国轩高科让磷酸铁锂电池实现低成本化
在纯电动汽车(EV)电池领域,磷酸铁锂(LFP)电池正在成为主流。虽然能量密度不高,但成本低廉,特斯拉和大众等已开始采用。最近借助磷酸铁锂电池受到关注的企业是中国的国轩高科。该公司以促使廉价的磷酸铁锂电池进一步降价的零部件自产化技术为优势,寻求飞速发展。
国轩高科是2006年成立的主力电池企业,在中国市场的份额排在第4位。以2020年大众出资26%为契机,把客户从中国扩大至全球。在很多磷酸铁锂电池企业从其它厂商采购大部分零部件的背景下,国轩高科自主生产占到成本3~4成的材料,推动了电池价格下降。
国轩高科的全球总部执行副总裁程骞自信地表示,在电池的价格竞争中不会输给对手。
与韩国和日本企业具有优势的NMC(镍、锰、钴)和NCA(镍、钴、铝)等三元锂电池相比,称得上中国制造电池代名词的磷酸铁锂电池在能量密度上显得逊色,但能够使制造成本降低约2成。
磷酸铁锂电池除了价格低廉之外,容易采购资源的特点也成为东风。越来越多观点认为,在纯电动汽车需求增加的背景下,用于NMC电池和NCA电池的镍与钴等将出现短缺。另一方面,成为磷酸铁锂主要材料的铁和磷储量丰富,枯竭的可能性很小。
在纯电动汽车电池领域居世界首位的宁德时代新能源科技(CATL)和排在第4位的比亚迪(BYD)等巨头均擅长磷酸铁锂电池。上述2家企业的生产规模高于国轩高科,国轩高科在价格竞争中处于不利地位。
国轩高科的磷酸铁锂电池被“宏光MINI”采用 |
不过,国轩高科的程骞表示,宁德时代和比亚迪大多从外部采购电池零部件。认为通过提高自产化比率,即使在生产规模上逊色,国轩高科也能以价格竞争力赢得竞争。国轩高科并未透露具体价格,但有分析认为即使是在电池资源价格大幅上升的最近,仍远低于每千瓦时1万日元。
国轩高科向在中国热卖的低价纯电动汽车“宏光MINI”供应磷酸铁锂电池,称得上该公司的电池实际上很便宜的证据。
宏光MINI是上汽通用五菱汽车在2020年推出的纯电动汽车,最初的价格最低2万8800元起。尽管这款车价格低廉,但仍能充分满足日常使用,在中国热销。2021年在中国销售了42万辆,超过美国特斯拉的“Model Y”,跃居纯电动汽车销量首位。
在纯电动汽车的成本中,电池占到3成。如果国轩高科提供的磷酸铁锂电池的价格不够低廉,宏光MINI无法实现这种价格。有多家企业向宏光MINI提供电池,但国轩高科表示自身的供货量最大。
国轩高科开始积极推进零部件自产化的契机是为了改善作为磷酸铁锂电池弱点的低温性能等。要在公司内部利用找到改善措施的零部件,自主生产最简单。
例如针对磷酸铁锂电池的低温性能,降至零下20度以下时,存储的电能只有一半左右能释放。中国幅员辽阔,寒冷地区很多。要让搭载磷酸铁锂电池的纯电动汽车能在中国全境行驶,必须提高低温环境下的放电量。国轩高科2017年前后在公司内成立项目组,推进改善低温性能。
国轩高科的团队关注的是作为电池主要零部件的正极材料。正极材料是提高电池性能的最重要零部件之一。经过调查发现,由于构成正极材料的磷酸铁的粒径的差异,低温性能会发生改变。进一步研究后发现,颗粒的直径越小,越能在低温下增加放电量。
国轩高科的团队试制出粒径较小的正极材料。电池的低温性能得到改善,在零下20度以下也能放电至近80%。另一方面,课题也浮出水面。如果缩小粒径,能量密度将随之下降。
为了在提高低温性能的同时抑制能量密度的下降,国轩高科的团队改善了颗粒形状。通过不断摸索各种形状,发现如果更接近楕圆形而不是球状,能在缩小粒径的同时改善能量密度。
国轩高科不仅将这种零部件的改善用于正极材料,还扩大至电解液和隔离层等。在这个过程中增加了自主生产的零部件的种类。
纯电动汽车电池市场目前逐渐垄断化,前6家企业掌握8成份额。电池企业谈判能力的提高让世界各家汽车厂商感到强烈担忧。像国轩高科这样的新电池企业的崛起值得欢迎,今后其产品或将在全球被更多采用。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)清水直茂
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