特斯拉将采用LG新能源的NCMA电池 高镍电池为什么变得“吃香”呢?

2021-12-20      1136 次浏览

近日,从海外媒体获悉,特斯拉有望成为首家使用LG新型NCMA(镍、钴、锰、铝)锂电池的车企,据了解,该电池的钴含量将大大减少,而镍含量则高达90%,进一步降低成本。


去年12月份,外媒报道称,LG能源解决方案将为特斯拉供应NCMA电池。NCMA四元锂电池采用镍、钴、锰、铝四种金属作为正极材料,相比于此前的NCM三元锂电池新增了铝元素。其中,镍的比例高达90%,而钴的比例比以前更低。


据了解,LG一直在致力于超高镍NCMA锂电池的研究,这个概念是由韩国汉阳大学及韩国本土动力电池企业在2016年提出的,该电池不仅可以使成本大大降低,还具有提升电池能量密度、改善充放电性能等优点。


特斯拉近年来也一直在寻找“低钴高镍”的电池化学物质,并通过自研或跟其他厂商合作进行电池革新。根据此前报道,特斯拉曾与LG达成协议,将使其中国工厂的锂电池产量增加一倍以上,来满足上海超级工厂特斯拉ModelY对于电池的需求。值得一提的是,LG还宣布将生产与特斯拉4680电池相同规格的新产品。


自问世以来,动力电池就在不断进化演变,变的是成分内容与比例,不变的是能量密度与安全的双诉求。高镍电池的登场,一举把镍从幕后推至台前,顿时成为香饽饽,镍之角逐,悄然开场。


当今世界的竞争主要是先天资源的攫取与后天技术的垄断。


先天资源就是自然资源,比如暗藏各种金属的矿物、化石燃料、森林、甚至连廉价的水也都是先天资源。


镍,就是潜藏在矿物中的一种稀有金属,目前已知含镍矿物约50余种,其价值最初是应用于合金钢等行业,后逐渐应用于电池领域,并迅速崭露头角。


高镍三元成本将比铁锂更低


当前,磷酸铁锂电池市场价格已低于700元/kWh,较三元电池性价比优势明显;这也是不少畅销车型选装磷酸铁锂电池的主要出发点。但从长期来看,不少业内人士认为,通过能量密度的进一步提升,高镍三元有望从系统级成本上接近或低于铁锂。


根据华经产业研究数据,随着后续高镍工艺成熟,且CTP等技术开始商业化应用,高镍三元成本下降曲线更陡,预计2023-2024年高镍三元成本将低于5/6系三元,2027-2028年成本将低于磷酸铁锂电池,最终理论成本比磷酸铁锂电池低10-15%。


“高镍材料大规模的生产,它的制造成本会降低,同时一些目前运用于铁锂的模组技术也会最终运用于三元,再往下到2030年的时候,随着对于三元电池有价金属的回收,预计它的全生命周期成本相比铁锂会更有竞争力。”业内人士分析道。


中金公司预计,至2025年高镍三元与磷酸铁锂的价格可分别下降至650元/kWh与530元/kWh,价格差将由目前的近30%,缩小至20%左右。同时,预计至2025年,乘用车领域高镍三元与铁锂的系统能量密度可达到220Wh/kg与160Wh/kg。其中高镍三元若使用CTP技术,则能量密度有进一步提升的空间,而铁锂提升的空间则较有限。


“从车企的角度而言,不能僵化地只看单kWh成本。而需要从整体上综合待装车成本。”中金公司研究人员指出。除了电池的单kWh成本,能量密度对整车能耗的影响,也是车企要考虑的成本影响因素。因此综合来看,到2025年能量密度带来的能耗优势,将驱动高镍三元在单kWh价格依旧高于磷酸铁锂的情景下,实现综合系统成本接近铁锂,并在长里程上低于铁锂。


电池龙头必争之地


高镍三元是驱动新能源车里程普遍提升至600km以上的重要技术路径,因此也是电池企业抢占高端市场的必争之地。目前,全球电动汽车市场销量最高的特斯拉,很大一部分采用了松下NCA和LG新能源的NCM811电池,大部分欧洲一线车企也更青睐811电池;全球各大主流电池厂也都在加快高镍低钴电池的开发量产进程。


5月中旬,宁德时代董事长曾毓群在业绩说明会上称,811电池目前已经占该公司动力电池总出货量的20%以上,并且已在海外市场实现大规模交付。据悉,其装载811电池的海外客户主要包括戴姆勒、宝马等车企。由此可见,宁德时代对811电池的研发不仅没有懈怠,反而是快马加鞭。


据电池中国了解,2020年宁德时代动力电池系统销量为44.45GWh。那么,按照曾毓群20%的比例计算,宁德时代811电池出货量已达8.9GWh;这一数据已经超过了全球绝大部分电池厂商所有的电池出货量。


值得注意的是,LG新能源计划于今年正式量产全球首款超高镍NCMA电池,并在下半年开始向特斯拉供应电池。该电池镍含量高达90%的同时,钴含量降至5%。电池预计将用于特斯拉的紧凑型SUVmodelY等。而特斯拉CEO马斯克一直表示特斯拉将自己造电池,并将使用100%镍的高镍电池。


实际上,就连一直大张旗鼓宣传刀片电池,甚至让外界怀疑可能已经放弃三元路线的比亚迪,也在积极加码高镍电池。今年4月,国产福特MustangMach-E正式上市,采用的就是比亚迪的NCM811电池。由此可见,比亚迪对未来高镍三元电池的技术发展趋势,还是心知肚明的。electrek,电池中国CBEA,财华网


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