寿命、使用特性完全不一样，毕竟还是一个三元材料，它突破不了能量密度的极限。
从111、523、622、65、80、85、92上来，能到多少？最高的超过220Wh/kg的很少吧，富锂锰基有多少人在用，现在处在很悲哀的时代，没有办法，在挖潜力，在犄角旮旯找这些东西。材料本质方面缺少关键的突破，这是我们的悲哀。
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目前用的是三元材料，钴的价格对于电池有什么影响？大家知道未来市场化的趋势，无论是新能源汽车或是电池的产品，必须要有正确的盈利模式才能生存下去，所以我们思考车的方面、电池的方面都需要有盈利模式，首先一个问题是成本，成本低，哪怕低1分/Wh都是一种优势。
这是钴用量的关系，现在看到钴的价格可能是随着供求管理变化比较大，有固定40%将近一半是用在特殊领域，一些合金和电池没关的领域，年开采量也是有限的，2019年之后，供求关系会发生一些明显的变化，钴可能会更缺，最近钴的价格有下行，相信这不是长期的趋势，这样的情况下，2019年或是2020年之后供求关系变化会导致钴的量会短缺、价格上升，我们拿一款电池做了计算，每个材料的瓦时，523、622、811，用多少钴、多少镍，辅料怎么变化，计算的过程比较复杂，我不详细的解释，钴价对三元电池的影响是非常大的，钴含量越高，影响越大，523远远高于811。
目前480元/kg到500元/kg的价格区间，我们用622的成本比811要高将近0.1元/Wh。811的成本钴含量下来了，依然比磷酸铁锂高三、四分，这对我们的选择有非常大的促进作用。
为什么用811，这些都不成熟，为什么大家要用？选择811的驱动力在于成本，以及电池能量密度高一些、成本低。从这个趋势可以想到，为什么我们磷酸铁锂没有被放弃掉，而且我们认为是以后也不会被放弃掉。
这是钴价，这是镍价，钴价我们估算了一下，大概250元/kg的时候811才能低于磷酸铁锂。同样对于镍，我们算出来镍要在45元/kg以下811才能低于磷酸铁锂。大家可以知道镍现在是多少钱，将近100元/kg。这还是有很大的差异，钴和镍两个趋势来看，622、523处于大的劣势，和811比起来，磷酸铁锂也是具有相当的成本优势，对A0级、A00级车成本是最关键的，为什么要选择？我们要以数据分析说话，而不是以个人的喜好说话，也不是看国家的政策，要看市场。
锂价，简单的说，锂价上升对NCM622、523的影响比磷酸铁锂要大，几个主要的元素材料方面结合下来，磷酸铁锂在未来的成本预期是可控的，而622、523相信必然会被高镍取代，主要技术能解决，一步一步走肯定会被取代。811由于有能量密度的优势，将来会跟磷酸铁锂并存，但是很难说根本性的取代，因为有相当大的价格差异，如果钴价到了80元/kg会是什么样的情况。根据这个数据可以想到为什么我们一直说两种体系不会取代只会相互竞争、相互共存。
补贴时代和后补贴时代的趋势是不同的，现在大家在推进260Wh/Kg的NCM体系811，高镍的体系在往里面进，将来后补贴时代，2020年之后磷酸铁锂能做到200Wh/Kg可以继续下去，而且会强势的回归，这个比例出现转折我一点都不会奇怪。希望大家做一些思考，因为一些材料、一些选择对于行业来说是很重要的，而且有一些观点也蛮唬人的，260Wh/Kg的Pack能量密度2020年到底能不能达成？有乐观的、有悲观的，总体情况我们来看路线的选择就很重要，我觉得260Wh/Kg并不一定是非常乐观的现象，要保证这里面不出其他的问题，归根到底，我们现在想要做高，想要成倍的提升能量密度，当然我们缺乏材料方面的坚实基础，我们说的只是一些工程的创新。
为什么是相对比较悲哀的时代？我们要在这里面找到一个方向，找到适合这个行业的盈利模式，这是我的观点，这两种材料路线会并存，而且会在相当长的时间内，五年之内我觉得不会被取代。
第二，方形还是软包？本来从四个纬度来看，最后把安全和可靠性删掉了，很容易产生一些误会，大家各有各的数据，讲一些大家有直观的印象：
1、质量比能量GED。我们先看Cell的质量比能量是怎么算的，我们知道软包有一个电池是15毫米，通常是12毫米、9毫米。我没有见过15毫米以上的软包，15毫米以上的软包电池可以推荐给我看一下。同样15毫米的时候，对于Cell来说，软包的优势是非常大的，大概在20%，这是业内有共同的认识。右边是他们的差别，铝塑膜、盖板、壳子，主要是零部件方面的差异造成能量密度差异，材料体系本质的特征方面，方形和软包是没有差异的，这是一个问题。软包电池薄的需要做并联，一旦做并联，我们知道方形VDA是45毫米，如果做三个软包并联，相当于三个15毫米并联，正好是45毫米。三个并联，把它中间的一些结构部分加进去，立马优势变小了，能量密度优势是10%，刚才是20%，这个也很容易理解，每个软包都要封一次，这是显而易见的问题。
刚才是Cell方面，我们再看模组方面，软包模组设计和方形模组设计完全不一样，软包是几个并联电池之间可能做一个壳，也有可能不做，如果要固定起来还要有一些结构件，设计的方式也完全不一样，方形电池构成的模组和软包构成的模组会产生很大的差异。
到现在模组的层级只有1.4%的能量密度优势，到45毫米厚的，方形的能量密度反而占优了，Pack层级两个基本上打平了，15毫米的基本上打平，对于厚的，显著的方形占优势，12%。Cell方面质量比能量，Cell软包有优势，厚的优势小一点，薄的优势更大，最高可以到20%。到模组、Pack逐渐被拉平，Pack方形的电池做成Pack实现反超，软包电池做出来的Pack能量密度并不一定高，这通常是大家不太想得透的地方。
2、体积比能量，我们分开讲，思路逻辑是一样的，体积方面由于一些结构设计的不同，体积方面对于Cell来说有10%的优势，同样考虑到软包膜的合适，45毫米只有4.3%的优势。对于模组开始出现同样的事情，就是反转，到下面45毫米的时候反而对于方形模组有6.6%的优势，上面对于15毫米在模组阶段也打平了。大家知道车上面用的电池对体积和重量有讲究，有的时候体积可能更为重要，这也是我们需要认真考量的因素。
Pack级别大家可以看到，无论是厚的还是薄的都实现了反转，做成Pack在体积比能量方面也是方形占优势，对于45毫米的这种来说会有近10%的优势，这是体积比能量方面。
3、成本。成本方面我们也看一下，Cell先看左边的是BOM原材料的成本，右边是制造成本，假设方形是百分之百，原材料刨除一些结构件，对于薄的电池是10%的成本，厚的电芯，左下这张图，基本上拉平。
由于方形和软包的制造工艺有比较大的不同，对于15毫米来说，软包的生产工艺相对简单一点，制造成本15毫米也有超过10%的优势，但是对于45毫米来说，从计算的结果得出软包会更贵，三个在一起去对方形的一个，这就出现问题了，出现同样的反转。制造成本软包都会上来，厚的综合下来成本，软包比方形高10%。
4、可回收部分，有的方形回收价值更高一些。
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