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锂辉谈如何提高动力电池能量密度及材料三大特点

更新时间:2016-10-28 10:08:17 点击: 编辑:锂辉电池

 锂辉谈如何提高动力电池能量密度及材料三大特点-锂辉电池

 
  当前国内三元动力电池单体能量密度170-190Wh/kg,整车续航里程150-200km,远低于传统燃油车的500-600km续航里程。在充电桩等配套设施仍然不完善的当下,提高续航里程成为当前发展电动车的主要任务之一。
 
  从专业角度来看,提高电动车续航里程的途径主要有三个:
  一是增加电池组容量,
  二是提升电池能量密度,
  三是通过结构优化等手段实现整车轻量化。
 
  而根据科技部新能源汽车试点专项及国内主要动力电池企业的规划,到2020年国内单体动力电池能量密度将达到200Wh/kg。相比较而言,通过提高电池能量密度的方式来提高电动车续航里程的空间更大。
 
  那么提高电池能量密度的途径又在哪?
  动力电池材料对于提升电池能量密度起到至关重要的作用。而厘清国内动力电池材料行业呈现出的明显特征,针对性地进行研发投入及改进,将有助于提升材料企业制造水平。
 
  目前国内动力电池材料主要呈现以下三大特点:
 
  1、国产化率大幅提升
 
  当前动力电池用四大关键材料的国产化率均超过80%,其中负极、电解液的国产化率高达98%,正极材料的国产化率超过95%,隔膜国产化率超过80%。
 
  国产化率大幅提升主要因为:
  1)国内动力电池体系开发较早,且综合性能要求相对较低,国产材料水平近几年稳步提升,在一致性、批次稳定性方面进步较快,能满足国内电池企业需求;
 
  2)国内当前70%的动力电池为磷酸铁锂电池。中国从2004年开始研发、生产磷酸铁锂电池,其配套的磷酸铁锂材料、石墨负极材料等较成熟;3)当前动力电池用材料价格普遍较低,进口材料的竞争力不强。
 
  2、供需失衡,价格大幅增长,扩产潮开启
 
  2014年9月份至2016年第一季度,国内动力电池迅速发展,规模同比增长超过200%。2015年中国动力电池产值380亿元,同比增长262%。动力电池大幅增长,主要受国家加大对新能源汽车行业的政策支持影响。
 
  新能源汽车终端需求大幅增长,而上游材料及电池的供应量增速偏慢,导致供需失衡。2015年下半年至今,国内锂电中上游多种材料处于价格大幅增长态势,比如碳酸锂、六氟磷酸锂、铜箔、磷酸铁锂、湿法隔膜等。
 
  而伴随材料价格的大幅增长,材料毛利率也大幅回升,进而吸引多家企业积极扩产及新进入者。2016年1-9月,国内四大材料的投资额超过350亿元,其中正极材料(含上游矿产资源)、隔膜成投资热点。
 
  3、各大材料制造水平良莠不齐,高性能材料产业化进展偏慢
 
  中国已经成为全球最大的动力电池生产与需求大国,但国内动力电池与日韩相比仍存在差距,主要体现在能量密度、产品一致性、产品稳定性、故障率等。
 
  举例来看,特斯拉的主力供应商松下稳定量产的18650动力电芯,单颗容量已经达到3.1Ah,而国内单颗18650电芯容量以2.2Ah及2.4Ah为主,只有少数几家能达到2.6Ah。这与国内各种类材料不匹配、电池设备自动化水平低等息息相关。国内正极材料厂商能量产动力型NCM622,但受制于高镍电解液不成熟、电芯厂制造水平低等因素,当前还无法大批量使用NCM622。
 
  此波材料涨价何时休? 在低门槛准入下,各企业纷纷扩产建线,2017年材料领域是否产能过剩? 外资材料企业针对中国动力电池市场做出策略调整,能否重新获得市占率?中国材料企业是以走出去为主,还是主攻国内市场? 高额投资下,锂电材料领域还有那些新机会?
 
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