宁德时代电池研发专家交流纪要–20230319

背景：宁德时代-技术经理 专长：负责锂电池研发，包括材料选型、结构设计、工艺优化等。 1.国内导电剂情况？ A：常规的有炭黑导电剂，性能好的有碳纳米管新导电剂。这两个领域现在都有不同的变化，常规炭黑领域就是国产化变化，碳纳米管领域的变化主要是本身在国产化发展下的价格变化。 2.宁德时代目前电池材料使用？ A：正极材料方面，有三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂三种，后续要上磷酸锰铁锂正极；负极材料方面，现在是石墨，后面要用硅基负极。现在在做的钠离子电子，不管是正极还是负极，都会用到导电剂，而且用量会增加。包括后面的硅基负极，导电剂的使用量会增加不少，但还是以炭黑为主，复配碳纳米管使用。 上面所有正负极材料用导电剂还是以炭黑为主，行业里使用碳纳米管还是比较贵，部分会选择用炭黑和碳纳米管复合使用，碳管都是省着用。 从导电剂的用量上来看，C公司的使用情况是，磷酸铁锂用量比三元略微多一些，这是指导电剂。C公司在三元上选择炭黑和碳纳米管混着用，磷酸铁锂只用非常少的碳纳米管；从行业里面看，有些厂商在三元和磷酸铁锂上现在开始尝试用碳纳米管，但现在渗透率还不是很高，大概就是30%左右，这个30%是考虑现在数码电池里50%作用和动力里面不到20%的情况，按权重算下来是30%左右。但是对C这边有些特殊，现在C这边磷酸铁锂不怎么用碳纳米管。 3.C公司为什么不用碳纳米管？ A：主要有几方面原因，其一是最基本的原因是碳纳米管比较贵，其二是在不用纳米管的情况下，C基于自己的技术底子，可在不用碳纳米管的情况下，能把材料和电池的性能做上来。像比亚迪那边其实就是积极使用碳纳米管的。 4.C的电池导电剂添加情况？ A：在三元领域，导电剂混用情况下，炭黑占1-3%之间，大概2%多点，碳纳米管一般用的少，少的时候用0.1-0.2%，多的时候用1%出头。 磷酸铁锂领域导电剂用量稍微多一些，炭黑一般用2-3%，比三元一般多0.5%；另外少量的磷酸铁锂电池选择混用导电剂，碳纳米管用0.5%，从性能的角度看，碳纳米管的使用量还可以更高，但碳纳米管价格还是有些高。 炭黑价格一般10万元/吨左右，上下波动10%，碳纳米管粉体价格在30-60万元/吨，所以价格还是比较贵。 5.C在后期的电池规划中对碳纳米管导电剂的应用态度？ A：其实磷酸铁锂材料本身对碳纳米管的需求是要大于三元的，但从产品的角度看，因为三元本身相对于磷酸铁锂来看，产品定位更中高端一些，它的价格接受度更高一些，所以也是目前为什么C这边三元中反而使用碳纳米管更多一些。 但从产品性能的角度看，碳纳米管对C的磷酸铁锂电池的提升空间还有很大的效果，后面LFP中的碳管应用我个人觉得要提升。现在C的钴酸锂电池、磷酸锰铁锂电池和硅基圆柱电池对高性能的碳纳米管导电剂接受度会越来越高。 负极材料中，其实不需要碳纳米管的，因为它本身导电性就不错，但硅基负极一定要用，单壁可能太贵，估计是多壁寡壁混合用。硅基负极起来之后，除了对碳管的需求增大外，还有一个材料需求也会增加，PA聚丙烯酸粘结剂（正极用PVDF，负极主流用SBR丁苯橡胶)。 6.C用的碳纳米管产品有哪些？ A：三元里用的二代产品为主，现在三代用的开始多了。比亚迪那边用的情况不一样，全系用磷酸铁锂材料，它要和其他厂商的三元去竞争，加上它本身导电性能比较弱，它必须要用到碳纳米管。 宁德的三元电池大概有20-30%的量用碳纳米管导电剂，但数码电池那边用的比较多，估计占到50-60%以上。高镍三元电池中，大概有50%使用碳管导电剂。 7.公司的不同类型电池占比结构？A：三元出货量中，高镍占比约1/3。 8.比亚迪和昊鑫的事件？怎么看现在市场做碳纳米管导电剂的参与者？ A：和天奈比，昊鑫还是差了很多，昊鑫低端产品还是可以做的，有些厂商也愿意低价用。但像C这边还是比较看重产品性能和技术方面，所以现在C用碳纳米管还是以天奈为主，并且用的是天奈二代、三代产品。 昊鑫的二代管，也就是比亚迪说的细管，其实就是天奈的一代产品，这些一代二代划分都是自己定义的，但是真正能做二代碳纳米管的还是天奈。 9.电池后期的发展和导电剂市场的变化？ A：因为大家都知道碳纳米管是新技术，所以会有很多人参与进来，都想来抄，我不是做投资的，也不懂项目投资，但是从技术的角度看，这个材料是一款很好的材料，为什么这么说。 一方面来看，它没有什么性能缺陷，用上去没有什么副作用，不像硅基负极，尽管带来能量密度的提升，但是副作用就是膨胀寿命变差，所以碳纳米管好的就是能带来电池性能提升也没有副作用，但有个问题就是贵。 第二个方面，短期来看，碳管的应用和大量需求还有些存疑，但如果时间的维度放的更长一些，前面的考虑还是局限了些，因为不管是正极侧的三元、磷酸铁锂，后期的磷酸锰铁锂，还是硅基负极，对碳纳米管的使用和需求都会越来越多。 10.宁德23年规划？ A：今年目标是400-500GWh，但23年增速是没有22年增速高，主要是电池价格过高，需求没有那么快的增长，所以也是为什么今年要推出钠离子电池。23年规划5-10GWh，估计实际值做到5GWh以下。 11.钠离子电池？ A：实际上，现阶段钠离子电池都是往动力端推，和市场大家说的钠电做储能不大一至，基本都做A级以下的车。而且做商用车那种大巴车中推进比较顺利。反而不适用中大型储能场景。 钠离子这块没法在储能中大规模推广，主要还是寿命不行，现在正极用层状氧化物的，循环寿命不会超过3000次，使用聚阴离子的大概不超过5000次，储能一般要求8000次以上，所以中大型储能里不会使用的。但钠电成本低是是一个很大的优势，现在宁德时代做的钠电成本在3-4毛/wh，所以在乘用车低端产品和商用车以及两轮车这三个场景中的应用需求比较多。 12.宁德在大圆柱上的规划？ A：C这边现在已经在给特斯拉和宝马做小量供应了，大规模提升产量时间在24年。国内的大部分整车厂商还处于观望中，还没有出现一家像特斯拉和宝马那么明确要求使用大圆柱电池的整车厂，后期可能会有其他车厂会跟进。 量方面，到24年10GWh多一些。 13.圆柱和方形电池？ A：对于整车来讲，如果不考虑电池厂自己电池技术的积累，方形电池是最优解，因为电池厂不需要投过过多精力怎么去管理电池，电池数量比圆柱少，BMS系统更简单，整车公司更容易使用。 但对于圆柱电池，如果尺寸做大了，单位成本降低还是很明显的，底盘上装的圆柱电池数量会少很多。 整体来讲，圆柱电池对整车厂的使用能力要求比较高，方形更容易上手，从能量密度上来看，圆柱还是优势比较大。