三元的黑暗時(shí)光

大量的汽車品牌已經(jīng)涌向了比亞迪，據(jù)王傳福透露，第一款搭載了刀片電池的車型——比亞迪漢將會(huì)在2020年6月份上市。

對(duì)于三元鋰電體系的企業(yè)而言，系統(tǒng)性的威脅迫在眉睫。

對(duì)于三元鋰電體系的動(dòng)力電池制造商而言，注定將迎來(lái)一段“黑暗的時(shí)光”。

撲面而來(lái)的問(wèn)題包括：

1.如何破解最尖銳的問(wèn)題，即“針刺試驗(yàn)”。

目前看起來(lái)，三元體系解決針刺試驗(yàn)的可能性非常低，但無(wú)論如此，NCMA幾乎已是必然的選擇。

這個(gè)工作，可以將三元811的熱失控溫度提升到230℃，達(dá)到此前三元622的水平，這將會(huì)在一定程度上緩解消費(fèi)者的“恐慌”。

然而，這并不足以解決“針刺試驗(yàn)”的問(wèn)題。

此外，比亞迪以及蜂巢所主導(dǎo)疊片工藝，是另外一個(gè)不得不加以考慮的方向，而刀片電池這種產(chǎn)品，也值得模仿。

在工藝和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行迭代，也可以在一定程度上降低熱失控的概率。

事實(shí)上，動(dòng)力電池裝配工藝從卷繞向疊片演進(jìn)，幾乎已經(jīng)取得了共識(shí)。但是，如前所述，由于工藝上的改造涉及的方面太多，不是一時(shí)半會(huì)可以解決掉的問(wèn)題。

明智的選擇只能是在新增的產(chǎn)能上，考慮往這個(gè)方面演進(jìn)。目前得到的消息是，三星SDI的新增產(chǎn)能將會(huì)以疊片工藝為主。

但是，這些新增疊片的產(chǎn)能，是用于方形硬殼三元電池，還是用于生產(chǎn)刀片三元電池，也是一個(gè)令人痛苦的決定。

目前看來(lái)，只能是疊片方形硬殼，因?yàn)檫�沒(méi)有合格的刀片產(chǎn)品。但是，如果未來(lái)要轉(zhuǎn)向刀片三元電池時(shí)，還會(huì)涉及到產(chǎn)能的改造。

刀片電池，無(wú)論是成組效率還是散熱效率，相對(duì)于方形硬殼都有巨大的優(yōu)勢(shì)，這是一個(gè)不得不考慮跟進(jìn)的產(chǎn)品形態(tài)。

尷尬的是，比亞迪已經(jīng)在這里布下了重重的專利門(mén)檻。

但是，我們并不知道，NCMA的三元811，結(jié)合疊片工藝和刀片結(jié)構(gòu)，能否通過(guò)針刺試驗(yàn)？

2.如何解決三元體系貴金屬供應(yīng)以及相應(yīng)的正極材料成本居高不下的問(wèn)題。

和磷酸鐵鋰相比，三元鋰電體系的另外一個(gè)痛點(diǎn)是稀有金屬。

所謂三元811，即鎳鈷錳酸鋰這個(gè)化合物中，鎳：鈷：錳的比例為8：1：1。在正極的元素構(gòu)成中，鈷屬于極度稀缺金屬，鎳在中國(guó)也不多。

以鈷礦為例，剛果金占據(jù)全球50%以上的探明儲(chǔ)量，其中嘉能可一家公司，就控制了全球30%以上的鈷貿(mào)易量。

這樣的格局就導(dǎo)致了電解鈷在2018年4月，一度飆升到了69萬(wàn)元一噸，盡管在高鎳和無(wú)鈷技術(shù)路線的恐嚇之下，逐步回到了28萬(wàn)元一噸，但價(jià)格依然很嚇人。

鎳也是一個(gè)麻煩。印尼一個(gè)國(guó)家，就占據(jù)了全球鎳產(chǎn)量的30%，印尼禁止紅土鎳礦出口，將會(huì)沖擊到動(dòng)力電池的上游安全。

所以，我們就可以理解豐田章男在2019年6月17日，宣布將在印尼投資20億美元建設(shè)30萬(wàn)輛電動(dòng)車的產(chǎn)能。

關(guān)于鎳礦，還有一個(gè)令人擔(dān)憂的是，不銹鋼生產(chǎn)商掌控了主要的鎳礦資源。目前，全球85%的鎳金屬，用于制造不銹鋼。

這些金屬供應(yīng)的問(wèn)題，除了供應(yīng)安全存在挑戰(zhàn)之外，還使得三元811體系的正極價(jià)格是磷酸鐵鋰體系的3倍以上。

這樣的窘境無(wú)助于未來(lái)電動(dòng)車與燃油車的平價(jià)。

3.如何解決循環(huán)壽命問(wèn)題？

三元811體系與磷酸鐵鋰相比，還有一個(gè)顯著的弊端就是循環(huán)壽命。

比亞迪刀片電池，可循環(huán)充放電3000次，車輛電池生命周期總里程達(dá)120萬(wàn)公里，而三元811體系，循環(huán)充放電次數(shù)，一般在1000次的樣子，整個(gè)生命周期的行駛里程約為40萬(wàn)公里。

對(duì)于無(wú)人駕駛汽車而言，加入三元811的度電成本與磷酸鐵鋰持平，從整個(gè)生命周期的成本來(lái)看，三元811的成本是磷酸鐵鋰的3倍。

這是為何特斯拉也要發(fā)展磷酸鐵鋰動(dòng)力電池核心原因。

對(duì)于儲(chǔ)能、商用車、出租車而言，道理是一樣的。

這也導(dǎo)致了三元鋰電池?zé)o法在上述領(lǐng)域與磷酸鐵鋰進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

4.如何繼續(xù)擴(kuò)大電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程，發(fā)揮核心優(yōu)勢(shì)打擊刀片電池體系。

三元811體系，最大的優(yōu)勢(shì)就是能量密度，這使得搭載三元體系電動(dòng)車的續(xù)航里程一直有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

但是，當(dāng)比亞迪刀片電池把磷酸鐵鋰體系的續(xù)航里程提升到600公里之后，三元811體系在續(xù)航里程中領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)就不再明顯。

在這之后，三元鋰電體系要想在續(xù)航上獲得領(lǐng)先的代價(jià)也越來(lái)越高，尤其是，當(dāng)續(xù)航里程超過(guò)500公里之后，后面增加的續(xù)航里程的邊際效應(yīng)開(kāi)始遞減。

此外，比亞迪的刀片電池，其體積比能量密度和質(zhì)量比能量密度，也還有優(yōu)化的空間。隨著時(shí)間的推移，將可望推出覆蓋更大續(xù)航里程的車型。

刀片電池每進(jìn)入一個(gè)新的更長(zhǎng)續(xù)航里程的細(xì)分市場(chǎng)，就意味著三元811體系將會(huì)丟失一部分市場(chǎng)。

盡管如此，三元811體系依然需要持續(xù)提升能量密度，以在續(xù)航里程上保持優(yōu)勢(shì)。比如，能否突破800公里，甚至更高？

這將會(huì)使得他們?cè)诟叨塑囆蜕媳３指?jìng)爭(zhēng)力。

此外，高能量密度的三元體系，在一些對(duì)質(zhì)量非常敏感的領(lǐng)域，擁有巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，比如飛行汽車、電動(dòng)飛機(jī)等。

當(dāng)然了，這些還為時(shí)尚早。

三元鋰電體系的美好時(shí)代，只能寄希望于未來(lái)的固態(tài)鋰電池了。

對(duì)于整個(gè)三元鋰電池體系而言，接下來(lái)不短的一段時(shí)間里，將會(huì)是非常艱難的一段時(shí)光。

尾聲

動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是一個(gè)不斷提升能量密度、安全性、循環(huán)壽命、工作溫度范圍、充放電倍率和降低價(jià)格的過(guò)程。

上述這些因素，在電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不同階段，會(huì)漸次成為主要矛盾。

2015年之前，中國(guó)的新能源汽車發(fā)展處于早期，核心應(yīng)用為商用，安全性和循環(huán)壽命被放在了第一位，比亞迪主導(dǎo)的磷酸鐵鋰技術(shù)路線占據(jù)主導(dǎo)地位，也造就了那個(gè)時(shí)代比亞迪動(dòng)力電池的老大地位。

2016年到2020年3月，中國(guó)的新能源汽車開(kāi)始進(jìn)入家庭，于是續(xù)航里程日趨變得重要，在安全性有一定保障的前提下，高能量密度的三元鋰電體系技術(shù)路線占據(jù)主流。

在這個(gè)階段，寧德時(shí)代快速轉(zhuǎn)向三元鋰電體系，在轉(zhuǎn)型中快速崛起，成為全球動(dòng)力電池出貨量冠軍。

與此同時(shí)，松下、LG化學(xué)、三星SDI也享受到了這波紅利。

2020年到2025年，全球汽車工業(yè)開(kāi)始高速向智能電動(dòng)化轉(zhuǎn)型，電動(dòng)車即將進(jìn)入大規(guī)模普及階段。

在這個(gè)階段，除續(xù)航里程之外，安全性問(wèn)題將日益凸顯。因?yàn)楫?dāng)保有量基盤(pán)大了之后，電動(dòng)車出事故的絕對(duì)數(shù)量將會(huì)大幅度增加。

在這個(gè)時(shí)候，開(kāi)創(chuàng)刀片電池和“制程時(shí)代”的比亞迪，可望在這一波機(jī)會(huì)中成為贏家，而三元鋰電體系將會(huì)進(jìn)入一個(gè)困難的時(shí)期。

比亞迪刀片電池的崛起，更多的是高速疊片工藝和大電芯制程的勝利。

具備高速疊片和大電芯制程能力并解決了磷酸鐵鋰電池續(xù)航里程問(wèn)題的制造商，才會(huì)笑到最后。

在這個(gè)階段，化學(xué)體系發(fā)揮的作用，退居次要矛盾，制程成為主要矛盾，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入“制程時(shí)代”。

比亞迪刀片電池的發(fā)布，無(wú)疑將會(huì)加速百年汽車產(chǎn)業(yè)以更快的速度轉(zhuǎn)向智能電動(dòng)時(shí)代。

對(duì)于電動(dòng)車制造商而言，他們可以選擇購(gòu)買比亞迪的刀片電池。

對(duì)于像寧德時(shí)代、LG化學(xué)、泰星能源等動(dòng)力電池巨頭而言，當(dāng)行業(yè)上的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手樹(shù)立了新的安全標(biāo)準(zhǔn)之后，除了跟進(jìn)別無(wú)選擇。

他們需要想盡一切辦法解決安全問(wèn)題，尤其是“針刺試驗(yàn)”的問(wèn)題。

在接下來(lái)的一段時(shí)間之內(nèi)，激烈的競(jìng)爭(zhēng)將促使動(dòng)力電池變得更加安全，讓電動(dòng)車變得更加安全。

與此同時(shí)，OEMs有了更多的選擇之后，在價(jià)格的談判上也將會(huì)處于更加有利的地位，在供應(yīng)安全上也將會(huì)有所改善。

對(duì)于電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)而言，這是一個(gè)好消息，對(duì)于消費(fèi)者而言這是一個(gè)好消息。