《電子技術(shù)應(yīng)用》
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動(dòng)力電池邁入高能量密度時(shí)代

2018-05-10

  近日,當(dāng)升科技表示,,公司目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高鎳811正極材料批量生產(chǎn),,其生產(chǎn)的811正極材料主要用于新能源汽車動(dòng)力電池。2018年年初,,國軒高科表示已經(jīng)開發(fā)出三元811材料軟包電芯,,能量密度能夠達(dá)到302wh/kg。目前國內(nèi)還有杉杉能源,、寧波金和等企業(yè)高鎳811材料實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),,天津巴莫、廈門鎢業(yè),、天力鋰能等高鎳811項(xiàng)目也在穩(wěn)步推進(jìn),。

  據(jù)了解,當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn)的三元鋰電池依然以523材料為主,,部分動(dòng)力電池企業(yè)能夠量產(chǎn)622材料電池。而高鎳811材料的逐漸量產(chǎn),,也意味著中國動(dòng)力電池業(yè)即將進(jìn)入高能量密度時(shí)代,。業(yè)內(nèi)專家表示,2018年將是高鎳811材料電池量產(chǎn)元年,。目前,,811材料主要是在技術(shù)比較成熟的圓柱電池上量產(chǎn),之后將逐步應(yīng)用于方形及軟包電池。

  寧波金和相關(guān)負(fù)責(zé)人不久前透露:“預(yù)計(jì)今年全國811出貨量在15000-20000噸,,其中寧波金和有超過12000噸產(chǎn)能釋放,。由于鈷價(jià)格走高,523的價(jià)格為23-23.5萬元/噸,,811價(jià)格為26-27萬元/噸,,811的性價(jià)比超過523。如果技術(shù)成熟,,下游將會(huì)盡快切換到811,。”

  長(zhǎng)期以來,,動(dòng)力電池業(yè)一直存在著磷酸鐵鋰和三元電池的路線之爭(zhēng),,而隨著國家對(duì)新能源補(bǔ)貼政策的調(diào)整以及原材料市場(chǎng)價(jià)格變化等因素,三元材料在市場(chǎng)上的比重不斷提升,,而一直堅(jiān)持磷酸鐵鋰路線的比亞迪由于在三元路線布局上的缺失,,其國內(nèi)動(dòng)力電池冠軍地位被寧德時(shí)代取代,轉(zhuǎn)而采取磷酸鐵鋰和三元雙路線并重的戰(zhàn)略,,國內(nèi)其他動(dòng)力電池企業(yè)也紛紛加入布局三元電池的大軍,。

  根據(jù)國家工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委和科技部聯(lián)合印發(fā)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,,明確到2020年,,新能源汽車年產(chǎn)銷達(dá)到200萬輛,動(dòng)力電池單體能量密度達(dá)到300Wh/kg以上,,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg,,系統(tǒng)能量密度力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg、成本降至1元/ Wh以下,。到2025年,,新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上,動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到350Wh/kg,。

  眾所周知,,目前磷酸鐵鋰受到材料自身性能和技術(shù)的限制,電芯的能量密度無法達(dá)到2020年300Wh/kg的要求,。而目前市場(chǎng)上主流的三元523 材料電池能量密度可以達(dá)到160-200wh/kg,,而三元622材料可以達(dá)到230wh/kg,但都很難達(dá)到2020年的目標(biāo),。所以未來需要大力發(fā)展高鎳的三元NCM 811和NCA材料,。

  “提質(zhì)降本”是近年來動(dòng)力電池業(yè)發(fā)展的主旋律,2018年市場(chǎng)加速洗牌,,行業(yè)聚集現(xiàn)象進(jìn)一步加劇,。而由于市場(chǎng)供需失衡導(dǎo)致上游鈷等原材料價(jià)格一路走高,導(dǎo)致很多企業(yè)加快了三元材料高鎳低鈷化進(jìn)程,以降低生產(chǎn)成本,。國軒高科相關(guān)負(fù)責(zé)人向電池中國網(wǎng)表示,,國軒高科將繼續(xù)提高電池能量密度及三元正極材料中鎳含量比例,從而降低每千瓦時(shí)電池的鈷金屬用量,。

  根據(jù)測(cè)算,,如果企業(yè)采用811正極材料,其電池的制造成本可以降低6-8%,。市場(chǎng)成熟的18650動(dòng)力電池采用532正極材料,,電芯容量為2.5AH,而采用811正極材料,,容量可達(dá)2.75AH,。采用811正極材料單位wh成本為0.39元,而采用532正極材料單位wh成本為0.414元,,成本下降6%,。采用811單個(gè)電芯的正極材料重量下降9%,而對(duì)應(yīng)隔膜,、電解液,、銅箔等成本也將有所下降。經(jīng)綜合測(cè)算,,如采用811材料生產(chǎn)的三元電芯,,單位成本將下降約7%,而考慮到PACK后,,綜合單位wh成本下降幅度可達(dá)8%以上,,降幅非常可觀,。

  另外,,因?yàn)?11材料電池的能量密度比較高,所以裝載811材料電池的新能源汽車補(bǔ)貼額度也要比裝載622和532的高,,這樣高鎳電池的綜合性價(jià)就具備了相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),。

  據(jù)寧波金和相關(guān)人士透露,目前國內(nèi)的圓柱型811材料電池已經(jīng)基本解決了技術(shù)問題,,2017年的時(shí)候國內(nèi)已有少數(shù)幾家圓柱電池企業(yè)能較好地應(yīng)用811材料,,用量達(dá)到上百噸,2018年技術(shù)會(huì)更加完善,。在軟包和方形大電池方面,,811材料電池技術(shù)在2019年可能會(huì)成熟。以市場(chǎng)銷售情況看,,江淮、眾泰、通用五菱,、云度,、東風(fēng)等整車企業(yè),還有部分物流車對(duì)811材料電池都表現(xiàn)出了極大興趣,。

  記者認(rèn)為,,高鎳811材料電池屬于新型技術(shù),在實(shí)際生產(chǎn)制造的某些環(huán)節(jié)還不盡成熟,,還需要電池企業(yè)不斷加大科研投入,,在產(chǎn)品和工藝上進(jìn)行優(yōu)化。但2018年部分高鎳811材料電池的量產(chǎn)表明,,我國動(dòng)力電池業(yè)整體進(jìn)入高能量密度時(shí)代已經(jīng)不遠(yuǎn)了,。


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