技術雖有難題 本土企業(yè)也能生產
業(yè)內專家表示,不僅是特斯拉的電池系統(tǒng)控制能力,整車設計也并非大多數中國車企短期內能模仿和超越的。那么,中國本土企業(yè)能造出如特斯拉般續(xù)航強勁的三元鋰電池嗎?
在電池的四大主材——正極材料、負極材料、電解液和隔膜中,正極材料不但占到成本的40%,且直接決定電芯的能量密度。根據正極材料技術路線,動力電池可主要分為磷酸鐵鋰、三元鋰(NCA/NCM)和錳酸鋰電池三類。
根據正極材料的構成,三元鋰電池分為NCA和NCM兩類。NCM是指正極材料由鎳鈷錳三種材料按一定比例組合而成,而NCA的正極材料是由鎳鈷鋁構成。特斯拉此次宣稱的強勁續(xù)航電池屬于三元鋰NCA電池。
中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會研究部主任周波表示,NCA的生產工藝條件更為苛刻,制作工藝存在門檻。更重要的是,NCA材料的技術壁壘也很高,目前產能主要集中在日韓,我國量產較少。
“NCA電池在國內也可以做,去年國內某重點材料企業(yè)給日本松下供貨1000多噸。”張雨說。
但據記者了解,國內NCA材料及其電池的產業(yè)化開發(fā)起步較晚,目前有多家企業(yè)開始中試和小批量試產,還有一些技術問題需要解決,并沒有形成批量生產及銷售。同時,生產材料受限,國外NCA材料市場主要為住友金屬、日本化學產業(yè)株式會社等壟斷。
張雨分析說,NCA電池在中國未能大量生產的深層次原因還在于,由于熱穩(wěn)定性較差導致電池的安全性下降,電池生產企業(yè)和終端產品用戶對NCA電池的安全性心存顧慮,這需要從電芯設計、電源系統(tǒng)設計、電源使用等環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)可靠的安全設計。而從加工角度來說,NCA電池需要純氧環(huán)境、加工成本較高,在電池生產全過程均要控制濕度在10%以下,這些對國內企業(yè)都存在很大挑戰(zhàn)。
基于技術、成本和補貼的因素,中國主要選擇了NCM路線,但這也并不代表NCA路線沒有新機會。
成本影響市場 特斯拉未必是標桿
盡管中國本土企業(yè)并不是造不出三元鋰電池,但特斯拉挑戰(zhàn)極限的三元鋰電池,并不一定是我國新能源汽車電池研究、生產的唯一目標。
來自中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會的數據顯示,從不同電池材料類型來看,2017年1—12月三元鋰電池裝機量為16.04千兆瓦時,占比為44.01%;磷酸鐵鋰電池裝機量為17.97千兆瓦時,占比為49.29%;錳酸鋰電池裝機量為1.48千兆瓦時,占比為4.06%……
業(yè)內人士告訴科技日報記者,在國家政策主導和市場環(huán)境加持下,我國鋰電池技術路線為磷酸鐵鋰和三元鋰電池并重。然而,即便在三元鋰電池的技術路線發(fā)展上,國內動力電池制造廠家的選擇也有側重,選擇NCM路線者眾,而鮮有選擇特斯拉使用的NCA路線者。
NCA電池已經大規(guī)模、成熟量產,且得到商業(yè)上的驗證;而高能量密度的NCM電池,目前還未大規(guī)模量產。業(yè)界專家表示,兩者性能上比較接近,但高能量密度的NCM價格略便宜。所以,從性價比而言,NCM更符合我國市場。
“從某種意義上來說,其實是磷酸鐵鋰成就了中國的新能源汽車。從成本角度來說,磷酸鐵鋰更占優(yōu)勢,我們預測將來磷酸鐵鋰電池市場空間應該比三元鋰電池更大!睏罾m(xù)來告訴科技日報記者,現(xiàn)階段三元鋰電池的發(fā)展趨勢,得益于國家政策導向對高比能量電池的要求,要求電池能量密度高、續(xù)航里程遠。當然,三元鋰電池擁有更高的比能量和比功率,更符合乘用車的需求,但將來未必一定是市場主流。
原標題:20分鐘充滿電 續(xù)航350公里 特斯拉超級電池未必是我們的“菜”