鉅大LARGE | 點擊量：540次 | 2022年11月09日
動力鋰電池發展路線及趨勢分析
關于動力電池發展趨勢等問題，比亞迪鋰電事業部副總裁發表觀點：
第一，材料選擇的問題，現在有兩種材料，三元材料和磷酸鐵鋰，我們怎么樣做選擇？李經理的報告中說的，2018年三元首次超過磷酸鐵鋰的市場份額，這是什么樣的原因？大家可能比較清楚，跟國家的補貼政策有非常大的關系，這幾年無論是單體能量密度的提升或是電池整包的能量密度提升，增速都遠遠超過2016年、2017年之前。是不是符合科學的規律或是能促進行業發展，大家可以做一些獨立思考。中國容易有一些從眾的心態，希望大家針對某個產業、某個技術有獨立思考的心態和習慣。
這個觀點以前講過，磷酸鐵鋰和三元的對比，怎么選擇？一年后、兩年后、五年后我們怎么選擇？以前說過，對于做電池的來說，在這樣一個時代是幸運的也是不幸的，可以說現在處在最好的時代也可以說處在最壞、最黑暗的時代。為什么說最好呢？看國家的政策、全球的趨勢，這都是全力助推新能源汽車尤其是電動汽車的發展，這是大勢所趨，這是明顯的信號，這是好的方面。
差的方面，對于電池、電池技術來說，十年甚至往前推二十年，沒有本質的、突破性的進步，我待會兒會講。現在大家在用什么？變來變去，和二十年前一樣，三元的材料，當然我不否認三元材料本質有了非常大的變化，可能跟二十年前的材料、性能各種特性，循環、壽命、使用特性完全不一樣，畢竟還是一個三元材料，它突破不了能量密度的極限。
從111、523、622、65、80、85、92上來，能到多少？最高的超過220Wh/kg的很少吧，富鋰錳基有多少人在用，現在處在很悲哀的時代，沒有辦法，在挖潛力，在犄角旮旯找這些東西。材料本質方面缺少關鍵的突破，這是我們的悲哀。
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目前用的是三元材料，鈷的價格對于電池有什么影響？大家知道未來市場化的趨勢，無論是新能源汽車或是電池的產品，必須要有正確的盈利模式才能生存下去，所以我們思考車的方面、電池的方面都需要有盈利模式，首先一個問題是成本，成本低，哪怕低1分/Wh都是一種優勢。
這是鈷用量的關系，現在看到鈷的價格可能是隨著供求管理變化比較大，有固定40%將近一半是用在特殊領域，一些合金和電池沒關的領域，年開采量也是有限的，2019年之后，供求關系會發生一些明顯的變化，鈷可能會更缺，最近鈷的價格有下行，相信這不是長期的趨勢，這樣的情況下，2019年或是2020年之后供求關系變化會導致鈷的量會短缺、價格上升，我們拿一款電池做了計算，每個材料的瓦時，523、622、811，用多少鈷、多少鎳，輔料怎么變化，計算的過程比較復雜，我不詳細的解釋，鈷價對三元電池的影響是非常大的，鈷含量越高，影響越大，523遠遠高于811。
目前480元/kg到500元/kg的價格區間，我們用622的成本比811要高將近0.1元/Wh。811的成本鈷含量下來了，依然比磷酸鐵鋰高三、四分，這對我們的選擇有非常大的促進作用。
為什么用811，這些都不成熟，為什么大家要用？選擇811的驅動力在于成本，以及電池能量密度高一些、成本低。從這個趨勢可以想到，為什么我們磷酸鐵鋰沒有被放棄掉，而且我們認為是以后也不會被放棄掉。
這是鈷價，這是鎳價，鈷價我們估算了一下，大概250元/kg的時候811才能低于磷酸鐵鋰。同樣對于鎳，我們算出來鎳要在45元/kg以下811才能低于磷酸鐵鋰。大家可以知道鎳現在是多少錢，將近100元/kg。這還是有很大的差異，鈷和鎳兩個趨勢來看，622、523處于大的劣勢，和811比起來，磷酸鐵鋰也是具有相當的成本優勢，對A0級、A00級車成本是最關鍵的，為什么要選擇？我們要以數據分析說話，而不是以個人的喜好說話，也不是看國家的政策，要看市場。
鋰價，簡單的說，鋰價上升對NCM622、523的影響比磷酸鐵鋰要大，幾個主要的元素材料方面結合下來，磷酸鐵鋰在未來的成本預期是可控的，而622、523相信必然會被高鎳取代，主要技術能解決，一步一步走肯定會被取代。811由于有能量密度的優勢，將來會跟磷酸鐵鋰并存，但是很難說根本性的取代，因為有相當大的價格差異，如果鈷價到了80元/kg會是什么樣的情況。根據這個數據可以想到為什么我們一直說兩種體系不會取代只會相互競爭、相互共存。
補貼時代和后補貼時代的趨勢是不同的，現在大家在推進260Wh/Kg的NCM體系811，高鎳的體系在往里面進，將來后補貼時代，2020年之后磷酸鐵鋰能做到200Wh/Kg可以繼續下去，而且會強勢的回歸，這個比例出現轉折我一點都不會奇怪。希望大家做一些思考，因為一些材料、一些選擇對于行業來說是很重要的，而且有一些觀點也蠻唬人的，260Wh/Kg的Pack能量密度2020年到底能不能達成？有樂觀的、有悲觀的，總體情況我們來看路線的選擇就很重要，我覺得260Wh/Kg并不一定是非常樂觀的現象，要保證這里面不出其他的問題，歸根到底，我們現在想要做高，想要成倍的提升能量密度，當然我們缺乏材料方面的堅實基礎，我們說的只是一些工程的創新。
為什么是相對比較悲哀的時代？我們要在這里面找到一個方向，找到適合這個行業的盈利模式，這是我的觀點，這兩種材料路線會并存，而且會在相當長的時間內，五年之內我覺得不會被取代。
第二，方形還是軟包？本來從四個緯度來看，最后把安全和可靠性刪掉了，很容易產生一些誤會，大家各有各的數據，講一些大家有直觀的印象：
1、質量比能量GED。我們先看Cell的質量比能量是怎么算的，我們知道軟包有一個電池是15毫米，通常是12毫米、9毫米。我沒有見過15毫米以上的軟包，15毫米以上的軟包電池可以推薦給我看一下。同樣15毫米的時候，對于Cell來說，軟包的優勢是非常大的，大概在20%，這是業內有共同的認識。右邊是他們的差別，鋁塑膜、蓋板、殼子，主要是零部件方面的差異造成能量密度差異，材料體系本質的特征方面，方形和軟包是沒有差異的，這是一個問題。軟包電池薄的需要做并聯，一旦做并聯，我們知道方形VDA是45毫米，如果做三個軟包并聯，相當于三個15毫米并聯，正好是45毫米。三個并聯，把它中間的一些結構部分加進去，立馬優勢變小了，能量密度優勢是10%，剛才是20%，這個也很容易理解，每個軟包都要封一次，這是顯而易見的問題。
剛才是Cell方面，我們再看模組方面，軟包模組設計和方形模組設計完全不一樣，軟包是幾個并聯電池之間可能做一個殼，也有可能不做，如果要固定起來還要有一些結構件，設計的方式也完全不一樣，方形電池構成的模組和軟包構成的模組會產生很大的差異。
到現在模組的層級只有1.4%的能量密度優勢，到45毫米厚的，方形的能量密度反而占優了，Pack層級兩個基本上打平了，15毫米的基本上打平，對于厚的，顯著的方形占優勢，12%。Cell方面質量比能量，Cell軟包有優勢，厚的優勢小一點，薄的優勢更大，最高可以到20%。到模組、Pack逐漸被拉平，Pack方形的電池做成Pack實現反超，軟包電池做出來的Pack能量密度并不一定高，這通常是大家不太想得透的地方。
2、體積比能量，我們分開講，思路邏輯是一樣的，體積方面由于一些結構設計的不同，體積方面對于Cell來說有10%的優勢，同樣考慮到軟包膜的合適，45毫米只有4.3%的優勢。對于模組開始出現同樣的事情，就是反轉，到下面45毫米的時候反而對于方形模組有6.6%的優勢，上面對于15毫米在模組階段也打平了。大家知道車上面用的電池對體積和重量有講究，有的時候體積可能更為重要，這也是我們需要認真考量的因素。
Pack級別大家可以看到，無論是厚的還是薄的都實現了反轉，做成Pack在體積比能量方面也是方形占優勢，對于45毫米的這種來說會有近10%的優勢，這是體積比能量方面。
3、成本。成本方面我們也看一下，Cell先看左邊的是BOM原材料的成本，右邊是制造成本，假設方形是百分之百，原材料刨除一些結構件，對于薄的電池是10%的成本，厚的電芯，左下這張圖，基本上拉平。
由于方形和軟包的制造工藝有比較大的不同，對于15毫米來說，軟包的生產工藝相對簡單一點，制造成本15毫米也有超過10%的優勢，但是對于45毫米來說，從計算的結果得出軟包會更貴，三個在一起去對方形的一個，這就出現問題了，出現同樣的反轉。制造成本軟包都會上來，厚的綜合下來成本，軟包比方形高10%。
4、可回收部分，有的方形回收價值更高一些。
