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2.2松下:长期积淀,圆柱形电池领导者
松下电器产业株式会社创建于1918年,于1994年开始研发可充电锂离子电池。1998年松下开始量产笔记本电脑专用的圆柱形锂离子电池,并建成了业内领先的锂离子电池生产线。2008年11月,松下宣布与三洋电机合并,一跃成为全球最大的锂电池供应商。随着新能源汽车的兴起,松下动力电池业务营业收入快速增长,2016年达18亿美元,同比增速约为50%,2016年动力电池出货量约为9.8GWh,同比增速56%。
2008年,松下与特斯拉首次展开合作,18650钴酸锂电池被特斯拉首款车型Roadster采纳。自此,松下与特斯拉一直保持良好的合作关系,成为特斯拉最主要的动力电池供应商。2014年,松下宣布与特斯拉合资共建超级电池工厂Gigafactory,两者关系更进一步。除了特斯拉,松下与大众、福特等诸多厂商也存在合作关系,其客户分布在欧美,集中在美国。
松下动力电池正极使用的是高镍三元材料,电芯封装以圆柱形为主。圆柱的优点包括生产工艺成熟,产品良率高,有如18650、21700等统一规格型号,整体成本有优势。同时,其缺点也比较明显,圆柱形电池一般采用钢壳或铝壳封装,会比较重,比能量相对较低。目前,松下绝大部分动力电池供给特斯拉。ModelS和ModelX使用的是18650圆柱形电池,最新一代18650电池正极采用NCA材料,负极使用硅碳复合材料,单体能量密度可达250Wh/kg。Model3使用的21700圆柱形电池,单体能量密度提高到340Wh/kg,是目前市面上单体能量密度最高的电池。
松下动力电池工厂主要分布在日本、美国、中国。目前,Model3和ModelX的电池均在日本工厂生产。2014年6月松下与特斯拉合资建造的超级工厂Gigafactory破土动工。Gigafactory工厂生产的是圆柱形21700电芯,该电芯将会用在特斯拉能源存储产品和Model3轿车中。今年1月5日,特斯拉表示,Gigafactory工厂已经开始批量生产锂离子电池。此外,松下在中国大连和苏州各建立了一个工厂,大连工厂生产方形电池,计划完全建成后电池产能可供20万辆电动车使用,目前一期工程已投产。苏州工厂为松下与苏州捷新的合资工厂,生产18650圆柱形电池,预计今年下半年投产,2017年产能可达1亿支。
2.3LG化学:扬长避短,打造软包龙头企业
LG化学隶属于韩国三大集团之—LG集团,自1947年成立以来在半个世纪的时间里,LG化学通过不断的革新和研究开发活动,成长为领导韩国化学工业的韩国最大的综合化学公司。1998年,LG化学正式开始研发锂离子电池,凭借自身数十年材料生产研发经验,LG化学在开发锂电池的时候有产业链协同的优势,可以将正负极材料,隔离膜等方面都有独到的技术,第一时间导入到它的产品设计中,直接反映到电芯研发环节拥有独特的技术。目前,LG化学可以从Cell、模块、BMS、Pack开发到技术支持,提供与动力电池相关的全部产品组合。过去几年,LG化学动力电池业务营业收入逐年增长,2016年动力电池出货量达到7.3GWh。
2009年,LG化学正式进入动力电池市场,与韩国现代起亚合作,首次将锂电池产品应用于商用混合动力车。此后,LG化学先后和通用、雷诺、福特、沃尔沃等国际定将厂商展开合作,成为动力电池主流三大供应厂商之一。
在技术上,LG化学正极采用的主要是三元NCM材料,在电池包装方面,LG化学大部分采用叠片式软包设计,是海内外公认的软包龙头企业。软包锂电池所用的关键材料—正极材料、负极材料及隔膜—与传统的钢壳、铝壳锂电池之间的区别不大,最大的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜),这是软包锂电池中最关键、技术难度最高的材料。软包电池的包装材料和结构使其拥有一系列优势。1)安全性能好,软包电池在结构上采用铝塑膜包装,发生安全问题时,软包电池一般会鼓气裂开,不会爆炸。2)重量轻,软包电池重量较同等容量的钢壳锂电池轻40%,较铝壳锂电池轻20%。3)内阻小,软包电池的内阻较锂电池小,可以极大的降低电池的自耗电。4)循环性能好,软包电池的循环寿命更长,100次循环衰减比铝壳少4%~7%。5)设计灵活,外形可变任意形状,可以更薄,可根据客户的需求定制,开发新的电芯型号。软包电池的不足之处是一致性较差,成本较高,容易发生漏液,技术门槛高。
LG化学在韩国、美国、欧洲和中国均设有动力电池工厂。四个动力电池生产基地分别位于中国南京,韩国吴仓,美国霍兰德,波兰弗罗茨瓦夫。LG化学南京工厂是其继韩国梧仓工厂、美国霍兰德工厂之后的全球第三个汽车动力电池生产基地,也将是LG化学全球最重要的动力电池生产基地。LG化学计划将汽车动力电池的产能,从2016年满足全球5万辆电动汽车,增加到2020年满足20万辆电动汽车,即增长到原来4倍。而这个计划的核心,就是南京新能源汽车电池基地。
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