近日,中國汽車動力電池產業創新聯盟,釋出了2020年10月新能源汽車電池產銷量及裝車量。根據資料顯示,10月,我國動力電池裝車量為5.87GWh,同比增長44%。其中三元電池共計裝車3.4GWh,同比增長15.7%;磷酸鐵鋰電池共計裝車2.4GWh,同比增長127.5%,三元鋰電池的裝車量優勢依舊。
但如果按增長速度來看的話,磷酸鐵鋰電池的裝車量超過三元鋰估計只是時間問題了。而這也已經是磷酸鐵鋰連續三個月同比增長翻倍。這是經歷了高峰和低谷的磷酸鐵鋰又要東山再起了嗎?
過山車
在動力電池領域,無論是在國內還是海外市場,磷酸鐵鋰電池都曾是獨一無二的王者。因其成本更低、穩定性更好,於2001年在麻省理工學院(MIT)成立的A123 Systems公司(後被萬向集團收購)依靠磷酸鐵鋰電池一度成為全球新能源汽車產業的標杆企業,不僅得到了美國政府的大量資助,還與通用、菲斯克(Fisker)、寶馬等主流汽車廠建立了供應合同關係。
當時,磷酸鐵鋰電池就意味著未來。在中國情況更是如此,磷酸鐵鋰幾乎成為了唯一選擇,尤其是對公交車、客車、計程車這些運營車輛而言。再加上國家財政補貼與巨大的市場需求,以比亞迪為首的一大批磷酸鐵鋰電池廠商得到了高速發展。直到2012年國家對電池能量密度提出了明確指標,情況開始發生變化,能量密度更高的三元鋰電池開始異軍突起。
到了2015年,國務院釋出《中國製造2025》,明確提出到2020年,我國動力電池的能量密度要達到300Wh/kg,2025年達到400Wh/kg,到2030年達到500Wh/kg。但即使到了現在,比亞迪刀片電池的能量密度也只達到140Wh/kg;今年2月,國軒高科才宣佈其磷酸鐵鋰單體能量密度實驗階段突破200Wh/kg。可見對於當時的企業而言,要實現300Wh/kg是不可能的,所以就連一直堅守磷酸鐵鋰電池路線的比亞迪也妥協了,不得不在2017年大規模轉投三元鋰電池,之後三元鋰開始了稱霸之路。
但到了2019年,風向又變了。在業記憶體在了近4年的新能源汽車動力電池「白名單」正式取消,沒有了國家的保護,日韓系鋰電池巨頭開始快速搶佔國內市場,也倒逼著國內電池企業必須尋找新的突破口。再加上新能源汽車補貼的大幅退坡,車企成本不斷增加,雙重壓力下,電池路線的選擇再次發生變化。
電池技術突破了?
今年上半年,相比日韓電池巨頭們的悄無聲息,國內動力電池企業們卻是熱鬧非凡、動作頻頻。先是比亞迪刀片電池的橫空出世,吸引了大批流量,緊接著廣汽宣佈石墨烯電池取得了突破,一向低調的蜂巢能源也推出可實現量產的無鈷電池。這一件件一樁樁的爆炸訊息無一不讓資本市場興奮,而經過一段時間的沉澱之後,我們又是否能看清到底哪些才是真正實現了技術突破呢?
針對以上三個熱點,目前唯一能在市場看到結果和反饋的只有比亞迪的刀片電池。刀片電池,其實就是改良版的磷酸鐵鋰電池,所以其在熱穩定性上要比三元鋰電池和傳統磷酸鐵鋰電池安全得多,再加上刀片形狀製造工藝上的創新,其電池包體積利用率可提高50%(寧德時代CTP的電池包體積利用率可提高15%-20%),更容易實現同體積內能量密度的提升,續航也能相應提高。第一款搭載刀片電池的比亞迪漢EV綜合工況續航里程為605公里。
不過,在今年下半年,拉動了磷酸鐵鋰電池在乘用車市場份額的最大功臣並不是比亞迪漢,而是五菱宏光MINI,它搭載的是鵬輝能源的磷酸鐵鋰電池。隨著10月份磷酸鐵鋰版Model 3的上市,磷酸鐵鋰的需求量也急速增加。
上個月19號,特斯拉官宣,來自上海超級工廠的Model 3即將透過海運前往歐洲市場,出口的車型就是中國製造Model 3標準續航升級版。該款車型搭載寧德時代磷酸鐵鋰電池,總容量55kWh,續航里程468公里,這也是歐洲市場首次使用磷酸鐵鋰電池。此外北汽EU5、榮威EI5也在下半年裝配磷酸鐵鋰電池,目前磷酸鐵鋰電池多用於新能源中低端市場。
當然今年磷酸鐵鋰技術也有了大幅提升,如前面提到的比亞迪刀片電池與寧德時代的CTP技術,對電池包進行結構最佳化,提高了電池的能量密度,同時仍保持安全性與低價。因此鐵鋰的高性價比及安全性也使越來越多的車企考慮配套磷酸鐵鋰電池。今年9月,比亞迪位於巴西瑪瑙斯市的磷酸鐵鋰電池工廠正式投產,年產18000個電池模組。這是比亞迪在巴西設立的第三個工廠,也是巴西國內首個磷酸鐵鋰電池工廠,投資金額約為1500萬雷亞爾(約合270萬美元)。
與比亞迪的刀片電池相比,廣汽的石墨烯電池和蜂巢能源的無鈷電池才算是真正的業界重磅,科研級技術突破,但到目前為止披露的訊息都較少。廣汽只對外公佈了一個數據:8分鐘充電至85%,電池壽命和安全性也達到了使用標準,可以在年底投入量產車上使用。石墨烯是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱效能最強的一種新型奈米材料,用它來做電池非常合適,三星也曾高調宣佈要攻克這一難題,但直到現在也未成功。
甚至有專家表示,所謂的石墨烯電池技術幾乎是不存在的,它在理論上能提高充放電速率,但是對容(能)量提升沒有任何幫助,而且它作為奈米材料,和鋰離子電池工業的技術體系也不相容,這種技術只存在實驗室裡,產業化基本無望。
蜂巢能源則表示,他們的產品最長續航可達880公里,且明年便可實現量產。而且他們除了在電芯核心技術上實現了突破,還在生產和PACK封裝工藝上進行了創新,比如採用疊片生產技術提高了內部利用率和壽命,封裝方面採用了矩陣式成組結構,比刀片電池效率更高。但懸念依舊還有很多,只能等等看了。
雅斯頓小結
如果說中國此前的動力電池路線,主要是三元鋰和磷酸鐵鋰的此消彼長,今年以後是不是這一局面也要發生變化了?畢竟無鈷電池和石墨烯電池都表明今年年底就能量產了。
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