從韓國(guó)兩大巨頭推遲三元811進(jìn)程,來反思中國(guó)的動(dòng)力電池戰(zhàn)略
三、中國(guó)本土的動(dòng)力電池,跟日韓存在的差距主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1. 高鎳三元正極材料的供應(yīng)
不論是NCM811還是NCA,高鎳三元電池的正極材料的材料性質(zhì)、工藝制備以及材料供應(yīng)都屬于全行業(yè)的難點(diǎn)。
隨著鎳含量的升高,鋰電池的循環(huán)性、安全性和倍率性能迅速惡化。實(shí)驗(yàn)證明,鋰電池容量每提升10%,循環(huán)壽命大約會(huì)降低20%,充放電倍率降低30~40%,同時(shí)電芯會(huì)有20%左右的溫升。
國(guó)內(nèi)的正極材料廠商以及電池廠,在解決上述問題的核心技術(shù)層面,都與日韓有著一定的差距。
供應(yīng)上,也是難題。
目前具備成熟制備技術(shù)和批量生產(chǎn)能力主要掌握在日本住友、戶田工業(yè)、ECOPRO等幾家日韓企業(yè)手中,國(guó)內(nèi)高端高鎳三元材料主要依賴進(jìn)口。國(guó)內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)高鎳三元正極材料批量生產(chǎn)的廠家,屈指可數(shù),據(jù)說只有當(dāng)升科技可以實(shí)現(xiàn)批量量產(chǎn),但與電池廠的匹配程度也還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。
還有松下使用的高鎳NAC正極材料,其供應(yīng)商日本住友金屬就只給松下一家業(yè)內(nèi)客戶獨(dú)供,國(guó)內(nèi)電池廠根本就買不到。
2. 硅碳負(fù)極材料的供應(yīng)
在傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料中加入硅基材料,能有效提升電池的容量。但是,硅基材料在充放電過程中極易膨脹粉碎,從而影響整個(gè)電池的循環(huán)壽命和安全性。國(guó)內(nèi)在攻克這方面難題方面的研發(fā),依舊與日韓有所差距。
國(guó)外部分企業(yè)已經(jīng)具備了硅碳負(fù)極材料的量產(chǎn)能力,如日本信越、日立化成、吳宇化學(xué)和美國(guó)的安普瑞斯等,且都有著自己的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì),硅碳負(fù)極在特斯拉Model 3上的使用也已經(jīng)通過過驗(yàn)證。而國(guó)內(nèi)負(fù)極材料企業(yè)在這方面大多處于試驗(yàn)階段,且在產(chǎn)業(yè)化方面動(dòng)作較慢,國(guó)內(nèi)只有貝特瑞的硅碳材料已有國(guó)外批量訂單,其他企業(yè)無論是負(fù)極材料還是電池企業(yè)都還在研發(fā)之中。
3. 電解液和隔膜
即使有了高鎳正極和硅碳負(fù)極,沒有相匹配的電解液和隔膜,高鎳電池也也依舊造不出來。
一言以蔽之,適合高鎳三元電池路線的電解液和陶瓷隔膜,對(duì)于整個(gè)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界來說,仍舊似難以逾越的大山一般的難。
4. 工藝設(shè)備
動(dòng)力電池屬于高端制造業(yè),需要極高的制造精度。鋰電池的制造工藝復(fù)雜,工序繁多,電池廠必須嚴(yán)格把控好每道工序的各個(gè)細(xì)節(jié),才能達(dá)到高一致性。而高鎳NCM811不僅需要全套新的機(jī)器設(shè)備,對(duì)生產(chǎn)工藝流程的把控要求更是高了一個(gè)級(jí)別。
這就要求電池廠采用更加智能化的設(shè)備,提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平。而對(duì)不起,雖然近幾年中國(guó)本土的鋰電設(shè)備供應(yīng)商在單機(jī)自動(dòng)化方面有些進(jìn)步,但在系統(tǒng)化的自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備和電池測(cè)試設(shè)備上,跟日韓乃至歐美相比,還存著這較大的差距。許多涉及到核心工藝的的自動(dòng)化設(shè)備都是從日本、韓國(guó)和歐洲等國(guó)進(jìn)口。
要知道,生產(chǎn)設(shè)備上落后,怎么能在產(chǎn)品上保持先進(jìn)。
5. 市場(chǎng)
由于起步較早且更具國(guó)際化視野,日韓系動(dòng)力電池企業(yè)在跟國(guó)際車企巨頭合作時(shí)有著先天優(yōu)勢(shì),至今已經(jīng)基本鎖定了全球范圍內(nèi)的絕大多數(shù)車企。
例如,松下方面背靠特斯拉這棵大樹,之后又和豐田建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系。
LG化學(xué)和美系、韓系、法系等多個(gè)品牌開展合作。配套了諸如雷諾Zoe、雪佛蘭Bolt等全球銷量靠前的主流新能源車型。
三星SDI多年以來專注于同寶馬的深度合作,之后又配套菲亞特、大眾等品牌的若干車型。
反觀國(guó)內(nèi),除了寧德時(shí)代在與國(guó)外品牌合作方面取得一些進(jìn)展之外,其他品牌大多都只是供應(yīng)本土品牌車企。這既不利于與國(guó)際巨頭合作過程中先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)和吸收,更可能在未來陷入丟失更多市場(chǎng)份額的惡性循環(huán)。當(dāng)日韓系大舉進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的時(shí)候,占一半以上市場(chǎng)份額的合資車企在丟開股比束縛,以及在實(shí)際市場(chǎng)壓力的情況下,想不倒戈都難。
6.專利
舉個(gè)例子說明問題。
根據(jù)公開資料,三星SDI研發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有2300名開發(fā)人員,其中碩士博士占比達(dá)到39%。截止2015年第一季度,三星SDI申請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專利59498項(xiàng),擁有注冊(cè)專利14668項(xiàng)。
對(duì)比寧德時(shí)代研發(fā)人員3628人,截止2016年,擁有境內(nèi)專利907項(xiàng),境外專利17項(xiàng),正在申請(qǐng)的境內(nèi)和境外專利合計(jì)1440項(xiàng)。
四、中國(guó)擁有全球超過一半的新能源汽車產(chǎn)銷量,新能源汽車看動(dòng)力電池,動(dòng)力電池看中國(guó),而中國(guó)則要看日韓。
但就在今天,日韓的高鎳動(dòng)力電池技術(shù)路線,正經(jīng)受著挑戰(zhàn)。當(dāng)技術(shù)、工藝和原料來源都處于領(lǐng)先地位的SKI和LG化學(xué)尚且啪啪打臉,那么反觀國(guó)內(nèi),是不是就更懸了呢。
況且,動(dòng)力電池不僅僅只有能量密度一個(gè)指標(biāo),成本、安全性、熱穩(wěn)定性、循環(huán)壽命和功率密度等都是影響其整體性能的關(guān)鍵性指標(biāo)。從原材料到最終應(yīng)用裝車更是涉及到一條多種礦產(chǎn)、礦產(chǎn)深加工、前驅(qū)體、正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜、電芯、模組、Pack、驗(yàn)證、裝車的全產(chǎn)業(yè)鏈。
我們經(jīng)常片面地追求單一指標(biāo),而往往就忽視了系統(tǒng)性。試想,即使制造出了300Wh/kg比能量的動(dòng)力電池,脫離了上游正負(fù)極材料、電解液、隔膜等形成系統(tǒng)化能力,以及下游車企的研發(fā)和配套體系,一味地追求單純的能量密度,其實(shí)意義并不大。
而反觀日韓電池企業(yè),往往更加重視系統(tǒng)化體系能力的建設(shè)。例如,三星SDI 的關(guān)聯(lián)企業(yè)三星物產(chǎn)積極地布局上游鋰鈷礦產(chǎn)資源,整個(gè)龐大的三星集團(tuán)內(nèi)系統(tǒng)的軟硬件研發(fā)能力、設(shè)備制造能力都可以為動(dòng)力電池部門提供強(qiáng)大助推力;SKI同時(shí)又是全球第二大濕法隔膜制造商,隔膜涂布技術(shù)獨(dú)步天下,熟悉鋰電產(chǎn)業(yè)的人士都知道,隔膜是整個(gè)鋰電池體系中技術(shù)含量最高的原材料,而濕法隔膜正是當(dāng)前中國(guó)欠缺的核心技術(shù)。
日韓整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的正負(fù)極材料生產(chǎn)商、電解液生產(chǎn)商,以及電芯企業(yè)、BMS研發(fā)企業(yè)、Pack系統(tǒng)企業(yè)、鋰電設(shè)備企業(yè)檢測(cè)中心和車企之間都建立了廣泛的協(xié)同合作的關(guān)系,而反觀國(guó)內(nèi),幾乎全部各自為戰(zhàn)。
一個(gè)鮮明的例子是,國(guó)產(chǎn)出產(chǎn)的鋰電池設(shè)備單拿出來看,自動(dòng)化程度基本都可以達(dá)到電池廠的要求,但由于系統(tǒng)化集成能力不夠,設(shè)備之間難打通,所以電池廠還得從國(guó)外進(jìn)口設(shè)備。這就造成中國(guó)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條上很大一部分利潤(rùn),都被日韓等國(guó)的智能設(shè)備供應(yīng)商給賺走了。
再比如,由于電池廠和車企協(xié)同能力不足,整車的BOM成本很大一部分來自電池,而電池的后期維護(hù)成本也由車企直接承受,造成車企承壓太重,有種給電池廠打工的心態(tài),這就更不利于車企和電池企業(yè)展開系統(tǒng)深入的合作。
所以,當(dāng)跑在前面的人慢下腳步來的時(shí)候,跟在后面的人是不是需要也跟著慢下來,反思些許片刻呢。

責(zé)任編輯:繼電保護(hù)
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