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“刀片电池”将带领磷酸铁锂回归?

作者:子蕊 来源:电池联盟 发布时间:2020-01-17 浏览:
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中国储能网讯:在近日举办的百人会论坛上,比亚迪董事长王传福表示,比亚迪将会开发新一代磷酸铁锂电池——“刀片电池”,并于今年量产。全球首款搭载“刀片电池”的车型比亚迪“汉”有望于今年6月上市。

续航600公里 寿命长达8年

据了解,比亚迪“刀片电池”采用了GCTP 技术,单体电芯较传统方形电池更加长和扁平。比亚迪专利显示,该电池度最长可以达到2500mm,是传统磷酸铁锂电池的10倍以上。

该产品的优势在于能够提高电池包50%的能量密度,减少电池包约30%的制造成本。而且,长条形电芯具有很好的散热效果。

这样一来,不仅电池可以拥有更长的续航能力,磷酸铁锂电池寿命长,安全性高的优点也同时保留。据推测,被比亚迪称为“超级铁锂电池”的“刀片电池”续航里程高达600公里,寿命长达8年120 万公里。

国泰君安证券指出,比亚迪的超级磷酸铁锂电池将锂电池单体进一步做大,并且减少模组环节来进一步提高体积能量密度。预计2020年,磷酸铁锂电池成本有望降低到0.5-0.6元,从而进一步降低电动车成本。

在该利好消息的驱动下,1月13日、14日两日,比亚迪股票涨幅超15%。今日再度大涨,A股创去年4月以来新高,H股大涨近7%。

上市公司合纵科技近日在互动平台表示,2020年公司正在进行新一代高压实密度磷酸铁开发以及低成本磷酸铁研发。与贝特瑞合作开发的高压实磷酸铁项目已经量产,与国轩高科合作开发高压实磷酸铁中试验证验证即将量产,与比亚迪“刀片电池”匹配产品在进行认证。

磷酸铁锂要回归?

动力电池是新能源汽车提供动力来源的核心部件,市场主流的动力电池主要有三元锂电池和磷酸铁锂电池两种。目前应用最广泛的是三元锂电池,典型代表是特斯拉使用的镍钴铝,以及镍钴锰等电池产品。磷酸铁锂电池能量密度不及三元锂电池,不容易满足补贴要求,因此在补贴退坡和里程要求提升情况下,磷酸铁锂逐渐被市场抛弃,作为主推的磷酸铁锂电池的比亚迪,也一度大规模使用三元锂电池,继而在电池领域被宁德时代超越。

数据显示,2019年1-12月,我国动力电池装车量累计62.2GWh,同比累计增长9.2%。其中三元电池装车量累计40.5GWh,占总装车量65.2%,同比累计增长22.5%;磷酸铁锂电池装车量累计20.2GWh,占总装车量32.5%,同比累计下降9.0%。2019年装机量排名前4的企业分别为宁德时代、比亚迪、国轩高科和亿纬锂能,头部企业的出货和产能集中度较高。

比亚迪重新回归磷酸铁锂路线是否意味着磷酸铁锂电池要回归呢?

目前,磷酸铁锂电池在新能源专用车及新能源客车的电池应用上,装机量都达到了80%-90%。受CTP技术的影响,磷酸铁锂电池在乘用车方面的装机量将会有所回升。

据中信证券测算,假设2020年比亚迪动力电池出货15GWh,以“刀片电池”替换比例做情景假设,假设替换比例分别为100%、50%、25%、0%,经过测算,“刀片电池”替换将给比亚迪节省25.5、12.8、6.4、0亿成本。预计2020年后“刀片电池”技术将带动铁锂电池需求回暖。

有机构认为,“刀片电池”是从车辆、电池包、电芯整体层面开发的新的解决方案,结构改进的效果非常明显,从数据结果分析,或许也存在改进电芯内部材料的可能性。

虽然被普遍看好,但是业内对于“刀片电池”还是有着不同的声音。

业内看法不一

有专家认为,“刀片电池”只是电池结构设计上的创新,可能会提高提高电池包体积能量密集和质量能量密度,但并不是材料上的技术突破,对提高单体能量密度意义不大。这和宁德时代此前法兰克福车展上发布的CTP技术类似,都是对电池系统结构上进行调整。

2019年9月,宁德时代推出了全新的CTP方案(Cell To Pack),改变了原有的电芯-模组-电池包结构,电芯直接集成到电池包,北汽EU5将成为首款搭载该电池的车型。该电池体积利用率提高了15%~20%,电池包零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,电池包能量密度提升了10%~15%,能量密度可达 200Wh/kg。此外,特斯拉、蜂巢能源也有布局 CTP 电池技术。

动力电池系统或电池包一般由数个电池模组组成,每一个模组有单独的控制系统。模组数量大幅减少,电池包内部结构更加紧凑,成组效率不断优化提高,内部零件数量大幅减少。这样提高电池包能量密度,同时降低了电池包成本。

但是也有观点认为,虽然“刀片电池”对电芯尺寸,内部设计等方面进行了改进,但同时降低了电池的安全性,例如电池组散热、电芯结构稳定性等问题。

近年来,电动车安全事故频发。据统计,大部分是电池起火引起的。为了提升续航里程,如今的车企大多采用镍成分比例较高的三元锂电池,在续航里程提高的同时,电池安全性成了一大隐患。

三元锂电池热失控温度低于300度,三元锂电池在进行2000次充放电循环后就会出现衰退;磷酸铁锂电池热失控温度普遍在500度以上在循环寿命上大约3500次后容量才开始衰减,可以看出磷酸铁锂电池在安全性以及循环寿命上的优势。

根据测算,2019年比亚迪新能源乘用车电池包平均成本为0.85元/Wh,替换成磷酸铁锂“刀片电池”后,成本有望下降30%,预计成本将下降至0.6元/Wh。作为如今平均水平,一辆纯电动乘用车用电池容量约为60kWh上下,如果替换成磷酸铁锂的“刀片电池”,单车电池成本将会下降1.5万元左右。

不管今后比亚迪“刀片电池”、宁德时代的CTP技术,还是以后的新技术,我们都要看到这些企业为降低动力电池系统成本所做的努力。他们对电池包内部结构进行了大量优化工作,少模组或者无模组将会是未来电池技术的趋势,都可以很好地解决新能源汽车续航里程和成本的痛点。

总之,从新能源汽车电池安全、寿命等多方面考虑,磷酸铁锂电池还是有其自身优势的,将来能否超过三元电池,还需要“刀片电池”在市场中的验证。

关键字:磷酸铁锂电池

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