动力电池作为其重要零部件之一,它有哪些优势?
根据《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,到2020年国内新能源汽车要实现当年产销200万辆以上。动力电池作为其重要零部件一,锂电行业的发展也进入一片繁华。
然而,从2017半年报来看,骆驼股份、比亚迪、成飞集成、星源材质等多家公司业绩出现“变脸”情况。究其原因,或可解释为新能源汽车政策补贴退坡、产品价格下滑、产能过剩等。如此,业内纷纷提出疑问,锂电行业是否真已进入“红海”?
自2016年10月下旬起,铜箔、铝箔、电解镍、电解钴、电解锰、碳酸锂等原材料就进入价格疯涨期,其中电解钴涨幅高达42%,钴酸锂涨幅达34%。到2017年底,1#钴的平均价格由年初的不到30万元/吨,增至约为45万元/吨。
原材料价格的疯涨直接影响到电池原材料成本,但是从终端市场来看,我国新能源汽车补贴逐步退坡,对于新能源汽车企业来说,补贴退坡意味着其对电池成本更加敏感。成本对于动力电池企业而言是一种重要考验。
而动力电池处于产业链的中游,电池厂商面临的压力不只来源于成本。
2017年8月,GB/T 34013-2017《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》这一国标的颁布对行业也带来不小的影响,电池厂商必须根据政策标准对电池规格、PACK方案进行调整,更重要的是为达到能量密度要求必须不断调整产品结构、生产工艺等。所以,电池厂商承担了来自上游原材料价格上涨、整车厂压价和技术路线调整三重压力。
据2017年中报显示,国轩高科利润下降16.6%,毛利率下降12.43%;多氟多利润下降39.69%,毛利率下降21.41%;比亚迪利润下降23.75%,毛利率下降2.69%。即便如此,资本市场对锂电行业的热捧还在持续。
其中,多氟多在2017年11月非公开发行股票募集资金总额不超过16.97亿元,募集资金扣除发行费用后,全部投资于“年产10000吨动力锂电池高端新型添加剂项目”、“30万套/年新能源汽车动力总成及配套项目”。多氟多此举无非是想通过进一步加强在动力电池上的自产优势,把握住新能源汽车快速增长带来的市场机遇,确立和巩固在锂离子电池及材料领域的市场地位。
但是,仅2017年上半年,就有近20家动力电池企业进行扩产,扩产总产能超过65GWh。从目前的情况来看,2018年还会有大量动力锂电池项目建成并投产。预计到2020年,仅比亚迪、宁德时代、沃特玛等7家电池企业产品就能满足278万辆电动汽车的使用,动力电池产能过剩或已成定局。
从整个行业情况来看,国内锂电池企业数量已经达到200多家,产能总量确实已经出现过剩的趋势,但需要注意的是,目前锂电池产能的过剩,主要为低端产能。
2017年,配套产品进入工信部目录的动力电池企业只有90多家,但实际国内锂电池企业数量已经超过200家,其中不在工信部目录的动力电池企业很多都是小企业,同大企业相比,技术几乎不存在优势,很多都是低端的重复建设。
目前国内锂电池龙头企业的技术水平在国际上也很有竞争力,随着他们加大在锂电池产业上的投入,预计未来两到三年,国内锂电池行业的洗牌将再次提速,大企业依靠人才、技术和资金优势,进一步吞噬中小锂电池企业的市场份额,最终整个锂电池行业将形成几家大企业占据行业垄断地位的局面。
面对当前行业困境,锂电池厂商要突破重围,无非是从成本、资本战略、产品竞争力等几方面入手。然而,任何事物的发展必然遵循一定的客观规律,产业整合是国内动力电池行业发展的必经之路,整合后才能实现资源的有效利用,才能使得参差不齐的产品技术得到质的提升,从而具备国际竞争力。
繁华过后,各大企业纷纷冷静下来寻找自己的“大腿”或“一起走入婚姻的殿堂”。毕竟,拼的头破血流并非明智之举,携手共进才能造就明日的辉煌。
我们常常会说到三元锂电池或者铁锂电池,这些都是按照正极活性材料来给锂电池命名的。本文汇总六种常见锂电池类型以及它们的主要性能参数。大家都知道,相同技术路线的电芯,其具体参数并不完全相同,本文所显示的是当前参数的一般水平。锂电池具体包括:钴酸锂(LiCoO2),锰酸锂(LiMn2O4),镍钴锰酸锂(LiNiMnCoO2或NMC),镍钴铝酸锂(LiNiCoAlO2或称NCA),磷酸铁锂(LiFePO4),钛酸锂(Li4Ti5O12)。
钴酸锂(LiCoO 2)
其高比能量使钴酸锂成为手机,笔记本电脑和数码相机的热门选择。电池由氧化钴阴极和石墨碳阳极组成。阴极具有分层结构,在放电期间,锂离子从阳极移动到阴极,充电过程则流动方向相反。 结构形式如图1所示。
钴酸锂的缺点是寿命相对较短,热稳定性低和负载能力有限(比功率)。像其他钴混合锂离子电池一样,钴酸锂采用石墨阳极,其循环寿命主要受到固体电解质界面(SEI)的限制,主要表现在SEI膜的逐渐增厚,和快速充电或者低温充电过程的阳极镀锂问题。较新的材料体系增加了镍,锰和/或铝以提高寿命,负载能力和降低成本。
钴酸锂不应以高于容量的电流进行充电和放电。这意味着具有2,400mAh的18650电池只能以小于等于2,400mA充电和放电。强制快速充电或施加高于2400mA的负载会导致过热和超负荷的应力。为获得最佳快速充电,制造商建议充电倍率为0.8C或约2,000mA。电池保护电路将能量单元的充电和放电速率限制在约1C的安全水平。
六角蜘蛛图(图2)总结了与运行相关的具体能量或容量方面的钴酸锂性能;具体功率或提供大电流的能力; 安全; 在高低温环境下的性能表现; 寿命包括日历寿命和循环寿命; 成本特性。蜘蛛图中没有显示的其他重要特征还包括毒性,快速充电能力,自放电和保质期。
由于钴的高成本以及通过与其他活性阴极材料混合材料带来的明显性能改善,钴酸锂正在逐步被锰酸锂替代,尤其是NMC和NCA。(请参阅下面对NMC和NCA的描述。)