從專業角度來看,提高電動車續航里程的途徑主要有三個:一是增加電池組容量,二是提升電池能量密度,三是通過結構優化等手段實現整車輕量化。而根據科技部新能源汽車試點專項及國內主要動力電池企業的規劃,到2020年國內單體動力電池能量密度將達到200Wh/kg。相比較而言,通過提高電池能量密度的方式來提高電動車續航里程的空間更大。
那么提高電池能量密度的途徑又在哪?記者認為,動力電池材料對于提升電池能量密度起到至關重要的作用。而厘清國內動力電池材料行業呈現出的明顯特征,針對性地進行研發投入及改進,將有助于提升材料企業制造水平。
通過記者梳理發現,目前國內動力電池材料主要呈現以下三大特點:
1、國產化率大幅提升。數據顯示,當前動力電池用四大關鍵材料的國產化率均超過80%,其中負極、電解液的國產化率高達98%,正極材料的國產化率超過95%,電池隔膜國產化率超過80%。
國產化率大幅提升主要因為:1)國內動力電池體系開發較早,且綜合性能要求相對較低,國產材料水平近幾年穩步提升,在一致性、批次穩定性方面進步較快,能滿足國內電池企業需求;2)國內當前70%的動力電池為磷酸鐵鋰電池。中國從2004年開始研發、生產磷酸鐵鋰電池,其配套的磷酸鐵鋰材料、石墨負極材料等較成熟;3)當前動力電池用材料價格普遍較低,進口材料的競爭力不強。
2、供需失衡,價格大幅增長,擴產潮開啟。2014年9月份至2016年第一季度,國內動力電池迅速發展,規模同比增長超過200%。數據顯示,2015年中國動力電池產值380億元,同比增長262%。動力電池大幅增長,主要受國家加大對新能源汽車行業的政策支持影響。
新能源汽車終端需求大幅增長,而上游材料及電池的供應量增速偏慢,導致供需失衡。2015年下半年至今,國內鋰電中上游多種材料處于價格大幅增長態勢,比如碳酸鋰、六氟磷酸鋰、銅箔、磷酸鐵鋰、濕法隔膜等。
而伴隨材料價格的大幅增長,材料毛利率也大幅回升,進而吸引多家企業積極擴產及新進入者。數據顯示,2016年1-9月,國內四大材料的投資額超過350億元,其中正極材料(含上游礦產資源)、隔膜成投資熱點。
3、各大材料制造水平良莠不齊,高性能材料產業化進展偏慢。中國已經成為全球最大的動力電池生產與需求大國,但國內動力電池與日韓相比仍存在差距,主要體現在能量密度、產品一致性、產品穩定性、故障率等。
舉例來看,特斯拉的主力供應商松下穩定量產的18650動力電芯,單顆容量已經達到3.1Ah,而國內單顆18650電芯容量以2.2Ah及2.4Ah為主,只有少數幾家能達到2.6Ah。這與國內各種類材料不匹配、電池設備自動化水平低等息息相關。國內正極材料廠商能量產動力型NCM622,但受制于高鎳電解液不成熟、電芯廠制造水平低等因素,當前還無法大批量使用NCM622。