時(shí)光不知不覺開啟了2020年的閘門。在過去的2019年，新能源補(bǔ)貼退坡和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)慘烈，動(dòng)力電池行業(yè)步入寒冬。不過在政策、市場(chǎng)、資本等多重因素帶動(dòng)下，動(dòng)力電池的未來前景依然遠(yuǎn)大。
對(duì)動(dòng)力電池技術(shù)研發(fā)而言，寒冬時(shí)節(jié)正是沉淀，厚積薄發(fā)的時(shí)刻。高工鋰電根據(jù)2019年動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展情況，就2020年動(dòng)力電池行業(yè)的技術(shù)，進(jìn)行七大預(yù)測(cè)。
預(yù)測(cè)一：標(biāo)準(zhǔn)模組590技術(shù)投入會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)
但355模組主流地位不變
雖然德國(guó)大眾基于MEB平臺(tái)，推出標(biāo)準(zhǔn)590模組，以更高成組效率受到市場(chǎng)熱捧，但相關(guān)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈尤其是設(shè)備制造技術(shù)，還尚未完全突破。
其中標(biāo)準(zhǔn)590模組對(duì)應(yīng)的單體電芯尺寸長(zhǎng)約550mm，用對(duì)應(yīng)的鋰電設(shè)備制造，尤其是疊片技術(shù)突破還有一定難度。
一方面韓國(guó)本土的DA、NS、APRo設(shè)備廠商，在國(guó)內(nèi)售賣的疊片設(shè)備是Z字疊，而不是熱復(fù)合疊片機(jī)。它們供給LG化學(xué)的疊片設(shè)備主要分卷疊和堆疊。卷疊針對(duì)小型電池，堆疊針對(duì)大電池。
另外LG的卷繞式疊片電池專利應(yīng)該還有一年才到期，這依舊對(duì)國(guó)內(nèi)電池廠在這方面的技術(shù)形成制約。
不過像先導(dǎo)智能積極推進(jìn)整線制造工藝、贏合科技選擇跟德國(guó)曼茲合作開發(fā)疊片相關(guān)設(shè)備等，這些國(guó)內(nèi)頭部鋰電設(shè)備企業(yè)的努力，都會(huì)給590標(biāo)準(zhǔn)模組提供新的技術(shù)投入。
預(yù)測(cè)二：寧德時(shí)代的CTP技術(shù)和比亞迪的刀片電池技術(shù)會(huì)進(jìn)一步發(fā)展
2019年寧德時(shí)代的CTP技術(shù)和比亞迪的刀片電池是國(guó)內(nèi)最耀眼的動(dòng)力電池創(chuàng)新。這兩種方式均是基于電池系統(tǒng)整體安全性和能量密度，進(jìn)行提升和優(yōu)化，減少冗余。
從整車廠的角度看，動(dòng)力電池企業(yè)開始更深入的以終端需求為主進(jìn)行創(chuàng)新，非常有利于動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游的資源充分利用，加快行業(yè)發(fā)展進(jìn)程。
同時(shí)也暗示著未來動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展有可能從cell to pack 到cell to vehicle，按照整車需求進(jìn)行集成，進(jìn)一步優(yōu)化中間工序。
預(yù)測(cè)三：在保證高能量密度的情況下
高功率快充技術(shù)更高充電倍率努力
動(dòng)力電池的快充技術(shù)，將持續(xù)以高功率充電為主。尤其是對(duì)當(dāng)前的新能源汽車市場(chǎng)而言，快充商業(yè)模式大部分情況下，依然優(yōu)于換電模式。
一方面換電模式需要在動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化和新能源汽車集中的情況下，規(guī)模普及速度才會(huì)加快。另一方面快充就像燃油車加油，在投入產(chǎn)出比上，比換電的收益相對(duì)更有保障。
預(yù)測(cè)四：固態(tài)電池的商業(yè)化速度不會(huì)在2020年大規(guī)模普及
從氧化物固態(tài)電池來看，生產(chǎn)過程成本仍然占比超過50%，相比于鋰離子電池（過程成本僅為20-30%）仍然明顯偏高。
同時(shí)固態(tài)電池還存在露點(diǎn)管理和粘合方面的技術(shù)問題，暫時(shí)還很難解決。還有在制造方面，還沒有比較大的突破。因此要想實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，估計(jì)還需要3-5年時(shí)間。
預(yù)測(cè)五：動(dòng)力電池的補(bǔ)鋰技術(shù)會(huì)更進(jìn)一步發(fā)展
應(yīng)用于電動(dòng)汽車和大型儲(chǔ)能裝置的鋰電池，在能量密度方面的要求，日益提升。然而通用的鋰電負(fù)極石墨材料，其理論比容量372mAh/g，已無(wú)法滿足。
目前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是負(fù)極選用硅碳材料，其比容量4200mAh/g。不過負(fù)極硅碳有首次充放電效率較低、膨脹大、長(zhǎng)循環(huán)會(huì)粉化等問題。對(duì)應(yīng)的補(bǔ)鋰技術(shù)能有效規(guī)避硅碳負(fù)極不足，提升能量密度，作用機(jī)理主要分兩方面。
一方面增加活性鋰離子含量，補(bǔ)償首周充放電過程中的活性鋰損失，提升電池首周可逆容量。
另一方面實(shí)現(xiàn)負(fù)極材料體積的預(yù)膨脹，減少材料顆粒在嵌鋰過程中的破裂和極化，提升負(fù)極的機(jī)械穩(wěn)定性和循環(huán)性。
預(yù)測(cè)六：動(dòng)力電池能量密度將進(jìn)一步提升,磷酸鐵鋰材料可能回歸
新能源汽車起火的安全事故發(fā)生，讓市場(chǎng)和政策對(duì)動(dòng)力電池安全性的關(guān)注度提升。不過新能源汽車銷量依舊受續(xù)航里程制約，提升動(dòng)力電池能量密度仍迫在眉睫。
這雖然意味著安全性排在第一位，但動(dòng)力電池能量密度會(huì)進(jìn)一步提升，尤其是隨著高鎳三元正極材料逐步滲透，將不斷提高。
關(guān)于磷酸鐵鋰，比亞迪將于2020年5-6月份推出的全新一代磷酸鐵鋰電池，體積比能量密度將提升50%，壽命長(zhǎng)達(dá)8年120萬(wàn)公里，成本節(jié)約30%。
還有合肥國(guó)軒最新消息，宣布單體電芯能量密度已提升至190Wh/kg，并配套續(xù)航里程400km以上的車型。同時(shí)表示明后年磷酸鐵鋰的單體電芯能量密度有望達(dá)到200Wh/kg，實(shí)現(xiàn)160Wh/kg系統(tǒng)能量密度。
這均意味著磷酸鐵鋰動(dòng)力電池性能方面，依舊有改進(jìn)空間。
再加上低成本，高安全的優(yōu)勢(shì)，隨著國(guó)內(nèi)頭部動(dòng)力電池企業(yè)加大投入，磷酸鐵鋰電池相應(yīng)的能量密度和系統(tǒng)能量密度提升后，有望回歸，搶占一部分市場(chǎng)。
預(yù)測(cè)七：動(dòng)力電池安全性大幅提升
動(dòng)力電池的安全性，主要是動(dòng)力電池?zé)崾Э亍Ｆ湟馕吨娀瘜W(xué)化合健構(gòu)成的能量勢(shì)壘遭到破壞。就像大壩決堤，膨脹起火燃燒爆炸是個(gè)由內(nèi)往外的過程，一般的滅火劑根本起不了作用。
這時(shí)通過BMS實(shí)時(shí)監(jiān)控電壓電流溫度以及其他直接或間接手段獲得電池參數(shù)信息，包括SOC，電壓電流溫度內(nèi)阻變化趨勢(shì)。
然后通過一定算法，實(shí)現(xiàn)提前評(píng)估預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，盡早采取措施，避免電池過度使用和濫用，防止熱失控發(fā)生。
再加上2019年高工鋰電年會(huì)，參會(huì)嘉賓分別從設(shè)備、制造工藝、電芯層面、PACK層面、系統(tǒng)層面的提前預(yù)防，以及發(fā)生安全事故的控制和處理等環(huán)節(jié)，圍繞動(dòng)力電池安全性進(jìn)行的演講。
由此可看出2020年，動(dòng)力電池的安全性會(huì)成為重中之重，將大幅提升。
