作 者丨費心懿
編 輯丨張偉賢
圖 源丨圖蟲
汽車全面電動化成爲可觸摸到的未來,動力電池出貨 TWh 時代飛馳而至。
這是一場針尖對麥芒的漫長車輪戰。從無到有,如今,中國動力電池産業在與全球市場的互動和競合中站穩中心位。
2022 年,國内動力電池的出貨量在全球的市占率達到六成,遠超日韓。中國锂電池生産制造能力在一次次洗牌和與海外的交手中勝出。
但不可否認的是,在大多數時候,決定锂電主流技術更替的并不隻是技術本身。
材料體系 " 逐利 " 而動
锂電池從根本上改善了人類存儲和使用能源的方式。
1991 年,索尼公司将锂離子電池正式投入消費電池産品市場,開啓了锂電池的商用時代。
2008 年,特斯拉極富想象力地啓用 7000 多節松下制造的 18650 三元锂電池,使锂電池上車成爲現實。随後松下成爲特斯拉獨家電池供應商。兩者的互相成就是動力電池發展史上的重要起點。
在國内市場,三元锂電池和磷酸鐵锂電池技術路線争論延續了多年,前者成本高但續航時間長,後者續航略差但成本低且安全性高。
由于政策補貼、成本等因素,三元锂電池和磷酸鐵锂電池的市場份額此消彼長。
在新能源汽車發展伊始,政策向商用車傾斜,磷酸鐵锂的安全性、循環壽命等優勢讓其迅速成爲正極的首選,市占率遙遙領先。2016 年,磷酸鐵锂電池在國内動力電池市場的占有率高達 69%。
2017 年 4 月,工信部、國家發改委、科技部發布《汽車産業中長期發展規劃》,要求動力電池單體比能量達到 300 瓦 · 時 / 千克,系統比能量達到 260 瓦 · 時 / 千克。基于磷酸鐵锂的動力電池能量密度很難滿足此要求,三元材料已爲确定性趨勢。
在政策導向、産品技術優勢和市場空間的共同驅動下,锂電池正極材料企業紛紛加大對三元正極材料的布局,2017 至 2019 年國内正極材料企業在建或拟建的新産線中絕大多數都是三元材料生産線。
然而,市場瞬息萬變,當三元锂電池以爲高枕無憂時,一度被看空的磷酸鐵锂電池卻開始逆勢反撲。
2020 年,特斯拉決定重啓磷酸鐵锂電池時,人們驚呼馬斯克重新定義了動力電池的話語權。而事實上,作爲磷酸鐵锂的擁趸,比亞迪終于等到了自己的春天。
正如王傳福在各個場合呼籲,要堅持磷酸鐵锂作爲動力電池正确的技術路線。幾乎是憑借一己之力,磷酸鐵锂重回主流梯隊。
2021 年 5 月,我國磷酸鐵锂電池月産量爲 8.8GWh,三元電池産量爲 5.0GWh,這是我國磷酸鐵锂電池月産量再度超過三元電池。
似乎是某種暗示,在主流技術變革的交彙點,2022 年福布斯中國最佳 CEO 中,比亞迪董事長王傳福登頂,甯德時代曾毓群位列第二。
花式 " 冠名 " 新結構
2020 年,當特斯拉推出 4680 大圓柱時,被視爲動力電池的最優解決方案。
但在 2020 年到 2022 年之間,4680 在市場上的表現不及預期。特斯拉一直努力研發電池幹法電極制造工藝,進展緩慢。
另外,大圓柱電池生産中的節拍與良率難以兼顧。具體而言,難點包括激光焊接環節的虛焊問題、良率較低,極耳揉平環節的自動化程度低,46 系大圓柱電池結構件沖壓成型難度大。
不過,市場對 4680 的态度亦是迥異。
一方面,自從特斯拉發布 4680 大圓柱電池後,開發布會、爲電池冠名成爲了電池及整車廠喜聞樂見的事情。
比亞迪推出刀片電池引發了巨大的産業效應。至今,針刺電芯的暴力測試仍讓比亞迪企業高管爲豪。" 我們在漢 EV 推出的時候,重慶每天會針紮一個包,這個測試也一直傳承到現在。"
除了比亞迪的刀片電池,還有廣汽埃安彈匣電池、長城汽車大禹電池、哪吒天工電池、上汽魔方電池、蜂巢龍鱗甲短刀電池、中創新航 onestop 電池……
另外,刀片電池推出兩年後,2022 年 8 月,比亞迪公布了新電池專利的種類,圓柱體造型的六棱柱電池應勢而出。2022 年 10 月,小鵬汽車公布了新的電芯模組、電池包專利,包含新的六棱柱電池。一位不願具名的分析師告訴記者,這更像是一種專利卡位,雖然還有更多細節沒有明确,但未來搭載電池包的結構還有很大的想象空間。
華創證券電新首席分析師黃麟指出,動力電池材料轉型投入大難度高,但結構創新見效快投入成本低。從體積利用率對比來看,系統級刀片最高,電芯級 4680 最高,綜合刀片最佳。
另一方面,在 2022 年财報電話會上頻繁提及 4680 擴産進度的馬斯克再次展示出自身強大的号召力。
緊接着,寶馬集團率先做出表态,将從 2025 年起率先在 " 新世代 " 車型中使用圓柱電芯,并向甯德時代和億緯锂能兩家合作夥伴授予了價值超過百億歐元的電芯生産需求合同。
随後,國内最早布局大圓柱電池的廠商比克電池也宣布,将在常州建設 30GWh 大圓柱電池産線及國際化研發中心,總投資達 130 億元;同日,通用汽車也表示,正在考慮在其電動汽車中使用圓柱形電池。
洗牌全球市場
中國锂電産業的發展經曆了一個從無到有再到完備的過程。甯德時代、比亞迪和特斯拉等龍頭之間糾纏許久,卻又互相成就了彼此。
而能成長爲全球出貨龍頭,實際上離不開锂電規模化伊始階段的 " 有形的手 "。
2015 年 11 月起,工信部先後公布了四批符合《規範條件》的公司名單,即随後被熟知的動力锂電池 " 白名單 "。" 白名單 " 中,一共有 57 家電池公司入圍,涵蓋甯德時代、沃特瑪、天津力神、國軒高科等多家本土動力锂電池公司。
" 白名單 " 中 57 家電池公司均爲我國本土電池公司。這一舉措也後來被視爲,爲我國動力锂電池公司築起了一道 " 防護牆 ",從而爲本土電池公司發展壯大赢得了寶貴的時間。
2018 年,特斯拉中國超級工廠落地上海臨港,成爲首個引入國内的外資車企。五年以後,2023 年 2 月 14 日,美國汽車制造商福特宣布将與甯德時代合作,投資 35 億美元在美國建設動力電池工廠,這一籌劃已久的合作意向終于官宣落地。
甯德時代稱,将爲福特在密歇根州的電池工廠提供籌建和運營服務,并就電池專利技術進行許可。
而與幾年前中國窮盡氣力邀請特斯拉進入不同,在 IRA 法案在新能源行業的霧霾彌散之時,甯德時代開啓了電池技術出海的新征程,爲中國與全球锂電市場的互動又添上了濃墨重彩的一筆。
" 這是我國産業發展到新高度的标志,意味着中國新能源汽車技術和産業已經處于世界前列,具有裏程碑意義。" 中國科學院院士歐陽明高分析,能夠利用專利許可賺錢,這充分說明甯德時代技術過硬,産品和技術經過了大規模的驗證,得到了全世界的高度認可。
中信建投分析師許琳認爲,一方面,甯德時代可以避免前期在美的高額投入而直接實現本土化供應,帶動公司海外市占率提升;另一方面,雙方合作的順利推進,是對在美合作建廠方式的一種全新探索,側面印證美國 IRA 法案對國内企業産生的不确定性影響正在弱化,國内企業在美合作建廠有望滿足電動車稅收抵免的相關要求,釋放積極信号。
锂電池從根本上改善了我們存儲和使用能源的方式。除了電子産品和電動汽車,锂電也成爲存儲光伏和風能發電的電化學 " 容器 "。
馬斯克也在财報電話會上首次表态将 4680 的應用領域拓展至儲能。不過,一家頭部電池廠的從業人士則告訴記者,儲能需要更低成本和大容量的電芯,因此不會在儲能電站中選用圓柱電池。
于是乎,在新一輪競速中,不同的技術路線将再次面對面分割市場。
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本期編輯 劉雪瑩 實習生 肖楠