Batalla de densidad de energía y kilometraje en escena Batería de potencia de tres vías Batalla de NCM NCA

En los últimos dos años, se ha desarrollado una batalla sobre la "densidad y alcance de la energía" en China y en el mercado mundial de vehículos de nueva energía.

El último éxito sigue siendo Lingtouyangtesila en la industria del automóvil de nueva energía.

Tesla ha logrado un gran avance en la tecnología de baterías, aumentando su densidad de energía en un 30% y reduciendo drásticamente sus costos de producción, según informes de medios extranjeros. El modelo de Tesla puede alcanzar más de 640 km de alcance. Si el precio de las materias primas de la batería es estable, Ditesila puede reducir el costo del monómero de la batería a $ 100 / kWh en 2018.

En la reunión de inversores a principios de año, Tesla anunció que la nueva batería 21700 desarrollada conjuntamente con Panasonic comenzó la producción en masa, y enfatizó que esta es actualmente la batería con mayor densidad de energía y menor costo en la batería de producción en masa, según la información divulgada por Tesla. En las condiciones existentes, la densidad de energía del sistema de batería 21700 producido por él es de aproximadamente 300 Wh / kg.

Aumentar la densidad de energía en un 30% significa que la densidad de energía de la celda de potencia utilizada por Tesla ya es de 330 W / kg.

El uso de Tesla es precisamente el material de electrodo positivo NCA de litio de tres partes que las compañías de baterías de energía doméstica casi no pueden producir en masa.

Para las empresas de baterías de energía nacionales o las compañías de automóviles de nueva energía, con la llegada de la nueva política de subsidios el 12 de junio, la densidad de energía de la batería directamente relacionada con el rango de kilometraje ha vuelto a llamar la atención de la industria, y la batería de energía ternaria es convirtiéndose en la corriente principal. Dentro del ternario de litio, NCM622 e incluso NCM811 reemplazaron al NCM523 original.

La disputa entre Sanyuan y el fosfato de litio y hierro

Según los datos de la Rama de Aplicación de Baterías de Energía de la Asociación de la Industria de Suministro de Energía Química y Física de China, según los diferentes tipos de materiales de batería, la capacidad instalada de la batería de litio en enero y diciembre de 2017 fue de 16,04 GW, lo que representa el 44,01%; La capacidad instalada de las baterías de fosfato de hierro y litio fue de 17,97 gigavatios, lo que representa el 49,29%; Las baterías de manganato de litio tienen una capacidad instalada de 1,48 gigavatios, lo que representa el 4,06% del total.

A partir de los datos, parece que el trióxido de litio y el fosfato de hierro y litio están actualmente divididos de manera uniforme, y la proporción de fosfato de hierro y litio es aún mayor. Sin embargo, a juzgar por la situación en los primeros cuatro meses de 2018, el ternario de litio ha comenzado a superar al fosfato de hierro y litio y ha acelerado enormemente su crecimiento.

Según fuentes de la industria, los materiales positivos, los materiales negativos, los electrolitos y el diafragma son los cuatro materiales principales de la celda de potencia, de los cuales los materiales positivos representan el 40% del costo total y también determinan directamente la densidad de energía del núcleo.

De acuerdo con la ruta técnica del material positivo, las celdas de energía se pueden dividir principalmente en tres tipos: fosfato de hierro y litio, ternario de litio (NCA / NCM) y manganeso de litio.

Según la composición del material del electrodo positivo, la batería de litio ternaria se divide en NCA y NCM. NCM significa que el material del electrodo positivo está compuesto de tres tipos de materiales de níquel cobalto manganeso en una cierta proporción, y el material del electrodo positivo NCA está compuesto de níquel cobalto aluminio.

En la actualidad, el litio principal en el mercado nacional es NCM. Los modelos de producción en masa son principalmente NCM523 y NCM622. No hay mucha producción en masa en NCM811, pero la encuesta del reportero encontró que actualmente no hay un envío de baterías NCM811 a gran escala.

En los materiales ternarios, la función principal del níquel es proporcionar capacidad. Cuanto mayor es el contenido, mayor es la densidad de energía de la batería, por lo que la proporción de níquel en el litio ternario está aumentando, del 50% al 60% de 622 en 523 a 811 80%.

"El fosfato de litio y hierro está limitado por las características de los materiales y es difícil cumplir con los requisitos de alta densidad de energía, especialmente en el campo de los automóviles de pasajeros, donde la ventaja del litio ternario es cada vez más obvia. La industria dice que el fosfato de litio y hierro ahora es más se utiliza en autobuses y vehículos eléctricos y es más seguro.

En una entrevista, Yangxulai, vicepresidente del instituto de investigación de ingeniería de Hefei Guoxuan Gaoke Power Energy Co., Ltd., también declaró con franqueza que en la etapa actual, la tendencia de desarrollo de las baterías de litio de Sanyuan se ha beneficiado de los requisitos orientados a la política nacional. para baterías de alta energía específica, que requieren una alta densidad y rango de energía de la batería. Las baterías ternarias de litio tienen mayor energía específica y potencia específica, que está más en línea con los requisitos de los automóviles de pasajeros.

Los datos muestran que la potencia total instalada de las baterías eléctricas en enero-mayo de 2018 fue de aproximadamente 12,67 GWh, un aumento del 224% interanual. Entre ellos, la potencia total instalada de la batería de potencia en mayo fue de unos 4,50 GWh, un aumento del 213% interanual.

De los 4,50 GWh de potencia total instalada, el ternario de litio alcanzó los 2,36 GWh, representando el 52,44%.

Tres yuanes NCM "luchas internas" 811 lleno de resistencia

Cuando la batería de energía NCM de litio de tres elementos comenzó a ocupar una ventaja, los diferentes modelos internos de NCM compiten entre sí. De la situación actual, NCM523 sin duda tiene una ventaja. Los modelos NCM622 y NCM811 se están poniendo al día con su mayor contenido de níquel, el asesino de la densidad de energía.

Se informa que hay dos formas principales de aumentar la densidad de energía de la batería de litio de potencia: Primero, se mejora el rendimiento del mecanismo del sistema de material de la batería de litio para aumentar la energía específica del monómero del núcleo. Este método requiere requisitos muy altos para el desarrollo y el emparejamiento de materiales. El segundo es aumentar la capacidad de las grandes especificaciones principales controlando la producción de modelos y procesos. El uso común de las empresas de baterías ternarias nacionales para ingresar al sistema de alto contenido de níquel es la primera forma.

"Cuanto mayor sea el contenido de níquel, mayor será la densidad de energía de la batería, por lo que el NCM de tres vías actual ha evolucionado desde el primer 111 al actual 622, que evoluciona en pequeños lotes de 811. Empleados que trabajan en el Departamento de I + D de una compañía de baterías de energía dice que el 622 ha sido producido en masa por compañías nacionales, con unos 811 productos con poca capacidad y otros aún en la fase piloto.

La información de mercado muestra que la densidad de energía actual del NCM523 puede alcanzar 160-200 wh / kg, mientras que NCM622 y NCM811 pueden alcanzar 230 wh / kg y 280 wh / kg, respectivamente. Por lo tanto, los materiales ternarios con alto contenido de níquel deben acelerarse para lograr los requisitos de alta densidad de energía para las celdas de potencia y extender el rango de resistencia.

Guo Xuan Gao Ke Dongmimaguifu dijo en la encuesta reciente de la organización de recepción que la línea de producción de baterías mejoradas de tres yuanes 622 recién construida de la compañía se encuentra actualmente en un trabajo intensivo de instalación y puesta en marcha, y actualmente avanza sin problemas. Está previsto que entre en producción en julio. "En la actualidad, la densidad de energía del sistema de paquete de baterías mejorado de tres vías 622 puede alcanzar 140 WH / kg o más. Al mismo tiempo, el progreso de la investigación y el desarrollo de la batería Sanyuan 811 está en línea con las expectativas y se espera que lograr una producción de lotes pequeños en 2019 ".

El 28 de mayo, Dangsheng Technology anunció que la compañía había firmado un acuerdo de cooperación con el Comité de Gestión del Parque Industrial de Ciencia y Tecnología de Jincheng del distrito de Jintan, ciudad de Changzhou, provincia de Jiangsu, y planea cooperar en la construcción de una nueva base industrial de material eléctrico de litio. en el Parque Industrial de Ciencia y Tecnología de Jintan Jincheng. La primera fase del proyecto prevé una capacidad de producción anual de 50.000 toneladas y prevé invertir 3.000 millones de yuanes en tres fases. El plan general del proyecto es de aproximadamente 1,600 acres de tierra, y planea construir una producción anual de 100,000 toneladas de base industrial de nuevos materiales eléctricos de litio.

Cuando el personal de la oficina secreta de la compañía declaró que el proyecto anterior es principalmente material positivo ternario con alto contenido de níquel NCM811.

El director financiero de LG Chemical, Chung Ho-Young, dijo en una entrevista que las baterías que producen en masa materiales positivos NCM 811 se utilizan en autobuses eléctricos, y las baterías blandas todavía se utilizan en la mayoría de los vehículos de nueva energía.

SKI también planea comenzar la producción en masa de baterías NCM811 para vehículos eléctricos en agosto. El vehículo eléctrico Niro de Kia puede convertirse en el primer vehículo eléctrico en utilizar esta batería.

Tesla también afirmó que la densidad de energía de la batería NCA que utiliza es la más alta del mercado y que el contenido de cobalto es más bajo que el de las baterías NCM811 de otras compañías.

NCA y NCM, ¿quién ganará?

Tesla ya está muy por delante de otras compañías en la competencia de densidad de energía y kilometraje de la batería. Además de la competencia de alto contenido de níquel, Tesla también provoca que cambie el tamaño de la batería para aumentar la densidad de energía de la batería. La densidad de energía de la batería 21700 desarrollada conjuntamente con Panasonic es mucho mayor que la del monómero de la batería 18650. El aumento de la densidad de energía del núcleo único es mucho mayor que el aumento del 20% del grupo. Esto también provocó la conversión de las empresas de baterías de energía nacionales de 18650 a 21700 en 2017.

Recientemente, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma emitió el "Reglamento sobre Gestión de Inversiones de la Industria Automotriz (Proyecto de Consulta)" (en adelante, el "Proyecto de Opinión") a las unidades pertinentes. Entre ellos, el proyecto de dictamen requiere que los productos que se producirán mediante el nuevo proyecto de celda de energía no solo deben cumplir con las normas nacionales y relacionadas con la industria, sino que también deben cumplir con la relación energética del monómero de la celda de energía para vehículos de energía no debe ser inferior a 300 vatios / kg. La energía específica del sistema no debe ser inferior a 220 vatios / kg.

Y este es un gran desafío para las empresas de baterías de energía domésticas que actualmente tienen una densidad de energía única de aproximadamente 240 en el mercado.

"La densidad de energía de 300 también es afirmada por muchas empresas en China, pero de hecho se trata básicamente de datos de laboratorio, y la producción en masa básicamente no se logra. Los expertos de la industria dijeron que la corriente principal NCM523 y NCM622 son básicamente imposibles de cumplir con los estándares, y NCM811 y NCA se han convertido en la esperanza de muchas empresas.

"El rendimiento del material NCA es óptimo. Si se aplica en su lugar, el rendimiento del NCA supera al del NCM811. El CEO de Linnaeus New Energy dijo en una entrevista anterior en la Premier League que la capacidad de producción de la compañía está dominada por NCA , y también hay una pequeña cantidad de NCM811.

Pero el NCA de tres dólares que ama a Tesla no todos pueden amar.

Zhou Bo, director del Departamento de Investigación de la Rama de Aplicación de Baterías de Energía de la Asociación de la Industria de Energía Física y Química de China, dijo que las condiciones del proceso de producción de NCA son más estrictas y el proceso de producción tiene un umbral.

Se entiende que los materiales NCA son más sensibles a la humedad ambiental que el NCM811, por lo que los requisitos para el proceso de producción de baterías son más estrictos. La investigación, el desarrollo y la capacidad de producción de las empresas nacionales se enfrentan a una gran prueba.

Sin embargo, los datos muestran que la NCA de tres yuanes, incluidos Sugiyama, lishen y Australia Shunchang, ya ha comenzado un pequeño envío.

"La compañía tomó la iniciativa en la implementación exitosa de la producción en masa del sistema de alto contenido de níquel NCA y pasó con éxito la inspección nacional obligatoria", dijo linwenhua, secretario del presidente de Aoyangshunchang.

El material ternario NCA de Thornton New Energy también tiene una producción anual de 6.000 toneladas.

Con Samsung SDI, LG Chemical, SK y otras empresas conjuntas de gigantes de baterías de energía en China ingresando a la lista blanca, los subsidios de política se reducirán después de la aceleración de la entrada de gigantes extranjeros, la eliminación de baterías de energía doméstica será más brutal.

La página contiene el contenido de la traducción automática.