今天花一些时间来看一下韩国电池展(今年3月17日举行的),主要电池(SK On、LG Energy Solution和 Samsung SDI)和正极企业发布的技术。
我想周末分两部分来介绍,今天主要聚焦于三家企业:总体来看SK On在全球范围内取代了LG Energy比较激进的策略,主打的也是安全牌——你看我不烧;SDI围绕自己的PRiMX电池品牌来做高端电池;LG Energy这次主要讲的是固态电池,现场主要讲自己和通用开发的悍马BEV。
▲图1. 韩国产业通商资源部长出席
2000亿韩元 “动力电池研发创新基金” 韩国首尔电池展主要的电池技术
韩国首尔电池展主要的电池技术
(1)SK On
整个展区主要分为“Start On”区,介绍SK On企业形象;“Always On”区,介绍创新技术、合作伙伴、电池服务等;“超预期”去展示公司的未来目标;“在你身边”专区,介绍电池全生命周期与环保的内容。当然这次SK On还是很大气的,直接拉了一台法利 SF90 Stradale 的插电混动过来。SK On计划到2030年将年产能从2021年底的40GWh提高到500GWh,从目前来看订单积压1600GWh。
▲图2. 法拉利的插电混动和P260电芯
在Start On区,NCM9电池放置在最前面,这是SK On开发的能量密度最高的高性能电池,在美国 CES2022 上获得了两项创新奖。通过专有的涂层工艺,可以在大约 18 分钟内快速充电至 80%(目前最快的充电速度),集成该技术的NCM9将于2023年开始量产,并将供应给福特。
▲图3. SK On的材料开发过程
▲图4. SK On的Z字形叠片
▲图5. SK On的PHEV电池和MEB电池
在Always On Zone,主要是通过制造过程展示安全技术,也就是说目前SK On在电动汽车中用了约3亿个电芯,没有发生火灾。SK On 还推出了电池诊断服务,可检测并通知驾驶员电池寿命和异常情况,通过 SK On 开发的“BaaS AI(电池暨服务人工智能)”监控电池状态。
▲图6. SK On 的电池诊断
SK On也考虑在特定电芯单元起火时,将引入S-Pack技术,可以阻挡热量以防止火势蔓延到整个电池组。
▲图 7. SK On的S-Pack
SK On在全固态电池开发方面,是通过外部合作进行的。在学术界与德克萨斯大学奥斯汀分校的 Goodenough 博士和佐治亚理工学院的seungwoo Lee 教授合作,目标是 2030 年开发全固态电池。
▲图8. SK的全固态电池开发
(2)SDI
2021年底,三星SDI发布了独立品牌开发的“PRiMX”,主要希望以最高品质的电池提供最佳体验。从技术路线来看,这次比较清楚地展示了路线图:
●2021年已量产GEN5的NCA Gen1,能量密度为650Wh/L(88%的含镍量)
●2024年计划量产GEN6 的NCA Gen2,能量密度为720Wh/L(91%的含镍量)
●2026年升级的GEN7,目标是750Wh/L(94%的含镍量)
●2027年开始量产全固态电池,目标做到900Wh/L
▲图9. 三星SDI比较稳健的技术路线
下面是三星PriMX全固态电池开发路线,基本是几点在在2021年第四季度已经完成了PP Scale Material层面的工作,在2022年Q4实现MP Scale Material的测试,并在2023年Q4实现20Ah的试制电芯。
▲图10. 三星SDI的PriMX的全固态电池
SDI可能现场没放啥别的东西,还在放之前给菲亚特所做的电池包。
▲图11. SDI的之前开发的电池包
(3)LG能源解决方案
LG的情况大家都知道,目前的产能布局主要围绕欧洲、中国和美国来布局(还有韩国和印尼的两块补充产能),总体产能建设速度比较慢,现场也展示了GM Hummer和Tesla Model Y整车。
▲图12. LG 最新的全球产能布局
▲图13. 现场仅有的电池
LG在固态领域同时开发基于聚合物和基于硫化物,引入了差异化的材料和工艺创新技术,例如NCMA(添加铝的四元电池)和Long Cell,与现有技术相比,能量密度提高了16%,行驶里程提高了20%以上。
▲图14. LG的电池主要看下一代
小结:韩国电池展这块目前看下来,SK On好像有点后发先至的味道,在原有的安全基础上走得更踏实一些。