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宁德时代//比亚迪/国轩高科/LG化学/松下等电池技术盘点

作者:中国储能网新闻中心 来源:起点锂电大数据 发布时间:2020-10-02 浏览:
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全球新能源汽车市场的蓬勃发展是推动电池技术全面发展的一大契机。当前,动力电池技术竞争空前激烈,围绕安全、续航、成本、寿命等几大要素,各大电池龙头企业纷纷加大投资力度,从材料、结构等多方面突围,秀出新技术。

此外,随着动力电池技术的百花齐放,新电池技术如固态电池的发展也在悄然加速。据此,起点锂电大数据根据宁德时代//比亚迪/国轩高科/LG化学/松下等企业电池新技术的发展做了以下盘点。

01

宁德时代:“不起火电池、底盘电池、无金属电池”等异彩纷呈

作为连续三年动力电池全球出货量排名第一的企业,宁德时代的技术实力毋庸置疑。

虽然在9月初,传言称,宁德时代将放弃“811”电池,将内部重心转向“523”作为主要开发方向。但是从订单上来说,截至目前,蔚来、威马、广汽、华晨宝马、北汽新能源、小鹏等多家车企均搭载了宁德时代的811电池,可以说,811电池仍是高端电动汽车品牌的首选。

另外,今年下半年,国产Model 3车型开始采用宁德时代的磷酸铁锂电池及三元锂电池。以特斯拉追求极致成本的强势作风,假若将磷酸铁锂电池作为动力电池主流技术路线,或将对整个动力电池市场格局产生重大影响。

而除了这些之外,截至目前,围绕电池续航、成本、安全、充电等多要素,宁德时代屡屡爆出技术“猛料”。

6月初,宁德时代宣布研发出16年超长寿命或200万公里行驶里程、成本相比当前电池仅增加不超过10%的新技术,这一技术适用于磷酸铁锂和三元电池。

8月12日,宁德时代董事长曾毓群表示,在电池系统结构创新上,除了公司去年已经发布的CTP技术外,公司下一步将进行CTC,即“底盘电池”技术。该技术有望将电动汽车续航里程超过800km,预计2030年左右推出。

同月中旬,宁德时代高级主管孟祥峰表示,宁德时代正在研究一种新型的电池,这种新型电池将不含镍和钴,即“无金属电池”。不过在能量密度以及寿命方面,目前还没有更多细节透露。

另外,在新型电池领域,固态电池一直饱受关注。孟祥峰称宁德时代目前已经能够做到循环900次,衰退10%以内。

在最近的2020世界新能源汽车大会上,宁德时代董事长曾毓群又宣布,宁德时代的“不起火电池”已经开发完成。这种新型电池会在年底的部分车型上量产,即使一个电芯起火,整个PACK也只会冒烟。

此次会议上,曾毓群还表示,未来宁德时代将持续创新,要将快充时间缩短到9分钟。

02

比亚迪:加快刀片电池研发

在今年年初的中国电动汽车百人会上,比亚迪董事长王传福首次提出了刀片电池这个概念,并宣布将于2020年3月首次量产。

3月底,刀片电池召开发布会,宣布正式量产。其采取全新的叠片工艺制造,体积利用率提升至60%,体积比和能量密度上比传统铁锂电池提升50%,成本降低30%,放电率大幅提升,寿命也达到了8年120万公里。

刀片电池从电池模组空间利用率提升角度让磷酸铁锂电池可与主流三元锂电池竞争。虽然从电芯层面看电池能量密度为170wh/kg,但pack的能量密度已经达到145wh/kg与市场主流的三元电池无异。

此前,弗迪电池公司副总经理孙华军表示,目前的刀片电池,为1.0版本,比亚迪还将推出升级版本。根据规划,今年刀片电池预计2025年可以实现能量密度可达到大于180Wh/kg,体积能量密度达到300Wh/L。

为持续扩展产能扩充,比亚迪计划在重庆基地3条线通线的基础上,每半个月新增一条产线,8条产线若在年底全部投产,预期产能将达到13GWh,而且比亚迪还计划将原有的30Gwh三元锂电池产能部分切换至刀片电池,公司计划今明两年新增26GWh刀片电池产能,满足自身产品切换。

随着刀片电池的产能扩大,外供比例有望不断增加。客户群体目前现有长安及丰田。另外,9月初,多家媒体报道,有神秘客户到访重庆弗迪工厂,传此客户或是戴勒姆,双方将签下电池订单。随着刀片电池的产能扩大,外供比例有望不断增加。

03

国轩高科:主打磷酸铁锂,布局新电池技术

国轩高科主打的磷酸铁锂电池技术通过不断提升电池材料性能,已经实现单体能量密度突破200Wh/kg。通过改进电池包结构设计和成组工艺,2020年国轩高科磷酸铁锂电池系统能量密度预计将达到160Wh/kg。

最近,国轩高科工研总院常务副院长徐兴无提到一项新技术——JTM(Jelly Roll to Module,从卷芯到模组)引起不小的反响。可以直接将卷芯放在模组里一次完成制作。他表示,这项技术适用于大众的MEB平台以及适度柔性大模组概念,能量密度可以达到比亚迪刀片电池的水平。

在下一代新电池技术布局上,徐兴无认为,如果想进一步提高电池的能量密度,目前来说比较可靠的就是固态电池技术路线。

目前国轩高科半固态电池主要于以安全为主,性能方面能够做到610Wh/L、300Wh/kg、循环1000次的程度,安全性可以满足高端客户的需求。

国轩高科将在2020-2022年引入固态电池技术;2022年开始进行固态电池技术的迭代升级,生产高安全固态电池;2025年后生产出能量密度超过800Wh/L、超过400Wh/kg、循环800次的全固态电池。

04

LG化学:高镍电池/固态电池,技术驱动发展

在动力电池上,整体来看,在全球范围内高镍锂电应用依旧是主流,韩国主流电池厂更是如此。

在今年3月,LG化学与浦项化学签署了一份供货合同,将购买价值16亿美元的12.5万吨高镍正极材料,以提升高镍电池的市场竞争力。

9月初,LG化学被爆其与通用汽车合作的NCMA电池研发量产计划有望提前至明年,正计划为通用汽车预计明年上市的两款电动车配备NCMA电池。

根据此前LG化学透露的电池规格,该NCMA电池镍含量高达90%,钴含量只有5%,有望将电动车续航里程提升至600km。

在新电池技术上,目前电池创新主要集中在全固态电池。此外,很多公司也在开发锂硫电池,锂硫电池可以实现更高的能量密度和更轻的重量。9月13日消息,LG化学宣布,装载该公司新一代电池的无人机,在韩国首次成功完成高空飞行试验。LG化学计划在2025年后向市场推出锂硫电池,其能量密度目标是当前锂离子电池的两倍。

LG化学全球首席执行官辛学喆(Hak Cheol SHIN)表示,LG化学将继续加强研发能力,开发差异化材料和产品以及下一代创新电池。

05

松下:绑定特斯拉,继续推“无钴电池”

松下与特斯拉有着长期的合作关系,它为特斯拉的电动汽车(包括Model 3)和储能产品生产电池,是特斯拉位于内华达州的“1号超级工厂”的合作伙伴。

今年7月份,松下美国电动汽车电池业务负责人表示,该公司计划在五年内将供应给特斯拉的2170电池能量密度提高20%,改进版本的电池能量密度将是磷酸铁锂电池平均能量密度的两倍以上,并计划将在2-3年内推出无钴电池。

9月23日,在特斯拉发布全新的4680电池之后,松下表示,该公司正在考虑与特斯拉新型电池生产有关的各种选择,但目前还未做出任何决定,它期待加强双方的合作。

作者:张清辉

关键字:动力电池

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