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创新,最大的不变就是变。
当三元电池以其较大的优势,体现在乘用车领域之中,使得国内众多电池厂家纷纷出手,布局正极材料、电池开发、系统能量密度和产能等方面的时候,国轩高科早就捕捉并铆定了三元作为动力电池行业的最新风向标。
早在2015年,国轩高科就已经开始谋划布局三元电池的全产业链。
庐江,地处安徽省会,成为国轩高科布局三元电池全产业链落下的“第一子”。
7月中旬,在庐江公司生产一线,一批批三元原材料被输送到指定原料仓里,拉开了全线生产的序幕。
据了解,目前国轩高科位于合肥庐江的三元材料产线一期已经达产,年产3000吨622材料,材料已提供国轩自产高比能电芯使用,材料性能达到国际领先水平。
与此同时,国轩高科还将目光瞄准了811及以上高镍材料的研发。
据了解,目前,国轩高科研发采用的811三元正极材料和硅基负极材料匹配的动力电池能量密度已达302Wh/kg。
完全自产核心正极材料,其他主要材料以合资建厂方式生产,这是国轩高科放眼长远的战略计划。
2017年9月,国轩高科出资2.8亿元,与中国冶金科工集团有限公司、比亚迪股份有限公司、唐山曹妃甸发展投资集团有限公司签署股东协议共同设立合资公司,主要从事三元正极材料前驱体项目。
掌控原材料,技术升级,保持低成本,国轩高科正瞄准未来,以抓铁留痕的意志,一步一个脚印地推进三元全产业链布局的深耕细作。
▍三元研发之路
动力电池行业最大的敌人是“里程焦虑症”,最好的做法就是提升能量密度。能量密度,是应用端对三元电池的现实要求,也是电池研发人必须攻克的难题之一。
2015年,国轩高科电池研究院就已成立三元材料开发部,三元研发团队自此有了大展拳脚的空间,肩上的担子也更沉重。
据国轩高科电池研究院副院长陈炜介绍,早在2015年,国轩高科就已经关注三元电池,一开始,就奔着产业化的方向布局谋篇。从实验性前瞻性研发,到622三元电池正常生产,再到622升级版50Ah完成研发,国轩高科在三元电池的战略攻坚上,一直持续加码。
国轩高科在合肥经开区建设的年产4GWh电池生产线项目,是配套三元电芯生产的又一项目,该项目主打50Ah电芯,拟配套系统能量密度达140Wh/kg的三元电池。目前,其已顺利通过研发、验证,经过产品开发阶段的相关评审,预计9月底将实现量产。
“50Ah(VDA_PHEV-2尺寸)电芯项目所承载的科技水平在全国乃至全球,都能算得上是顶尖水平”。
国轩高科电池研究院副院长陈炜的判断,折射出国轩高科三元电芯研发上的强大信心。
从体系设计到验证,从工艺定型再到量产评审,一个流程下来,至少一年多,一款新产品的面世,如同一场闯关大检验。
三元材料体系繁多,哪种才是正确路线?
经过多家企业不断摸索,高镍体系的三元材料电池成为业内一致认可的发展方向。
对于811及以上高镍材料,国轩高科已掌握了关键改性技术,提高了811及以上高镍三元正极材料的加工性能、克容量和循环寿命。
独具的匠心,背靠的是创新实力。近年来,国轩高科投入数亿元建成电池研发实验室,并陆续在美国硅谷、克利夫兰,日本筑波等地建设国际研发中心。同时积极同哥伦比亚大学、南洋理工大学、麻省理工学院等国际知名高校开展人才合作计划,未来5年,这些世界一流的大学将为国轩高科培养出300名国际化尖端人才。
▍量产下线
有了金刚钻,才能揽下瓷器活。高工锂电获悉,国轩高科近年来几乎每年新建三到四个生产线,上马一批项目。同时,也有相应的产品下线。
庐江公司一期3000吨材料产线建设,8个月时间就实现生产线投产;合肥总部生产基地,仅仅9个多月,一条具备高智能化、高自动化水平的铁锂和三元生产线投入使用。
三元电池,无疑是“国轩速度”的最佳代表之一。
2016年11月16日,国轩高科年产1GWh的三元锂电池生产线在青岛莱西新能源产业园正式投产,前后不到一年。
据青岛国轩总经理黄建新介绍,青岛公司今年上半年订单十分充足,三元电池已正式向众泰批量供货,且供应量逐月提升。此外,与北汽新能源的合作也在不断深入。
青岛莱西,如同国轩三元电池的一块试验田,播种,收割,引领着三元布局逐步走向深入。
“目前,众泰EM11、M12E等车型的订单是满负荷生产,供不应求。”国轩高科销售管理部经理杜文件认为,尽管受产能限制,当下的市场数据并不亮眼,但可以预见,随着国轩高科合肥经开区50Ah电芯即将投产和高镍三元新产品的不断推出,以及奇瑞、众泰多款新车型陆续上市,公司三元电池的市场份额一定会有很大的提高。
国轩高科三元电池的技术进步,还持续赢得更多知名整车厂的青睐和认同。据行业相关人士透露,目前国轩高科已同一世界著名整车厂达成协议,共同布局高镍三元电池的未来市场。
▍质疑回应
当下,由于国轩高科三元锂电池的市场占比并不高,引发了一些投资者的疑问。面对质疑,国轩高科没有闪躲,更没有回避。
“我们不否认三元材料,走自己的技术路线,并且要产业化,这是国轩一直在做的。”合肥国轩高级副总裁、工程研究总院常务副院长徐兴无给出了肯定的回复,“不是国轩不做三元,也不是没有能力去做,但是从市场、客户、用户层面综合考虑,国轩当下着力点还在磷酸铁锂电池上,三元电池处于蓄力阶段。”
徐兴无进一步解释说,行业在做三元电池的时候,发现两个关键问题,一个是安全得不到保障。全国多地出现过烧车现象,使得下游车企对选择三元电池,产生了顾虑。这个问题很严重,形成了瓶颈。一个就是成本,三元材料尤其是镍、钴由于资源稀缺,涨价成为必然,极大压缩了三元电池的利润,“同样的水平,铁锂是赚钱的,三元即使不亏,也赚不了多少。这是很现实的问题。”
基于现实的考虑,国轩高科拿出了现实的战略:发力铁锂,蓄力三元。
在三元电芯方面,国轩高科已经重点突破了NCM622为正极的高镍三元电芯产业化核心技术,全面解决了高镍三元的安全性、循环寿命、高温胀气等技术挑战,并批量配套主流车企。
其中,在高比能三元电芯的开发方面,国轩高科研发团队聚焦于VDA电芯迭代升级,2019年有望将单体能量密度提升到230Wh/kg,系统能量密度达到160Wh/kg,并实现产业化;
与此同时,国轩高科已经实现了能量密度大于300Wh/kg的电芯研发,循环寿命突破1500周,预计2020年实现产业化。
国轩高科董事长李缜表示,电池技术的核心在材料科学,国轩在电池材料科学上已经迈向全球的前列,接下来,国轩有新增年产4GWh的三元电池的投产,将会给应用端带来巨大的客户空间。假以时日,国轩一定能把三元电池做到全球最好。
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