鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:498次 | 2023年07月19日
誰(shuí)在指明,動(dòng)力鋰電池降本之道?
"我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量持續(xù)6年蟬聯(lián)前列,累計(jì)銷(xiāo)售550萬(wàn)輛!"三月一日上午,工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)肖亞慶如是介紹。
回望歷史,我國(guó)汽車(chē)工業(yè)在短短幾十年里,走過(guò)了西方汽車(chē)工業(yè)上百年的發(fā)展歷程。但和發(fā)達(dá)國(guó)家相比,在傳統(tǒng)燃料汽車(chē)領(lǐng)域,我國(guó)在核心技術(shù)、品牌影響力上的差距依然存在。
于是,新能源汽車(chē)的出現(xiàn)被寄予厚望。包括動(dòng)力鋰電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控系統(tǒng)等在內(nèi)的核心零部件,車(chē)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等新興技術(shù)在內(nèi)仍是一片藍(lán)海,我國(guó)逐步實(shí)現(xiàn)了彎道超車(chē)的巨大想象。
但隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼"退坡",外資公司的涌入,以及行業(yè)內(nèi)部資源向頭部公司聚攏,我國(guó)新能源汽車(chē)的整體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展依然面對(duì)巨大挑戰(zhàn)。提升產(chǎn)品質(zhì)量、降本增效是當(dāng)務(wù)之急,但正確的方向又該何去何從?
成本優(yōu)勢(shì)巨大
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%
磷酸鐵鋰離子電池再回主流之位
和新能源汽車(chē)密切相關(guān)的動(dòng)力鋰電池,占整車(chē)制造成本的近40%,一度被認(rèn)為是汽車(chē)工業(yè)下一個(gè)時(shí)代的"制高點(diǎn)"。據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年,我國(guó)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量累計(jì)83.4GWh,其中三元鋰和磷酸鐵鋰離子電池合計(jì)占比達(dá)99.5%,市場(chǎng)規(guī)模約為650億元。
但在同一水平面上,動(dòng)力鋰電池的技術(shù)路線之爭(zhēng)從未停歇。
磷酸鐵鋰相關(guān)于三元鋰離子電池而言,最大的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性強(qiáng)且充電速度快,缺點(diǎn)是能量和功率密度低。而在不同的產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段,由于新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對(duì)車(chē)輛性能的不同需求,造就了磷酸鐵鋰和三元鋰離子電池命運(yùn)的跌宕起伏。
在全球新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期,消費(fèi)者對(duì)價(jià)格并不敏感,他們更關(guān)心車(chē)輛在續(xù)航、性能等方面是否能滿足基本的使用需求。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量: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
于是,世界上第一輛真正量產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)——2010年的日產(chǎn)Leaf毫無(wú)疑問(wèn)地失敗了,為了把控制價(jià)格,它們的續(xù)航里程大約只有100公里左右。而在2012年,TSLA卻一舉成名——采用松下三元鋰離子電池體系的ModelS雖然售價(jià)高達(dá)8萬(wàn)美元,但續(xù)航里程可以達(dá)到480公里,百公里加速時(shí)間僅為4.4s。
自此,TSLA和松下更是聯(lián)手開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)時(shí)代。
而在我國(guó)新能源事業(yè)起步之時(shí),走的是國(guó)家補(bǔ)貼,從商用車(chē)、出租車(chē)切入的推廣路線。在這樣的運(yùn)作模式之下,安全性、價(jià)格和循環(huán)次數(shù)等要素成為關(guān)鍵。于是,比亞迪等主導(dǎo)的磷酸鐵鋰離子電池,就成為了我國(guó)主流的動(dòng)力鋰電池技術(shù)路線。
甚至在很長(zhǎng)的一段時(shí)間之內(nèi),我國(guó)政策都有如下規(guī)定:新能源商用車(chē)只能搭載磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池。
而當(dāng)新能源汽車(chē)飛入尋常百姓家,三元鋰離子電池在我國(guó)"解禁",2018年起的補(bǔ)貼政策也開(kāi)始全面轉(zhuǎn)向補(bǔ)貼續(xù)航里程和能量密度。CATL第一個(gè)啟動(dòng)了激進(jìn)的三元鋰轉(zhuǎn)型計(jì)劃,并一路領(lǐng)跑至今。
據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,2018年,三元鋰離子電池的裝車(chē)量占比首次超過(guò)磷酸鐵鋰離子電池,并在2019年達(dá)到占比65%的巔峰。
但僅僅是在一年以后,磷酸鐵鋰離子電池又迎來(lái)了"逆襲"。2020年,其產(chǎn)量累計(jì)上升達(dá)24.7%,而三元鋰的產(chǎn)量則下降了12%。
當(dāng)然,這一情況并不太出乎市場(chǎng)意料。當(dāng)這只"看不見(jiàn)的手"開(kāi)始發(fā)揮調(diào)節(jié)用途,動(dòng)力鋰電池成本的下降趨勢(shì)早已隨著補(bǔ)貼的大幅退坡而愈發(fā)激烈。
這時(shí),和三元鋰離子電池相比價(jià)格更優(yōu)的磷酸鐵鋰離子電池重新回到人們的視線,業(yè)內(nèi)也正掀起換裝磷酸鐵鋰離子電池的風(fēng)潮。
原材料降本有限
動(dòng)力鋰電池公司押注"技術(shù)革新"
包括比亞迪、北汽、上汽等公司開(kāi)始嘗試在高端車(chē)型上換裝磷酸鐵鋰離子電池,配裝磷酸鐵鋰離子電池的TSLA國(guó)產(chǎn)Model3開(kāi)始交付,作為造車(chē)新勢(shì)力的小鵬汽車(chē)也推出了磷酸鐵鋰版本的p7車(chē)型。
下游的高度景氣傳導(dǎo)至原材料市場(chǎng)。據(jù)生意社檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,截止三月九日,國(guó)內(nèi)動(dòng)力型優(yōu)等品磷酸鐵鋰均價(jià)在4.5萬(wàn)元/噸,相比一月同期漲幅近20%。
但不斷上漲的原材料價(jià)格和動(dòng)力鋰電池整體成本下降的趨勢(shì)依然形成了悖論。上擠下壓之下,技術(shù)革新成為動(dòng)力鋰電池公司"競(jìng)技"的重要戰(zhàn)場(chǎng)。
其中,困擾磷酸鐵鋰發(fā)展的最大痛點(diǎn)——能量和功率密度的不足,就被王傳福和他的比亞迪所解決。
在對(duì)磷酸鐵鋰離子電池進(jìn)行封裝創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,比亞迪推出了采用CTp(CellTopack)成組方式的"刀片電池"。這一技術(shù)可以省去電池的模組過(guò)程,直接由電芯集成電池包,由此大量減少冗余部件的使用,實(shí)現(xiàn)電池包的輕量化設(shè)計(jì)。
相較傳統(tǒng)電池包,"刀片電池"的體積利用率提升了50%以上,也就是說(shuō)續(xù)航里程可提升50%以上,達(dá)到了高能量密度三元鋰離子電池的同等水平。
而CATL的CTp技術(shù)路線則是基于三元鋰架構(gòu),其核心是減少了模組數(shù)量,直接由多個(gè)大容量電芯組成標(biāo)準(zhǔn)化電池包,再靈活堆疊組成更大的電池模塊,適應(yīng)不同車(chē)款的儲(chǔ)能要。
二者在減少模組結(jié)構(gòu)、提升封裝效率上的創(chuàng)新之舉可以說(shuō)是殊途同歸。"技術(shù)成本"的下降讓新能源汽車(chē)制造不斷向規(guī)?;蜆?biāo)準(zhǔn)化演進(jìn),一方面給品質(zhì)提升預(yù)留更大空間,一方面保持價(jià)格優(yōu)勢(shì),提升整體性價(jià)比。
而在"規(guī)?;a(chǎn)"這一點(diǎn)上,TSLACEO埃隆·馬斯克顯然更加有心得。
在2021年年初,TSLA公布了一段4680新型電池的生產(chǎn)視頻。有車(chē)主注意到,其電池生產(chǎn)線和大型飲料公司使用的罐裝過(guò)程十分相似。馬斯克的回復(fù)也證實(shí)了這一點(diǎn)——"最好的生產(chǎn)技術(shù)在高產(chǎn)量行業(yè),比如食品飲料等等。"
這也意味著,動(dòng)力鋰電池的降本增效不再是行業(yè)之變,更是"生態(tài)"之變。新能源汽車(chē)的發(fā)展,正在實(shí)現(xiàn)更多跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的資源整合,并充分帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上的制造業(yè)公司轉(zhuǎn)型升級(jí)。
跨行業(yè)資源整合
撬起動(dòng)力鋰電池降本新支點(diǎn)
和馬斯克"不謀而合"的是,一家全球領(lǐng)先的易拉罐、蓋高速生產(chǎn)設(shè)備制造商之一——蘇州斯萊克精密設(shè)備股份有限公司,早已創(chuàng)新性地將制罐的領(lǐng)先技術(shù)應(yīng)用于新能源電池殼生產(chǎn)設(shè)備的制造之中。CATL、國(guó)軒高科、億緯鋰能、力神等一流的新能源汽車(chē)和新能源電池制造商是斯萊克電池殼項(xiàng)目的目標(biāo)客戶。
動(dòng)力鋰電池殼和易拉罐同為金屬包裝制品,這關(guān)于具備多年金屬成型和拉伸技術(shù)的斯萊克而言屬于多元化產(chǎn)業(yè)延伸。但更值得注意的是,目前市場(chǎng)上生產(chǎn)電池殼的設(shè)備大多是通用設(shè)備,采用的是傳統(tǒng)的沖壓方式。以圓柱形電池殼生產(chǎn)為例,國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)電池殼生產(chǎn)線設(shè)備沖壓系統(tǒng)速度為50個(gè)/分鐘,國(guó)外設(shè)備生產(chǎn)商沖壓系統(tǒng)速度約為150個(gè)/分鐘,而通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,斯萊克自主研發(fā)的電池殼自動(dòng)化生產(chǎn)線生產(chǎn)效率能達(dá)到1200個(gè)/分鐘。
比較電池殼傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,斯萊克采取的技術(shù)路線不僅能夠使得電池殼具有更高的光潔度、更好的質(zhì)量一致性,同時(shí)能夠更好地滿足客戶大量量產(chǎn)的要。
和此同時(shí),斯萊克大力推進(jìn)產(chǎn)量?jī)?chǔ)備。2019年,公司通過(guò)控股公司新鄉(xiāng)盛達(dá)在河南省新鄉(xiāng)市啟動(dòng)年產(chǎn)30億只圓柱形動(dòng)力鋰電池鋼殼項(xiàng)目,項(xiàng)目總投資額8億元;同年,通過(guò)控股公司安徽斯翔投資年產(chǎn)3億只鋁制圓柱電池殼項(xiàng)目,總投資約5億元;2020年,公司鋁制電池殼項(xiàng)目進(jìn)駐常州西太湖科技產(chǎn)業(yè)園,依托常州新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)資源、配套資源優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步發(fā)力下游市場(chǎng)。
假如說(shuō)易拉罐、蓋設(shè)備的生產(chǎn)制造是搭上了必須消費(fèi)品行業(yè)的快車(chē)道,那么深度綁定于新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的動(dòng)力鋰電池殼業(yè)務(wù),則是斯萊克基于對(duì)產(chǎn)業(yè)變革的前瞻預(yù)測(cè),為我國(guó)新能源汽車(chē)降本增效指出的一條創(chuàng)新之道。
而放眼未來(lái),以比亞迪、CATL、斯萊克等為代表的,具備技術(shù)、成本和規(guī)模優(yōu)勢(shì)的動(dòng)力鋰電池及上下游公司,也勢(shì)必將在全球電動(dòng)化競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。