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提升动力电池能量密度方向在哪儿
更安全可靠的性能、更长距离的续驶能力、更短的充电时间、更长的电池寿命……在这些现实需求面前,锂离子动力电池技术仍然面临诸多瓶颈,例如在电池能量密度难以有较大突破的情况下,为了追求长续驶,车上搭载的电池越多车身重量就越大,这极大地影响车辆安全性,并延长充电时间;此外,快速充电在一定程度上会缩短电池使用寿命。动力电池能量密度的上限是多少?如何兼顾其安全性?有专家认为,解决这些难题,一方面要在技术研发上下功夫,解决锂离子电池能量密度提升及安全性问题;另一方面要在氢燃料电池和固态电池领域寻找出路。能量密度可无限提升?在锂离子电池方面,很多企业立足现实,在提升能量密度上作文章。“锂离子电池增强能量密度是一个趋势,从理论上看几乎是无止境的。”蜂巢能源科技有限公司总经理杨红新告诉记者,能量密度足够高时电池体积可以大幅缩小,甚至能缩小到只占电动汽车底盘中间通道位置,而且几乎碰撞不到,安全系数也有提高。如其所言,若技术上可以实现,串联所形成的电池包,尺寸大概只有70~80厘米,一改目前常见的铺满底盘的电池模组形式,在提升续驶能力的同时,也改善了安全性能。锂电池中的电解液可谓是锂电池的“血液”,事关电池的安全与性能。长期从事电解液产品研究与制造的昆仑化学有限公司董事长郭营军表示,昆仑化学通过全新设计的电解液配方,使电解液的性能有了较大幅度提升,而且成本下降18%左右。“动力电池在能量密度上有非常大的发展空间,潜力无限,值得大家发挥优势,共同去研究,为未来出行提供更强动力。”杨红新告诉记者。固态电池更具优势动力电池方面,除了目前常用的锂电池之外,氢燃料电池、固态电池都是有发展潜力的。但是,由于制氢成本较高而且安全性受到质疑,所以进展缓慢,只有固态电池由于具备更安全、更耐用、更小巧等一系列优点,受到业界重视,研发进展较快。如今,固态电池受到业界广泛推崇。“与锂电池相比,全固态电池热失控温度上限更高,安全性好。”国轩高科动力能源有限公司筑波研究院院长程骞认为,固态电池在-30℃~100℃都可以工作,甚至可以不再需要热管理系统,不需要液冷和强制风冷。与锂离子电池相比,固态电池有独特的优点:一是安全性比液态锂电池要高得多,可以直接使用金属锂来做负极,更为轻便,体积比锂电池缩小很多;二是固态电池能量密度显著提高,有可能达到目前锂离子电池的两倍以上;三是固态电池可以制成轻薄的柔性电池,可达到数千次弯曲而不影响性能,从而极大拓展了其应用空间。从目前的情况看,固态电池的研发费用及生产成本还居高不下。如果技术成熟再加上生产成本下降,那就会形成巨大的市场。据悉,日本、韩国、法国、美国、中国等国家都在研发固态电池。日本更是将固态电池研发提升到国家战略高度。丰田、松下、三星、三菱、宝马、大众等企业都有了一定的固态电池技术储备。值得注意的是,还有一种新型的质子交换膜燃料电池也吸引了业界的注意。近日,湖南大学材料科学与工程学院黄宏文教授课题组与美国阿克伦大学彭振猛教授合作,研制出一种可用于质子交换膜燃料电池阴极的新型催化剂。这种催化剂不仅兼具优异的催化活性与耐久性,而且成本低廉。这一成果的出现,有望大大降低质子交换膜燃料电池技术的商用成本,推动该类高效燃料电池在电动汽车上的应用。工信部等四部委2017年印发的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》提出,积极推动固态电池等新体系电池的研究和工程化开发,目标是2020年单体电池比能量达到400Wh/kg以上,2025年达到500Wh/kg。当前,汽车业身处“新四化”产业变革期,而一切变革的基础是动力电池取得技术突破。新能源汽车的前行之路上,只有解决了动力电池的短板和焦虑,才能使未来出行的世界更美好。
来源:中国汽车报
动力电池回收盈利“迷雾”
尽管未来市场潜力巨大,但截至目前,动力电池回收的“盈利性”,还不容乐观。多位业内人士向高工锂电表示,自从参与到动力电池回收产业中,看着市场前景无限风光,可利润方面就是不见起色,有种做“公益”的感觉。如果不是奔着未来动力电池退役规模量大,动力电池回收污染风险大,可能早就退出这个市场了。如今这种“公益”依然在持续。据了解,目前主流动力电池回收企业,大部分都还没有实现盈利。不过业内人士一致认为,随着动力电池退役规模量扩大,再加上技术进步,运输,包装,拆解等成本下降,未来盈利前景会好一些。当然在这个过程中,会有一番市场竞争厮杀,实力强的企业会脱颖而出。临近年关,动力电池回收行业投资热潮日趋高涨,高工锂电认为,有必要对动力电池回收行业相关问题等进行整理复盘。01、疾风骤雨式的投资导致产能过剩复盘过去几年动力电池回收的市场,存在的明显问题是:缺乏实际盈利考虑,企业一窝蜂扎堆,让动力电池回收行业产能过剩。华友循环的总经理鲍伟认为,各家企业动力电池回收业务市场份额差不多,还没有绝对的龙头出现。布局上看,大部分也是出于承担回收社会责任和提前圈地抢占市场。另外他还表示,目前在动力电池回收行业的投资,存在产能过剩,有过热趋势。原因是从数据上看,2018-2020年全国累计报废动力电池将达12万-20万吨,2025年或累计达35万吨。可现在的动力电池回收企业,建设及规划的处理产能合计已超过50万吨,远超实际所需。也有业内人士反馈,由于一些媒体的夸张市场宣传和对政策指引的误解,在动力电池回收产业,投资存在盲目性和有点太激进,并没有以真实的市场需求为指导。进而存在产能过剩,导致一些合规企业不但没赚到钱,反而还亏损,靠其他方面经营利润续命。高工锂电初步统计,目前布局动力电池回收领域企业超30家,主要包括格林美、华友钴业、中天鸿锂、赣州豪鹏、芳源环保、邦普集团、乾泰技术、桑德集团、中航锂电、北京赛德美、巡鹰新能源、骆驼股份、雄韬股份、泰力、东鹏新材料、光华科技、中友循环、金源新材、西恩科技、盐城星创、佳纳能源等企业。02、产权不完善下的动力电池量少价高除政策因素影响外,动力电池大规模退役未到来和回收体系不完善,导致合规回收企业手中的退役动力电池量少价高。一方面,动力电池大规模退役潮要到2021年前后才爆发,导致市场上存在的可回收利用的退役动力电池量并不多,不足以合规企业进行瓜分。另一方面由于回收体系不够完善,一些相关利益方受商业利益驱动,退役动力电池一部分流入“小作坊”式的市场。另一部分则用高价竞标等手段,以较高的价格售卖给合规回收企业。因此对合规回收企业而言,一方面退役动力电池的供给远远不能匹配产能,另一方面回收的动力电池价格偏高,这必然会出现亏损。另外不同动力电池企业生产的动力电池在材料、配方、规格和构造等方面各有不同,电池型号较多、产量分散,这也给合规企业的回收和梯次利用等商业模式盈利带来很大难度。03、“小作坊”赚钱,合规企业亏损“小作坊”由于分散在售卖退役动力电池企业附近,运输成本和人工收购成本低。同时由于没有环保监管,营业资质等一系列责任承担,固定成本不高,利润高,进而通过渠道收购废旧动力电池的能力强。不过值得注意的是,“小作坊”回收的退役动力电池,有一部分可能会以次充好,流入动力电池梯次利用市场,产生一定安全性风险。还有一部分,因拆解时技术不过关,产生的废料会对环境造成严重污染。相对应的合规企业在环保、设备、厂房、人员等方面投入不菲,同时退役动力电池供给地分散,运输复杂性和运费较高。某种程度上,合规企业固定成本高,有时回收在经济上得不偿失。这一方面要求回收企业要有一定规模量,才能摊薄成本,降低边际成本,增加边际利润,最终实现整体盈利。另一方面,需要回收企业满足市场需求,协同产业上下游,采取适当的降本增效措施,提升盈利能力。华友循环的市场负责人介绍说,在全国7个主要城市建立回收服务网点,能有效降低回收前端的运输、贮存成本。同时愿意为整车厂承担退役动力电池回收利用主体责任。还建设有电池包柔性自动化拆解生产线,能在保证安全环保的前提下,提高电池回收利用残值。然而需要注意的是,电池包尺寸繁杂,标准不统一,拆解技术难度大,再加上规模量一时半会上不去。对合规企业而言,盈利之路依旧艰难。04、重重迷雾后的市场应对措施应对动力电池回收难题,除了政策方面,最主要的还是市场上动力电池厂与整车厂、动力电池回收企业相关产业链的紧密合作。动力电池厂最了解电池构造,具备动力电池拆解回收的技术优势。可以在电池设计环节,充分考虑梯次利用和便于拆解的场景需求,提前和动力电池回收企业建立联系,制造易拆解的动力电池。同时做好全生命周期管理,尽量统一电池型号标准,完成电池溯源标记。整车厂方面,因回收动力电池较为方便,可以加快完善电池回收体系,降低动力电池回收企业的收购成本。另外在商业模式上可以充换电并举,以旧换新,加速退役动力电池梯次利用。在动力电池梯次利用上,车企、电池企业、储能企业、第三方回收企业都在加紧部署动力电池的梯次利用。中天鸿锂总经理陈进昭表示,由于客户对退役动力电池关注点主要在安全性,续航里程,充电便捷性,智能化监测水平,防丢失上。因此在中国铁塔和国家电网的储能领域和低速电动车应用方面,中天鸿锂通过装载芯片,智能提取和监控退役动力电池参数指标,确保相关需求实现。动力电池回收企业则需加大技术投入,在提高拆解效率和经济利益上进行研究,降低固定成本支出。另外建立性价比高的回收方式,帮助动力电池企业和整车厂承担一定的回收责任,通过上下游产业链的双赢来提高盈利性。总之,动力电池回收行业前景向好。不过对回收企业而言,要量力而行,实事求是,才能铸造好城市“矿山”。
来源:高工锂电
澳矿企与韩国电池回收商签署钴锂供货协议
外媒报道称,澳大利亚锂业有限公司(ASX:LIT)子公司Envirostream Australia Pty Ltd(持股24%)与韩国电池回收商SungEel HiTech签署了采购协议,将向后者销售从澳大利亚回收的锂电池中提取的钴镍锂等混合金属粉尘(MMD)。Envirostream是澳大利亚唯一一家具有收集、分类、切碎和分离废旧锂电池组件的综合能力的公司。LIT作为澳洲本土的大型锂矿企业,正在寻求通过整合锂回收、提取和加工等方式来建立垂直整合的锂加工业务。2019年10月,LIT斥资10万加元(约合人民币52.9万元)收购Envirostream的部分股权,收购完成后其持股比例从18.9%增加到23.9%,进一步增强其在锂盐加工领域的竞争实力。SungEel HiTech成立于2000年,是韩国一家电子废物回收和精炼公司,致力于从废旧锂电池中回收重要的能源金属。随着新能源汽车市场持续增长,动力电池需求量持续上升进而拉动上游锂电池原材料产销量增长。然而,由于中国新能源汽车补贴大幅退坡和市场竞争加剧,导致下游锂盐市场需求大幅萎缩,锂盐产能过剩,促使锂盐价格大幅下滑,进而对澳大利亚锂矿开采企业的经营情况产生极大影响。当前,大批锂矿企业都在缩减产能或停产,以减少锂矿价格暴跌带来的损失。与此同时,随着废旧锂电池数量的增长,从废旧电池中回收钴锂金属的经济价值日益凸显,从而吸引众多企业布局。据了解,LIT拥有专有的破坏性提取技术(SiLeach®和LieNA®),可以从废旧电池和矿山废料中回收提取锂材料并生产锂电池,从而降低原料采购成本,缓解锂原料供应不足的压力。其中,SiLeach是一种湿法冶金工艺,可以从云母或矿物中提取锂,其中包括一种去除氟和钙和热转化的新工艺,锂回收率已超过90%。SiLeach工艺与热转化工艺的区别在于它不受矿石进料尺寸或杂质含量的限制,消除了生产高纯度氢氧化锂或碳酸盐的要求,从而大幅降低成本。LIT公司董事总经理Adrin Griffin表示“通过为电池行业提供可持续发展的技术,我们计划开发垂直整合的锂生产业务。这些结果清楚地表明可以更好地利用现有资源,并减少能源金属需求增加所带来的环境压力。”今年7月,LIT与中国电池制造商德朗能(DLG)成立了合资公司Soluna Australia Pty Ltd,将为澳大利亚的住宅和工业储能系统市场提供磷酸铁锂电池储能产品和三元电池等其它产品。其中,LIT全资子公司VSPC将使用其(SiLeach®和LieNA®)技术生产磷酸铁锂正极材料供应给德朗能生产电池,当前正在向德朗能提供样品进行测试。
来源:高工锂电
电池巨头的扩张隐忧
宁德时代以迅雷不及掩耳之势窜上动力电池第一的宝座,并将昔日的霸主松下和LG化学远远甩在身后。沉寂几年的LG化学醒悟过来,迅猛推进抢占动力电池的产能高地。2019年国内新能源汽车动力电池“白名单”正式取消,LG化学卷土重来,加速“抢食”,试图趁着汽车电动化的春风,为公司创造一个新的利润增长点。然而人算不如天算,电动车在2019年毫无征兆地坠入寒冬。LG化学的工厂还没来得及建成,就迎来了电动车的至暗时刻,产能面临无法释放的危险。与此同时,锂电池技术的安全隐患不时爆出,老牌电池霸主预期的翻身之战,变得扑朔迷离。01、争食中国市场LG化学来势汹汹。2019年以来,LG化学在华投资的消息一个接着一个。10月底,LG化学宣布,决定向其位于南京的中国子公司乐金化学投资约30亿元人民币,意在扩建汽车电池的生产设施。中国成为其主攻市场。LG化学追加投资的同时,乐金化学在南京的第二座动力电池工厂建设进入收尾阶段。该工厂在2018年10月动工,主要生产动力电池、储能电池和小型电池,计划2019年底开始量产,2023年实现全面达产。LG化学急于扩张产能,是2018年电池订单急剧增长的缘故。据韩国SNE Research发布的2018年全球EV动力电池出货量排名显示,LG化学动力电池出货量为7.4GWh,同比增长46.8%。奥迪曾因LG化学的动力电池供应不足,而不得不将2019年e-tron SUV的全球生产计划从5.6万辆下调到4.5万辆。奥迪之外,现代集团、沃尔沃、通用、克莱斯勒、雷诺等都是LG化学的客户。2019年9月,LG化学还接到特斯拉的订单,计划通过南京工厂为特斯拉上海超级工厂供货。2015年打入中国市场时,LG还跟上汽集团、中国一汽、长安汽车等成为合作伙伴。虽然入华时间早,但LG并未占到便宜,2016年初中国新能源汽车补贴政策调整,LG化学一直没能进入动力电池目录,导致搭载LG化学电池的车企无法拿到新能源汽车补贴,中国的新能源车企纷纷转向宁德时代、比亚迪等国产电池厂商。中国电动车销量持续走高几年里,LG化学未能分得一杯羹,在中国的电池工厂几乎陷入停滞状态,产能扩张计划更是按下暂停键。目前中国新能源补贴政策调整,车企可以不受补贴政策自由选择电池厂商,LG看到机会,随即启动新一轮的扩张计划。然而,从投资到工厂建设再到最终投产都需要时间,LG化学只能从长计议,等待产能的爆发。02、动力电池寒冬LG化学没等到电池产能爆发,却等来了电动车销量下滑。中国汽车工业协会统计的数据显示,截至2019年9月,往年销量连续翻番的新能源汽车,已连续3个月下降。9月,纯电动汽车产销分别完成7.4万辆和6.3万辆,比上年同期分别下降26.1%和33.1%。中国在新能源补贴政策的刺激下,成为世界最大的新能源汽车消费国,国内电动车销量走低,对全球的电动车企都产生影响,导致车企主动降低电动车产量,动力电池的需求自然随之降低。电动车销量持续下滑的压力,迅速传导到上游产业,LG化学亦遭受到重大冲击,2018年营收利润猛增的势头,在2019年急转直下。LG化学2019年半年报显示,电池业务营收不到去年的一半,营业利润亏损2758亿韩元(约合17亿人民币)。长期以来,电池业务在LG化学公司处在较边缘的位置,电池部分的营业收入占总营收的20%以下,直到2018年才迎来爆发,营业收入超过6兆韩元,占总营收的四分之一。不过,电池业务并不赚钱,为公司贡献的利润比例也不高,2018年达到巅峰对公司的利润贡献率也就9.3%,营业利润为2091亿韩元。纵观近四年LG化学电池业务的表现,其市场占有率持续走低,2016年是17.2%,到2019年上半年萎缩到13%。设计产能一直在提高,但产能利用率却一路下滑,到2019年上半年只有57%,而他的竞争对手宁德时代的产能利用率一直保持在75%以上。产能利用率不高的情况下,LG化学仍跟宁德时代一起拼产能,斥巨资投入兴建工厂。目前,LG化学拥有韩国、中国、波兰和美国四处电池工厂。按照规划,这些工厂到2020年将拥有年产110GWh电池的生产能力。值得注意的是,2018年LG化学的出货量还不到10GWh,两年时间产能暴增,又不幸遭遇电动车销量“寒冬”,势必会造成产能利用率进一步走低,导致工厂机器闲置,从而进一步侵蚀公司的利润。03、起火“阴影”难灭抛开产能等问题不谈,“起火”则是LG化学电池始终无法绕开的安全问题。当下,市场上主流的动力电池是三元电池,属于锂电池技术的一个分支。锂电池技术原理由美国人提出,索尼率先将这项技术在日本商业化。韩国紧跟日本开始研发锂电池技术,在相当长一段时间里,锂电池领域呈现日韩争霸的局面。韩国的锂电池领军企业便是LG化学,它在2000年左右进入锂电池领域,其产品最早是用在电子消费品上。2009年,LG化学与韩国现代起亚合作,首次将自主研发生产的锂离子电池应用于电动车。LG化学在发展锂电池的过程中,一直伴随着“起火”的风险。2016年8月,LG化学南京工厂电池厂房内起火,消防紧急扑灭后,发现是工厂二三层之间的锂电池生产设备起火。同样运用锂电池技术的LG化学储能系统(ESS)起火事故更加频繁,据韩国媒体统计从2017年8月至2019年10月,韩国共发生27起ESS火灾事故,其中有17起装置了LG化学生产的锂电池。经调查小组调查发现,LG化学2017年初生产的部分电池包发现了翻折和切断不良、活性物质涂层不良等制造缺陷。2019年1月,韩国庆尚南道梁山市一个工厂的ESS和全罗北道一座与光伏电站配套的ESS相继起火,其电池均来自LG化学。受此事影响,LG化学一季度营业利润同比下降约60%,LG 化学首席运营官(COO)丁豪荣对媒体解释称:“电池部门受淡季影响,以及韩国国内ESS火灾导致的一次性费用增加而发生亏损,营业利润对比上季度下降。”起火之外,LG化学生产的锂电池亦被哈罗单车质疑。2018年5月,哈罗单车发现平台批量出现了“幽灵单车”,即单车的位置一直没有发生移动。到6月,“幽灵单车”的数量增长到数十万辆。哈罗技术专家随机拆开2000辆失联单车的智能锁,发现均出现电池故障,电芯的防爆阀被冲开,无法正常工作,该电芯正是由LG化学生产的。哈罗单车找LG化学协商无果后,选择将其告上法庭。LG化学锂电池安全问题尚未有效解决之前,电动车电池市场已经发生翻天覆地的变化。特斯拉、蔚来等电动汽车多次发生起火事件,使得消费者对电动车的电池安全越来越看重,车企在选择电池供应商上要求更加严格,同时随着中国动力电池企业的迅速崛起,给了车企更多的选择机会。特斯拉在跟松下、LG化学签约后,又有意向跟宁德时代达成合作。动力电池不再是卖方市场,车企不用顾及供应量的担忧,而可以对电池供应商进行挑选。LG化学一边疯狂扩张产能,另一边锂电池安全问题却仍未解决,在激烈的动力电池战场,是否还能如往日般所向披靡?
来源:市界
工信部发布动力电池回收网点建设指南
11月7日,工业和信息化部网站消息显示,为推动新能源汽车动力蓄电池回收利用,引导和规范动力蓄电池回收服务网点建设运营,工信部制定了《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》(简称《指南》),并予以公告。《指南》主要提出了新能源汽车废旧动力蓄电池以及报废的梯次利用电池回收服务网点建设、作业以及安全环保等方面的要求。《指南》提出七大总体要求,包括新能源汽车生产和梯次利用企业需要自建或授权回收服务网点,两方也可以共同建设回收网点;加强对废旧动力蓄电池的跟踪,且回收服务网点不得擅自对其进行拆卸;设置明显提示信息和作业流程规范示意图等指导信息;回收服务网点须将电池类型、来源、数量等相关信息保留记录三年备查等等。在建设方面,《指南》要求新能源汽车生产企业在其销售与区建立收集型回收服务网点;含8000辆以上保有量的企业须建立贮存型回收服务网点,且收集型回收服务网点的废旧动力蓄电池贮存量不超过5吨,贮存型不低于30吨。《指南》表示,已建设的回收服务网点如不符合要求,需在6个月内完成整改。(文/汽车之家 翁萌)
来源:汽车之家
圆柱/方形/软包电池的时代风云录
动力电池采取的封装结构目前主要有三种,即圆柱、方形、软包。那么,当电解液变成固态之后,动力电池采取哪种封装结构更合适?目前,圆柱电池只能采用卷绕结构,而极片和隔膜不可能在固态电解液中实现卷绕,因此圆柱电池肯定不合适。方形电池采用叠片结构封装。由于固态电池不再使用液态电解液,因此没必要用方形硬壳进行封装保护。所以,方形也不是最佳选择。软包电池也采用叠片结构封装。新的封装形态诞生之前,理论上软包电池是固态电池最理想的封装形式。壹圆柱电池时代:索尼最先 松下为王最先发展圆柱电池的是索尼,只是由于对市场发展的误判,以及业务亏损的缘故,最后没能发展起来。索尼之后,发展圆柱电池,且做出一番成就的是松下。自此,松下开启了动力电池界圆柱电池时代。1996年,松下与丰田合资成立PEVE,主营圆柱形电池。1997年,第一代普锐斯上市,装载的动力电池正是松下生产的圆柱形镍氢电池。1998年,松下生产的18650圆柱电池装配在了世界上多个品牌的笔记本电脑上,松下由此成为了行业龙头。2009年,由于在手机、平板电脑上押注失败,松下首次出现亏损,品牌认知度下滑,因此迫切需要新的业务扭转局势。由此,拉开了松下与特斯拉长达十年之久的合作序幕。松下与特斯拉的合作,开创了纯电动汽车圆柱电池时代。特斯拉之所以选择圆柱电池,想来根本原因在于这种封装工艺的成熟、量产历史悠久,以及一致性较高。2014年,松下实现2.7GWh的动力电池出货量,其中特斯拉所用圆柱电池2.6GWh,占全球动力电池市场份额的22%。2015年,特斯拉全球销量超过5万,直接拉动了松下圆柱电池的营业额,使其出货量达到了4.5GWh。同年,中国新能源汽车销量开始暴增,直接拉了动力电池出货量。2016年,特斯拉继续保持了超过50%的增幅,全球销售汽车7.6万辆,同期松下圆柱电池出货增长60%,达7.2GWh。此外,中国圆柱形动力电池企业开始放量。2017年,特斯拉年销量突破10万辆,为松下贡献近10GWh的圆柱电池订单。2018年,松下出货量全球占比20.75%。2019年一季度,国内动力电池总装机量为12.32GWh,圆柱电池装机量1.01GWh,同比增长44%。贰方形电池时代:三星SDI开启方形电池最大的特点在于形状规整。与圆柱电池相比,方形电池包的空间利用率高;与软包电池相比,由于是硬壳,所以成组难度较小。如果说是松下开启了动力电池圆柱电池时代,那么方形电池时代,则是由三星SDI开启的。1999年,三星SDI进入电池领域。2000年,三星SDI开始布局动力电池。2008年,宝马开始在全球考察动力电池供应商,为的是布局新能源汽车研发。三星SDI抓住时机与博世合资成立了动力电池公司SB Limotive。博世和宝马有着半个多世纪的合作关系,是其最重要的核心供应商。2009年,宝马推出搭载三星SDI方形电池的纯电动汽车Megacity。由此,三星SDI通过博世进入了德国动力电池供应链,自此打开了动力电池市场。2013年,三星SDI与宝马签订长期合作协议,成为宝马核心供应商;之后又与大众、奥迪、保时捷等车企合作。同年,第二代普锐斯上市,为优化电池包内部空间,提升系统能量密度,普锐斯将圆柱电池被换成了方形镍氢电池。2014年,中国新能源市场在政策的强烈刺激下迎来爆发,由此导致方形电池占据了全球动力电池市场的最大份额。2015年,中国新能源汽车销量继续扶摇直上,同比暴增343%,达到33.11万辆,直接拉动了国内动力电池出货量。由此,比亚迪以出货量3GWh直接攀升至全球第二,宁德时代以出货量2.2GWh,跃到国内第二。2016年,比亚迪以动力电池装机量7.35GWh,出货量排国内第一;宁德时代以动力电池出货量6.72GWh,排国内第二。此外,三星SDI凭借着宝马i系列在全球的热销,出货量突破1GWh,达到1.2GWh。自此,方形电池全球市占率增至64%。2017年,中国新能源汽车市场完成77.7万辆,宁德时代动力电池以销量11.85GWh,出货量成为全球第一。同年,三星SDI凭着宝马近10万的新能源车销量,实现一倍多的增长率,出货量达到2.8GWh。2018年,宁德时代动力电池销量达21.18GWh,出货量排名全球第一,市场占比达22.64%。参软包时代:LG化学集大成者软包电池拥有重量轻、电池容量大、安全性能好、循环性能好、循环寿命长、内阻小、整车适配性高、排布方式灵活等多项优势。由于体积与形状的灵活多变,受到插电式混合动力车型的偏爱,现代、雷诺日产、通用与沃尔沃旗下的插混车型,都采用的是软包电池。2007年,日产与NEC合资成立了动力电池公司AESC,将用在手机产品上的软包电池,做到了符合车规级标准。2010年,纯电动汽车日产Leaf推出后,大受欢迎;此后,其配备的动力电池正是AESC生产的软包电池。2014年,AESC成为出货量最多的软包电池供应商。软包电池的集大成者,当属LG化学。LG化学是一家同时具备化学品与材料基础的电池公司,不仅能实现部分三元材料的自给自足,其隔膜技术更是一绝。LG化学在软包电池领域积淀多年,为了充分利用电子设备的内部空间,研发出了世界上第一款阶梯式与六角形软包电池。2009年,LG化学将软包电池应用到了现代混合动力汽车上,由此正式进入了动力电池市场。2010年,通用正式推出第一款量产新能源汽车雪佛兰Volt,配备的动力电池正是LG化学所产的软包电池。2014年,LG化学动力电池出货量达到1.5GWh,位列全球第三。2017年,雪佛兰Volt和Bolt突破5万的装机量。由此,LG化学软包电池出货量实现4.5GWh。此外,孚能科技与国能等软包动力电池企业开始崛起。 2015到2017三年,软包电池在全球动力电池市场经历了先降后升的过程。2018年,全球软包动力电池出货量同比增长73.8%,达23.1GWh,其中中国软包动力电池出货量同比增长48.0%,达10.1GWh。链接:不同类别的产业发展实践根据不同的封装形式,电池被划分成了圆柱电池、方形电池和软包电池。那么,三种电池都有哪些优势和劣势?圆柱电池发展时间长,技术也最为成熟,其标准化程度较高。且因为在封装时各个电芯间有较大的空间,所以圆柱电池在散热方面有很大的优势,许多搭载圆柱电池的车型都采用了成本更低的风冷技术。但搭载电池数量过多也是个问题,即便使用了高能量密度电池的车型,也需要将几千节圆柱电池放在一起,这对于车辆的电池管理系统提出了更高的要求。此外,由于圆柱电池在组合成电池组时需采用钢壳,所以其重量相对较高,理论上圆柱电池的能量密度要比其他两种电池更低。方形电池结构简单,重量较轻,生产工艺不复杂,因此普及率很高。此外,方形电池不像圆柱电池采用强度较高的不锈钢作为壳体,所以能量密度理论上比圆柱电池的能量密度要高。但由于方形电池一般都是进行定制化设计,所以导致方形电池的生产工艺很难统一,标准化程度较低。软包电池布局灵活性,采用叠加的制造方式,在体积上相比于其他两类电池更加纤薄,所以它的能量密度在理论上是三种电池中最高的。但由于软包电池内部为叠加式设计,需要在每两片电池中间加上一层薄片,薄片中会充满液体,通过加热或制冷从而保证电池处于最适宜的工作温度,因此需要更加复杂的电池控制系统。电芯能量密度方面,理论上软包电池最高,方形电池次之,圆柱电池最小。但就目前技术而言,不能一概而论。在新能源汽车市场,圆柱、方形、软包三种电池均有车型搭载,因此并没有绝对的优劣之分。但是若论时代划分,日韩企业明显占据了领先优势。
来源:电池联盟





