動力電池技術(shù)路線的迭代仍在向前，不過各家電池企業(yè)對于電池材料、技術(shù)，乃至封裝形式已經(jīng)有了不同的研判，最近一場行業(yè)活動，就給了包括寧德時代、比亞迪、松下電器、億緯鋰能、國軒高科、比克電池、欣旺達(dá)、衛(wèi)藍(lán)新能源、SES等行業(yè)企業(yè)“華山論劍”的機(jī)會。

01 普遍看好!磷酸鐵鋰仍將是經(jīng)濟(jì)型車企主流電池材料

動力電池應(yīng)用分會數(shù)據(jù)顯示，2021年中國市場動力電池裝機(jī)量約為159.6GWh，其中磷酸鐵鋰電池裝機(jī)81.7GWh，占比51.2%;三元電池裝機(jī)77.6GWh，占比48.6%。磷酸鐵鋰裝機(jī)已經(jīng)完全逆轉(zhuǎn)三元電池，占據(jù)主流。

基于磷酸鐵鋰材料來源豐富，成本低、安全性高、循環(huán)性能好等優(yōu)勢，包括寧德時代、比亞迪、億緯鋰能、國軒高科、蜂巢能源、比克電池等企業(yè)幾乎一致認(rèn)為這一技術(shù)未來的主流地位不可撼動。

比亞迪更是認(rèn)為“堅(jiān)持磷酸鐵鋰是正確的發(fā)展道路”。比亞迪董事長王傳福直言，安全是新能源汽車發(fā)展的基石，成本是必須要面對的一項(xiàng)重要指標(biāo)，當(dāng)性能邁過一定門檻后，能量密度重要性在降低。

據(jù)電池中國了解，目前比亞迪磷酸鐵鋰刀片電池系統(tǒng)能量密度已經(jīng)從2020年度的140Wh/kg，提升至150Wh/kg，系統(tǒng)能量密度和成組效率的提升，再次使得同等電池包帶電量增加，可以實(shí)現(xiàn)更長續(xù)航里程。

國軒高科董事長李縝認(rèn)為，“未來鐵鋰和三元電池產(chǎn)量的占比將逐步演變到6:4”。據(jù)他介紹，目前國軒高科單體能量密度210Wh/kg的磷酸鐵鋰電池已經(jīng)量產(chǎn)，今年年底將量產(chǎn)230Wh/kg的磷酸鐵鋰電池，“(隨著能量密度的提高)，鐵鋰會在更大范圍內(nèi)替代三元電池。”

億緯鋰能董事長劉金成表示，磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐候性好，并且如果采用平面電極的時候，電池的反應(yīng)更加均衡，壽命非常好，可以做到4000次、甚至8000次的循環(huán)，它為普及性的車型和長期的使用，提供了廉價、優(yōu)質(zhì)的電池，“方形疊片磷酸鐵鋰會是經(jīng)濟(jì)型車型的主流技術(shù)路線。”

持同樣看法的還有比克電池副總裁樊文光。樊文光認(rèn)為，方形磷酸鐵鋰電池將是經(jīng)濟(jì)性車型的主流材料和技術(shù)路線。

此外，蜂巢能源也布局了標(biāo)準(zhǔn)化的“短刀”鐵鋰電池，依靠經(jīng)濟(jì)性、兼容性、高能量密度和高安全主打經(jīng)濟(jì)型車型市場。

02 “大圓柱電池”或成中高端車型重要形態(tài)之一

特斯拉在“電池日”提出4680大圓柱電池，短短兩年，大圓柱的安全、制造效率、成本、性能等優(yōu)勢已經(jīng)被逐步驗(yàn)證。

松下電器總裁楠見雄規(guī)近日表示，4680電池將成為未來圓柱電池的主流，“4680電池是電池結(jié)構(gòu)、材料上的‘雙創(chuàng)新’之作：采用大圓柱結(jié)構(gòu)件，容量較2170電池高5倍。”

以往，億緯鋰能在動力電池領(lǐng)域堅(jiān)持多元化技術(shù)路線戰(zhàn)略，方形、軟包、圓柱都有布局，材料也涵蓋三元和磷酸鐵鋰。不過，近日，劉金成的“圓柱電池成為了行業(yè)研究熱點(diǎn)，隱約成為動力電池終極技術(shù)方向”的表述，似乎間接確認(rèn)了億緯鋰能在動力領(lǐng)域的主要技術(shù)路線方向。

劉金成表示，大圓柱電池?fù)碛薪^對的安全和成本優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下四個維度：一是極致標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)制造乃至于回收都可以做到標(biāo)準(zhǔn)化;二是極致可靠，在全生命周期里面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，電池之間零應(yīng)力，從電池開始使用到結(jié)束一如既往沒有變化;三是極致制造，可以實(shí)現(xiàn)極致的制造，工藝路徑縮短了30%，GWh生產(chǎn)效率更高;四是極致體系，實(shí)現(xiàn)了鎳含量90%的化學(xué)體系，使用了硅碳材料。“通過電芯級、模組級、系統(tǒng)級三個測試驗(yàn)證，大圓柱電池會成為未來高中端車型的主要電源方向。”

樊文光表示，當(dāng)下動力電池市場形成了方殼/刀片、軟包、圓柱三種形態(tài)三分天下的局面，各方面的性能優(yōu)勢決定了大圓柱動力電池是未來5-10內(nèi)中高端電動車的最優(yōu)解。

在大圓柱產(chǎn)品布局上，據(jù)悉目前億緯鋰能已經(jīng)布局了4680和4695兩款主要型號，已經(jīng)啟動了20GWh乘用車大圓柱電池項(xiàng)目建設(shè)，未來產(chǎn)能有望繼續(xù)增長;比克電池46系列大圓柱電池規(guī)劃了80-120mm不等，能量密度達(dá)到275-300Wh/kg的產(chǎn)品，計(jì)劃今年下半年小批量量產(chǎn)，2023年規(guī)模量產(chǎn)，未來幾年產(chǎn)能將擴(kuò)充至80GWh。

松下、億緯、比克等企業(yè)在大圓柱領(lǐng)域的積極布局，其背后一個重要推動力是各自的國內(nèi)外客戶認(rèn)可。松下目前確定將要供貨特斯拉，億緯鋰能也表示將為國際頭部車企配套，比克也與國內(nèi)外主流車企有了積極驗(yàn)證和對接。

從目前各家企業(yè)在圓柱電池上的研發(fā)來看，無極耳(全極耳)設(shè)計(jì)、高鎳材料、硅負(fù)極材料、工藝革新等是實(shí)現(xiàn)大圓柱突出性能的重要因素。據(jù)樊文光介紹，對于大圓柱工藝，除了集流體的處理各家有各自不同的方式，其它工藝過程基本差不多了，“目前工藝的難點(diǎn)是焊接技術(shù)，在大圓柱的制造過程中，焊接技術(shù)的一致性，直接決定了電芯的好壞與一致性。”

值得注意的是，寧德時代將CTP技術(shù)已經(jīng)迭代至第三代，內(nèi)部稱“麒麟電池”。“在相同的化學(xué)體系、同等電池包尺寸下，麒麟電池包的電量，相比4680系統(tǒng)可以提升13%。”寧德時代首席科學(xué)家吳凱如是說，大有挑戰(zhàn)4680的意味。不過僅從成組效率方面尚不能服眾，安全、成本、制造效率方面的PK也需要相關(guān)數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

03 固液混合態(tài)電池技術(shù)研發(fā)加速

據(jù)悉，衛(wèi)藍(lán)新能源正在與蔚來汽車合作，計(jì)劃基于ET7車型，推出單次充電續(xù)航1000公里的固液混合電解質(zhì)電池，這款固態(tài)電池預(yù)計(jì)將在今年底或明年上半年開始量產(chǎn)。

SES創(chuàng)始人、CEO胡啟朝近日透露，公司已經(jīng)在上海正式啟動首個A樣品鋰金屬電池的生產(chǎn)和測試，并與通用、現(xiàn)代、本田一起進(jìn)行A樣品的聯(lián)合開發(fā)，這也是世界上第一個鋰金屬里面的車用A樣品的開發(fā)產(chǎn)品。據(jù)悉，該款電池采用了固液混合態(tài)技術(shù)，按計(jì)劃，產(chǎn)品將于2025年正式量產(chǎn)。

此外，李縝也透露，國軒高科360Wh/kg的三元半固態(tài)電池正在快步走向產(chǎn)業(yè)化。

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