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电动汽车论坛 电动汽车论坛-电动汽车网 『 电动汽车爱好者交流区 』 宁德时代“811风波”带来的思考
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宁德时代“811风波”带来的思考 精华 1  [复制链接]

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NCM811目前正在经历的“风波”,已经成熟应用的523以前也有过,我们确信未来的镍9系,甚至其他新技术都会有类似“波澜”。

2019年被称为是NCM811电池(下称“811”)元年。不曾想,刚爆发的第二年,811电池技术就被媒体质疑,引起不小的舆论风波。


本文来源:微信公众号 电池中国 ID:cbea_battery


连续几起的电动汽车“自燃”,令电动汽车乃至动力电池在这个夏天显得有些难熬。同时,社会各界也将矛头直接指向了动力电池新应用的技术产品——811电池。


枪打出头鸟,第一个吃螃蟹的人往往容易成为众矢之的。国内力推811电池技术的宁德时代,成为业界关注的焦点,同时一张来历不明的微信群聊截图把其主推的811产品推向了风口浪尖。与此同时,电池、汽车产业界又有一则流言流出:宁德时代将放弃“811”电池,内部已将研发重心重新转向“523”体系。


流言往往最容易搅动人心,坊间关于宁德时代将要放弃811的声浪不断放大,宁德时代不得不出来辟谣:“肯定不会放弃811,这是动力电池争取主导权和话语权的必选之路。如果(谁)放弃了811,那就是放弃了高端市场。”


811电池:车企、电池企业都避不开的“选择”


续航里程、电池成本是消费者对于电动汽车最明显的“焦虑”,为推动电动汽车普及,车企、电池企业一直在努力追求更高能量密度、更长续航里程,同时积极研发高镍低钴材料,以期降低电池材料中稀有金属的含量,进而降低电池成本。在这种市场需求导向下,同时也是为了满足消费者的诉求,近年来电池技术一直在向高镍方向发展。电池正极材料从最初的钴酸锂、磷酸铁锂转向三元锂体系,后来三元锂体系又从111、 523、 622,一步步发展至现在的811,技术路线的“向上”也正表明了这一点。


事实上,为了追求更高续航里程,满足中高端电动乘用车性能需求,国内外电池头部企业近年来都在加大高镍技术路线布局。


在实地产业调研中,我们发现,几乎所有电池企业、正极材料企业,乃至车企,在高能量密度动力电池技术路线规划上,都有811这一技术路线,这也表明811电池是产业界认为实现更高能量密度、更高续航里程的重要途径,甚至是必经渠道。


值得注意的是,如果因为几起“自燃”事件,业界就要否定或者摒弃这种路线,因噎废食,很显然会让我们在与国外电池企业争夺811的赛道上距离越拉越大。

宁德时代“811风波”带来的思考(第1页) -  6373543164308122007279671.png
7 天前 09:40

图为国外某头部电池企业技术路线规划图


国外动力电池四巨头正在高镍路线上狂奔。2019年10月,LG化学南京工厂811电池正式下线,并且开始大批量导入特斯拉(上海)Model 3产线。在批量生产811电池之后,LG化学还在积极布局更高镍含量的电池技术研发,如LG化学计划明年向通用提供镍含量达90%的NCMA四元电池。


同样在2019年,SKI与北京汽车成立的电池合资公司——位于常州市金坛经济开发区的北电爱思特(江苏)科技有限公司正式投产。据电池中国网了解,这家合资公司生产的也是811电池,并且已经批量供应国内主机厂。此外,SKI同时已准备好生产镍钴锰比例为9/0.5/0.5的更高镍含量的电池。

被特斯拉牵着鼻子走的松下电池,2018年就推出了圆柱21700高镍电芯,使得当时电芯,体能量密度就接近300Wh/kg。据悉,目前松下已经将特斯拉电芯的钴含量降低到5%以下,镍含量足够高。根据松下电池最新技术路线规划,其将在未来2-3年内将无钴电池商业化,实现更高镍含量。


综上可以看出,为实现更高能量密度,国外头部电池企业没有一家不选择高镍811甚至更高镍含量的电池技术路线。


短续航用铁锂,长续航用三元,高端车用高镍


在市场、政策的导向下,动力电池技术进步的速度已肉眼可见,并且技术路线的多元化也超出预期。


2019年,宁德时代和比亚迪在电池结构、PACK工艺上的创新,使得在电池化学材料未明显突破的情况下,动力电池系统能量密度明显提升,整车带电量和续航里程明显加大。宁德时代的CTP技术、比亚迪的刀片电池技术被业内称为是2019年电池工艺结构上“最漂亮的创新”。


进入2020年,两家企业工艺和结构上的创新已经大规模投入应用,宁德时代CTP电池包已经在北汽新能源、合众新能源、吉利汽车、戴姆勒等众多主流车企上批量导入;比亚迪磷酸铁锂刀片电池也配套其新车——比亚迪·汉。电池PACK工艺结构上的创新正加速电动车型的降本和性能提升,推动电动化普及。


不过,如果要想彻底消除消费者对电池、电动汽车的焦虑,仍然需要从材料端着手。


动力电池技术经过多年发展,目前多元化材料技术路线格局对应的市场已经逐渐清晰。如目前业界普遍认为,500km以下续航车型采用磷酸铁锂更佳,磷酸铁锂不仅可以做到这种续航,而且更便宜,可以帮助这类车型节省不少成本;500~700km左右的续航车型往往采用NCM523或NCM622电池,目前技术已经比较成熟。如果追求更高续航里程,如700km、800km甚至1000km的续航,那么短期来看高镍(以811为主)甚至无钴是必然方向,具备技术、经济的可行性。


电动化之路,首先要解决的是续航里程问题,当续航里程满足600km、700km,甚至800km 的时候,我们还要关注未来电动化、智能化、网联化以及个性化等高端电动汽车多元化需求对于汽车电池的要求。


在这种趋势下,从电池技术本身来看,提升电池能量密度这条路是要一直向前走的,“技术进步的追求是为了满足人们对于更美好生活的需求。”


正如前述,在提升动力电池能量密度方面,目前高镍低钴甚至无钴的技术路线在国内外已渐成共识,无论是松下电池、LG化学、SKI等电池企业,还是特斯拉、大众汽车、通用汽车等车企,都在密集布局高镍低钴技术路线。这也表明,现阶段为代表的高镍811没有哪一家企业考虑过放弃。


当然,如果放眼长远,未来可能还有固态电池、锂金属电池、锂硫电池能解决长续航难题。


谈安全,我们要谈什么?


回头来看,宁德时代811风波始于“安全焦虑”。今年夏天,广汽新能源Aion S发生了自燃,其搭载的正是由宁德时代配套的“811”电芯。


事实上,由于镍元素的活性高,811材料的热稳定性不如523,811电池的安全性被认为不如后者。因而接连几起广汽新能源Aion S自燃之后,业内的关注点一下子聚焦到811电池上了。


回到811材料本身来看,随着镍含量提高,三元材料的热分解温度降低,放热量增大,带来电池的热稳定性变差,这是材料的本征特性。为此需要从正极材料、电芯结构设计、电解液配方、隔膜、模组和电池包的安全设计、生产过程控制等一系列相关因素协同“升级”,方能进一步突破其安全瓶颈。


同时,在制作生产环节,811材料受其高镍含量、表面残碱高、热稳定性差等因素的制约,对正极材料生产厂家及电池企业的生产制造环境及技术水平,提出了更高的要求,需要整个产业链共同努力。


不仅如此,对于电动汽车来说,安全本身就是个系统工程,整车的安全需要考虑从电芯到模组,到电池管理系统,以及整车的系统性匹配应用能力。早前几年就开始应用高镍21700圆柱电池的松下和特斯拉,也是基于特斯拉出色的BMS电池管理系统支持。


事实上,去年特斯拉(上海)工厂开始批量导入LG化学的811电池,并运行良好,特斯拉的BMS电池管理系统在最后一道安全屏障上的角色也不容忽略。


从国内来看,不少车企已经意识到这一点,开始将811电池的研发和应用匹配过程直接提前到研发阶段,以求更深度的“契合”。


相信,从材料、电芯、工艺、制造、PACK、BMS到车企等,在整个产业链的协同努力与试错下,811电池技术会愈加成熟,并且未来也将会成为主流电池技术路线之一。


流言终将止于智者。无论是811,还是未来镍9系甚至无钴电池,在汽车产业变革的大潮下,尽管电动化之路会有些曲折,也会很艰难,但动力电池技术进步的脚步会一直向前,电动化之势不可阻挡。当然电池技术的发展有个过程,但因噎废食要不得。每一次变革,都需要多次“摸着石头过河”的试验,如果一出问题就想退回去,电池技术的提升从何谈起呢?电动汽车与燃油车凭什么相抗衡呢?811目前正在经历的“风波”,已经成熟应用的523以前也有过,我们确信未来的镍9系,甚至其他新技术都会有类似“波澜”。当然,我们也应珍惜这种关注和讨论,唯有此,技术才能进步得更稳健,产业发展方能行稳致远。

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谢谢楼主分享!
很好很强大!!
写的非常好!
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