新能源汽車的動力電池市場：日韓主導(dǎo)，中國技術(shù)如何破局？

作者 / 朱夢潔(集邦咨詢，廣東 深圳 518040)

　　摘要：當(dāng)前，日韓企業(yè)掌握了NCA電池核心技術(shù)，而國內(nèi)企業(yè)往往偏愛NCM811電池。雖然高鎳化是動力電池的必由之路，但本土企業(yè)在追求提高電池能量密度的同時(shí)，還應(yīng)意識到確保電池安全性及降低電池成本等問題。

　　關(guān)鍵詞：新能源;汽車;電池;材料

　　新能源汽車的發(fā)展帶動了動力電池需求的不斷增長，加之新能源汽車補(bǔ)貼的退坡及上游材料的壓力(譬如受剛果金影響價(jià)格動蕩的鈷)，為了保證生產(chǎn)利潤，企業(yè)必須提高動力電池的能量密度。

　　而我們知道，正極材料是鋰離子電池中鋰離子的供應(yīng)來源，是影響電池能量密度的關(guān)鍵所在，因此在技術(shù)路線上，向高鎳電池發(fā)展是動力電池企業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

　　按照國家規(guī)劃，2020年鋰離子動力電池單體能量密度要大于350 Wh/kg。這一目標(biāo)指向的就是高鎳體系的三元材料電池。2018年，NCM523材料電池單體能量密度超過了215 Wh/kg，系統(tǒng)能量密度超過了170 Wh/kg，2019年基于811材料的電池單體能量密度預(yù)計(jì)可達(dá)到280 Wh/kg。目前國內(nèi)外的主流選擇是NCM811以及NCA電池。

　　1 國內(nèi)企業(yè)：偏愛NCM811電池

　　在我國，NCM523電池技術(shù)已日趨成熟，并已實(shí)現(xiàn)了大面積的量產(chǎn)商用。在向NCM811電池邁進(jìn)之前所研制的NCM333/523/622等電池與NCM811電池同屬于鎳鈷錳結(jié)構(gòu)，而與NCA電池相比，其在生產(chǎn)工藝上與原先電池更為接近。此外，由于NCA電池的技術(shù)壁壘高，且核心技術(shù)基本被日韓企業(yè)壟斷，國內(nèi)的動力電池廠商更偏向于研制NCM811電池。

　　從表1可看出，國內(nèi)電池企業(yè)目前所生產(chǎn)的電池能量密度均已超過國家規(guī)劃所要求的215 Wh/kg，并且不約而同將達(dá)到300 Wh/kg定為企業(yè)2020年的電池能量密度目標(biāo)。并且寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科都將NCM811電池的突破定在了2019年，力求2019年可以實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)、上市或產(chǎn)線建設(shè)。

　　2 日韓企業(yè)：掌握NCA電池核心技術(shù)

　　與NCM811電池相比，NCA電池更容易實(shí)現(xiàn)300 Wh/kg的能量密度目標(biāo)。搭載NCA電池的整車，續(xù)航能力和電池能量密度均有顯著提升。但是由于NCA電池對生產(chǎn)工藝的要求更為苛刻，并且核心技術(shù)基本被日韓企業(yè)壟斷，因此主要供應(yīng)商都是日韓企業(yè)，例如日本的住友金屬、日本化學(xué)和戶田化學(xué)，韓國的ECOPRO和GSEM(如表2)。

　　雖然NCA電池技術(shù)幾乎被日韓企業(yè)壟斷，但我國亦有廠商投入研發(fā)NCA電池，并已取得初步成果。譬如：天津力神的NCA電池單體能量密度達(dá)到302 Wh/kg，體積能量密度大于642 Wh/L;德朗能的NCA電芯能量密度則達(dá)到250 Wh/kg。杉杉能源、容百鋰電以及貝特瑞則宣布已具備生產(chǎn)NCA電池的能力。但是由于NCA電池技術(shù)壁壘被日韓所掌握壟斷，要靠企業(yè)自己突破技術(shù)壁壘并不是一件容易的事情。國內(nèi)的NCA電池要大規(guī)模量產(chǎn)且經(jīng)得起商用安全檢驗(yàn)，恐怕還有一段路要走。

　　雖然高鎳化是動力電池的必由之路，但企業(yè)在追求提高電池能量密度的同時(shí)，還應(yīng)該意識到確保電池安全性及降低電池成本亦是不可忽視的問題。

　　安全問題：在我們向能量密度達(dá)到 300Wh/kg的高鎳電池進(jìn)發(fā)的同時(shí)，需要意識到：與現(xiàn)在常用的NCM622DC 或者NCM532DC 相比，NCM811的放熱峰明顯更高，容易造成高比能量電池?zé)崾Э亍?/p>

　　成本問題：瑞銀此前對特斯拉/松下、LG化學(xué)、三星SDI以及寧德時(shí)代(CATL)四家企業(yè)的動力電池成本進(jìn)行對比，寧德時(shí)代的動力電池成本最高，與單體動力電池成本最低的特斯拉相比高出人民幣271 元/kWh。

　　因此，降低動力電池成本、確保電池安全性能將是動力電池企業(yè)必須兼顧完成的課題。

本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第3期第6頁，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處