作為新能源汽車的核心零部件,動(dòng)力電池的技術(shù)路線之爭(zhēng)從來就未曾停歇。盡管電動(dòng)汽車已經(jīng)成為了汽車主流的發(fā)展方向,但到底是用三元鋰電池還是用磷酸鐵鋰電池,卻是近十年來業(yè)內(nèi)技術(shù)爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)以及政策在不同時(shí)期有著不同的需求,導(dǎo)致了這
作為新能源汽車的核心零部件,動(dòng)力電池的技術(shù)路線之爭(zhēng)從來就未曾停歇。盡管電動(dòng)汽車已經(jīng)成為了汽車主流的發(fā)展方向,但到底是用三元鋰電池還是用磷酸鐵鋰電池,卻是近十年來業(yè)內(nèi)技術(shù)爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。
由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)以及政策在不同時(shí)期有著不同的需求,導(dǎo)致了這兩種“性格”截然不同的動(dòng)力電池,它們的命運(yùn)也是跌宕起伏。
三元鋰與磷酸鐵鋰的技術(shù)路線之爭(zhēng)
1997年,磷酸鐵鋰材料問世,磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn)是安全性強(qiáng)、成本低,但是能量密度也低。三元鋰電池材料問世的時(shí)間與磷酸鐵鋰材料大致相同,在1997年-2000年間,鎳鈷錳、鎳鈷鋁等三元材料陸續(xù)面世。
三元鋰電池的特性與磷酸鐵鋰電池剛好相反,它的能量密度高,續(xù)航能力強(qiáng),但是成本昂貴,安全性較低,在高溫環(huán)境下容易發(fā)生燃燒甚至爆炸。

2004年,磷酸鐵鋰電池材料就被引入了中國。到2007年,中國新能源領(lǐng)域巨頭比亞迪發(fā)布了旗下最新的磷酸鐵鋰電池,正式宣布進(jìn)軍新能源汽車領(lǐng)域。在此后數(shù)年的時(shí)間里,以比亞迪為首的磷酸鐵鋰電池都主導(dǎo)著中國的新能源汽車市場(chǎng)。
隨著新能源汽車轉(zhuǎn)型的風(fēng)口迅速擴(kuò)大,電動(dòng)汽車的覆蓋范圍已經(jīng)從對(duì)安全性要求較高,但是對(duì)續(xù)航能力要求不高的商用車領(lǐng)域擴(kuò)大到了乘用車領(lǐng)域,此時(shí)磷酸鐵鋰電池能量密度低的弊端就開始顯露出來。
2016年,國家首次將電池系統(tǒng)能量密度納入了新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中。至此,高能量密度、長續(xù)航里程就成為了新能源車企獲取國家補(bǔ)貼的重點(diǎn)考核項(xiàng)目,而在能量密度方面有先天優(yōu)勢(shì)的三元鋰電池市占率正是在這一年當(dāng)中趁勢(shì)起飛。
2018年,三元鋰電池整體裝機(jī)量首次超越了磷酸鐵鋰電池,而寧德時(shí)代也完成了對(duì)中國新能源領(lǐng)域巨頭比亞迪的逆襲挑戰(zhàn),它憑借著旗下的三元鋰電池占據(jù)了動(dòng)力電池領(lǐng)域的半壁江山。
在小雷看來,三元鋰電池之所以能夠在新能源汽車市場(chǎng)上快速崛起,主要的原因就是國家補(bǔ)貼在很大程度上分?jǐn)偭藙?dòng)力電池的成本。
在補(bǔ)貼政策的推動(dòng)下,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)相較于十年前,甚至數(shù)年前有著極大的技術(shù)提升,即便是放眼全球,我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)在新能源汽車領(lǐng)域也有著不容忽視的地位。
然而,純電動(dòng)汽車在短時(shí)間內(nèi)已經(jīng)因?yàn)榧みM(jìn)的發(fā)展陷入了一個(gè)惡性循環(huán)。在這個(gè)循環(huán)當(dāng)中,發(fā)展迅猛的純電動(dòng)汽車直接導(dǎo)致了電池原材料供不應(yīng)求,而昂貴的電池原材料又反過來制約了純電動(dòng)汽車的發(fā)展。
素材來源:CCTV-2
要知道,汽車有著一條冗長的產(chǎn)業(yè)鏈,而動(dòng)力電池作為新能源汽車的核心部件,它市場(chǎng)行情將直接影響新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此,小雷認(rèn)為,在補(bǔ)貼推波已成定局的情況下,成本將決定動(dòng)力電池技術(shù)路線走向,動(dòng)力電池的決勝局應(yīng)該會(huì)在電池原材料供應(yīng)端展開。
無鈷化、高鎳化是三元鋰電池的發(fā)展大勢(shì)
三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池之爭(zhēng)已經(jīng)曠日持久,目前磷酸鐵鋰電池以成本優(yōu)勢(shì)略占上風(fēng)。從材料端的角度上來看,磷酸鐵鋰電池的上游材料以碳酸鋰與磷酸鐵為主,這兩種材料的供給穩(wěn)定性強(qiáng),并且成本低廉。
盡管近兩年磷酸鐵鋰電池得益于CTP技術(shù)上的突破,它的能量密度已經(jīng)有了極大的提升,但是相較于三元鋰電池而言,能量密度依然是它的短板。因此,在小雷看來,價(jià)格昂貴的三元鋰電池仍然是一條無法拋棄的技術(shù)路線。小雷認(rèn)為,在電池原材料普遍上漲的大環(huán)境下,無鈷化、高鎳化將會(huì)成為三元鋰電池的主要發(fā)展路線。
鎳、鈷、錳是三元鋰電池正極的重要組成部分,其中鈷,屬于名副其實(shí)的稀有金屬,它價(jià)格昂貴,并且行情波動(dòng)較大。數(shù)據(jù)顯示,截止至2022年1月份,全球LME鈷合計(jì)庫存水平僅有250萬噸。自9月份開始,鈷的價(jià)格持續(xù)走高,截止到2022年2月5日,鈷的價(jià)格已經(jīng)上漲到了50.24萬/噸。
相比起價(jià)格波動(dòng)較大,并且價(jià)格重心產(chǎn)量居于高位的鈷,鎳礦資源豐富,價(jià)格也相對(duì)穩(wěn)定。美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2020年全球鎳資源儲(chǔ)量約為8900萬噸,以2020年250萬噸的全球鎳礦產(chǎn)量計(jì)算,全球鎳礦開采年限達(dá)35年。
對(duì)于原材料端的現(xiàn)狀,動(dòng)力電池廠商肯定是最為了解。為了緩解供應(yīng)壓力,降低成本,動(dòng)力電池廠商早在數(shù)年前就已經(jīng)開始了它們的低鈷化、高鎳化動(dòng)力電池研發(fā)。三元鋰電池鎳鈷錳的比例從最初的111時(shí)代一路進(jìn)化到了433、532、622、811(數(shù)字分別代表鎳鈷錳的比例)。
如今,寧德時(shí)代、松下、LG新能源、三星SDI等頭部動(dòng)力電池廠商已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)811三元鋰電池,部分動(dòng)力電池廠商甚至已經(jīng)開始著手布局無鈷電池。其中,蜂巢能源早在去年7月份就對(duì)旗下的無鈷電池進(jìn)行了量產(chǎn)。
在三元鋰電池經(jīng)歷了20多年的發(fā)展之后,調(diào)整電池正極原材料配比充其量只能讓動(dòng)力電池廠商降低動(dòng)力電池制造成本,并不能讓它們形成核心競(jìng)爭(zhēng)力。在電池原材料價(jià)格大幅上漲的當(dāng)下,采購電池原材料已經(jīng)不是動(dòng)力電池廠商的最佳選擇。
原材料是動(dòng)力電池廠商的必爭(zhēng)之地
小雷認(rèn)為,調(diào)整正極材料的配比只是動(dòng)力電池廠商在原材料價(jià)格上漲的過程中的一種折中的手段,直接控制動(dòng)力電池原材料,在原材料端展開競(jìng)爭(zhēng)或許才是動(dòng)力電池廠商的終局之戰(zhàn)。要知道,原材料緊缺導(dǎo)致的價(jià)格上漲已經(jīng)成為了新能源汽車發(fā)展過程中最大的變數(shù),動(dòng)力電池廠商把控住源頭,才能進(jìn)一步控制產(chǎn)能和成本。
為了在原材料領(lǐng)域展開競(jìng)爭(zhēng),寧德時(shí)代旗下子公司加拿大時(shí)代早在2018年4月份就斥資1500萬加元收購了北美鎳業(yè)25.38%的股權(quán)。9月份,寧德時(shí)代又通過與格林美、青山控股聯(lián)手投資了18.5億元人民幣,用于建設(shè)印度尼西亞年產(chǎn)5萬噸的高鎳動(dòng)力三元材料用前驅(qū)體原料,以及2萬噸三元正極材料。
隨著全球頭號(hào)動(dòng)力電池巨頭寧德時(shí)代的入局,比亞迪、國軒高科也在2018年12月牽手中國五礦、唐山曹妃甸投資集團(tuán),聯(lián)手推出了中冶新材料項(xiàng)目。2021年5月份,億緯鋰能旗下子公司億緯亞洲與貝特瑞、SKI成立了一家開發(fā)高鎳三元正極材料的合資公司。
自寧德時(shí)代將手伸進(jìn)動(dòng)力電池原材料領(lǐng)域的那一刻起,動(dòng)力電池供應(yīng)商們的戰(zhàn)爭(zhēng)就已經(jīng)蔓延到了新能源汽車動(dòng)力電池最上層的產(chǎn)業(yè)鏈。然而,動(dòng)力電池供應(yīng)商涉足礦業(yè)領(lǐng)域的這條路并不好走。對(duì)于電池原材料供應(yīng)商而言,動(dòng)力電池供應(yīng)商的入局將直接觸及到了它們的利益。為了捍衛(wèi)自己的地盤,它們也正在積極布局原材料的開采項(xiàng)目。
例如,2018年10月,華友鈷業(yè)旗下的華青公司就與青創(chuàng)國際、IMIP、沃源控股、LONGSINCERE簽署了合作協(xié)議,它們將在印尼建設(shè)年產(chǎn)6萬噸的紅土鎳礦法冶煉項(xiàng)目;2021年3月,華友鈷業(yè)又在互動(dòng)平臺(tái)表示,它將在印尼投資建設(shè)年產(chǎn)4.5萬噸鎳金屬的高冰鎳項(xiàng)目。
看到這里,想必細(xì)心的朋友已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,無論是動(dòng)力電池供應(yīng)商還是原材料供應(yīng)商,它們的原材料開采、冶煉項(xiàng)目無一例外是在國外進(jìn)行的。
之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,主要是因?yàn)殒囍饕S富在新喀里多尼亞、印度尼西亞、菲律賓、澳洲等國家,我國的鎳礦儲(chǔ)量并不豐富,而中國企業(yè)在國外進(jìn)行的原材料之爭(zhēng)也并非一帆風(fēng)順。
今年1月份,比亞迪智利公司以6100萬美元的高價(jià)成功競(jìng)標(biāo)了一份配額為8萬噸的智利鋰礦開采合同。然而,由于智利政府的政權(quán)更迭,第34任智利總統(tǒng)博里奇反對(duì)礦業(yè)私有化,主張成立國營鋰業(yè)公司,導(dǎo)致比亞迪這一已經(jīng)競(jìng)標(biāo)成功的合同被迫叫停。從博里奇的執(zhí)政綱領(lǐng)來看,比亞迪獲得這一合同的可能性已經(jīng)是極其渺小。
顯然,鋰礦、鎳礦的主戰(zhàn)場(chǎng)在國外,而中國企業(yè)想要在國外展開競(jìng)爭(zhēng),需要面對(duì)的不止是同行之間的內(nèi)卷,還需要與當(dāng)?shù)卣M(jìn)行博弈。要知道,任何國家對(duì)當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè),尤其是礦產(chǎn)資源都有一定的保護(hù)政策,因此中國企業(yè)跑去外國開采如今已經(jīng)成為大熱門的鎳礦、鋰礦資源就有可能觸碰到當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的利益。
另外,在小雷看來,想要獲得動(dòng)力電池原材料,除了收購礦產(chǎn)之外,廢舊動(dòng)力電池回收也是一片有著很大商業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ男滤{(lán)海。
此前受限于回收流程并不完善,回收成本高,動(dòng)力電池廠商對(duì)于廢舊動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)并不積極。如今動(dòng)力電池原材料價(jià)格瘋漲,完善動(dòng)力電池回收體系,從廢舊動(dòng)力電池當(dāng)中提取原材料就成為了一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
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