5月28日,合肥國軒高科動力能源有限公司(以下簡稱國軒)宣告第一大股東易主。通過轉股和募資定增的方式,大眾將成為國軒高科第一大股東,占其總股本的26.47%。當時這場收購備受行業關注,有聲音將其稱為動力電池行業由群雄逐鹿走向三國爭霸的轉折點。
轉眼大眾已入股國軒近四個月,國軒在這段時間內發生了什么變化?是否仍堅持磷酸鐵鋰的路線不動搖?目前在專注于哪方面的研發?在9月16日舉辦的第二屆全球新能源汽車供應鏈創新大會上,合肥國軒高科動力能源有限公司高級副總裁徐興無就上述問題回答了記者提問。
堅持磷酸鐵鋰的技術路線
三元材料雖能做到較高的能量密度,但由于其原材料——鈷資源的稀缺,勢必會導致價格上漲,最后造成不可控的局面。此時,磷酸鐵鋰電池的優勢便逐漸顯現出來。“磷酸鐵鋰電池不僅有豐富的資源,原材料價格也很低廉,還具備循環壽命好、安全性高的優點,因此當能量密度也得到了提高之后,大眾接受度便隨之提高。”徐興無說道。
據徐興無透露,此前大眾只接受三元電池,并不接受磷酸鐵鋰的技術路線。“在三四年以前磷酸鐵鋰都還是低端的代名詞,因為其能量密度有天花板的概念,不能用在乘用車。但是我們不斷打破所謂的天花板,提升磷酸鐵鋰能量密度,從2009年90多Wh/kg,提升到今年210Wh/kg的目標,所以大眾現在也接受了磷酸鐵鋰。”
但磷酸鐵鋰若只有單體電芯十分出色,系統未能配套的話,其性能也會受到影響,據徐興無介紹,國軒在這方面也做了大量的工作。“我們推出一種JTM的技術,J是卷芯,M是模組,JTM就是直接用卷芯放在模組里面,一次完成制作。這種工藝非常簡單,成本低,制造過程簡單,易形成標準化。標準化很重要,特別是對磷酸鐵鋰電池退役之后的梯次利用方面。”
針對目前811電池出現的一些安全事故,徐興無表示,目前811電池存在的安全問題尚未根本解決。在這種前提下,緩一緩、退一步,是比較明智的選擇。一直以來,電動汽車都是朝著高能量密度、長循環、低成本的方向發展,但安全是首要前提。“在這種情況下,我認為還是應該再緩一緩、穩定一下,等真正成熟再大批量往車上配套。”
動力電池產業化進展迅速,兩級分化嚴重,優質產能不足。在國內新能源汽車產銷量迅速增長的情況下,電池產業化進展也非常迅速,根據工信部車型數據統計,2015年電池裝機量16GWh、2016年28GWh、2017年36GWh,2020年的需求是100GWh左右,但是根據我們粗略估算2017年電池行業的年產能已達到200GWh,遠遠超過實際需求量。
動力電池的技術發展路徑
電池技術進展,下圖是我們做十二五規劃時的圖,到現在為止沒有太大的變化,這是因為現有體系正極材料、負極材料有哪些都是確定的,只是不同正負極材料的搭配,能夠達到不同的性能指標、能夠滿足不同車輛的使用。
具體來看,第一塊是現有電化學體系,已經比較成熟;第二塊是現在正在研發應該往產業化走,但是目前已經提前走到產業化階段了,原因是什么?就是因為長續航、高比能的要求和補貼政策的引導;第三塊是鋰硫、鋰空氣電池是未來的體系。
2015~2018年電池系統能量密度、成組率變化趨勢
2015年電池的系統能量密度是90Wh/kg,2017年是116Wh/kg,發展得比較迅速,相對來說還是符合發展規律的,但是到了2018年的4月份已經達到了137.5Wh/kg。為什么從2017年到2018年會有這么大的變化?由于新補貼政策的出臺。
2016年電池系統成組率是63%,2017年是67%,2018年前幾個月是74%,這是平均值。具體而言,2017年電池單體能量密度均值在173Wh/kg,系統均值在116Wh/kg,算出來的67%的成組率,這是從單體能量密度到系統能量密度的差異。
三元體系電池結構分析,方形、軟包和圓柱成組效率
圓柱單體能量密度均值187Wh/kg,系統均值在117.6Wh/kg,成組率62.89%;軟包單體能量密度均值171Wh/kg,系統均值在114.2Wh/kg,成組率66.78%;方形單體能量密度均值144.17Wh/kg,系統均值在105.5Wh/kg,成組率73.18%。
圓柱像18650的結構缺陷,排布的時候需要增加冷卻系統以及其他結構的這種排布使得它的成組率降低;方形成組率是最高的,最容易成組的;軟包,它的一個優點是單體可以做得很高,但是成組需加支架、散熱措施等,反而它的成組率可能趕不上方形電池,它們在未來的一段時間內還會是三分天下的狀態。
電池系統冷卻方式分析,自然冷卻、風冷和液冷
我們統計了2017年下半年某時間段的樣本,當時96款電池中有86款是自然冷卻,就像剛才講的那樣要想提升系統的能量密度有兩個辦法:一是緊湊化,二是輕量化,緊湊化的一個重要方式就是把能減掉的就減掉。自然冷卻是什么?就是什么也沒有,能夠不考慮風冷、液冷,把空間都留給電池,這也導致使用自然冷卻的越來越多。
以前不是這樣的狀態,在2015、2016年,特別是2016年下半年我們與很多車廠交流,他們的樣品設計很多是打算采用液冷的,在乘用車基本上都計劃采用液冷方案,但是到2016年底2017年補貼政策出臺的時候,這個狀態就開始改變了,2017年上半年液冷已經明顯減少。
動力電池一致性,電芯的一致性影響電動汽車續航里程的功率特性、放電能量特性、電池總壽命以及成本等
電池的一致性影響的不單單是它的性能,還有整體的安全性以及成本。電池的一致性好了,整體成本就會下來,會表現在哪幾個方面?第一你不用換,第二生產制造的成本攤薄。為什么LG和三星前兩年能打價格戰,現在他們還能打價格戰,這與他們生產制造工藝水平是有關系的。
動力電池起火原因分析
總結分析一下不完全統計的國內外電動汽車起火事故,看一下起火的原因。
事故的原因主要有充電起火,占到17%;碰撞起火,占到22%;無事故自燃,占到39%,這部分主要是指從電池部位先開始起火的事故;其他原因占到18%,主要包括電氣線路故障、電線老化、零部件故障等原因引發的起火,不是電池本身的原因;最后還有浸水起火,占到4%。
1+1>2的合作
在徐興無看來,大眾收購國軒部分股權是一次1+1>2的合作,“大眾利用國軒的電池生產基礎、經驗、研發能力和創新能力等。我們看重的是大眾的品牌實力,它不僅是世界第一大汽車公司,又有百年歷史的積累,和很強的研發、管控、生產能力以及合規性等。”
隨著汽車電動化的加速,動力電池產業的競爭也隨之加劇。徐興無認為,市場的激烈競爭必然會帶來產業的變化,“電池行業的趨勢就是一定會有洗牌。國內電池廠由原來的140~150家,慢慢變成70~80家,到今年只剩30~40家,未來三到五年間只會剩下不超過10家。”
對于此,徐興無指出,國軒將靠質量、成本和服務在競爭中取勝。“大眾規劃到2025年在中國的市場上投放150萬輛純電動汽車,需要電池100GWh。國軒當務之急是把這一塊做到極致、做到最好,從而將市占率進一步提升。”
目前國軒在行業內的排名國際第六,國內第三。“大眾入股之后,隨著未來產業格局的變化,國軒還能往上沖,不想當將軍的士兵不是好士兵,對于國軒來說,我們有基礎,有能力,一定會抓住當下的機會。”徐興無說道。
來源:中國 工業新聞網
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