鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:687次 | 2022年09月05日
主機(jī)大廠和動(dòng)力鋰電池行業(yè)相互"交織" 對(duì)汽車(chē)行業(yè)和電池行業(yè)有什么影響?
主機(jī)廠為何進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)?新能源汽車(chē)銷(xiāo)量增長(zhǎng)穩(wěn)定,動(dòng)力電池市場(chǎng)空間廣闊;動(dòng)力電池缺口較大,而主機(jī)廠要求穩(wěn)定可靠的供應(yīng);動(dòng)力電池價(jià)值量大,是新能源汽車(chē)的核心零部件;動(dòng)力電池與整車(chē)性能強(qiáng)相關(guān),同步開(kāi)發(fā)更好適配應(yīng)用場(chǎng)景。
一、動(dòng)機(jī)分析:主機(jī)廠為何進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)?
1.1新能源汽車(chē)銷(xiāo)量增長(zhǎng)穩(wěn)定,動(dòng)力電池市場(chǎng)空間廣闊
國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量于2021年迎來(lái)快速增長(zhǎng),未來(lái)一段時(shí)期增速穩(wěn)定。根據(jù)IHSMarkit報(bào)告,中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量從2021年開(kāi)始進(jìn)入快速增長(zhǎng)期,增速穩(wěn)定。預(yù)期將從2020年的約1.0百萬(wàn)輛增加至2025年的4.2百萬(wàn)輛,將超過(guò)美國(guó)及歐洲電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量的總和。
受益于新能源汽車(chē)的高速增長(zhǎng),動(dòng)力電池的市場(chǎng)空間廣闊。根據(jù)高工鋰電網(wǎng)的預(yù)測(cè),受益于新能源汽車(chē)的快速增長(zhǎng),到2025年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池的出貨量將達(dá)470GWh,近五年的年復(fù)合增速高達(dá)42.5%。
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%
1.2動(dòng)力電池缺口較大,而主機(jī)廠要求穩(wěn)定可靠的供應(yīng)
動(dòng)力電池缺口較大,全球電動(dòng)汽車(chē)或長(zhǎng)期面臨“電池荒”。目前鋰電池缺口較大,且新產(chǎn)能的投資建設(shè)周期長(zhǎng),一般需要1-2年,因此缺口或?qū)㈤L(zhǎng)期存在。根據(jù)SNEResearch的預(yù)測(cè),到2023年,全球電動(dòng)汽車(chē)對(duì)動(dòng)力電池的需求達(dá)406GWh,而動(dòng)力電池供應(yīng)預(yù)計(jì)為335GWh,缺口約18%;到2025年,這一缺口將擴(kuò)大到約40%。
動(dòng)力電池市場(chǎng)份額集中度較高,疊加動(dòng)力電池供不應(yīng)求處于賣(mài)方市場(chǎng),目前電池供應(yīng)商的話語(yǔ)權(quán)較大,削弱了主機(jī)廠對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的把控能力。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù),2021年1-7月,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量CR3達(dá)到72%,龍頭企業(yè)寧德時(shí)代占比接近50%。而2020年寧德時(shí)代對(duì)吉利、長(zhǎng)城、蔚來(lái)、小鵬、理想等車(chē)企的供應(yīng)占比都超過(guò)了60%。頭部電池供應(yīng)商在產(chǎn)業(yè)鏈中的話語(yǔ)權(quán)較大,影響了主機(jī)廠對(duì)電池供應(yīng)穩(wěn)定性的要求。
1.3動(dòng)力電池價(jià)值量大,是新能源汽車(chē)的核心零部件
動(dòng)力電池價(jià)值量大,是新能源汽車(chē)的核心零部件。根據(jù)億歐智庫(kù)的數(shù)據(jù),電動(dòng)車(chē)的物料成本分布中,電池、電控及汽車(chē)電子共占造車(chē)物料總成本的約65%,是物料主要花費(fèi)。其中電池物料成本占比高達(dá)35%,對(duì)比傳統(tǒng)燃油車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱兩者合計(jì)只占整車(chē)成本約30%。
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
電池作為新能源汽車(chē)的核心零部件,可以參考主機(jī)廠對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)從采購(gòu)到自研的變化歷程。早年間,中國(guó)能自主生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)企較少,不少品牌的產(chǎn)銷(xiāo)量都取決于三菱4G6系發(fā)動(dòng)機(jī)的供貨情況。隨著自主品牌車(chē)企的發(fā)展壯大,紛紛選擇了自研發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),改變了發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域三菱“一家獨(dú)大”的現(xiàn)象。2020年度的“中國(guó)心”年度十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選榜單上,一汽、領(lǐng)克、東風(fēng)、比亞迪、上汽、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城等自主品牌的自研發(fā)動(dòng)機(jī)紛紛上榜。
1.4動(dòng)力電池與整車(chē)性能強(qiáng)相關(guān),同步開(kāi)發(fā)更好適配應(yīng)用場(chǎng)景
動(dòng)力電池與整車(chē)性能強(qiáng)相關(guān),主機(jī)廠自研自產(chǎn)動(dòng)力電池,可以同步進(jìn)行車(chē)輛和電池的開(kāi)發(fā),從而更好地適應(yīng)車(chē)端需求,適配應(yīng)用場(chǎng)景?;诋?dāng)前的電芯設(shè)計(jì)和制造工藝,車(chē)企外采動(dòng)力電池時(shí),通常需要根據(jù)電池企業(yè)已研在產(chǎn)的電芯參數(shù)去匹配動(dòng)力系統(tǒng),這種模式使得主機(jī)廠無(wú)法針對(duì)性地、靈活地調(diào)整對(duì)動(dòng)力電池參數(shù)的需求。
由于不同車(chē)型(轎車(chē)、SUV、MPV)的產(chǎn)品定位(高端、低端)、性能需求(運(yùn)動(dòng)、舒適)、應(yīng)用場(chǎng)景(家用、營(yíng)運(yùn)、共享)都不一樣,因此可能出現(xiàn)由于動(dòng)力總成各部件參數(shù)匹配問(wèn)題導(dǎo)致動(dòng)力電池性能過(guò)剩、不足,或是與應(yīng)用場(chǎng)景不相適應(yīng)的情況。而主機(jī)廠自研自產(chǎn)動(dòng)力電池,則可以同步進(jìn)行車(chē)輛和電池的設(shè)計(jì),避免性能冗余或不足,做到精益開(kāi)發(fā)。
二、條件分析:主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)的有何優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)?
2.1優(yōu)勢(shì)一:技術(shù)經(jīng)多輪迭代后趨于成熟,主機(jī)廠具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)
隨著動(dòng)力電池的技術(shù)經(jīng)過(guò)多輪發(fā)展和迭代,已經(jīng)趨于成熟。目前動(dòng)力電池主要是磷酸鐵鋰和三元材料兩大體系。磷酸鐵鋰體系的電池主打低成本、高性價(jià)比;三元體系的電池主打優(yōu)質(zhì)、高性能。從終端車(chē)輛來(lái)看,目前續(xù)駛里程普遍達(dá)到或超過(guò)400-500公里,基本解決了用戶里程焦慮這一焦點(diǎn)問(wèn)題。
動(dòng)力電池的技術(shù)趨于成熟,后入場(chǎng)的主機(jī)廠具備后發(fā)優(yōu)勢(shì)。據(jù)孚能科技董事長(zhǎng)王瑀預(yù)測(cè),在目前動(dòng)力電池的基礎(chǔ)上,下一代動(dòng)力電池的趨勢(shì)是正極采用中鎳和高鎳,負(fù)極導(dǎo)入硅碳-石墨。而2018年從長(zhǎng)城汽車(chē)獨(dú)立出來(lái)的蜂巢能源,利用其后發(fā)優(yōu)勢(shì),已經(jīng)具備無(wú)鈷高鎳正極材料、天然石墨負(fù)極材料等下一代動(dòng)力電池的關(guān)鍵技術(shù)能力。
2.1優(yōu)勢(shì)二:背靠主機(jī)廠,動(dòng)力電池出貨量增長(zhǎng)快速且穩(wěn)定
動(dòng)力電池作為產(chǎn)業(yè)鏈的中游,其下游的需求是企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。復(fù)盤(pán)寧德時(shí)代的發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn),從2001年ATL進(jìn)入蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)鏈,到2012年CATL與德國(guó)寶馬達(dá)成戰(zhàn)略合作開(kāi)啟高速增長(zhǎng)的序幕,再到2020年成為特斯拉全球動(dòng)力電池供應(yīng)商增加了新的高速增長(zhǎng)點(diǎn),寧德時(shí)代的快速發(fā)展與下游的旺盛需求是強(qiáng)相關(guān)的。
主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè),其電動(dòng)車(chē)輛的配套需求可以支撐其動(dòng)力電池出貨量快速且穩(wěn)定地增長(zhǎng)。以蜂巢能源為例,成立后即配套長(zhǎng)城歐拉汽車(chē),出貨量快速放量增長(zhǎng)。在2021年1-7月的國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量中名列第7位,超過(guò)孚能科技、捷威動(dòng)力等電池企業(yè)。通過(guò)歐拉汽車(chē)的驗(yàn)證,蜂巢能源目前獲得吉利、東風(fēng)、PSA、天際、零跑等國(guó)內(nèi)外主流汽車(chē)廠家25個(gè)銷(xiāo)售定點(diǎn),未來(lái)的放量增長(zhǎng)潛力得到進(jìn)一步提升。
2.1優(yōu)勢(shì)三:主機(jī)廠對(duì)車(chē)?yán)斫飧?,?chē)端需求可以直接穿透到電池
傳統(tǒng)的主機(jī)廠采購(gòu)電池模式,主機(jī)廠缺少對(duì)電池開(kāi)發(fā)方案的把控能力。傳統(tǒng)的主機(jī)廠向電池廠采購(gòu)動(dòng)力電池的模式,受限于電池廠的已有產(chǎn)品以及產(chǎn)線、設(shè)備的投資、運(yùn)行狀況,主機(jī)廠的選擇有限,難以根據(jù)車(chē)端的需求針對(duì)性地進(jìn)行電池方案的開(kāi)發(fā)。
主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè),可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和車(chē)端需求同步進(jìn)行電池開(kāi)發(fā),更加靈活高效。如廣汽集團(tuán)基于當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)充電慢和續(xù)航短的痛點(diǎn),針對(duì)性地開(kāi)發(fā)了石墨烯基超級(jí)快充電池和長(zhǎng)續(xù)航硅負(fù)極電池,將車(chē)端地需求高效地反饋到了電池研發(fā)端。石墨烯基電池快充能力達(dá)8分鐘充電80%,硅負(fù)極電池續(xù)航能力達(dá)1000km,已按計(jì)劃開(kāi)展實(shí)車(chē)測(cè)試,預(yù)計(jì)于今年即可分別搭載在AIONV和AIONLX車(chē)型上。
2.1優(yōu)勢(shì)四:沒(méi)有歷史包袱,新技術(shù)、工藝和設(shè)備可以快速應(yīng)用
主機(jī)廠沒(méi)有歷史技術(shù)路線和存量工藝設(shè)備的包袱,可以快速應(yīng)用新技術(shù)、工藝和設(shè)備,生產(chǎn)性能高、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的產(chǎn)品。如卷繞和疊片這兩種鋰電池生產(chǎn)工藝,由于卷繞工藝廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類(lèi)電池,因而在消費(fèi)類(lèi)電池向動(dòng)力電池發(fā)展的過(guò)程里,多數(shù)電池廠沿用了卷繞工藝,一段時(shí)間內(nèi)成為動(dòng)力電池主流的生產(chǎn)工藝。而蜂巢能源在進(jìn)入電池行業(yè)時(shí),重點(diǎn)發(fā)力在能量密度、穩(wěn)定性、安全性、循環(huán)壽命各個(gè)方面都更適用于動(dòng)力電池的疊片工藝,并通過(guò)三代工藝創(chuàng)新,突破疊片效率瓶頸。
2.1優(yōu)勢(shì)五:電池和底盤(pán)同步開(kāi)發(fā),更易應(yīng)用CTC/CTV等技術(shù)方案
CTC/CTV方案是未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)電池成組技術(shù)的重要發(fā)展方向。隨著電動(dòng)汽車(chē)對(duì)于便捷性、輕量化的要求提升,CTC(CelltoChassis)和CTV(CellToVehicle)逐漸成為技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的重要方向。在CTC/CTV的電池技術(shù)下,電芯將直接集成到底盤(pán)上,實(shí)現(xiàn)更高程度的集成化,不但減輕底盤(pán)重量,降低一部分成本,還可以將車(chē)內(nèi)空間最大化,有利于車(chē)聯(lián)網(wǎng)等智能設(shè)施布局。
CTC/CTV方案需要整車(chē)開(kāi)發(fā)的配合,主機(jī)廠同步開(kāi)發(fā)電池和底盤(pán),更易應(yīng)用CTC/CTV等技術(shù)方案。根據(jù)寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群介紹,CTC技術(shù)不僅會(huì)重新布置電池,還會(huì)納入包括電機(jī)、電控、DC/DC、OBC等動(dòng)力部件;未來(lái)CTC技術(shù)還將進(jìn)一步通過(guò)智能化動(dòng)力域控制器優(yōu)化動(dòng)力分配和降低能耗。由于底盤(pán)、動(dòng)力總成及其控制是汽車(chē)的核心部分,與電池廠共同開(kāi)發(fā)可能涉及保密問(wèn)題且效率不高,主機(jī)廠同步開(kāi)發(fā)電池和底盤(pán)是更可行的選擇。
2.2挑戰(zhàn)一:產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力
對(duì)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力,對(duì)動(dòng)力電池企業(yè)的產(chǎn)能、成本和利潤(rùn)有著較大影響。動(dòng)力電池是典型的中游行業(yè),下游的應(yīng)用場(chǎng)景決定市場(chǎng)空間,而上游的供應(yīng)鏈對(duì)產(chǎn)能、成本和利潤(rùn)有較大影響。以龍頭企業(yè)寧德時(shí)代為例,除了和上游的供應(yīng)商深度合作之外,寧德時(shí)代在上游的鋰原料、鎳原料、正極材料、負(fù)極材料、電解液和鋰電設(shè)備等領(lǐng)域均有布局,通過(guò)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的整合保證產(chǎn)能擴(kuò)張的能力和利潤(rùn)空間。
我們認(rèn)為,主機(jī)廠進(jìn)入電池行業(yè),下游的需求有保證,但對(duì)上游產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力需要逐步積累。目前,蜂巢能源已經(jīng)入股澳大利亞Pilbara鋰礦公司并參股廣西天源布局氫氧化鋰。
2.2挑戰(zhàn)二:研發(fā)和工藝的經(jīng)驗(yàn)積累
動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的研發(fā)費(fèi)用較多,研發(fā)費(fèi)用營(yíng)收占比較大,電池企業(yè)的發(fā)展依賴于持續(xù)的研發(fā)投入。從研發(fā)投入占收入的比重看,寧德時(shí)代、國(guó)軒高科和億緯鋰能平均在7%左右,而營(yíng)收相對(duì)較低的孚能科技平均接近30%。從研發(fā)投入的數(shù)值上看,龍頭企業(yè)寧德時(shí)代研發(fā)投入顯著高于其他企業(yè),而其他主要電池企業(yè)近一年的季度研發(fā)投入也基本達(dá)到或超過(guò)1億元。
我們認(rèn)為,隨著電池企業(yè)對(duì)研發(fā)的持續(xù)投入,積累了深厚的產(chǎn)品研發(fā)和制造工藝的經(jīng)驗(yàn),形成其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
2.2挑戰(zhàn)三:成本的控制能力
頭部的動(dòng)力電池企業(yè)的成本控制能力相對(duì)較強(qiáng)。由于處于頭部的動(dòng)力電池企業(yè):
已經(jīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行了一些整合;
已經(jīng)積累了深厚的產(chǎn)品研發(fā)和制造工藝的經(jīng)驗(yàn);
已經(jīng)有穩(wěn)定增長(zhǎng)的出貨量,可以通過(guò)規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步降低成本,因此其成本控制能力相對(duì)于剛進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)的主機(jī)廠是有優(yōu)勢(shì)的。
主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)之后,隨著在產(chǎn)業(yè)鏈整合能力和研發(fā)能力上逐步積累,以及動(dòng)力電池出貨量快速且穩(wěn)定地增長(zhǎng),其成本控制能力也會(huì)逐步增強(qiáng)。而且動(dòng)力電池行業(yè)毛利率相對(duì)較高,寧德時(shí)代、國(guó)軒高科和億緯鋰能近一年的平均毛利率均超過(guò)20%,營(yíng)收相對(duì)較低的孚能科技也超過(guò)12%。因此,主機(jī)廠配套自研自產(chǎn)的電池降低了整車(chē)的成本,可以抵消一部分對(duì)電池成本控制能力較弱的劣勢(shì)。
三、趨勢(shì)分析:主機(jī)廠如何進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)?
目前多數(shù)主機(jī)廠基本已具備自產(chǎn)PACK的能力,并通過(guò)入股、合資以及自建工廠的方式向上游電池布局。PACK是鏈接電芯生產(chǎn)與整車(chē)運(yùn)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),目前上汽、吉利、長(zhǎng)城、長(zhǎng)安、廣汽、奇瑞、蔚來(lái)、小鵬、理想、威馬等主機(jī)廠均有自建的PACK廠作為其產(chǎn)品的電池系統(tǒng)供應(yīng)商;主機(jī)廠主要通過(guò)入股、合資以及自建動(dòng)力電池工廠等方式進(jìn)一步向上游電芯生產(chǎn)環(huán)節(jié)布局滲透。
3.1方式一:入股電池企業(yè)
2020年5月,國(guó)軒高科發(fā)布公告,大眾(中國(guó))將正式入股國(guó)軒高科,此次戰(zhàn)略投資完成后,大眾中國(guó)將成為國(guó)軒高科第一大股東,持股26.47%。
2020年7月,梅賽德斯-奔馳宣布與中國(guó)動(dòng)力電池制造商孚能科技(贛州)有限公司深化戰(zhàn)略合作,并入股孚能科技,持有約3%股份。
2020年7月,本田與寧德時(shí)代就新能源汽車(chē)動(dòng)力電池簽署了全方位戰(zhàn)略合作協(xié)議,合作覆蓋動(dòng)力電池的共同開(kāi)發(fā)、穩(wěn)定供給、回收利用等領(lǐng)域,并認(rèn)購(gòu)了寧德時(shí)代1%股權(quán)。
我們認(rèn)為,隨著汽車(chē)電動(dòng)化的加速,主機(jī)廠通過(guò)入股電池企業(yè)可以快速有效地解決電池供應(yīng)方面的困擾,保證穩(wěn)定的電池供應(yīng),對(duì)把控動(dòng)力電池的話語(yǔ)權(quán)、提升未來(lái)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力具有積極意義。
3.2方式二:合資成立公司
2020年4月,豐田汽車(chē)和松下兩家公司建立合資企業(yè)泰星能源,開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)電池,豐田持股51%,松下持股49%;2021年4月,LG和通用汽車(chē)的合資企業(yè)UltiumCells在美國(guó)建設(shè)了其第二座EV電池工廠。
國(guó)內(nèi)的各主機(jī)廠也紛紛與主流的電池企業(yè)合資成立電芯公司,為旗下的新能源汽車(chē)提供電池配套。如一汽、上汽、廣汽、東風(fēng)、吉利等主機(jī)廠均與寧德時(shí)代成立了相應(yīng)的合資公司進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè);吉利除了寧德時(shí)代之外,與LG、孚能科技和欣旺達(dá)等公司均有合資電芯公司的布局;長(zhǎng)安和一汽也分別同比亞迪合資成立工廠。
我們認(rèn)為,主機(jī)廠與電池企業(yè)合資成立公司,進(jìn)一步增強(qiáng)了主機(jī)廠對(duì)動(dòng)力電池的把控能力,基于雙方優(yōu)勢(shì)和訴求開(kāi)展深度合作,能夠達(dá)到雙贏的局面。以時(shí)代上汽為例,2020年實(shí)現(xiàn)裝機(jī)電量約1.6GWh,國(guó)內(nèi)裝機(jī)市占率2.55%,上汽旗下的乘用車(chē)電芯供應(yīng)正加速?gòu)膶幍聲r(shí)代向時(shí)代上汽傾斜。此外,除了上汽體系的客戶外,時(shí)代上汽還外供理想汽車(chē)、合眾汽車(chē)等客戶,已經(jīng)成為了動(dòng)力電池市場(chǎng)上一股重要力量。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——大眾集團(tuán)
大眾集團(tuán)規(guī)劃在歐洲建設(shè)6座電池工廠,未來(lái)大眾的電池供應(yīng)將采用自產(chǎn)+采購(gòu)的方式。2021年3月,大眾汽車(chē)集團(tuán)舉辦了首屆“PowerDay(能量日)”,釋放了包括Unifiedcell、電池成本下降50%、CTC技術(shù)、材料創(chuàng)新、電池需求量等多個(gè)電池規(guī)劃相關(guān)的消息。
根據(jù)大眾發(fā)布的數(shù)據(jù),到2030年大眾集團(tuán)在歐洲的電池需求量將達(dá)到240GWh。為保障電池供應(yīng),大眾規(guī)劃攜手與合作伙伴在歐洲建設(shè)6座電池工廠。首座工廠是與Northvolt合作的電池廠,計(jì)劃2023年投產(chǎn),規(guī)劃年產(chǎn)能40GWh。到2025年,大眾位于薩爾茨吉特的電池工廠將從開(kāi)始生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)電芯,規(guī)劃年產(chǎn)能也為40GWh。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——特斯拉
特斯拉4680電池已非常接近量產(chǎn),預(yù)期在明年實(shí)現(xiàn)年化100GWh的產(chǎn)能。特斯拉在此前的電池日上推出了4680電池,能量為過(guò)去的5倍,功率為過(guò)去的6倍,同時(shí)成本降低14%,續(xù)航里程提高16%。特斯拉已經(jīng)成功驗(yàn)證了4680電池的性能和壽命表現(xiàn),產(chǎn)品質(zhì)量和工廠產(chǎn)量均具備可行性。根據(jù)2021年7月,特斯拉在二季報(bào)電話會(huì)議上的披露,自產(chǎn)4680電池正在解決量產(chǎn)的工程問(wèn)題,預(yù)期在明年實(shí)現(xiàn)年化100GWh的產(chǎn)能。
特斯拉長(zhǎng)期的年電池產(chǎn)能(含儲(chǔ)能)需求達(dá)到1000GWh-2000GWh,將采用自產(chǎn)和供應(yīng)商提供電池的方式實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)期來(lái)看,特斯拉三分之二車(chē)型或?qū)⑹褂?a href="/keywords/lifepo4/" class = "seo-anchor" data-anchorid=128 target="_blank">磷酸鐵鋰電池,三分之一使用鎳基電池。根據(jù)馬斯克的預(yù)測(cè),特斯拉和供應(yīng)商長(zhǎng)期的年電池產(chǎn)能需要達(dá)到1000GWh或2000Gwh。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——弗迪電池
弗迪電池國(guó)內(nèi)月度裝機(jī)量穩(wěn)居第二,刀片電池方案已實(shí)現(xiàn)快速裝車(chē)應(yīng)用。弗迪電池目前已經(jīng)開(kāi)始向福特、一汽等車(chē)企供應(yīng)電池。目前比亞迪除漢以外的全系純電車(chē)型,以及一汽紅旗的電池均為刀片電池方案。此外,弗迪電池還配套了長(zhǎng)城的哈弗H6、魏派拿鐵等HEV車(chē)型。
2021年1-7月,弗迪電池國(guó)內(nèi)月度裝機(jī)量穩(wěn)居第二,僅次于龍頭企業(yè)寧德時(shí)代,月平均裝機(jī)1.4GWh??紤]到新能源汽車(chē)增速較快,據(jù)此我們測(cè)算2021年其裝機(jī)量可能達(dá)到約20GWh。根據(jù)此前規(guī)劃,弗迪電池在2021年和2022年的總產(chǎn)能分別可達(dá)到75GWh和100GWh,而目前弗迪電池公布的產(chǎn)能規(guī)劃已超165GWh。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——弗迪電池
弗迪電池的刀片電池技術(shù),在成組效率、安全性、循環(huán)次數(shù)等方面均有優(yōu)勢(shì)。
刀片電池采用即長(zhǎng)電芯磷酸鐵鋰方案,將電芯進(jìn)行扁平化設(shè)計(jì),并采用無(wú)模組技術(shù)組成電池包,可以極大提升電芯的成組效率。
相比較于傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池,刀片電池的放電倍率大幅提升,充電循環(huán)壽命超4500次,壽命長(zhǎng)達(dá)8年120萬(wàn)公里,成本可以節(jié)約30%,電池體積比能量密度提升50%。
刀片電池的安全性好,可通過(guò)針刺測(cè)試。測(cè)試顯示針刺后,無(wú)明火、無(wú)煙,表面溫度僅為30-60℃。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——長(zhǎng)城汽車(chē)&蜂巢能源
蜂巢能源源自長(zhǎng)城汽車(chē),從自供走向外供。蜂巢能源的前身是長(zhǎng)城汽車(chē)汽車(chē)動(dòng)力電池事業(yè)部,自2012年起開(kāi)展電芯的預(yù)研工作,2018年2月獨(dú)立為蜂巢能源科技有限公司。經(jīng)過(guò)配套長(zhǎng)城歐拉的驗(yàn)證,蜂巢能源目前已經(jīng)獲得吉利、東風(fēng)、PSA、天際、零跑等國(guó)內(nèi)外主流汽車(chē)廠家25個(gè)銷(xiāo)售定點(diǎn),未來(lái)的放量增長(zhǎng)的潛力得到持續(xù)提升。
2021年1-7月動(dòng)力電池國(guó)內(nèi)裝機(jī)量排名前十,已規(guī)劃年產(chǎn)能超過(guò)120GWh。蜂巢能源在2021年1-7月的國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量中名列第7位,超過(guò)孚能科技、捷威動(dòng)力等電池企業(yè),我們測(cè)算其2021年其裝機(jī)量可能超2.2GWh。目前在全球規(guī)劃有5個(gè)制造基地,已規(guī)劃年產(chǎn)能達(dá)120GWh。
重視研發(fā),持續(xù)投入,產(chǎn)研能力與全球技術(shù)同步。蜂巢能源致力于下一代電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)、制造及創(chuàng)新,包含1400名研發(fā)人員,到2020年研發(fā)投入約30億元。
蜂巢能源在全球有7個(gè)研發(fā)中心,在全產(chǎn)業(yè)鏈上有專(zhuān)利布局。公司整合全球跨行業(yè)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì),全球跨行業(yè)專(zhuān)家737人,其中來(lái)自歐美、日韓、印度等國(guó)的電池和汽車(chē)相關(guān)領(lǐng)域的資深外籍專(zhuān)家54人。
三大創(chuàng)新技術(shù):高速疊片方形電池、NMx無(wú)鈷和NCMA四元電池、CTP電池系統(tǒng)是蜂巢能源的三大創(chuàng)新性技術(shù)。
高速疊片方形電池:通過(guò)工藝創(chuàng)新,突破疊片效率瓶頸,超越卷繞的生產(chǎn)效率,產(chǎn)品在能量密度、穩(wěn)定性、安全性、循環(huán)壽命各個(gè)方面都有優(yōu)勢(shì),最高可實(shí)現(xiàn)3C快速充電,最高2,500次循環(huán)壽命。
NMx無(wú)鈷和NCMA四元電池:目前能量密度均達(dá)265Wh/kg。NMx無(wú)鈷電池,成本下降5%-10%,電池放電電壓更高,循環(huán)性能與Ni83相當(dāng);NCMA四元電池,循環(huán)性能超過(guò)NCM811,耐熱、高溫產(chǎn)氣少,安全性更高。
CTP電池系統(tǒng):第一代CTP系統(tǒng)可減少24%的零部件數(shù)量,相比傳統(tǒng)PACK方案成本可降低0.1元/Wh;第二代CTP技術(shù)可提升5%-10%的重量成組效率,相比傳統(tǒng)PACK方案成本可降低0.21元/Wh。
四級(jí)安全保障:具備四級(jí)安全保障措施,降低產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn),打造“極致安全”的電池產(chǎn)品。安全性能是目前動(dòng)力電池的主要痛點(diǎn)和研究方向。蜂巢能源的產(chǎn)品基于安全設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、早期預(yù)警與干預(yù)、報(bào)警及主動(dòng)保護(hù)、電芯隔熱和氣溶膠滅火技術(shù),通過(guò)四級(jí)安全保障,將電池的安全保護(hù)措施貫穿電池設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用全過(guò)程,充分保障產(chǎn)品的安全性能。
2020年12月,蜂巢能源發(fā)布了兼顧了電性能與安全性能的果凍電池。應(yīng)用了新型果凍狀電解質(zhì),具有自愈合、阻燃等特點(diǎn),耐熱可達(dá)150°C,且電導(dǎo)率為6mS/cm,與同材料體系的電解液電池的電性能幾乎相當(dāng)。
除了提供動(dòng)力電池解決方案之外,蜂巢能源還布局儲(chǔ)能領(lǐng)域,為未來(lái)的發(fā)展提供了第二個(gè)增長(zhǎng)極。儲(chǔ)能技術(shù)改變了電力傳輸?shù)膶?shí)時(shí)特性,讓電能使用更加靈活,是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電力生產(chǎn)消費(fèi)方式變革的戰(zhàn)略支撐技術(shù)。蜂巢能源針對(duì)風(fēng)光儲(chǔ)能、微網(wǎng)儲(chǔ)能、用戶儲(chǔ)能、基站儲(chǔ)能和移動(dòng)儲(chǔ)能等不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供了相應(yīng)的解決方案,深入布局前景光明、潛力較大的儲(chǔ)能領(lǐng)域,為未來(lái)的發(fā)展提供了第二個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)。
長(zhǎng)城汽車(chē)研發(fā)大禹電池,針對(duì)三元811高鎳電池安全性差的致命弱點(diǎn),有效解決熱失控之后的起火、爆炸問(wèn)題。2021年6月長(zhǎng)城汽車(chē)發(fā)布了大禹電池技術(shù),采用大容量三元811高鎳電芯,任意位置、多電芯出發(fā)熱失控情況下不起火不爆炸。
大禹電池采用熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動(dòng)滅火、正壓阻氧、智能冷卻八大設(shè)計(jì)理念,目前已獲得數(shù)十項(xiàng)核心技術(shù)專(zhuān)利,主要覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等領(lǐng)域。將于2022年全面應(yīng)用,作為下一代全新動(dòng)力電池,搭載于長(zhǎng)城汽車(chē)旗下的新能源系列車(chē)型。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——廣汽集團(tuán)&巨灣技研
廣汽集團(tuán)正進(jìn)行電池和電芯的自主研發(fā),并已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段。廣汽集團(tuán)已經(jīng)布局動(dòng)力電池電芯研發(fā)和生產(chǎn)長(zhǎng)達(dá)十年時(shí)間,并建立了起專(zhuān)業(yè)、完整的動(dòng)力電池電芯自主研發(fā)團(tuán)隊(duì)。2021廣汽科技日上,廣汽集團(tuán)發(fā)布了中子星戰(zhàn)略,宣布將深度開(kāi)展動(dòng)力電池及電芯的自主研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
內(nèi)部孵化巨灣技研,產(chǎn)業(yè)基地2023年全面建成投產(chǎn),預(yù)計(jì)產(chǎn)能8GWh。2020年9月,廣汽集團(tuán)內(nèi)部孵化巨灣技研,2021年7月獲數(shù)億元Pre-A輪融資。其產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投資30億元,建成后預(yù)計(jì)產(chǎn)能8Gwh,于2023年全面建成投產(chǎn),主要從事超級(jí)快充電芯、下一代新型儲(chǔ)能器件及PACK集成系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)。
在動(dòng)力電池領(lǐng)域,廣汽集團(tuán)同時(shí)布局了電芯、電池包和BMS系統(tǒng)三大方向。電芯方面主要布局海綿硅負(fù)極片電池技術(shù)和超級(jí)快充技術(shù);BMS系統(tǒng)主要布局在域控制器和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用能力;而電池包則注重安全性、輕量化以及高集成、低成本。
彈匣電池技術(shù)主打安全性、高集成和低成本:①?gòu)椣浑姵刂饕谄浒乃拇蠛诵募夹g(shù):超高耐熱穩(wěn)定的電芯、超強(qiáng)隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷系統(tǒng)以及全時(shí)管控的第五代電池管理系統(tǒng),使用該技術(shù)的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池整包均能夠通過(guò)針刺熱擴(kuò)散試驗(yàn)。②搭載彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的電池包,相對(duì)于同類(lèi)普通電池包,體積能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本下降10%。
海綿硅負(fù)極片電池技術(shù)主打續(xù)航長(zhǎng):海綿硅負(fù)極充放電過(guò)程中不會(huì)碎裂,且能儲(chǔ)存更多的能量。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)鋰離子電池單體電芯體積減小20%,重量減輕14%,且未來(lái)可達(dá)一半以上;還可以延長(zhǎng)電池使用壽命、提高鋰離子電池可靠性。目前該款電池能量密度可達(dá)280Wh/kg,搭載該技術(shù)的廣汽埃安AIONLX續(xù)航超過(guò)1000km。
超級(jí)快充電池技術(shù)主打補(bǔ)能快:超級(jí)快充電池技術(shù)使用新型導(dǎo)電材料,在電池材料中加入石墨烯添加劑,搭建高效的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),提高電極材料導(dǎo)電能力;采用涂覆陶瓷隔膜和新型高功率電解液,提高電池的倍率性能和熱穩(wěn)定性。6C高倍率快速充電可以實(shí)現(xiàn)0%-80%電量充電時(shí)間8分鐘,今年9月首次搭載在廣汽埃安AIONV上。
3.4趨勢(shì)分析
我們判斷,隨著主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)后,會(huì)逐步呈現(xiàn)以下趨勢(shì):
車(chē)輛端:自研自產(chǎn)和外部采購(gòu)對(duì)抗競(jìng)爭(zhēng)。
對(duì)主機(jī)廠而言,電池完全外采會(huì)降低對(duì)供應(yīng)鏈的把控能力,而在進(jìn)入電池行業(yè)的前期完全內(nèi)供,則有可能面臨技術(shù)不成熟以及產(chǎn)能不足的問(wèn)題,也不利于產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的保持。
考慮到主機(jī)廠在供應(yīng)鏈方面經(jīng)驗(yàn)豐富、理解深刻,我們認(rèn)為,未來(lái)在主機(jī)廠采購(gòu)動(dòng)力電池時(shí),會(huì)形成自研自產(chǎn)和外部采購(gòu)動(dòng)力電池對(duì)抗競(jìng)爭(zhēng)、共同進(jìn)步的局面。
電池端:降低成本→拓展客戶→豐富場(chǎng)景。
對(duì)于主機(jī)廠旗下的動(dòng)力電池子公司,我們認(rèn)為,未來(lái)可以發(fā)揮背靠主機(jī)廠的優(yōu)勢(shì),在起步階段通過(guò)自供電池保證裝機(jī)量,積累研發(fā)和工藝經(jīng)驗(yàn),整合產(chǎn)業(yè)鏈,降低成本。
隨著企業(yè)的發(fā)展、產(chǎn)能的擴(kuò)張和產(chǎn)品力的增加,可以逐步外拓客戶,外供其他主機(jī)廠。
企業(yè)成熟時(shí)則可以進(jìn)一步拓展產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景,從動(dòng)力電池領(lǐng)域走向儲(chǔ)能和消費(fèi)電子等其他領(lǐng)域。
四、影響分析:主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)如何影響行業(yè)格局?
4.1對(duì)動(dòng)力電池企業(yè)的影響
我們認(rèn)為,主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè),二線的動(dòng)力電池企業(yè)會(huì)首先承受較大沖擊,行業(yè)格局會(huì)因此變化;而龍頭電池企業(yè),如寧德時(shí)代等,因?yàn)檠邪l(fā)和工藝經(jīng)驗(yàn)豐富,且深度綁定和配套多家下游車(chē)企,在同主機(jī)廠自研自產(chǎn)電池的競(jìng)爭(zhēng)中還能保持一定份額。
動(dòng)力電池作為產(chǎn)業(yè)鏈的中游,下游客戶的需求會(huì)直接影響到企業(yè)的裝機(jī)量。且動(dòng)力電池行業(yè)集中度較高,根據(jù)2021年上半年裝機(jī)量的數(shù)據(jù),第3-5名電池企業(yè)占比為5%-9%,第5名以后的電池企業(yè)占比均不到2%。因此,主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè),伴隨產(chǎn)品的應(yīng)用和產(chǎn)能的提升,會(huì)首先對(duì)二線動(dòng)力電池企業(yè)造成沖擊。
對(duì)于即將自研自產(chǎn)動(dòng)力電池的廣汽集團(tuán),我們用2021年上半年廣汽埃安的動(dòng)力電池裝機(jī)量進(jìn)行了測(cè)算:如果2021年上半年廣汽埃安的電池有一半為自供,則廣汽集團(tuán)的電池裝機(jī)量可排入國(guó)內(nèi)第6,穩(wěn)居第二梯隊(duì);如果廣汽埃安的電池全部為自供,則廣汽集團(tuán)的電池裝機(jī)量會(huì)比較接近國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量的TOP5。
我們認(rèn)為,主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)后,伴隨著成本的降低和產(chǎn)品的成熟,后續(xù)有望持續(xù)擴(kuò)張,沖進(jìn)一線梯隊(duì)。
以蜂巢能源為例,目前的市占率持續(xù)攀升,有望沖擊一線梯隊(duì)。2020年蜂巢能源國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池市占率排名為第13,而到2021年1-7月,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池累計(jì)裝機(jī)占比排名已經(jīng)攀升到第7位,后續(xù)伴隨長(zhǎng)城新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的提升和外供客戶的拓展,蜂巢能源有望在2021年達(dá)成沖擊國(guó)內(nèi)裝機(jī)量TOP5的目標(biāo)。
此外,由于新能源汽車(chē)高增長(zhǎng),鋰電池存在缺口,近期裝車(chē)量以及行業(yè)格局主要受產(chǎn)能限制;隨著產(chǎn)能的充分釋放,未來(lái)裝車(chē)量和行業(yè)格局會(huì)與下游客戶配套情況關(guān)系更為緊密。因此,下游的主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè),此消彼長(zhǎng)間會(huì)為動(dòng)力電池廠商未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)格局帶來(lái)更大的變數(shù)。
4.2對(duì)上下游企業(yè)的影響
我們認(rèn)為,主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè),上下游產(chǎn)業(yè)鏈或因此受益。
產(chǎn)業(yè)鏈上游:①主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè),鋰電設(shè)備企業(yè)或因?yàn)橹鳈C(jī)廠投資電池產(chǎn)線而受益;②原材料、正負(fù)極材料、隔膜、電解液等企業(yè)或因?yàn)橹鳈C(jī)廠擴(kuò)張電池產(chǎn)能而受益。
產(chǎn)業(yè)鏈下游:①主機(jī)廠進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè),可以保證電池供應(yīng)的穩(wěn)定性;②自研自產(chǎn)電池和外部采購(gòu)對(duì)抗競(jìng)爭(zhēng),有助于主機(jī)廠的成本控制;③自研的動(dòng)力電池產(chǎn)品可以更好地匹配車(chē)輛需求,提高終端產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。新能源汽車(chē)技術(shù)資訊