811电池――中国新能源战略走向胜利的转折点和发展点

最近，由于一张不具名的截图，以及一些电动车自燃事故并发，业内对811电池发起了一波质疑探讨。作为众多坚持811路线的电池厂商之一，宁德时代正面回应了此事，并强调“绝不放弃811电池”。伴随宁德时代的回应，此事算是告一段落。811电池，作为当前市面上最先进的电池之一，深受众多国际一流品牌的青睐。比如特斯拉，其搭载811电池的Model 3已经畅销全球。这些都足以表明，811电池的先进性已经得到诸多认证，再横加质疑，可能就显得别有用心。而作为国内第一个将方壳811电池进行大规模量产的电池厂商，宁德时代自然是中国动力电池品牌的骄傲。如果宁德时代不够精进，或许中国电池也会像之前发动机一样受制于人。从这个角度看，宁德时代遭受这般质疑，实属不应该。翻阅一路昂扬的中国新能源汽车发展史，能取得今日全球之领先地位，恰恰是建立在以高密度三元锂为核心动力电池技术路线的英明决策下。所以，作为当前最先进的三元锂电池，811电池不可能被放弃。1、三元锂电池――中国新能源汽车战略的发展支点其实，我国最早的动力电池是磷酸铁锂电池（所谓动力电池，即新能源车用高压电池）。2004年，磷酸铁锂电池被引进国内，并在后续几年成为我国新能源汽车动力电池的主流技术路线。但是，由于磷酸铁锂电池能量密度偏低，甚至已经直接掣肘我国新能源汽车产业的进一步发展，所以寻找更高能量密度的动力电池成为必要之举。因为，如果电池能量密度上不去，意味着电动车续航无法取得明显提升，即无法与燃油车抗衡。而如果电动车无法与燃油车抗衡，那么发展新能源战略就是一句空话。转机很快出现，不过声音却是来自大洋彼岸的美国。伴随特斯拉第二款车Model S的畅销，让一些国内新能源有识之士开始将目光转向其所搭载的三元锂电池。这种转变，官方看在眼里。于是，2012年，财政部、工信部与科技部三部委首次联合通知，要求2015年动力电池单体的能量密度达到每公斤180Wh以上。彼时，虽然三部委没有明确是三元材料，但要达到这个能量密度也只有三元锂能做到。是的，以能量密度见长的三元锂电池首次得到官方的默许。此后，三元锂电池逐渐走向台前，并成为中国动力电池的主流路线，而能量密度偏低的磷酸铁锂电池则逐渐被市场边缘化，只能困守商用车市场。尽管CTP等一系列新技术的推出，有让磷酸铁锂重新回归主流市场的趋势，但大趋势是无法被动摇的。因为磷酸铁锂电池的能量密度已经见顶，虽然让电动车续航里程有所提升，但却是用更多的重量来交换的，整体竞争力并不强。也许，动力电池技术以后会朝着锂硫、半固态或固态方向发展，但是目前，能担重任的电池，依然是三元锂电池。2、811电池――中国新能源战略走向胜利的转折点在宁德时代等动力电池企业的共同发力下，中国三元锂电池技术取得了长足发展，为之配套的电池管理技术也得到初步积累，这为新能源车大规模推广打下了坚实的技术基础。为了进一步吹响新能源车PK燃油车的号角，随后，官方再次为三元锂电池发声。2016年，工信部提出动力电池能量密度的要求是2020年达到350Wh／kg，继续坚持以能量密度优先的动力电池发展战略。不过，科技部新能源汽车专家肖成伟却解释说，“动力电池能量密度350Wh／kg是目标，300Wh／kg是指标。”原科技部部长万钢也持这样的观点。如今，2020年动力电池能量密度要达到300Wh／kg，已经被行业一致认定。为什么是300Wh／kg？国家新能源汽车创新工程专家组组长王秉刚曾作出解释，“如果电池单体能量密度达不到300Wh／kg，或者系统成本不能降至1元／Wh，电动车将无法与燃油车竞争。”毫无疑问，300Wh／kg的电池能量密度，成为电动车与燃油车竞争的平衡点，也是发展新能源战略的关键，成败在此一举。只是，再看今日之动力电池市场，能实现这一技术指标的，依然只有三元锂，更准确的说是三元锂电池里面的811电池。其它诸如523、111等三元锂电池的密度都做不到这个水平，至于磷酸铁锂，则更达不到。故事似乎在重演，而结局也会一样。就像8年前锁定三元锂电池为主流路线一样，这一次轮到了811电池。不一样的是，8年前，我们还没有这么多优秀的三元锂动力电池生产商，而今日，我们不仅有宁德时代、比亚迪、国轩高科、孚能等优秀厂商，还完成了从电池原材料、零部件到电池生产商全产业链的构建。在811电池的量产应用上，作为全球电池老大，宁德时代依然不负众望，已于去年成功将该电池推向市场，搭载于宝马X1混动、蔚来ES6／ES8、小鹏G3／P7、广汽新能源等一众车型。至于其它国内外电池厂商，已经或者准备将811电池推向市场。811电池势不可挡。除了电池生产商，上游零配件供应也已构建完成。比如，宁波金和、贝特瑞、天津巴莫、杉杉股份、当升科技已经投产高镍三元正极材料产能，率先实现规模化生产。可以说，我国811电池生产与供应链体系已经相当成熟，此时谈“弃用”，不太可能。作为国内最早大规模量产811电池的厂商，宁德时代的表率无疑最有话语权。据悉，在国内成功应用811电池后，宁德时代还将在海外大规模推广811电池，据说成绩还不错。从一份网曝的宁德时代811电芯排产表上可以看出，其订单需求是在一路上升的。3、为什么是811电池？工业商品流通的前提是，技术领先，同时成本受控。对于新能源汽车来说，增加续航，并降低成本，这是一直以来的核心发展诉求。而811电池，不仅能进一步提升电动车续航里程，更重要的是还能降低成本。说到这里，就要解析何谓811电池。三元锂电池，一般指正极材料为NCM或NCA的电池，即镍钴锰或镍钴铝电池。再根据三种化学元素的比例，又分为常见的111、523、622与811电池，其中后两者也被称为高镍三元电池。三种化学元素各有作用：镍的主要作用是提供容量，含量越高电池的能量密度越大；钴则有助于提高倍率性能和材料导电性；锰／铝主要用来稳定结构与安全。三者协同作用，共同发挥出三元材料高能量密度、较低成本等优点。由于电动车续航里程对能量密度高的诉求，自然希望镍的比例越来越高，同时，由于钴的价格越来越高，也希望钴的含量越来越低。所以，高镍低钴三元锂电池成为动力电池发展的唯一方向，除非舍弃三元锂，否则811电池是绕不开的选择。不过，随着三元材料配比的改变，电池内部结构也在改变，即热稳定性逐渐降低。相关实验的数据表明，从NCM433到NCM811，电池的相转变温度从245℃降至135℃。换句话说，高镍电池的热稳定性在进一步下探。然后，就是行业探讨最核心的问题：高镍三元电池热稳定性下降，就意味着电动车不安全吗？具备一点工科思维就知道，电池热稳定性下降与电动车安全，两者不能划等号。即便是电池热稳定性下降，但只要冷却或者防护技术做好，自然就不会影响安全。好比发动机等传统部件，如果不冷却，不照样也会爆缸？至于高镍三元跟低镍三元对比，是否安全性更低，也没有直接的因素。因为，与NCM433和NCM 532等低镍三元相比，高镍三元的相转变温度其实也没有降低多少，不到一百度。既然如此，能用好低镍三元，为什么就用不好高镍三元？其实，为了解决811电池热稳定性下降的问题，以技术著称的宁德时代是做了一些工作的。在811电池配方上，宁德时代不仅参杂了一些稳定性材料，还采用包覆技术，换新电解液配方，以避免与正极发生反应，还有其它多种安全防护等，保证万无一失。退一步来说，作为全球最大电池生产商之一，如果宁德时代811电池有问题，其怎敢推向市场，不怕身败名裂吗？而且，其它厂家又怎会去采用，难道他们工程师比我们更懂电池？所以，肯定不是的。昨天晚上，搭载宁德时代811电池的宝马iX3纯电动车正式全球亮相，这无疑是证明811电池可靠的又一例证。而谈及最近业内热议的811电池疑似不安全的问题，一位宝马工程师对电动势表达了自己的看法，他说，“首先，我们用起来挺好，没有出现什么问题；其次，电动车安全是一个系统性设计问题，而不是单一电芯的问题，而系统设计，就考验着各个主机厂的不同水平；最后，宁德时代是当前国内最好的电池厂商，他们的产品值得信赖。”
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