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大眾入股后首次高調亮相 國軒高科強化磷酸鐵鋰電池優勢地位

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年11月08日  

2020年愈發呈現百花齊放態勢的動力鋰電池產業,在2021年開年依舊熱鬧非凡。一月八日,在國軒高科第十屆科技大會上,該公司重磅公布磷酸鐵鋰電池新品,單體電池能量密度可達210Wh/kg。這也是大眾我國入股后,國軒高科第一次高調亮相。


"該款產品的單體能量密度,刷新了去年國軒高科自己創造的200Wh/kg紀錄,目前已超過三元常規523電池的水平,接近三元622電池的能量密度。而且它更加安全,市場應用前景更為可觀。"國軒高科工程研究總院常務副院長徐興無說道。


■突破能量密度"天花板"


行業似乎已形成共識,磷酸鐵鋰電池存在能量密度的"天花板"。國軒高科力圖用數據扭轉這種觀點。徐興無表示,2009年,磷酸鐵鋰電芯的單體能量密度只有95Wh/kg;在國軒高科的努力下,2015年公司突破了140Wh/kg的"天花板",2019年其磷酸鐵鋰電芯單體能量密度達到190Wh/kg并實現產業化,2020年初這個數字又提升至200Wh/kg,去年末達到210Wh/kg,明年的目標是230Wh/kg。"只要在正確的道路繼續走下去,持續探索,磷酸鐵鋰電池的能量密度仍將被不斷突破。"他認為。


在新能源汽車行業從政策驅動向市場驅動發展的進程中,動力鋰電池產業也回歸理性,磷酸鐵鋰電池憑借自身優勢再次來到聚光燈下。據介紹,國軒高科此次全新公布的國軒高科磷酸鐵鋰210Wh/kg單體電池產品采用軟包電芯,0.33C電芯容量為55Ah,電壓平臺為3.2V,電芯重量830g,計算電池能量密度212Wh/kg。


國軒高科是如何打破能量密度"天花板"的?徐興無講了三點重要原因。第一,材料技術的創新,國軒高科使用了自主研發的高性能正極材料。據介紹,磷酸鐵鋰電池正極材料的理論克容量是170mAh/g,而2009年在全電池中實際只有不到120mAh/g,現在行業內普遍也只有140mAh/g多。國軒高科通過多種技術手段,使正極材料克容量達到150mAh/g,壓實密度達到2.4g/cc。


第二,在磷酸鐵鋰化學體系中首次成功應用了硅負極材料。碳負極材料的鋰離子插入層狀結構中,形成Li15Si4鋰硅合金,因此有高出近10倍的理論克容量。


第三,先進的預鋰化技術落地。無論提升正負極材料的可逆容量,還是使用硅負極材料,都離不開預鋰化技術的應用。據悉,雖歷經多年,但預鋰化技術的開發難度依舊非常大。鋰是最活潑的金屬之一,空氣中的微量水分都可能引發鋰金屬的燃燒甚至爆炸,業內有關預鋰化技術始終停留在實驗室階段。國軒高科自研的預鋰化技術,使其能夠真正進行大規模的生產應用,可謂一項巨大突破。


有業內人士向記者表示,在磷酸鐵鋰技術路線中,單體電池能量密度達到210Wh/kg確實很高,不過新電池的具體表現還要看裝車試驗結果。


■推出JTM提高電芯適配性


隨著新能源汽車補貼退坡的推進,動力鋰電池成本問題成了關乎行業生死存亡的大問題。整車公司不同車型采用的電池箱各式各樣,尺寸存在差異,電芯的適應性低則是行業發展的另一掣肘。


面對行業發展的"痛點",2020年以來,不少新電池技術得以涌現,比如PACK技術、CTP技術、刀片電池技術等。國軒高科另辟蹊徑,推出了JTM電池。JTM系JellyrollToModule的首字母,即從卷芯到模組。


記者了解到,JTM最顯著的特色,就是從卷芯直接到模組的一體化制造技術。JTM產品采用特殊材料和工藝制作的塑殼,以及更加高效集成的成組技術,使它以簡單設計的合成理念,真正實現了從原材料直接制備模組或電池包的最終目標。


"具有100多年歷史的鉛酸電池發展到今天,遇到了革命性的替代產品,那就是JTM。"徐興無指出,和傳統電池制造工藝相比,JTM技術具有電池材料大幅精簡、制造過程簡化、電池性能大幅提高、綜合成本顯著降低、電池包絡適應性新增等特點。其中,最大的優勢體現在"變形金剛式的柔性模組"的高度適配性上。這意味著可以比較容易地設計制造成各種尺寸的模組,以適應千變萬化的電池包絡,即可實現在一條產線上生產廣泛適應的電池產品。


據介紹,國軒高科JTM首款電池為20Ah/12.8V,同樣電量尺寸只有鉛酸電池的一半,重量只有1.75kg,循環壽命3000周以上,而鉛酸電池的重量約7kg,循環壽命不到600周。更重要的是,它的成本已接近鉛酸電池的成本。


■鐵鋰回歸是"補課"現象


新能源汽車行業獨立研究員曹廣平對記者表示,目前磷酸鐵鋰電池的回歸是補貼退坡后新能源汽車行業的"補課"現象。相較三元電池,磷酸鐵鋰電池具有能量密度稍差,但成本低、更安全的特點。隨著新能源汽車補貼退坡,電動汽車產品的成本壓力會增大,固態類電池短時間還無法量產,磷酸鐵鋰電池的回歸有其必然性。另外,車企在電動汽車起火自燃事故中承受著巨大壓力,也賦予磷酸鐵鋰電池更大發展空間。


當前,國內新能源汽車市場呈現兩極分化,一方面高端車型暢銷,另一方面部分產品下沉至三、四級市場。鄉鎮市場對車輛續駛里程的要求相對不高,同時對成本十分敏感,這也是五菱宏光MINIEV市場走熱的原因。國軒高科等動力鋰電池公司在磷酸鐵鋰領域發力,正是基于對行業發展走勢的判斷。


資料顯示,比亞迪、北汽、長城、奇瑞、上汽、長安、東風、江淮、TSLA、小鵬、哪吒等國內外車企都已推出配裝磷酸鐵鋰電池的乘用車。受TSLAModel3、五菱宏光MINIEV、比亞迪漢EV等多款現象級車型銷量大幅上升帶動,磷酸鐵鋰電池2020年在乘用車領域的裝機量占比也得到了提升。


曹廣平認為:"大眾入股國軒高科后,將改變其用戶指向,原來基本是面向國內車企,今后將擴展至配套合資車企,尤其以大眾車型為主。國軒高科成為大眾的供應商,將根據后者的產品策略和供貨要求發展。"


國軒高科工程研究總院院長蔡毅介紹稱,公司和大眾建立了聯合項目組團隊,大眾已經在模組設計、制造工藝、質量、測試等職能部門派駐專家進入,大眾國軒聯合項目組團隊總人數目前超過70人。雙方合作開發的MEB項目兼顧三元和鐵鋰兩種化學體系的標準MEB模組設計,目標是預計2023年實現量產供貨。


在伊維經濟研究院研究部總經理吳輝看來,大眾潛在的動力鋰電池供應商基本囊括了國際上幾大龍頭公司,可選擇的余地較大。雖然背后有大眾汽車,但國軒高科要想在未來的動力鋰電池市場中保有一席之地,還得靠自己做好研發和產品。



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