掌握動力電池技術“法寶”：LG化學/三星SDI/松下的核心優勢
時間:2018-07-25 08:28來源:高工鋰電 作者:秩名
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隨著中國新能源汽車補貼全面退坡時間的臨近，LG化學、三星SDI、松下等海外動力電池巨頭企業正在暗暗積蓄力量，意圖憑借領先優勢掘金即將到來的無補貼市場。
他們的核心優勢之一是引領全球動力電池行業發展的電池技術研發優勢。
➤LG化學：基礎材料研究+持續高昂投入
憑借數十年的材料研究優勢，LG化學可以將正負極材料、隔膜等方面的獨到技術，第一時間導入到產品設計中，直接反映到電芯研發環節擁有獨特的技術。其可以從Cell、模塊、BMS、Pack開發到技術支持，提供與動力電池相關的全部產品組合。
支撐LG化學技術研發的是持續高昂的資金投入。調研數據顯示，LG化學整體研發資金及人力投入自2013年開始呈現持續上升的態勢，到2017年研發投入高達35億元(人民幣)，位居當年全球電池企業研發投入首位。
而上游原材料的資源優勢(詳細請戳：LG化學的鋰鎳鈷“陽謀”)及生產環節的自主能力，又為LG化學綜合成本及技術門檻更高的三元軟包路線提供了強有力的保障。
在技術路線升級方面，LG化學目前正在由軟包NCM622向NCM712或者NCMA712方向努力。
LG化學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在軟包方案和圓柱方案的匹配和下游車型的應用上都有單獨規劃(軟包暫不發展811，且圓柱NCM811目前僅適用于電動巴士)。
但是，不論是NCMA正極還是NCM712正極，LG化學的大規模量產計劃都至少安排兩年之后，這相較于松下的高鎳路線規劃保守了很多。
➤三星SDI：與研究機構合作+持續高強度投入
三星SDI在研發領域采取和寧德時代相似的合作伙伴模式：與國內外大學研究機構共同合作，一同設立重要技術課題，一道解決商品化開發，共同推進研究項目創造協同效應。
三星SDI與LG化學的技術路線不同，以方形為主，同時積極跟進21700電池的生產，正極材料主要采用三元NCM和NCA材料。不過，其在研發投入方面同樣力度非常大。
調研數據顯示，2014年三星SDI研究開發投資經費達到620,517百萬韓元，占銷售額的7.39%；2017年研發投入為28億元(人民幣)。對于新一代電池及材料領域的主要課題，通過支持與課題密切關聯專利的開發，挖掘具有競爭力的專利，開拓嶄新的事業領域。
三星SDI方形電池目前已達到210-230wh/kg能量密度的水平。
根據三星SDI中國區副總裁韋巍在今年電動車百人論壇上的介紹，未來三星將從正極材料(NCA路線)、電解液及負極工藝著手大力研發第四代產品。在推出能量密度在270-280wh/kg的第四代電池后，將計劃繼續向高鎳路線發展規劃能量密度可到300wh/kg的第五代產品。
公司方形發展方向還包括型號尺寸改良后的“低高度電芯”、快充材質引入、Pack整體輕量化等。除方形電池外，三星SDI在固態電池及圓柱電池領域也有布局。2017年，三星SDI于北美車展展出固態電池和基于21700圓柱電芯的電池模組，展現出多路線發展的能力。
值得一提的是，三星SDI背靠三星集團雄厚研發、資源實力，同樣具備提供動力電池全產業鏈條解決方案的能力。
➤松下：圓柱先天優勢+配套特斯拉
1998年松下開始量產筆記本電腦專用的圓柱形鋰離子電池，并建成了業內領先的鋰離子電池生產線。2008年11月，松下宣布與三洋電機合并，一躍成為全球最大的鋰電池供應商。
松下在動力電池領域的研發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。其在消費鋰電業務所積攢的扎實基礎，將圓柱型方案工藝成熟、一致性高的先天優勢發揮到極致，成就了適配在特斯拉車型上高能量密度且循環穩定的電池模組。
回顧從Roadster到如今Model3所裝備的歷代松下電芯，其在技術方案層級的提升集中體現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領導地位。
而在正極材料之外，圓柱形方案由18650型向21700型進化，以謀求單顆電芯更大電能容量的風潮也是由松下引領。大電芯在推進電池性能提升的同時，降低pack系統管理難度和減少電池包金屬結構件及導電連接件成本，從而降低成本提升能量密度。
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動力電池 技術
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