鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1112次 | 2021年11月09日
LG化學(xué)/三星SDI/松下的動力鋰電池技術(shù)“法寶”
隨著我國新能源汽車補(bǔ)貼全面退坡時間的臨近，LG化學(xué)、三星SDI、松下等海外動力鋰離子電池巨頭公司正在暗暗積蓄力量，意圖憑借領(lǐng)先優(yōu)勢掘金即將到來的無補(bǔ)貼市場。
他們的核心優(yōu)勢之一是引領(lǐng)全球動力鋰離子電池行業(yè)發(fā)展的電池技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢。
?LG化學(xué)：基礎(chǔ)材料研究+持續(xù)高昂投入
LG化學(xué)合作整車廠涵蓋美系、日系、韓系等全球眾多品牌。其在基礎(chǔ)材料領(lǐng)域擁有深厚研究優(yōu)勢，同時將“汽車電池開發(fā)中心”作為分屬于電池業(yè)務(wù)板塊的獨(dú)立機(jī)構(gòu)，如下圖：
▼LG化學(xué)研究組織結(jié)構(gòu)
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
憑借數(shù)十年的材料研究優(yōu)勢，LG化學(xué)可以將正負(fù)極材料、隔膜等方面的獨(dú)到技術(shù)，第一時間導(dǎo)入到產(chǎn)品設(shè)計中，直接反映到電芯研發(fā)環(huán)節(jié)擁有獨(dú)特的技術(shù)。其可以從Cell、模塊、BMS、Pack開發(fā)到技術(shù)支持，供應(yīng)與動力鋰離子電池相關(guān)的全部產(chǎn)品組合。
支撐LG化學(xué)技術(shù)研發(fā)的是持續(xù)高昂的資金投入。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，LG化學(xué)整體研發(fā)資金及人力投入自2013年開始呈現(xiàn)持續(xù)上升的態(tài)勢，到2017年研發(fā)投入高達(dá)35億元（人民幣），位居當(dāng)年全球電池公司研發(fā)投入首位。
而上游原材料的資源優(yōu)勢及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自主能力，又為LG化學(xué)綜合成本及技術(shù)門檻更高的三元軟包路線供應(yīng)了強(qiáng)有力的保障。
在技術(shù)路線升級方面，LG化學(xué)目前正在由軟包NCM622向NCM712或者NCMA712方向努力。
LG化學(xué)CFO在接受媒體采訪時表示，公司正極材料由622向712甚至811升級的路線，LG在軟包方法和圓柱方法的匹配和下游車型的應(yīng)用上都有單獨(dú)規(guī)劃（軟包暫不發(fā)展811，且圓柱NCM811目前僅適用于電動巴士）。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
但是，不論是NCMA正極還是NCM712正極，LG化學(xué)的大規(guī)模量產(chǎn)計劃都至少安排兩年之后，這相較于松下的高鎳路線規(guī)劃保守了很多。
?三星SDI：與研究機(jī)構(gòu)合作+持續(xù)高強(qiáng)度投入
三星SDI在研發(fā)領(lǐng)域采取和寧德時代相似的合作伙伴模式：與國內(nèi)外大學(xué)研究機(jī)構(gòu)共同合作，一同設(shè)立重要技術(shù)課題，一道解決商品化開發(fā)，共同推進(jìn)研究項目創(chuàng)造協(xié)同效應(yīng)。
▼三星SDI組織架構(gòu)圖
三星SDI與LG化學(xué)的技術(shù)路線不同，以方形為主，同時積極跟進(jìn)21700電池的生產(chǎn)，正極材料重要采用三元NCM和NCA材料。不過，其在研發(fā)投入方面同樣力度非常大。
調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2014年三星SDI研究開發(fā)投資經(jīng)費(fèi)達(dá)到620,517百萬韓元，占銷售額的7.39%；2017年研發(fā)投入為28億元（人民幣）。有關(guān)新一代電池及材料領(lǐng)域的重要課題，通過支持與課題密切關(guān)聯(lián)專利的開發(fā)，挖掘具有競爭力的專利，開拓嶄新的事業(yè)領(lǐng)域。
三星SDI方形電池目前已達(dá)到210-230wh/kg能量密度的水平。
根據(jù)三星SDI我國區(qū)副總裁韋巍在今年電動汽車百人論壇上的介紹，未來三星將從正極材料（NCA路線）、電解液及負(fù)極工藝著手大力研發(fā)第四代產(chǎn)品。在推出能量密度在270-280wh/kg的第四代電池后，將計劃繼續(xù)向高鎳路線發(fā)展規(guī)劃能量密度可到300wh/kg的第五代產(chǎn)品。
公司方形發(fā)展方向還包括型號尺寸改良后的“低高度電芯”、快充材質(zhì)引入、Pack整體輕量化等。除方形電池外，三星SDI在固態(tài)電池及圓柱電池領(lǐng)域也有布局。2017年，三星SDI于北美車展展出固態(tài)電池和基于21700圓柱電芯的電池模組，展現(xiàn)出多路線發(fā)展的能力。
值得一提的是，三星SDI背靠三星集團(tuán)雄厚研發(fā)、資源實力，同樣具備供應(yīng)動力鋰離子電池全產(chǎn)業(yè)鏈條解決方法的能力。
?松下：圓柱先天優(yōu)勢+配套特斯拉
1998年松下開始量產(chǎn)筆記本電腦專用的圓柱形鋰離子電池，并建成了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的鋰離子電池生產(chǎn)線。2008年十一月，松下宣布與三洋電機(jī)合并，一躍成為全球最大的鋰離子電池供應(yīng)商。
松下在動力鋰離子電池領(lǐng)域的研公布局基于同特斯拉豐田等品牌一直以來的合作，以日本本土以及美國市場為主。其在消費(fèi)鋰電業(yè)務(wù)所積攢的扎實基礎(chǔ)，將圓柱型方法工藝成熟、一致性高的先天優(yōu)勢發(fā)揮到極致，成就了適配在特斯拉車型上高能量密度且循環(huán)穩(wěn)定的電池模組。
回顧從Roadster到如今Model3所裝備的歷代松下電芯，其在技術(shù)方法層級的提升集中體現(xiàn)于正極材料和圓柱尺寸的改良。
正極材料方面，早期特斯拉使用鈷酸鋰正極，ModelS開始改用NCA，再到如今Model3上高鎳NCA的使用，松下在改良正極材料尋求高能量密度的道路上一直處于行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。
而在正極材料之外，圓柱形方法由18650型向21700型進(jìn)化，以謀求單顆電芯更大電能容量的風(fēng)潮也是由松下引領(lǐng)。大電芯在推進(jìn)電池性能提升的同時，降低pack系統(tǒng)管理難度和減少電池包金屬結(jié)構(gòu)件及導(dǎo)電連接件成本，從而降低成本提升能量密度。
