近年來三元動力電池需求大增，這也使得金屬鈷成為令全球電池企業(yè)頭痛的問題，因為資源稀缺，各大企業(yè)紛紛搶奪資源導(dǎo)致價格攀升，直到近期才開始理性回調(diào)。在降成本壓力和補貼退坡倒逼的行業(yè)背景下，動力電池“降鈷增鎳”成為行業(yè)趨勢。

按照鎳鈷錳的比例配比不同，三元可以分為333、523、622、811等，目前國內(nèi)新能源乘用車用動力電池主要還是以NCM523方形為主，其能量密度可達(dá)到160-200Wh/kg。少數(shù)企業(yè)可以量產(chǎn)NCM622，至于811能量產(chǎn)的更是鳳毛麟角。

松下21700電池

而在國內(nèi)新能源車市場，今年上半年受上游原材料價格和下游車企壓價影響，很多動力電池企業(yè)兩頭承壓，處在增收不增利的尷尬境地。據(jù)估算，采用811高鎳正極，電池企業(yè)成本下降6-8%，正極材料毛利率翻倍，且可以提高汽車?yán)m(xù)航里程，動力電池高鎳化有望使產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)多贏局面。

量產(chǎn)難 高鎳之路頻繁受阻

眾所周知，三元材料中的鎳含量越高，材料的穩(wěn)定性越差，安全性也越差。有業(yè)內(nèi)人士指出，高鎳三元電池的安全性受正極材料制備、制造環(huán)境、生產(chǎn)設(shè)備、電芯制造工藝等多重因素影響，高鎳三元材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中會遇到很多難點問題。

據(jù)報道，韓國電池企業(yè)LG化學(xué)和SKI的NCM811量產(chǎn)進(jìn)程都遇到了麻煩。LG化學(xué)最近證實，今年公司將只是小規(guī)模生產(chǎn)用于電動公交車的NCM811圓柱形電池；SKI也在同一時間表態(tài)推遲NCM811動力電池的發(fā)布時間。

另外一家韓國電池巨頭三星SDI表示，2018年配套寶馬的動力電池將從NCM523升級至NCM622，NCM811電池的應(yīng)用時間要到2020年以后。知情人士稱，自2020年開始三星SDI將為捷豹計劃推出的新型純電動車供應(yīng)電池。同時，三星SDI將升級位于匈牙利的電池工廠，并用以生產(chǎn)21700規(guī)格的電池。

國內(nèi)動力電池企業(yè)也沒有閑著，有報道稱寧德時代表示將于明年推出用于電動汽車的新型低估含量和高能量密度的NCM811電池；比亞迪稍早前表示，預(yù)計2019年下半年開始應(yīng)用三元高鎳811電池。據(jù)了解，這些811電池將以圓柱電池為主。

作為動力電池的三種主要的封裝形式，方形、軟包、圓柱一度被并稱為動力電池“三劍客”。圓柱動力電池因在特斯拉車型上的成功應(yīng)用備受行業(yè)的關(guān)注，而其主要尺寸18650和21700也被大家熟知。

目前，國內(nèi)圓柱18650動力電池被應(yīng)用的最多，18650電池正在向3.0Ah以上高能量密度穩(wěn)步邁進(jìn)。同時為了緊隨特斯拉步伐，國內(nèi)21700動力電池量產(chǎn)也在加速，目前也有成功的應(yīng)用案例。

高鎳811將最先應(yīng)用于圓柱

與圓柱相比，方形和軟包高鎳三元811最快也要2019年量產(chǎn)。深圳比克電池總工程師駱兆軍博士表示，高鎳三元電池只能用于圓柱電池，到目前為止，世界上沒有任何一家電池企業(yè)能夠把80%含量的高鎳材料裝進(jìn)方形電池中，因為高鎳電池的負(fù)極采用硅合金，將硅合金裝進(jìn)方形電池中比高鎳化還難。

圓柱電池率先搶灘811

當(dāng)前，包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液、甚至包括粘結(jié)劑在內(nèi)的整個鋰電供應(yīng)鏈，都在向高鎳三元發(fā)起沖鋒，并頻頻傳來捷報。一業(yè)內(nèi)人士表示，目前國內(nèi)的圓柱型811材料電池技術(shù)問題已經(jīng)基本解決。圓柱作為應(yīng)用最早，技術(shù)成熟度更高的動力電池，或?qū)⒙氏葘崿F(xiàn)高鎳811量產(chǎn)供應(yīng)。

而2018年也被廣泛認(rèn)為是811高鎳電池量產(chǎn)的元年，包括比克動力、力神電池、鵬輝能源、億緯鋰能、遠(yuǎn)東福斯特在內(nèi)的諸多動力電池廠家都表示，基本已經(jīng)完成從產(chǎn)品技術(shù)突破到小批量生產(chǎn)再到客戶送樣認(rèn)證測試的過程，部分企業(yè)甚至已實現(xiàn)量產(chǎn)。

比克18650電池

據(jù)了解，比克電池是國內(nèi)最早實現(xiàn)高鎳811三元材料圓柱電芯量產(chǎn)的企業(yè)。就在今年5月，比克電池在其鄭州電池工廠發(fā)布了其最新產(chǎn)品—比克18650－3.0Ah高能芯，該電芯能量密度可達(dá)250Wh/kg。

鄭州比克品質(zhì)中心副總經(jīng)理曹漢澈表示，這款電芯在使用高鎳811為正極材料后，其單體能量密度已經(jīng)具備和韓國三星、日本松下動力電池相近的水準(zhǔn)。這意味著國產(chǎn)18650電芯單體能量密度已達(dá)國際領(lǐng)先水平。

比克電池在官微宣布，公司為江淮大眾SOL（思皓）品牌首款A(yù)0級SUV車型產(chǎn)品E20X提供配套產(chǎn)品，采用3.0Ah的18650三元動力電芯，預(yù)計將于9月正式上市。今年5月中旬力神電池也曾向媒體表示，今年上半年，力神動力型NCM811電池配套的相關(guān)車型已成功進(jìn)入的推薦目錄，車型上市在即。

零跑汽車

據(jù)了解，在8月29日，零跑汽車發(fā)布的高續(xù)航版本就是采用的比克電池高鎳811體系21700電芯，最大續(xù)航里程達(dá)到460km。零跑首款量產(chǎn)車型采用的是比克18650 3.0Ah高能量密度電芯，即使最低版本的系統(tǒng)能量密度達(dá)到140Wh/kg。

蘇州力神還將在年內(nèi)面向市場推出容量為5.0Ah的21700圓柱電芯，單體能量密度將達(dá)到260Wh/kg。除此之外，蘇州力神還規(guī)劃在2020年實現(xiàn)容量6Ah的21700電芯的批量化生產(chǎn)，目前預(yù)估系統(tǒng)能量密度在200Wh/kg左右。

智慧能源全資子公司遠(yuǎn)東福斯特在早前也表示，公司的圓柱18650—3100mAh動力電芯目前已進(jìn)入中試階段；公司引進(jìn)以日本、韓國為主的兩條21700型鋰電池生產(chǎn)線設(shè)備，目前已進(jìn)入試生產(chǎn)階段，預(yù)計9月全線貫通，實現(xiàn)量產(chǎn)。

今年初，國軒高科在接受投資者調(diào)研時表示，公司承接國家科技部300wh/kg高能量密度重大科技專項目前進(jìn)展順利，已開發(fā)出三元811軟包電芯，能量密度到達(dá)302wh/kg。目前已開始建設(shè)相關(guān)產(chǎn)品中試線，計劃2019年開始建設(shè)產(chǎn)線。

圓柱動力電池最先退場？

就今年上半年數(shù)據(jù)來看，目前國內(nèi)動力電池方形以占比超過四分之三摘得桂冠，軟包電池后來居上，已連續(xù)四個月占比超過圓柱動力電池。雖然基本保持著三分天下的格局，但都還在暗自較勁。

駱兆軍早前向媒體表示，從全球市場來看，圓形電芯裝車數(shù)量占比上升，方型下降，軟包電芯裝車數(shù)量上升，國內(nèi)電池企業(yè)的市場競爭力在逐步增強。

一方面，依賴國內(nèi)電池企業(yè)的競爭力增強，另一方面，在很大程度上也依賴于電池和整車企業(yè)的磨合，考驗著國內(nèi)企業(yè)的電池成組技術(shù)，畢竟能做到特斯拉同一水平的企業(yè)還在少數(shù)。

一位電池企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人表示，選擇哪種電池，主要原因是企業(yè)對電池綜合性能的平衡和車型設(shè)計偏好不同。綜合性能包括：能量密度、安全系數(shù)、生產(chǎn)效率、成本等等，它們密切相關(guān)，又相互牽制。

圓柱電池除了標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，容易在行業(yè)內(nèi)實現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)勢，還不可避免的要面對大量電池單體所帶來的電池控制問題，畢竟即便是采用21700電池，也需要將幾千枚圓柱電池放在一起形成電池包，數(shù)量非常龐大。

另外由于圓柱形電池在組合成電池組時需采用鋼殼，所以其重量相對較高，能量密度相較于另兩種形狀的電池有所不足。而且圓柱形電池的電池組大多也只能采用矩形布局，并安裝在車輛的下方，方案比較單一。

圓柱電池安裝方式單一

雖然，目前圓柱動力電池市場份額并不占優(yōu)，但業(yè)內(nèi)較普遍的觀點是較長時間內(nèi)，方形、軟包和圓柱路線將共存，在不同車型上發(fā)揮各自的優(yōu)勢。隨著，圓柱電池率先實現(xiàn)高鎳811和21700量產(chǎn)，將有一番大作為。

面對新變化，東莞市天藍(lán)智能裝備有限公司副總經(jīng)理孫佳勛認(rèn)為挑戰(zhàn)與機遇并存，圓柱電池在數(shù)碼3C和動力電池都有廣泛應(yīng)用，隨著新應(yīng)用市場的興起，有著標(biāo)準(zhǔn)化程度高優(yōu)勢的圓柱動力電池有望受益。

像叉車電動化市場的快速起量，今年電動化比例有望超過50%，與新能源汽車相比，叉車市場并不依賴于政策補貼，電動化替代燃油所帶來的優(yōu)勢是其快速起量的關(guān)鍵，同時也跟標(biāo)準(zhǔn)化電芯息息相關(guān)。

下一代動力電池商業(yè)化—全固態(tài)電池技術(shù)成熟后，軟包電池的優(yōu)勢會進(jìn)一步顯現(xiàn)。不過這將是一段漫長的過程。

國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬認(rèn)為，圓柱形電池未來可能會最先被消滅掉，將來軟包裝電池可能會吃掉一部分圓柱形電池的市場份額，圓柱形的電池未來一定會最先退出動力電池市場。

 

 

轉(zhuǎn)載請注明出處。