Introdução de bateria ternária de níquel alto
Atualmente, a rota de desenvolvimento das baterias de lítio de energia está passando por uma mudança.
Antes de 2017, o mercado escolheu as baterias de fosfato de ferro de lítio como a tecnologia principal, e as exigências de novos veículos energéticos para a densidade de energia das baterias são um processo de melhoria contínua, e a indústria continuará a mudar e escolher em conformidade.
O limite superior da densidade energética das baterias de fosfato de ferro de lítio é de cerca de 160Wh/kg. A indústria espera que até 2020, o padrão de densidade energética das baterias de energia chegue a mais de 300Wh/kg, o que é difícil para as baterias de fosfato de ferro de lítio alcançarem.
Por outro lado, no nível técnico atual, a densidade média real de energia das baterias ternárias pode atingir entre 180-190Wh/kg, e há também um grande espaço para melhorias no futuro.
A política também está aumentando. Em fevereiro deste ano, quatro ministérios, incluindo o Ministério da Fazenda, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, o Ministério da Ciência e Tecnologia e a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma emitiram um documento para ajustar a política de subsídios financeiros para novos veículos energéticos, elevando o limite de densidade energética para veículos elétricos puros de passageiros, veículos de passageiros elétricos não-rápidos, e sistemas de bateria de energia de veículos de uso especial. Requerer.
Espera-se que a bateria ternária alcance a capacidade de mercado do fosfato de ferro de lítio e se torne o mainstream a partir deste ano, e alcançará a substituição incremental contínua no mercado futuro, ocupando uma posição dominante.
Layout de alta capacidade ternária de níquel e progresso da produção em massa
Específicos para o campo de materiais de cátodo de bateria ternária, materiais de alto níquel têm a vantagem de maior densidade energética. Em segundo lugar, estima-se que após o uso de materiais de níquel elevado, o custo unitário abrangente da bateria diminuirá em mais de 8%, e a vantagem de custo é óbvia.
As flutuações nos preços do cobalto provocadas pela contradição entre oferta e demanda também estão impulsionando os fabricantes a recorrer a produtos de baixo cobalto e alto níquel. O custo das matérias-primas de cobalto em materiais de cátodo ternário é relativamente alto, e seu preço continuou a subir em 2018. Em comparação com 520.000 yuan/tonelada no início do primeiro trimestre, o aumento em abril foi de mais de 20%. A partir de 13 de abril, cobalto O preço chegou a 674.000 yuan/tonelada.
Sob a demanda por redução de custos e melhoria de eficiência, o produto NCM811 de alto níquel, que tem mais vantagens para suportar a meta de 300Wh/kg acima mencionada, estreou com um halo.
Embora ainda existam fabricantes que afirmam aderir à rota da bateria de fosfato de ferro de lítio, o mercado está promovendo ativamente o layout da tecnologia da bateria com maior densidade energética. Desde 2017, os fabricantes nacionais de materiais de cátodo têm implantado sucessivamente produtos de alto níquel, e essas capacidades de produção devem ser fornecidas ao mercado em 2018. Em particular, a capacidade de produção e a produção de produtos NCM811 têm atraído grande atenção.
Em termos de empresas domésticas de baterias de energia, CATL, BYD, Jiangxi Funeng, BAK Battery, Guoxuan Hi-Tech, Tianjin Lishen, Penghui Energy e outras empresas realizaram P&D e produção de baterias NCM811. Entre eles, a BAK Battery anunciou que produziu em massa a bateria de energia cilíndrica NCM811 com uma densidade de energia de 232Wh/kg, e disse que um produto de 300Wh/kg estará disponível em breve. A Penghui Energy também revelou que as baterias cilíndricas da empresa que utilizam materiais NCM811 foram produzidas em massa e fornecidas a OEMs relevantes.
Vários fatores de restrição para acelerar o alto volume
Embora seja geralmente otimista, a aplicação em larga escala de produtos NCM811 de alto níquel no campo das baterias de energia automotiva ainda tem um longo caminho a percorrer. Atualmente, a aplicação de produtos NCM811 em novos veículos energéticos é apenas alguns casos.
Em outubro do ano passado, o JAC iEV7S, que participou da Competição Nacional de Desempenho de Veículos de Produção em Massa, foi equipado com os produtos de células de bateria 18650-2.75Ah da BAK, tornando-se o primeiro caso da aplicação de produtos NCM811 em novos veículos energéticos na China.
Internacionalmente, o SUV elétrico puro KonaEV lançado recentemente pela sul-coreana Hyundai é equipado com baterias NCM811 fornecidas pela LG Chem, mas o modelo ainda não foi produzido em massa para venda.
Nesta fase, ainda há os seguintes gargalos na aplicação acelerada e no volume de produtos de alto níquel:
As matérias-primas são escassas. Os recursos de lítio, cobalto e níquel são relativamente escassos na China. Nesta fase, as matérias-primas domésticas de alto níquel dependem principalmente das importações, que são facilmente contidas por fatores externos. Com o crescimento da indústria de baterias de energia, especialistas relevantes prevêem que lítio, cobalto e níquel estarão em escassez em 2021, 2022 e 2019, respectivamente.
Restrições de capacidade de fabricação. O processo de produção de materiais ternários de alto níquel é relativamente complexo, e possui altos requisitos em equipamentos de produção e meio ambiente. A linha de produção existente não pode ser usada diretamente como linha de produção NCM811 ou NCA, e precisa ser redesenhada e construída, adicionando muito investimento de capital. Pode-se dizer que atualmente não há tecnologia de preparação madura e capacidade de produção em massa em larga escala na China, e haverá até mesmo uma certa lacuna de capacidade nos próximos três anos.
Problemas de segurança a serem resolvidos. De acordo com Zhu Yulong, engenheiro-chefe adjunto do Departamento de Engenharia de Energia de Xangai Jiexin, quanto maior a relação de níquel, pior será a estabilidade térmica do material do cátodo. Em caso de alta temperatura, impacto externo, etc., baterias de níquel alto terão potenciais riscos de segurança. Além disso, a produção de gás durante o carregamento de baterias de níquel alto fará com que a bateria incha, o que também é um problema a ser resolvido. Como componente-chave usado em produtos automotivos, os produtos de alto níquel ainda precisam de um maior grau de melhoria em termos de segurança.
O ciclo de seleção de equipamentos é longo. Os OEMs são muito cautelosos com a aplicação de novas tecnologias e novos produtos aos modelos de veículos. As grandes montadoras possuem procedimentos rigorosos e complexos de certificação para fornecedores de baterias. As empresas de baterias e produtos precisam passar por testes e verificação difíceis, o que leva um tempo relativamente longo. Longas.
