鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:531次 | 2022年01月18日
王顯斌:動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量過(guò)剩將導(dǎo)致新一輪洗牌
新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策從2016年開(kāi)始退坡,同時(shí)提出動(dòng)力鋰電池高能量密度路線。近期接二連三的電動(dòng)汽車(chē)自燃事件,引發(fā)了大眾關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)安全的進(jìn)一步關(guān)注。七月五日,在相關(guān)活動(dòng)上,蓋世汽車(chē)研究院高級(jí)研究分析師王顯斌就動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行了主題演講,內(nèi)容如下:
王顯斌:大家好,我是來(lái)自蓋世汽車(chē)研究院的王顯斌,很高興今天跟大家溝通交流動(dòng)力鋰電池的現(xiàn)狀和趨勢(shì),因?yàn)榇蠹乙脖容^清楚,動(dòng)力鋰電池作為新能源汽車(chē)的核心部件,決定新能源車(chē)的安全性能、技術(shù)性能、續(xù)航里程以及未來(lái)市場(chǎng)的滲透率,所以我們覺(jué)得很有必要對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)做一個(gè)全面的探討。
我分享的報(bào)告分為四個(gè)方面:第一部分是產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀;第二部分是有關(guān)動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)的情況,第三部分是關(guān)于動(dòng)力鋰電池的展望,最后是針對(duì)我們蓋世汽車(chē)研究院的一些介紹。
首先我們來(lái)看一下安全問(wèn)題。目前來(lái)看,特別是近期的幾個(gè)安全事故的發(fā)生,電動(dòng)汽車(chē)的自燃受到大家非常高度的重視。大概從2019年開(kāi)始發(fā)生的這幾起,重要問(wèn)題有幾種,一種是交通事故造成的短路;另外一個(gè)是在行駛過(guò)程中由于吸收熱量導(dǎo)致電池包的膨脹;第三種是涉水引起的事故;最后一個(gè)是充電過(guò)程導(dǎo)致的。我們也分析了一下比較有代表的像TSLA和蔚來(lái)兩家公司的做法
TSLA的埃隆。馬斯克認(rèn)為,目前的電動(dòng)汽車(chē)的自燃,其實(shí)是媒體把這個(gè)放大了,他認(rèn)為電動(dòng)汽車(chē)它的事故的概率應(yīng)該是沒(méi)有那么高的,這是他們的一個(gè)看法。而蔚來(lái)汽車(chē)由于近期的好幾次事故,現(xiàn)在成為整個(gè)社會(huì)的關(guān)注的焦點(diǎn),導(dǎo)致蔚來(lái)采取一系列的保障,甚至包括近期的幾千輛的召回。有關(guān)安全問(wèn)題誘因,我們認(rèn)為引起電池自燃的一些事故的原因存在以下幾種,一種是熱誘引,高溫環(huán)境的起火,導(dǎo)致SEI膜分解。第二種是電化學(xué)問(wèn)題,如電池生產(chǎn)工藝摻入部分雜質(zhì)導(dǎo)致的內(nèi)短路。第三種是機(jī)械問(wèn)題,比如說(shuō)可能會(huì)出現(xiàn)一些碰撞,導(dǎo)致機(jī)械損壞的短路。我們認(rèn)為,不同的安全事故,應(yīng)該是從不同的角度去解決,比如說(shuō)怎么去預(yù)防熱失控,在預(yù)防階段要做這種設(shè)計(jì),另外從BMS的角度做一些控制。電化學(xué)方面,可能就是制造工藝中的雜質(zhì)減少,另外關(guān)于系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)的加強(qiáng)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
另外就是說(shuō),現(xiàn)在的三元材料系統(tǒng)能量密度重要集中在100Wh/kg—250Wh/kg,很難滿(mǎn)足客戶(hù)關(guān)于長(zhǎng)續(xù)航的需求。同時(shí),很多廠商都有很清晰的一個(gè)電池技術(shù)規(guī)劃,但是技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)該相比較較緩慢,所以關(guān)于里程的焦慮感是長(zhǎng)期性的,這也是整個(gè)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)存在的一個(gè)比較大的問(wèn)題。同時(shí),動(dòng)力鋰電池的成本還是比較高的,現(xiàn)在基本上動(dòng)力鋰電池占據(jù)整車(chē)成本42%。這里我舉了BEV的案例,假如我們把帝豪GL精英型的這款車(chē)和帝豪EV450這款車(chē)的價(jià)格拉出來(lái)的話,我們看同樣規(guī)格的車(chē)型,電動(dòng)版和燃油版其實(shí)它的差價(jià)差不多是在5萬(wàn)多,然后在差價(jià)的體現(xiàn)里面電池是貢獻(xiàn)了4.5萬(wàn)左右,這個(gè)是我們認(rèn)為電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)能不能普及一個(gè)很大的要解決的難題。
整體來(lái)講,整個(gè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在存在著非常嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性產(chǎn)量過(guò)剩,我們統(tǒng)計(jì)的一些數(shù)據(jù)表明,只有CATL的產(chǎn)量利用率達(dá)到70%以上,剩下的大部分公司產(chǎn)量利用率都在20%左右,甚至有些公司在20%以下。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),2018年國(guó)內(nèi)整個(gè)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量是接近260GWh,但真正的裝機(jī)量只有50GWh,所以我們認(rèn)為隨著外資公司進(jìn)來(lái),包括現(xiàn)在的整車(chē)廠和專(zhuān)業(yè)動(dòng)力鋰電池公司合資合作,甚至包括部分整車(chē)廠動(dòng)力鋰電池業(yè)務(wù)自制的情況,其實(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)市場(chǎng)的產(chǎn)量過(guò)剩更加嚴(yán)重,這樣的話勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行新一輪的洗牌。
另外一個(gè)話題,動(dòng)力鋰電池現(xiàn)在的回收和梯次利用問(wèn)題也是很?chē)?yán)重的,不及時(shí)處理會(huì)有一些安全隱患,還有對(duì)環(huán)境土壤的污染都是長(zhǎng)期性的問(wèn)題。同時(shí),三元材料里面有許多稀有金屬,假如采取循環(huán)回收措施,對(duì)整個(gè)稀有金屬的浪費(fèi)也是很大的。同時(shí),動(dòng)力鋰電池回收和梯次利用問(wèn)題也面對(duì)多種電池類(lèi)型、多種不統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、殘值評(píng)價(jià)等技術(shù)難題;成本方面,由于電池本身屬于危險(xiǎn)品,政府許可、儲(chǔ)存成本,甚至還有人工分解這個(gè)成本都非常高。還有現(xiàn)有渠道怎么去擴(kuò)展,這個(gè)是動(dòng)力鋰電池現(xiàn)在面對(duì)一個(gè)很大的問(wèn)題。
我們認(rèn)為未來(lái)整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)能夠跟現(xiàn)有燃油車(chē)相媲美的前提條件,動(dòng)力鋰電池要在這幾個(gè)維度實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的目標(biāo)。第一個(gè)是系統(tǒng)能量密度能達(dá)到350Wh/kg,大概實(shí)現(xiàn)600、700公里續(xù)航;成本大概是在達(dá)到100美元/千瓦時(shí)的水平;運(yùn)行溫度可能比現(xiàn)在更廣,包括它的低溫和高溫的一個(gè)性能情況。所以說(shuō)從這些維度目標(biāo)來(lái)考慮的話,整個(gè)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)還要在安全、性能和成本等方面實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的發(fā)展和技術(shù)的迭代。
第二部分,看一看動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)情況。首先看一下全球的裝機(jī)量,整個(gè)格局大家非常清晰,現(xiàn)在基本上是中日韓占據(jù)全球市場(chǎng),我國(guó)有6家入圍,另外CATL的裝機(jī)量2018年超過(guò)松下,達(dá)到全球第一。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
雖然說(shuō)現(xiàn)在看到的整個(gè)中日韓主導(dǎo)地位非常明顯,但是歐盟也非常重視動(dòng)力鋰電池的布局。比如說(shuō)寶馬、大眾等公司的動(dòng)作,最近大眾大約投資了9億歐元和Northvolt聯(lián)合研發(fā)電池,目前歐洲主流的一些大公司也開(kāi)始介入這個(gè)領(lǐng)域。德國(guó)、法國(guó)也開(kāi)始在國(guó)家層面投資大量的資金去支持動(dòng)力鋰電池的發(fā)展,包括德國(guó)總理默克爾和法國(guó)總統(tǒng)馬克龍也提出,整個(gè)歐洲目前電動(dòng)汽車(chē)是高度依賴(lài)中日韓動(dòng)力鋰電池的供給,但是隨著電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模普及的話,未來(lái)電池的技術(shù)假如不能夠自主掌控的話,產(chǎn)業(yè)鏈上得核心價(jià)值將會(huì)被別人拿走。所以說(shuō)歐洲對(duì)整個(gè)動(dòng)力鋰電池布局達(dá)到了空前的重視程度。我們?cè)倏匆幌挛覈?guó)國(guó)內(nèi)的情況。2019年1到五月份,整個(gè)裝機(jī)量是達(dá)到23.4GWh,保持了比較高增速發(fā)展,三元電池達(dá)到了73%的占比,占據(jù)了主導(dǎo)地位,這個(gè)也跟政府補(bǔ)貼有比較大的直接關(guān)系。按車(chē)型來(lái)講,整個(gè)市場(chǎng)的裝機(jī)量貢獻(xiàn)者還是乘用車(chē)BEV產(chǎn)品,基本上達(dá)到一個(gè)比較高的點(diǎn);而假如按照不同的封裝形式來(lái)看的話,我國(guó)的電池現(xiàn)在還是以方形為主。
格局來(lái)看,重要還是CATL一家獨(dú)大,份額已經(jīng)超過(guò)45%,前三家集中度比較高,基本上達(dá)到了接近80%的水平。同時(shí),我們也看到,特別是在乘用車(chē)這塊兒近幾個(gè)月裝機(jī)量的表現(xiàn)來(lái)看,隨著整個(gè)補(bǔ)貼的退波,在中低端乘用產(chǎn)品中磷酸鐵鋰的裝機(jī)量開(kāi)始提升,因此磷酸鐵鋰由于成本優(yōu)勢(shì),目前回歸的跡象開(kāi)始顯現(xiàn)。
根據(jù)TOp10動(dòng)力鋰電池公司電池類(lèi)型來(lái)看的話,不同公司重要形式不太相同,但我國(guó)主流以方形為主,但我們也會(huì)看到像CATL包括一些主流的公司也慢慢的進(jìn)入軟包鋰電池的布局。從整個(gè)不同的形式比較來(lái)講,軟包鋰電池在產(chǎn)品輕量化、高能量密度甚至包括安全性方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),所以我們也覺(jué)得未來(lái)在軟包鋰電池在高能量電池領(lǐng)域還是有比較大的發(fā)展空間。
第三部分關(guān)于動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)未來(lái)的一些看法。首先政策上,整個(gè)動(dòng)力鋰電池開(kāi)始由過(guò)去的白名單保護(hù)階段發(fā)展到現(xiàn)在的白名單放開(kāi)階段,其實(shí)是更加側(cè)重于整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級(jí)和產(chǎn)品供給的多元化,這將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)門(mén)檻提升,也會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更加的充分。
同時(shí)我們也看到,目前整車(chē)和動(dòng)力鋰電池的關(guān)系非常微妙。我們列舉了比較大型的整車(chē)公司,在動(dòng)力鋰電池這塊從電池研發(fā)、電池設(shè)計(jì)、電池制造幾乎是全產(chǎn)業(yè)鏈在鋪,決心也是非常大的。比如吉利集團(tuán),一方面是自己跟專(zhuān)業(yè)的動(dòng)力鋰電池公司合資,跟CATL合資,也跟LG合資;另一方面自己旗下還有衡遠(yuǎn)平臺(tái),通過(guò)大規(guī)模投資自建廠。整個(gè)切入手段是非常明顯,目的就是一定要掌控整個(gè)動(dòng)力鋰電池的核心技術(shù)。因?yàn)檫@會(huì)涉及到整車(chē)競(jìng)爭(zhēng)力的問(wèn)題,這會(huì)導(dǎo)致未來(lái)整個(gè)動(dòng)力鋰電池和整車(chē)之間的博弈也會(huì)加劇。
我們也看到政策更加開(kāi)放,外資在我國(guó)的布局也是非常激進(jìn)、規(guī)模也是非常大。比如說(shuō)像LG化學(xué),2018年開(kāi)始,在南京大約是138億的本地化建廠投資,除此之外,也跟國(guó)內(nèi)上游的原材料公司做合資,全產(chǎn)業(yè)在鋪。另外,比較各家動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品技術(shù)能量密度,比如說(shuō)松下的單體、LG的單體基本上都是屬于比較高的水平。成本方面,外資的成本優(yōu)勢(shì)也比較突出,比如說(shuō)松下-TSLA電池電芯目前達(dá)到110美元/kWh,比LG化學(xué)電芯產(chǎn)品低20%,而CATL電池電芯成本大約是在150美元/kWh。因此,外資動(dòng)力鋰電池公司在成本、技術(shù)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先的情況下,未來(lái)還有很大的變局。
公司維度,首先CATL公司這塊兒,我們看到一個(gè)清晰的規(guī)劃,目前就是從現(xiàn)在的三元523/622體系逐步過(guò)渡至到811體系甚至固態(tài)電池。他們希望在pACK的能量密度在2023年能達(dá)到265Wh/kg.CATL也非常重視整個(gè)電池的長(zhǎng)壽命,包括快沖技術(shù)的儲(chǔ)備,這塊也是整個(gè)產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)和用戶(hù)關(guān)注的痛點(diǎn)。
其次,比亞迪雖然說(shuō)它的份額和CATL有所差距,但是目前該公司是三元和磷酸鐵鋰雙線布局,而且垂直一體化程度比較高,包括上游的原材料、整個(gè)電池制造、pacK及整車(chē)應(yīng)用等,且未來(lái)的動(dòng)力鋰電池業(yè)務(wù)也會(huì)拆分出來(lái)獨(dú)立上市。我們的看法是在后補(bǔ)貼時(shí)代,由于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈能夠自主掌控,所以比亞迪關(guān)于整個(gè)成本的管控相關(guān)于其他的公司會(huì)更高。所以我們也會(huì)認(rèn)為,在后補(bǔ)貼時(shí)代比亞迪的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力能夠持續(xù)保持下去。
另外,從LG化學(xué)來(lái)說(shuō),該公司一直關(guān)注軟包,在單體能量密度這塊大概2020年能實(shí)現(xiàn)300Wh/kg。我們認(rèn)為,LG化學(xué)因?yàn)楸旧淼暮献骺蛻?hù)是非常多的,不管在我國(guó)還是全球市場(chǎng),未來(lái)是一個(gè)比較有競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭公司。
關(guān)于整個(gè)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)未來(lái)的技術(shù)走向,我覺(jué)得大家還是已經(jīng)清楚的。動(dòng)力鋰電池正極發(fā)展方向是減鈷到無(wú)鈷;負(fù)極將是加硅且硅含量將逐步提升;電解質(zhì)趨向于減少有機(jī)溶劑,由現(xiàn)在的液態(tài)到半固態(tài)再到全固態(tài),但高比能量動(dòng)力鋰電池依然面對(duì)安全性的瓶頸問(wèn)題,這個(gè)是大家關(guān)注的焦點(diǎn),所以今年的補(bǔ)貼政策在系統(tǒng)能量密度高于160Wh/kg的情況下沒(méi)有給更高的補(bǔ)貼系數(shù),也表明政府也意識(shí)到,假如一直鼓勵(lì)高能量密度、高續(xù)航里程,導(dǎo)致的安全問(wèn)題是比較恐怖的。
中短時(shí)間來(lái)看,811電池的進(jìn)展來(lái)說(shuō),全球的一些公司,比如說(shuō)LG化學(xué)、SKI、國(guó)軒高科等公司基本也是規(guī)劃是在2020年以后才會(huì)大面積上量,短時(shí)間的話還是希望在3C數(shù)碼上做產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作,因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)是非常復(fù)雜的。所以說(shuō)我們認(rèn)為811體系電池規(guī)?;瘧?yīng)該是在2021年左右,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)可能會(huì)走的比較激進(jìn)一點(diǎn),也比全球快一些。
我們認(rèn)為2025年基本上在三元電池這一塊,可以實(shí)現(xiàn)2020年國(guó)家規(guī)劃260Wh/kg的系統(tǒng)目標(biāo),成本的話基本上能實(shí)現(xiàn)國(guó)家目標(biāo)。磷酸鐵鋰雖然說(shuō)能量密度會(huì)有極限,但是目前系統(tǒng)能量密度普遍也能做到140Wh/kg到160Wh/kg這樣的水平,同時(shí)它的成本優(yōu)勢(shì)應(yīng)該是在2025年之前相對(duì)三元來(lái)說(shuō)還是有一點(diǎn)優(yōu)勢(shì),而且磷酸鐵鋰在安全性這塊兒也是非常高的,所以我們也會(huì)判斷,磷酸鐵鋰在未來(lái)2到3年,應(yīng)該會(huì)有一定裝機(jī)量上揚(yáng),特別是在中低端將會(huì)有一定份額的回歸。
總體來(lái)講,固態(tài)電池目前的進(jìn)展,還是屬于科研學(xué)術(shù)往商業(yè)化轉(zhuǎn)的過(guò)程,在固態(tài)電池領(lǐng)域,日本是比較領(lǐng)先的,專(zhuān)利基本上接近占據(jù)一大半,然后還有部分公司分布在歐美和我國(guó)。整個(gè)格局是歐美以初創(chuàng)公司驅(qū)動(dòng);日韓普遍趨向于這種大的公司,比如說(shuō)日本的豐田,韓國(guó)的LG化學(xué),這樣公司去大規(guī)模去研發(fā);我國(guó)其實(shí)是科研院所跟一些初創(chuàng)公司合作實(shí)現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化。但是普遍認(rèn)為,我們也看了一些公司的規(guī)劃,2025年可能將會(huì)走向比較成熟的階段。
關(guān)于整個(gè)梯次利用,隨著動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量大規(guī)模上升,2020年會(huì)有50億的市場(chǎng)規(guī)模,這個(gè)是比較大的規(guī)模。我們也看到重要的一些玩家,比較說(shuō)鋰電材料系如華友鈷業(yè)、寒銳鈷業(yè);然后動(dòng)力鋰電池體系的像CATL、比亞迪,然后第三方的可能就是像格林美這樣的一些公司,大家其實(shí)都在做,只不過(guò)模式不是特別相同。盡管目前面對(duì)諸多難題,但是我們判斷假如電池的標(biāo)準(zhǔn)化政策由推薦向強(qiáng)制性的話,可能會(huì)對(duì)利用回收會(huì)有比較好的幫助。
我們認(rèn)為,未來(lái)的梯次利用回收通過(guò)一些商業(yè)模式,在某些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)幾個(gè)盈利點(diǎn):比如說(shuō)回收渠道,一方面可以將電池后賣(mài)給第三方盈利,另一方面可以提升車(chē)主體驗(yàn);第二是使用一些檢測(cè)過(guò)的電池?cái)?shù)據(jù)去做分析,然后去優(yōu)化迭代電池性能;第三就是把一些分類(lèi)的動(dòng)力鋰電池可以賣(mài)給一些儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、或者低速電動(dòng)汽車(chē)等進(jìn)行梯次利用;然后最后一個(gè)可以供應(yīng)分解出的原材料給電池生產(chǎn)公司或前驅(qū)體生產(chǎn)公司
最后,我們認(rèn)為動(dòng)力鋰電池未來(lái)在應(yīng)用場(chǎng)景上將會(huì)不太相同。比如說(shuō)磷酸鐵鋰它可能由于技術(shù)性能局限,可以跟鉛酸電池應(yīng)用在三輪車(chē)、低速電動(dòng)汽車(chē)等產(chǎn)品上面,甚至磷酸鐵鋰可以應(yīng)用在續(xù)航里程為150-250km的部分中低端A0、A00車(chē)型實(shí)現(xiàn)跟低速電動(dòng)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng);而三元電池可能會(huì)在一些高端A00如smart車(chē)型、主流家用A級(jí)、B級(jí)和網(wǎng)約市場(chǎng)等;然后再往上可能就是高鎳三元和固態(tài)電池在高性能車(chē)型上的應(yīng)用,而燃料動(dòng)力電池則重要應(yīng)用在長(zhǎng)續(xù)航商用車(chē)領(lǐng)域。
第四部分,有關(guān)蓋世汽車(chē)研究院的介紹,目前我們重要一個(gè)是在標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)、報(bào)告以及定制化咨詢(xún)服務(wù)兩方面服務(wù)。數(shù)據(jù)的話,我們能夠供應(yīng)乘用車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量未來(lái)7年預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、動(dòng)力總成預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、保險(xiǎn)及核心三電配套等相關(guān)數(shù)據(jù);報(bào)告的話重要供應(yīng)有關(guān)產(chǎn)業(yè)、公司及相關(guān)行業(yè)展會(huì)的研究分析。在定制化這塊兒,我們也可以結(jié)合客戶(hù)的需求然后去做一些咨詢(xún)和投資并購(gòu)標(biāo)的推薦相關(guān)服務(wù),這是我們整個(gè)研究院的大概情況。