[標的] NIO-US美股ADR 蔚來(六)電池

看板Stock作者 (K神我們巴西見)時間3年前 (2021/01/04 01:24), 3年前編輯推噓46(48推 2噓 38→)
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前情提要 https://www.ptt.cc/bbs/Stock/M.1609600990.A.C7D.html BMS 1. 標的：NIO-US 2. 分類：心得 3. 分析/正文： (二)蔚來電池技術的發展 在談梯度利用之前，先花點時間科普電池技術，畢竟談電池梯度利用， 不講電池技術的進展，有點瞎子摸象之感。 順便預測蔚來將發布的150度電池包的技術路徑。 1.電池小科普 在談蔚來的電池技術之前，先做些常識普及。 目前電動車電芯的正極主要有兩種材料：磷酸鐵鋰(LFP)與三元鋰電池。 三元鋰電池常聽到什麼NCM/NCA811，前面是取元素符號的第一個英文字， 後面是比例。 NCM，分別是鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)，NCA則是把錳換成鋁(Al)。 811就是鎳80%、鈷10%和錳/鋁10%。 為什麼811容易自燃？這是由三個元素在電芯中的作用不同所決定。 鎳：提升電芯體積能量密度 鈷：穩定結構，延長電芯壽命 錳或鋁：降低材料成本，提高材料安全性 可以看到811的能量密度高，但穩定性跟安全性欠佳，如果熱控制做不好或 短路，容易熱失控，電池自燃就發生了。 磷酸鐵鋰的能量密度低，但較安全，充放次數優於三元鋰，價格更為便宜， 不過在低溫環境下，SOC會雪崩式下降。 而電芯的形狀可分為三種形式，優缺點如下： https://imgur.com/I9Ne4sR
目前電動車電芯用圓柱的，主要是特斯拉，大多電動車電芯用的是方形 (包括蔚來)。 圓柱的電芯單體能量密度雖高，但電芯排列天生會有較大空隙，注定模組後的 效率較低。 以特斯拉的Model 3長續航版(77度電池)為例，特斯拉電芯的單體能量 密度是257Wh/kg，電池包能量密度只剩161Wh/kg，效率只有63%。 雖然單顆圓柱電芯價格不高，但連接成串，對電池廠工藝要求很高，況且為 防止熱失控，需要的絕緣與散熱組件很多。 要監控電芯，需要很強的BMS調控能力，目前特斯拉BMS技術領先全球， 才敢用圓柱電芯。 軟包大多用在手機居多，因為形狀自由，模組的單位能量密度理論上可以很高， 但加工工藝複雜，成本高，使用車型很少。 蔚來推出的100度電池包，技術並沒有太多革新之處，但對150度電池包的開發 很重要，許多嘗試是替150度電池包鋪路。 因此猜測150度電池包的技術路徑，要先看100度電池包究竟改良了什麼？ 2.首先改良了模組的能量效率 採用CTP(Cell to PACK)，將本來的小模組變成大模組，原本蔚來的70度電池包 有32個模組，100度電池包只有12個模組。 蔚來官方宣傳體積利用率提升19.8%、能量密度提升37%和配件簡化40%。 簡單講同樣能量密度下，更省錢了。 原本70度的電池包，電芯單體能量密度是206Wh/kg，電池包的能量密度 只剩136Wh/kg，單體能量密度只有特斯拉的80%，模組效率卻只贏特斯拉5%， 可謂慘不忍賭。 改成12個模組後，體積利用率的增加跟減少的配件，都能增加模組的能量密度。 原本被配件占據的空間，現在能塞入更多電芯，重量增加卻不多(多塞的電芯 要減去原本配件的重量，才是額外增加的重量)。 100度的電池包能量密度變成186Wh/kg，模組效率提高到80%左右(70度跟 100度電池包採用的三元比例很相近，單體電芯能量密度差別不大，但電壓 往上提升，能量密度也跟著升高)。 模組效率到80%，之後再靠模組優化的進步空間有限，想達成150度電池， 要在其他地方下功夫。 3.高鎳單晶的試驗 要提升電池包能量密度，最簡單的方法就是把鎳的比例提高，可是比例提高， 安全性有很大疑慮，蔚來自燃差點把自己也燒掉，對安全深有體悟。 要把鎳堆高，可以，但一定要安全，蔚來經不起再燒一次。 所以100度電池包特別強調安全，很多改良針對安全進行，此處對150度 電池包發展最重要是──採用單晶。 單晶技術不是什麼黑科技，只是結晶過程控制的區別，量產較為容易， 而單晶的三元前軀體合成比多晶複雜，價格較高。 在三元材料比例相同下，單晶的克容量(mA·h/g)稍低於多晶，但單晶電壓 可以更高，整體上兩者能量密度相差無幾。 蔚來採用的高鎳55(鎳55%、鈷12%、錳33%)跟普通的NCM523有何不同？ 首先是鎳的比例略高於NCM523，多了5%，能量密度會略微提升。 不過鎳的提升不是那麼重要，重點是鈷的比例大幅下調，達到接近NCM811的 水平，為之後無鈷高鎳的電池發展試驗。 單晶比起多晶有什麼優勢呢？ (1)更加安全 由於單晶的庫侖效率比多晶高很多，界面穩定性更好，並且在高電壓下的 產氣極少。 https://imgur.com/ngJlyVY
越能抑制副反應發生機率，也就減少危險的機率。 並且單晶峰值溫度比多晶高，熱穩定性更好。 (2)循環性能更好 單晶經歷充放電循環衰減比起多晶低很多。 攝氏40度下，單晶NCM523電池經過300次循環後，電容保持率有98%， 多晶NCM523電池只剩92%。 攝氏55度下，單晶NCM523電池經過300次循環後，電容保持率在94%以上， 多晶NCM523電池已經不足85%。 充放次數越多，差異越大。 https://imgur.com/Nv9fYwu
既然有這麼多優點，技術難度也不高，為什麼各家廠商不全面採用？ 因為單晶材料高電壓狀態下，有個難以忽視的問題： 高電壓造成正極材料與電解液的界面壓力提高 會形成表面缺氧(電解液產生的副反應)和晶界缺陷(界面阻坑增加)。 另外，單晶應對界面壓力時，會導致不同單晶顆料取向不一致，可能會使 正極的晶體結構改變，產生不可逆的體積熱膨脹。 可以說這問題沒解決，單晶的高電壓優勢等於廢了，況且在熱膨脹可能發生的 前提下，其他優勢蕩然無存。 既然正極的單晶沒法動，那只有動電解液的腦筋了。 4.電解液的解決方案 當前電解液的溶質主流是六氟磷酸鋰(LiPF6)，具有溶解度高、導電性好和 電化學較穩定的優點，是目前綜合性能最好的鋰鹽，簡單講就是性價比高。 但LiPF6有兩個致命的缺點： (1)熱穩定性不佳 LiPF6在高溫下會分解產生五氟化磷，會使溶解分解，產生二氧化碳等副反應， 影響電池安全性。 低溫下易結晶，使SOC大幅下降。 (2)對水很敏感 遇水容易水解成氫氟酸，氫氟酸還會反過來促使LiPF6水解，水和鋰會生成 氧化鋰，由於氧化鋰的低電子導電性，它的積累會造成電子的阻礙。 這會導致電導率下降，使電池的電容和循環壽命變差，更嚴重會使電池過充， 進而產生大量氣體，當電池無法排出氣體到臨界點，便會爆炸。 LiPF6的缺點對單晶是不可忍受的，一定要尋找相對應的替代品。 這時，雙氟磺酼亞胺鋰(LiFSI)橫空出世。 LiFSI擁有全面輾壓LiPF6的性能，導電率跟熱穩定性比它高，又耐水解， 此優勢使LiFSI在電池循環壽命、高/低溫表現和安全性都比LiPF6出色。 唯一的缺點──貴！ LiPF6現在的價格大多在7-10萬元/噸，電解液的價格才3-5萬元/噸，LiFSI 就算已經大幅降價，一噸也要45萬元。 LiFSI在電解液中的比例上升後，還要額外加鋰鹽使之鈍化，不然容易腐蝕 正極集流體的鋁箔，這些添加劑的鋰鹽不便宜，也推升LiFSI的應用成本。 現在大多做電解液添加劑，從原本加0.1%(LiFSI剛量產時，一噸破百萬元)， 到現在2-10%。 好消息是近期LiFSI的產能會有數倍成長，天賜材料(002709-SZ)、 新宙邦(300037-SZ)和日本觸媒(4114-JP)，在近期都有擴大生產的計畫。 其中以天賜材料最為激進，現有2300噸產能，今年Q3預計擴產再加4000噸， 明年再加4000噸，有望把LiFSI的價格再往下殺。 目前還不知道蔚來LiFSI添加比例到幾%，不過有BMS的電化學阻抗測算， 越多數據反饋，會讓蔚來對電池包的效能與成本做更好的控制。 不曉得高電壓單晶的試驗過程會發生什麼事，所以蔚來跟寧德時代合作的 電池包，增加很多安全設計。 為避免熱失控的情況，應對LiPF6的熱穩定性不佳和水解問題，在電池單體間， 有更好的隔熱阻燃材料，還沒法解決就利用無障礙煙道，在熱膨脹時會迅速利用 壓力排煙。 為防止高電壓短路，有防高壓拉弧的製程，把腐蝕電芯的額外帶電去除， 把可能短路之處包覆。 並且有全天開啟的熱失控傳感器(由漢威聯合(HON-US)提供)，能在感知異常 第一時間主動開啟電池液冷降溫。 5.150度電池包之後的發展猜測 一旦高電壓單晶的測試數據夠多，LiFSI隨著更大產能降價，會加速更加安全、 電池循環壽命更長的無鈷高鎳電池包到來。 很可能蔚來的150度電池包到來的時間會比想像的快。 到150度電池包後，蔚來不太會再把心思放在電池身上。 從150度電池包測算，此時電池包的能量密度已經到280Wh/kg附近， 單體電芯能量密度到320Wh/kg以上(視模組化效率而定)， 已經逼近QuantumScape(QS-US)的固態電池能量密度下限(380-500Wh/kg)。 況且150度已經足夠滿足普通車主的續航需求，再高的能量密度電池包， 有，更好；沒有，也沒差。 有媒體問過李斌，會宣布固態電池嗎？李斌興趣缺缺的帶過。 可以表明蔚來對150度之後的電池發展興趣不大。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.252.68.246 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Stock/M.1609694671.A.370.html
推
01/04 01:37, 3年前 , 1F
哥你的NIO 分析寫得快比機構報告還長了@@
01/04 01:37, 1F
我說過這是台灣第一篇全方位的蔚來分析 自然寫的內容不會比機構報告短到哪去
推
01/04 01:46, 3年前 , 2F
怎麼看TSLA降價造成的效應 NIO能應對嗎
01/04 01:46, 2F
短期有一定訂單流失 長期影響有限 主要是特斯拉的FSD在中國適配不好 而這是特斯拉最大的賣點 這車價跟FSD的售價 造成中國很多人是沒選FSD的 之後會有越來越多人抱怨特斯拉 中國的車主享受慣了 馬斯克的名氣帶來很大的銷量 後面有可能會反噬特斯拉 可以明後年來看這段判斷準不準確 ※ 編輯: asdf95 (111.252.68.246 臺灣), 01/04/2021 01:57:51
推
01/04 01:59, 3年前 , 3F
特斯拉已經變成一個潮流品牌跟蘋果一樣，我自己覺得
01/04 01:59, 3F
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01/04 01:59, 3年前 , 4F
蔚來在市場要贏過特斯拉難度真的很高
01/04 01:59, 4F
你忽視了車出事是要命的 手機不會 中國的銷量大，特斯拉在中國的品管很容易出事 兩者的定位也不同 蔚來是對標BBA 特斯拉是豐田 ※ 編輯: asdf95 (111.252.68.246 臺灣), 01/04/2021 02:04:15
推
01/04 02:03, 3年前 , 5F
謝謝分享
01/04 02:03, 5F
推
01/04 02:07, 3年前 , 6F
我覺得你好強
01/04 02:07, 6F
修改一些打錯的地方 化學名詞好容易打錯=.= ※ 編輯: asdf95 (111.252.68.246 臺灣), 01/04/2021 02:09:32
推
01/04 02:10, 3年前 , 7F
投資鋰 原po覺得如何？
01/04 02:10, 7F
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01/04 02:10, 3年前 , 8F
大家都要用的東西 是吧？
01/04 02:10, 8F
在天齊鋰業快倒的時候有想過 終究還是不敢 然後就看他一路往上=.= ※ 編輯: asdf95 (111.252.68.246 臺灣), 01/04/2021 02:13:16
推
01/04 02:11, 3年前 , 9F
推
01/04 02:11, 9F
推
01/04 02:12, 3年前 , 10F
其他大廠也開始陸續推出電動車那麼蔚來要如何定位
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01/04 02:12, 3年前 , 11F
自己，現在狀況有點比上不足比下好像也不行，至於特
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01/04 02:12, 3年前 , 12F
斯拉品管要出大問題真的很難
01/04 02:12, 12F
BBA的電動車在中國被打爆了 再上面的保時捷碰不到 下面的福斯ID4價格是25萬人民幣 跟蔚來不是同個區間 蔚來的三電雖然輸特斯拉 但跟其他車廠比 還是有優勢 至於特斯拉的品管嘛 看你是要用車廠的角度 還是電子消費品的角度 ※ 編輯: asdf95 (111.252.68.246 臺灣), 01/04/2021 02:18:03
推
01/04 02:18, 3年前 , 13F
我想請問一下如果是你在同價位裡面你會選蔚來的電
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01/04 02:18, 3年前 , 14F
動車還是BBA的
01/04 02:18, 14F
油車跟電動車比嗎？ 不然BBA的電動車做的真不怎樣喔 ※ 編輯: asdf95 (111.252.68.246 臺灣), 01/04/2021 02:18:54
噓
01/04 02:18, 3年前 , 15F
01/04 02:18, 15F
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01/04 02:19, 3年前 , 16F
對岸車主以為買車 結果變買爹 整個爆炸
01/04 02:19, 16F
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01/04 02:19, 3年前 , 17F
我看過，可是人家車標溢價高啊XDDD
01/04 02:19, 17F
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01/04 02:20, 3年前 , 18F
連保時捷Taycan 純電車都這麼差了
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01/04 02:21, 3年前 , 19F
BBA要等新的真純電平台產品出來才知道
01/04 02:21, 19F
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01/04 02:21, 3年前 , 20F
現在其實都算油改電的產品
01/04 02:21, 20F
是的 等BBA的純電平台出車子 我會再重新評估
推
01/04 02:21, 3年前 , 21F
我自己是覺得以短期3-4年來看蔚來很有前景，但是長
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01/04 02:21, 3年前 , 22F
期5-10年間的情況就會跟台灣的HTC一樣
01/04 02:21, 22F
只要蔚來保有量上來 之後光靠BaaS收租就有不少錢 跟特斯拉的FSD訂閱制不同 只要選了BAAS就是要一直持續為車子付錢 所以蔚來的二手車才敢下那麼大的本拚保值 這是後面會提到的 先講一下好了 baas的10年irr是10.75% 15年是14.63% 以蔚來車子的耐用度，只要沒出大意外，用個15年不成問題 這利潤很不錯了吧 ※ 編輯: asdf95 (111.252.68.246 臺灣), 01/04/2021 02:30:35
推
01/04 02:28, 3年前 , 23F
其實蔚來BAAS更有潛力變商務車XDDDDDDD"
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01/04 02:31, 3年前 , 24F
滴滴就是這麼幹的，蔚來本來有打算做，但資金困難
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01/04 02:31, 3年前 , 25F
被放棄了
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01/04 02:31, 3年前 , 26F
這是下一篇的主題
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推
01/04 02:48, 3年前 , 27F
這篇猛
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01/04 03:00, 3年前 , 28F
其實我也覺得中國汽車在中國是有市場的 特斯拉要吃
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01/04 03:01, 3年前 , 29F
下大部分中國市場有難度 但中國車要出世界也有難度
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01/04 03:02, 3年前 , 30F
所以兩個我都買 比重差很多就是
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還有 30 則推文
還有 11 段內文
推
01/04 09:02, 3年前 , 61F
你真的好有料
01/04 09:02, 61F
推
01/04 09:41, 3年前 , 62F
感謝分析
01/04 09:41, 62F
推
01/04 09:45, 3年前 , 63F
先推再看
01/04 09:45, 63F
推
01/04 09:58, 3年前 , 64F
原PO認為現在LFP架構電池和三元鋰架構電池哪一個比
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01/04 09:58, 3年前 , 65F
較有未來潛力啊?
01/04 09:58, 65F
論電池 當然是三元鋰 LEP刀片已經是極限 能量密度擺在那 再上去非常有限 但LEP有個好處 便宜跟安全 三元鋰要達到同樣的價格、循環壽命跟安全 還有很長一段路要走 就100度電池這塊來講 是蔚來肯花錢 那些安全措施全都是錢砸出來的 蔚來是犠牲一部份電池毛利 來保障換電跟BAAS 蔚來能從其他地方把錢賺回來 其他公司不一定有這能力 那他們願不願意花這錢 又是另外一回事 而LEP的便宜跟循環壽命 可以讓他在儲能這塊發展更好 浙江的首座儲能電站 就是用LEP http://zj.people.com.cn/n2/2020/1224/c186938-34491667.html 三元鋰要在同等價位競爭 目前還很難 這塊可以錯位競爭 看特斯拉降價就是用LEP 畢竟價格還是很重要的考量
推
01/04 10:12, 3年前 , 66F
有料
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※ 編輯: asdf95 (61.223.112.44 臺灣), 01/04/2021 10:18:14
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01/04 10:17, 3年前 , 67F
所以就算LFP在電動車上敗北了 在綠能時代需要大量
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01/04 10:17, 3年前 , 68F
儲電設備下還是大有搞頭嘍?
01/04 10:17, 68F
是的 我有些沒講 蔚來其實也有跟寧德研發LEP 如果之後70度電要大幅降價 蔚來一樣是採用LEP 不過在滴滴入場後，可能整個計畫會被放棄 這跟梯次利用的規畫有關 另外這塊要注意的玩家是滴滴 他就有打算這樣搞的模樣 所以他才選擇跟比亞迪合作造車 滴滴在中國計程車是龍頭 車的保有量很大 而計程車的運營模式 本來就會很耗損電池壽命 滴滴切入這塊 我懷疑他就是想搶儲能這塊大餅 這是下一篇會提到的部份 蔚來本來想做 但2019年資金快斷鏈 整個計畫被擱置 加上現在滴滴入場 這塊蔚來應該會徹底放棄掉 LEP如果從電動車電池包大量退下來 做儲能的成本會再降低 所以LEP的未來沒這麼悲觀 在儲能這塊優勢還是有的 ※ 編輯: asdf95 (61.223.112.44 臺灣), 01/04/2021 10:26:54
噓
01/04 10:20, 3年前 , 69F
我買寧德時代還是會怕哪天崩盤 PO這樣講就放心了
01/04 10:20, 69F
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01/04 10:20, 3年前 , 70F
按到虛不好意思 = =
01/04 10:20, 70F
不會 寧德時代的價格我是覺得真有點高了 至少這價格我只會看看XDDD
推
01/04 10:25, 3年前 , 71F
推
01/04 10:25, 71F
推
01/04 10:27, 3年前 , 72F
蔚來的電池不是切割成立新公司了嘛.. 跟寧德時代
01/04 10:27, 72F
是的 那些股東都有意義的 最近才剛增資 又多了一些股東 股東背後代表的是蔚來的能源大業 蔚來不是自己搞 而是找了很多合作夥伴一起下場 包括電池跟換電製造商、金融保險、城投公司、VC 利潤共享，風險平分 這很中國 不是嗎 ※ 編輯: asdf95 (61.223.112.44 臺灣), 01/04/2021 10:34:01
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01/04 10:35, 3年前 , 73F
而寧德時代與科士達合資成立儲能公司. 蔚來之後汰換
01/04 10:35, 73F
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01/04 10:36, 3年前 , 74F
的電池可能會轉移到這家儲能公司再次使用.
01/04 10:36, 74F
https://imgur.com/crFNExJ
這是寧德時代官網截下來 關於電池回收循環利用的解決方案 由於目前能車電分離的只有蔚來 所以這計畫目前只有蔚來能幫寧德時代做 之後看有沒有其他車企要一起進場 車電分離真的是很聰明的商業模式創新 可以盤活車企跟電池廠的未來 ※ 編輯: asdf95 (61.223.112.44 臺灣), 01/04/2021 10:45:09
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01/04 10:39, 3年前 , 75F
就像比亞迪前創辦人之一自己開了儲能公司,比亞迪將
01/04 10:39, 75F
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01/04 10:40, 3年前 , 76F
流通在外需汰換的電池交給它們處理後,再對外銷售.
01/04 10:40, 76F
中國的大電池廠都有類似的規畫 比亞迪本來就是電池廠 又有造車 這塊他可以自己吞下 目前寧德時代主要是跟蔚來合作 蔚來需要寧德時代來做梯次利用 反倒是LG、松下這塊我就沒怎麼聽說 因為特斯拉要自己做嗎？ ※ 編輯: asdf95 (61.223.112.44 臺灣), 01/04/2021 10:48:24
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01/04 10:50, 3年前 , 77F
寧德時代科士達 http://www.catlkstar.com/
01/04 10:50, 77F
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01/04 10:50, 3年前 , 78F
普蘭德儲能(BYD) http://www.pandpower.com
01/04 10:50, 78F
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01/04 10:51, 3年前 , 79F
這兩家目前都有國網的單，發展前景很不錯
01/04 10:51, 79F
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01/04 10:52, 3年前 , 80F
LG是跟現代Glovis(現代集團)合作電池回收再利用..
01/04 10:52, 80F
原來如此 韓國跟日本我是真的不熟 ※ 編輯: asdf95 (61.223.112.44 臺灣), 01/04/2021 10:53:45
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01/04 10:55, 3年前 , 81F
松下是跟前特斯拉技術長的公司RedwoodMaterials合作
01/04 10:55, 81F
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01/04 10:57, 3年前 , 82F
原來是這樣，我就想Redwood貨源要從哪來
01/04 10:57, 82F
推
01/04 10:59, 3年前 , 83F
寧德時代真的無極限欸XDDD 新年開盤就先漲13%XDD
01/04 10:59, 83F
電動車的產業鏈很長 不一定要買整車廠 說不定其他配套的漲更兇 中國現在抱團也太離譜 電茅要400了 我的認知注定我賺不到 我傷心QQ ※ 編輯: asdf95 (61.223.112.44 臺灣), 01/04/2021 11:07:06
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01/04 11:25, 3年前 , 84F
年初就非常看好NIO換電的方式 4塊的時候開始買 感
01/04 11:25, 84F
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01/04 11:25, 3年前 , 85F
謝分享 目前我打算長抱了XD
01/04 11:25, 85F
我膽小 等到合肥確定會投才敢進
推
01/04 11:28, 3年前 , 86F
QS原po怎看
01/04 11:28, 86F
對固態電池沒研究 如果成本夠低 我覺得各家車廠還是樂意採用
推
01/04 13:12, 3年前 , 87F
推
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※ 編輯: asdf95 (61.223.112.44 臺灣), 01/04/2021 13:35:28
推
01/04 16:05, 3年前 , 88F
先推再說!
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