如何看待当前的汽车动力电池

2022-06-27 14:19

最近宁德时代发布了他的麒麟电池，比亚迪也凭借他的磷酸铁锂刀片电池获得各种好评。年初的时候智能电动车迫于原材料价格上涨而纷纷调价，不少朋友问汽车动力电池的一些基本知识，动力电池本质上属于矿产行业，它的成本价值绝大部分来自于矿产资源供应链以及相关材料技术，这两方面都太深奥了所以关注的不是特别多，但动力电池在智能汽车的成本中占比非常高，30万元左右车约占比三分之一左右，总是人牵动产业的关注。

所以我理了一些动力电池的信息，也算自我总结学习，也方便大家去看待汽车动力电池部分。

▲ 图片来自于－中国锂电行业发展德勤观察2．0“电池风云”

电池作为电动汽车的核心部件，它对于汽车产业的几大核心是能量密度比高、使用和充电散热好、安全可靠、价格供应链有保证。所以汽车动力电池所有的故事也就围绕这些展开。

能源矿产经过提纯组合，封装等步骤再整合进入电动汽车，所以电动车动力电池技术分为材料创新、封装及结构创新、整车集成创新三部分。

动力电池的技术发展当前分为高能量和性价比两条路线，但核心是化学材料，目前对于材料创新其实每家都坚定了路线，但是很少有人去提，显然比较这个是比较基础的吃力不讨好的部分，因为这种材料创新很难短时间出成果。

▲ 图片来自于－中国锂电行业发展德勤观察2．0“电池风云”

国内高性价比的代表如比亚迪的磷酸铁锂，高能量的代表如宁德时代的NMC系列，我们之前文章《宝马最新的电池技术以及策略路线图解读》讲过NMC配比不同实现能量比和价格的平衡。当前对于电池材料的发展方向有：

NMC三元电池高镍去钴化，由于钴是稀缺资源，价格昂贵，且供应情况不稳定，所以减少钴含量有利于控制三元电池的材料成本。而且钴在三元电池中的起到稳定结构的作用，同时具有不参与电化学反应、降低钴占比、提升镍占比等优势，可起到提升电池的能量密度的作用。

磷酸铁锂会受重用，磷酸锰铁锂并不是一个新技术，我没记错的话是国外那个专利保护到期的技术，但随着磷酸铁锂因其安全性和经济性日益受重视，被视为升级版磷酸铁锂的磷酸锰铁锂重新受到热议，企业产业化布局脚步也有所加速，未来短期内预计将以复合使用为主。例如比亚迪重仓此项技术，蔚来汽车有些电池就是磷酸铁锂和NMC混合使用。

富锂锰基正极材料的特性具备一定颠覆性，被视为下一代电池的突破口，但其产业化道路仍受掣肘。

人造石墨和天然石墨是当下最广泛应用的锂电池负极材料，为突破能量密度极限，具备更高理论容量的硅基负极材料成为主要研发方向之一。

硅基负极材料研发和应用皆存在技术壁垒，国内尚未实现大规模量产，部分先行企业已有批量化应用

电池从原料组合成电池，肯定需要包装保护来围绕上文讲到动力电池的核心，所以包装以及结构技术创新也是非常重要的一项。电芯的封装按照形势也分为三种：

▲ 图片来自于－中国锂电行业发展德勤观察2．0“电池风云”

方形电池，圆柱电池，软包电池他们各有优缺点。目前按照出货量来看的话国内80％以上都为以宁德时代、比亚迪为代表的方形电池。海外就比较特殊了，圆柱和软包占比超过70％。

▲ 图片来自于－中国锂电行业发展德勤观察2．0“电池风云”

但根据分析，对于电池封装以及机构中期来看，为突破电池能量密度上限，业界纷纷在电池结构上求创新，其本质是利用电芯外壳的支撑作用，减少模组结构件使用，提升电池包的能量密度。软包外壳缺乏支撑作用，在精简模组环节难度较大，因此中期来看方形和圆柱电池更能适应结构上的创新。

但从长期来看，基于固态电池的发展趋势，未来不再需要液态电解液后，硬壳的必要性下降，因此软包被认为是固态电池适配的封装方式。

除了电芯以外，还包括电池需要散热、电芯之间的信息传输、电池结构等等，以及组装结构的创新。那么对于电池包以及组装的结构技术，大家是否记得我们之前文章《大众电池系统解决方案以及未来趋势》，大众一直想强调其电芯未来目标是unified cell 统一电芯。其实统一电芯对于主机厂或者电池供应商是一个争夺谁主导的问题。