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新国标引领高质量发展 动力电池市场加速洗牌
5月6日，韩国市场调研机构SNE Research发布动力电池报告显示，今年第一季度，全球电动汽车动力电池装机量冠军易主，韩国LG化学的动力电池装机量超过中国宁德时代、日本松下电池。“今年以来的动力电池行业，不仅延续了竞争加剧的态势，而且受到疫情等因素影响，两极分化。”中国电池工业协会专职副理事长王敬忠向《中国汽车报》记者表示，市场份额代表着行业竞争力，这是市场竞争的结果。♦排名变化 企业争霸韩国市场调研机构SNE Research公布的报告显示，第一季度全球电动汽车动力电池装机量中，LG化学市场份额为27.1％，第二名松下市场份额为25.7％；连续两年多的冠军宁德时代以17.4％的份额落至第三位。“动力电池与新能源汽车的发展密不可分。”北京大学新能源材料与技术实验室主任其鲁告诉《中国汽车报》记者。6年来，全球新能源汽车销量增长近11倍。2011年以来，以特斯拉、比亚迪等为代表的新能源汽车企业高速发展，全球新能源汽车销量从2013年的20.2万辆上升至2019年的221万辆。当前，全球动力电池行业大型企业集中在中日韩三国。2019年前10位企业动力电池出货量约101.3GWh，中国、日本、韩国企业数量分别为4家、3家、3家。其中，宁德时代2019年出货量约32.5GWh。第一季度动力电池装机量同比增长超过153％的LG化学采用叠片式软包三元NCM电池，是典型的“三明治”层状堆垒结构，区别于方形硬壳和圆柱电池形态。软包电池相对钢壳铝壳电池，安全性好，潜在能量密度高，同时叠片式软包电池在卷绕式软包电池的基础上增加了极片厚度，提高了形状稳定性，形成内阻小、经久耐用的优势，但是生产一致性较差，导致成本增加。当前，LG化学分别在美国密歇根、韩国梧仓、波兰弗罗茨瓦夫和中国南京建有四家电池厂，与吉利、通用拟成立合资公司生产动力电池。南京工厂的重要客户为特斯拉，波兰工厂的客户为大众、奥迪、捷豹等欧洲客户。随着中国、波兰工厂的产量逐步放量，LG化学计划2020年全球动力锂电池生产能力扩大到100GWh。LG化学也有难言之隐。2020年第一季度LG化学电池部门销售额为2.26万亿韩元，营业亏损518亿韩元。因此，其电池业务拆分上市的计划被无限延期。松下动力电池产品同样与特斯拉关系深厚，其动力电池采用镍钴铝酸锂（NCA）路线，并以18650和21700圆柱电池闻名。当竞争对手2013年做磷酸铁锂电池与NCM111时，特斯拉和松下已经着手使用NCA三元电池。当竞争对手2017年开始由低镍材料过渡到NCM622/NCM811高镍正极材料时，特斯拉和松下探索更高能量密度的硅碳负极应用。特斯拉和松下一直坚持使用NCA作为电芯正极材料，并不断提高镍含量、降低钴含量。对比最新Model 3与Roadster两款汽车，特斯拉平均每款车钴含量降低约60％。根据特斯拉最新公告，Model 3的电芯能量密度超过其他任何一款竞品所使用的电芯，其钴含量低于主流电芯制造厂即将量产的下一代NCM811电芯产品。随着对电池理解的进一步深入，特斯拉与松下共同研发了新型圆柱电芯，即Model 3上使用的21700圆柱形电池。相比18650电池，其体积更大，成组后由于电芯数量减少，更易管控，单体能量密度提高到340Wh/kg。2015年至2019年松下电池事业部营收为人民币200亿至300亿元人民币，在松下总收入中所占比例从4.9％逐渐提升至5.56％，总体比重仍较小。松下从2008年开始与特斯拉合作，为特斯拉Roadster、Model S和Model X提供电池。特斯拉的电池管理系统BMS能够采用精确的管理技术，进一步提高其对电池成本的控制能力。宁德时代本来就是后来居上者，2012年开始探步海外市场，与宝马合作，保持着电池出货量持续高增长，于2017年规模居2017年全球第一位；开发使用前沿的CTP技术以及跨越NCM622实现NCM811，两条路线提高电池能量密度，技术研发成本逐年上升，上下游产业链全面布局，提高了其上游材料的议价能力，更使其盈利能力迅速提升。受益新能源汽车行业快速发展，宁德时代近五年业绩保持高速增长。2015年至2019年，公司营业收入年均复合增长率高达68.1％；净利润年均复合增长率高达47.1％。宁德时代主要产品是方形硬壳NCM电池，内部采用卷绕式或者叠片式，对电芯的保护作用强于软包电池。2019年推出的NCM811路线电芯能量密度达到260～280WH/kg。宁德时代优势在于电池包供应量遥遥领先，在电池包的使用数据上有着巨大优势。与LG化学相比，宁德时代尽管受疫情影响，装机量下滑严重，但一季度仍实现营收90.31亿元，净利润7.42亿元。今年2月，宁德时代与特斯拉签署了采购协议，这意味着宁德时代随时有可能顶替LG化学成为特斯拉在中国市场的动力电池供应商。此外，随着疫情重心由国内转为国外，主要市场集中在欧美的LG将深受影响；与此同时，中国国内动力电池也在经受着新的考验。今年前4个月，我国动力电池产量累计13GWh，同比累计下降52.1％。其中，三元电池产量累计8.6GWh，占总产量的66.6％，同比累计下降47.8％。这当然是与一季度的疫情影响有关，但业界人士认为，随着复工复产，国内动力电池行业或转“危”为“机”。此时，技术创新对于开拓市场、持久发展更为重要。“动力电池技术要进步，要提高电池能量密度，材料须先行一步。”北京理工大学教授、中国工程院院士吴锋认为，动力电池新技术研发的目标，是具有新型异质结构的高比容量、高倍率富锂锰基无钴氧化物正极材料，还有通过材料、工艺创新获得比容量和倍率性能上的双重改善；负极材料方面则以有机硅工业生产过程中产生的工业废料为原材料，通过导电聚合物包裹，实现硅纳米离子与导电的柔性组装。客观看待此次排名，脚踏实地坚持自主创新更为可贵。有业界专家认为，值得注意的一个因素是，宁德时代的市场份额从27.8％下降至17.4％，很大原因是受到一季度疫情的影响，因为宁德时代95％的市场都在国内，而国际市场只有5％。随着国内对疫情的逐渐控制，我国在3月已经开始复工复产，各行各业都在逐渐恢复产能。随着国内加快复工复产，新能源汽车产业链开始复苏，新能源汽车销售也将逐渐回暖。欧美等地区汽车市场受到疫情影响，将可能出现在第二季度，因此，第二季度的动力电池排名还有很大可能出现新的变化。♦洗牌持续 竞争激烈今年以来，随着全球电动汽车竞争的加剧，国内外的动力电池行业进入一个新的拐点。当前，全球动力电池市场集中度不断提高，龙头走向优势凸显。装机量前5的企业市占率不断提升，由2017年的58％上升到2019年的75％。而在国内动力电池市场，近两年的洗牌尚未结束，动力电池企业近来再现破产者。5月9日，浙江省湖州市南太湖新区人民法院发布浙江遨优动力系统有限公司（以下简称“遨优动力”）破产清算公告，这一消息为动力电池行业再添新的忧虑。不幸成为今年以来率先倒下者之一的遨优动力，去年1月装机量居国内第三名，其破产并非偶然。成立于2016年11月的遨优动力，母公司浙江之信控股集团有限公司（以下简称“之信控股”）持有80％的股份。正是依托之信控股的资金支持，2018年，遨优动力实现销售收入6.3亿元；2019年产能5GWh，预算销售收入约10亿元。在产品方面，遨优动力主要有磷酸铁锂、三元锂、锰酸锂、富锂锰等动力电池，尤其是其拥有的富锂锰电池，2018年在国内率先通过国家验收，是提高能量密度、降低成本的新产品。然而，对母公司过分的资金依赖，却成为其难以自救的“最后一根稻草”。2019年7月，母公司的资金链发生问题，导致遨优动力被员工投诉拖欠工资和报销款。2019年12月，之信控股实际控制人章某江等人因涉嫌非法吸收公众存款，主动向杭州市公安局西湖区分局投案。由此，公开引爆遨优动力的资金链断裂之患。一般情况下，涉及这类案件，母公司的资产即被冻结，这对困境重重的遨优动力的资金周转和生产必定产生重大影响。随后，遨优动力的状况急转直下。法院公告称，根据债权人湖州金源建筑工程有限公司的申请，于2020年4月13日受理债务人遨优动力破产清算一案，相关债权人应于2020年8月7日前向遨优动力管理人申报债权。法院公告还显示，法院受理的是破产清算申请，后期可能将视重整意向投资人的情况，根据相关权利人的申请适时转为重整。“近两年的动力电池洗牌潮尚未终结，尤其是市场加上疫情等因素影响，国内动力电池行业竞争形势更为严峻。”中国汽车动力电池产业创新联盟一名专家在接受《中国汽车报》记者采访时表示，对于动力电池企业而言，市场竞争压力更大。其实，动力电池是新能源汽车产业的一个组成部分，从新能源汽车产业整体来看，今年以来遭受巨大冲击，与之紧密相关的动力电池企业难以独善其身。中汽协发布的统计结果显示，今年前4个月，新能源汽车产销均完成20.5万辆，同比分别下降44.8％和43.4％。其中纯电动汽车产销均完成15.5万辆，同比分别下降46.9％和44.6％。在新能源汽车市场滑坡、压力增大的情况下，动力电池行业出现的一系列新变化就不难理解了。刚刚公布的一季度财报显示，国内动力电池行业几乎仍是“降”字当头，滑坡明显。宁德时代一季度实现营收90.3亿元，同比下降9.53％；净利润为7.42亿元，同比下滑29.14％。比亚迪一季度营收196.79亿元，同比下降35％；净利润1.13亿元，同比下降84.98％。2019年国内动力电池装机量排名第11名的鹏辉能源一季度实现营收4.45亿元，同比减少24.94％；净利润2018.25万元，同比减少55.50％。一些外资动力电池企业的一季度财报数据也并不乐观。其中，LG化学一季度销售额约为7.12万亿韩元，同比上涨7.5％，但利润仅约为2365亿韩元，同比下滑15.9％。虽然其动力电池装机量排名上升，但动力电池事业部仍出现了518亿韩元的亏损。为此，LG化学表示，将下调动力电池销售预期10％～15％。“动力电池行业可谓是‘内忧外患’，新能源汽车市场的萎缩必然进一步激化动力电池市场的竞争。”对此，王敬忠认为。在行业竞争日益激烈的情况下，近来又有一些整车企业加入动力市场竞争。特斯拉继今年2月表示要自建电池工厂之后，近日再次曝出将与韩国企业联手再建电池企业的消息。2月，特斯拉就已正式启动“Roadrunner”动力电池自产计划，生产线位于美国弗里蒙特境内的工厂。量产之后，特斯拉动力电池成本仅需100美元/kWh。当前，为特斯拉供货的松下动力电池的成本约为111美元/kWh，而宁德时代动力电池的成本则为150美元/kWh。近日，大众汽车也宣布投资4.5亿欧元建立锂电池工厂，预计今年内开工建设，最早将于2023年开始投产，初始产能为16GWh。目前大众的主要电池应用还是依靠供应商采购，包括LG化学、三星、SKI以及宁德时代等。据统计，大众的电池采购合同金额超过了400亿美元。而此次投资建设的锂电池工厂，足够供应大众生产32万辆电动车。对于动力电池尤其是国内动力电池企业来说，这些消息无异于是雪上加霜。对于未来如何应对行业竞争，业内也在思考。“立足现实，聚焦新技术、新材料、不断开拓市场，是国内动力电池行业提高竞争力的根本。”其鲁这样认为。♦标准为矩 创新领航近年来，我国大力发展新能源汽车，销量从2013年的1.7万辆提升到了2019年的120.6万辆，其中2019年的销量占全球销量的比例达到了54.6％，已经成为全球最大的新能源汽车市场。在此背景下，电动汽车即动力电池亟须国家标准来规范其健康可持续发展。正因如此，5月13日，由工信部发布组织制定的GB18384-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》、GB30381-2020《电动汽车安全要求》和GB38032-2020《电动客车安全要求》三项国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，将于2021年1月1日起开始实施。其中，《电动汽车用动力蓄电池安全要求》为动力电池提升产品质量、技术含量提供了规范和指引。“动力电池国家标准的发布，对于产业而言就是有了规矩和标尺。”其鲁认为，尽管国内动力电池市场竞争依然激烈，但动力电池从产品技术到推广模式，国内外市场也有着更大的机遇。据分析，在国际范围内，电动化的加速对动力电池需求更强。欧盟碳排放最新规定指出，到2021年，汽车制造商必须将平均每辆车每公里碳排放量从118.5克降至95克，不达标部分将面临每辆车每克95欧元的罚款，到2030年将该标准进一步收紧到每公里75克碳排放。由此，也更加明确了动力电池装机增长态势，行业需求或将进一步增长。近5年的动力电池产业已经进入爆发期，全球动力电池出货量从2013年的13.8GWh上升至2019年的116.6GWh。在中国国内市场，动力电池行业需求也迎来了大爆发，2019年装机量达到了62.38GWh。按照中国规划要求，2025年新能源汽车占汽车产销达到25％，并且制定了“双积分”等政策，预计未来发展新能源汽车将是全球各国的首要选择。随着今年开始国产特斯拉的放量，以及欧洲主流车企新一波电动汽车新产品的投放，全球动力电池市场将迎来新一轮机遇期。根据预测，未来5年全球动力电池行业将持续高速增长，2025年全球装机量可达850GWh、对应市场空间可达6000亿元。只有在技术、质量、产能、市场等方面拥有优势的企业，才能巩固自身地位。近年来，全球出货量排名前十的电池企业中，具有全球竞争力的只有松下、LG化学、宁德时代、三星SDI、比亚迪等。其中，LG化学和宁德时代客户群布局较全面，LG化学基本覆盖海外高端车企，宁德时代在国内市占率超过50％，并成功进入大众、宝马等高端供应链；产能情况看，宁德时代和LG化学产能规划最为积极，三星SDI及松下均比较保守；技术路线上，宁德时代的方形、LG化学的软包是行业主流发展方向，而松下圆柱路线相对小众；在业务定位方面，三星和松下动力电池业务定位均为大集团、小业务，存在一定程度管理体系臃肿、战略重视程度不够的问题。而宁德时代主业为动力电池、管理相对灵活，LG化学动力电池板块资本开支占总开支40％以上，重视程度较高。在国内，宁德时代、比亚迪等动力电池供应商仍有较强竞争实力。数据显示，宁德时代4月合计配套装机1.81GWh，环比增长59％，占国内市场的50％，国内排名第一，但面临的国内外竞争压力同样不小。业界分析，影响宁德时代市场地位的竞争因素主要来自日韩电池企业、国内比亚迪等企业产品的差异化，还有带有车企背景的电池企业等。值得注意的是，今年一季度，中国远景能源有限公司旗下AESC电池的市场份额有所上升，从去年同期的4.4％升至今年一季度的5.6％，位列全球第五位。与中国企业收购日本AESC电池相反，今年4月，业界传出大众汽车拟以7.4亿美元收购中国动力电池企业国轩高科30％股份并实现控股，尽管当事人尚未确认，但这类收购无疑有利于动力电池企业的发展。当前，除大众汽车外，国内已有吉利的衡远新能源、长城的蜂巢能源、比亚迪的弗迪电池等脱胎于车企的电池企业，无一不是对动力电池市场的竞争因素。动力电池的能量密度已接近当前现有电池体系的巅峰，更新换代迫在眉睫。近期，蜂巢能源的四元电池、比亚迪的刀片电池，以及全球范围内如火如荼的固态电池研发热潮，在一定程度上反映了行业对下一代电池技术的渴求与探索。突破下一代动力电池性能、成本、寿命和耐久性、安全性和可靠性，加速实现中国动力电池产业创新，形成国际竞争力，都是动力电池企业面对的现实课题。“坚持标准规范，强化创新领航，只有打造有更强竞争力的动力电池产品，抓住市场机遇，才能不断拓展市场空间，做大做强。”王敬忠认为，国内动力电池企业在市场竞争中经历起伏和考验，才会更加重视技术创新，走高质量发展之路。
来源：中国汽车报网
电池安全，一根钢针就能定夺吗？
5月，动力电池领域的精彩大戏，非宁德时代与比亚迪的网上互怼莫属，一场围绕“针刺试验”判定电池是否安全的戏码赚足了消费者的眼球，但是并没有给产业发展带来些许助益，甚至还让消费者更加感觉：电动汽车易燃、不安全。巨头之间积攒已久的“暗战” 宁德时代、比亚迪，一个是国内动力电池装机量第一，一个是装机量第二。作为两大巨头，无论是市场，还是技术或者其他方面的较量一直都在暗中进行着，但有时也会搬上明面。此次，这场围绕针刺试验的较量，实际上就是长期暗中较劲的大爆发。我们不妨来看一下时间线：3月29日，在比亚迪“刀片电池”发布会上，比亚迪直接进行了一场“刀片电池”与普通磷酸铁锂、三元电池的“针刺试验”对比。比亚迪董事长王传福在发布会上表示，“刀片电池”将把“自燃”这个词从新能源汽车的字典中彻底抹掉，同时还要“改变行业对三元电池的依赖，将动力电池的技术路线回归正道”。此话一出，可谓锋芒毕露。回顾我国动力电池产业发展历程可以发现，宁德时代正是凭借三元电池，迅速超越比亚迪，拿下国内乃至全球动力电池出货量“桂冠”。因而，王传福的这番表态，有人认为直指宁德时代。在随后的一个月内，宁德时代并未对此作出回应。然而，在5月11日宁德时代2019年业绩说明会上，有人针对此事询问宁德时代董事长曾毓群的时候。曾毓群作出了回应。5月11日，曾毓群在回答投资者问题时表示，“电池的安全和电池的滥用测试是两回事，但有些人把滥用测试的通过等同于电池的安全。”众所周知，针刺试验就属于滥用测试的一种，而曾毓群这番回答也被认为是宁德时代对比亚迪的首次回怼。此外，曾毓群还在业绩会上表示，“‘刀片电池’是宁德时代2016年量产的CTP结构创新概念中的一种，目前公司已经选择并量产CTP结构创新里最优的几种，”这句话翻译一下就是，“刀片电池”并非他们认为的最优CTP结构创新，宁德时代现在的CTP-0、CTP-1、CTP-2都要优于“刀片电池”。面对宁德时代的这番回怼，比亚迪马上接招。比亚迪汽车销售公司副总经理李云飞在曾毓群此番言论当晚就回击称：“不服？！那也来扎一下吧！”实际上，李云飞的回怼并没有激怒宁德时代，反而是看热闹不嫌事大的吃瓜群众火上浇油，一下子把“巨头”给激怒了。5月21日，一位名为小鱼锂电的微博博主发布了一段宁徳时代NCM 811电芯的针刺试验，电芯瞬间燃爆，对于非专业人士这个场面应该是非常骇人的，该试验也瞬间“激起千层浪”。到此时，宁德时代终于被迫被拉到“针刺试验”这个话题上了。不过，宁德时代接下来的应对措施可谓大跌眼镜。宁德时代竟然搞了一个“钢针刺电池包，而非刺电芯”的试验，证明其“电池包绝对安全”，这一应对不仅暴露出对电芯针刺试验的无知，偷换概念，还有把网友的智商摁在地上摩擦之嫌。针刺试验的重点是模拟电池内部短路之后，可能引发的各种安全隐患，重在模拟内部短路，目的也是一定要内部短路。很显然，宁德时代这个试验的目标是证明“外力”不会导致其电池短路。这个试验也直接将此次争论推向高潮，批评声音纷至沓来。尽管在接下来的几场回应中，宁德时代对三元电池针刺试验、电池系统安全及整车整体安全都进行阐述，但吃瓜群众对此并不买账，他们的关注点显然还是在针刺试验上。针刺试验本质是验证材料及电芯的安全特征 回归到比亚迪与宁德时代关于“针刺试验”的焦点来看，实际上还是在材料及电芯层面争论磷酸铁锂和三元电池哪个安全性更高。然而，从市场应用角度及情况来看，这种争论并没有多大意义。从材料本征来看，磷酸铁锂的安全性是天生的，是明显优于三元材料的，因而在针刺试验上也更容易通过。值得注意的是，从材料角度来看，目前有着较大规模应用的钛酸锂电池，其安全性要比磷酸铁锂电池还高。“钛酸锂电芯不仅可以通过普通的针刺试验，还可以放入水中进行针刺试验（水浸针刺试验），”据银隆新能源提供的试验数据显示，将钛酸锂电池完全浸泡在3.5%NaCl溶液中（模拟海水成分），用钢针刺穿也不会发生漏液、爆炸等情况，安全性更高。这也是为什么目前在电动公交客车领域，除了磷酸铁锂外，钛酸锂为何会受到青睐的原因之一。但是如果仅仅从材料本身来比较安全性，不从整体安全设计，乃至市场应用角度考虑显然是不可取的。从最近几年发生的电动汽车自燃事故中，搭载磷酸铁锂电池的电动汽车自燃事故也时有发生。这也反映出仅从材料及电芯层面验证电池安全性并不可取。另一方面，从技术角度来看，也并非材料安全风险越高，其发生事故的可能性就一定越大。比如我们手机上用的钴酸锂电池、特斯拉用的NCA三元电池，其材料及电芯安全风险都要高于NCM三元电池，但是都达到了应用的安全水平，我们很少去担心相关产品的安全性。针刺试验争论的背后影响 在小编看来，磷酸铁锂和三元电池关于针刺试验的争论，还可能会对消费者的判断产生误导，让消费者产生三元电池穿刺就会着火、不安全的潜意识，最终伤害的是整个产业。同样从材料本征来看，磷酸铁锂电池能量密度相对三元电池较低，目前应用的乘用车车型其续航主要在400km左右。比亚迪通过“刀片电池”结构创新，提升了电池包体积利用率，使得比亚迪汉续航可以达到600km。对于其他企业来说，如果不具备这种技术（抛开专利制约不谈），仅从材料本身努力，磷酸铁锂可以挖掘的潜力有限，相同体积下目前尚无法超过三元电池的能量密度，想要配套更长续航里程的车型，机会较少。即便是通过结构创新的“刀片电池”，其系统能量密度也只有140Wh/kg左右，与目前主流的三元电池能量密度可达160Wh/kg仍有一定差距。人们对美好生活的向往是不会止步的，对于电动汽车续航里程、充电速率、使用寿命也一样，续航的追求是向前的。如果我们因为顾忌“安全风险”就止步不前，续航停留在400km、500km显然也不现实，也无法与传统燃油车相竞争。而在续航里程方面，三元电池能量密度的优势就显现出来了。事实上，目前市场上电动乘用车电池主要由三元电池提供动力也反映了长续航的追求趋势。当然我们也应该看到近年来磷酸铁锂电池技术的进步，以及其优异的安全性、循环寿命和低成本等特性，也推动一些乘用车车企在600km以下车型开始考虑换装磷酸铁锂电池。事实上，从以上这些可以看出，磷酸铁锂与三元电池正是这样一种互补并存的关系，更有利于产业的积极健康发展。电池安全，一根钢针就能定夺吗？电动汽车的安全涉及多个层面，我们在讨论电动汽车电池安全性的时候，也要分为电芯、模组、电池包、功能安全4个层面。电芯本体安全只是其中一个层面，而针刺试验是电芯安全性测试的一个方面。并不能因为电芯安全了，整车就一定安全；同样也不是说电芯不“绝对安全”，整车就一定不安全。“电芯通过了针刺试验，并不代表电动汽车电池是安全的；电芯通不过针刺试验，也不能说明就一定不安全。”清华大学动力工程与工程物理博士张抗抗表示，近些年随着主机厂、电芯厂的技术进步，从系统整体层面保证安全的技术水平越来越高，对电芯本体安全的要求反而不像之前那么高，但是业内也有基本的安全要求设计。正是各个环节都满足了基本的安全要求设计，造出的车才能达到足够安全。尽管这次“针刺试验”的争论并没有太大必要，但是也可以看出产业界、消费者对于动力电池以及电动汽车安全的日益重视，实际上这也是一种好事，也只有消费者、企业、政府各个层面对于“安全”的高度重视，才能促进这个产业真正健康、安全发展。我们也乐见巨头们关于安全的讨论，不仅仅只是好奇“吃瓜”。撰稿：方倾燃
来源：电池中国网
美国研发锂离子电池制造回收环保法 可降低加工成本和能耗
据外媒报道，美国弗吉尼亚理工学院（Virginia Tech）的研究人员展示了一种绿色、可持续性的锂离子电池（LIB）制造方法，能够在电池电极生产和回收过程中不使用有害的有机溶剂。（图片来源：弗吉尼亚理工学院）研究人员发现，通过水基工艺制造的电极与传统基于溶剂工艺制造的电极的速率性能和循环寿命相当。利用水溶性粘合剂能够利用水，从废电极中回收阴极化合物，成功再生此类化合物后，新电极与原始电极电化学性能相当。在电池制造和处理过程中，量产锂离子电池可能会引起环境问题。传统的锂离子电池电极，特别是阴极，采用N-甲基吡咯烷硐（NMP）作为溶剂，利用淤浆法制成。事实上，据估计，年产能为10万组功率为60kW、 10kWh插电式混合动力汽车（PHEV）电池的电池制造厂每年需要使用410万公斤的NMP来沉积阴极层。考虑到全球锂离子电池的产能约为400GWh，则需要大量的NMP。但是，NMP是一种昂贵的再生毒性物质，已于2018年被欧盟委员会列为闲置物名单。此外，在锂离子电池的生产过程中，大约47%能耗都花在电极干燥过程，用于NMP溶剂的蒸发和回收，如果用水替代NMP，则可以减少四分之一的能耗。在干燥室设备上，还需消耗29%的能量，用于控制浆液混合和浇铸操作的湿度和温度。因此，需要研发新型电极生产工艺和/或NMP替代品，从而降低加工成本和能源消耗。研究人员在电极生产中用水替代了NMP，并从集电器中分离出黑色物质（炭黑和活性物质的混合物），将水溶性粘合剂溶解在水中以实现回收，再将活性物质从炭黑中分离出来，再次锂化生成电池材料。研究人员表示，在此次研究中使用的水基加工电极具有优异的电化学性能，与用回收材料中制成电极的电化学性能相当。如果能够解决一些潜在的挑战，此种方法能够提供一个绿色、可持续的工艺，用于制造和回收锂离子电池。
来源：盖世汽车
未来几年中国仍将继续成为全球电池生产中心
据外媒报道，欧洲投资银行（EIB）日前承诺对“泛欧电池产业”提供资金支持，同时宣布了英国将建设其首个电池超级工厂计划。欧洲投资银行（EIB）预计，欧洲2020年在电池相关项目方面的投资将达到10亿欧元（11亿美元）。该银行副总裁Andrew McDowell在欧洲电池联盟于5月19日举办的行业会议上发表了演讲，而欧盟委员会（EC）副主席MarošŠefčovič也出席了此次会议。AMTE Power公司在苏格兰运营的锂电池工厂根据欧洲投资银行（EIB）的调查，欧盟今年承诺的财政支持超过了过去十年来提供的所有财政支持。欧盟推出的一项名为“InnovFin能源示范计划”也提供了一部分资金支持，该计划是推动能源创新示范阶段项目发展的一种金融工具。欧洲投资银行在2018年批准了向初创电池厂商Northvolt公司提供的5,250万欧元贷款，而该银行在2019年12月下旬表示，其致力构建“泛欧电池生态系统”的承诺总计将达到约32亿欧元。Šefčovič也在2018年表示，欧盟委员会希望确保在欧洲生产世界上最清洁的电池产品。欧洲投资银行（EIB）表示，该行提供资金支持的锂离子电池项目的生产能力为51GWh，其中包括已经部署和计划部署的电池生产设施。这将建立在欧盟目前49GWh的电池产能基础上，这相当于美国目前的电池总产能，但只相当于中国电池产能的十分之一左右。欧洲投资银行（EIB）表示，还将为开发电池新材料、改进电池管理系统（BMS）和电池回收的组织提供资金支持。调研机构彭博社新能源财经公司分析师Tifenn Brandily表示，未来几年，中国仍将继续成为全球电池的生产中心，尽管其市场份额有所下降。2008年，中国电池产量占全球市场97％，当时全球电池总产量仅为6GWh。而到2019年，虽然全球电池总产量激增至365GWh，但中国电池的市场份额产品仍占75％，而欧洲只有5％。Brandily预计，到2030年，欧洲电池的市场份额将上升到10％左右，届时全球锂离子电池的产量将达到1,230GWh：中国将占65％，美国将占10％左右，而全球其他国家和地区约占15％。与此同时，英国AGM电池生产商AMTE Power公司和初创电池厂商BritishVolt公司签署了一项谅解备忘录，计划合作开发和建设一个电池超级工厂，其电池主要提供给汽车和储能行业。这两家公司表示，这个电池超级工厂开通之后年产能将高达35GWh，在建设过程中将创造多达4000个就业岗位，并将在2023年开通运营。而电池材料生产商Nanograf公司首席执行官Francis Wang表示，在全球范围内正在进行建设大型锂离子电池生产设施的竞赛，而冠状病毒疫情使美国对中国电池进口的依赖性得以缓解。
来源：中国储能网
涉锂上市公司“泥菩萨过河”
曾经，对于迫切资金输血的锂电池企业而言，上市公司犹如“救世主”。如今，彼时以转型之名涉锂的上市公司，却变成了“泥菩萨”。其中，锂电材料概念上市公司“自身难保”的困境最先显现，近期两大上市公司接连落难。昔日的钾肥大王盐湖股份，手揣盐湖提锂概念备受资本市场疯狂追捧，还曾气势汹汹筹谋募资近80亿扩产电池级碳酸锂项目。现今落得连续三年巨亏、资产重组无人问津、上交所暂停其上市的局面。转型新能源近5年的美都能源，收购的新能源标的接连踩雷，巨额计提商誉减值，公司连续两年业绩亏损，*ST帽子加身，股价触及“面值退市”。事实上，盐湖股份与美都能源“缺钱”已成为锂电材料概念股上市公司的缩影。包括富临精工、胜利精密、长园集团、金冠股份、大东南等入局上市公司均陷入资金困局。从大手笔买买买、扩扩扩到利润骤降、资金捉襟见肘，其实也不过3、4年光景。地主家的余粮被吞噬殆尽，锂电概念或成“救命稻草”，或成“一地鸡毛”。买买买、扩扩扩2015-2017年是上市公司开启涉足锂电材料概念的集中爆发期。据高工锂电不完全统计，2015-2017年锂电产业链兼并购的预案超140起（含终止案例），其中涉及锂电材料兼并购达35起。当中，又以上游锂资源和隔膜领域的兼并购和扩产最为引人关注。上游锂资源方面，受国内新能源汽车市场爆发影响，电池级碳酸锂从2015年之前平稳的4万-5万元/吨的价格，一路飙涨至17.8万元/吨的高位。整个2017年，碳酸锂企业、正极材料企业、动力电池企业甚至是新能源车企、跨界上市公司，都在想方设法深入布局锂资源，澳矿、加拿大、刚果等全球锂资源几乎被瓜分殆尽。扩大碳酸锂产能、兼并购或者新设立碳酸锂加工企业等消息屡见报端。尤为引人注意的是，2017年12月，称盐湖提锂技术取得重大突破的盐湖股份，拟总投资79.8亿元，启动年产5万吨电池级碳酸锂项目的生产。2017年10月，美都能源也谋划耗资36亿，收购瑞福锂业98.51%股权。彼时的电池级碳酸锂报价已涨至17万元/吨，较前三个月涨幅达20%，逼近2016年全年的价格峰位。锂电隔膜领域更是疯狂。在此之前，锂电隔膜行业盛传着一句话：一投产，就赚钱。作为锂电池四大材料中高毛利最高的行业，高利润驱使下，上市公司纷纷扑向隔膜领域。2015年和2016年，胜利精密先后收购苏州捷力51%和33.77%的股权，如愿以偿将国内知名隔膜企业纳至麾下。2016年和2017年，双杰电气收购并增资天津东皋膜，累计取得天津东皋膜51%控制权。2017年6月，金冠电气（后更名金冠股份）拟14.76亿元收购鸿图隔膜100%股权。2017年8月，长园集团拟19.2亿元收购中锂新材80%的股权，累计取得中锂新材90%股权，且收购案中并未设立业绩对赌目标。......上市公司的扎堆涌入，隔膜领域也掀起了扩产潮。高工锂电资料统计发现，截止2017年10月，已经公开的投资隔膜新线超过120条，规划新增产能超过60亿平米。然而当年前三季度动力电池隔膜需求量仅为6.3亿平米。盲目的买买买、扩扩扩成为常态，错误的市场形势预判，都为这些锂电材料概念上市公司后续标的暴雷、巨幅商誉减值、开打官司杖、净利润亏损等埋下了隐患。始料未及的市场变局随着“骗补”风波查处落幕，新能源汽车补贴规则也发生了始料未及的巨变，补贴逐年的大降、市场供需关系改变、价格战愈演愈烈，也致使锂电上游材料市场格局不断发生变化。前期疯狂的投扩产后遗症在2018-2019年逐渐凸显。上游材料领域，碳酸锂产能加速释放，市场供给过剩导致价格腰斩式下滑。高工锂电跟踪数据显示，自2018年以来，国内碳酸锂市场价格跌幅巨大。从年初15.9万元/吨，跌至年底7.42万元，年度跌幅达53.3%。2019年市场更加严峻，价格从年初7.34万元，跌至年底4.44万元，年度跌幅达38.7%，较2018年初跌幅更是超过70%。由于市场变化，2018年瑞福锂业亏损达3.93亿元，形成商誉减值达7.8亿元。因其无法完成承诺业绩，收购标的一年的*ST美都，选择向原股东“退货”，终止标的收购。2019年隔膜标的也频频暴雷，终止重组、停产、卖盘、引入战略资本、对赌失败引发的官司杖等消息时见报端。双杰电气表示，由于2019年锂电池隔膜市场竞争激烈，产品价格连续走低，控股子公司东皋膜生产经营困难，连续亏损，经研究决定停产。计提减值后东皋膜净利润-6.64亿元。胜利精密、长园集团也纷纷做出卖盘决定。胜利精密拟20.2亿元将苏州捷力100%股权转让给恩捷股份；长园集团引入中材科技等战略资本让出湖南中锂控制权。复盘上市公司因锂电材料概念输掉牌面的原因，可大致归结为以下几点：1、出于短期牟利心理，并未掌握核心技术，只为炒概念，空有一身新能源概念的“壳”。2、错误判断市场形势，疯狂扩张产能，致使上市公司主体陷入资金周转困境。3、收购标的企业产品市场竞争力趋弱，下游客户踩雷，应收账款高企，高估值高溢价收购导致业绩对赌失败，市场竞争加剧致使大规模计提商誉减值。4、市场受益逻辑发生变化，从受益产能扩张转向受益核心客户绑定，市场集中度趋高，无法深度绑定动力电池TOP10企业基本没戏，标的只能砸手里。蹭热点“后遗症”高工锂电认为，锂电产业是高投入、高技术门槛的新兴产业，没有持续技术投入，缺乏核心竞争力，只为蹭行业热点的上市公司，终将掉入锂电产业竞争的深渊。从目前部分锂电概念跨界上市公司的情况来看，业绩变脸，净利率低，应收账款高企，巨额负债，亏损幅度越来越大，拖累传统业务，由业绩对赌引发的官司缠身，巨额商誉减值计提......消息已经不再新鲜。由此引发的“后遗症”是，轻则停产，终止重组标的，资产剥离，出让控制权，降价甩卖，“及时”止损，断臂求生。重则*ST加身，面临退市风险，破产重组，暂停上市。严峻的市场形势下，锂电概念跨界上市公司缺钱的后遗症或将快速蔓延。
来源：高工锂电
无钴，能否掀起动力电池革命？
“如果把成本、安全和寿命问题都解决了，无钴电池对行业的影响会非常大。”5月18日，蜂巢能源在线发布了两款动力电池产品——115Ah容量无钴电芯和L6薄片无钴电芯。据悉，这两款产品将于明年落地，蜂巢能源也将由此成为全球首家成功研发无钴电池的动力电池厂商。“含钴比例一直在降低，从最早的钴酸锂中的59%，到目前应用广泛的NCM523（镍钴锰比例为5:2:3）中的12%，再到下一代NCM811中的7%，直到今天，正极材料中的钴含量减到0，钴终于被彻底去除。锂电池行业迎来一个全新的品类——无钴电池。” 蜂巢能源总裁杨红新在发布会上介绍，蜂巢能源无钴电池已达到量产条件，将实现整车续驶里程超过800公里，超过15年120万公里的使用寿命。钴作为稀缺资源，价高量少，占据了动力电池正极材料30%的成本。因此，低钴、无钴一直是动力电池车厂商研发的重点。主流企业密集研发事实上，无钴材料并非是蜂巢能源的独创，在无钴材料的开发道路上，科学家们已经持续走了20年，主流动力电池厂商，如LG化学、松下电池、宁德时代都在进行低钴和无钴研发。在宁德时代日前召开的2019年业绩说明会上，董事长曾毓群透露，宁德时代有自己的无钴电池技术储备，目前研发进展顺利，“因为是一个全新的、颠覆性的产品”，目前正想办法完善供应链。此前特斯拉CEO马斯克也曾多次提到降低动力电池中钴的比例，争取在下一代电池中完全抛弃钴。蜂巢能源抢先一步推出无钴电池并不容易，其无钴电池是去掉镍钴锰电池中的钴材料，用镍锰酸锂代替。“镍锰酸锂材料能量密度较高，被寄予厚望。虽然理论早就有了，但我们更关注可量产性。”杨红新坦言，无钴化要解决镍锂混排、循环性能等问题。“蜂巢能源通过阳离子掺杂技术、单晶技术和纳米网络化包覆三大‘黑科技’解决了上述问题。材料开发成功后，电芯层面还要进行整个体系开发，通过对电解液、负极材料以及其它辅助材料添加剂的设计优化，不断验证，突破这些技术瓶颈，使体系成熟、定型，达到量产条件。”官方信息显示，蜂巢能源此次发布的无钴电池性能优越。第一款产品是基于590模组的电芯设计，容量为115Ah电芯，能量密度达到245wh/kg，该产品是在通用化电芯尺寸基础上完成的，能够搭载到目前大部分新的纯电平台上，在整车端能够实现15年120万公里超长使用寿命，将于2021年6月份推向市场；第二款是L6薄片无钴电芯，容量为226Ah,目前这款产品正与长城汽车一款高端车型做适配性开发，可实现880公里的超长续航，预计在2021年下半年推向市场。杨红新透露，蜂巢能源无钴电池未来在整车的应用场景非常广泛。“除了国内市场外，我们还在积极拓展欧美高端市场，目前有两家欧洲客户正跟我们积极接触。”有助于提升电动汽车综合性能“在目前全球钴元素消耗中，一半左右用在锂电池上，包括车用锂电池和其它消费类电子。每部iPhone手机要用10g左右钴，而每辆特斯拉电动汽车要用约13.68kg。”杨红新表示，随着新能源汽车的迅猛发展，钴的需求量持续激增，如果不考虑回收，2026年钴将供不应求，有限的钴元素资源，无法支撑新能源汽车无限的发展空间。资料显示，全球陆地钴的储量约为710 万吨，其中80%的钴分布在刚果（金）、澳大利亚和古巴等国。作为稀缺资源，钴价格从8万元/吨涨到最高60万元/吨。杨红新表示，行业对无钴期望极高，将有效降低动力电池成本。钴是动力电池正极材料中的重要元素之一，不但可以稳定材料的层状结构，还可以提高材料的循环和倍率性能。电池无钴，如何保障电动汽车的安全和性能？杨红新介绍称，无钴电池产品已通过国标和欧标的全部安全性测试，其安全性能优于目前的高镍三元电池。发布会测试视频显示，普通高镍三元电池在140℃高温静置结束半小时后起火，而无钴电芯在150℃高温静置结束半小时后未发生起火现象。在杨红新看来，仅掌握无钴材料还不够，叠片设计工艺可使无钴电芯在能量密度方面再提升5%，循环寿命再提升10%。因此，此次蜂巢能源发布的无钴电池兼具高安全、高能量和高寿命的特点。数据显示，蜂巢能源无钴电池的循环寿命在DOD为92%时达2500个循环，优于高镍三元电池；同时，长续航性能支持单次充电可行驶880公里，为目前电动汽车行业已知量产车型中最高续航里程。动力电池技术“百花齐放”此前，业内对蜂巢能源的关注并不多。杨红新笑称，他们是“锂电新势力” 。据了解，蜂巢能源前身是长城汽车动力电池事业部，自2012年起开展电芯的预研工作，2018年独立为蜂巢能源，业务涉及下一代电池材料、电芯、模组、电池系统、BMS等的研发和制造。原国家 863 电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬表示，蜂巢能源要在降成本工艺研究上，进一步挖掘潜力，使其接近磷酸铁锂，在无钴的情况下，把电压平台、能量密度和克容量拉高，来稀释镍材料的成本影响。“如果把成本、安全和寿命问题都解决了，无钴电池对行业影响会非常大。”目前动力电池行业主要采用两种技术路线，一种是以镍钴锰、镍钴铝为主要材料的三元锂电池，其能量密度高、续航里程长，可满足车辆高能量要求；另一种是磷酸铁锂电池，其安全性好、成本低，但续航里程不尽人意。随着技术的进步，动力电池产品持续创新攻关，行业已呈现“百花齐放”态势。今年三月，比亚迪正式推出磷酸铁锂“刀片电池”，其体积利用率相较于模组电池包提升了50%以上，续航里程达到高能量三元锂电池同等水平；宁德时代CTP技术也一直是业内关注的“黑科技”，不仅能应用于磷酸铁锂电池上，未来也可能应用于三元锂材料，其能量密度可以达到250wh/kg以上；固态电池的研发也在加快推进中。此外，特斯拉推迟到6月举行的“电池日”上会放什么“大招”，也备受行业关注。业内人士认为，动力电池厂商的竞争已日趋白热化，但电池技术路线最终都指向了无钴化、更低成本和更高性能。动力电池的发展也将提升电动汽车产业市场化水平。
来源：中国能源报
