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主机厂需求多元化 动力电池向“能量密度为王”说再见

北极星储能网  来源:高工锂电  作者:魏文柱  2019/3/15 8:52:57  我要投稿  

北极星储能网讯:从电动汽车的应用市场来看,过去几年对于动力电池能量密度的单一性追求正在回归理性,在快充、寿命等差异化方面的需求开始出现。

市场迹象表明,当前主机厂已经不再把能量密度作为市场竞争的唯一指标,而是根据不同的细分市场提出了多元化需求,这就要求电池企业要对自身产品开发做出相应调整。

(来源:微信公众号“高工锂电” ID:weixin-gg-lb 作者:魏文柱)

一方面,提升电池能量密度依然是电池企业的技术发展方向。从2019年发布的前两批《推荐目录》来看,主机厂推出的纯电动轿车搭载的电池系统能量密度普遍达到140-160wh/kg,最高超过了180wh/kg,并仍有上升趋势。

另一方面,在三元电池大行其道的情况下,磷酸铁锂电池也有抬头迹象。包括江淮、奇瑞、上汽通用五菱、北汽新能源等主机厂都申报了搭载磷酸铁锂电池的新车型。

在2019高工锂电CEO战略研讨会(春季)上,多位动力电池高层认为,2019年国内动力电池企业将面临新的挑战。从电动汽车的应用市场来看,过去几年对于能量密度的单一性追求正在回归理性,在快充、寿命等差异化方面的需求开始出现。

4家企业电池达标300wh/kg

在补贴金额与能量密度直接挂钩的倒逼作用下,国产动力电池的能量密度在近两年出现快速提升,甚至已经超过了日韩电池企业。

日前,由中信国安盟固利动力科技有限公司牵头承担的北京市科技重大专项——“电动汽车用300Wh/kg级三元系高比能量锂离子电池研制”项目通过了北京市科学技术委员会专家组验收。

据了解,该项目于2017年1月由北京市科委立项,旨在带动新能源汽车高比能量动力电池的研发推广。项目组此次所开发的单体电池质量比能量达310.3Wh/kg,体积比能量达659.3Wh/L,电池循环寿命可达到1000次。

项目同时还开发出了高比能量动力锂电正极材料,新型高安全、耐高压电解液等匹配锂电池材料,对推动300Wh/kg级以上高比能量单体电池的产业化有积极作用。

值得注意的是,除了盟固利动力之外,包括国轩高科、力神电池、宁德时代等企业也在300wh/kg高比能电池研发方面取得了积极成果。

2018年9月,科技部对宁德时代牵头承担的“新一代锂离子动力电池产业化技术开发”项目进行了中期检查。宁德时代采用高镍正极和硅碳负极开发出了单体比能量达304Wh/kg的锂离子电池样品,样品容量65.9Ah,常温1C/1C循环580次后容量保持率97%;

2018年10月,力神电池牵头的“高比能量动力锂离子电池开发与产业化技术攻关”项目通过科技部中期检查,力神采用NCM811/NCA+硅碳负极的材料体系,开发了单体比能量达303Wh/kg的三元软包电芯,并进行了软包电池生产线的建设;

2019年1月,国轩高科于2016年承接科技部重大专项“高比能量动力锂电池的研发与集成应用”项目通过科技部的中期检查,其制备的三元811软包电芯单体比能量达302Wh/kg,循环次数超过1500周。

国轩高科表示,公司与三元811配套的1GWh软包线,随着设备安装完成,将于今年1月份具备生产能力,接下来还需进行工艺验证和产品验证,预计到2020年实现三元811软包电池量产。

业内人士普遍认为,动力电池单体比能量达300wh/kg在2020年可以实现。当前已有宁德时代、国轩高科、力神电池和盟固利动力4家电池企业开发出了300wh/kg的样品,技术路线都是高镍三元+硅碳负极,采用软包封装。

值得注意的是,尽管已经开发出了300wh/kg的高比能电池,但高镍电池还面临着高镍材料不成熟、制造工艺待提升、产业链配合不完善等问题,距离大规模量产应用还存在一定距离。

主机厂多元化需求凸显

高工锂电梳理2018年-2019年《新能源汽车推广应用推荐车型目录》发现,当前推荐目录中纯电动轿车搭载的动力电池系统能量密度,已经从2016年的140wh/kg左右提升至2019年180wh/kg,并仍未提升趋势。

其中,当前磷酸铁锂电池系统能量密度平均达到了140wh/kg,三元电池系统能量密度平均达到了160wh/kg,成为了当前纯电动乘用车的标配。

不过,对于是否要进一步提高电池能量密度,主机厂也在进行思考。

“系统160wh/kg已经成为了今年电动乘用车的指定要求,但要不要上180wh/kg,主机厂目前也在犹豫。”远东福斯特总经理蔡栋在2019高工锂电CEO战略研讨会表示,高端车型对能量密度依然有明确要求,但中低端车型对动力电池要求的侧重点则各有不同。

事实上,从推荐目录中可以看出,主机厂对不同市场定位的车型在动力电池能量密度和技术路线方面存在不同的要求。

在高端车型方面,包括北汽新能源、比亚迪、上汽集团、吉利汽车、东风汽车、广汽集团等主机厂都申报了续航400km以上的纯电动轿车,全部搭载了三元电池,系统能量密度都超过160wh/kg,最高甚至达到180wh/kg。

而在A00和A0级车型方面,主机厂并未一味的要求提高电池系统能量密度,在技术路线上也不局限于三元电池,磷酸铁锂和多元复合锂等技术路线也很常见。包括江淮、奇瑞、上汽通用五菱、北汽新能源等主机厂都申报了搭载磷酸铁锂电池的车型。

当前,主机厂在部分车型上弃用三元电池,开始重新换装磷酸铁锂或者锰酸锂电池,表明上述主机厂正在针对细分市场开发新车型,从而对动力电池提出了不同的技术要求,其中成本和安全性是主机厂考虑的重点。

在此情况之下,磷酸铁锂电池凭借着低成本和高循环寿命等优势在部分新能源乘用车车型上受到欢迎。微型电动车、出租车、网约车以及储能等细分市场对磷酸铁锂电池更友好,这意味着电池企业可以根据不同的市场定位来开发产品,从而找到新的发展机会。

原标题:主机厂需求多元化 向“能量密度为王”说再见

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