鉅大LARGE | 點擊量:1275次 | 2020年03月27日
掌握動力鋰電池技術(shù)“法寶”:LG化學/三星SDI/松下的核心優(yōu)勢
隨著我國新能源汽車補貼全面退坡時間的臨近,LG化學、三星SDI、松下等海外動力鋰電池巨頭公司正在暗暗積蓄力量,意圖憑借領(lǐng)先優(yōu)勢掘金即將到來的無補貼市場。
他們的核心優(yōu)勢之一是引領(lǐng)全球動力鋰電池行業(yè)發(fā)展的電池技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢。
➤LG化學:基礎(chǔ)材料研究+持續(xù)高昂投入
憑借數(shù)十年的材料研究優(yōu)勢,LG化學可以將正負極材料、隔膜等方面的獨到技術(shù),第一時間導入到產(chǎn)品設(shè)計中,直接反映到電芯研發(fā)環(huán)節(jié)擁有獨特的技術(shù)。其可以從Cell、模塊、BMS、Pack開發(fā)到技術(shù)支持,供應與動力鋰電池相關(guān)的全部產(chǎn)品組合。
支撐LG化學技術(shù)研發(fā)的是持續(xù)高昂的資金投入。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,LG化學整體研發(fā)資金及人力投入自2013年開始呈現(xiàn)持續(xù)上升的態(tài)勢,到2017年研發(fā)投入高達35億元(人民幣),位居當年全球電池公司研發(fā)投入首位。
而上游原材料的資源優(yōu)勢(詳細請戳:LG化學的鋰鎳鈷陽謀)及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自主能力,又為LG化學綜合成本及技術(shù)門檻更高的三元軟包路線供應了強有力的保障。
在技術(shù)路線升級方面,LG化學目前正在由軟包NCM622向NCM712或者NCMA712方向努力。
LG化學CFO在接受媒體采訪時表示,公司正極材料由622向712甚至811升級的路線,LG在軟包方法和圓柱方法的匹配和下游車型的應用上都有單獨規(guī)劃(軟包暫不發(fā)展811,且圓柱NCM811目前僅適用于電動巴士)。
但是,不論是NCMA正極還是NCM712正極,LG化學的大規(guī)模量產(chǎn)計劃都至少安排兩年之后,這相較于松下的高鎳路線規(guī)劃保守了很多。
➤三星SDI:與研究機構(gòu)合作+持續(xù)高強度投入
三星SDI在研發(fā)領(lǐng)域采取和寧德時代相似的合作伙伴模式:與國內(nèi)外大學研究機構(gòu)共同合作,一同設(shè)立重要技術(shù)課題,一道解決商品化開發(fā),共同推進研究項目創(chuàng)造協(xié)同效應。
三星SDI與LG化學的技術(shù)路線不同,以方形為主,同時積極跟進21700電池的生產(chǎn),正極材料重要采用三元NCM和NCA材料。不過,其在研發(fā)投入方面同樣力度非常大。
調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2014年三星SDI研究開發(fā)投資經(jīng)費達到620,517百萬韓元,占銷售額的7.39%;2017年研發(fā)投入為28億元(人民幣)。關(guān)于新一代電池及材料領(lǐng)域的重要課題,通過支持與課題密切關(guān)聯(lián)專利的開發(fā),挖掘具有競爭力的專利,開拓嶄新的事業(yè)領(lǐng)域。
三星SDI方形電池目前已達到210-230wh/kg能量密度的水平。
根據(jù)三星SDI我國區(qū)副總裁韋巍在今年電動汽車百人論壇上的介紹,未來三星將從正極材料(NCA路線)、電解液及負極工藝著手大力研發(fā)第四代產(chǎn)品。在推出能量密度在270-280wh/kg的第四代電池后,將計劃繼續(xù)向高鎳路線發(fā)展規(guī)劃能量密度可到300wh/kg的第五代產(chǎn)品。
公司方形發(fā)展方向還包括型號尺寸改良后的低高度電芯、快充材質(zhì)引入、Pack整體輕量化等。除方形電池外,三星SDI在固態(tài)電池及圓柱電池領(lǐng)域也有布局。2017年,三星SDI于北美車展展出固態(tài)電池和基于21700圓柱電芯的電池模組,展現(xiàn)出多路線發(fā)展的能力。
值得一提的是,三星SDI背靠三星集團雄厚研發(fā)、資源實力,同樣具備供應動力鋰電池全產(chǎn)業(yè)鏈條解決方法的能力。
➤松下:圓柱先天優(yōu)勢+配套特斯拉
1998年松下開始量產(chǎn)筆記本電腦專用的圓柱形鋰離子電池,并建成了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的鋰離子電池生產(chǎn)線。2008年十一月,松下宣布與三洋電機合并,一躍成為全球最大的鋰離子電池供應商。
松下在動力鋰電池領(lǐng)域的研公布局基于同特斯拉豐田等品牌一直以來的合作,以日本本土以及美國市場為主。其在消費鋰電業(yè)務所積攢的扎實基礎(chǔ),將圓柱型方法工藝成熟、一致性高的先天優(yōu)勢發(fā)揮到極致,成就了適配在特斯拉車型上高能量密度且循環(huán)穩(wěn)定的電池模組。
回顧從Roadster到如今Model3所裝備的歷代松下電芯,其在技術(shù)方法層級的提升集中體現(xiàn)于正極材料和圓柱尺寸的改良。
正極材料方面,早期特斯拉使用鈷酸鋰正極,ModelS開始改用NCA,再到如今Model3上高鎳NCA的使用,松下在改良正極材料尋求高能量密度的道路上一直處于行業(yè)領(lǐng)導地位。
而在正極材料之外,圓柱形方法由18650型向21700型進化,以謀求單顆電芯更大電能容量的風潮也是由松下引領(lǐng)。大電芯在推進電池性能提升的同時,降低pack系統(tǒng)管理難度和減少電池包金屬結(jié)構(gòu)件及導電連接件成本,從而降低成本提升能量密度。