2018年8月29日,AWC 2018新能源材料及關(guān)鍵元器件技術(shù)大會(huì)落幕。 比亞迪鋰電事業(yè)部副總裁沈晞?wù)撌隽藙?dòng)力電池發(fā)展趨勢(shì)。
以下為發(fā)言實(shí)錄:
我今天主要想談兩個(gè)主題,希望能對(duì)產(chǎn)業(yè)有提醒的作用。
第一,材料選擇的問題,大家知道我們現(xiàn)在有兩種材料,三元材料和磷酸鐵鋰,我們?cè)趺礃幼鲞x擇?2018年三元首次超過磷酸鐵鋰的市場份額,這是什么樣的原因?大家可能比較清楚,跟國家的補(bǔ)貼政策有非常大的關(guān)系,這幾年無論是單體能量密度的提升或是電池整包的能量密度提升,增速都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2016年、2017年之前。是不是符合科學(xué)的規(guī)律或是能促進(jìn)行業(yè)發(fā)展,大家可以做一些獨(dú)立思考。中國容易有一些從眾的心態(tài),希望大家針對(duì)某個(gè)產(chǎn)業(yè)、某個(gè)技術(shù)有獨(dú)立思考的心態(tài)和習(xí)慣。
這個(gè)觀點(diǎn)以前講過,磷酸鐵鋰和三元的對(duì)比,怎么選擇?一年后、兩年后、五年后我們?cè)趺催x擇?以前說過,對(duì)于做電池的來說,在這樣一個(gè)時(shí)代是幸運(yùn)的也是不幸的,可以說現(xiàn)在處在最好的時(shí)代也可以說處在最壞、最黑暗的時(shí)代。為什么說最好呢?看國家的政策、全球的趨勢(shì),這都是全力助推新能源汽車尤其是電動(dòng)汽車的發(fā)展,這是大勢(shì)所趨,這是明顯的信號(hào),這是好的方面。
差的方面,對(duì)于電池、電池技術(shù)來說,十年甚至往前推二十年,沒有本質(zhì)的、突破性的進(jìn)步,我待會(huì)兒會(huì)講?,F(xiàn)在大家在用什么?變來變?nèi)ィ投昵耙粯?,三元的材料,?dāng)然我不否認(rèn)三元材料本質(zhì)有了非常大的變化,可能跟二十年前的材料、性能各種特性,循環(huán)、壽命、使用特性完全不一樣,畢竟還是一個(gè)三元材料,它突破不了能量密度的極限。
從111、523、622、65、80、85、92上來,能到多少?最高的超過220Wh/kg的很少吧,富鋰錳基有多少人在用,現(xiàn)在處在很悲哀的時(shí)代,沒有辦法,在挖潛力,在犄角旮旯找這些東西。材料本質(zhì)方面缺少關(guān)鍵的突破,這是我們的悲哀。
回到主題,目前大家用的是三元材料,鈷的價(jià)格對(duì)于電池有什么影響?大家知道未來市場化的趨勢(shì),無論是新能源汽車或是電池的產(chǎn)品,必須要有正確的盈利模式才能生存下去,所以我們思考車的方面、電池的方面都需要有盈利模式,首先一個(gè)問題是成本,成本低,哪怕低1分/Wh都是一種優(yōu)勢(shì)。
這是鈷用量的關(guān)系,現(xiàn)在大家看到鈷的價(jià)格可能是隨著供求管理變化比較大,有固定40%將近一半是用在特殊領(lǐng)域,一些合金和電池沒關(guān)的領(lǐng)域,年開采量也是有限的,2019年之后,供求關(guān)系會(huì)發(fā)生一些明顯的變化,鈷可能會(huì)更缺,最近鈷的價(jià)格有下行,相信這不是長期的趨勢(shì),這樣的情況下,2019年或是2020年之后供求關(guān)系變化會(huì)導(dǎo)致鈷的量會(huì)短缺、價(jià)格上升,我們拿一款電池做了計(jì)算,每個(gè)材料的瓦時(shí),523、622、811,用多少鈷、多少鎳,輔料怎么變化,計(jì)算的過程比較復(fù)雜,我不詳細(xì)的解釋,鈷價(jià)對(duì)三元電池的影響是非常大的,鈷含量越高,影響越大,523遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于811。
目前480元/kg到500元/kg的價(jià)格區(qū)間,大家可以看到我們用622的成本比811要高將近0.1元/Wh。811的成本鈷含量下來了,依然比磷酸鐵鋰高三、四分,這對(duì)我們的選擇有非常大的促進(jìn)作用。
為什么用811,這些都不成熟,為什么大家要用?選擇811的驅(qū)動(dòng)力在于成本,以及電池能量密度高一些、成本低。從這個(gè)趨勢(shì)可以想到,為什么我們磷酸鐵鋰沒有被放棄掉,而且我們認(rèn)為是以后也不會(huì)被放棄掉。
這是鈷價(jià),這是鎳價(jià),鈷價(jià)我們估算了一下,大概到25元/kg的時(shí)候811才能低于磷酸鐵鋰。同樣對(duì)于鎳,我們算出來鎳要在45元/kg以下811才能低于磷酸鐵鋰。大家可以知道鎳現(xiàn)在是多少錢,將近100元/kg。這還是有很大的差異,鈷和鎳兩個(gè)趨勢(shì)來看,622、523處于大的劣勢(shì),和811比起來,磷酸鐵鋰也是具有相當(dāng)?shù)某杀緝?yōu)勢(shì),對(duì)A0級(jí)、A00級(jí)車成本是最關(guān)鍵的,為什么要選擇?我們要以數(shù)據(jù)分析說話,而不是以個(gè)人的喜好說話,也不是看國家的政策,要看市場。
鋰價(jià),簡單的說,鋰價(jià)上升對(duì)NCM
622、523的影響比磷酸鐵鋰要大,幾個(gè)主要的元素材料方面結(jié)合下來,磷酸鐵鋰在未來的成本預(yù)期是可控的,而622、523相信必然會(huì)被高鎳取代,主要技術(shù)能解決,一步一步走肯定會(huì)被取代。811由于有能量密度的優(yōu)勢(shì),將來會(huì)跟磷酸鐵鋰并存,但是很難說根本性的取代,因?yàn)橛邢喈?dāng)大的價(jià)格差異,如果鈷價(jià)到了80元/kg會(huì)是什么樣的情況。大家根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)可以想到為什么我們一直說兩種體系不會(huì)取代只會(huì)相互競爭、相互共存。
這個(gè)觀點(diǎn)我以前也提過,補(bǔ)貼時(shí)代和后補(bǔ)貼時(shí)代的趨勢(shì)是不同的,現(xiàn)在大家在推進(jìn)260Wh/Kg的NCM體系811,高鎳的體系在往里面進(jìn),將來后補(bǔ)貼時(shí)代,2020年之后磷酸鐵鋰能做到200Wh/Kg可以繼續(xù)下去,而且會(huì)強(qiáng)勢(shì)的回歸,這個(gè)比例出現(xiàn)轉(zhuǎn)折我一點(diǎn)都不會(huì)奇怪。希望大家做一些思考,因?yàn)橐恍┎牧?、一些選擇對(duì)于行業(yè)來說是很重要的,而且有一些觀點(diǎn)也蠻唬人的,260Wh/Kg的Pack能量密度2020年到底能不能達(dá)成?有樂觀的、有悲觀的,總體情況我們來看路線的選擇就很重要,我覺得260Wh/Kg并不一定是非常樂觀的現(xiàn)象,要保證這里面不出其他的問題,歸根到底,我們現(xiàn)在想要做高,想要成倍的提升能量密度,當(dāng)然我們?nèi)狈Σ牧戏矫娴膱?jiān)實(shí)基礎(chǔ),我們說的只是一些工程的創(chuàng)新。
為什么是相對(duì)比較悲哀的時(shí)代?我們要在這里面找到一個(gè)方向,找到適合這個(gè)行業(yè)的盈利模式,這是我的觀點(diǎn),這兩種材料路線會(huì)并存,而且會(huì)在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi),五年之內(nèi)我覺得不會(huì)被取代。
第二,大家比較關(guān)注的,剛剛李經(jīng)理也講過,方形還是軟包?本來我想從四個(gè)緯度來看,最后我把安全和可靠性刪掉了,很容易產(chǎn)生一些誤會(huì),大家各有各的數(shù)據(jù),講一些大家有直觀的印象:
1、質(zhì)量比能量GED。我們先看Cell的質(zhì)量比能量是怎么算的,我們知道軟包有一個(gè)電池是15毫米,通常是12毫米、9毫米。我沒有見過15毫米以上的軟包,15毫米以上的軟包電池可以推薦給我看一下。同樣15毫米的時(shí)候,對(duì)于Cell來說,軟包的優(yōu)勢(shì)是非常大的,大概在20%,這是業(yè)內(nèi)有共同的認(rèn)識(shí)。右邊是他們的差別,鋁塑膜、蓋板、殼子,主要是零部件方面的差異造成能量密度差異,材料體系本質(zhì)的特征方面,方形和軟包是沒有差異的,這是一個(gè)問題。軟包電池薄的需要做并聯(lián),一旦做并聯(lián),我們知道方形VDA是45毫米,如果做三個(gè)軟包并聯(lián),相當(dāng)于三個(gè)15毫米并聯(lián),正好是45毫米。三個(gè)并聯(lián),把它中間的一些結(jié)構(gòu)部分加進(jìn)去,立馬優(yōu)勢(shì)變小了,能量密度優(yōu)勢(shì)是10%,剛才是20%,這個(gè)也很容易理解,每個(gè)軟包都要封一次,這是顯而易見的問題。
剛才是Cell方面,我們?cè)倏茨=M方面,軟包模組設(shè)計(jì)和方形模組設(shè)計(jì)完全不一樣,軟包是幾個(gè)并聯(lián)電池之間可能做一個(gè)殼,也有可能不做,如果要固定起來還要有一些結(jié)構(gòu)件,設(shè)計(jì)的方式也完全不一樣,方形電池構(gòu)成的模組和軟包構(gòu)成的模組會(huì)產(chǎn)生很大的差異。
到現(xiàn)在模組的層級(jí)只有1.4%的能量密度優(yōu)勢(shì),到45毫米厚的,方形的能量密度反而占優(yōu)了,Pack層級(jí)兩個(gè)基本上打平了,15毫米的基本上打平,對(duì)于厚的,顯著的方形占優(yōu)勢(shì),12%。Cell方面質(zhì)量比能量,Cell軟包有優(yōu)勢(shì),厚的優(yōu)勢(shì)小一點(diǎn),薄的優(yōu)勢(shì)更大,最高可以到20%。到模組、Pack逐漸被拉平,Pack方形的電池做成Pack實(shí)現(xiàn)反超,軟包電池做出來的Pack能量密度并不一定高,這通常是大家不太想得透的地方。
2,體積比能量,我們分開講,思路邏輯是一樣的,體積方面由于一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同,體積方面對(duì)于Cell來說有10%的優(yōu)勢(shì),同樣考慮到軟包膜的合適,45毫米只有4.3%的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于模組開始出現(xiàn)同樣的事情,就是反轉(zhuǎn),到下面45毫米的時(shí)候反而對(duì)于方形模組有6.6%的優(yōu)勢(shì),上面對(duì)于15毫米在模組階段也打平了。大家知道車上面用的電池對(duì)體積和重量有講究,有的時(shí)候體積可能更為重要,這也是我們需要認(rèn)真考量的因素。
Pack級(jí)別大家可以看到,無論是厚的還是薄的都實(shí)現(xiàn)了反轉(zhuǎn),做成Pack在體積比能量方面也是方形占優(yōu)勢(shì),對(duì)于45毫米的這種來說會(huì)有近10%的優(yōu)勢(shì),這是體積比能量方面。
3,成本。成本方面我們也看一下,Cell先看左邊的是BOM原材料的成本,右邊是制造成本,假設(shè)方形是百分之百,原材料刨除一些結(jié)構(gòu)件,對(duì)于薄的電池是10%的成本,厚的電芯,左下這張圖,基本上拉平。
大家知道方形和軟包的制造工藝有比較大的不同,對(duì)于15毫米來說,軟包的生產(chǎn)工藝相對(duì)簡單一點(diǎn),制造成本15毫米也有超過10%的優(yōu)勢(shì),但是對(duì)于45毫米來說,我們認(rèn)為從計(jì)算的結(jié)果得出軟包會(huì)更貴,三個(gè)在一起去對(duì)方形的一個(gè),這就出現(xiàn)問題了,出現(xiàn)同樣的反轉(zhuǎn)。我不多解釋15毫米做Pack,制造成本軟包都會(huì)上來,不要說用厚的,厚的綜合下來成本,軟包比方形高10%。
4,可回收部分,有的方形回收價(jià)值更高一些。從剛剛說的幾個(gè)綜合來看,無論從能量密度、成本,Cell方面軟包有一些優(yōu)勢(shì),如果組成電池包來看,模組還是能量密度,軟包有將近10%的劣勢(shì),這是我們?yōu)槭裁匆恢币苑叫螢橹鞯脑?,?dāng)然還有一些很多的原因,可靠性、安全、密封等方面,時(shí)間的關(guān)系來不及展開講,下次有機(jī)會(huì)再討論。我們?yōu)槭裁匆x擇方型的電池作為我們的主流?大家可能會(huì)有不同的觀點(diǎn),希望大家交流。我就講到這兒,謝謝大家。
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