能量密度大PK!宁德时代/比亚迪/国轩高科等位居前列

储能世界网讯:这两天,比亚迪董事长王传福提出的一个说法被市场热议,他表示,以前电动车续航里程在 200公里的时候,能量密度是最重要指标;但当续航里程达到 500公里的时候,和燃油车一箱油一样里程,电池能量密度已不再是最重要的了,最重要的指标可能会变成安全、成本、循环寿命等。

不难看出,这个说法是在为引出比亚迪坚持磷酸铁锂道路做铺垫。他还说出中国不可能从燃油车时代被石油卡脖子,变成电动车时代被金属钴、金属镍卡脖子。道出了这两年来锂电池原材料涨价迅猛的情况对电池及整车厂生产带来的压力。

但目前来看,电池能量密度依旧是不可或缺的衡量标准。为此,政策的不断完善也在侧面证明这一项标准的重要性。

去年12 月10日,工信部发布通知,表示为进一步加强锂离子电池行业管理,推动行业转型升级和技术进步,对《锂离子电池行业规范条件》和《锂离子电池行业规范公告管理暂行办法》进行了修订,推出了 2021 年版本。

与之前的意见稿相比,修订内容在动力能量型电池方面将三元锂电池和其他类型产品明确分开,且下调了能量密度的要求限制。具体来看,内容由“能量型电池能量密度≥180Wh/kg,电池组能量密度≥120Wh/kg。循环寿命≥1000次且容量保持率≥80%。”

调整为“使用三元材料能量型单体电池能量密度≥210Wh/kg,电池组能量密≥150Wh/kg;其他能量型单体电池能量密度≥160Wh/kg,电池能量密度≥115Wh/kg。”调整主要原因是目前主流的磷酸铁锂电池单体能量密度在160Wh/kg附近,市场担忧征求意见稿将对未来磷酸铁锂材料的扩产形成压制。

虽然标准有所下降,但相对于之前相比,不可否认的是工信部所要求的电池能量密度标准在不断提高,这也是为了达到“双碳”目标所必需的。

为了应对不断提高的产品标准和客户需求,目前市场上,以宁德时代、比亚迪等为首的主流企业在动力电池能量密度上的“比拼”十分激烈。

1、部分主流企业电池能量密度

宁德时代依据工信部最新公告,宁德时代已下线装车NCM811电池最大单体能量密度可达245Wh/kg,磷酸铁锂电池单体能量密度可达174Wh/kg。

此外,宁德时代近日宣布,计划在今年4月推出麒麟电池。麒麟电池是宁德时代推出的第三代CTP技术,在采用磷酸铁锂时,其系统能量密度超过 160Wh/kg、290Wh/L;采用三元体系时,系统能量密度可以做到 250Wh/kg、450Wh/L。

值得注意的是,在相同电芯化学体系和同等电池包尺寸下,麒麟电池比 4680 系统能多装 13% 电量。

比亚迪依据公告,比亚迪现装车三元锂电池单体能量密度最大可达219Wh/kg;磷酸铁锂电池单体能量密度最大166Wh/kg。

值得注意的是,比亚迪预计在2022年,推出第二代刀片电池,能量密度将会达到180Wh/kg,比第一代刀片电池提升40Wh/kg。

亿纬锂能目前,亿纬锂能动力型磷酸铁锂电池主要产品可实现≥180wh/kg,并已广泛成熟应用于客车、物流车和乘用车市场领域。

国轩高科2021年,国轩高科230Wh/kg铁锂电芯和110Ah半固态电池的研发均取得突破。

当前,国轩高科生产的磷酸铁锂电池主流产品能量密度已达190Wh/kg。

据悉,今年国轩高科将研发目光瞄准了能量密度260Wh/kg铁锂电芯和400Wh/kg三元电芯。

中创新航2021年,中创新航提出了“One-Stop Bettery”概念。据了解,采用该技术的产品,磷酸铁锂电池系统电芯能量密度200Wh/kg,PACK能量密度160Wh/kg,续航里程可以达到700km。

蜂巢能源依据工信部发布的第334批公告,蜂巢能源已下线装车的三元电池最大单体能量密度可达216Wh/kg。

技术方面,为了绕开主流企业所用的卷绕技术,蜂巢能源选择了叠片路线,得益于此,蜂巢能源在今年2月推出了短刀电池,包括600mm和300mm两个类型,其中600mm短刀电池主要用于磷酸铁锂技术,300mm的“微短刀”能承载更多技术,包括磷酸铁锂、无钴、三元及快充等。

此外,蜂巢能源表示推出的第二代“短刀”磷酸铁锂电池能量密度可达到185Wh/kg。

除了上述提到的企业外,国外方面还有最让人关注的特斯拉4680电池。据官方数据显示,特斯拉4680电池的能量密度达到300kWh/kg,4680电芯的单体能量提高5倍,整车续航里程增加16%,输出功率提升6倍,成本降低了14%。

日本企业也在上个月开发出了新款锂空气电池,在室温下运行时,这种电池的能量密度为500Wh/kg,约为目前锂离子电池的两倍。有望解决能量密度和循环次数之间的对立问题。但距离量产仍有相当一段长的时间。各方在加速研发提高电池能量密度的同时,商业化和量产化进程也并未落下。产能扩建速度也随着下游市场需求的不断提高而提升。

2、电池企业加速扩产

今年以来,已有多家电池企业多个动力电池项目宣布签约,产能扩建按下“加速键”。仅3月就有不少于3家企业的多个电池项目宣布落地。

3月10日,亿纬锂能披露百亿电池项目,子公司亿纬动力拟分别在荆门投资建设20GWh方形磷酸铁锂电池生产线及辅助设施项目和48GWh动力储能生产线及辅助设施项目,项目总投资约126亿元。

值得注意的是,叠加原有产能,目前亿纬锂能动力及储能电池规划产能已超过360GWh。

3月11日,欣旺达宣布子公司拟在珠海投资建设“欣旺达30GWh动力电池生产基地项目”,项目计划总投资120亿元,建设总产能30GWh。

3月17日,欣旺达20GWh动力电池及储能电池生产基地落地四川什邡,计划总投资80亿元,建设周期约12个月。

2021年,欣旺达动力电芯产能就已超过10GWh,随着各项扩建计划落地,预计到2025年总规划产能达到500GWh。

3月24日,上汽集团和青山集团合资成立的赛克瑞浦和瑞浦赛克年产20GWh动力电池电芯及系统项目合作和投资协议正式落地柳州,总投资约55亿元,计划建设年产能20GWh新能源动力电池电芯生产线和20GWh电池系统生产线。

除了上述项目外,比亚迪、宁德时代、蜂巢能源等企业的动力电池项目也陆续开工建设。为了加快产能落地,各项扩产计划有序进行。

3、总 结

目前来看,市场内电池产品整体能量密度较往年有了大幅提升,新能源汽车也逐渐被大众所接受,市场发展进入黄金时期。未来随着市场发展逐渐规范化,能量密度也不仅仅是技术发展的唯一标准,安全等因素也逐渐成为市场所需的要求。

 

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