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电动车电池路线之争倒向三元
来源:    发布时间: 2016-11-18 10:54   136 次浏览   大小:  16px  14px  12px
电动车电池路线之争倒向三元  光盛蓄电池报价
核心提示:在新能源汽车锂电池中使用的正极材料,目前主要有磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂和锰酸锂几种。磷酸铁锂能量密度较低,每公斤120Wh左右,但热稳定性最好,安全性较高,不易爆燃,采用它的国内代表车企是比亚迪。三元材料能量密度可做到每公斤150Wh,甚至200Wh,采用它的电动汽车更轻,续航里程更长,但是安全性受到质疑,代表车企是特斯拉,以及日产聆风等国外车企。
        8月15日,一则消息把近半年股价波澜不惊的东风汽车推到投资者眼前。
 
        公司称,控股子公司东风襄阳旅行车有限公司(下称东风旅行车公司)与浙江时空电动汽车有限公司(下称浙江时空)签订了纯电动客车购销合同。2014年底,东风旅行车公司将向浙江时空汽车订购500台纯电动客车,力争达到1000台,这两个数字到2015年底要变成5000台和1万台。
 
        消息提前泄露。一位投资人向记者表示,公告出来前就有大批资金进入,东风汽车迅速涨停,此前2元多的股价涨到目前的4.4元,整整翻了1倍。光盛蓄电池
 
        让资本激动的不仅仅是订单,更重要的是,东风将采用浙江时空汽车的电池研发和管理系统。浙江时空董事长陈峰曾向记者表示,公司使用独特的封装技术以及高能量密度的18650电芯,特斯拉采用的就是这款电池。使用三元材料,优点就是能够确保更长的续航里程。
 
        在新能源汽车锂电池中使用的正极材料,目前主要有磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂和锰酸锂几种。磷酸铁锂能量密度较低,每公斤120Wh左右,但热稳定性最好,安全性较高,不易爆燃,采用它的国内代表车企是比亚迪。三元材料能量密度可做到每公斤150Wh,甚至200Wh,采用它的电动汽车更轻,续航里程更长,但是安全性受到质疑,代表车企是特斯拉,以及日产聆风等国外车企。
 
        三元材料和磷酸铁锂的路线之争由来已久。自2004年引入中国以来,磷酸铁锂一直是中国动力电池的主流路线,锰酸锂和三元材料使用者寥寥可数。但特斯拉在2013年一季度的盈利,瞬间放大了三元材料的优势。中银国际的报告认为:“之所以是特斯拉而非聆风让市场热捧三元材料,与其采用全球供应链采购,从而能拉动整个行业发展有很大关系,同时特斯拉确实很会营销。”光盛蓄电池
 
        一方面是特斯拉的成功,打消了很多车企的担忧。另一方面,2012年10月16日,财政部、工信部、科技部等三部委,曾公布《关于组织申报2012年度新能源汽车产业技术创新工程项目的通知》。通知给出的技术创新目标是2015年电池单体的能量密度达到每公斤180Wh以上(模块能量密度达到每公斤150Wh以上)。德联资本投资总监刘赜向记者表示,三部委提到的密度要求,肯定不会暗指采用那个材料,但用“能量密度”一衡量,目前只有三元材料能达到。
 
        上述通知并非强制性要求,但给车企提出了能量密度的要求,加之特斯拉效应,国内车企纷纷宣布转向。在2014年北京车展上,江淮、奇瑞、北汽、众泰等厂家都表示,在最新的车型中将采用三元材料。这种情况也引起多位业内人士的担心。一位锂电资深人士表示,特斯拉厉害之处在于采用松下提供的电芯,但独创了电芯的封装和电池管理系统。国内很多车厂和电池厂奔着补贴而去,但现在国内电池厂商能否提供一致性强的电芯,做好封装和电池管理系统,都还存疑,安全性很难评估。
 
        特斯拉效应光盛蓄电池
 
        2013年一季度,亏损十年的特斯拉首度盈利1120万美元,股价一度从年初的30多美元涨到100美元以上。最吸引市场的点莫过于,特斯拉Model S续航里程最高可达500公里。
 
        随后一份特斯拉产业链深度研究报告传开。在其复杂的供应链中,只有电池组的分级管理系统(BMS)是特斯拉的,其他部件由全球供应商提供。其采用的8142个高能量密度的18650电池体系来自于松下的NCA镍钴铝,即三元材料。
 
        “三元材料和磷酸铁锂一样存在了很多年,并非特斯拉首创使用,全球销量最大日产聆风也是三元材料。”中银国际新能源汽车领域一位分析师表示,但由于特斯拉采用开放的全球供应链,它的成功对整个行业的拉动性极强。
 
        相比之下,聆风继承了日企的保守作风,它的电池材料由日本企业AESC(日产和日本电气股份有限公司的合资企业)提供,还属于自产自销,这种模式对行业带动性小,很难被资本市场追捧。光盛蓄电池
 
        近期特斯拉高姿态表示,向全球电动汽车生产厂商开放全部技术专利,进一步让长期受制于磷酸铁锂技术专利的中国厂商看到了希望。今年上半年开始,它们纷纷将目光转向三元系材料。
 
        奇瑞EQ、北汽绅宝要做圆柱形三元材料,江淮IEV5也在改三元电芯。“忽然一下子就多起来了。”比克电动汽车产品拓展部部长蒋小娟形容三元材料市场爆发时说。比克一直坚持三元材料路线,最近订单大增,蒋小娟介绍说,除大众、宝马等老客户,大部分新订单来自于此前甚少合作的国内车企。
 
        特斯拉18650电池的专有供应商日本松下,在中国的镍钴铝前驱体供应商是金瑞科技,今年扩充了1倍的生产线。以海通证券为代表的多家券商预测,随着特斯拉专利开放计划的推出,会有更多电动汽车生产厂家采用特斯拉的锂离子动力电池技术路线,带动上游锂电池正极材料的高速增长。
 
        美国的情形也差不多。磷酸铁锂路线在美国从2012年起渐渐“没落”。美国通用汽车2007年时宣布与美国电池厂商A123 Systems合作,用磷酸铁锂电池开发纯电动汽车。2010年通用雪佛兰Volt最后采用了LG化学提供的三元正极材料。
 
        “三元材料与磷酸铁锂之争已经持续多年。2012年前国内都学习美国的磷酸铁锂路线,一看连A123都破产了,风向就开始变了。”上述分析师表示。
 
        不过,国内电池厂目前技术还有差距。一位业内人士告诉记者,很多整车厂都去深圳比克、天津力神等上规模的电池厂寻找机会。天津力神最近直接从华为高价挖了一个团队,研发三元材料的电池管理设计。
 
        国内企业忙转向
 
        奇瑞、江淮和众泰等车企已转投三元。奇瑞新能源汽车副总经理方运舟曾表示,三元材料电池是未来电动汽车动力系统的发展趋势,未来所有奇瑞的电动汽车车型都会采用三元体系电池。一位电池厂商的人告诉记者,奇瑞想做圆形柱的三元材料,和比克、LG、力神都谈过,目前要上市的EQ采用的是万向提供的方形三元材料。
 
        江淮也不甘落后。江淮汽车宣布,在其最新电动车型和悦IEV5中,采用的是天津力神提供的三元材料,预计续航里程最长可达200公里。
 
        北汽新能源电驱动工程部部长俞会根则表示,公司纯电动车型主要采用磷酸铁锂,也在研发三元材料电池。据第一电动网此前统计,国内已上市车型中,除了奇瑞QQ3EV使用铅酸电池,其他车型主要采用磷酸铁锂。但即将上市的13款车型中,比亚迪、东风、长安等五款车型依然使用磷酸铁锂,东风启辰、长安福特佳跃使用锰酸锂电池,奇瑞、江淮等四个车企的六款车型,纷纷采用三元材料。
 
        但让很多业内人士担心的是,国内电池企业在三元材料上的生产能力,和日韩企业有较大差距。高工锂电研究院院长张小飞博士称,越是复杂的三元材料,对工艺要求越高,元素比例、分子结构、正、负极材料以及隔膜电解液等都需要系统性开导。“除电池本身质量好外,特斯拉最核心的技术优势是电池管理系统。”他说
 
        以日产聆风为代表的市面上电动汽车电池大多采用便于排列设计的扁平状大电池,而特斯拉却突破性做到了将直径18毫米、高65毫米的圆柱形锂电池用在汽车上。让这些类似于笔记本电脑的小型电池安全高效工作,特斯拉靠的是电池管理系统。
 
        购买一个电池系统测试平台需7万-8万欧元,对一般国内的电池开发企业来说,太贵,它们的做法是交由缺乏电池技术管理的整车厂参与。电池管理系统上的差异,使得国内很多汽车厂家只敢模仿聆风,做成软包或方形,即便采用三元材料做成圆型电池包装,亦难在芯片的一致性方面达到特斯拉的水平。“因为三元材料单只芯片很小,多个芯片组合,对一致性的要求很高”。这导致现在市场上不仅缺好的电池,也缺好的电池管理技术和人才。
 
        “并不因为技术达不到,就不做。”动力电池市场爆发,令一些原本做数码锂电池的生产企业也纷纷向动力电池转移。高工锂电数据显示,随着电动汽车市场的爆发,动力电池销售额同比增长58%,达到39亿元,储能电池销售额同比增长37%,达到16亿元,且在下半年这一数字还会继续扩大。与之对比,数码锂电池销量增长放缓,只有7.3% 。
 
        市场机会在,但动力电池和数码锂电池完全是两种技术工艺,一位电动车研发人员称,“完全是两个世界的事情”。
 
        该专业人士称,动力电池和数码锂电池是两个维度,动力电池只有0和1,而数码电池则有多个技术梯度,做得最好的可卖给三星、苹果,其次可卖给华为和小米,再其次卖给中兴和酷派。但动力电池只有好与差区分,差的只能砸掉,没有其他可能。
 
        记者在调查采访中发现,厂家普遍的心态是:先做出来。按国家四部委最新出台的新能源汽车补贴政策,根据续航里程对车企补贴。续航里程越长,补贴就越多。相对磷酸铁锂,三元材料的动力电池可以更好地帮助车企达成长续航里程的目标。
 
        三元材料的安全是个问题,特斯拉跑车也经常遭遇质疑。“车企更多将此归结为可以解决的技术问题。”一位业内人士说。
 
        值得注意的是,很多原来做小微的电动车企业,比如众泰,就用三元材料,主要用于低速电动车上,虽然电池技术不行,但卖得很好,也进入了国家补贴目录,价格只有6万多元。这种市场化的应用,对三元材料的成熟有促进作用。
 
        比亚迪抉择
 
        随着国内车厂纷纷转向三元材料,比亚迪还要继续坚守磷酸铁锂吗?
 
        比亚迪董事局主席王传福在接受记者采访时表示,相对于三元材料,磷酸铁锂更安全,目前比亚迪电动汽车全部用磷酸铁锂电池,是在综合考虑了安全、成本、寿命后的选择。但未来比亚迪不排除会在小型电动汽车上引用能量密度更高的材料电池,“不一定是三元”。
 
        王传福说,“几种技术我们都有,会根据不同市场需要进行对应的匹配。”
 
        王传福称,比亚迪最新研究出的磷酸铁锰锂电池,可将能量密度提高60%以上,接近三元材料的水平。随后,比亚迪董秘吴经胜表示,该款电池计划于明年实现量产,将主要应用于比亚迪的自产车辆。
 
        张小飞认为,如果比亚迪真能做到磷酸铁锰锂量产,可谓是电池行业的一大进步创新。“这非常了不得,它可以满足所有中型及以下车型一般意义上电动汽车的基本性能需求。比如续航里程350公里以下的都可满足。”他说。
 
        据王传福介绍,目前三元材料中的钴地球储量稀缺,而磷酸铁锰锂材料中的元素储量丰富,从经济性上考虑,比亚迪选择了这个路线。
 
        从过往价格来看,传统磷酸铁锂电池的价格远低于三元材料电池。由于三元材料中的钴元素稀缺,价格一直处于高位。而新的磷酸铁锰锂电池中加入的锰元素,其储量十分丰富,因此成本上或将继续保持优势。
 
        不仅如此,应用环节中的成本下降将更加明显。“一方面,提高能量密度有助于减少车载电池的数量。另一方面,由于电池自重较重,电池减少还能有效降低车身重量,从而进一步节约能耗。”一位业内人士说,“目前新能源车中电池的成本占比超过了三分之一,降低的成本将直接反映在车价和用车成本中。”
 
        但资本市场人士对此存疑。上述中银国际分析师表示,加锰在学术界争议很大,担心很多性能可能会变化。即便放在小微的电动车上使用,也只有比亚迪和一些科研机构玩,不像三元材料,很多人一起做,整个产业的成熟度会更快提升。
 
        国金证券最近的一份研究报告分析认为,磷酸铁锰锂短期应用难度较大,目前国际上也还没有具备磷酸铁锰锂规模化生产能力的企业,只有Phostech 和大阪水泥实现了中试性小批量生产。虽然比亚迪公司宣称明年可以量产,困难仍然不小。
 
        该报告提出,目前生产的磷酸锰铁锂材料存在比表面积大、极片制作加工困难和电压双平台等两个主要问题。
 
        其量产难度表现在两个方面:一是电解液的配套问题。因为磷酸铁锰锂的电压为 4.1伏,需要专门针对磷酸铁锰锂开发特种电解液,既要耐高压,又要抑制锰的溶解,还要兼顾低温性能,难度较大。二是电池的特征改变。磷酸铁锂一旦用上锰,其长寿命、功率特性、倍率特性,低温性能等已有优势都会消失。如果仅仅为了21%的理论能量密度上升,有些得不偿失。
 
        不过,比亚迪也并不像过去一样非磷酸铁锂不可,王传福最近在接受记者采访时表示,比亚迪生产的数码电池多是三元材料,“如果市场有需要,我们也会考虑多元化技术路线”。
 
        张小飞认为,比亚迪在三元材料拥有一定的技术储备,其手机电池就是使用三元材料,如果比亚迪要转向并不难。只不过,比亚迪在电池上的优势就没有了。