現實很骨感。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者,都對純固態電池商用表示悲觀,對于半固態電池,則存在分歧。
論壇上,圍繞“固態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創新實驗室前瞻技術部部長郭永勝,安馳科技總經理、創始人徐小明,以及北汽集團副總經理廖振波等嘉賓展開了一場深度溝通。
論壇現場
除了固態電池、半固態電池,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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半固態發展有爭議
車企和電池企業對半固態電池的應用前景存在分歧。
作為整車企業代表,北汽集團副總經理廖振波和孚能科技董事長王瑀非常看好半固態電池的前景,安馳科技總經理、創始人徐小明也認為半固態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電池商業化價值存在疑慮;寧德時代21C創新實驗室前瞻技術部部長郭永勝則認為半固態電池的能量密度不會有提升。
(1)正方:半固態電池解決安全問題
廖振波有著30多年的整車工作經驗,并且曾任職比克電池總裁,對整車企業和電池企業都有很深刻的認識。
北汽集團副總經理廖振波
在廖振波看來,目前車企業亟需解決的問題是從原來追求的第一要素能量密度、成本,轉變為現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量事故就要召回,這樣給整車企業的損失是非常大的,所以現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,所以整車企業最重要的是講究安全。”
廖振波認為,固混電池當5%-10%是液態的時候,應該是比較安全的,同時能量密度也滿足汽車企業的要求。他強烈呼吁這些電池企業,趕快將固混電池產業化,給整車企業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,甚至半固態,很重要的一點,是因為生產固態電池,設備是要改造的。
“因為即便是半固態,至少有10%-15%的工藝設備要改變,電池企業對設備的精度是存在擔心的,一旦產線生產合格率不高的話,成本很高。”廖振波說。
在安馳科技總經理、創始人徐小明看來,2030年之前,純固態電池很難看到,即便看到真正的固態,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。
安馳科技總經理、創始人徐小明
王瑀也認為,半固態肯定是發展方向。“誰也不愿意在生產電池過程當中有隱患,用了半固態電池,你的工廠再不會出現起火的問題。”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,從設計到生產到使用,然后到整車工況安全邊界的監控,最后做到電池的安全。
(2)反方:商業化價值不大、能量密度沒有提升
雖然車企期盼很大,對半固態、固態電池,一些電池企業仍存在一定疑慮。
在楊紅新看來,半固態電池技術解決了可以量產的問題,但是不代表可以大規模商業化。大規模商業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,“現在我們找不到半固態電池的核心賣點在哪里。”
楊紅新認為,半固態的成本會增加、產線要調整,不過第一代產品對產線的影響不是很大,所以,技術問題可以解決,可以量產,但是大規模商業化,這個有相當的不確定性。產品方面,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創新實驗室前瞻技術部部長郭永勝則認為,第一代固態電池產品,能量密度上不會有所提升。
寧德時代21C創新實驗室前瞻技術部部長郭永勝
郭永勝在研發過程中,將固態電池按照正負極來分成三代。
第一代就是現在傳統的電解液換成固態電解質,正負極和傳統用的是一模一樣,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,大家說的固態電池,目前大多還處在第一代。但是第一代固態電池提升能量密度比較困難,因為固態電解質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,它的重量就會增加,電池能量密度就會下降。”郭永勝說。
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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月份左右發布鈉離子電池,該消息引發了動力電池行業的廣泛關注。
對于鈉離子電池的應用前景,這幾位車企和電池企業代表的觀點基本相同,鈉離子電池的優勢是成本低,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,挑戰還是非常大的。“可能對于一些鉛酸和鐵鋰有替代,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,從資源保障的角度考慮可以去發展一下,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,人類社會發展還是要技術進步帶動人類社會的發展。”
王瑀表示,NCM811的安全是完全可控的,“只是我們現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,現在還做不到,但是未來一定可以做得到。”
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,現在又回到622和523,這是技術的倒退。“雖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。”
廖振波舉了一個例子,4.8米車長的SUV,電動車和傳統車相比,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的,例如摻硅補鋰技術,但是生產線會發生變化,可量產的挑戰性非常大,困難在于工程化的實現。
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。“這一輪的漲價只是一個小小的漣漪而已,不會有大的波動。”
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,希望電池企業不要有超額的利潤,“我們整車企業沒有一家純電動汽車企業是盈利的,但是我能看到這些上市公司的電池企業,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。”
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
作者:電動汽車觀察家
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