沈阳蓄电池研究所有限责任公司主办

业务范围:蓄电池检测、标准制定、《蓄电池》杂志、信息化服务

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电池之战:成本与性能

2020年是极不平凡的一年,在混乱之中,尽管全球GDP下降,但电动汽车(EV)和电池领域仍有大量活动。有报道称,特斯拉(Tesla)将在中国制造的Model 3中使用磷酸铁锂(LFP)技术(来自中国电池生产商CATL)。尽管特斯拉尚未确认,但从纯粹的成本角度来看,在镍锰钴(NMC)上使用LFP是有意义的。在中国,CATL的LFP阴极活性材料(CAM)的价格(每千瓦时)比NMC811价格便宜43%。考虑到阴极是迄今为止电池中最昂贵的组件,这种活性材料成本的差异或对电动汽车的电池最终成本产生重要影响。LFP和NMC的成本与能量密度尽管成本存在上升空间,但LFP的显著缺点是能量密度,其仅为MNC811的65%~70%(取决于包装)。这意味着,若需实现相同的行驶里程,EV电池的物理尺寸将增大三分之一,这对于空间有限的车辆来说是一个问题。使用LFP供电的Model 3,使用与当前版本相同的电池空间,应具有NCA范围的66%左右。当然,如果特斯拉使用LFP,其动机是降低成本,因此电动汽车对更多人来说可以负担得起。此外,中国新电动车的补贴仅适用于价格在30万元以下的汽车。为了符合条件,Model 3的价格必须下降2019年价格的20%~25%。在中国,政府补贴还要求电池组(而非电池)级别的最低能量密度为140Wh/kg。在传统的电池组设计中,使用LFP不能达到140Wh/kg的水平,因此必须重新设计以优化空间和重量。电池到包装技术CATL和竞争对手比亚迪都宣布了新的LFP包装设计,其效率大大提高,均已超过140Wh/kg。新设计被称为电池到包装(CTP)技术。尽管存在设计差异,但这两家公司本质上都使用非常大的棱柱形电池,这可以实现更有效的电池包装和冷却系统、更少的连接和更简单的电池管理系统。与目前在中国以外的所有Tesla汽车中使用的Panasonic NCA圆柱形电池相比,新的CTP设计将连接和电路的数量减少了200倍,从而使电池便宜得多。LFP和CTP的使用应转化为一种可以勾选中国市场所有条条框框的工具。国外也在寻求使用大型棱柱形电池的包装设计。通用汽车和LG Chem的关系导致Ultium电池生产,该电池计划于今年秋天投放市场,到2022年所有使用该平台的通用电气电动汽车都将使用。相反,他们将使用含89%镍的新型LG Chem NMCA化学物质,所得电池组的能量密度应大于200Wh/kg。当然,这比LFP贵,使用NMCA和Ultium技术,通用汽车希望使用锂离子电池实现最大的续航里程,并且考虑到包装的高能量密度(性能),具有成本效益。大众汽车也开始使用他们所谓的模块化电驱动矩阵(MEB),类似于CTP和Ultium,实现大型棱柱形电池的高利用率和低成本架构。LFP在电动汽车中的使用率主要由于其低成本而增加,但问题是在什么程度上?首选技术显然,LFP技术将在中国乃至其他以成本为驱动因素的亚洲国家普及。另外,预计在成本最为重要且将使用LFP的这些地区,小型两轮和三轮车的数量将强劲增长。此外,LFP正在通过大众运输卡车进入巴西。同时,对大型高性能汽车的需求将保持强劲增长。CAT、SK Innovations、LG Chem等将为亚洲、欧洲和北美的电动汽车提供高镍电池。NMCA、NMC811和其他高镍化学品将是性能的选择,并且随着钴含量的降低,它们还将成为含镍锂离子成本最低的产品。外表对未来的期望是两种主要技术——低成本LFP和高性能(高镍)NMC。BNEF、Roskill和其他分析师对此两种技术的市场份额没有完全达成共识。到2030年,LFP电池在电动汽车中的预测百分比范围为15%到40%。目前,尚不清楚成本与性能的关系将在哪里结束,以及如何将其转化为EV电池技术。但是,在可预见的将来,在中国生产的新型电动汽车中,只有四分之一是LFP,而NMC/NCA的这一比例为76%。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:中国有色网
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LG化学讨论剥离电池业务 或于周四做出决定

9月16日,据外媒报道,LG化学将在本周四召开董事会,讨论剥离其电池业务的事宜,该问题或将在会议上做出最终决定。早在2019年底,LG化学可能剥离其电池业务部门的消息就已曝出,其剥离的主因是新电池生产厂的持续投资增加了该公司的财务负担。但在今年2月份,LG化学高管Cha表示,剥离电池业务的想法最初是由LG化学提出的,该公司经营的是化工和电池业务,这两项业务在运营方面有很大的不同。随后,受新冠疫情的影响,LG化学于2020年3月一度推迟了剥离电池业务事宜的讨论。近年来,外界普遍认为,LG化学将剥离电池业务,为其成本高昂的充电电池投资计划提供资金,LG化学的优势在于其电池业务正在增长。去年,电池业务的销售额为8.35万亿韩元,同比增长28%。但Cha表示,该公司电动车电池业务去年几乎收支相抵。LG化学去年的销售额为28.63万亿韩元,营业利润为8956亿韩元。这是该公司历史上最高的销售额,但营业利润同比下降了60.1%。据了解,LG化学在电池方面的投资迄今已超过10万亿韩元。今年,公司预计总资本支出将达到6万亿韩元,其中一半将用于电池业务。公开资料显示,LG 化学在韩国、美国、中国、欧洲等地均设有生产基地,其客户包括现代起亚、特斯拉、通用、福特、克莱斯勒、大众、奥迪、戴姆勒、雷诺、沃尔沃、捷豹等汽车制造商。LG化学表示,有望在今年年底前将产能提升至100千兆瓦时,这足以为大约170万辆电动汽车提供电池。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:财经网
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远景回应在欧洲建汽车电池工厂:重点考虑法国

中国能源科技公司远景科技集团旗下动力电池公司远景AESC正考虑在法国投资建立一家电池厂,以供应不断增长的电动汽车市场。根据法国媒体援引知情人士报道,远景AESC已经在法国十几个地点进行设厂地的筛选,该公司国际事务总监Sylvie Ouziel表示,公司计划投资上亿欧元在建立一座新工厂,该工厂预计将于2023年底开启,并给当地创造1000个左右的就业岗位。对此,远景方面向第一财经记者独家回应称:“欧洲是未来全球电动汽车的重要市场之一,远景科技集团重视未来欧洲市场机遇,并积极考虑在欧洲新建工厂,以满足欧洲市场需求。远景会根据实际客户情况以及地方政策等条件综合考虑电池工厂选址,法国会是重点考虑对象之一。”截至目前已经有包括宁德时代在内的中国电池企业宣布了投资欧洲建厂的计划。有统计数据显示,在欧洲汽车制造业一共创造了1380万个就业岗位,占欧洲总体就业岗位比例超过6%。此前远景AESC已经在中国、日本、英国、美国设有电池生产厂,但英国脱欧改变了汽车电池供给的版图。这意味着该公司可能需要在英国以外的欧洲国家继续寻求电池工厂,以供应法国和西班牙等国不断增长的汽车电池的需求。远景科技在两年前就从日产手中收购了旗下动力电池业务AESC,此后国际化步伐加速。远景AESC向第一财经记者表示,公司已经在丹麦、德国、法国等欧洲国家设立研发创新中心,其中法国中心专门针对智能电网、智能充电、V2G等领域进行技术与产品研发。远景科技集团还是欧洲最大储能电池制造商Sonnen已经欧洲第二大可再生能源管理软件公司BazeField的股东。根据远景AESC发布的预测数据,到2025年发电侧储能空间将达100GWh,而来自于纯电动汽车的电池至少要600GWh,动力电池的保有量远大于发电侧电池保有量,电力系统的动态平衡,极大可能需要靠电动汽车来协调。远景AESC考虑在法国投资汽车电池工厂,与法国大手笔的新能源汽车复兴计划不无关系。这项计划将给汽车相关产业链的投资带来机遇。法雷奥中国总裁马法龙(Franois Marion)对第一财经记者表示:“法国政府的这项投资计划会让整个行业受益,包括整车制造商、设备制造商以及汽车的二级供应商等,借助未来汽车,尤其是电动汽车发展的机遇,这些参与者都有投资机会。”罗兰贝格大中华区CEO戴璞(Denis Depoux)对第一财经记者表示:“法国政府刺激新能源汽车行业生产消费背后的真正目的在于保障就业,并且引领法国和欧洲电动车技术的跨越式发展,这会给供应端和消费端都带来巨大的变化。”戴璞认为,对于中国投资者的机会在于如何借助法国新能源汽车的这一轮发展,在法国当地创造生产和就业。“中国企业只要投资并创造就业,就会受到欢迎。因为这一切都是经济主权在创新领域日益增长的背景下发生的。”戴璞对第一财经记者表示,“如果中国企业和投资者能够帮助法国和欧洲发展基础设施建设,实现创新的目标,那么就能从中获益。”

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:第一财经
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8月我国动力电池装车量5.1GWh,同比上升48.3%

经中国汽车动力电池产业创新联盟秘书处统计,现将8月动力电池月度数据发布如下:产量方面,2020年8月我国动力电池产量共计7.4GWh,同比增长11.7%,环比增长22.4%。其中三元电池产量4.4GWh,占总产量58.7%,同比下降4.3%,环比增长33.4%;磷酸铁锂电池产量3.0GWh,占总产量40.4%,同比增长45.4%,环比增长8.5%。1-8月,我国动力电池产量累计37.1GWh,同比累计下降33.6%。其中三元电池产量累计22.4GWh,占总产量60.5%,同比累计下降38.1%;磷酸铁锂电池产量累计14.5GWh,占总产量39.0%,同比累计下降16.8%。装车量方面,2020年8月我国动力电池装车量5.1GWh,同比上升48.3%,环比上升2.2%,其中三元电池共计装车3.5GWh,同比上升30.0%,环比上升7.9%;磷酸铁锂电池共计装车1.6GWh,同比上升144.0%,环比下降9.6%。1-8月,我国动力电池装车量累计27.6GWh,同比累计下降27.6%。其中三元电池装车量累计19.4GWh,占总装车量70.2%,同比累计下降25.8%;磷酸铁锂电池装车量累计8.0GWh,占总装车量29.1%,同比累计下降27.1%。企业集中度水平,2020年8月我国新能源汽车市场共计44家动力电池企业实现装车配套,较7月份增加2家。排名前3家、前5家、前10家动力电池企业动力电池装车量分别为3.6GWh、4.2GWh和4.7GWh,占总装车量比分别为70.9%、81.5%和92.3%。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:中国汽车动力电池产业创新联盟
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应在全国范围建立动力电池回收系统

每经评论员 凌建平随着电动汽车越来越多,动力电池回收问题日益引起社会各界重视。公开数据显示,2020年中国国内累计退役的动力电池将超20万吨(约25GWh),其中6万吨的电池需要报废处理。而到2025年,累计退役量约为78万吨(约116GWh),将有约23.4万吨电池需报废处理。由于动力电池无法自然降解,如果留在自然界或者被非法拆解售卖,就可能造成无法解决的环境污染问题。有鉴于此,9月1日起,由商务部等7部门联合发布的《报废机动车回收管理办法实施细则》(以下简称《细则》)正式实施。虽然这不是一个针对动力电池回收的专门文件,但对行业无疑是个大利好。不过,笔者深入研究《细则》认为,一些细节仍需完善。首先,应该在全国范围内建立动力电池的回收系统。对此,《细则》只是说,“国家对回收拆解企业实行资质认定制度。未经资质认定,任何单位或者个人不得从事报废机动车回收拆解活动”。其中并不涉及如何在全国范围内系统性地处理这些污染物的问题。事实上,此前在铅蓄电池的管理上,就存在类似的情形,虽然规定必须100%回收,但因回收体系不健全等问题,还是不断有企业非法拆解电池造成污染。目前,很多企业已经开始建立自己的回收网点,比如比亚迪有动力电池梯次回收利用中心,蔚来、小鹏汽车也都开始了电池回收工作。最近,特斯拉也在国内推出了电池回收服务。但这些企业行为目前没有一个国家标准,也没有相关的监督性质的法律文件,尤其是目前中国的电动汽车品牌众多,有些企业甚至在竞争中已经消失了,如果没有政府规范的全国性回收体系,部分动力电池是很难真正被回收的。笔者认为,可以在《细则》的基础上制定专门针对动力电池的回收规则,把电池回收作为电动汽车企业的义务。对此,工信部在2019年发布的《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》中,就比较明确地规定在本企业新能源汽车保有量达到8000辆或收集型回收服务网点的贮存、安全保障等能力不能满足废旧动力蓄电池回收要求的行政区域(至少地级)内建立集中贮存型回收服务网点。但是,中国幅员辽阔,尤其是广大的西部和农村区域,这样网点的建设和管理显然是非常困难的,而且这份指南中也没有针对车企如果没有这样做的处罚规定。其次,我们应大力发展互联网回收服务。按照现在的互联网技术,对每一块电池进行溯源是非常简单的,有关方面可以在现有信息系统的基础上,将车和电池的数据实现系统对接,只要更换电池或者汽车报废,就必须有一个电池的回收码。现在很多企业已经在互联网上开展上门回收服务,有关部门可以开放电池数据库,让这些企业通过互联网主动寻找回收电池。甚至,这些数据还可以开放给每个购买电动汽车的人,让其发挥社会监督作用。最后,笔者认为,还需要加强监管力度。笔者通读《细则》,处罚上多为责令改正并处1万元以上3万元以下罚款。这样的处罚力度显然不能吓退非法回收和拆解企业。还有,对于电动汽车生产企业不建立电池回收网点或者不完全回收电池的,也应该制定更严厉的处罚规定。在回收费用方面,最基本的规则应该是谁卖出的电池,就由谁出钱负责终身维护和回收。只有如此,电动汽车才能真正成为一个利国利民的产业。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:每日经济新闻
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2020-2030年全球列车电池市场年复合增长率约为5.9%

国际市场研究机构Markets and Markets日前发布报告称,2020年全球列车电池市场规模预计达到1.43亿美元,预计到2030年这一数据将增至2.55亿美元,期间年复合增长率为5.9%。新兴国家快速城市化进程以及发达经济体在基础设施支出的加大将推动铁路需求扩张,将这些发展并入城市轨道基础设施,从而刺激对储能系统的需求,因此有望在预测期内推动对列车应用的电池需求。从电池类型来看,预测期内,锂离子电池市场预计将实现7.3%的最高增长率。与其他类型的电池相比,锂离子电池具有各种优势,例如免维护,电池运行状况跟踪,高能量密度,重量更轻以及设计紧凑。由于法规以及与采用锂离子电池相关的较高成本,与新兴国家相比,预计发达国家会更快地增加其在轨道交通中使用锂离子电池的数量。此外,锂离子电池最适合高速列车,而中国是高速列车最大市场,预计该地区对锂离子电池的需求在预测期内将增长。从列车类型来看,电力驱动的列车预计将在预测期内以7.8%的最高复合年增长率增长。电力驱动的列车具有增强的加速性能,更安静,并且不会像蒸汽机车和柴油机车那样产生任何蒸汽或废气。而且与柴油机相比,电力驱动的火车污染更少。另外,电池组主要用于辅助功能的电力驱动型火车中,从而导致整个火车电池市场的增长。从区域市场来看,亚太地区将成为预测期内最大的区域市场。该地区是全球列车的领先制造商,由于其拥有最大的铁路网络,快速的城市发展以及政府大力发展节能运输的计划,亚太地区在预测期内将保持这一地位。中国等亚洲国家计划到2030年将网络扩展到45,000公里。高速列车,郊区列车和城市公交列车的发展有望使该国成为火车电池的领先市场。此外,印度铁路的目标是到2024年100%铁路电气化,这为列车电池制造商在未来提供了巨大的机会。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:电缆网