盤點(diǎn)LG化學(xué)、三星、松下的動(dòng)力電池技術(shù)“法寶”

隨著中國(guó)新能源汽車補(bǔ)貼全面退坡時(shí)間的臨近，LG化學(xué)、三星SDI、松下等海外動(dòng)力電池巨頭企業(yè)正在暗暗積蓄力量，意圖憑借領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)掘金即將到來的無(wú)補(bǔ)貼市場(chǎng)。

他們的核心優(yōu)勢(shì)之一是引領(lǐng)全球動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展的電池技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢(shì)。

?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?jī)?yōu)勢(shì)，同時(shí)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)

憑借數(shù)十年的材料研究?jī)?yōu)勢(shì)，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(shí)間導(dǎo)入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)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，提供與動(dòng)力電池相關(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(shì)，到2017年研發(fā)投入高達(dá)35億元(人民幣)，位居當(dāng)年全球電池企業(yè)研發(fā)投入首位。

而上游原材料的資源優(yōu)勢(shì)(詳細(xì)請(qǐng)戳：LG化學(xué)的鋰鎳鈷“陽(yáng)謀”)及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自主能力，又為L(zhǎng)G化學(xué)綜合成本及技術(shù)門檻更高的三元軟包路線提供了強(qiáng)有力的保障。

在技術(shù)路線升級(jí)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(shí)表示，公司正極材料由622向712甚至811升級(jí)的路線，LG在軟包方案和圓柱方案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(dòng)巴士)。

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(jì)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(shí)代相似的合作伙伴模式：與國(guó)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(xiàng)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(shí)積極跟進(jìn)21700電池的生產(chǎn)，正極材料主要采用三元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(wàn)韓元，占銷售額的7.39%；2017年研發(fā)投入為28億元(人民幣)。對(duì)于新一代電池及材料領(lǐng)域的主要課題，通過支持與課題密切關(guān)聯(lián)專利的開發(fā)，挖掘具有競(jìng)爭(zhēng)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中國(guó)區(qū)副總裁韋巍在今年電動(dòng)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(jì)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(hào)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(shí)力，同樣具備提供動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈條解決方案的能力。

?松下：圓柱先天優(yōu)勢(shì)+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11月，松下宣布與三洋電機(jī)合并，一躍成為全球最大的鋰電池供應(yīng)商。

松下在動(dòng)力電池領(lǐng)域的研發(fā)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(guó)市場(chǎng)為主。其在消費(fèi)鋰電業(yè)務(wù)所積攢的扎實(shí)基礎(chǔ)，將圓柱型方案工藝成熟、一致性高的先天優(yōu)勢(shì)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)方案層級(jí)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，圓柱形方案由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(shí)，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。