汽车频道洞察者|无“钴”电池之谜:新能源车企成本之争

汽车频道 2020-02-2781未知admin

  文/腾讯汽车 张翠翠

  近期,特斯拉在电池领域动作频频。

  先是由透社传出“无钴”电池的消息,汽车频道引起广泛讨论。接着又传出与宁德时代签订的电池采购协议只是“意向性”协议,后面又开始双方,汽车频道此番热度持续了近一周的时间。

  目前可以肯定的是,特斯拉已同意从宁德时代购买磷酸铁锂电池,用于供应国产版标准续航的Model3,供货有效期限为2020年7月1日至2022年6月30日。

  虽然宁德时代在公告中非常谨慎的表示“特斯拉没有责任和义务必须购买产品,对产品采购量不作,特斯拉将根据后续具体订单提出采购需求。”

  但在今年1月的投资者会议上,马斯克已经首次公开承认,新增宁德时代和LG化学两家供应商,而此前其动力电池的供应商只有松下一家。

  事实上,特斯拉也在自主研发新电池,预计会在今年4月电池投资人会议上宣布具体信息。

  而这一切动作的原因只有一个,就是降低成本。

  “无钴”电池之谜

  早在2018年,马斯克就曾表示,要将下一代电池的钴含量削减接近为0。当时钴在特斯拉电池包占比低于3%。

  特斯拉目前采用的三元电池中“钴”的价格是成本的关键。目前,钴的价格大概在27万/,并曾经一度达到过80万元/的高位。据了解,正极材料的成本在动力电池的占比达到了30%-45%。

  不过,特斯拉一旦开始采购宁德时代的磷酸铁锂电池就不同了。

  从国泰君安的研究报告来看,目前磷酸铁锂的价格为0.65元/Wh,而三元电池是0.85元/Wh,在成本上降低了23.5%。

  这对于特斯拉Model3开拓国内市场无疑常大的利好,而事实上,国产Model3的入门定价已经低于30万元,现在正处在产能爬坡的关键阶段。更低的价格意味着更大的市场。

  但由于磷酸铁锂电池相比三元电池有着能量密度低、低温情况下表现一般的弱势,有认为特斯拉只会少量采用磷酸铁锂电池。

  “磷酸铁锂将被用于标准版Model 3,长续航版仍将使用LG生产的NCM811镍钴三元电池。”电池原材料基准矿物情报机构这样。

  当然,特斯拉也没有计划停止使用目前的镍钴电池。今年1月为了确保上海超级工厂的钴供应,特斯拉还传出与能源巨头嘉能可商谈供货协议的消息。

  不过就在人们认为特斯拉所谓的“无钴”电池就是我们熟悉的磷酸铁锂电池时,2月21日周五晚,特斯拉在视频账上回复一位用户时表示:“请留意4月特斯拉的电池发布会,无钴,不代表一定是磷酸铁锂。”

  虽然不久后特斯拉删除了此条评论,不过还是引起业内的一片遐想。如果“无钴“电池不是磷酸铁锂电池,那特斯拉就有重磅惊喜要给我们了。

  特斯拉自主研发的电池也同样备受关注,有的消息指出自主研发的电池将是干电极技术+超级电容的组合,具体成分还是要等到4月才知道。而相关人士透露特斯拉自主研发的电池“含钴量可能为零。”

  新能源车企成本之争

  事实上,每一家新能源车企及电池供应商都在为降低电池成本努力着。

  近日,比亚迪研制的“刀片电池”具体信息也。据了解,这一新的电池技术通过将电芯进行扁平化设计,使单位体积能量密度比传统磷酸铁锂电池提升50%,还使整车电池寿命达到8年120万公里以上。

  比亚迪董事长王传福此前表示,比亚迪计划在未来两年内规划单体能量密度提升至180Wh/kg,系统能量密度提升至160Wh/kg,由此下降单位生产成本30%。

  同时,首款搭载“刀片电池”的车型比亚迪汉也将于今年6月亮相,不过在工信部官网公布的最新一批新能源汽车推广目录中,这款新车电池系统能量密度为140Wh/kg,还没有实现王传福想要的电池能量密度。

  对比来看,三元电池单体可以达到250wh/kg以上的能量密度,而系统也可达到170wh/kg甚至180wh/kg的能量密度,确实更胜一筹。

  但比亚迪销售总经理赵长江表示,刀片电池采用的GCTP技术,可以提高继承效率,技术省去了多个软硬件的流程,因此可以使节省的成本更为乐观。

  同样,去年长城汽车旗下子蜂巢能源科技有限发布了无钴材料和四元材料电池,其无钴材料性能据说可以达到NCM811的同等水平。

  另外,IBM在2019年也宣布研发了新型无钴锂电池,使用了一种不含钴和镍的阴极材料,以及一种具有高闪点的安全液体电解质。不过现阶段国内没有一家企业实现真正意义的无钴正极材料的批量化生产和销售。

  值得一提的是,宁德时代的磷酸铁锂电池有一种CTP(Cell To Pack)技术,可以使电池包体积利用率提高15%-20%,电池包零部件数量减少40%,生产效率提升了50%。

  同时,磷酸铁锂电池包能量密度提升了10%-15%,这意味着将使得磷酸铁锂电池的能量密度达到200Wh/kg以上。

  大家熟知的威马汽车、蔚来汽车的ES6等车型,都将在今年采用宁德时代的 CTP 技术的磷酸铁锂电池来降低成本。

  特斯拉的“话语权”

  事实上,特斯拉作为电动汽车企业的佼佼者,在动力电池领域的话语权一直颇高。

  国内电动汽车发展初期,磷酸铁锂一直占上风,这也与我国初期在公交车、出租车、环卫用车、商用车等公共领域优先发展新能源汽车的径有关。

  2005年比亚迪第一款磷酸铁锂动力电池面世以后,在国内动力电池领域老大的上坐了许多年。

  不过,随着特斯拉采用松下三元材料电池打造出续驶里程超过400公里的,国内电池厂商纷纷开始布局三元材料电池的研发和生产,三元材料似乎已经占据上风。

  因此选择磷酸铁锂和三元两种电池线的宁德时代,也超越比亚迪成为了国内动力电池出货量的老大。

  现在大家普遍的共识在于,三元电池能量密度高,续航能力强;磷酸铁锂电池安全性好,成本较低。目前乘用车中通常采用三元电池,商用车普遍使用磷酸铁锂电池。

  不过,各家车企也会考量成本与续航的平衡,来选择不同的技术线。相比磷酸铁锂电池,高端车型更愿意选择三元电池及更新的电池技术,相比成本,其性能和品质上更胜一筹。

  而特斯拉在电池领域的强大话语权,也成为“后来者”跟风的方向标。这一点在资本市场的表现更明显。

  在特斯拉自主研发和向外采购都强调“无钴”的双重消息下,第二天锂电池板块大涨,而钴业股全线大跌。

  值得注意的是,去年特斯拉先后收购了超级电容、电池制造Maxwell和电池制造Hibar Systems。

  Maxwell主攻的是干电极技术,能够将电芯的能力密度提升到300WH/kg以上,甚至有可能提升到500Wh/kg,相较于当前特斯拉的电芯,能量密度翻了一倍。

  但是干电池生产工艺难度大,且该技术还未通过大规模应用,不过如果这与特斯拉自主研发的电池相关,我们可以期待一下4月的好消息。

  近期也有消息表示特斯拉可能已经悄悄收购了锂离子电池初创SilLion,这家专门为圆柱形电池研发高负载硅阳极和电极技术的,在高能量电池方面已有相关技术突破,从而使电池的能量密度更高、更安全,而且生产成本更低。

  一位福特工程师在去年盛赞特斯拉在电池和高压电子方面的技术和工程,及驾驭这些技术的能力领先行业5年。

  显然,特斯拉在动力电池领域极致的技术追求和成本的,汽车频道又将引领一波动力电池的新浪潮。

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