最近,由于一張不具名的截圖,以及一些電動(dòng)車自燃事故并發(fā),業(yè)內(nèi)對(duì)811電池發(fā)起了一波質(zhì)疑探討。作為眾多堅(jiān)持811路線的電池廠商之一,寧德時(shí)代正面回應(yīng)了此事,并強(qiáng)調(diào)“絕不放棄811電池”。伴隨寧德時(shí)代的回應(yīng),此事算是告一段落。
811電池,作為當(dāng)前市面上最先進(jìn)的電池之一,深受眾多國(guó)際一流品牌的青睞。比如特斯拉,其搭載811電池的Model 3已經(jīng)暢銷全球。這些都足以表明,811電池的先進(jìn)性已經(jīng)得到諸多認(rèn)證,再橫加質(zhì)疑,可能就顯得別有用心。
而作為國(guó)內(nèi)第一個(gè)將方殼811電池進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)的電池廠商,寧德時(shí)代自然是中國(guó)動(dòng)力電池品牌的驕傲。如果寧德時(shí)代不夠精進(jìn),或許中國(guó)電池也會(huì)像之前發(fā)動(dòng)機(jī)一樣受制于人。從這個(gè)角度看,寧德時(shí)代遭受這般質(zhì)疑,實(shí)屬不應(yīng)該。
翻閱一路昂揚(yáng)的中國(guó)新能源汽車發(fā)展史,能取得今日全球之領(lǐng)先地位,恰恰是建立在以高密度三元鋰為核心動(dòng)力電池技術(shù)路線的英明決策下。所以,作為當(dāng)前最先進(jìn)的三元鋰電池,811電池不可能被放棄。
1、三元鋰電池——中國(guó)新能源汽車戰(zhàn)略的發(fā)展支點(diǎn)
其實(shí),我國(guó)最早的動(dòng)力電池是磷酸鐵鋰電池(所謂動(dòng)力電池,即新能源車用高壓電池)。2004年,磷酸鐵鋰電池被引進(jìn)國(guó)內(nèi),并在后續(xù)幾年成為我國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池的主流技術(shù)路線。
但是,由于磷酸鐵鋰電池能量密度偏低,甚至已經(jīng)直接掣肘我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,所以尋找更高能量密度的動(dòng)力電池成為必要之舉。因?yàn)?,如果電池能量密度上不去,意味著電?dòng)車?yán)m(xù)航無(wú)法取得明顯提升,即無(wú)法與燃油車抗衡。
而如果電動(dòng)車無(wú)法與燃油車抗衡,那么發(fā)展新能源戰(zhàn)略就是一句空話。
轉(zhuǎn)機(jī)很快出現(xiàn),不過(guò)聲音卻是來(lái)自大洋彼岸的美國(guó)。伴隨特斯拉第二款車Model S的暢銷,讓一些國(guó)內(nèi)新能源有識(shí)之士開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向其所搭載的三元鋰電池。這種轉(zhuǎn)變,官方看在眼里。
于是,2012年,財(cái)政部、工信部與科技部三部委首次聯(lián)合通知,要求2015年動(dòng)力電池單體的能量密度達(dá)到每公斤180Wh以上。彼時(shí),雖然三部委沒(méi)有明確是三元材料,但要達(dá)到這個(gè)能量密度也只有三元鋰能做到。
是的,以能量密度見(jiàn)長(zhǎng)的三元鋰電池首次得到官方的默許。此后,三元鋰電池逐漸走向臺(tái)前,并成為中國(guó)動(dòng)力電池的主流路線,而能量密度偏低的磷酸鐵鋰電池則逐漸被市場(chǎng)邊緣化,只能困守商用車市場(chǎng)。
盡管CTP等一系列新技術(shù)的推出,有讓磷酸鐵鋰重新回歸主流市場(chǎng)的趨勢(shì),但大趨勢(shì)是無(wú)法被動(dòng)搖的。因?yàn)榱姿徼F鋰電池的能量密度已經(jīng)見(jiàn)頂,雖然讓電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程有所提升,但卻是用更多的重量來(lái)交換的,整體競(jìng)爭(zhēng)力并不強(qiáng)。
也許,動(dòng)力電池技術(shù)以后會(huì)朝著鋰硫、半固態(tài)或固態(tài)方向發(fā)展,但是目前,能擔(dān)重任的電池,依然是三元鋰電池。
2、811電池——中國(guó)新能源戰(zhàn)略走向勝利的轉(zhuǎn)折點(diǎn)
在寧德時(shí)代等動(dòng)力電池企業(yè)的共同發(fā)力下,中國(guó)三元鋰電池技術(shù)取得了長(zhǎng)足發(fā)展,為之配套的電池管理技術(shù)也得到初步積累,這為新能源車大規(guī)模推廣打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
為了進(jìn)一步吹響新能源車PK燃油車的號(hào)角,隨后,官方再次為三元鋰電池發(fā)聲。2016年,工信部提出動(dòng)力電池能量密度的要求是2020年達(dá)到350Wh/kg,繼續(xù)堅(jiān)持以能量密度優(yōu)先的動(dòng)力電池發(fā)展戰(zhàn)略。
不過(guò),科技部新能源汽車專家肖成偉卻解釋說(shuō),“動(dòng)力電池能量密度350Wh/kg是目標(biāo),300Wh/kg是指標(biāo)?!痹萍疾坎块L(zhǎng)萬(wàn)鋼也持這樣的觀點(diǎn)。如今,2020年動(dòng)力電池能量密度要達(dá)到300Wh/kg,已經(jīng)被行業(yè)一致認(rèn)定。
為什么是300Wh/kg?國(guó)家新能源汽車創(chuàng)新工程專家組組長(zhǎng)王秉剛曾作出解釋,“如果電池單體能量密度達(dá)不到300Wh/kg,或者系統(tǒng)成本不能降至1元/Wh,電動(dòng)車將無(wú)法與燃油車競(jìng)爭(zhēng)?!?/p>
毫無(wú)疑問(wèn),300Wh/kg的電池能量密度,成為電動(dòng)車與燃油車競(jìng)爭(zhēng)的平衡點(diǎn),也是發(fā)展新能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵,成敗在此一舉。
只是,再看今日之動(dòng)力電池市場(chǎng),能實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)指標(biāo)的,依然只有三元鋰,更準(zhǔn)確的說(shuō)是三元鋰電池里面的811電池。其它諸如523、111等三元鋰電池的密度都做不到這個(gè)水平,至于磷酸鐵鋰,則更達(dá)不到。
故事似乎在重演,而結(jié)局也會(huì)一樣。
就像8年前鎖定三元鋰電池為主流路線一樣,這一次輪到了811電池。不一樣的是,8年前,我們還沒(méi)有這么多優(yōu)秀的三元鋰動(dòng)力電池生產(chǎn)商,而今日,我們不僅有寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科、孚能等優(yōu)秀廠商,還完成了從電池原材料、零部件到電池生產(chǎn)商全產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建。
在811電池的量產(chǎn)應(yīng)用上,作為全球電池老大,寧德時(shí)代依然不負(fù)眾望,已于去年成功將該電池推向市場(chǎng),搭載于寶馬X1混動(dòng)、蔚來(lái)ES6/ES8、小鵬G3/P7、廣汽新能源等一眾車型。至于其它國(guó)內(nèi)外電池廠商,已經(jīng)或者準(zhǔn)備將811電池推向市場(chǎng)。
811電池勢(shì)不可擋。
除了電池生產(chǎn)商,上游零配件供應(yīng)也已構(gòu)建完成。比如,寧波金和、貝特瑞、天津巴莫、杉杉股份、當(dāng)升科技已經(jīng)投產(chǎn)高鎳三元正極材料產(chǎn)能,率先實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)??梢哉f(shuō),我國(guó)811電池生產(chǎn)與供應(yīng)鏈體系已經(jīng)相當(dāng)成熟,此時(shí)談“棄用”,不太可能。
作為國(guó)內(nèi)最早大規(guī)模量產(chǎn)811電池的廠商,寧德時(shí)代的表率無(wú)疑最有話語(yǔ)權(quán)。據(jù)悉,在國(guó)內(nèi)成功應(yīng)用811電池后,寧德時(shí)代還將在海外大規(guī)模推廣811電池,據(jù)說(shuō)成績(jī)還不錯(cuò)。從一份網(wǎng)曝的寧德時(shí)代811電芯排產(chǎn)表上可以看出,其訂單需求是在一路上升的。
3、為什么是811電池?
工業(yè)商品流通的前提是,技術(shù)領(lǐng)先,同時(shí)成本受控。對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō),增加續(xù)航,并降低成本,這是一直以來(lái)的核心發(fā)展訴求。而811電池,不僅能進(jìn)一步提升電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程,更重要的是還能降低成本。
說(shuō)到這里,就要解析何謂811電池。三元鋰電池,一般指正極材料為NCM或NCA的電池,即鎳鈷錳或鎳鈷鋁電池。再根據(jù)三種化學(xué)元素的比例,又分為常見(jiàn)的111、523、622與811電池,其中后兩者也被稱為高鎳三元電池。
三種化學(xué)元素各有作用:鎳的主要作用是提供容量,含量越高電池的能量密度越大;鈷則有助于提高倍率性能和材料導(dǎo)電性;錳/鋁主要用來(lái)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與安全。三者協(xié)同作用,共同發(fā)揮出三元材料高能量密度、較低成本等優(yōu)點(diǎn)。
由于電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程對(duì)能量密度高的訴求,自然希望鎳的比例越來(lái)越高,同時(shí),由于鈷的價(jià)格越來(lái)越高,也希望鈷的含量越來(lái)越低。所以,高鎳低鈷三元鋰電池成為動(dòng)力電池發(fā)展的唯一方向,除非舍棄三元鋰,否則811電池是繞不開(kāi)的選擇。
不過(guò),隨著三元材料配比的改變,電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)也在改變,即熱穩(wěn)定性逐漸降低。相關(guān)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明,從NCM433到NCM811,電池的相轉(zhuǎn)變溫度從245℃降至135℃。換句話說(shuō),高鎳電池的熱穩(wěn)定性在進(jìn)一步下探。
然后,就是行業(yè)探討最核心的問(wèn)題:高鎳三元電池?zé)岱€(wěn)定性下降,就意味著電動(dòng)車不安全嗎?
具備一點(diǎn)工科思維就知道,電池?zé)岱€(wěn)定性下降與電動(dòng)車安全,兩者不能劃等號(hào)。即便是電池?zé)岱€(wěn)定性下降,但只要冷卻或者防護(hù)技術(shù)做好,自然就不會(huì)影響安全。好比發(fā)動(dòng)機(jī)等傳統(tǒng)部件,如果不冷卻,不照樣也會(huì)爆缸?
至于高鎳三元跟低鎳三元對(duì)比,是否安全性更低,也沒(méi)有直接的因素。因?yàn)?,與NCM433和NCM 532等低鎳三元相比,高鎳三元的相轉(zhuǎn)變溫度其實(shí)也沒(méi)有降低多少,不到一百度。既然如此,能用好低鎳三元,為什么就用不好高鎳三元?
其實(shí),為了解決811電池?zé)岱€(wěn)定性下降的問(wèn)題,以技術(shù)著稱的寧德時(shí)代是做了一些工作的。在811電池配方上,寧德時(shí)代不僅參雜了一些穩(wěn)定性材料,還采用包覆技術(shù),換新電解液配方,以避免與正極發(fā)生反應(yīng),還有其它多種安全防護(hù)等,保證萬(wàn)無(wú)一失。
退一步來(lái)說(shuō),作為全球最大電池生產(chǎn)商之一,如果寧德時(shí)代811電池有問(wèn)題,其怎敢推向市場(chǎng),不怕身敗名裂嗎?而且,其它廠家又怎會(huì)去采用,難道他們工程師比我們更懂電池?所以,肯定不是的。
昨天晚上,搭載寧德時(shí)代811電池的寶馬iX3純電動(dòng)車正式全球亮相,這無(wú)疑是證明811電池可靠的又一例證。
而談及最近業(yè)內(nèi)熱議的811電池疑似不安全的問(wèn)題,一位寶馬工程師對(duì)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)了自己的看法,他說(shuō),“首先,我們用起來(lái)挺好,沒(méi)有出現(xiàn)什么問(wèn)題;其次,電動(dòng)車安全是一個(gè)系統(tǒng)性設(shè)計(jì)問(wèn)題,而不是單一電芯的問(wèn)題,而系統(tǒng)設(shè)計(jì),就考驗(yàn)著各個(gè)主機(jī)廠的不同水平;最后,寧德時(shí)代是當(dāng)前國(guó)內(nèi)最好的電池廠商,他們的產(chǎn)品值得信賴?!?br /> 責(zé)編AJX
評(píng)論
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