管学军老师|宁德时代811:中国电动化转型推进器

_本文原题为:宁德时代811:中国电动化转型推进器
管学军老师|宁德时代811:中国电动化转型推进器
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刚刚落幕的泰达论坛上 , 中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长张进华认为:“新体系、新结构的动力电池是未来发展的技术重点 。 ”当前 , 全球汽车产业迎来百年未有之大变局 , 宁德时代NCM811电池为中国汽车电动化转型赢得了时间窗口 。
NCM811是行业竞争的制高点
宁德时代NCM811电池是最近国内汽车行业关注的焦点 。 但NCM811是什么?它与其他动力电池又有和区别?
总体看 , 目前主流三元锂电池有两大技术路线 , 即NCA和NCM路线 。 在三元材料的配比上 , 日韩NCA电池采用的是镍钴铝 , 以811为例 , 其比例是8:1.5:0.5 。 NCM的材料是镍钴锰 , 三种材料在811中的比例为8:1:1 。 中国在材料上选择了与日韩不同的配方 , 在生产技术上实现了突破 , 为中国独立自主的电动化战略铺平了道路 。
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在NCM技术路线上 , 电池产品主要有523、622和811等 , 现在多以523和622型为主 , 单体能量密度在200Wh/kg 。 而811电池一举突破300Wh/kg , 相当于能量密度提升了50% , 这相当于同样容量的电池仓 , 所携带电池的能量更大;或者同等续航里程 , 所需要搭载的电池重量更轻 。 如果将能量密度折合成续驶里程 , 磷酸铁锂供应续航里程为500公里以下 , 523电池续航约500~700公里 , 续航700公里以上只能选择811电池 。
从今年以来的技术变化出发展望行业趋势 , 以比亚迪的刀片电池为代表的磷酸铁锂电池 , 目前来看已经到达了理论设计的上限 , 未来潜力已经被挖掘殆尽 。 所谓“刀片”也只是电池物理形状上的改变 , 并未从根本上改变磷酸铁锂材料对提升能量密度的制约 。 从长远角度发展来看 , 随着人们对续航里程诉求的不断提升 , 以及三元锂电池性能的不断完善 , 磷酸铁锂电池最终将无法承担中高端车型配套动力电池的角色 。
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反观高镍化电池 , 其最早由松下应用 , 宁德时代在2019年起加速了产业化进程 , 目前在续航里程500km以上的车型中 , 高镍电池仍是主流方案 , 月均出货量依旧抬升;同时 , 在海外车企的技术规划中 , 高镍化仍是重要落子 , 未来几年海外及合资车型将成为高镍需求的下一个增长点 。 换言之 , 高镍化是全球的共识 , 811是当前技术竞争、产业竞争的制高点 。 在高镍这条技术路线上 , 当下NCM811是中国新能源产业的方向之选 。
简言之 , NCM811是目前量产的高镍电池中能量密度和安全性兼顾得较好的解决方案 , 因此NCM811受到业界追捧 , 成为高端电动车的选择 。 例如 , 蔚来ES6、宝马ix3纯电动SUV、X1插混版、小鹏P7等定位中高端的电动车车型 , 采用的都是811电池 , 即将批量生产的大众MEB平台车型也将采用811电池 。 伴随着技术的演进以及产品性能的迭代优化 , NCM811电池已经成为当下各方都无法放弃的技术方案 。
811电池对行业提出巨大挑战
NCM811电池虽然受到高端品牌的青睐 , 但由于生产难度大 , 应用难度也很大 , 对车企的驾驭能力是巨大挑战 。
据了解 , NCM811材料受其高镍含量、表面残碱高、热稳定性差等因素的制约 , 对正极材料生产厂家及电池企业的生产制造环境、技术水平 , 都提出了更高的要求 , 因而在一定程度上限制了高镍材料的大规模商业化 。 2017年 , LG化学和SK创新曾宣布有望在2018年推出高能量密度的NCM811电芯 , 但之后不约而同地推迟了进程 , 可见其技术难度之大 。