由于蔚來等企業(yè)的推動,很多人認為,固態(tài)電池將要量產(chǎn)應用了。
現(xiàn)實很骨感。6月12日,在第十三屆中國汽車藍皮書論壇上,幾位動力電池一線從業(yè)者,都對純固態(tài)電池商用表示悲觀,對于半固態(tài)電池,則存在分歧。
論壇上,圍繞“固態(tài)電池到來前后的電池路線”主題,在真鋰研究首席分析師墨柯的主持下,孚能科技董事長王瑀,蜂巢能源科技有限公司董事長兼CEO楊紅新,寧德時代21C創(chuàng)新實驗室前瞻技術部部長郭永勝,安馳科技總經(jīng)理、創(chuàng)始人徐小明,以及北汽集團副總經(jīng)理廖振波等嘉賓展開了一場深度溝通。
論壇現(xiàn)場
除了固態(tài)電池、半固態(tài)電池,他們還論及磷酸鐵鋰和三元的技術路線、鈉離子電池的前景,以及電池成本等議題。
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半固態(tài)發(fā)展有爭議
車企和電池企業(yè)對半固態(tài)電池的應用前景存在分歧。
作為整車企業(yè)代表,北汽集團副總經(jīng)理廖振波和孚能科技董事長王瑀非??春冒牍虘B(tài)電池的前景,安馳科技總經(jīng)理、創(chuàng)始人徐小明也認為半固態(tài)電池可以提升電池的安全性;不過,蜂巢能源董事長楊紅新則對半固態(tài)電池商業(yè)化價值存在疑慮;寧德時代21C創(chuàng)新實驗室前瞻技術部部長郭永勝則認為半固態(tài)電池的能量密度不會有提升。
(1)正方:半固態(tài)電池解決安全問題
廖振波有著30多年的整車工作經(jīng)驗,并且曾任職比克電池總裁,對整車企業(yè)和電池企業(yè)都有很深刻的認識。
北汽集團副總經(jīng)理廖振波
在廖振波看來,目前車企業(yè)亟需解決的問題是從原來追求的第一要素能量密度、成本,轉變?yōu)楝F(xiàn)在追求的三要素排序為安全、成本,以及性能。
廖振波認為,電池成本不僅僅是采購成本,還要考慮售后和召回的情況。
每年到夏季的時候,新能源汽車就會出現(xiàn)著火事故,汽車召回的比例越來越大。“按照中國的召回制度,萬分之四的設計安全的質(zhì)量事故就要召回,這樣給整車企業(yè)的損失是非常大的,所以現(xiàn)在我們把成本的問題分開,一個是采購成本,再一個是后面的售后服務,包括剛才說的召回服務,所有成本加在一起。所以不單純的說采購成本了,所以成本問題實際上在安全保障不了的情況下,成本是高的,所以整車企業(yè)最重要的是講究安全?!?/span>
廖振波認為,固混電池當5%-10%是液態(tài)的時候,應該是比較安全的,同時能量密度也滿足汽車企業(yè)的要求。他強烈呼吁這些電池企業(yè),趕快將固混電池產(chǎn)業(yè)化,給整車企業(yè)提供安全可靠的固混電池。
廖振波認為,大家之所以不愿意突破到全固態(tài),甚至半固態(tài),很重要的一點,是因為生產(chǎn)固態(tài)電池,設備是要改造的。
“因為即便是半固態(tài),至少有10%-15%的工藝設備要改變,電池企業(yè)對設備的精度是存在擔心的,一旦產(chǎn)線生產(chǎn)合格率不高的話,成本很高。”廖振波說。
在安馳科技總經(jīng)理、創(chuàng)始人徐小明看來,2030年之前,純固態(tài)電池很難看到,即便看到真正的固態(tài),至少前三年到五年,其主要應用在消費類電子端,要做到安全性可控,且用得起。
不過,徐小明認為半固態(tài)電池是具備可行性的,可以解決安全性問題,然后再去提升能量密度。
安馳科技總經(jīng)理、創(chuàng)始人徐小明
王瑀也認為,半固態(tài)肯定是發(fā)展方向?!?strong style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">誰也不愿意在生產(chǎn)電池過程當中有隱患,用了半固態(tài)電池,你的工廠再不會出現(xiàn)起火的問題。”終極目標還是要從材料本身去徹底解決這個問題,如果徹底解決不了這個問題,就用控制方法,從設計到生產(chǎn)到使用,然后到整車工況安全邊界的監(jiān)控,最后做到電池的安全。
(2)反方:商業(yè)化價值不大、能量密度沒有提升
雖然車企期盼很大,對半固態(tài)、固態(tài)電池,一些電池企業(yè)仍存在一定疑慮。
在楊紅新看來,半固態(tài)電池技術解決了可以量產(chǎn)的問題,但是不代表可以大規(guī)模商業(yè)化。大規(guī)模商業(yè)化需要有可工程化的能力支撐它,而且有用戶愿意為它買單,“現(xiàn)在我們找不到半固態(tài)電池的核心賣點在哪里。”
楊紅新認為,半固態(tài)的成本會增加、產(chǎn)線要調(diào)整,不過第一代產(chǎn)品對產(chǎn)線的影響不是很大,所以,技術問題可以解決,可以量產(chǎn),但是大規(guī)模商業(yè)化,這個有相當?shù)牟淮_定性。產(chǎn)品方面,他們今年明年都可以裝車。
楊紅新認為,未來十年的主流還會是三元、鐵鋰、鎳錳。
寧德時代21C創(chuàng)新實驗室前瞻技術部部長郭永勝則認為,第一代固態(tài)電池產(chǎn)品,能量密度上不會有所提升。
寧德時代21C創(chuàng)新實驗室前瞻技術部部長郭永勝
郭永勝在研發(fā)過程中,將固態(tài)電池按照正負極來分成三代。
第一代就是現(xiàn)在傳統(tǒng)的電解液換成固態(tài)電解質(zhì),正負極和傳統(tǒng)用的是一模一樣,不改變。
第二代換負極,如果負極不用石墨或硅,金屬鋰應該能提升能量密度;正極不變,跟傳統(tǒng)的一樣,采用磷酸鐵鋰或者三元材料。
還有第三代是把正負極都換了。假如負極用金屬鋰,正極就可以換成不含鋰的高能量的材料。
在郭永勝看來,大家說的固態(tài)電池,目前大多還處在第一代。但是第一代固態(tài)電池提升能量密度比較困難,因為固態(tài)電解質(zhì)的真密度都比電解液高,“如果你要是在電池里面灌同樣體積的電解質(zhì),它的重量就會增加,電池能量密度就會下降?!惫绖僬f。
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鈉電池能量密度低、儲能具備前景
5月21日,寧德時代股東大會上,其董事長曾毓群透露將在今年7月份左右發(fā)布鈉離子電池,該消息引發(fā)了動力電池行業(yè)的廣泛關注。
對于鈉離子電池的應用前景,這幾位車企和電池企業(yè)代表的觀點基本相同,鈉離子電池的優(yōu)勢是成本低,但是缺點是能量密度也低,應用在儲能領域前景較大。
王瑀認為,鈉離子電池可能對磷酸鐵鋰市場產(chǎn)生一定的威脅。
孚能科技董事長王瑀
楊紅新也認為,中國鋰資源也非常匱乏,從戰(zhàn)略上應該有一個解決的途徑,但是鈉離子電池應用在乘用車上,至少這幾年看,挑戰(zhàn)還是非常大的?!翱赡軐τ谝恍┿U酸和鐵鋰有替代,因為能量密度比較低嘛。”
徐小明認為,鋰資源主要集中在拉美地區(qū),從資源保障的角度考慮可以去發(fā)展一下,它最大的用途是在儲能端。雖然它的能量密度可能會低一些,但是至少資源上,鈉的資源是不缺的。
不過,徐小明也指出,鈉離子電池,至少在5年之后,配套才會逐漸成熟,因為它重構現(xiàn)有電池整個化學體系。
廖振波也表示,鈉離子電池是一個非常好的方向,但是它和汽車乘用車可能是兩個方向。
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三元和磷酸鐵鋰路線仍有爭議
針對磷酸鐵鋰和三元電池路線,王瑀和廖振波旗幟鮮明,站隊三元電池。
在王瑀看來,三元電池還會成為乘用車主流。“我們希望用三元一半的體積、一半的重量,20分鐘充滿,釋放30度電、50度電,滿足需求,這是未來整個方向,人類社會發(fā)展還是要技術進步帶動人類社會的發(fā)展?!?/span>
王瑀表示,NCM811的安全是完全可控的,“只是我們現(xiàn)在還沒有達到這個水平,從原材料到電池制造到整車控制到預警,現(xiàn)在還做不到,但是未來一定可以做得到?!?/span>
廖振波認為,三元電池為了追求能量密度,從111體系到523體系、622體系、再到811體系,現(xiàn)在又回到622和523,這是技術的倒退?!半m然滿足安全性的要求,但是這個能量密度實在是不可恭維,給我們整車廠帶來很大的困惑?!?/span>
廖振波舉了一個例子,4.8米車長的SUV,電動車和傳統(tǒng)車相比,重量重了300-400公斤。從碳中和、能耗等方面來說都是不適合的。如果電池能量密度下來、重量要大幅度提升,對整車設計、安全性、操控性,包括底盤的強度等都帶來極大困擾。所以,能量密度不能簡單地降下來。
也因此,在廖振波看來,單體電芯能量密度一定要達到280-320Wh/kg,才能滿足整車設計的重量要求,“低于這個,電池包能量密度就不能超過220Wh/kg,電池對整車來說就是負擔,從這個角度來說,一定是要用三元電池。”
徐小明坦言,磷酸鐵鋰電池是不能滿足280Wh/kg的能量密度。
但是徐小明認為,廖振波所說的是針對主流車型,不同的車有不同的需求,例如一輛車裝50度電,其系統(tǒng)做到200Wh/kg和160Wh/kg,它的重量差可能比較明顯,但是做到30度電的時候,重量差距就很小了。
楊紅新表示,將磷酸鐵鋰做到接近三元電池的能量密度,在技術上是可以實現(xiàn)的,例如摻硅補鋰技術,但是生產(chǎn)線會發(fā)生變化,可量產(chǎn)的挑戰(zhàn)性非常大,困難在于工程化的實現(xiàn)。
蜂巢能源董事長楊紅新
楊紅新認為,無論是做三元還是磷酸鐵鋰都會有很多的市場。大家堅守一條道路走下去,都會成功。
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2025年的動力電池的采購價格仍為500元/kWh
2021年,電池原材料價格飛漲,這對電池的降本會不會產(chǎn)生影響?
對于2025年的電池采購價格,幾位嘉賓也給出了自己的判斷。
徐小明仍然維持去年的判斷?!斑@一輪的漲價只是一個小小的漣漪而已,不會有大的波動?!?/span>
徐小明去年的判斷是,2025年,磷酸鐵鋰電池低于每瓦時5毛,可能只有4毛錢。
廖振波認為,作為整車企業(yè)當然是越低越好,目前來說,從磷酸鐵鋰應該是每瓦時在4毛5以下;811體系,希望能做到每度電650元以下。
廖振波還呼吁,希望電池企業(yè)不要有超額的利潤,“我們整車企業(yè)沒有一家純電動汽車企業(yè)是盈利的,但是我能看到這些上市公司的電池企業(yè),沒有一家不盈利的,所以,我呼吁電池廠真的要讓利給整車企業(yè)?!?/span>
楊紅新方面認為,由于未來幾年供需處于不平衡的階段,電池供應不足,對價格很難給出合理預測。
楊紅新坦言,整車需求、儲能需求同時爆發(fā)式增長,供應鏈的壓力很大,他們目前要努力解決的是供應瓶頸問題。
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來源:第一電動網(wǎng)
作者:電動汽車觀察家
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