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简述当 前动力电池迈入高能量密度时代

近日,当升科技表示,公司目 前已经实现高镍811正极材料批量生产,其生产的811正极材 料主要用于新能源汽车动力电池2018年年初,国轩高 科表示已经开发出三元811材料软包电芯,能量密度能够达到302wh/kg。据了解,目前国 内还有杉杉能源、宁波金和等企业高镍811材料实现量产,天津巴莫、厦门钨业、天力锂能等高镍811项目也在稳步推进。

据了解,当前国 内企业能够实现稳定批量生产的三元锂电池依然以523材料为主,部分动 力电池企业能够量产622材料电池。而高镍811材料的逐渐量产,也意味 着中国动力电池业即将进入高能量密度时代。业内专家表示,2018年将是高镍811材料电池量产元年。目前,811材料主 要是在技术比较成熟的圆柱电池上量产,之后将 逐步应用于方形及软包电池

宁波金 和相关负责人不久前透露:“预计今年全国811出货量在15000-20000吨,其中宁波金和有超过12000吨产能释放。由于钴价格走高,523的价格为23-23.5万元/吨,811价格为26-27万元/吨,811的性价比超过523。如果技术成熟,下游将会尽快切换到811。”

长期以来,动力电 池业一直存在着磷酸铁锂和三元电池的路线之争,而随着 国家对新能源补贴政策的调整以及原材料市场价格变化等因素,三元材 料在市场上的比重不断提升,而一直 坚持磷酸铁锂路线的比亚迪由于在三元路线布局上的缺失,其国内 动力电池冠军地位被宁德时代取代,转而采 取磷酸铁锂和三元双路线并重的战略,国内其 他动力电池企业也纷纷加入布局三元电池的大军。

根据国 家工业和信息化部、国家发 展改革委和科技部联合印发的《汽车产 业中长期发展规划》,明确到2020年,新能源 汽车年产销达到200万辆,动力电 池单体能量密度达到300Wh/kg以上,力争实现350Wh/kg,系统能 量密度力争达到260Wh/kg、成本降至1元/Wh以下。到2025年,新能源 汽车占汽车产销20%以上,动力电 池系统能量密度达到350Wh/kg。

众所周知,目前磷 酸铁锂受到材料自身性能和技术的限制,电芯的 能量密度无法达到2020年300Wh/kg的要求。而目前 市场上主流的三元523材料电 池能量密度可以达到160-200wh/kg,而三元622材料可以达到230wh/kg,但都很难达到2020年的目标。所以未 来需要大力发展高镍的三元NCM811和NCA材料。

“提质降本”是近年 来动力电池业发展的主旋律,2018年市场加速洗牌,行业聚 集现象进一步加剧。而由于 市场供需失衡导致上游钴等原材料价格一路走高,导致很 多企业加快了三元材料高镍低钴化进程,以降低生产成本。国轩高 科相关负责人向记者表示,国轩高 科将继续提高电池能量密度及三元正极材料中镍含量比例,从而降 低每千瓦时电池的钴金属用量。

根据测算,如果企业采用811正极材料,其电池 的制造成本可以降低6-8%。市场成熟的18650动力电池采用532正极材料,电芯容量为2.5AH,而采用811正极材料,容量可达2.75AH。采用811正极材料单位wh成本为0.39元,而采用532正极材料单位wh成本为0.414元,成本下降6%。采用811单个电 芯的正极材料重量下降9%,而对应隔膜、电解液、铜箔等 成本也将有所下降。经综合测算,如采用811材料生产的三元电芯,单位成本将下降约7%,而考虑到PACK后,综合单位wh成本下降幅度可达8%以上,降幅非常可观。

另外,因为811材料电 池的能量密度比较高,所以装载811材料电 池的新能源汽车补贴额度也要比装载622和532的高,这样高 镍电池的综合性价就具备了相当大的优势。

据宁波 金和相关人士透露,目前国内的圆柱型811材料电 池已经基本解决了技术问题,2017年的时 候国内已有少数几家圆柱电池企业能较好地应用811材料,用量达到上百吨,2018年技术会更加完善。在软包 和方形大电池方面,811材料电池技术在2019年可能会成熟。以市场销售情况看,江淮、众泰、通用五菱、云度、东风等整车企业,还有部分物流车对811材料电 池都表现出了极大兴趣。

记者认为,高镍811材料电 池属于新型技术,在实际 生产制造的某些环节还不尽成熟,还需要 电池企业不断加大科研投入,在产品 和工艺上进行优化。但2018年部分高镍811材料电池的量产表明,我国动 力电池业整体进入高能量密度时代已经不远了。


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