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分析:LG化學如何成全球最大鋰電池供應商

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年04月27日  

  在當今世界電動汽車電池制造商里有三大巨頭:松下、AESC和LG化學。松下給特斯拉供貨,AESC是NEC和日產的合資公司。而在全球20大汽車品牌中,LG化學已與其中13家展開合作,且不論產能,單從合作廠家數目來看,LG化學已成為全球“最大”車用鋰電池供應商。那么,LG化學成功的秘密是什么:依靠化學和材料科學專業度,不斷降低成本是長期成功的關鍵。


  LG化學動力電池事業部首席執行官PrabhakarPatil近日接受外媒專訪時指出,無論是松下,還是AESC,都是消費電子產品公司。“LG化學則是唯一以化學品和材料為基礎的電池公司,經過數十年的深入研究、建立配料和發展化學品的經驗,讓每一個電池單元更穩定,利用核心專業知識讓電池技術漸進發展。電池的關鍵因素是材料,獲得競爭力,不僅是規模化和降低材料成本的問題,還包括對材料特性的改善,LG化學同時兼顧,因此,形成了規模經濟效應。”


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  2010年,LG化學取得了技術進步,促成了第一臺雪佛蘭沃藍達(Volt)的上市。當時,LG化學設計的目標是40英里(64公里)的純電續航,每英里200Wh,也就是8kWh。但是實際安裝的第一代電池容量是16kWh,10年使用壽命衰減30%,容量窗口只有70%,如果把兩個因素加在一起,會得到50%的容量,因此16kWh成為了額定容量。


  LG化學在韓國電池材料科學方面擁有超過400名工程師。LG化學希望通過更好的材料工程來提高電池容量和壽命,以及有效的容量窗口,同時不降低電池性能。Patil預計,2017年LG化學會再次取得重大技術突破,這比他原來預期的快,“到2017年或2018年,3萬美元、續航200英里(約321公里)的電動汽車將成為商業化主流產品。”雖然通用汽車公司還沒有證實即將推出的2017款雪佛蘭BOLT純電動汽車是否會使用LG化學的電池,但業內已普遍認為會是這樣。


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  雪佛蘭bolt純電動汽車


  因此,這是一個電池是以材料為基礎的技術,而且能夠大批量制造而不失質量和可靠性。“我們有超過5000萬個電池,超過30萬輛電動汽車上路,質量和可靠性都達到了醫藥級的水平,同時,沒有任何事故發生,這對于汽車制造商來說非常重要。”


  Patil說,“短時間內電池技術獲得巨大改進,這種情況讓我感到驚訝。”他列舉了在混合動力和電動汽車電池在功率與能量比之間的差異,“混合動力車用電池需要非常高的功率,但能量不大,因為經常循環;電動車用電池必須擁有足夠的能量來推動汽車行駛70到200英里以上。”LG化學兩種電池都做,Patil強調,做成功率型的極致產品和能量型的極致產品,功率和能量之比的差別可能有100倍之大。LG化學所做的就是為特定應用進行自定義或優化,這也是作為一個材料公司的優勢之一。


  下一代電池技術需要等多少時間才能超越目前的鋰電池?Patil表示,時間不會太長,原因很簡單,這是基本的化學反應,鋰是第三個最輕的元素和最輕的金屬。唯一比它更輕的就是氫,但作為一種氣體很難掌控,如果裝進管中,就會流失,如果液化,就會損失能量優勢。因此,鋰是最適合電池的蔡老,它能夠以某種形式存在很長一段時間,未來有可能發展到鋰金屬電池,無論是體積還是能量效率,鋰都是最有效的。


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  LG化學電池


  LG化學正在將大部分精力聚焦于推動成本降低。“如果看一下電池的成本結構,制造方面并不占很大比重,大約60%的成本都涉及到材料,電池制造商的材料成本主要是采購材料,很大程度上受到規模化和材料性能特征的影響。我認為在減少凈材料成本方面還可以做的更多,并通過更好的設計、定制、調整屬性等等,德國同樣優秀性能的電池。”Patil解釋道。


  目前大多數電動汽車的電池成本在約400美元/kWh,特斯拉是240美元/kWh。有評論認為,電池組成本目標達到125美元/kWh,才能與內燃機成本平價相匹敵。Patil無法斷定何時才能達到這一水平。第一代沃藍達有288個電池,第二代沃藍達有192個電池,LG化學正在推動大容量電池策略,通過增加電池的額外容量來減少電池的數量。


  LG化學為德國的大眾、奧迪、戴姆勒,美國的通用、福特,法國雷諾及韓國現代等13個品牌供應電池。但在目前,AESC和松下生產的電池出貨量比LG化學更高。AESC因為日產聆風的銷量即將達到20萬輛,出貨量是LG化學的兩倍以上。同時,松下在每臺特斯拉ModelS裝載的電池組容量大致是聆風的三倍。


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  另一方面,與依賴供應商制造電池的多數車企不同,特斯拉和日產正在依靠自己,“日產實際上是最早研發制造鋰離子電池的公司之一,他們有很多內部實力,上世紀90年代日產就有了混合動力電池組,限量生產使用內部開發的鋰離子電池。然而,我認為最終都要歸結到成本,很多高管都在說,即使內部有能力,但如果有人能提供更具成本效益的解決方案,我們就會采購。特斯拉則有所不同,它是一個更加垂直一體化的公司,但是,它也會試圖通過內部和外部的力量來獲得成本效益。”Patil表示。


  早在2011年4月,LG化學就宣稱已在韓國的Ochong開建當時世界上最高容量的電池工廠,近期又在美國密歇根州增設了一個工廠,為雪佛蘭沃藍達和小批量雪佛蘭SparkEV供應電池。


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  SPARKEV搭載的LG化學電池


  LG化學2011年提出在2015年實現奪取全球動力電池市場四分之一的份額,目前還有待觀察,但可以肯定的是,LG化學已經進入電動汽車電池供應商的頂層梯隊。


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