2015年12月，香港發(fā)生一起電動大巴發(fā)生著火爆炸事件，該大巴使用的正是三元動力電池。一時之間風(fēng)聲鶴唳，工信部暫停將三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。
消息一出，三元動力電池產(chǎn)量和裝機量都受到很大影響，有主機廠延期或直接取消了三元動力電池的訂單。可見到2015年末，三元路線在中國也并不討巧。
但這一政策也有好的一面。一位參與國內(nèi)新能源汽車發(fā)展路線圖制定的資深專家告訴《財經(jīng)》記者，上述政策為中國三元動力電池研發(fā)提供了喘息的機會。國內(nèi)研發(fā)實力強的企業(yè)利用這個機會研發(fā)技術(shù)。寧德時代和深圳市比克電池有限公司（下稱“比克電池”）等企業(yè)都加大三元動力電池技術(shù)研究。尤其是寧德時代，每年在研發(fā)上投入達(dá)到6億－7億元。
隨著新能源車的推廣，國家補貼政策不斷趨嚴(yán)，從推廣初期是新能源車就給補貼，到后來對于續(xù)航里程給予硬性規(guī)定。
如2013年規(guī)定純電動乘用車?yán)m(xù)航里程要大于等于80公里，增程式和插電式混合動力乘用車?yán)m(xù)航里程要大于等于50公里才有補貼。今年，純電動乘用車補貼的最低續(xù)航里程已提高至150公里，此外對電池系統(tǒng)能量密度也做了要求，小于105瓦時/公斤的電池將拿不到補貼。
2017年的補貼政策對于高比能量的要求，讓三元動力電池迎來了發(fā)展曙光。早期投入大成本做技術(shù)研發(fā)的企業(yè)也嘗到了甜頭。
高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2017年中國新能源汽車動力電池裝機總電量約36.4吉瓦時，同比增長29%。其中，寧德時代以29%的市場份額躍居行業(yè)第一，比亞迪、沃特瑪、國軒高科、比克電池分列前二到五名。這五家占據(jù)了2017年總裝機量50%的份額。
在補貼政策的刺激下，各家企業(yè)開始轉(zhuǎn)而生產(chǎn)高能量密度的三元動力電池。沃特瑪電池研究院院長饒睦敏告訴《財經(jīng)》記者，沃特瑪今年三元動力電池將投產(chǎn)，為了兼顧三元電池安全穩(wěn)定性和循環(huán)壽命等綜合性能，主要還是以成熟的622型號三元動力電池為主。
根據(jù)鎳鈷錳三種原材料的不同配比，三元動力電池分為111型（鎳∶鈷∶錳=1∶1∶1）、523型、622型和811型。
多氟多新能源董事長李云峰也向《財經(jīng)》記者表示，公司今年將投產(chǎn)523型的三元動力電池，在2019年能有80%的產(chǎn)能變成811型電池生產(chǎn)。
各家都在轉(zhuǎn)向三元動力電池生產(chǎn)，留給后入者的市場空間已經(jīng)不大。主營三元動力電池的寧德時代目前獲得寶馬、戴姆勒、大眾、吉利、上汽等眾多國內(nèi)外知名車企的訂單，比克電池也獲得了奇瑞、華晨寶馬、吉利、眾泰、云度、小鵬汽車等多家車企的配套業(yè)務(wù)。其余握有較大市場份額的三家也開始轉(zhuǎn)向三元動力電池生產(chǎn)，依托原有客戶資源拓展三元動力電池業(yè)務(wù)發(fā)展。
后入者最大的機會在于誰能夠先生產(chǎn)出811型。在重視產(chǎn)業(yè)化實操層面的何龍看來，811型是三元路線的關(guān)鍵點，“做不出811，三元就不用搞了”。
因為原材料成本高企促使電池生產(chǎn)商必須把鈷的用量降到最低。三元電池中的鈷是最為致命的成本，鈷價目前已逼近70萬元/噸，而2017年初鈷價也就30萬元/噸（相關(guān)報道見《財經(jīng)》總第518期“鈷價年內(nèi)翻番，千億汽車電池市場地震”）。李云峰坦言，鈷的成本占正極材料成本40%，占電池成本的25%。
巴西淡水河谷公司首席執(zhí)行官時華澤（Fabio Schvartsman）向《財經(jīng)》記者感嘆，鈷價太高了，鎳價太低了。
目前，LME鎳價格已突破1.3萬美元/噸，對于電池生產(chǎn)廠來說，成本壓力不大。
因此，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍告訴《財經(jīng)》記者，523型到622型再到811型是目前動力電池的發(fā)展方向。現(xiàn)在補貼政策中能量密度的要求不斷提高，高鎳是趨勢。
但改變配比絕非易事。比克電池企管中心副總裁李鳳梅在接受《財經(jīng)》記者采訪時介紹，鎳比例越高，整個正極材料的熱穩(wěn)定性就越差。遇到高溫、外力沖擊等情況，高鎳電池會存在安全隱患。而高鎳電池充電時產(chǎn)氣會導(dǎo)致電池鼓脹也是一大問題。
此外，由于國內(nèi)電池企業(yè)都是從制作鎳鈷錳111型起步，而鎳鈷錳111型組裝并不需要純氧氛圍，所以國內(nèi)電池廠幾乎沒有氧燒工藝。為了量產(chǎn)鎳鈷錳811型，必須重新設(shè)計廠房和設(shè)備，而裝備制造工藝的落后是制約鎳鈷錳811型量產(chǎn)的一大難題。
饒睦敏表示，電池是一個系統(tǒng)工程。正極、負(fù)極、隔膜和電解液等材料體系相互之間的匹配及作用影響著電池的各項性能。電池不同正極材料的變化，相應(yīng)電解液、隔膜等也要做相應(yīng)調(diào)整，并非單純變動鎳鈷錳配比這么簡單。
雖然技術(shù)難度不小，但松下公司已經(jīng)取得突破，上述不愿具名的院士表示，松下公司已經(jīng)能將鎳的比例提高至8.5，中國811型號電池也有成熟的實驗室產(chǎn)品，有待企業(yè)接手實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
王勇說，國軒高科的811已完成小試階段，下一步將進(jìn)行中試，到產(chǎn)品出來最快要大半年。預(yù)計到2019年下半年，市場上才會有大批量的811產(chǎn)品供應(yīng)。
上述參與國內(nèi)新能源汽車發(fā)展路線圖制定的資深專家同樣看好811型號電池的產(chǎn)業(yè)化。他認(rèn)為，到2020年，動力電池單體比能量要達(dá)到300瓦時/公斤以上，力爭實現(xiàn)350瓦時/公斤，系統(tǒng)比能量力爭達(dá)到260瓦時/公斤。如此技術(shù)指標(biāo)，只能依靠811型號+硅碳負(fù)極+液態(tài)電解液這個組合的動力電池。
投入重金研發(fā)的寧德時代高層表示：核心技術(shù)是買不來的，還是要靠自主研發(fā)。
鋰電未來的勝負(fù)手
為提高能量密度，并緩解成本壓力，新一代電池研發(fā)也在進(jìn)行中。目前來看富鋰錳基材料和固態(tài)電池最有希望率先破局。
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