为何欧洲车企集体倒戈磷酸铁锂电池

锂电还是我更懂 2024-09-20 13:07:26

2024年8月中旬,由初创公司Morrow Batteries出资建造运营的电池工厂在挪威南部城市Arendal投产,年产量可达300万个,设计总产能为1GWh, 这也是欧洲首个GWh级磷酸铁锂电池工厂。

长期以来,在欧洲市场的新能源汽车更倾向于采用所谓“高端”的三元电池,而对“低成本”的磷酸铁锂电池不屑一顾,其市场份额只有不到10%。不过随着CTP技术在国内的规模普及,磷酸铁锂电池的装机迎来了第二春,欧洲这一局面也即将被加速改写。

截至目前,不少欧洲车企都将磷酸铁锂电池纳入其大规模生产电动汽车的计划中,包括奔驰,大众,斯特兰蒂斯等。据业内机构测算(没查到是哪个机构),到2030年欧洲动力和储能电池总需求将达到1500GWh,其中约有一半即750GWh的电池将采用磷酸铁锂路线。

那么为何欧洲会集体倒戈磷酸铁锂电池?真的是因为其价格便宜吗?本文带您分析。

一、磷酸铁锂在CTP时代势不可挡

磷酸铁锂的成功离不开CTP技术的加持,因为CTP的兴起,导致电芯高度空间得到了更好地利用,从早期VDA模组的95mm左右提到到了115mm左右,提升幅度高达20%,对电池能量的提升是立竿见影的。

在这一基础上,宁德时代和比亚迪相继推出了自己的CTP技术,尤其是比亚迪,在2021年推出的刀片电池就直接进入了第三代CTP,体积成组效率早早地超过了70%(参考从CTP看2023年电池技术的进步)。

今年极氪、广汽、长城等推出的短刀电池,实际上跟比亚迪是有一个2~3年的技术代差的,所以比亚迪的刀片电池技术基本上是领先行业3年。

也正是因为CTP技术的加持,使得欧洲车企在某些全新平台上开始导入磷酸铁锂电池。在2024年9月1日结束的世界动力电池大会-全球先进电池前瞻技术专题会议上,亿纬锂能的何巍博士就分享了亲身经历的一个案例。

早在2020年,亿纬锂能率先把一个高镍快充化学体系实现了300Wh/kg、18分钟快充、2000次循环,这是非常好的化学体系,性能非常完美,指标上得到了欧洲客户的最好的评价。

不过这个性能EVE是在软包电池上实现的,而后来那个项目用了磷酸铁锂,并没定点给亿纬锂能。因为欧洲主机厂把底盘重塑之后,发现原来不允许装电池的地方现在全部都可以装电池了,导致铁锂电池的带电量能够跟三元媲美,完全能满足设计指标需求了。

二、欧洲电池规模制造可靠性堪忧

除了体系本身在CTP技术加持下的优势之外,欧洲企业选择磷酸铁锂也跟它的安全性能密不可分。主要是欧洲电池企业起步比较晚,在工程制造方面具备的经验不足,而电池又跟新能源汽车的安全密不可分。

尤其是三元中高镍电池,如果制造过程中没有良好的质量控制,就容易在使用时导致自燃等风险,比如韩国LG化学就因电池安全问题召回了装在现代以及通用汽车上的电池,并且承担了巨额赔偿(现代56亿,通用122亿)。八月上旬,韩国一奔驰EQE在地下车库起火致140台车受损,电池供应商孚能科技也是战战兢兢。

LG给通用的赔偿是在2021年10月份最终敲定的,此后欧洲电池企业才具备规模。有了LG的前车之鉴,这些企业如履薄冰,举步维艰。

比如欧洲全村的希望Northvolt, 自2016年成立以来,总共筹集了约150亿美元的债务和风险资本,使其成为欧洲资本最多的初创企业之一,到2030年规划了超过150GWh的产能,被认为是让欧洲汽车工业更加独立于亚洲电池供应商的最重要希望之一。

然而一段时间以来,该公司的客户一直抱怨质量问题。6月中旬,有消息称宝马取消了这家电池初创公司20亿欧元的订单。私下里有传言称,宝马对Northvolt的高次品率感到不满。

此外,电池产量的增长速度比原计划要慢。原本到2023年年底能产出16GWh的电池,实际上2023年前两个季度,Northvolt的平均出货量只有33.5MWh,相差甚远。

根据此前36氪旗下Power On的文章,已投产小批量产能的Northvolt与中国动力电池厂对比来看也只是蹒跚学步的状态,尤其是在规模化生产上,几乎没有太多的实践经验。

在电池人才领域,欧洲有技术型人才,但极度缺乏工程型人才。后者是在产线上成长起来的,而在2018年之前,欧洲本土企业的电池生产还是以实验室内手工操作为主。

所以其不敢大规模去生产安全性能较差的三元电池,只能另辟蹊径,改变战略,专注于下一代更加安全的电池的开发,比如固态电池,磷酸铁锂以及高电压镍锰酸锂等体系。

可见由于受到LG大规模召回电池的影响,加上欧洲电池企业起步较晚,规模化生产经验不足,根本就没有勇气去挑战安全性较差的三元电池。

文章开头提到的Morrow Batteries(笔者曾跟这家公司的联合创始人共事过), 从创立之初就没把三元电池作为自己的发展重点,一方面没有专利和技术基础,另一方面就是对安全的考量。

实际上,这家公司除了LFP电池之外,也在关注高比能低成本的LNMO电池,而这两种体系安全性都优于三元。

小结:欧洲集体倒戈磷酸铁锂电池,既有本身技术路线调整的原因,也有因本土电池企业规模化生产经验不足,无法驾驭安全性更差的三元电池的考虑。

随着新能源汽车的渗透率不断飙升,动力电池的安全性愈加重要,除了磷酸铁锂体系之外,磷酸锰铁锂,锰酸锂,镍锰酸锂都是潜在的候选者。尤其是对于欧洲,在整体上落后中日韩的基础上,会优先选择下一代电池体系,比如高电压镍锰酸锂以及固态电池等。

不过无论哪种体系,按照朝九晚五的工作风格,都很难有所超越。因为锂电池是门槛很低的高端制造业,必须要靠大量的实验积累经验教训,在这一点上,唯有孜孜不倦才能成为世界标杆。

文章来源:新能源汽车行业研究

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