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如何看待特斯拉拟推出无钴电池? 第1页

  

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#高镍低钴时代# 很多时候,选型无钴电池不会被认为是回归铁锂,而被认为是技术路径向上走的高镍(高镍是电化学的巅峰)。钴元素因为全世界的产能都在政局极为不稳的刚果金,钴价愈来愈高,加之对环境保护的不友好,以至于电池厂都在探索高镍含量和较低钴含量电芯,已然一路从522、622、811走下来了。

作为正极材料,钴/镍/锂是三者不可缺少的材料,提高动力电池的续程;高镍三元材料也不是不用钴,而是将钴含量从711减少到811,当然也许下一步做到无钴?但是,钴是决定电芯稳定性的,通常不能轻易拿掉,高镍目前的技术路径看是一步步极限减少钴含量,平衡能力密度和稳定性、一致性;电化学艰深的一课。另外,镍的价格远低于钴,地理分布集中且储量丰富。

钴是最昂贵的电动汽车电池金属元素之一。电动汽车制造商通常使用镍钴铝(NCA)或镍锰钴(NMC)电池,因为它们具有更高的能量密度。在附图的新闻中可以看到TSLA与宁德的合作路径有望转向(LFP)磷酸铁锂,铁锂材料生来就没有钴,同时磷酸铁锂本身比三元锂更稳定。有人猜测特斯拉首次将磷酸铁锂电池纳入其产品线,这将使特斯拉未来采用的电池比现有电池便宜 '两位数' 以上。成本和环保问题可能是TSLA弃用钴的原因。另一方面,还有更重要的技术因素,就是磷酸铁锂的技术进步,国内两大电池巨头,在磷酸铁锂电池领域有了技术突破:宁德时代有了无模组CTP方案的技术,比亚迪有了刀片式LFP电池的技术,使得其磷酸铁锂电池能够降低电池重量,提升电池包能量密度。

所以,TSLA大概率是转向刀片式磷酸铁锂了,随之可能由圆柱型电池转向宁德主打的CTP电池包。虽然,磷酸铁锂做刀片式也还存在散热问题,而且宁德的Cell to Pack(CTP-无模组动力电池包,是采用三元正极材料的方形电池组)一旦发生撞击情况下,理论上安全性不如原来的圆柱结构(但还需要市场验证,你们看TSLA虽然安全但在极端情形下燃烧速度很快,所以从这个角度看磷酸铁锂应该比其原有柱状电池安全);以上两点可能是短板。对比宁德的Cell to Pack跟BYD的刀片,其实略有不同,电芯不一样,刀片是长电芯(好处是长电芯很好的利用了纵向空间,长电芯在两侧出极耳,平常的电芯在顶部出极耳,纵向空间有点被浪费);此外,就是取消了模组结构,以前是电芯-模组-Pack的结构,原来的结构在模组与模组之间有间隙,如今刀片体积能量密度提升。

国内主要产能应该就是磷酸铁锂,且如今不缺产能,但宁德时代2019年统计主要产能应该是三元铁锂(如下图),库存与产能相比LFP磷酸铁锂更高。

TSLA转向磷酸铁锂,算是对BYD的神助攻,看似是牺牲部分性能,换取成本优势。但是,比亚迪(刀片式磷酸铁锂)声称未来要达到180wh,那么就是宁德时代811的水平了,对比能量密度的话。比亚迪-汉的电池能量密度是140wh。

BTW:我国此前的三元锂电池市场主要是NCM电池,而非特斯拉上所使用的NCA三元锂电池,NCM与NCA都是高镍的三元锂电池主要构架,NCA优势是能量密度更高,在工艺/成本可达到经济平衡的情况下会规模化量产。而前文述的LFP与NCM对比的优点在于成本低(LFP-0.65元/Wh,NCM-0.85元/Wh)、安全性高(燃烧时LFP类似蜡烛点燃,NCM会有火焰喷射)、循环寿命高(LFP-4000次,NCM-2000次),缺点在于能量密度较低(单体LFP-180Wh/kg,NCM-250Wh/kg)。CTP技术通过减少模组,从而减少了40%结构件,降低15%重量,仅增加结构胶,提升PACK能量密度。比亚迪新推出LFP刀片电池,即将在6月搭载在新车“汉”上,续航可达600km,证明了新电池的技术能力。

BTW:华友收购的巴莫科技也有811高镍,虽然LG今年以622镍为主;宁德应该是523为主吧?高端是811(Y19年大概20%+)。另外宁德第一个量产的811就是NIO ES6。

摘录一段花旗银行发布研究报告:比亚迪为全球不含钴的磷酸锂铁电池(LFP)新科技领先制造商,研发周期领先行业1.5年,LFP电池有助降低电池包装成本每瓦时(wh)约0.55至0.6元人民币,降低成本30%、提升电池有效容量50%(对比之前产品),相信比亚迪有能力从外国企业手中提升全球电池市场份额,如丰田汽车、奥迪、通用汽车、福特汽车等。该行估计,假设比亚迪向外供应LFP电池,预计在未来3至5年潜在可取得全球相关电池市场10%至15%市场份额,毛利率可逾超过20%、资本回报率也可达20%上。




  

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