國軒高科讓磷酸鐵鋰電池實現低成本化

2022/07/19


  在純電動汽車(EV)電池領域,磷酸鐵鋰(LFP)電池正在成為主流。雖然能量密度不高,但成本低廉,特斯拉和大眾等已開始採用。最近借助磷酸鐵鋰電池受到關注的企業是中國的國軒高科。該公司以促使廉價的磷酸鐵鋰電池進一步降價的零部件自産化技術為優勢,尋求飛速發展。

    

  國軒高科是2006年成立的主力電池企業,在中國市場的份額排在第4位。以2020年大眾出資26%為契機,把客戶從中國擴大至全球。在很多磷酸鐵鋰電池企業從其他廠商採購大部分零部件的背景下,國軒高科自主生産佔到成本3~4成的材料,推動了電池價格下降。

   

  國軒高科的全球總部執行副總裁程騫自信地表示,在電池的價格競爭中不會輸給對手。

   

    

  與南韓和日本企業具有優勢的NMC(鎳、錳、鈷)和NCA(鎳、鈷、鋁)等三元鋰電池相比,稱得上中國製造電池代名詞的磷酸鐵鋰電池在能量密度上顯得遜色,但能夠使製造成本降低約2成。

    

  磷酸鐵鋰電池除了價格低廉之外,容易採購資源的特點也成為東風。越來越多觀點認為,在純電動汽車需求增加的背景下,用於NMC電池和NCA電池的鎳與鈷等將出現短缺。另一方面,成為磷酸鐵鋰主要材料的鐵和磷儲量豐富,枯竭的可能性很小。       

          

  在純電動汽車電池領域居世界首位的寧德時代新能源科技(CATL)和排在第4位的比亞迪(BYD)等巨頭均擅長磷酸鐵鋰電池。上述2家企業的生産規模高於國軒高科,國軒高科在價格競爭中處於不利地位。

   

國軒高科的磷酸鐵鋰電池被「宏光MINI」採用

      

  不過,國軒高科的程騫表示,寧德時代和比亞迪大多從外部採購電池零部件。認為通過提高自産化比率,即使在生産規模上遜色,國軒高科也能以價格競爭力贏得競爭。國軒高科並未透露具體價格,但有分析認為即使是在電池資源價格大幅上升的最近,仍遠低於每千瓦時1萬日元。

    

  國軒高科向在中國熱賣的低價純電動汽車「宏光MINI」供應磷酸鐵鋰電池,稱得上該公司的電池實際上很便宜的證據。  

    

  宏光MINI是上汽通用五菱汽車在2020年推出的純電動汽車,最初的價格最低2萬8800元起。儘管這款車價格低廉,但仍能充分滿足日常使用,在中國熱銷。2021年在中國銷售了42萬輛,超過美國特斯拉的「Model Y」,躍居純電動汽車銷量首位。

       


           

  在純電動汽車的成本中,電池佔到3成。如果國軒高科提供的磷酸鐵鋰電池的價格不夠低廉,宏光MINI無法實現這種價格。有多家企業向宏光MINI提供電池,但國軒高科表示自身的供貨量最大。

      

  國軒高科開始積極推進零部件自産化的契機是為了改善作為磷酸鐵鋰電池弱點的低溫性能等。要在公司內部利用找到改善措施的零部件,自主生産最簡單。

     

  例如針對磷酸鐵鋰電池的低溫性能,降至零下20度以下時,存儲的電能只有一半左右能釋放。中國幅員遼闊,寒冷地區很多。要讓搭載磷酸鐵鋰電池的純電動汽車能在中國全境行駛,必須提高低溫環境下的放電量。國軒高科2017年前後在公司內成立項目組,推進改善低溫性能。

     

  國軒高科的團隊關注的是作為電池主要零部件的正極材料。正極材料是提高電池性能的最重要零部件之一。經過調查發現,由於構成正極材料的磷酸鐵的粒徑的差異,低溫性能會發生改變。進一步研究後發現,顆粒的直徑越小,越能在低溫下增加放電量。

    

  國軒高科的團隊試製出粒徑較小的正極材料。電池的低溫性能得到改善,在零下20度以下也能放電至近80%。另一方面,課題也浮出水面。如果縮小粒徑,能量密度將隨之下降。

    

  為了在提高低溫性能的同時抑制能量密度的下降,國軒高科的團隊改善了顆粒形狀。通過不斷摸索各種形狀,發現如果更接近楕圓形而不是球狀,能在縮小粒徑的同時改善能量密度。

      

  國軒高科不僅將這種零部件的改善用於正極材料,還擴大至電解液和隔離層等。在這個過程中增加了自主生産的零部件的種類。

      

  純電動汽車電池市場目前逐漸壟斷化,前6家企業掌握8成份額。電池企業談判能力的提高讓世界各家汽車廠商感到強烈擔憂。像國軒高科這樣的新電池企業的崛起值得歡迎,今後其産品或將在全球被更多採用。

    

  日本經濟新聞(中文版:日經中文網)清水直茂

    

 

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