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布局未來 動力電池多技術路線暗戰升級
原材料價格上漲、俄烏沖突、“雙碳”行動大幕拉開、新冠肺炎疫情反復、供應鏈受阻……2022年,汽車行業似乎正在面臨一次更艱巨的考驗。即便如此,新能源汽車的推廣仍在全球范圍內鋪開,為困頓中的汽車市場帶來一線希望。最新數據顯示,受中國和歐洲強勁需求的推動,2021年全球電動汽車銷量翻了一番,達到460萬輛,首次超過混合動力汽車。而在供應鏈的上游,動力電池行業正承壓前行,不僅產能快速提升,更有新技術推陳出新。一直以來,通過技術創新降低成本、搶占市場份額是企業的立足之本。記者了解到,在新能源汽車產業邁向市場化的新階段,動力電池企業之間的競爭,在某種程度上表現為不同的技術路線之爭。它們中既有市場前景較為明朗可期的量產產品,又有即將投入量產、應用效果待驗的創新技術,還有遠景更加美好、未來十分誘人的前沿成果。把握現在很關鍵,布局未來也重要,動力電池行業的多技術路線“暗戰”正不斷升級。寧德時代CTP3.0“麒麟電池”迭代而出作為動力電池行業的龍頭老大,寧德時代一直用技術創新推動汽車電動化發展。在官網上,其重點展示了CTP、CTC、高鎳及高電壓技術。相較于目前市場上的傳統電池包,寧德時代在業界首創了CTP(Cell to Pack)高效成組技術。這項技術通過簡化模組結構,使得電池包體積利用率提高20%~30%,零部件數量減少40%,生產效率提升50%,投入應用后可大幅降低動力電池的制造成本。據悉,傳統電池包能量密度平均為140~150Wh/kg,CTP電池包的則達到200Wh/kg以上。寧德時代在2019法蘭克福車展上首次亮相了CTP電池包,隨后與北汽新能源合作首次實現量產車型應用。經過幾年來的快速發展,寧德時代的CTP技術持續更新換代。今年3月,寧德時代首席科學家吳凱表示,該公司通過技術迭代,研發出第三代CTP技術,可應用于旗下磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,又稱“麒麟電池”。據悉,CTP3.0技術已量產就緒,預計今年4月正式上市。資料顯示,CTP3.0由平臺電芯模塊、可拓展電氣模塊、柔性可拓展熱管理模塊和柔性可拓展箱體模塊組成,其中電芯模塊依然采用方形電池的形式,能夠更好地利用整個電池組的空間。吳凱稱,麒麟電池的系統重量、能量密度及體積能量密度將繼續引領行業最高水平。“2023年將是電動汽車續駛里程突破1000km、進入大規模量產的關鍵時間節點,最新CTP技術在未來的重要性會大幅提升。”據他介紹,采用CTP3.0技術的磷酸鐵鋰電池能量密度可達160Wh/kg,三元鋰電池則可達250Wh/kg。值得一提的是,在相同條件下,采用CTP3.0技術的產品,電量可比4680電池系統高13%。此外,寧德時代還提出了CTC(Cell to Chassis)技術,將電芯與車身、底盤、電驅動、熱管理及各類高低壓控制模塊等集成,能使車輛續駛里程突破1000km;并通過智能化動力域控制器,優化動力分配和降低能耗,將百公里電耗降至12kWh以下。據悉,寧德時代將于2025年前后正式推出高度集成化的CTC電池。比亞迪“刀片電池”披荊斬棘與寧德時代一同在競爭中成長的,是一直堅持走磷酸鐵鋰技術路線的比亞迪。比亞迪不僅實現了動力電池的自給自足,還正憑借一己之力,以“刀片電池”披荊斬棘,拓寬外配之路。2020年3月,比亞迪正式發布刀片電池。刀片電池采用比亞迪研發的長度大于0.6m的大電芯,電池單體同樣向大容量進化,但電芯形狀更加扁平、窄小(長邊可定制變化,單體最大穩定長度可以達到2100mm),通過陣列的方式排布在一起,就像“刀片”一樣插入電池包內。通過一系列的結構創新,刀片電池在實現超級強度的同時,安全性能大幅提升,體積利用率也增加了50%以上,并且成本減少30%。2020年6月,首款配裝刀片電池的新車比亞迪“漢”上市,續駛里程達605km。而坊間不斷有刀片電池將配套其他車企的傳聞流出,涉及的對象包括特斯拉、現代、蔚來、小米等。進入2022年,比亞迪動力電池產能擴張的腳步依舊快速。1月,比亞迪產業園項目正式落地湖北襄陽,將建設30GWh動力電池及零部件項目。2月,一汽弗迪新能源科技有限公司動力電池項目開工儀式在長春舉行。據悉,工廠全部達產后,將實現年產45GWh的動力電池產能,為超過100萬輛汽車供應刀片電池。3月,比亞迪武漢黃陂基地開始建設;動力電池鹽城基地二期項目“云簽約”舉行。4月,比亞迪與貴陽市人民政府簽署投資合作協議;與浙江臺州仙居縣以“云簽約”的方式簽署戰略合作協議,年產22GWh刀片電池項目落戶當地。在中國電動汽車百人會論壇(2022)上,比亞迪董事長兼總裁王傳福提出,比亞迪繼續堅持插電混動和純電動“兩條腿,齊步走”戰略,堅持將磷酸鐵鋰電池作為正確的發展道路。他表示:“安全是新能源汽車發展的基石,成本則是必須面對的一項重要指標。當動力電池的性能邁過一定門檻后,能量密度的重要性在降低,安全、成本、循環壽命等指標的重要性在提升。比亞迪推出的刀片電池,不僅解決了安全痛點,還可以實現包體能量密度與三元鋰電池相當,循環壽命、安全系數更強。”同時,他還指出,磷酸鐵鋰電池不含稀有金屬鈷和鎳,從而可以避免被國外資本“卡脖子”,更加匹配社會資源承受度。蜂巢能源“短刀電池”闖天下蜂巢能源在2019上海車展上公開展示了長度600mm的短刀電池。2021年底,蜂巢能源發布“領蜂600”戰略,提出將2025年產能目標提升至600GWh,并加快短刀電池新品類的商業化進程。“市場并不缺動力電池產能,缺的是車規級高品質動力電池產能。蜂巢能源將推行電動全域短刀化。”蜂巢能源董事長兼首席執行官楊紅新表示,公司布局L300~L600的全尺寸短刀電池,涵蓋1.6~4C的全域充電范圍,適用于乘用車、儲能、商用車、工程機械、非高速電車等全域使用場景,涉及從無鈷、三元到磷酸鐵鋰的全域化學體系。據楊紅新介紹,電芯結構的長薄化是動力電池演化的行業共識,也是蜂巢能源在成立一開始就重點發力的方向之一。對于選擇全域短刀化的原因,他認為,短刀電池是基于第一性原理出發的科學選擇,具備高兼容性,適應不同場景和平臺。對于應用端企業而言,短刀電池可滿足高成組率、低成本、高安全的需求,而對于電池企業自身而言,其在良率控制和大規模工業化量產方面優勢明顯,同時,全域短刀化可規避大規模建廠的投資風險。據悉,在裝車配套上,2021年工信部發布的345批公告中,長城歐拉一款車型配套了蜂巢能源的L600短刀磷酸鐵鋰電芯。在生產制造上,2021年10月,蜂巢能源的首條短刀產線在位于常州金壇的二期工廠正式投產,該產線滿產產能將達到2.5GWh。蜂巢能源董事、工藝資深總監劉小安告訴記者,常州金壇工廠的勻漿、涂布、輥壓、模切、疊片、裝配是短刀電池生產過程中的主要環節,該公司圍繞這六大工序做了一系列的獨家創新。比如,對于采用疊片工藝的電池生產,疊片速度一直是行業痛點,蜂巢能源目前采用雙工位疊片,效率高達0.4s/片;已研發完成的下一代超高速刀片式電芯極組成型設備,疊片效率可以做到0.125s/片。據了解,蜂巢能源在全球規劃了11個生產基地,常州金壇工廠為其建設的首個車規級動力電池AI超級工廠,共分四期建設,總規劃產能68GWh。目前,一期、二期工廠已經正式投產,在二期工廠中建設了首條“短刀”電池量產線,滿產產能將達到2.5GWh。在此基礎上,蜂巢能源將打造短刀電池超級工廠,最終實現產能20GWh。億緯鋰能“押注”大圓柱電池在中國電動汽車百人會論壇(2022)上,億緯鋰能董事長劉金成接受記者采訪時表示,從化學體系或結構來講,不同技術路線的動力電池各有優勢,但長期發展是看未來對市場的適應性,以及能否從根本上滿足行業需求。他認為,大圓柱和疊片方案的磷酸鐵鋰電池將是行業主要的發展方向。大圓柱的三元鋰電池在安全方面有絕對優勢,將是配套中、高端車型的主流技術路線;疊片方案的磷酸鐵鋰電池具有經濟性,將是配套面向大眾市場車型的主流技術路線。劉金成還用了“四個極致”形容大圓柱電池的優勢:一是極致標準,可以做到設計、制造、回收的標準化;二是極致可靠,其結構穩定,全生命周期零應力,全尺寸不變形;三是極致制造,工藝縮短了30%,生產效率更高;四是極致體系,億緯鋰能的大圓柱電池實現了鎳含量90%,含碳硅的化學體系。出于降本的考量,國內造車新勢力對大圓柱電池表現出興趣。同時,它們也在觀望特斯拉實際使用大圓柱電池裝車后的效果。在這樣的市場背景下,億緯鋰能準備放手一搏,公布了大圓柱和方形動力電池的產能建設方案。據悉,億緯鋰能新生產項目將于2022年底陸續建成,2023年上半年投產,到2023年整體產能達到200GWh左右。比克電池46系和26系大圓柱電池“反攻戰”早在2015年,比克電池就率先量產了高鎳三元811+含硅負極的18650電芯。據悉,比克電池目前量產的圓柱電芯,普遍使用鎳含量88%或以上的三元鋰正極,硅復合物含量最高可達15%的負極,而正在研發的大圓柱電池將采用更加先進的體系。在中國電動汽車百人會論壇(2022)上,深圳市比克動力電池有限公司副總裁樊文光帶來了《大圓柱動力電池未來可期》的主題演講。在比克電池看來,大圓柱電池之“大”并不只在于尺寸,更在于步子之大、前景之大和挑戰之大。作為未來5~10年中高端電動汽車的最優解和電動汽車滲透率的突破口,圓柱電芯是目前主流電池形態中安全性最高的一類:第一,它的單體最小,可以分散風險;第二,每個單體由鋼殼或鋁殼保護,且都有獨立的卸壓裝置;第三,采用蜂窩狀排列,電芯之間天然留有空隙,電芯單體和外部之間也有很大的熱交換面積,可以保證電池包的絕對安全。據稱,目前不少新能源車企已敲定未來5~10年的動力電池方案,面向大眾市場的車型采用方形或刀片磷酸鐵鋰電池,中高端車型采用三元鋰+大圓柱電池的布局。樊文光介紹稱,比克電池目前共有46系和26系兩個系列的全極耳大圓柱電池產品。具體來看,46系電芯去年開始陸續有樣品批量交付,性能表現符合預期。26系則以26105鋁殼電芯為主,B樣品階段產品能量密度270Wh/kg,功率密度大于2000W/kg,配套車型的續駛里程可達700公里以上;12分鐘充電,可續駛500km以上,5分鐘快充,可續駛280km以上,純快充循環壽命800次以上。按照規劃,該款電芯將在2024年量產,屆時能量密度將達285Wh/kg。“根據我們了解的客戶需求,再結合行業的信息判斷,大圓柱電池電芯到2025年至少將占全球動力電池市場30%以上的份額,超過2021年全球動力電池的總需求量。”樊文光稱。據悉,未來幾年,比克電池將分兩個階段在國內國際市場擴充80GWh的電池產能,并持續發力。衛藍新能源混合固液電池量產在即在中國電動汽車百人會論壇(2022)上,衛藍新能源首席科學家、創始人李泓透露,公司正與蔚來汽車合作,計劃基于ET7車型,推出單次充電續駛1000km的混合固液電解質電池,電池包容量150kWh,單體能量密度為360Wh/kg。這款混合固液電池預計今年年底或明年上半年啟動量產。據介紹,衛藍新能源已開發出一系列產品,包括150Wh/kg針對大規模儲能的混合固液儲能電池、270Wh/kg針對無人機的高比能混合固液電池和300Wh/kg混合固液動力電池。在此基礎上,該公司還進一步開發了360Wh/kg混合固液動力電池,該款產品可以通過針刺、過充、擠壓等安全性測試,滿足電動汽車的要求。衛藍新能源認為,今后動力電池將朝著更高的比能量方向發展,同時電芯將從液體向更安全的混合固液和全固態方向發展。未來,動力電池和儲能電池的發展路線包括:基于高鎳和富鋰錳基的正極以及納米硅碳負極和鋰碳復合負極的電芯,可以滿足續駛里程達到1000km電動乘用車和電動飛機的要求;基于改性錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳錳尖晶石的正極材料,與高容量的負極材料匹配,針對續駛里程600km純電動汽車的解決方案;針對更低成本的儲能應用的鈉離子電池和固態磷酸鐵鋰電池的解決方案。需要指出的是,相關企業要想實現固態電池量產還需進一步鍛造產業鏈,優化和開發新的正極材料、負極材料、電解質材料、預鋰化材料、超級粘結劑、導電添加劑,以及新一代的金屬沉積的集流體,同時開發新的前段、中段和后段的工藝,實現工廠智能化。目前,衛藍新能源的第一大股東為合肥藍色里程創業投資合伙企業,持股比例19.2%。其中,藍色里程的投資人包括蔚來汽車創始人李斌。此外,衛藍新能源的其他投資方還包括小米、吉利和華為等公司。SES混合鋰金屬電池決戰明天動力電池距離實現“超越”,可能還差一個電化學體系顛覆性創新的距離。成立于2012年的SES電池公司,就是要實現這樣的愿景。據SES創始人、首席執行官胡啟朝介紹,其鋰金屬電池技術包括三部分,一是Hermes,新材料研發平臺;二是Apollo,車用鋰金屬電池的工程制造能力;三是Avatar,人工智能安全監測軟件。2021年,SES對外展示了第一款車規級鋰金屬電池,根據初步的測試數據,其容量達到107Ah,能量密度為417Wh/kg、935Wh/L,重量不到1kg。據稱,這是全球首款100Ah以上的鋰金屬電池,也是世界上最大的鋰金屬電池。在2015年,SES做過一次重要的技術路線調整,從全固態鋰金屬電池路線轉向了現在的混合鋰金屬電池路線。此后,SES的商業化進程一直在加速。目前,SES與通用、現代、本田三家車企一起進行A樣品的聯合開發,這也是全球第一款鋰金屬車用A樣品的開發。按照目前的計劃,明年進入B樣品,后年C樣品,2025年正式投入量產。SES宣稱研發的混合鋰金屬電池有三大優勢:一是鋰金屬負極的材料創新,讓電池能量密度可達到400~500Wh/kg;二是電解液,希望從根本上改變鋰枝晶的生長方式,提升電池的安全性;三是算法,利用人工智能監測電芯在整個生產、運行環節的健康狀態,通過大量的細節數據建立模型,對風險進行精確預測。作為SES全球化戰略布局的一個重要環節,SES于2018年在上海嘉定建立了生產研發中心,現在這家中心正在升級為全球第一個1GWh鋰金屬電池超級工廠。今年3月,SES在上海正式啟動了首個A樣品鋰金屬電池的生產和測試。目前,SES在不斷擴展波士頓總部的研發團隊,同時在韓國建設第二個生產基地,以響應更多車企的需求。在國內,SES的投資方包括上汽、吉利、富士康、天齊鋰業等。
來源:中國汽車報網
固態電池:行業下一個熱門“賽道”
隨著車企對動力電池的需求持續增加,無論是電池企業還是汽車企業,都在紛紛布局動力電池,甚至還有一些跨界而來的企業也參與其中。行業發展呈現出繁榮向上的喜人景象,產業創新速度加快,技術迭代周期縮短,新技術、新材料、新工藝的出現為全球汽車電動化提速提供了技術支撐。被稱為“下一代動力電池方向”的固態電池,已成為行業關注的一大熱點。近日,日產汽車發布2030愿景,將電驅化(純電動、插電式混合動力)作為核心戰略,提出2024年固態電池試點生產,2028年配套裝車。11月29日,日產汽車發布“日產汽車2030愿景”(Nissan Ambition 2030)戰略。日產汽車計劃投資2萬億日元(約合1128.4億元人民幣),到2030財年,推出23款電動化車型。同時還將加大在全固態電池、無鈷電池等領域的投入。此外,日產汽車還將與合作伙伴一道,提升電池產能,降低電池制造成本,全方位布局電池產業鏈。傳統車企轉戰電動化在新能源汽車市場,與特斯拉、比亞迪等電動汽車先行企業相比,日產等傳統車企的腳步,顯得有些遲緩。而電動汽車處于快速更迭時期,隔三差五地看到企業有新車型推出。在2030愿景中,日產汽車將電驅化作為企業長期發展戰略,計劃投資2萬億日元,快速推進電驅化產品布局和技術創新。同時,日產汽車計劃到2030財年,推出23款電驅化車型,包括15款純電動車型。其中,日產和英菲尼迪品牌的電驅化車型占比將超過50%。基于對全球化市場的良好預期,日產汽車計劃至2026財年,提升核心市場電驅化車型的銷售占比。其中,在歐洲市場,日產計劃推出的電驅化車型銷量,將占其車型總銷量75%以上;日本市場,其電驅化車型銷量將占其車型總銷量的55%以上;中國市場,日產電驅化車型銷量將占其車型總銷量的40% 以上;美國市場,截至2030財年,日產計劃推出的純電動車型銷量將占其車型總銷量的40%。日產汽車公司首席運營官古普塔(Ashwani Gupta)表示:“日產汽車不斷追求創新,并積極推動電動車型的革新。在新的愿景下,我們將繼續引領、加速向電動車型的轉變,用更有趣的駕駛體驗來吸引消費者,提高產品的接受度,創造一個更清潔的世界。”在“日產汽車2030愿景”發布會活動現場,日產汽車還亮相了四款全新概念車型,其中包含兩款純電動SUV、一款純電動跑車和一款純電動皮卡,憑借先進的技術組合,將帶給駕駛者更為舒適周到的體驗。短短的十來年,電動汽車從最初的零星閃現,到現在的燎原之火,其前途可謂廣闊。汽車行業一直看好新能源汽車的未來。此前,在新能源汽車市場前猶豫不定的傳統車企——日產汽車,現在也堅決果斷地進軍新能源汽車行業,大手筆布局全產業鏈,可以預見新能源汽車的美好未來。技術迭代推動行業進步新能源汽車行業高速發展,其核心在于以動力電池為核心的關鍵零部件技術的不斷迭代提升。當前磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池已成主流,不過著眼于技術發展,不少企業、研究機構開始加大固態電池研發投入。動力電池的迭代歷程,也是新能源企業技術不斷創新提升的過程,因而眾多企業的發展核心,都在于對電池技術的迭代更新。當前電池行業存在電池能量密度、安全性、成本等方面需要不斷優化提升的問題。固態電池以其能量密度高、安全性好等優點,可以很大程度上解決行業的這些痛點,或將成為未來電池技術的主流方向。日產汽車在電動化上雖落后一步,但其野心卻不小,借助固態電池技術,深度介入不同的細分市場,推出更多性能強勁的電動車型,或將成為日產電動化之路上的一大“殺手锏”。“日產汽車2030愿景”顯示,日產汽車計劃于2024財年在日本橫濱建造有關固態電池的試點工廠,并于2028財年推出搭載獨創全固態電池(ASSB)的電動車型。電池成本方面,日產計劃到2028財年將全固態電池組的成本降至75美元/kWh,同時通過不斷的創新,未來會將成本進一步降低至65美元/kWh,以實現電動車型的經濟性。在技術更新的基礎上,日產汽車還將建立全球電池供應系統,進一步降低成本,讓大眾出行變得更加便捷高效。固態電池全球化布局在動力電池新一輪的競賽中,固態電池已經成為關注熱點。企業全球化布局,促使固態電池成為未來電池行業的發展新方向。企業也將固態電池作為一種競爭實力,希望走在行業競爭的前端。盡管目前全固態動力電池尚處于研發、探索、和實驗階段,走向應用尚需時日,還有一些技術亟待突破,但全固態電池必將走向產業化已是行業共識,汽車業和電池業均對其寄予厚望。寧德時代、蜂巢能源、贛鋒鋰業、三星SDI、SKI、LG新能源、松下電池等企業都在加緊對固態電池的研發和推進。蜂巢能源聯手中科院建設固態電池技術研究中心,計劃于2025年在其量產車上搭載能量密度達350-500Wh/kg的固態電池。目前其在半固態電池技術研發方面已有突破,并率先推出了首款基于無鈷材料體系的“不起火、自愈合”的“果凍電池”。與此同時,汽車企業與電池企業在固態電池布局的路上,攜手合作,共同推進固態電池技術不斷走向成熟,也成為全球新能源汽車產業鏈發展的一大亮點。目前,現代、豐田、寶馬、大眾、通用、本田等全球主流車企已經著手布局,紛紛加碼固態電池。現代汽車計劃在2025年試生產配備全固態電池的電動車,并計劃于2027年部分批量生產,在2030年左右實現全面批量生產。目前其正在與三星SDI、SKI和LG新能源在內的電池企業進行合作,以推進固態電池的開發和量產工作。德國大眾汽車與美國新興固態電池企業Quantum Scape(簡稱“QS”)合作,將于2024年建立1GWh試生產線,通過在大眾高端車型上搭載,實現其鋰金屬固態電池的商業化量產。QS今年1月宣稱其固態電池產品能量密度超過1000Wh/L,完成近1100次的循環測試,仍可保持80%以上的容量。面對固態電池極具潛力的發展前景,全球多個國家也從頂層設計和扶持政策上予以推動。日本和德國將固態電池作為發展目標,美國側重于成本降低;而我國則出臺了發展規劃,國家《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035)》,把固態電池上升到國家層面,計劃到2030年實現液態電解質演變為固態電解質。固態電池之所以如此受關注,根本在于其應用上會更安全、能量密度更高、循環安全性更強、市場潛力巨大等優點,對企業有著極大的吸引力。但是其工藝和技術目前還很不成熟、成本居高不下,是其在短時間內難以被量產的最大阻礙。當然,固態電池技術目前存在的這些痛點和不足,隨著車企和電池企業的深度探索,以及產業鏈機構專家們的努力,必將會被逐一攻克或解決,并最終實現量產應用。
來源:電池中國網
一季度動力電池項目與儲能項目匯總
2022年一季度,盡管有疫情的肆虐,盡管有春節假期的“阻隔”,卻始終沒有阻擋儲能企業對項目的熱情,在這三個月的時間里,不僅有三十余項動力電池項目火熱開展,還有將近七十余項儲能電站項目開工。國際能源網/儲能頭條(微信公眾號:chuneng365)統計發現,29個儲能相關項目已簽約或動工,未來新增產能將達到648GWh。動力電池項目:無懼鋰荒在蓬勃的新能源車市場面前,鋰資源的日益供貨緊缺、電池原料的瘋狂漲價似乎都成為不足考慮的事情,大手筆投建動力電池生產基地已經成為各大廠商在動力電池領域圈地跑馬、開疆拓土的必經之道。一季度,一共有29個項目或者簽約或者動工。待這些項目完成,將增加648GWh的產能。這里邊有中創新航、遠景動力、欣旺達等“老牌”動力電池企業,也有贛鋒鋰業、春蘭集團、清陶能源等新近闖入動力電池的企業。其中中創新航、蜂巢能源、欣旺達都有三個項目開工,遠景動力、寧德時代、比亞迪也各有二個項目開工,保持了老大哥的銳氣。2022年一季度動力電池項目匯總表以規模取勝以成潮流:以中創新航和遠景動力為例。中創新航在一季度斬獲了兩個大項目,廣州基地和眉山基地。在從中航鋰電改名之后拿到的武漢基地項目已經完工一期,3月二期項目啟動建設。于1月成功簽約的廣州基地裝機規模達到50GWh,投資規模達到200億元。廣州基地主要產品包括動力電池和儲能系統。項目分兩期建設,致力于打造行業領先、綠色智能的標桿產業基地。于3月簽約的眉山基地項目只公布了投資規模數字,達100億元,建設規模至少在20GWh。3月在眉山的項目也包括動力電池及儲能系統,中創新航在眉山市投資的第二個項目之前動力電池正極材料項目后,就在2021年年底,中創新航剛與四川彭山經濟開發區在眉山簽訂鋰電正極材料項目投資協議,建設年產10萬噸鋰電正極材料項目,計劃總投資約18億元。2021年4月遠景動力除了項目規模突出,還強調了“零碳”二字。遠景科技集團曾公開表示將于2022年年底實現全球業務運營碳中和,2028年年底實現全供應鏈碳中和,成為國內最早承諾實現全價值鏈碳中和的企業。在國內遠景科技集團建設了三座零碳產業園,分別位于江蘇無錫、湖北十堰和內蒙鄂爾多斯,均部署有均部有動力電池與儲能電池產線。其中,無錫基地規劃產能20GWh,一期項目已于2021年實現量產,二期項目在今年2月正式開工;十堰基地規劃產能40GWh,其中一條產線計劃在2022年底前投產。不僅如此,遠景的“零碳”建設還走向了海外,2021年,遠景在杜埃建設法國第一座數字化、綠色的動力電池超級工廠;并在英國創建世界首個集汽車生產、電池制造、智能電網、可再生能源電力系統的零碳新工業區;今年3月,遠景動力宣布將在美國設立第二座智能電池制造基地。整體來看,遠景動力已在日本、美國、法國、英國布局了10大生產基地和多個研發與工程中心,零碳電池規劃產能到2025年將超過300GWh。就近建設成為趨勢:除了老牌動力電池公司在今年一季度布局,今年1季度還殺出數匹黑馬。2月27日,捷威動力20GWh鋰電池生產基地項目在安徽滁州天長市簽署,捷威動力將為此投資100億元,產品類型涵蓋磷酸鐵鋰、三元材料體系,計劃于2023年底前投入使用。事實上捷威動力已經在天津、嘉興、鹽城、長興都建立了電池生產基地。捷威動力更看重的是蘇、浙、皖長三角核心區域的布局,其目前規劃2025年實現100GWh的電池產能規模。不僅如此,就在前一天,捷威動力剛剛與奇瑞新能源在簽署戰略合作協議,奇瑞新能源擬采購捷威動力未來3年共計約50億元金額動力電池。天長的基地大規模無疑將對這一供貨協議提供強有力支持。從這一點也可以看出,整車廠的建設在一定程度上也會對動力電池的基地建設產生影響。今年安徽省公布了8000多項重大項目,其中大批與新能源車及動力電池相關的項目,這其中與奇瑞重鎮蕪湖、比亞迪起點合肥有極大關系,當動力電池生產靠近整車廠之時,無論是物流還是產品質量控制都將產生正向影響。14省市動力電池裝機規模統計表這一點從寧德時代的一個布局也可以看出來。2月19日,寧德時代瑞庭電池基地項目、智能科技項目落戶上海臨港新片區,該項目將致力于研究低能耗長續航動力電池系架構及控制系統集成開發和應用、高效能電池系統熱管理及低溫環境應用技術研發應用及多層級電池安全防護技術研發。但從其建設地可以看出,更多的考慮因素是方便為特斯拉上海超級工廠供貨。將產品線靠近整車廠,就近提供貨源,這是一個趨勢。另外一個趨勢是,將電池基地建在臨近原材料產地。江西、四川都在成為動力電池巨頭們關注的重點區域。儲能電站:大風正起目前,全國已有20多個省(區、市)出臺了新能源配建儲能相關政策,很多政策都要求新能源項目配置5%—20%、1—2小時的儲能項目。除了這些被強制要求配置的系統,各個有志于從儲能領域挖掘商業盈利模式的企業也在建設儲能電站中投入了熱情和資金。共享儲能電站大行其道:共享儲能是儲能領域挖掘商業利潤最為突出的一個方向。共享儲能電站大批量出現是一季度的一個特色。這其中,龍源電力是投建主力,其中龍源電力在2月17日一共發布了5個共享儲能電站的可研編制招標,這五個項目都位于甘肅省。除了甘肅,龍源電力還在安徽省投建了一座1GWh的共享儲能示范基地,顯示了龍源電力在共享儲能電站發力的決心。除了甘肅省、山西、新疆、山東也都是共享儲能建設重鎮。從表中可以看出甘肅在1季度有進展的共享儲能電站有7座,山西則有四座,山西省的四座共享儲能電站都是屬于在1月份山西省公布的山西首批“新能源+儲能”試點示范項目。2022年一季度共享儲能電站推進情況表新能源企業建設在項目配置的儲能系統普遍為自建自用模式,儲能資源不能得到充分利用。此前國內外的儲能應用主要有3種情況,即電源側儲能,主要調節電廠平滑出力曲線,參與一次調頻;負荷側儲能,主要利用峰谷用電差價適時充放電,節約用電成本;電網側儲能,主要用于電網調峰、調頻,確保電力穩定供應。而共享儲能是以電網為依托,將電源、用戶和電網三方儲能資源進行全網優化配置,在滿足電源、用戶自身儲能需求之余,也可以靈活調整運營模式實現全網共享儲能,并由此形成比較成熟的商業模式。獨立儲能電站商業光芒日顯:一季度共有19座獨立儲能電站從簽約到并網發電,各有進展。19個項目累積規模達到5229MW/5930MWh這些儲能電站的投建主體包括平高集團、國網山東電力、上海電氣等公司。這其中山東的獨立儲能電站盈利最早見到曙光,已經有華電滕州新源熱電有限公司滕源華電儲能電站和三峽新能源(慶云)關家三峽儲能電站、國家電投海陽101MW/202MWh儲能電站也被納入山東省電力現貨市場。另外華能山東公司黃臺儲能電站也已經具備自主參與電力現貨交易資格。2022年一季度獨立儲能電站項目建設情況匯總表電網側儲能電站也有三個分別投入運營:這其中東莞兩座儲能電站是由南方電網所投建,而江北儲能電站則為平高集團所投建。2022年一季度電網側儲能電站匯總表用戶側儲能電站潮起:儲能電站在功用中常常因使用主體對象的不同而分為用電源側儲能、電網側儲能、用戶側儲能。嚴格說來,無論是獨立儲能電站還是共享儲能電站,都是為了幫助新能源發電的消納而來。除了發電側儲能之外,一季度電網側儲能電站和用戶側儲能電站也都有投建。其中重慶兩座用戶側儲能電站實現并網運行,上海和廣東也各有一座電站建設進行招標。2022年一季度用戶側儲能電站匯總表長時儲能電站繼續拓展應用空間:儲能電站基本以磷酸鐵鋰電池和三元電池為儲能系統,但是在火熱的一季度,也有六座與鋰無關的儲能電站有了新進展。其中在大連的全釩液流儲能電站吸引了很多人的關注。電化學儲能中的釩液流電池技術是長時儲能中最有希望規模化的一支。在長時儲能越來越受到關注的當今,釩液流儲能系統的技術進步尤其為人所關注。除此之外,還有三項壓縮空氣儲能儲能電站進行簽約,分別位于江西九江、湖北應城和山東泰安。壓縮空氣儲能和抽水蓄能一樣具有投資大的特點,葛洲壩能源在九江投建的項目投資額達到80億元,規模達到6GWh。華電電力投建的山西朔州飛輪儲能項目也在3月開建,這一項目目采用5MW/5MWh鋰電池儲能和2MW/0.4MWh能量型飛輪儲能組成混合儲能系統,這這是混儲系統首次在國內電網調頻場景中應用。在青海,龍源電力投建一個熔鹽儲能儲熱項目,這一項目是青海新型儲能示范項目之一。2022年一季度非鋰儲能電站匯總表山東甘肅廣東項目最多:從儲能電站投建單位可以看到國企依舊是投建主力。其中平高集團、國網山東電力、三峽新能源、國家電投都在努力耕耘,也有數座電站由私營企業投建,其中包括寧德時代參與的江門匯寧項目、陽光新能源、天合光能來參與。從項目地來看,山東是建造“大戶”,甘肅則在一季度立了多個共享儲能電站項目的flag。廣東作為用電大戶人家也非常關注儲能電站的建設。16省區市共享儲能電站數量統計表轟轟烈烈的一季度已經過去,簽約的項目在也陸續執行中,相信在接下里的二季度也照舊是建設“高熱”期。
來源:國際能源網
電池成本大幅增加 各方努力穩定市場
近期,受產業周期、疫情、國際局勢緊張等多重因素影響,電池制造業上游原材料成本漲幅不斷擴大,每噸電池級碳酸鋰價格在一年內增長10倍。有業界人士認為,這已經背離了供需規律,是非正常增長。中國汽車工業協會副秘書長陳士華表示,從需求角度判斷,鋰電池價格上漲或將還會持續一段時間。不過,在主管部門調控和各方努力下,動力電池價格將逐步回歸理性。電池原料全線漲價“不漲撐不下去”已經成為電池企業最無奈,卻也是最真實的心聲。電池漲價的原因主要是原材料全線漲價。動力電池主要原材料包括正極材料、負極材料、隔膜和電解液等,這些原材料受鋰、鎳、鈷等大宗商品或化工原料價格影響較大。根據中國汽車動力電池產業創新聯盟的數據,從2021年初到2022年3月,正極三元鋰材料均價從12.4萬元/噸上漲至36.8萬元/噸,漲幅高達196.8%;漲幅更為離譜的磷酸鐵鋰材料均價由4萬元/噸飆升至16.2萬元/噸,漲幅為305%。在整個產業鏈中,上游原材料的漲價更令人瞠目,鋰輝石漲幅達到了444%,均價從2.5萬元/噸漲至13.6萬元/噸,這直接導致電池級別的碳酸鋰均價從 5.3萬元/噸上漲至 49.5萬元/噸,833.9%的漲幅。從已發布業績的上市公司中可以看到,多家鋰電池產業鏈上游企業凈利潤大幅度上揚。主管部門統籌應對動力電池作為新能源汽車的核心部件,其成本占比約為40%左右。近期原材料漲價引發的連鎖反應,已引起行業主管部門高度關注。工信部日前組織召開動力電池上游材料漲價問題座談會,要求產業鏈上下游企業加強供需對接,協力形成長期、穩定的戰略協作關系,共同引導鋰鹽價格理性回歸,加大力度保障市場供應,更好地支撐我國新能源汽車等戰略性新興產業健康發展。中國科學技術協會主席萬鋼直言,電池材料價格的快速增長,尤其是去年下半年以來已經背離了供需需求的增長,產生了一種非正常的增長。新能源汽車行業想要提升電池供應材料的供給水平也要依靠發展與管理,需要圍繞資源開采與提煉、電池技術研發創新、回收利用系統建設等方向來推動科技創新。萬鋼建議要在低鎳、低鋰、低鈷或者無鈷電池的研發方向上發力,以解決被上游 “卡脖子”的風險。同時,對于鋰及其他動力電池原材料交易市場必須加強管理。萬鋼強調要在國際物流渠道與貿易流程化方面加強國際合作,以保障全球動力電池材料的供應。工信部副部長辛國斌強調一定要推動關鍵原材料價格回歸理性。如果原材料價格不能回歸理性,將對中國新能源汽車產業帶來極大影響。中國汽車工業協會副秘書長陳士華表示必須開展保供穩價工作,“該擠擠水分了!總不能逼著動力電池和新能源汽車生產企業限產、停產給你看吧,那時沒有贏家。”中國科學院院士歐陽明高預計兩三年后將恢復完全的供需平衡,甚至到了2025年還將出現電池產能過剩的局面。專家們認為,全球鋰資源的可采儲量在2005年到2010年之間提升了400%,如今探明的可采儲量達到了2200萬噸,如果以NCM811電池來計算,可以生產227TWh的動力電池,即便每輛車都搭載100千瓦時的電池,仍可滿足22.7億輛電動汽車的生產需求。與此同時,當市場需求逐漸增大,鋰資源會出現新的勘測量與可采儲量,資源上一定可以滿足新能源汽車產業的發展需求。此外,新能源汽車產業對于鋰資源并不是一次性使用,專家預計2030年之后動力電池的回收再利用將形成規模產業,預計2025年將有1.25億千瓦時的回收量,也將極大緩解上游原材料開采不及時帶來的壓力。屆時,恐慌性庫存儲備帶來的需求將回歸正常,但是歐陽明高也建議要在當下采取有力措施打擊囤積居奇,以抑制原材料價格在短期內出現大幅波動。擴產創新多管齊下國內電池級碳酸鋰價格近期已呈現企穩趨勢,價格漲幅出現回落。業內人士分析,寧德時代、比亞迪、中創新航等多家動力電池企業今年已開工總投資近千億元的新項目,預計將新增產能超200GWh。隨著上述項目投產、車企自建或合建電池廠,動力電池供需緊張勢必大幅改善。有專家認為,今年下半年上游原材料價格瘋漲勢頭將得到扭轉。作為電池行業龍頭企業的寧德時代在近期提出了新的抵抗原材料漲價風險的方案,推出新型電池,高技術實力,以減少對原材料的損耗。寧德時代透露將在4月推出第三代CTP電池技術,其內部將其稱為 “麒麟電池”。據了解,第三代CTP技術具備極速、無損、安全、高效等特點,能夠適配磷酸鐵鋰和三元鋰兩種電池體系,對應能量密度分別達到160Wh/kg、250Wh/kg以上,在相同的化學體系、同等電池包尺寸下,其容量相比特斯拉推出的4680電池可以提升13%。比亞迪在日前的電話會議上也提出了刀片電池新的產品技術研發路線,刀片電池的規模效應、良率提升可以帶來成本優化。比亞迪方面表示,刀片電池發布后便引領市場,使磷酸鐵鋰路線重回主賽道,在化學成分、結構、生產工藝上都具備極高競爭力,助力公司車型競爭力顯著提升。而純電動車在500-600km續航里程水平下,整車對電池的要求已經發生了根本的改變,電池的能量密度重要性在降低,電池的成本、循環壽命、安全性等要求將會更高。公司亦會將刀片電池成本方面作為研發重點之一。圖片(來源: 中國工業報/作者:郭宇)
來源:中國工業報
追趕中韓廠商 推進海外找礦:日本擬擴大車載蓄電池產能
參考消息網3月18日報道據共同社網站報道,日本政府已開始討論設定2030年前后日企生產蓄電池的目標。報道表示,蓄電池對于普及純電動汽車不可或缺。近年來中韓廠商發展迅猛,日企已逐漸失去以往的優勢。日本政府最快將在今年春季匯總寫有上述支援方向性的國家戰略。據報道,日本政府已提出目標——到2030年將搭載在新能源汽車上的車載蓄電池國內產能提升至100吉瓦時,未來還將新增海外工廠的生產。積蓄通過太陽能等可再生能源發電所產生電力的“定置型”蓄電池重要性與日俱增,預計也將寫入目標之中。隨著蓄電池市場擴大,作為材料的鋰或鎳等原材料需求或將激增。另一方面,以俄羅斯為主要產地的鎳因烏克蘭局勢緊張出現了供應隱患。在推進采購方多元化成為課題的情況下,日企向海外開采項目出資時,將允許日本石油天然氣公司和金屬礦物資源機構(JOGMEC)也能出資超過二分之一,從而助力日企獲得權益。日本經濟產業省稱,日企車載鋰離子電池的市場份額在2015年按容量計算占到40%,但到2020年降至21%。相反,中國廠商從28%升至37%。中國的寧德時代新能源科技公司與豐田汽車等全球車商合作,影響力不斷提升。
來源:參考消息網
美媒:美車企競相研發電池技術
美國汽車制造商及其供應商正在競相研發更便宜、儲能更大且充電速度更快的新一代電池。電池的化學構成已經成為通用汽車、豐田、福特和大眾等公司董事會以及白宮討論的最熱門話題之一。在政府的資金和技術支持下,這些大公司正在熱烈歡迎致力于改造電池的初創企業,這樣它們就不會被電動汽車帶來的工業革命落下。由于消費者對電動汽車的需求迅速增長,汽車制造商正在上“電池化學速成班”。如今,電池占到電動汽車成本的四分之一至三分之一。這些電池大多是由少數亞洲公司生產的。就連在電動汽車市場上占據主導地位的特斯拉也依賴亞洲供應商,并尋求將更多制造業務引入國內。斯特蘭蒂斯公司等汽車巨頭正在向“因子能量”公司之類的初創企業提供大量現金。“因子能量”公司在波士頓附近沃本的一個辦公園區擁有不到100名員工。美國能源部正在考慮為生產電池或供應生產電池所需零部件及重要礦產的企業提供資金支持。統計顯示,已有至少10份申請等待該機構審批,要求獲得總額逾1500萬美元的資金以支持電池相關項目。
來源:上海熱線