連續三年全球第壹!中國電池真的穩了?
最近關於特斯拉電池的新聞可是層出不窮,而馬斯克的話也隨時影響著特斯拉的股價,十足壹個“股價調節員”。
不過從深層次來看,特斯拉或許正在引發壹場電池戰爭,動力電池技術路線或將出現重大調整。畢竟如果特斯拉采用寧德時代生產的“無鈷電池”,那麽主攻三元鋰電池方向的電池廠商也勢必大受影響,而這壹點兩手兼備的寧德時代和比亞迪貌似又走在了前列。
連續三年第壹,但喜憂參半
和傳統汽車不壹樣,新能源汽車的核心是“三電系統”,動力電池則是整車生產成本中最高的零件,但是動力電池並不是完全由車企掌握,也正是如此催生了壹眾動力電池供應商。
根據最新的統計,去年全球整體鋰離子動力電池總出貨量為116.6GWh,同比增長16.6%。寧德時代是繼續拿下了2019年全球動力電池出貨量冠軍,完成“三連冠”。並且寧德時代的增速與出貨,相比第二名松下還有擴大趨勢。
從榜單的分布來看,除了寧德時代,進入TOP10的中國動力電池企業還有比亞迪、AESC(被遠景收購)、國軒、力神,壹***5家,但是相比2018年減少了2家。
剩下5家動力電池企業中,韓國有3家,相比2018年增加1家,分別是LG?chem、SDI與SKI,其中SKI是首次躋身前十名。日本有兩家,松下和PEVE(豐田與松下合資企業)。
從市場占比來看,中國5家企業占比45.1%,但是相比2018年47.5%下降2.4%;韓國3家占比15.78%,相比2018年的11.9%增長3.88%;日本2家占比25.99%,相比2018年(包括AESC)的29.2%下降3.21%。
具體來看,寧德時代以32.5GWh的成績拿下了全球動力電池出貨量的第壹名,同比增長38.89%,並擴大了4.47%的市場份額,同比增長19.10%。
這也是得益於簽約的汽車廠商眾多,並且和各大品牌建立合資電池工廠的緣故,它的出貨量的增長也會隨著各大品牌產能擴大而進壹步提升。
松下同樣穩中有升,以28.1GWh的出貨量位列第二,同比增長31.92%,這當中特斯拉Model?3的產能提升是最大功臣,不過隨著國產Model?3牽手寧德時代和LG化學,松下面臨的壓力不小。但是不要忘了2020年特斯拉Model?Y又準備開始交付了,特斯拉在美國市場對於松下電池的需求並不會降低。
LG化學依靠捷豹I-Pace、奧迪e-tron以及奔馳EQC等電動車都達成合作,它的出貨量還是從2018年的7.5GWh提升到了12.3GWh,同比增長64%。
排在第四的比亞迪算是榜單前10中唯壹壹家有整車制造業務的電池供應商,不過排名被LG化學反超。
比亞迪主要還是為品牌旗下的新能源乘用車以及商用車供應電池,所以出貨量比較穩定。值得註意的是,比亞迪也開始以電池供應商的身份與其它車企合作,同時比亞迪還與豐田成立了合資品牌,產品同樣以新能源為主,具備增長潛力。
另壹家電池大廠,SDI(三星電池)占據了出貨量前5的最後壹個席位,出貨量提升到4.2GWh,同比增長20%。
前十剩下的五個電池廠商中,遠景在收購了AESC之後出貨量為3.9GWh,同比增長5.41%;國軒的出貨量維持不變,但是在行業整體增長的情況下,不進則退。剩下的天津力神的出貨量則從2018年的3GWh減少到了1.9GWh,同比減少36.67%。
榜單中的PEVE則是豐田和松下成立的電池合資公司,雖然現在只有2.2GWh的出貨量,但當豐田發力電動車之後,同樣具備增長的潛力。SK?Innovation雖然有137.5%的同比增長,但是1.9GWh出貨量也是勉強進入前10。
至於前10之外的企業,總出貨量從2018年的19.9GWh縮水到了15.3GWh,總市場份額占比下降到了13.12%,看得出來行業的重心在向頭部企業轉移,小廠商的生存之路,將變得更加艱難。
總的來說,國內動力電池企業中,雖然寧德時代擴大了優勢,但是其它中國廠商的份額是縮小了,可謂喜憂參半。
無鈷電池?動力電池路線再起波瀾?
在上周,壹則“特斯拉將采用寧德時代生產的無鈷電池”的消息引起了熱議,雖說特斯拉也立即否認,無鈷不代表壹定是磷酸鐵鋰,但是在電池技術沒有得到進壹步發展之前,最有效的無鈷電池就是我們熟悉的磷酸鐵鋰。
至於為何特斯拉此時爆出這樣的消息,其實或多或少是有它的目的。要麽影響資本市場的股價,要麽是打壓競爭對手,或者說更多的是給潛在供應商施加壓力。
因為壹方面特斯拉要和寧德時代合作,采用無鈷電池,而另壹邊廂卻在和全球礦產廠商簽署協議,保證鈷在中國的供應,這就司馬昭之心了吧。
那麽這個消息是子虛烏有嘛,並不是。在去年9月,寧德時代宣布推出全新的CTP高集成動力電池開發平臺,即電芯直接集成到電池包(傳統電池包采用的是從單體——模組——電池包的成組方式)。
由於省去了電池模組組裝環節,相比傳統電池包,CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,電池包零部件數量減少40%,生產效率提升了50%,將大幅降低動力電池的制造成本,或許這項技術是打動特斯拉的原因之壹。
至於特斯拉在多大程度上推廣“無鈷電池”,在我們看來特斯拉更多的會同時采用多種技術方案,磷酸鐵鋰會用在國產標準續航車型,而長續航版肯定還是采用三元方案。
要知道,磷酸鐵鋰電池的價格優勢是三元鋰電池無法比擬的,2019年三元鋰電池電芯的價格在900元/KWh左右,而磷酸鐵鋰電池電芯的價格在700元/KWh左右,以壹輛續航400km的車型為例,電池能量約為50KWH,采用磷酸鐵鋰電池至少能便宜10000元。
這樣可以進壹步降低入門車型的起售價,用更低的價格來擴大受眾範圍,這壹點從馬斯克號稱打造原創“中國風”的特斯拉以及中國特供車相符。
另外,在和寧德時代展開合作之前,特斯拉與松下密切合作長達10年,但如今雙方的關系卻逐漸產生裂痕,最關鍵的核心零部件只有壹家供應商,對於特斯拉而言,是冒著極大風險的。
最關鍵的壹點是,松下無法滿足特斯拉的降價要求,所以多元化的電池供應體系勢在必行。
當然從中長期看,解決電動車續航問題的核心還是在於提升電池的能量密度,高能量密度的高鎳體系依舊是趨勢,包括目前仍在研發階段的無鈷三元材料。
換句話說,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池形成高低搭配,入門車型采用磷酸鐵鋰,更註重性能的車型則依舊采用三元鋰。
磷酸鐵鋰電池重返舞臺
無獨有偶,特斯拉和寧德時代在商談“無鈷電池”,而比亞迪也率先推出刀片電池,可以說有壹種讓磷酸鐵鋰電池重新回到主流位置的感覺。
從結構來說,比亞迪的刀片電池同樣屬於CTP技術的壹種,和寧德時代發布的CTP技術理念相同。
它們都是將電芯直接集成為電池包,省去了中間模組環節。不同之處在於,比亞迪是采用的是完全無模組方式,難度更大也更為徹底;寧德時代則是以大模組替代小模組的方式。
CTP並不是很先進的技術,為什麽早不采用,主要是以前對電池包設計的安全冗余度過高,現在技術更自信可以省去或簡化模組零部件,從而提高單位電池的能量密度。
1.比亞迪刀片電池的特點
從比亞迪披露的專利來看,刀片電池是把電芯長度拉長,厚度做薄,做成430mm甚至2500mm的超長電芯,其電芯是兩端出極耳。和傳統方形電池相比,呈現“扁平”和“長條”形狀。
在電池包總體積壹致的情況下,現有的電池PACK結構,多出了各模組的側板、端板、緊固件、橫梁、縱梁等組件;而采用了CTP技術的比亞迪電池包,除去電池管理系統、配電箱等組件,包內空間利用率大概在62%左右。受到不同的電芯布局方式影響,包內空間利用率分別為55%到65%,如有需求甚至可以達到80%。
由於零部件的減少,帶來重量的減少,因此單位質量能量密度也能夠提高,整車續航裏程也能提高。采用CTP技術的電池PACK,帶電量約增加20%-30%,續航裏程也能提升20%-30%。
作為對比,采用CTP技術的比亞迪磷酸鐵鋰電池包的重量比能量密度已經達到了180Wh/kg,和當下采用NCM811電芯的電池包相當了。
2.寧德時代CTP的特點
相比比亞迪的刀片電池,寧德時代在技術上並沒有那麽激進,因為它采用高鎳三元,它的散熱要求高,所以它還是保留了模組概念,只不過模組的數量減少了。
根據寧德時代的專利,壹個大模組裏面被若幹個塑料材質的散熱板分割成壹個個小的空間,方殼電芯就像電腦硬盤壹樣,可以插進這些小空間。
每個電芯的側面還貼有導熱矽膠墊片,且電芯寬度方向的散熱板留有散熱通道,可以直接於外部的冷卻管路連接。
根據寧德時代的數據顯示,這樣做能夠減少約40%的零部件,這些零部件來自模組之間的連接線束、側板、底板等。此外,在電池體積不變的情況下,采用CTP技術的電池Pack包內體積利用率也提升了15%-20%。
有優勢同樣也具有劣勢,取消或減少模組環節,也會帶來壹些風險。傳統三級結構的電池Pack,因為有模組的存在,所以碰撞安全多了壹層保護。
采用CTP技術的電池Pack,除去Pack的邊梁,電芯將直接承受碰撞的沖擊。
另外,CTP對電芯壹致性的要求更高,電芯由於充放電膨脹造成的形變和散熱性能變差不可忽視,壹旦單個電芯發生故障,就會涉及到更換整個電池包,而不是之前只需更換某壹個模組,維修成本會大幅增加。
未來核心在於“降本”
從排名以及電池出貨量來看,寧德時代都還將會持續占據頭名位置,它在磷酸鐵鋰、高壓三元和高鎳三元三條技術路徑上,均取得不錯的進展。
比亞迪憑借在磷酸鐵鋰電池上技術積累,加上采用CTP技術,相信降本增效明顯,也會帶動電池業務的增長。
相對的國內的其它電池廠商面臨的壓力不小,馬太效應越發的明顯。這也是由於它們大多供應的是中國車企,海外市場和車企開拓有限,這嚴重限制了它們的業務增長。
從市場情況看,成本的控制也是越發的重要,如何在保證原有甚至提供續航裏程的情況下降低成本,這是電池廠商和車企研究的課題。而從磷酸鐵鋰電池在2019年下半年開始回暖可以看出,在補貼退坡後,廠商的利潤被壓縮,磷酸鐵鋰電池成本優勢更加明顯,對成本比較敏感的中低端車型更有吸引力。
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