高镍大圆柱电池“鹰击长空”

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高镍大圆柱电池“鹰击长空”-第1张图片-牧野网


  撰稿丨金东

  编辑丨麦 子

  美编丨CBEA独耀


  近一年多来,磷酸铁锂电池风头无两,打的曾经占据统治地位的三元电池一路窜逃,狼狈至极


  数据显示,2021年国内磷酸铁锂电池装机量占比51.2%;今年一季度,磷酸铁锂占比进一步提升至58.2%。而今年3月,《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(2022年第2批),磷酸铁锂电池车型占比已经高达75%


  如今,节节败退的三元电池似乎要开始反击,而列阵的“先锋部队”即是番号为4680的高镍大圆柱电池。


01

攻破磷酸铁锂“护城河”


  种种迹象表明,大圆柱技术路线放量拐点已至。


  近日,特斯拉首批得州工厂产的标准续航版Model Y交付,采用CTC技术,搭载4680电池。特斯拉CEO马斯克称,得州工厂将成为世界上最大的电池工厂,预计到2022年年底,特斯拉4680电池产能将达到每年100GWh,可满足130万辆电动汽车使用


  此外,雅化集团近日在互动平台表示,“公司是4680电池(材料)的主要供应商,4680电池预计今明两年每年将以10倍的速度增长。”其所透露的信息也反映出特斯拉4680电池即将爆发。此前,特斯拉向雅化集团下达了总计6.3亿-8.8亿美元的电池级氢氧化锂产品采购订单。


  目前特斯拉的4680电池采用高镍正极 硅碳负极材料,以及无极耳技术,能量密度达300kWh/kg,电池容量较目前方案提升5倍、输出功率提升6倍,搭载该电池的电动汽车续航里程可提高16%,电池每千瓦时的成本可降低14%。


  特别值得注意的是,长期以来,高镍电池存在一个突出的软肋,那就是容易热失控。而4680电池已经攻克这一难关


  “大圆柱不易热失控,和高镍三元热稳定性差互补。”天风证券指出,大圆柱电池优势是应对热失控能力强,劣势是成组效率低,和高镍三元结合正好扬长避短,高镍三元的优势是高能量密度;劣势是热稳定性差,4680搭配高镍三元可充分发挥二者能量密度高和安全性好的优势。


  不仅如此,根据华经产业研究数据,随着后续高镍工艺成熟,且CTP等技术开始商业化应用,高镍三元成本下降曲线更陡,预计2023-2024年高镍三元成本将低于5/6系三元,2027-2028年成本将低于磷酸铁锂电池,最终理论成本比磷酸铁锂电池低10-15%


  也即是说,在并不遥远的未来,磷酸铁锂引以为豪的“成本护城河”,将在4680大圆柱的率领下,被高镍三元大军攻破!


  亿纬锂能董事长刘金成认为,46系列圆柱电池(4680和4695电池)有突出的安全性和经济性,不变形,有望成为动力电池的终极技术方向。


  比克电池首席科学家林建表示,“高镍三元和大圆柱技术的突破及应用,对终端驾乘体验的升级具有重要意义。高镍三元是中高端电动车实现长距离续航下油电平价的重要技术路线。”他预计2022年,全球高镍在三元材料装机中的占比有望提升至50%左右。


  当下,宁德时代、LG新能源、松下、亿纬锂能、比克电池、国轩高科、蜂巢能源、力神、三星SDI、鹏辉能源等电池企业都在积极跟进包括4680在内的大圆柱电池。


  2023年有望成为4680电池放量元年。根据机构分析,参考21700对18650电池替代节奏,预期2023年4680电池装机量有望超20GWh,2024年将超100GWh,终端整车厂应用也有望从特斯拉逐步渗透至宝马、戴姆勒等高端电动车厂商。


02

资源大战一触即发


  4680大圆柱电池加速放量,高镍技术路线一路高歌猛进,未来对镍的需求也将呈几何数增长。BenchmarkMineral Intelligence预测称,到2030年动力电池对镍的需求量,将从2020年的13.9万吨飙升到140万吨


  “从我们的核心能源观点来看,我们预计未来几年对镍的累计需求将是过去30年的250%。镍是脱碳世界的突出赢家。因为无论在锂离子电池正极中测试什么金属组合,镍的能量密度都是最高的。它是锂离子电池的主力。”全球矿业巨头必和必拓负责人如是表示。


  特斯拉CEO埃隆·马斯克曾不止一次表达对镍供应的担忧,因为这种资源的可持续采购面临挑战。随着全球越来越多地车企转向电动汽车,对镍的需求势必会急速飙升,马斯克已经请求矿商生产更多的镍。


  在这种背景下,抢镍大战一一触即发。4月15日,宁德时代宣布在印尼投资59.68亿美元,建设一个集镍开采、电池生产、电池回收一体化的超级工业园。宁德时代董事长曾毓群表示,“印尼项目是宁德时代在全球拓展业务的一个重要里程碑”。


  紧接着,韩联社4月18日报道,由LG新能源领衔的韩国财团也已经与印尼两家国有企业签署协议,将在当地建设价值约90亿美元(约合573亿元人民币)的电池产业链项目,剑指日益紧俏的镍资源。


  印尼是全球目前最大的镍生产国,美国地质调查局数据显示,截至2020年,印尼的镍资源储量排名全球第一,约2100万吨,在全球占比约22%。据报道,特斯拉也已经非正式地与印尼政府进行了接触,准备到当地投资建厂以保障原材料供应


  市场人士认为,未来整车厂和电池企业对镍的争夺将日趋白热化。


03

谁主沉浮?


  4680大圆柱率领高镍三元开始反击磷酸铁锂。问苍茫大地,动力电池产业,谁主沉浮?


  “方形铁锂得益于CTP、刀片电池的技术进步,在续航里程600公里及以下乘用车市场性价比十足。高镍 硅基负极 大圆柱三者优势互补主打高能量密度,更适配600公里续航以上市场。” 天风证券指出。


  未来,大圆柱“鹰击长空”,磷酸铁锂“鱼翔浅底”


  无论谁占“鳌头”,都是技术进步、材料创新的成果体现,对于产业的高质量、可持续发展无疑都有着极大的助益。

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