Introduction de la batterie ternaire à haute teneur en nickel
À l'heure actuelle, la voie de développement des batteries au lithium de puissance est en train de changer.
Avant 2017, le marché choisissait les batteries au lithium fer phosphate comme technologie principale, et les exigences des véhicules à énergies nouvelles pour la densité d'énergie des batteries sont un processus d'amélioration continue, et l'industrie continuera à changer et à choisir en conséquence.
La limite supérieure de la densité d'énergie des batteries au lithium fer phosphate est d'environ 160 Wh/kg. L'industrie s'attend à ce que d'ici 2020, la norme de densité énergétique des batteries de puissance atteigne plus de 300 Wh/kg, ce qui est difficile à atteindre pour les batteries au lithium fer phosphate.
D'autre part, au niveau technique actuel, la densité énergétique moyenne réelle des batteries ternaires peut atteindre entre 180 et 190 Wh/kg, et il y a aussi une grande marge d'amélioration à l'avenir.
La politique augmente également. En février de cette année, quatre ministères, dont le ministère des Finances, le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information, le ministère des Sciences et de la Technologie et la Commission nationale du développement et de la réforme, ont publié un document visant à ajuster la politique de subventions financières pour les véhicules à énergies nouvelles, augmentant le seuil de densité d'énergie pour les véhicules de tourisme entièrement électriques, les véhicules de tourisme entièrement électriques à charge non-rapide-et les systèmes de batterie-pour véhicules à usage spécial. Exiger.
On s'attend à ce que la batterie ternaire rattrape la capacité du marché du phosphate de fer au lithium et devienne le courant dominant à partir de cette année, et réalisera une substitution progressive continue sur le futur marché, occupant une position dominante.
Disposition à haute-capacité ternaire en nickel et progression de la production de masse
Spécifiques au domaine des matériaux de cathode de batterie ternaire, les matériaux à haute teneur en nickel ont l'avantage d'une densité d'énergie plus élevée. Deuxièmement, on estime qu'après l'utilisation de matériaux à haute-nickel, le coût unitaire global de la batterie diminuera de plus de 8 %, et l'avantage de coût est évident.
Les fluctuations des prix du cobalt provoquées par la contradiction entre l'offre et la demande incitent également les fabricants à se tourner vers des produits à faible teneur en -cobalt et à forte-nickel. Le coût des matières premières de cobalt dans les matériaux de cathode ternaire est relativement élevé et son prix a continué d'augmenter en 2018. Comparé à 520 000 yuans/tonne au début du premier trimestre, l'augmentation en avril a été supérieure à 20 pour cent. Au 13 avril, cobalt Le prix a atteint 674,000 yuans/tonne.
Dans le cadre de la demande de réduction des coûts et d'amélioration de l'efficacité, le produit NCM811 ternaire à haute teneur en nickel, qui présente le plus d'avantages pour prendre en charge l'objectif de 300 Wh/kg susmentionné, a fait ses débuts avec un halo.
Bien qu'il existe encore des fabricants qui prétendent adhérer à la voie des batteries au lithium fer phosphate, le marché promeut activement la disposition de la technologie des batteries avec une densité d'énergie plus élevée. Depuis 2017, les fabricants nationaux de matériaux cathodiques ont successivement déployé des produits à haute-nickel, et ces capacités de production devraient être mises sur le marché en 2018. En particulier, la capacité de production et la production des produits NCM811 ont attiré une grande attention.
In terms of domestic power battery companies, CATL, BYD, Jiangxi Funeng, BAK Battery, Guoxuan Hi-Tech, Tianjin Lishen, Penghui Energy and other companies have all carried out RD and production of NCM811 batteries. Among them, BAK Battery announced that it has mass-produced the NCM811 cylindrical power battery with an energy density of 232Wh/kg, and said that a 300Wh/kg product will be available soon. Penghui Energy also revealed that the company's cylindrical batteries using NCM811 materials have been mass-produced and supplied to relevant OEMs.
Plusieurs facteurs contraignants pour accélérer le volume élevé
Bien qu'il soit généralement optimiste, l'application à grande-échelle des produits NCM811 à haute-nickel dans le domaine des batteries électriques automobiles a encore un long chemin à parcourir. À l'heure actuelle, l'application des produits NCM811 dans les véhicules à énergie nouvelle ne concerne que quelques cas.
In October last year, the JAC iEV7S, which participated in the National Mass Production Vehicle Performance Competition, was equipped with BAK's 18650-2.75Ah battery cell products, becoming the first case of the application of NCM811 products in new energy vehicles in China.
Internationally, the KonaEV pure electric SUV recently released by South Korea's Hyundai is equipped with NCM811 battery cells provided by LG Chem, but the model has not yet been mass-produced for sale.
À ce stade, il existe encore les goulots d'étranglement suivants dans l'application accélérée et le volume de produits à haute-nickel :
Les matières premières sont rares. Les ressources en lithium, cobalt et nickel sont relativement rares en Chine. À ce stade, les matières premières nationales à haute-nickel dépendent principalement des importations, qui sont facilement freinées par des facteurs externes. Avec la croissance de l'industrie des batteries électriques, les experts concernés prévoient que le lithium, le cobalt et le nickel seront en pénurie en 2021, 2022 et 2019, respectivement.
Contraintes de capacité de fabrication. Le processus de production de matériaux ternaires à haute-nickel est relativement complexe et impose des exigences élevées en matière d'équipement et d'environnement de production. La ligne de production existante ne peut pas être directement utilisée comme ligne de production NCM811 ou NCA, et doit être repensée et construite, ce qui ajoute beaucoup d'investissements en capital. On peut dire qu'il n'existe actuellement aucune technologie de préparation mature ni capacité de production de masse à grande échelle en Chine, et il y aura même un certain déficit de capacité au cours des trois prochaines années.
Problèmes de sécurité à résoudre. Selon Zhu Yulong, ingénieur en chef adjoint du département d'ingénierie électrique de Shanghai Jiexin, plus le taux de nickel est élevé, plus la stabilité thermique du matériau de la cathode est mauvaise. En cas de température élevée, d'impact externe, etc., les batteries à haute teneur en -nickel présentent des risques potentiels pour la sécurité. De plus, la production de gaz lors de la charge des batteries à haute-nickel fera gonfler la batterie, ce qui est également un problème à résoudre. En tant que composant clé utilisé dans les produits automobiles, les produits à haute-nickel ont encore besoin d'un plus grand degré d'amélioration en termes de sécurité.
Le cycle de sélection des équipements est long. Les équipementiers sont très prudents quant à l'application de nouvelles technologies et de nouveaux produits aux modèles de véhicules. Les grands constructeurs automobiles ont des procédures de certification strictes et complexes pour les fournisseurs de batteries. Les fabricants de batteries et leurs produits doivent subir des tests et des vérifications difficiles, ce qui prend relativement longtemps. long.
