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        比特斯拉4680電池更牛,寧德時代麒麟電池即將發布,國產動力電池進入“質勝”階段

        Felix分析 ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:吳子鵬 ? 2022-06-20 08:00 ? 次閱讀

        電子發燒友網報道(文/吳子鵬)近日,寧德時代首席科學家吳凱分享了該公司麒麟電池的相關進展,其中電池密度一項數據引發關注,基于三元高鎳打造的麒麟電池能量密度高達250Wh/kg,比松下特斯拉打造的4680電池還要高13%。

        圖源:寧德時代


        過往,國產動力電池更多是比拼裝機量,現在終于要開始比產品參數了。

        殺出“圍獵圈”的中國動力電池

        中國有句老話是“三十年河東,三十年河西”,這句話很是適合用來形容中國動力電池產業。

        動力電池是新能源汽車的核心部件,也是目前成本占比最高的零部件,達到了40%左右。作為新能源汽車“三大件”之一,動力電池的性能決定了新能源汽車的續航里程以及安全性和經濟性。

        1996年,日產成功研發世界上第一輛搭載圓柱形鋰離子電池的電動車Prairie Joy EV,搭載鋰離子電池的汽車正式登上歷史舞臺。此時中國汽車產業還在大力發展合資汽車,比亞迪也只是剛剛成立1年的時間,國內的動力電池產業還沒有影兒呢。

        不過,如果你僅憑這個就評論中國新能源汽車產業落后很多年,倒是也不能這么論。因為全球范圍內真正開始關注新能源汽車產業還是在2010年前后,特斯拉Roadster搭載松下的18650電池算是正式拉開新能源汽車全球發展的大幕。

        2010年這個時間點才是評定我國新能源汽車和動力電池產業與全球先進水平差距的時候,這一年中國政府開始扶持新能源汽車發展,動力電池也隨之受惠。不過,我們要注意的是,這個時候國內的動力電池產業才剛剛啟動,松下的18650電池已經是大規模量產的產品了,這個才是真實的差距。

        2010年時,寧德時代還沒有成立。根據相關調研數據,2010年比亞迪等一眾國產廠商在動力電池的成品率僅為60%,松下和LG化學等日韓巨頭則是90%以上,并且日韓巨頭在三元鋰電池方面已經形成了完備的測試流程,產品安全屬性更高,能量密度也是處于領先地位。因此,上汽、一汽和長安等公司的訂單只能給日韓巨頭來做,國內企業搗騰的磷酸鐵鋰還上不得席面,這個也是真實的差距。

        并且,這個時候的國產動力電池產業還遇到了全球范圍內的“專利流氓”——魁北克水電,1000萬美元的專利入門費用足以壓死當時所有的國內動力電池企業。對付這種國際范圍的“專利流氓”,只靠一兩個企業是無力的,于是政府部門出手。國家專利復審委員會于2011年宣告魁北克水電的111項權利要求全部無效。

        2011年到2015年是國產動力電池廠商在日韓巨頭圍剿中求生的時間段,三星SDI和LG化學在國內建廠之后,主動開啟了價格戰,最慘烈的時候,動力電池的出廠價格為1元/Wh,低于當時的成本價2.5元/Wh。

        看著是不是很熟悉,沒錯,這就是三星和SK海力士等內存大廠在存儲產業慣用的伎倆,先把對手耗死,然后再談賺錢的事情。

        這是繼魁北克水電專利圍獵之后,國內動力電池廠商面臨的第二個生死劫,又是一個剛剛起步的企業無法獨自面對的大劫。在當時,市場統計數據顯示,三星SDI和LG化學兩家就占據著國內60%的動力電池市場份額。

        2015-2016年,為了能夠讓剛起步的國產動力電池汽車免遭兩家韓國企業的“屠殺”,工信部出臺了動力電池“白名單”,要求整車廠如果想要拿到政府的補貼,必須使用“白名單”上的企業提供的動力電池。這是一個有特殊歷史使命的政策,將國產新能源汽車和國產動力電池深度綁定在一起,且指向性非常明確地將三星SDI和LG化學剔除了。

        這份“白名單”有巨大的作用,從國內市場來看,根據中商產業研究院的統計數據,2018年國內動力電池裝機量前十的企業全部為國內企業,寧德時代、比亞迪和國軒高科位列前三。在全球范圍內,寧德時代成為全球裝機量第一名,市占比達到了25.4%,比亞迪則以12.5%的市占比位列全球第三。

        看到這些數據,如果你覺得國產動力電池已經領跑全球了就有點操之過急了。因為,這樣的數據是在工信部“白名單”幫助下取得的。2019年6月,國內動力電池“白名單”正式取消,LG化學開始了強勢反撲。

        雖然2019年和2020年寧德時代都是全球裝機量的第一名,但LG化學反撲的勢頭還是很猛的,在2020年上半年LG化學在全球的占比是高于寧德時代的,只是后來官司纏身加上召回賠償等問題分心了,被寧德時代挑落馬下。

        到了2021年,寧德時代在市占比方面的領先優勢已經很明顯了,比LG化學和松下的市占比總和還要多。

        不過,從國產特斯拉的車型布局能夠看出,國產動力電池在高性能版本車型里還有提高的余地。

        國產動力電池的參數領先

        動力電池的核心指標包括總能量、能量密度、安全性、充放電倍率、循環壽命和可靠性等。當談論這個時候,就已經進入到了動力電池最最核心的戰場了,誰能夠在這些參數上勝出,誰就將成為未來全球動力電池市場的絕對王者。

        國際廠商方面,松下的4680電池將成為后續主流,也是技術代表。特斯拉CEO馬斯克將松下4680電池定義為“革命性的突破”。

        4680電池全稱為4680型無極耳電池,采用高鎳正極+硅碳負極材料,與現有的18650和2170電池相比,它的特點是體積更大。4680電池有很多突出的優點,包括能量密度是傳統電池的5倍,輸出容量是傳統電池的6倍,在相同電池體積下,4680電池包能夠提供額外16%-20%的續航。在安全性方面,4680電池散熱能力更強,電池的循環壽命更長。

        圖源:特斯拉


        除了性能,4680電池還有一個優勢是成本優勢,由于單體更大,相同體積的電池包需要的電池數量更少,能夠做到14%的成本下降。

        4680電池被稱為圓柱形電池的終極形態,是圓柱形電池廠商最后爭奪的戰略高地。根據相關報道,除了松下在加快、加大4680電池的生產,三星SDI和LG化學也具備了生產4680電池的能力。國內廠商方面,比克電池也已經發布了相關產品,億緯鋰能的相關項目已經開始投建。

        在這方面,一直主做方形電池的寧德時代略顯慢了一些,該公司表示可能會在2024年開始量產4680電池。

        不過,動力電池的形態并不是只有圓柱形一種,其他形態主要做的好一樣能夠贏得市場。

        比如寧德時代的麒麟電池,也就是該公司即將推出的CTP3.0電池包。寧德時代首席科學家吳凱表示,麒麟電池采用寧德時代第三代CTP技術,在相同的電化學體系、電池包尺寸下,三元高鎳版麒麟電池的能量密度比4680大圓柱電池高出13%,理論續航的里程數會更高。

        根據寧德時代官網信息,從第一代CTP到最新的第三代麒麟電池,電池包體積利用率從55%提升到67%。三元體系的麒麟電池系統能量密度可達250Wh/kg,磷酸鐵鋰體系可達160Wh/kg。

        麒麟電池通過使用水冷鈑大幅提升了安全性,通過降低相鄰兩塊電芯的熱傳導效率,能夠避免系統熱失控的情況。新能源汽車爆燃事故,基本都是從電池包熱失控開始的。

        另外,我們注意到,由于標準續航版Model 3和Model Y在磷酸鐵鋰方面吃到甜頭,馬斯克的想法是后續在全球范圍內推廣搭載磷酸鐵鋰電池的Model 3和Model Y,而憑借刀片電池出色的性能,比亞迪有望成為供應商之一。

        當然,動力電池發展到現在還沒有最終定義,沒有說哪一種技術是最好的,最適合這個行業的,技術創新在高動態地進行著。而在這方面,國產動力電池廠商在完成突圍戰之后剩下的企業都具有了一定的規模,除了寧德時代和比亞迪還有四家在全球前十的榜單中(2021年榜單),更容易量變產生質變,出現更多諸如麒麟電池和刀片電池這樣的領先產品。

        結語

        2021年,寧德時代在動力電池領域的全球裝機量達到96.7GWh,全球前十名裝機量的296.8 GWh中有144.6 GWh來自中國動力電池企業,占比達48.7%。這背后當然是中國作為全球最大新能源汽車市場在支撐,但是從特斯拉的動態就能夠看出,國產動力電池在全球的話語權開始逐漸增強,除了量大,我們的技術也開在靠近前沿和打造前沿,隨著更多如寧德時代麒麟電池的產品面市,國產動力電池將全面進入高質量領跑階段。
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          發表于 11-09 17:20 ? 1106次 閱讀
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          發表于 08-27 06:58 ? 852次 閱讀

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          發表于 06-30 06:31 ? 919次 閱讀

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          發表于 06-15 06:12 ? 747次 閱讀

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          發表于 05-07 10:11 ? 2496次 閱讀

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          發表于 03-11 08:27 ? 2679次 閱讀

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          發表于 03-11 07:20 ? 766次 閱讀

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          在傳統測試模式下工作半年的我,終于有天沒忍住,于是我在某天下班后找主管聊了聊,,傳統測試效率如此之低,電源和電子負載的操...
          發表于 11-28 11:55 ? 1452次 閱讀