看600公里以上续航车型！动力电池技术哪家强？

随着比亚迪韩和P7等新的长续航电动汽车在本月的交付，电动长续航汽车家族中又增加了几个明星产品，续航里程超过600公里。据电池中国不完全统计，目前国内续航里程超过600km的纯电动汽车车型主要包括少数几款，如广汽蔚来旗下的HYCAN 007、广汽新能源的Aion LX/Aion V、P7、比亚迪韩等。预计未来几个月，还将有特斯拉(上海)远程Model 3/高性能全轮驱动Model 3、SAIC荣威Ei6 (ER6)、BAIC arc foxαT/姬胡MARK 5等高端纯电动远程车型陆续上市，600km俱乐部正在不断扩容。事实上，当纯电动汽车续航里程达到600km时，消费者的“续航焦虑”已经明显降低，这也是为什么近年来车企和电池企业都在朝这个方向努力。提高电动车续航能力，最终还是要从电池入手。近两年来，为了提高电池的能量密度，电池厂商和研究机构要么从材料本身研发应用NCM811电池，要么在电池组结构上进行创新，采用CTP或blade工艺。此外，在电池封装形式方面，一些企业也在着力提升性能，比如采用柔性封装结构，使得电池组能量密度更高。不考虑技术维度，最终量产高安全性、高能量密度的动力电池产品，需要深厚的技术实力。编辑对2019年至今至今年上半年已上市，或将出现在国家工信部发布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》中的续航里程600 km及以上的长续航乘用车车型进行了梳理，以窥探各电池生产企业的技术实力。1.一半以上的配套宁德时代电池车型在国内续航里程在600km及以上，配套电池厂家统计。从配套电池厂家来看，宁德时代目前600km及以上配套车辆最多，10款车型中有5款搭载宁德时代电池(SAIC时代是宁德时代与SAIC集团合资)；LG化学和北电爱斯特(隶属于SKI)各有2款，而亿威锂业、AVIC锂业和佛迪电池(比亚迪旗下的电池公司)各有1款。其中，宁德时代、佛迪电池、亿纬锂能、AVIC锂电为国内电池厂商，LG化学、SKI均为韩国电池厂商。可以看到，无论是国内还是国外的电池厂商，在国产远程车中都有匹配车，但总体来说，宁德时代还是比较强的，匹配车占了一半。从600 km里程的纯电动乘用车车型来看，主要是B级和C级车，而只有SAIC荣威Ei6是A级车。这也表明B级和C级车辆可以为电池组预留足够的空间，以增强车辆的电气化能力。但是作为乘用车，不像乘用车，预留的空间还是很有限的，关键还是看电池本身的性能。2NCM811电池已经成为长期乘用车车型中的主流。从电池材料体系来看，目前，长续航汽车主要由三元电池组成，只有一种磷酸铁锂电池(Ferdi电池)。这也预示着在高端长期乘用车车型中，三元电池仍是主流。在三元体系中，主要采用NCM811电池材料体系。比如宁德时代为广汽Aion LX/V、肖鹏P7、和创007、荣威Ei6提供的电池都是NCM811电池。此外，LG化学用于特斯拉(上海)Model 3的电池和SKI用于北汽汽车的电池也是NCM811电池。由于LG化学的NCM811电池系统的圆柱形封装结构，电池组系统的能量密度相对较低，只有161 Wh/kg；宁德时代NCM811电池均为方型电池，系统能量密度在170 wh/kg-180.1 wh/kg之间；由于采用了软包结构，滑雪板的系统能量密度分别达到了191.72W/kg和194.12Wh/kg。可见，在追求续航里程上，目前的电池材料体系仍以高镍为主，NCM811有望成为未来续航里程600 km以上车辆的主流路线。今年5月，宁德时代披露，目前NCM811电池的出货量约占宁德时代三元电池产品的20%，未来将继续提升NCM811产品的出货量比例。据报道，NCM523和NCM622电池仍然是AVIC锂业和亿威锂业支持的主要远程车辆类型。基于比亚迪在电池技术和电池组结构方面的创新，比亚迪研发的“刀锋电池”显著提高了电池组的体积能量密度，有效提高了电池组的体积利用率，实现了车辆605km的续航能力。但是它的系统能量密度只有140Wh/kg，相比三元材料还是比较低的。值得注意的是，目前国内只有比亚迪韩搭载磷酸铁锂材料体系超过600km的乘用车。从电池包装来看，有方形、软性、圆柱形电池，其中宁德时代、佛迪电池、AVIC锂电都是方形，SKI、亿纬锂电是软性，LG化学都是圆柱形。3.未来长续航车辆的电池会怎么走？对于三元电池，提高能量密度甚至续航能力，依然会从材料端遵循高镍含量的趋势。宁德时代从NCM523跳过NCM622，直接穿越到NCM811。从宁德时代透露的信息来看，NCM811未来有望在其三元产品矩阵中占据主流，这个方向在宁德时代这里应该不会改变。不过，除了材料方面，宁德时代还在2019年公布了CTP技术解决方案，旨在从电池组系统层面提升电池组的能量密度，从而提升整车的电动化。我相信这也将是它的重点方向之一。相信宁德时代会将电芯端的NCM811技术与电池组的CTP深度结合。国内有很多电池厂商，目前主要以NCM 523和NCM 622电池为主，也有NCM 811电池的布局。然而，在解决安全问题的基础上，总体方向仍然是高镍。正如我们前面看到的，LG化学使用圆柱形封装的NCM811电池，系统能量密度仅为161 Wh/kg，能量密度没有显著提高。不过值得注意的是，LG化学缸NCM811主要是针对特斯拉(上海)Model 3推出的，而其主要产品仍然是软包三元电池。在软包装三路方向，LG化学并没有直接从现在的NCM622升级到NCM811，而是衍生出了一款NCM712电芯。据外媒报道，LG化学已经向一家欧洲汽车公司供应了这种电池单元，以实现纯电动汽车的长续航里程。在未来，LG化学会继续推广软包NCM811，还是会开发NCMA四芯电池以实现长寿命、低成本和高安全性？我们还有待观察。另一家国内电池生产巨头比亚迪并没有发布太多三元NCM811电池的信息。目前，比亚迪的三元电池仍然以NCM622为主。值得注意的是，比亚迪今年以来一直在推广磷酸铁锂“刀片电池”。由于电池单元和电池组结构的创新，它已经能够支持远程车辆。比亚迪打算把磷酸铁锂的高安全性、低成本、长寿命做到极致，在“刀片电池”上走得尽可能远。目前磷酸铁锂系统的能量密度可以达到140Wh/kg，射程已经可以达到605km。“我们计划到2022年将磷酸铁锂系统的能量密度提高到170Wh/kg，配备‘刀片电池’的车辆续航里程可以增加到700-800km，而无需进行大的改变。”从这份声明来看，比亚迪计划用‘刀片电池’去黑。当然，这些讨论主要局限于当前主流电池技术路线的发展趋势。如果无钴电池、固态电池和其他新技术在未来真正商业化，我们认为对行业和市场的影响不是我们可以预期的，也不在我们讨论的范围内。

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