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【原创】CATL/长安/蔚来/巴斯夫等前瞻2020动力电池产业走向
车规级| 动力电池 文章来源自:高工锂电网
2019-12-24 11:21:33 阅读:13517
摘要对于动力电池而言,由普通级到车规级的转换过程,价格实现与燃油车的比拼,是一个艰难且缓慢的过程,车规级动力电池系列标准的制定也将是一场持久战。

即将步入的2020年,是新能源汽车补贴的最后一年,站在弱补贴、无补贴的时间节点,动力电池产业链的趋势走向成为行业关注的焦点。

对于动力电池而言,由普通级到车规级的转换过程,价格实现与燃油车的比拼,是一个艰难且缓慢的过程,车规级动力电池系列标准的制定也将是一场持久战。

在近日结束的“利元亨•2019高工锂电&电动车年会”上,江苏时代新能源总经理吴映明、蔚来汽车全球副总裁黄晨东、小鹏汽车副总裁刘明辉博士、长安新能源电池系统总工程师洪木南博士、巴斯夫电池材料业务亚太区全球副总裁杨捷、辉能科技CEO杨思枏,分享了无补贴时代对动力电池需求迭变的观点。

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张小飞博士提出,对整车企业而言,一是价格层面,动力电池价格要下降到何种程度才会令市场满意;二是技术层面,材料要如何配合,电池的安全、性能、品质要做到何种程度才符合车企心目中的车规级产品。

安全第一,性能第二,成本第三

动力电池安全性被公认为第一要素,除了安全之外,电池性能与成本如何匹配到最合适的阈值。对此,电池、整车、材料企业如何定义?

对于新能源汽车的安全和可靠性,吴映明建议是,应尽快建立使用环节的安全标准和管理制度,包括维修保养、安全检验、报废回收,并强化数据共享,发挥电池企业作用,做成数字电池及时发现隐患并预警,同时安全监管和落实“放管服”应并行不悖。

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江苏时代新能源总经理吴映明

而在技术性能层面,宁德时代推出的全新CTP电池包及超长寿命、超级快充、低温速热等电池技术,也进一步突破了动力电池在技术上的短板。满足车企对安全、性能、成本的要求。

站在整车企业角度,黄晨东表示,对于电池安全的要求,首先是电芯本身的热失控防范,其次是模组可以冒烟但不能着火。动力电池的安全绝不能因为价格而做出牺牲。

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蔚来汽车全球副总裁黄晨东

对于性能,黄晨东认为现阶段整包能量密度达到160Wh/kg或以上就足够,基于此续航里程可以达到400-600KM,更长的续航蔚来汽车会以换电来满足。

“事实上,在无补贴时代,用户实际看重的,是产品的品牌、用户体验、企业人才和商业模式。” 黄晨东强调。

刘明辉博士表示,在电池包层面,电池的安全应囊括机械安全、电气安全、功能安全和化学安全。同时,还要基于电动汽车大数据的监控、预诊断、用户引导、用户服务、设计优化等实施监控,保障电池安全。

关于成本、安全、性能,蔚来汽车与小鹏的观点一致,第一安全,第二是性能,第三是成本。因为从三至五年的时间轴看,电动车在成本上不太可能与燃油车竞争,因此性能会放在第二位。从技术指标方面,两企业对标的是特斯拉;在品质方面,对标的是BBA。

洪木南博士表示,对于电池安全,长安要求从电池的热失控发生,到安全疏散要有30分钟的时间,包括考虑到车周边的疏散时间。

为此,长安新能源建立了“五横七纵”电池安全评价体系,评价电池全生命周期的运行安全,设计板块围绕电气安全、控制安全、机械安全、电化学安全以及热安全开展,并开发主动安全。

车规级:产品合格率ppm级

车规级的要求,不仅是对电池单体提出的设计和制造要求,也不是仅对几个头部电池企业提出的高标准、高规范,而是对于全行业包括材料、电池、设备、零部件、整车等企业在内提出的要求。

刘明辉博士表示,动力电池的安全与性能应该达到车规级,他同意董扬对于车规级的要求定义,一是产品合格率应达到ppm级;二是产品一致性应达到可不分档使用;三是产品的耐候性,应能满足汽车产品室外、南方北方、冬天夏天的使用要求;四是产品的耐久性,应达到10-15年;五是产品成本在大批量应用前提下,应再下降一个量级。

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小鹏汽车副总裁刘明辉博士

吴映明表示,车规级要求对于电池企业而言是一大挑战,如果车厂做到百万级,理论上电芯就要做到亿级。而产品合格率做到ppm级,对材料、装备的供应、革新、稳定提出了很大的要求。宁德时代每年在技术创新层面都会投入很大的人力、物力,同时,公司也在逐年优胜劣汰供应商,标准及要求向着亿级规模进发。

杨捷表示,为了满足车规级要求,巴斯夫在生产制造上,可以提供领先的可持续生产工艺进一步提升生产效率 。通过效率的提升,一是可以达到大规模生产、高产出;二是可以实现稳定的高品质;三是低能源消耗,四是实现自动化和工业4.0。

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巴斯夫电池材料业务亚太区全球副总裁杨捷

价格:三元系统降至0.9元/Wh以下

电池成本下降是行业不可回避的问题。根据GGII调研数据显示,截至目前,三元电池系统不含税价格为0.95—1.05元/Wh,LFP系统不含税价格为0.85—0.95元/Wh。那么整车企业对于电池价格有怎样的要求?

黄晨东表示,今年三元电池模组大概会在0.9-1元/Wh之间,这样的价格在燃油豪华级车型中有竞争力,但与普通燃油车竞争,电芯要降到0.7元/Wh左右,加上PACK在0.9/Wh左右,这样才有竞争力。

对于蔚来汽车而言,对于动力电池的要求,安全第一,成本第二,其他第三。目前最重要的是,在保证安全的前提下实现成本最低。

从GGII的预测来看,2020年三元电池系统不含税价格将下降至0.9元/Wh以下,LFP系统不含税价格将低于0.8元/Wh。因此电池行业成本的下降趋势与整车企业期许相符。

根据小鹏汽车对于电池的价格要求,刘明辉博士指出,2020年PACK成本在1元/Wh以内,到2023年左右做到0.7元/Wh,这样才有第一梯队的竞争力。从电池成本下降趋势看,在2025年前后,某些电动车型的整车成本和将和燃油车一样。

洪木南博士则表示,三元电池PACK的成本降到0.6元/Wh才会有一个质的变化,希望在2025年之前能够达到这个水平。

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长安新能源电池系统总工程师洪木南博士

站在材料企业的角度,杨捷认为,正极材料是主要成本驱动因素,约占电动汽车行业电池成本的1/3。对此,巴斯夫制定了阶段性的技术发展路线,以达到降本的目标,第一阶段是降低钴含量,第二阶段是同时降低钴和镍含量,第三阶段是布局富锰正极材料、下一代锂电子电池、锂负极以及全固态电池材料。

杨捷认为,电池性能与成本的匹配可以交织考量。并不是所有车型都需要600KM续航、1000次循环,将车型根据市场、应用场景进行分类定义,从材料端开始,都会有成本的大幅下降。

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辉能科技CEO杨思枏

固态电池被认为是最安全的下一代电池技术路线,杨思枏承认,固态电池在成本方面仍存在短板。如果固态电池只用电芯技术,可能10年以内无法进入巨大市场,但如果可以把‘固态电解质+固态电芯+双极电池包技术’合并在一起,奇迹就会发生。

供应链:分工将更明确

黄晨东认为,电池厂前几年在供应链方面的强势将逐渐走入正常。一方面,电池厂的竞争日趋剧烈,随着技术进步和成本下降,电池厂会成为主机厂正常的供应商。

另一方面,整车厂和电池厂会各自做好产业链的分工,电池厂做好电芯和模组的工作,PACK留给有能力的整车厂做,因为PACK跟整车厂相关性比较大,包括BMS。

刘明辉博士表示赞同,其表示,整车厂做电池包、BMS是毫无疑问的,这是大趋势。再往下整车厂有可能做模组。电芯层面上,整车厂和电芯厂一定会你中有我,我中有你。

洪木南博士则表示,长安新能源具备做PACK的技术能力,但是考虑到规模化、成本优势,不会全部由自己做,也会接受PACK的外包。


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