中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：日前，外媒體報(bào)道稱日本松下公司將研發(fā)全新動(dòng)力電池。全新動(dòng)力電池將逐步降低目前鋰離子電池中的鈷元素。不僅為了降低動(dòng)力電池的制造成本。并且在未來幾年內(nèi)將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。
大家都知道目前在國內(nèi)新能源汽車市場上，動(dòng)力電池已經(jīng)成為電動(dòng)汽車的核心技術(shù)之一。也是各大汽車廠家競相爭奪的主要決定性市場。而三元鋰離子電池中，正極電芯中的鈷元素由于產(chǎn)量不高，而且多集中在剛果（金）等非洲國家，所以價(jià)格昂貴。作為三元鋰離子電池領(lǐng)域技術(shù)引領(lǐng)者的松下公司自然將成本更低，電池能量密度更高，而且可靠性更好的產(chǎn)品推向市場。松下表示未來目標(biāo)是開發(fā)無鈷元素電池，但在這個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)前盡量降低電池中的鈷含量占比仍是首要目標(biāo)。
作為三元?jiǎng)恿﹄姵豊CM的811配比方案的動(dòng)力電池已經(jīng)成為各大電池廠研發(fā)的重點(diǎn)。高鎳三元?jiǎng)恿﹄姵夭粌H可以有效的降低鈷元素的使用量而且也可以進(jìn)一步降低動(dòng)力電池的成本，而且動(dòng)力電池的安全性和可靠性相比于現(xiàn)階段電池更加突出。而松下目前和特斯拉進(jìn)行合作研發(fā)和生產(chǎn)車用動(dòng)力電池。未來的高鎳動(dòng)力電池也很有可能在特斯拉車型上應(yīng)用。
目前技術(shù)水平下三元電池實(shí)際平均能量密度能夠達(dá)到180-190Wh/kg之間，且在后續(xù)也擁有較大的提升空間。
高鎳三元產(chǎn)能布局和量產(chǎn)進(jìn)度
具體到三元電池正極材料領(lǐng)域，高鎳材料具有能量密度較高的優(yōu)勢。其次，據(jù)測算，采用高鎳材料后，電池綜合單位成本下降幅度最高約在8%以上，成本優(yōu)勢明顯。
供需矛盾帶來的鈷價(jià)波動(dòng)也正在助推廠商向低鈷高鎳產(chǎn)品的轉(zhuǎn)向。鈷原料在三元正極材料中的成本占比較高，其價(jià)格在2018年持續(xù)走高，相比第一季度初期的52萬元/噸，4月份上漲幅度超過20%，截至4月13日，鈷價(jià)已經(jīng)達(dá)到67.40萬元/噸。
在降本增效的需求下，最有優(yōu)勢支撐前述300Wh/kg目標(biāo)的高鎳三元NCM811產(chǎn)品帶著光環(huán)閃亮登場。
國內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)方面，CATL、BYD、江西孚能、比克電池、國軒高科、天津力神、鵬輝能源等企業(yè)都已開展NCM811電池研發(fā)和生產(chǎn)。其中比克電池宣布已量產(chǎn)NCM811圓柱動(dòng)力電池，能量密度可以達(dá)到232Wh/kg，并稱300Wh/kg的產(chǎn)品也即將面世。鵬輝能源也透露，公司使用NCM811材料的圓柱電池已經(jīng)量產(chǎn)并供貨給相關(guān)整車廠。
加速放量的幾大制約因素
首先是制造能力不足。高鎳三元材料的生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，對生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境要求較高，現(xiàn)有的生產(chǎn)線無法直接作為NCM811或NCA產(chǎn)線應(yīng)用，需要重新設(shè)計(jì)和建造，增加大量資金投入?？梢哉f目前國內(nèi)尚不具備成熟的制備技術(shù)和大規(guī)模批量生產(chǎn)能力，甚至未來三年將出現(xiàn)一定數(shù)量的產(chǎn)能缺口。
安全問題突出，亟待解決。高鎳三元?jiǎng)恿﹄姵刂?，鎳比例越高，正極材料的熱穩(wěn)定性就越差。在遇到高溫、外力沖擊等情況時(shí)，高鎳電池會(huì)存在安全隱患。且高鎳電池充電時(shí)產(chǎn)氣會(huì)導(dǎo)致電池鼓脹也是一個(gè)待解的問題。作為應(yīng)用到汽車產(chǎn)品中的關(guān)鍵部件，高鎳產(chǎn)品在安全方面仍然需要有更大程度的改進(jìn)。
原材料供應(yīng)嚴(yán)重不足。我國目前對鋰礦、鈷礦和鎳資源的儲(chǔ)備和開發(fā)都相對不足，目前主要依賴進(jìn)口，容易受到其他因素制約。動(dòng)力電池的數(shù)量增加也將迎來新一輪的原材料短缺現(xiàn)象。
設(shè)備選型周期長。整車企業(yè)對新技術(shù)和新產(chǎn)品應(yīng)用在車型時(shí)非常審慎，各大車企對電池供應(yīng)商都有嚴(yán)格而復(fù)雜的認(rèn)證程序，電池企業(yè)和產(chǎn)品都需要接受高難度的測試和驗(yàn)證，所需時(shí)間較長。
總結(jié)：在目前的市場情況下，高鎳三元已經(jīng)成為未來電動(dòng)汽車中動(dòng)力電池的發(fā)展方向，而此次松下將在未來兩到三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)高鎳三元?jiǎng)恿﹄姵?，也可以看出松下目前也在受到國?nèi)電池企業(yè)的銷量方面的沖擊。
