提價(jià)和降本,似乎是近些年橫亙?cè)谛履茉窜嚻蠛?a class='link' href='http://autopag.com/tag/電池' target='_blank'>電池企業(yè)之間的兩個(gè)重要話題。
電池作為新能源汽車的核心部件之一,面臨的降本壓力非常大,車企則往兩極化方向發(fā)展,要么打造低價(jià)爆款,要么依靠智能網(wǎng)聯(lián)、自動(dòng)駕駛這些來打造高端車型。
但這兩個(gè)方向的市場(chǎng)空間是截然不同的。
智能網(wǎng)聯(lián)、自動(dòng)駕駛相關(guān)方面的技術(shù)研發(fā)其實(shí)還在上升期,但是電池降本這件事,空間是越來越小了。
天津力神電池常務(wù)執(zhí)行副總裁王念舉在第二屆中國(guó)汽車藍(lán)皮書論壇中表示,到2025年,高鎳三元?jiǎng)恿﹄姵氐氖蹆r(jià)將下降至0.5元/Wh(電芯價(jià)格),磷酸鐵鋰電池的售價(jià)將是0.4元/Wh。
0.5元/Wh聽起來是個(gè)極其理想的目標(biāo),但是不管油電平價(jià)啥時(shí)候能到來,電池企業(yè)目前能努力的事情就是——降本,這也是新能源車跟油車抗衡的重要途徑。
但是,怎么降本呢?提升良品率?規(guī)模化制造?還是其他?
就目前情況來看,電池企業(yè)比較大的動(dòng)作是在了工藝創(chuàng)新和材料結(jié)構(gòu)調(diào)整上。
電池材料結(jié)構(gòu)調(diào)整:正極材料從少鈷到零鈷 負(fù)極材料加硅或補(bǔ)鋰
材料結(jié)構(gòu)的調(diào)整,集中在成本比較高的正極材料端,從少鈷到無鈷,是電池企業(yè)一直在摸索的降本方案。
雖然從2017年至今,“鈷”的成本雖然有了很大程度上的下降,但是在正極材料體系中,鈷的成本還是很高。
但是相比于鎳、錳和整個(gè)三元前驅(qū)體價(jià)格來看,“鈷”的價(jià)格還是非常高的。
高成本加上資源分布不均衡,“鈷”自然而然成為電池企業(yè)降本路上想要替換掉的對(duì)象,但“無鈷”化并不是一蹴而就的,目前大家都是從“少鈷”開始操作。
特斯拉的NCA電池中“鈷”的含量不到3%,寧德時(shí)代量產(chǎn)的NCM 811電池中鈷的含量已經(jīng)控制在8%-10%之內(nèi),松下也已經(jīng)將NCV中鈷含量降到了5%以下,LG化學(xué)也計(jì)劃2021年推出NCMA鋰離子電池,搭載在通用的電動(dòng)車型上。
少鈷貌似已經(jīng)是一件可以實(shí)現(xiàn)的事情。但是無鈷是不是真能實(shí)現(xiàn)呢?
松下最近表示要在兩到三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)無鈷電池的商業(yè)化,寧德時(shí)代也表示有“無鈷”電池技術(shù)儲(chǔ)備,并且正在布局供應(yīng)鏈。
但是,目前只有蜂巢能源推出了無鈷電芯,已經(jīng)通過熱箱和過充等10項(xiàng)安全測(cè)試,但是2021年才能推向市場(chǎng)。
至于無鈷電池降本空間有多大,蜂巢能源電芯研究中心總經(jīng)理高飛此前在發(fā)布會(huì)表示,“無鈷電池把鈷去掉之后,相比于傳統(tǒng)的的三元電池,從材料上可以降低10%-15%的成本,電池層面可降低6%-10%的成本?!?/span>
雖然無鈷會(huì)帶來成本的降低,但是未來會(huì)不會(huì)成為主流產(chǎn)品,除了要看無鈷電池產(chǎn)品批量量產(chǎn)進(jìn)展,另外還得看市場(chǎng)對(duì)這些產(chǎn)品的接受度如何,這其中還存在很多不確定性。
不過現(xiàn)在可以確定的是,另一種無鈷電池——磷酸鐵鋰電池,已經(jīng)成為幾家主流新能源車企的另一項(xiàng)重要選擇了。
8月份即將上市的Model 3,用的就是寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電池,NEDC續(xù)航達(dá)到了468km比標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級(jí)版的續(xù)航高一點(diǎn),有消息稱電池成本下降超過1萬元,這樣的話整車價(jià)格就會(huì)將至25萬元,優(yōu)勢(shì)更加明顯了。
除此之外,比亞迪的多款車型,北汽EU5等,都推出了磷酸鐵鋰電池版本。而且特斯拉、比亞迪這樣的車企都開始采用磷酸鐵鋰電池,這對(duì)市場(chǎng)來說像是吃了一顆定心丸,后續(xù)應(yīng)該會(huì)有更多的車型會(huì)推磷酸鐵鋰版本,市場(chǎng)空間應(yīng)該是進(jìn)一步擴(kuò)大。
從少鈷到無鈷,基本上就是正極材料降本的主流方向了。而負(fù)極材料方面,未來的趨勢(shì)主要是負(fù)極加硅或者負(fù)極補(bǔ)鋰的技術(shù)為主,目前存在比較多的技術(shù)難點(diǎn),很多電池企業(yè)都在布局開發(fā),商業(yè)化的進(jìn)程應(yīng)該會(huì)更晚。
工藝創(chuàng)新:CTP理念到底盤電池 降本空間有多大
材料方面的技術(shù)進(jìn)步空間大部分由材料屬性決定,所以就目前的三元體系來看,降本已經(jīng)非常有限了,但是從電芯到電池包,再到整車,這里面的成本是有壓縮空間的。
傳統(tǒng)電池模組空間利用率有80%,但是從電池模組在電池包里面的空間利用率只有50%,所以計(jì)算下來電芯在整個(gè)電池包的空間利用率只有40%,壓縮的空間其實(shí)就是用來放結(jié)構(gòu)件以及各種不同作用的部件的,而這一部分,其實(shí)是可以用來布局更多電芯的。
寧德時(shí)代針對(duì)此問題,提出了CTP方案,越過模組直接將大電芯并聯(lián)起來形成大的電池包。省去模組的CTP電池包較傳統(tǒng)電池包而言,體積利用率提高了15%-20%,零部件數(shù)量減少40%。
除了CTP電池包,寧德時(shí)代最近還表示在研發(fā)一項(xiàng)新技術(shù)——底盤電池(CTC),直接從電芯到底盤,連原先的電池系統(tǒng)外殼都可以省掉。曾毓群稱,CTC將使新能源汽車成本可以直接和燃油車進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。
很明顯可以看出,從電芯到電池包,再?gòu)碾娦镜降妆P,寧德時(shí)代花了比較大的力度在結(jié)構(gòu)上做文章,但是從電芯到電池包的體積利用率目前理想狀態(tài)最高能提高20%,而且越往上走,成長(zhǎng)空間就越小了。
比亞迪應(yīng)該也是明白了從降本上來看,依靠工藝創(chuàng)新也會(huì)有摸到天花板的一天。所以基于CTP理念,比亞迪用上了磷酸鐵鋰的技術(shù),從材料成本和工藝結(jié)構(gòu)上的雙重降本。
具體來說,比亞迪基于磷酸鐵鋰的技術(shù),將單體電池做成大容量的長(zhǎng)電池,根據(jù)其專利數(shù)據(jù)顯示,單體電池長(zhǎng)度可以做到600-2500mm,形狀更加扁平、窄小,容量也會(huì)有所提升。
另外,利用長(zhǎng)電芯固定在電池包的邊框上,讓電池同時(shí)也變成結(jié)構(gòu)件,直接變成支撐電池包的梁。和傳統(tǒng)電池包相比,刀片電池的空間利用率可提升20%,達(dá)到從電芯到電池包60%的體積利用率。
有行業(yè)內(nèi)相關(guān)人士表示,CTP方案本身可帶來20%-30%成本的降低,結(jié)合LFP應(yīng)用,成本預(yù)計(jì)可降低40%左右。真如其所言的話,材料體系和工藝兩個(gè)維度的降本空間還是很可觀的。
但是靜下來來想,無論是目前正極材料體系的調(diào)整,還是電池組裝工藝上的突破,天花板似乎都是很明顯的,長(zhǎng)期來看的話,電池企業(yè)是不是會(huì)考慮大刀闊斧切入固態(tài)電池領(lǐng)域,或者拓展新的領(lǐng)域?
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:NE時(shí)代
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