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NCM811 电池已成车企们的新宠儿?

时间:2019-06-19 作者:网络整理 阅读:
随着补贴政策的进一步收紧,对于电池能量密度以及续航里程提出了新的要求,同时动辄占到车身 1/3-1/2 的电池成本也成为发展新能源车的一块心结,目前的 NCM622、NCM523 已然不能满足国内车厂们的需求,811 成为了新宠儿。

影响新能源车续航里程的因素有很多种:车身设计(风阻、轻量化等因素)、三电系统(电池、电机、电控)、环境因素(气候、温度),甚至还与驾驶员的驾驶习惯等有关系,从某种角度来说,这是一门「玄学」。但是最根本的影响因素还是来自于电池本身。电池种类、大小、封装方式以及热管理水平决定了这颗心脏的表现,进而影响整车性能。

随着补贴政策的进一步收紧,对于电池能量密度以及续航里程提出了新的要求,同时动辄占到车身 1/3-1/2 的电池成本也成为发展新能源车的一块心结,目前的 NCM622、NCM523 已然不能满足国内车厂们的需求,811 成为了新宠儿。

 

我们看到的一个现象是,越来越多的车型都搭载了 NCM811 电池,很显然,围绕着电池这一战场的争夺战已经展开了。

何为 NCM811 电池?

关于三元锂电池的概念我们之前已经说过了,简单回顾一下,目前乘用车动力电池主要以三元锂电池(NCA 和 NCM)为主,NCM(镍钴锰)和 NCA(镍钴锰)都是电池正极材料名称,因为正极材料在电池(主要组成部分:正级、铝箔、负极、铜箔、隔膜和电解液)中所占比重最大,所以动力电池常以正极材料命名。其中对应数字代表在电池正极材料中三种元素的比例情况。以我们说的 NCM811 为例,811 代表在正极材料中镍钴锰三种元素比例为 8:1:1。

由于 NCA 电池技术壁垒较高,综合考虑之下,国内大多数玩家用的是 NCM 材料的电池,市面上也主要以 NCM622、NCM523、NCM811 为主。

值得一提的是,当前国内普遍使用的三元锂电池型号为523(镍钴锰比例为5:2:3),与811之间还隔了一个622。跳过622直接导入NCM811电池,无疑是一次“大跃进”式的技术升华。

由于补贴政策对电池能量密度和续航里程的新要求以及车厂们降成本的诉求,目前电池技术正向着高镍低钴的方向走,811 即代表了目前可量产 NCM 电池的最高水准。

此外,国内排名靠前的电池企业几乎都对这条大跃进式的技术路线情有独钟,以至于此前还将2018年戏称为高镍三元量产元年。、

但事实上,高镍三元这条路线并不好走。高镍体系在降本提质的同时,还意味着更高的化学活性以及更为苛刻的工艺环境。这不仅对电池企业提出了更高的要求,对整个供应链都是一次巨大的挑战,因为高镍正极必须搭配技术壁垒极高的硅碳负极、陶瓷隔膜以及高电压电解液等配套材料才能充分发挥高能量密度的优势。

国际动力电池企业NCM811导入“遇冷”

在高镍三元动力电池领域,几乎是松下一家独秀的局面。其应用在特斯拉Model 3上的21700圆柱型电池,通过改良高镍正极材料和硅碳负极材料的应用,使电池能量密度达到20%的提升。

图3

除松下外,韩国锂电巨头LG化学、SKI、三星SDI都在积极备战高镍811,但在产业化进展上却呈现出节节败退的局面。

2017年8月30日,SKI对外宣布,已经在韩国工厂开始量产NCM811电池,并将在当年12月供应储能市场,预计2018年8月开始批量生产用于电动汽车的NCM811电池。然而时至8月,SKI却只是宣布将推迟量产高镍NCM811电池的计划。

LG化学的情况与SKI极其类似,今年年初,韩国现代正式发布了 Kona EV 纯电动SUV,采用LG化学生产的NCM 811软包电池,双方达成协议将在年内投入市场。而事实上,LG化学只是计划于2018年小规模生产用于电动公交车的NCM 811圆柱形电池,至于乘用车使用的软包电池,只是计划2-3年内实现712三元软包的规模化应用。

至于三星SDI,目前只是在小型电池中使用了NCM811,而在动力电池领域,三星SDI则一直声称2018年将要供给宝马i3和i8的电池只是NCM622,而NCM811则要到2021年以后了。

诚然,相较于松下使用的圆柱电池,LG化学、SKI所生产的软包电池以及三星SDI擅长的方形电池在导入NCM811上技术难度更高,毕竟圆柱电池应对失效办法较多,小电池的连锁反应相对较容易控制。但造成韩系电池企业NCM811导入滞后的根本原因还是韩系电池在技术实力上与日系存在差距,值得一提的是,这种差距不仅仅体现在电池企业上,还包括整个锂电供应链,尤其是材料体系。

国内电池企业“大跃进”式导入NCM811

在动力电池行业中、日、韩三国争霸的格局中,中国一直都贴着低端产能、以量取胜的标签,在国际普遍导入NCM622三元体系的时候,国内动力电池却还停留在NCM523的层面。但在“导入NCM811电池”的这一波国际浪潮中,国内电池企业却呈现出集体“大跃进”的趋势,即跳过622直接量产811。

据悉,自2017年下半年以来,国内动力电池企业在高镍811的导入明显提速。包括比克动力、力神电池、鹏辉能源、亿纬锂能、远东福斯特在内的诸多动力电池厂家都表示,基本已经完成从产品技术突破到小批量生产再到客户送样认证测试的过程。

其中,比克电池更是表示,公司的高镍811电池已成功应用于江淮、上汽大通、北汽新能源、小鹏、云度等品牌车型,车型均已入围新能源推荐目录。当升科技也表示,目前已经完成高镍NCM 811的量产工艺开发,并对客户进行了送样测试认证,开始批量供货。

正极、负极、隔膜、电解液、甚至包括粘结剂在内的整个锂电供应链都在向高镍三元发起冲锋,并频频传来捷报。

但值得一提的是,国内设备依然还是短板,当前国内NCM811/NCA产线核心设备以进口为主。

为什么要拿下NCM811 电池?

究竟 811 电池有什么过人之处呢?以宝马 X1 PHEV 为例,我们可以做一个很好的对比。

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新款电池容量 24kWh,在比老款容量提升 9.3kWh 的情况下,重量仅增加 2.5kg,而且能量密度较之前提升 61%,续航里程由之前的 60 公里增加至 110 公里(均为 NEDC 工况续航),提升了 83%。

类似的,搭载同款电池之后,ES6 性能版/首发纪念版(电池容量 84kWh)、广汽新能源的 Aion S 以及几何 A 高续航版的综合工况续航都做到了 500 公里以及上,这个成绩放在 2019 年当属前列。能有如此提升,除了车企自身的电控、轻量化等工作越做越好,811 电池显然功不可没。

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抢夺战进行时

NCM811 电池上车意味着最先进的电池技术的下放。对于车厂来说,立竿见影的效果就是续航里程的提升;拿的早,可以为自家产品争取到一个时间差,更早一步完成供应链整合,量产下线交付,抢先拿下一部分市场份额;而且「宁德时代 NCM811 电池」本身也是一个不错的产品宣传点。能够在较短的时间里拿下最新的电池技术也是种实力的证明,一定程度上也说明了车厂在宁德时代的话语权以及受重视程度。

有这样好的电池产品,宁德时代自然备受追捧。但是相应的,在电池供应上,谁先谁后,this is a question。从首批搭载其 811 电池的车型中,我们还是可以看出一些端倪。目前已知搭载宁德时代 NCM811 电池且已上市的车型有蔚来 ES6、广汽新能源 Aion S、吉利几何 A 以及宝马 X1 PHEV。仔细观察不难发现,这些车厂大多与宁德时代有一定的绑定关系:广汽、吉利分别与宁德时代成立合资公司,宝马则是宁德时代起飞路上的「贵人」,当初宁德时代拿下宝马 PHEV 车型和之诺车型订单,双方一起进行了相当多的技术研发,关于如何与车企合作,宝马应该教了宁德时代很多……

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翻看过往案例,与宁德时代达成类似合作的车厂不在少数,除了上面说到的几家,国内车厂还有一汽、东风、长安、威马等,国际车厂则如戴姆勒、日产……6 月 7 日,又一国际大厂丰田宣布与宁德时代和比亚迪达成合作,未来将从这两家企业采购动力电池,811 电池上车是迟早的事。

可以预见的是,接下来采用 811 电池的厂商将越来越多,车型也会越来越多,整体产品素质也会得到提升。这是一件好事,说明国家政策对于新能源产业的扶持引导很有成效,于消费者而言,市面上可选的素质优良的新能源车型在增多。

再说几句题外话,一直以来,特斯拉以续航、动力以及智能化方面的表现为构筑了自己的护城河。然而我们现在看到的一个现象是,国内车厂与之的差距正在缩小。单从续航来看,进口的 Model 3 后驱长续航版 NEDC 工况做到 660km,国产后的 Model 3 NEDC 续航 460km,而 2019 年中国品牌电动车的最高续航已经能做到 500km+。

中国品牌电动车产品的素质越来越高,已经是不争的事实。拥有自己本国的完整供应链体系,则是产品力提升的重要基础之一。

 

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