動力電池迭代加速
從刀片電池到無鈷電池，再到石墨烯電池，中國動力電池的發(fā)展路徑正愈加務(wù)實、多元和具有前瞻性。
動力電池技術(shù)之爭再起
近來，國內(nèi)兩大動力電池生產(chǎn)商寧德時代與比亞迪的隔空“互懟”成為焦點。
這場爭論源起于3月29日。當(dāng)日，比亞迪正式發(fā)布刀片電池技術(shù)，并高調(diào)聲稱刀片電池具有安全性能好、循環(huán)壽命長、能量密度高等優(yōu)勢。
針對消費者最為關(guān)心的電池安全問題，比亞迪祭出了被業(yè)內(nèi)稱為最嚴(yán)苛的電池安全針刺試驗，并公布了三種動力電池針刺試驗的結(jié)果：三元鋰電池產(chǎn)生了劇烈燃燒，表面溫度超過500℃;磷酸鐵鋰塊狀電池雖無明火，但卻產(chǎn)生了大量的煙，同時表面溫度達(dá)到200℃至400℃;而刀片電池在針刺測試中既沒有產(chǎn)生明火，也沒有煙，表面溫度只有30℃至60℃。
比亞迪由此聲明，這一結(jié)果足以證明刀片電池徹底擺脫了傳統(tǒng)動力電池可能會發(fā)生的“熱失控”噩夢，在安全方面具有無可比擬的優(yōu)勢。
顯然，比亞迪的言下之意是，刀片電池很安全，三元鋰電池很危險。對此，作為國內(nèi)三元鋰電池的主要制造商，寧德時代坐不住了。
5月11日，寧德時代董事長曾毓群表示：“電池的安全和電池的濫用測試是兩回事，但有些人卻把濫用測試的通過等同于電池的安全。”
需要說明的是，曾毓群所稱的“濫用測試”并非字面理解的“隨意的、濫用的測試”，而是電池測試環(huán)節(jié)中的一個專屬名詞，其中就包含針刺測試和擠壓測試。
接下來，寧德時代分別于5月22日和5月23日接連發(fā)布兩則視頻，回應(yīng)比亞迪“三元鋰電池針刺測試不安全”的暗示，并聲稱自己早已掌握了三元鋰電池通過針刺測試的技術(shù)。
有意思的是，比亞迪也沒有絲毫示弱。5月24日，比亞迪汽車銷售公司副總經(jīng)理李云飛在微博上表示，針刺實驗的難度堪比攀登珠峰，其核心目的是為了讓電池短路，從而觀察電池?zé)崾Э厍闆r以便制定更完善的安全防護(hù)措施，不是為了讓電池不短路，而從刀片電池的針刺實驗可以看出，它短路了，但它很安全。
5月25日晚間，寧德時代官方發(fā)布《關(guān)于動力電池標(biāo)準(zhǔn)的一些認(rèn)識》一文，從三個方面再次給予回?fù)簦簭挠^念上說，整車廠對于安全的共識已由單體安全轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全;從技術(shù)上說，電池包層面有更優(yōu)化的安全解決方案，單體電池針刺測試的實際需求已不復(fù)存在;目前新國標(biāo)中已取消單體獨立項目針刺測試的要求，僅作為單體熱失控的觸發(fā)條件。也就是說，針刺試驗已經(jīng)“過時了”。
技術(shù)之爭背后的市場暗戰(zhàn)
據(jù)了解，寧德時代的CTP(Cell To Pack)技術(shù)路線主要基于高鎳三元鋰架構(gòu)，其核心在于減少了模組數(shù)量，直接由多個大容量電芯組成標(biāo)準(zhǔn)化電池包，再將標(biāo)準(zhǔn)化電池包靈活堆疊組成更大的電池模塊，以適應(yīng)不同車款的儲能需要。同時，在充放電倍率不變的情況下，寧德時代的CTP技術(shù)，只需要采用簡單的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，就可以輸出或者是接受更大的電流，動力更強(qiáng)且充電更快。
而比亞迪的刀片電池則基于其所擅長的磷酸鐵鋰技術(shù)，電池單體同樣也在向大容量進(jìn)化，但電芯形狀更加扁平、窄小，因此比亞迪將其形象化地取名為“刀片”。據(jù)估計，刀片電池的能量密度可達(dá)到180Wh/kg左右，處于目前的主流水平。
業(yè)界認(rèn)為，整體來看，寧德時代的三元鋰電池和比亞迪的刀片電池可謂各有千秋。不管最后爭論的結(jié)果如何，技術(shù)“互懟”的背后，是寧德時代與比亞迪兩大動力電池巨頭之間的市場暗戰(zhàn)。
目前，寧德時代是中國動力電池領(lǐng)域主要的三元鋰電池生產(chǎn)商。數(shù)據(jù)顯示，2019年，磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量份額為32%，三元鋰電池則為62%。在磷酸鐵鋰時代，寧德時代的市場份額并未與比亞迪、國軒高科拉開差距，正是憑借三元鋰電池技術(shù)積累，寧德時代的市場份額于2017年反超比亞迪、國軒高科，成為國內(nèi)動力電池行業(yè)的龍頭。2019年中國動力電池裝機(jī)量中，寧德時代份額為51%，比亞迪為17.3%，國軒高科為5.3%。
不過，隨著動力電池業(yè)務(wù)獨立、發(fā)布刀片電池并向第三方主機(jī)廠供貨，比亞迪開始有意挑戰(zhàn)寧德時代的市場地位。
有觀點認(rèn)為，在日韓電池企業(yè)重新進(jìn)入國內(nèi)，以及整車企業(yè)基于自主性考量向其他電池企業(yè)傾斜(包括控股電池企業(yè))的復(fù)雜形勢下，寧德時代“一家獨大”的風(fēng)光或?qū)⒁蝗ゲ粡?fù)返。
動力電池市場群雄逐鹿
目前來看，三元鋰電池仍是動力電池市場的主流，但這并不意味著，三元鋰電池依然可以笑傲未來。事實上，整個動力電池行業(yè)一直沒有停止對新材料和新技術(shù)的挖掘，更高的能量密度和更安全的性能永遠(yuǎn)是企業(yè)試圖平衡的兩大命題。
5月18日，脫胎于長城汽車的動力電池制造商——蜂巢能源，正式發(fā)布了兩款新型無鈷電池，續(xù)航里程達(dá)到800公里。
作為動力電池正極材料中的重要元素之一，鈷不但可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，而且還可以提高材料的循環(huán)和倍率性能。
雖然優(yōu)勢不少，但鈷的成本太高。因此，面對日益增加的成本，全球電池供應(yīng)商都在想方設(shè)法減少鈷在動力電池中的含量。
蜂巢能源總經(jīng)理楊紅新說：“蜂巢能源改善了無鈷層狀材料的鋰鎳離子混排以及循環(huán)壽命問題，并走到了規(guī)模化應(yīng)用的階段。”
據(jù)悉，從明年下半年開始，蜂巢能源的兩款無鈷電池將會陸續(xù)量產(chǎn)和應(yīng)用到長城汽車旗下的新能源車產(chǎn)品上。
更令人振奮的消息是，來自廣汽新能源的消息稱，廣汽新能源的石墨烯電池終于從實驗室走向?qū)嵻噾?yīng)用，已在廣汽新能源的埃安車型上搭載。據(jù)悉，該款“超級快充電池”搭載實車后進(jìn)行的充電測試顯示，僅需8分鐘就可以將電池充至85%，充電時間與傳統(tǒng)燃油車的加油時間相當(dāng)。不過，廣汽新能源并沒有公布相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，這款新電池中的石墨烯究竟是以主材料還是以添加劑的身份出現(xiàn)仍然是個迷。
從刀片電池到無鈷電池，再到石墨烯電池，今年以來，動力電池市場可謂群雄逐鹿，但在業(yè)界看來，無論電池技術(shù)的路線怎么變，根本目的是要讓電動汽車充電快、安全高、跑得遠(yuǎn)。
對此，波士頓電池工程與戰(zhàn)略企劃副總裁苑文學(xué)表示，動力電池是一個系統(tǒng)工程，孤立地談?wù)摷夹g(shù)路線和安全是沒有意義的。
浙江吉利研究院新能源總監(jiān)張劍鋒則認(rèn)為，電池的技術(shù)路線最終需要與整車企業(yè)、電池企業(yè)以及上下游配套企業(yè)相結(jié)合，進(jìn)而制定出合理的動力電池發(fā)展路線。所以，我們需要理性看待各個技術(shù)路線，進(jìn)而做出合理的市場預(yù)判。
顯然，和新能源汽車一樣，經(jīng)過多年發(fā)展，中國動力電池行業(yè)的發(fā)展路徑正愈加務(wù)實、多元化和具有前瞻性，至于動力電池哪種技術(shù)最終能夠勝出似乎并不那么重要，能否在不久的將來通過一系列的新技術(shù)實現(xiàn)突破，迎來一個可預(yù)期的轉(zhuǎn)折點，或許才是更讓人期待的事情
動力電池行業(yè)向頭部企業(yè)集中 85%以上
但三元鋰電池所存在的成本高、不穩(wěn)定等問題也一直困擾著新能源汽車的發(fā)展。從2019年開始，隨著補(bǔ)貼的逐步退出，安全、成本低的磷酸鐵鋰電池再次被市場所注意。眾多汽車和電池企業(yè)一直沒有放棄磷酸鐵鋰電池的研發(fā)，隨著技術(shù)的提高，磷酸鐵鋰電池的能量密集得到大幅提高，成本進(jìn)一步降低。目前，寧德時代、比亞迪、特斯拉等國內(nèi)外企業(yè)都在加速布局磷酸鐵鋰電池，并將研發(fā)重點放在提高電池能量密度、延長電池壽命、提高安全性能等方面。
隨著刀片電池、蜂窩電池、三明治結(jié)構(gòu)電池包等一系列全新磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，磷酸鐵鋰電池逐漸呈現(xiàn)復(fù)蘇之勢。鋰電池市場的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也在發(fā)生著變化，磷酸鐵鋰電池開始重新占領(lǐng)車用動力電池市場。
業(yè)內(nèi)專家介紹，采用磷酸鐵鋰電池是許多車企應(yīng)對補(bǔ)貼退坡、實現(xiàn)快速降低電動汽車成本的重要手段。雖然我國已將補(bǔ)貼時間延長，但補(bǔ)貼的金額仍會持續(xù)降低，車企需要提前做好準(zhǔn)備，而采用磷酸鐵鋰是目前比較行之有效的降本手段之一。
行業(yè)集中度不斷加劇
隨著市場對鋰電池低成本和技術(shù)性能的要求不斷提高，國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)的集中度也在不斷提升，馬太效應(yīng)顯現(xiàn)，幾家頭部企業(yè)占據(jù)了大部分市場份額。2017年，國內(nèi)動力電池企業(yè)有150多家，但到了2019年底只剩了40多家，近70%的動力電池企業(yè)被淘汰出局。
顯然，動力電池產(chǎn)業(yè)的競爭已越來越激烈。
據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2019年我國動力電池裝車量累計6200多萬千瓦時，其中寧德時代的電池裝車量就達(dá)到3200萬千瓦時，市場份額近51%。曾經(jīng)的“動力電池一哥”比亞迪如今的市場份額僅占20%左右，諸如國軒高科、力神電池、億緯鋰能等其他動力電池企業(yè)占據(jù)的市場份額則更小，很難與前兩者相對抗。
與此同時，作為全球最大的新能源汽車市場，我國已經(jīng)成為眾多國外動力電池企業(yè)廝殺的主陣地。以日韓為首的一大批的國外動力電池企業(yè)紛紛進(jìn)軍中國市場，如松下、LG化學(xué)、三星SDI等占據(jù)的市場份額越來越多。
受此影響，5月9日，浙江省湖州市南太湖新區(qū)人民法院發(fā)布破產(chǎn)清算公告，裝機(jī)量曾經(jīng)一度排到全國前三的浙江遨優(yōu)動力公司被破產(chǎn)清算，成為今年第一個倒下的動力電池企業(yè)。
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會表示，動力電池市場需求巨大，但行業(yè)競爭日趨激烈，行業(yè)整合正在持續(xù)進(jìn)行中，已經(jīng)進(jìn)入快速洗牌階段。隨著國家政策的深度調(diào)整和補(bǔ)貼的快速退坡，動力電池市場會進(jìn)一步向頭部企業(yè)集中。
在促汽車消費和“新基建”等政策的推動下，國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)顯示出逆勢上揚的態(tài)勢，中外企業(yè)頻頻加大在動力電池領(lǐng)域的投資。與此同時，隨著市場環(huán)境的變化，動力電池行業(yè)競爭加劇，產(chǎn)業(yè)集中度大幅提升，馬太效應(yīng)漸顯。
動力電池成新風(fēng)口
受補(bǔ)貼大幅退坡等因素影響，去年我國新能源汽車產(chǎn)銷量均出現(xiàn)了下滑。2020年一開年，突如其來的新冠肺炎疫情，也讓新能源汽車銷量頗受影響。不過，作為新能源汽車的上游產(chǎn)業(yè)，動力電池產(chǎn)業(yè)卻呈現(xiàn)逆勢上揚的態(tài)勢。
數(shù)據(jù)顯示，2020年第一季度，動力電池產(chǎn)業(yè)鏈投擴(kuò)充項目投資金額超1850億元，其中鋰電池領(lǐng)域總產(chǎn)能超100GWh。
據(jù)了解，今年以來，已有寧德時代、國軒高科、利天萬世、格林美、恩捷股份、德方納米、豐元股份等十余家動力電池企業(yè)進(jìn)行了投資擴(kuò)產(chǎn)。其中，電池項目產(chǎn)能規(guī)模超5000萬千瓦時，正極、負(fù)極、隔膜等電池材料項目的投資規(guī)模也不小。
分析其原因，一方面，各大車企的復(fù)工復(fù)產(chǎn)和中央與各級地方政府密集出臺的促汽車消費政策，推動汽車市場回暖，上下游產(chǎn)業(yè)均對未來國內(nèi)汽車市場尤其是新能源汽車的發(fā)展持樂觀態(tài)度。另一方面，國家加大新基建投資力度，也大大促進(jìn)了動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
受疫情影響，雖然前4個月動力電池累計產(chǎn)量較上一年有較大幅度下滑，但從4月的數(shù)據(jù)來看，動力電池總產(chǎn)量已呈現(xiàn)環(huán)比上升態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，4月份，我國動力電池產(chǎn)量達(dá)到4.7GWh，環(huán)比上升5.5%。從動力電池使用情況來看，4月份，我國動力電池裝車量為3.6GWh，環(huán)比上升29.5%，同比降幅持續(xù)收窄。
目前，動力電池行業(yè)正在逐步進(jìn)入一個爆發(fā)期。全球動力電池出貨量從2013年的13.8GWh上升至 2019年的116.6GWh。
有機(jī)構(gòu)預(yù)測，未來5年，全球動力電池行業(yè)將持續(xù)高速增長。2025年全球裝機(jī)量可達(dá) 850GWh，對應(yīng)市場空間可達(dá)6000億元。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)新變化
當(dāng)下，常見的動力電池路線主要有三元鋰電池技術(shù)路線及磷酸鐵鋰電池技術(shù)路線兩種。磷酸鐵鋰電池具有安全、穩(wěn)定、成本低等特點，早期一直作為新能源汽車動力電池使用。后來，隨著新能源汽車補(bǔ)貼對電池能量密度等指標(biāo)的要求越來越高，三元鋰電池憑借其循環(huán)壽命及續(xù)航能力等方面的原因，逐漸成為動力電池市場上的主導(dǎo)，市場占有率逐漸提升至
德系三大車企頻頻牽手中國電池巨頭
優(yōu)質(zhì)動力電池供應(yīng)商的產(chǎn)能不足已成為車企加速推進(jìn)電動化布局的絆腳石。為了保證穩(wěn)定的動力電池供應(yīng)，德系三大車企與國內(nèi)動力電池廠商走得越來越近。
大眾入股國軒高科
5月29日，大眾集團(tuán)宣布，將投資約11億歐元(約合人民幣87億元)，通過轉(zhuǎn)股和募資定增的方式，持有國軒高科4.4億股，成為其第一大股東。如順利獲得監(jiān)管部門批準(zhǔn)，該投資交易有望在2020年底完成。
資料顯示，國軒高科是中國第三大動力電池生產(chǎn)企業(yè)，在磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域擁有技術(shù)優(yōu)勢，目前已完成磷酸鐵鋰單體能量密度190Wh/kg的產(chǎn)品升級。
除了國軒高科，大眾集團(tuán)還宣布投資10億歐元(約合人民幣79億元)，獲得江淮汽車母公司安徽江淮汽車集團(tuán)控股有限公司50%的股份，并增持江淮大眾股份至75%。
在大眾集團(tuán)看來，持有國軒高科的股份，為其加強(qiáng)電動汽車本土化生產(chǎn)奠定了堅實基礎(chǔ)。
2019年底，大眾集團(tuán)發(fā)布了全球電動化戰(zhàn)略。根據(jù)規(guī)劃，未來十年公司將在全球推出近75款電動車型以及約60種混合動力汽車;到2025年，大眾純電動汽車在中國的年銷量要達(dá)到150萬輛。
由此，大眾集團(tuán)對動力電池的需求開始變得緊迫。
業(yè)界認(rèn)為，雖然大眾集團(tuán)在動力電池技術(shù)上沒有什么積累，但通過控股國軒高科可以彌補(bǔ)這一缺失。同時，國軒高科一直都是江淮汽車的主要動力電池供應(yīng)商，在實現(xiàn)了對兩者的同時投資后，大眾的新能源業(yè)務(wù)開展將更加順?biāo)臁?/p>
戴姆勒有意孚能科技
有意思的是，幾乎與大眾集團(tuán)收購國軒高科同時，另一大德國車企戴姆勒也傳出相中孚能科技的消息。有報道稱，戴姆勒計劃投資中國動力電池企業(yè)孚能科技，參與后者的首次公開募股(IPO)，以保持動力電池供應(yīng)的穩(wěn)定。
據(jù)了解，孚能科技已于5月20日在科創(chuàng)板成功注冊，而此次IPO預(yù)計將于本季度進(jìn)行，計劃募資約34.37億元人民幣，用于年產(chǎn)8GWh的鋰離子動力電池項目和補(bǔ)充運營資金項目。
與大眾集團(tuán)一樣，戴姆勒也把電動汽車視為重要的發(fā)展領(lǐng)域。
2019年9月，戴姆勒發(fā)布了“2039愿景”，其中提出，到2022年，歐洲市場實現(xiàn)車輛生產(chǎn)碳中和;到2030年，電動車型要占據(jù)全球新車銷量一半以上的份額;到2039年，奔馳將停止銷售傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)乘用車。
5月25日，戴姆勒股份公司董事會主席、梅賽德斯-奔馳股份公司董事會主席康林松再次重申了這一愿景。他說，“如前所述，我們必須站在整個產(chǎn)業(yè)鏈上全盤思考，涵蓋供應(yīng)鏈、生產(chǎn)和運營，以及產(chǎn)品等各個維度。”
顯然，要完成這些目標(biāo)，戴姆勒勢必需要穩(wěn)定的動力電池供應(yīng)。
目前來看，孚能科技最為契合戴姆勒方面的需求：一方面，孚能科技本就是國內(nèi)排名前十的動力電池供應(yīng)商，質(zhì)量與品控完全能夠滿足戴姆勒的生產(chǎn)需求;另一方面，孚能科技也是國內(nèi)軟包三元動力電池領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，而戴姆勒目前的動力電池供應(yīng)商韓國LG化學(xué)、SKI均采用了軟包技術(shù)路線，與孚能科技有著高度的技術(shù)一致性，便于車型開發(fā)。
因此，盡管戴姆勒和孚能科技均未正式表態(tài)，但在業(yè)界看來，雙方接下來的資本合作在情理之中。
寶馬蜂巢能源或存“牽手”可能
德國三大汽車巨頭中，大眾與戴姆勒已通過或正在通過資本合作的形式，擠進(jìn)中國的動力電池市場，剩下的寶馬將有何舉動自然備受關(guān)注。
6月3日，寶馬與國網(wǎng)電動汽車公司在北京正式簽署合作協(xié)議，雙方將圍繞三大領(lǐng)域深入開展合作：一是加強(qiáng)充電技術(shù)創(chuàng)新合作，推動大功率充電、即插即充等先進(jìn)技術(shù)推廣應(yīng)用，開展相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定;二是加強(qiáng)充電服務(wù)合作，為電動汽車車主提供便捷高效的充電服務(wù)，打造“寶馬+國網(wǎng)”充光儲一體化示范站點;三是聯(lián)合推動電動汽車從生產(chǎn)到回收全生命周期使用清潔能源。
事實上，寶馬在新能源車領(lǐng)域一直保持著較快的節(jié)奏。按照規(guī)劃，到2023年，寶馬將在全球提供25款純電動或插電式混合動力車型。與此同時，寶馬計劃到2025年前，在研發(fā)和創(chuàng)新科技方面投入超過300億歐元，電動出行和數(shù)字化將會占到這些投資的大部分。
至于動力電池方面的布局，華晨寶馬汽車有限公司總裁兼首席執(zhí)行官魏嵐德表示，華晨寶馬以新能源為重點的沈陽研發(fā)中心已再次擴(kuò)建，“不久后，我們將迎來動力電池中心二期開業(yè)，那里將成為生產(chǎn)第五代寶馬動力電池的大本營，為即將推出的純電動車型BMW iX3提供電池。”
當(dāng)下，寶馬與寧德時代和三星SDI的合作一直比較緊密。不過，于寶馬而言，蜂巢能源或許是另一個不錯的選擇。
前不久，從長城汽車分拆出來的蜂巢能源正式推出了NMX無鈷電池，成為全球第一家成功研發(fā)出無鈷電池的企業(yè)，而長城汽車當(dāng)下正與寶馬處于蜜月期，這無疑為雙方在動力電池方面的資本合作留下了很多遐想空間。
