全球最大锂电池供应商LG化学是如何炼成的?

导语

在全球20大汽车品牌中,LG化学已与其中13家展开合作,LG化学的秘诀是什么:依靠化学和材料科学专业度,不断降低成本是长期成功的关键。

在当今世界电动汽车电池制造商里有三大巨头:松下、AESC和LG化学。松下给特斯拉供货,AESC是NEC和日产的合资公司。而在全球20大汽车品牌中,LG化学已与其中13家展开合作,且不论产能,单从合作厂家数目来看,LG化学已成为全球“最大”车用锂电池供应商。那么,LG化学成功的秘密是什么:依靠化学和材料科学专业度,不断降低成本是长期成功的关键。

LG化学动力电池事业部首席执行官Prabhakar Patil近日接受外媒专访时指出,无论是松下,还是AESC,都是消费电子产品公司。“LG化学则是唯一以化学品和材料为基础的电池公司,经过数十年的深入研究、建立配料和发展化学品的经验,让每一个电池单元更稳定,利用核心专业知识让电池技术渐进发展。电池的关键因素是材料,获得竞争力,不仅是规模化和降低材料成本的问题,还包括对材料特性的改善,LG化学同时兼顾,因此,形成了规模经济效应。”

成本与材料!看LG化学如何成全球最大锂电池供应商

LG化学动力电池事业部首席执行官Prabhakar Patil(中)

2010年,LG化学取得了技术进步,促成了第一台雪佛兰沃蓝达(Volt)的上市。当时,LG化学设计的目标是40英里(64公里)的纯电续航,每英里200Wh,也就是8kWh。但是实际安装的第一代电池容量是16kWh,10年使用寿命衰减30%,容量窗口只有70%,如果把两个因素加在一起,会得到50%的容量,因此16kWh成为了额定容量。

LG化学在韩国电池材料科学方面拥有超过400名工程师。LG化学希望通过更好的材料工程来提高电池容量和寿命,以及有效的容量窗口,同时不降低电池性能。Patil预计,2017年LG化学会再次取得重大技术突破,这比他原来预期的快,“到2017年或2018年,3万美元、续航200英里(约321公里)的电动汽车将成为商业化主流产品。”虽然通用汽车公司还没有证实即将推出的2017款雪佛兰BOLT纯电动汽车是否会使用LG化学的电池,但业内已普遍认为会是这样。

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雪佛兰bolt纯电动汽车

因此,这是一个电池是以材料为基础的技术,而且能够大批量制造而不失质量和可靠性。“我们有超过5000万个电池,超过30万辆电动汽车上路,质量和可靠性都达到了医药级的水平,同时,没有任何事故发生,这对于汽车制造商来说非常重要。”

Patil说,“短时间内电池技术获得巨大改进,这种情况让我感到惊讶。”他列举了在混合动力和电动汽车电池在功率与能量比之间的差异,“混合动力车用电池需要非常高的功率,但能量不大,因为经常循环;电动车用电池必须拥有足够的能量来推动汽车行驶70到200英里以上。”LG化学两种电池都做,Patil强调,做成功率型的极致产品和能量型的极致产品,功率和能量之比的差别可能有100倍之大。LG化学所做的就是为特定应用进行自定义或优化,这也是作为一个材料公司的优势之一。

下一代电池技术需要等多少时间才能超越目前的锂电池?Patil表示,时间不会太长,原因很简单,这是基本的化学反应,锂是第三个最轻的元素和最轻的金属。唯一比它更轻的就是氢,但作为一种气体很难掌控,如果装进管中,就会流失,如果液化,就会损失能量优势。因此,锂是最适合电池的蔡老,它能够以某种形式存在很长一段时间,未来有可能发展到锂金属电池,无论是体积还是能量效率,锂都是最有效的。

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LG化学电池

LG化学正在将大部分精力聚焦于推动成本降低。“如果看一下电池的成本结构,制造方面并不占很大比重,大约60%的成本都涉及到材料,电池制造商的材料成本主要是采购材料,很大程度上受到规模化和材料性能特征的影响。我认为在减少净材料成本方面还可以做的更多,并通过更好的设计、定制、调整属性等等,德国同样优秀性能的电池。”Patil解释道。

目前大多数电动汽车的电池成本在约400美元/kWh,特斯拉是240美元/kWh。有评论认为,电池组成本目标达到125美元/kWh,才能与内燃机成本平价相匹敌。Patil无法断定何时才能达到这一水平。第一代沃蓝达有288个电池,第二代沃蓝达有192个电池,LG化学正在推动大容量电池策略,通过增加电池的额外容量来减少电池的数量。

LG化学为德国的大众、奥迪、戴姆勒,美国的通用、福特,法国雷诺及韩国现代等13个品牌供应电池。但在目前,AESC和松下生产的电池出货量比LG化学更高。AESC因为日产聆风的销量即将达到20万辆,出货量是LG化学的两倍以上。同时,松下在每台特斯拉Model S装载的电池组容量大致是聆风的三倍。

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AESC锂电池

另一方面,与依赖供应商制造电池的多数车企不同,特斯拉和日产正在依靠自己,“日产实际上是最早研发制造锂离子电池的公司之一,他们有很多内部实力,上世纪90年代日产就有了混合动力电池组,限量生产使用内部开发的锂离子电池。然而,我认为最终都要归结到成本,很多高管都在说,即使内部有能力,但如果有人能提供更具成本效益的解决方案,我们就会采购。特斯拉则有所不同,它是一个更加垂直一体化的公司,但是,它也会试图通过内部和外部的力量来获得成本效益。”Patil表示。

早在2011年4月,LG化学就宣称已在韩国的Ochong开建当时世界上最高容量的电池工厂,近期又在美国密歇根州增设了一个工厂,为雪佛兰沃蓝达和小批量雪佛兰Spark EV供应电池。

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SPARK EV搭载的LG化学电池

LG化学2011年提出在2015年实现夺取全球动力电池市场四分之一的份额,目前还有待观察,但可以肯定的是,LG化学已经进入电动汽车电池供应商的顶层梯队。

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