隨著電動(dòng)汽車的普及,電池技術(shù)出現(xiàn)哪些變化?
汽車廠商以及電池企業(yè)都在研發(fā)降低鈷在三元鋰電池材料配方中的比例,一些企業(yè)甚至已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)無(wú)鈷電池,只是目前看來(lái),無(wú)鈷化解決方案尚難以實(shí)現(xiàn)。
供不應(yīng)求鈷價(jià)上漲
近日,有媒體發(fā)布報(bào)告預(yù)測(cè),鈷的短缺潮可能會(huì)提前到來(lái),這一動(dòng)力電池最昂貴材料的緊缺將在未來(lái)5~10年對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較大的影響。數(shù)據(jù)顯示,剛果(金)的鈷產(chǎn)出占全球鈷礦的2/3,亟待發(fā)現(xiàn)新的資源產(chǎn)地。另外,不少寡頭礦產(chǎn)公司正在大量囤積鈷,導(dǎo)致鈷更加難以獲得。
BNEF一位分析師稱:“從目前的情況看,找到新的礦產(chǎn)資源還需要很長(zhǎng)時(shí)間,如果僅依靠剛果(金)的鈷資源,那么到2020年時(shí)很有可能出現(xiàn)鈷供給危機(jī)。”寶馬集團(tuán)表示,正在大力布局電動(dòng)汽車的汽車制造商都已經(jīng)意識(shí)到供應(yīng)危機(jī)。
值得一提的是,全球最大的新能源汽車市場(chǎng)——中國(guó),市場(chǎng)增速比預(yù)期還要快,短時(shí)間內(nèi)將出現(xiàn)一鈷難求的局面。分析師指出,如果鈷的供應(yīng)量無(wú)法穩(wěn)步提升,鈷價(jià)還將急劇上漲,這將對(duì)電動(dòng)汽車市場(chǎng)的發(fā)展造成嚴(yán)重的影響。數(shù)據(jù)顯示,自2016年初開(kāi)始,鈷在英國(guó)倫敦交易所的價(jià)格增長(zhǎng)了270%,今年3月再創(chuàng)歷史新高。電動(dòng)汽車金屬資源集團(tuán)主管皮特·迪寧在一封郵件中表示,不管剛果(金)的政局是否會(huì)影響鈷的出口,現(xiàn)在的高價(jià)已經(jīng)充分體現(xiàn)出鈷的緊缺性。
當(dāng)前,松下一直在設(shè)法確保其在鈷市場(chǎng)中的穩(wěn)定供貨,業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè),到2018年松下的鈷用量將達(dá)到近8000噸。此外,寶馬、大眾、三星SDI、LG化學(xué)等企業(yè)也都在尋求穩(wěn)定的供貨源,此前大眾和寶馬希望與鈷供應(yīng)商簽訂長(zhǎng)期合同,但進(jìn)展并不順利。中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈷業(yè)分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)徐愛(ài)東在日前舉行的中國(guó)(青海)鋰產(chǎn)業(yè)與動(dòng)力電池國(guó)際高峰論壇上特地談到了終端用戶向上游供應(yīng)商鎖資源這一話題。她說(shuō):“為了鎖住價(jià)格,很多企業(yè)要同上游供貨商簽訂長(zhǎng)達(dá)10年的合同,這一行為不太理智,雖然鈷市現(xiàn)在很熱,但是誰(shuí)都不能保證現(xiàn)在就是低價(jià)。一方面價(jià)格鎖不??;另一方面,很多鈷礦業(yè)加入了‘負(fù)責(zé)任供應(yīng)鏈’體系,希望能夠?qū)崿F(xiàn)鈷行業(yè)可持續(xù)的礦產(chǎn)采購(gòu)。”
高鎳低鈷大勢(shì)所趨
面對(duì)日益增加的成本,全球電池供應(yīng)商都在想方設(shè)法減少鈷在三元電池中的含量,他們更改了電池正極材料的配方比例,將三元電池中鎳鈷錳或者鎳鈷鋁的配比從6:2:2改為8:1:1。中國(guó)很多動(dòng)力電池企業(yè)也都在布局高鎳三元電池。高鎳低鈷,一方面是為了提高能量密度,另一方面是為了降低成本。
車企也在抓緊研發(fā)先進(jìn)的技術(shù),使鈷在電池中的含量進(jìn)一步減少。目前,比亞迪計(jì)劃在今年年底前將鎳鈷錳的比例調(diào)整至8:1:1,寶馬有望在2021年也采用該配方比例。預(yù)計(jì)到2020年,該類低鈷電池將占到電動(dòng)汽車電池總量的7%,到2030年這一比例將增長(zhǎng)至57%,從而減少電池原材料對(duì)電池總價(jià)的影響。
顯然,松下顯得更為激進(jìn),希望將鈷在三元電池中的含量降至零。松下汽車電池部門的負(fù)責(zé)人田村堅(jiān)表示:“我們已經(jīng)大大降低了鈷在電池中的含量,鈷在三元電池中的比例已經(jīng)降到3%,現(xiàn)在我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷化,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在研發(fā)當(dāng)中。”作為特斯拉Model 3獨(dú)家電池供應(yīng)商,目前松下在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的超級(jí)工廠中生產(chǎn)電池。松下汽車業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人伊藤吉郎談到,除了在電池技術(shù)上盡量減少鈷的用量以外,松下還積極同鈷的供應(yīng)商進(jìn)行協(xié)商,希望可以簽訂長(zhǎng)期穩(wěn)定的供應(yīng)合同,“從而使公司避免因原材料價(jià)格的飆升而遭遇風(fēng)險(xiǎn)。”
5月初,特斯拉宣布其Model 3安裝的電池已經(jīng)極大地降低了鈷的含量,與此同時(shí)提高了鎳的含量,從而達(dá)到了有史以來(lái)最高的能量密度,并且實(shí)現(xiàn)了超強(qiáng)的耐熱性。日前,特斯拉CEO馬斯克在社交媒介上表示,在特斯拉Model 3的電池中,含鈷量已經(jīng)降到不到3%。他們將繼續(xù)改進(jìn)技術(shù),爭(zhēng)取在下一代電池中完全拋棄鈷,改變“帶血的電池”的名聲。
無(wú)鈷短期內(nèi)不太可能
除了降低鈷在電池中的比例,對(duì)鈷進(jìn)行回收也是一個(gè)解決方案。根據(jù)BNEF的報(bào)告,目前對(duì)鈷的回收率僅為25%~50%,如果可以將所有乘用車電池中的鈷進(jìn)行回收,那么到2030年,預(yù)計(jì)每年通過(guò)回收鈷的總量將達(dá)到10萬(wàn)公噸。目前,包括三星SDI和寶馬等在內(nèi)的企業(yè)都在積極探索從手機(jī)和汽車電池中對(duì)鈷進(jìn)行回收。但無(wú)論是降低電池中鈷的含量還是對(duì)鈷進(jìn)行回收,都只能緩解一時(shí)的困境,并無(wú)法真正解決供應(yīng)難題。
那么無(wú)鈷電池真的可行嗎?作為鋰電池的重要原料之一,鈷能夠明顯提升鋰電池的能量密集度。為了替代鈷,電池廠商往往會(huì)增加鎳的使用量,以提升電池的能量密度。但鎳的使用量增加之后,會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低,進(jìn)而影響到電池循環(huán)壽命和安全性。一些行業(yè)人士認(rèn)為,目前車企和電池供應(yīng)商只是降低了鈷在三元電池材料中的配比,但目前鈷尚無(wú)法替代。
“從鋰電池的技術(shù)來(lái)講,在鎳鈷錳的比例為8:1:1時(shí),電池能量密度達(dá)到300瓦時(shí)/公斤已經(jīng)可以清晰地看到‘天花板’,可能未來(lái)10年都無(wú)法突破。”寧波杉杉股份有限公司副總裁孫曉東在鋰產(chǎn)業(yè)與動(dòng)力電池國(guó)際高峰論壇上如是說(shuō)。不少業(yè)內(nèi)人士也表示,盡管很多電池供應(yīng)商都在降低鈷的使用量,但大部分廠商并未實(shí)現(xiàn)8:1:1技術(shù)路線在量產(chǎn)中的應(yīng)用,至于無(wú)鈷電池的上市時(shí)間,恐怕就更為久遠(yuǎn)了。
徐愛(ài)東對(duì)此也表示:“事實(shí)上,目前8:1:1三元電池產(chǎn)量不到總體的10%,因?yàn)樵诮党杀镜耐瑫r(shí)電池企業(yè)也要考慮安全問(wèn)題。”她認(rèn)為,從戰(zhàn)略角度來(lái)看,高鎳低鈷肯定是發(fā)展方向,但短期內(nèi)鈷還是無(wú)法替代。一方面,配方比例改變給電池封裝方式帶來(lái)挑戰(zhàn),而目前鋰電池還是以圓柱封裝方式為主,軟包和方形技術(shù)還不成熟;另一方面,電動(dòng)汽車要降低成本,實(shí)現(xiàn)發(fā)展,還是要以保證安全和質(zhì)量為前提。“不能一味追求降成本而倉(cāng)促上馬。”她說(shuō)。
中長(zhǎng)期鈷價(jià)有望趨穩(wěn)
好消息是,鈷價(jià)不會(huì)一路高漲。最新數(shù)據(jù)顯示,從6月1日開(kāi)始,國(guó)內(nèi)鈷價(jià)持續(xù)下跌,6月26日鈷的報(bào)價(jià)為54.26萬(wàn)元/噸。瘋狂增長(zhǎng)了一年多的鈷價(jià),終于迎來(lái)了“急剎車”。徐愛(ài)東表示,新能源汽車以及動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)上游材料的拉動(dòng)很明顯,從去年開(kāi)始鈷的漲價(jià)幅度非常高,已經(jīng)引起市場(chǎng)極大的關(guān)注。但當(dāng)價(jià)格上漲到一定程度以后,供應(yīng)鏈的調(diào)整將會(huì)使之趨于穩(wěn)定。
中國(guó)北方車輛研究所動(dòng)力電池實(shí)驗(yàn)室主任王子冬此前在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示,鈷價(jià)已經(jīng)開(kāi)始下跌,表明鈷對(duì)汽車電池的影響并沒(méi)有那么大,而且三元電池并非“萬(wàn)金油”,他認(rèn)為磷酸鐵鋰電池同樣具有良好的發(fā)展前景。對(duì)此,高工產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)羅煥塔持相同觀點(diǎn),他認(rèn)為:“從第一季度的產(chǎn)量來(lái)看,國(guó)內(nèi)三元電池的增長(zhǎng)速度達(dá)到了63%。但是,正極材料尤其是鈷的價(jià)格上漲之后,現(xiàn)在也有很多企業(yè)在思考或者嘗試放緩三元材料比例的變動(dòng),或者走磷酸鐵鋰路線,現(xiàn)在部分企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行這方面的嘗試。”
徐愛(ài)東最后指出,隨著三元鋰電池材料的發(fā)展,鈷將會(huì)迎來(lái)消費(fèi)強(qiáng)度的下降,但總消耗量還是增加的。與鋰、鎳相比,鈷的消費(fèi)增速會(huì)放緩。與此同時(shí),鈷價(jià)上漲、供應(yīng)鏈趨緊導(dǎo)致的高鎳化趨勢(shì),也會(huì)對(duì)鈷的消費(fèi)前景和投資產(chǎn)生影響。只要鈷價(jià)回到比較適中的價(jià)位,還是會(huì)刺激其消費(fèi)增長(zhǎng)??偟膩?lái)說(shuō),她認(rèn)為,隨著電動(dòng)汽車的普及,電池技術(shù)也會(huì)出現(xiàn)較大的變化,各方面綜合發(fā)揮作用,能夠保持電池產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)地發(fā)展。
比亞迪與寧德時(shí)代在動(dòng)力電池領(lǐng)域的戰(zhàn)局,因?yàn)殚L(zhǎng)安汽車的加入而發(fā)生變化。
7月5日,比亞迪與長(zhǎng)安汽車簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議暨電池合資合作框架協(xié)議,雙方將聯(lián)合各自在傳統(tǒng)汽車、新能源汽車、智能互聯(lián)網(wǎng)、共享出行等領(lǐng)域的資源,圍繞汽車新能源、智能化、共享出行等汽車發(fā)展領(lǐng)域展開(kāi)全方位深度合作,將在新能源整車、新能源產(chǎn)業(yè)鏈、智能網(wǎng)聯(lián)、智能交互、無(wú)人駕駛等細(xì)分領(lǐng)域深入展開(kāi)技術(shù)合作,探索PHEV整車聯(lián)合開(kāi)發(fā)及共享平臺(tái)等。
這也意味比亞迪的動(dòng)力電池終于正式門戶開(kāi)放,結(jié)束自給自足的時(shí)代。
比亞迪董事長(zhǎng)兼總裁王傳福接受第一財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)談到,從去年以來(lái),比亞迪開(kāi)始推進(jìn)零部件市場(chǎng)化,通過(guò)高度整合,提升了內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)力,加快電池、電機(jī)和電控等零部件的市場(chǎng)化發(fā)展。比亞迪產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的時(shí)間已很長(zhǎng),此前在手機(jī)等板塊有to B的經(jīng)驗(yàn),在電池板塊也將可以服務(wù)好相關(guān)汽車廠商。他坦承,此前比亞迪面臨著電池供不應(yīng)求的局面,但比亞迪在不斷擴(kuò)大產(chǎn)能,內(nèi)需與外供的關(guān)系,可以通過(guò)規(guī)?;瘉?lái)平衡好。
長(zhǎng)安汽車總裁朱華榮透露,去年11月與王傳福初步有合作的意向,經(jīng)過(guò)8個(gè)月便有實(shí)質(zhì)性突破,雙方有一致的目標(biāo),通過(guò)整合各自的全球資源,加速朝電動(dòng)化、智能化和互聯(lián)化的方向前進(jìn)。
第一財(cái)經(jīng)從知情人士獲悉,長(zhǎng)安汽車與比亞迪擬聯(lián)合投資50億元人民幣,在重慶兩江新區(qū)成立一家具有獨(dú)立法人地位的合資公司。
新成立的合資公司聚焦于動(dòng)力電池生產(chǎn)、銷售等業(yè)務(wù)板塊,產(chǎn)能按照10GWh規(guī)劃,分階段實(shí)施,一期達(dá)成5-6GWh,二期達(dá)成4-5GWh。而作為投資人的長(zhǎng)安汽車與比亞迪,將聯(lián)手打造全球領(lǐng)先的汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化平臺(tái),加速推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展。同時(shí),長(zhǎng)安汽車亦將入股比亞迪電池業(yè)務(wù)板塊,雙方通過(guò)股權(quán)關(guān)系和資本紐帶建立起更為全面的戰(zhàn)略合作關(guān)系。
未來(lái),雙方還將圍繞電池回收再制造、電池快充、移動(dòng)換電、充電高速路等領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,形成國(guó)內(nèi)一流的新能源產(chǎn)業(yè)化能力。
而比亞迪做出如此大的轉(zhuǎn)變,與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手寧德時(shí)代的猛烈進(jìn)攻有一定關(guān)系。
2017年,寧德時(shí)代以12.0GWh的動(dòng)力電池銷量成為全球第一,反超比亞迪的7.2GWh。而在2016年,比亞迪以7.1GWh的銷量穩(wěn)居國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池榜首,在全球僅次于日本松下,高于寧德時(shí)代的6.8GWh。
不僅如此,寧德時(shí)代于上個(gè)月11日正式登陸深交所創(chuàng)業(yè)板,借助資本市場(chǎng)進(jìn)一步加快擴(kuò)張的步伐。6月19日,也就是寧德時(shí)代上市的第9天,其市值達(dá)到1266.5億元,超過(guò)比亞迪同期的1227.1億元。
面對(duì)強(qiáng)勁的對(duì)手,比亞迪開(kāi)始反擊,從新能源汽車和動(dòng)力電池兩條線加大火力。6月27日,比亞迪年產(chǎn)能24GWh的動(dòng)力電池全自動(dòng)化工廠,在青海南川工業(yè)園正式下線,2019年投產(chǎn)后將是全球最大的動(dòng)力電池工廠。同時(shí),比亞迪還在青海的格爾木和海東分別建設(shè)工業(yè)園區(qū),加速產(chǎn)能的布局。按照規(guī)劃,到2020年比亞迪動(dòng)力電池總產(chǎn)能,將達(dá)到60GWh,這一數(shù)據(jù)超過(guò)了寧德時(shí)代規(guī)劃的54GWh。
雖然在未來(lái)產(chǎn)能上做好了反超對(duì)手的準(zhǔn)備,但在動(dòng)力電池市場(chǎng)占有率一決高下的過(guò)程中,寧德時(shí)代手握寶馬、大眾、上汽等一批汽車整車廠的合作伙伴,假如比亞迪繼續(xù)單打獨(dú)斗,則難從寧德時(shí)代的包圍圈突圍。
王傳福表示:“本次戰(zhàn)略合作邁出了比亞迪動(dòng)力電池對(duì)外供應(yīng)的第一步,是比亞迪開(kāi)放供銷體系的重要進(jìn)展,對(duì)動(dòng)力電池業(yè)務(wù)乃至集團(tuán)的長(zhǎng)期發(fā)展都具有重大戰(zhàn)略意義。”同時(shí),比亞迪預(yù)計(jì)未來(lái)還將加快開(kāi)放步伐,引入更多國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠,實(shí)現(xiàn)包括動(dòng)力電池銷售、設(shè)立合資公司、引入戰(zhàn)略投資在內(nèi)的一系列戰(zhàn)略舉措,加速動(dòng)力電池業(yè)務(wù)發(fā)展,鞏固行業(yè)龍頭地位。
電池僅是雙方合作的一部分,而在共享出行及海外市場(chǎng)業(yè)務(wù)等領(lǐng)域,將利用“長(zhǎng)安出行”平臺(tái),投放比亞迪新能源車型,以形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ);同時(shí),長(zhǎng)安汽車與比亞迪還將共同探索KD工廠、渠道、服務(wù)等領(lǐng)域的海外市場(chǎng)合作,圍繞新能源汽車分時(shí)租賃、網(wǎng)約車業(yè)務(wù)的海外推廣展開(kāi)調(diào)研。
新能源已成汽車未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí),電動(dòng)化促進(jìn)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展。面對(duì)百年一遇的變革,車企趨向從獨(dú)斗變?yōu)閳F(tuán)戰(zhàn),比亞迪除了與長(zhǎng)安結(jié)盟之外,還與百度等科技公司合作,而長(zhǎng)安的戰(zhàn)友除了比亞迪之外,還有東風(fēng)、一汽等車企,此外,華為、百度也是長(zhǎng)安的“戰(zhàn)友”。
王傳福談到,長(zhǎng)安汽車有上百萬(wàn)輛汽車的年產(chǎn)銷量,在發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件上具有成本優(yōu)勢(shì),而比亞迪在電池、電機(jī)、電控等方面占有技術(shù)、規(guī)模等優(yōu)勢(shì),雙方可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)品牌向上。












