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钛媒体 2021-12-08

锂电池原料暴涨,宁德时代、蔚来们如何寻求突破?

文丨谈擎说 AI ,作者丨郑开车

近日,能源市场调研机构 SNE Research 发布了今年 10 月全球动力电池装机容量数据和排名,其中有两个值得注意的地方,如下:

一是 77.8% 的市场份额被前五名企业(宁德时代、LG、松下、比亚迪、SKI)牢牢占据。二是 " 第二梯队 " 的新晋公司加快追赶脚步,位次发生明显变化,比如,国轩高科首次超越中创新航,跻身榜单第七;亿纬锂能则取代远景 AESC 首次上榜,位居第十。

这表明,在产能不及需求的背景下,第二梯队的企业找到了壮大自身的机会。在未来,万亿市值的宁德时代是否会延续过去的优势,还是面临着其他企业更强的挑战,电池主流技术路线的变更会对行业格局产生哪些影响?这些问题关乎电动车行业的未来。

电池价格震荡 + 结构电池组趋势,车企有必要 " 自造 " 电池吗?

碳中和、碳达峰背景下,我国大力发展新能源汽车的总体方向早已明确。据多家调研机构预测,2025 年中国新能源汽车销量约为 800 万辆,2030 年约为 1600 万辆。

需求驱动之下,很多电池厂商订单暴增,且有扩产计划。比如,亿纬锂能在公告中表示,现有生产线已满负荷运转,今年仍将供不应求。蜂巢能源董事长杨红新透露,当前行业电池缺口在 30%-50% 左右。

本来是增量市场,电池厂商应该一起 " 吃肉喝汤 " 才对,但是在某些因素的影响下,电池行业似乎已经有了某种类似 " 内卷 " 的迹象,部分车企和电池厂商利润下降甚至出现亏损。

比如,宁德时代在 2016 年的利润率达到惊人的 44.84%,而今年上半年下滑到 26.56%。第二梯队更惨,孚能科技今年第三季度亏损 1.9 亿元,欣旺达归母净利润则同比下降 88.81%。

在谈擎说 AI 看来,电池在市场上供不应求和部分电池厂商亏损,这两种现象之所以同时出现,背后的原因其实不复杂,但更值得注意的是,这种现象可能也反映出整车厂对于 " 自造 " 电池的渴望。

首先,从市场供需的基本面看,今年我国电动车市场需求大幅上升,导致电池厂商纷纷扩建工厂、提高产能,进而引起原材料供不应求和价格上涨,原材料涨价后,势必会导致下游电池厂商和车企的利润随之下降。

其次," 第二梯队 " 的电池厂商在车企 " 扶持 " 下正在迅速成长,后者扩大产能亦增加了对原材料的需求。例如,亿纬锂能提出 2025 年动力 + 储能 200GWh 以上的产能规划,相较于去年增加了近 10 倍。

从电动车企业自身的角度看,车企对电池厂商的依赖很强,很多车企都在寻求降低对电池厂商的依赖的办法,从而通过提高议价权来适当降低电池采购成本," 第二梯队 " 的电池厂商就有了获取订单和快速成长的机会。

据悉,今年 1 月,吉利控股战略投资孚能科技。2 月底,孚能科技称与奔驰合作项目 SOP,也在本年度顺利量产。今年 4 月 6 日,大众中国战略投资国轩高科,并获证监会核准。二线电池厂商的快速壮大,也刚好能够解释其市场份额排名发生的剧烈变动。

对电动车来说,动力电池是基本部件,甚至比芯片更重要,因此缺电池比缺芯片更要命。于是,在电池的供应焦虑下,整车厂动起了 " 自造 " 电池的心思。

电池产业经过多年的技术积淀,已经形成了较深的竞争壁垒,除了靠电池起家的比亚迪,其他大部分车企都非常依赖宁德时代为首的电池供应商。可是在当下,整车厂现阶段开始造电池虽然看似荒唐,却也合乎逻辑。

两个月前,受电池原材料价格上涨影响,部分本来毛利就不高的二、三线小电池厂商也开始提价。宁德时代这样的巨头为了压制小厂而降低利润,本来利润相对较低的 " 第二梯队 " 电池厂商的劣势就凸显出来,除了接受亏损或者涨价,别无他选。

有业内人士称,原先表态坚持不调涨 2022 年锂电池合约价格的一线电池厂,已经通知客户重新协议价格。对于已签订合约的客户,临时涨价虽然 " 不厚道 ",但整个市场的行情已然如此,迫于交付压力,车企也只好暂且接受。

事实上,很多车企已经意识到,电池占据整车小一半的成本,只有自己掌握电池技术和生产线,才能抵抗原材料价格大幅波动的风险

比如,广汽集团 4 月 9 日宣布自研动力电池系统。而更早之前,长城、特斯拉、大众等车企都宣称将自建电池厂,或许未来像比亚迪这样兼顾电池生产和整车制造的企业会更多。

除了降低电池采购成本和抵御电池供货风险的考量,电池技术的未来进阶方向也成为车企 " 自造 " 电池的重要原因。

在未来,当续航焦虑不再是电池的短板后,车企会想办法降低电池封装的重量以增加续航,一种被业界广泛认可的改良方法是,让电池的封装和车企的底盘高度适配,甚至融合为一体。这种想法并不是空穴来风,在航空领域中,就有将飞机机翼打造为燃料箱,从而节省燃料箱空间的先例。

受此启发,特斯拉已经在建造可作为车身结构的电池组。据 electrek 报道称,特斯拉已推出采用 4680 电芯的 " 结构性电池组 ",并计划在柏林超级工厂的新平台上将结构电池组用于 Model Y。

谈擎说 AI 认为,由于宁德时代、比亚迪对于上游矿企、原材料供应商的向上一体化布局比较充分,短期内车企自造电池可能难以追赶最前沿的技术水平,也难以形成规模化优势。但电池技术还处在不断地优化迭代当中,并且远未到达瓶颈期,结构性电池组的流行,成为主机厂开始尝试切入电池技术的一个契机。

电池的未来:超高续航 " 配方 " 与下沉市场的钠电池

如果只看锂电池,其未来的发展方向是比较清晰的,除了上文所说的结合车身结构进行 " 形变 " 的改进,还可以继续提高能量密度,改变电池的 " 质地 ",优化现有产品的生产成本。比如正极材料的磷酸铁锂与三元材料之争,或是隔膜工艺与电解液溶质的选择,都是基于能量密度和成本的考量。

磷酸铁锂和三元锂是目前主流的两种正极材料,二者的优劣也很明显,磷酸铁锂电池寿命更长,更便宜,但能量密度较低;三元锂能量密度更高,但稳定性差,寿命也较短。

比亚迪的刀片电池和宁德时代的 CTP 技术本质上都是一种电芯成组方式的改良,用于磷酸铁锂电池后能够提高能量密度,在一定程度上弥补了磷酸铁锂的短板,这也是磷酸铁锂在当前被广泛采用的主要原因。

但是,三元锂的故事显然也还在续写中,并且有着在综合性能上再次超越磷酸铁锂的可能性。

三元锂的两种主流配方是镍钴锰(NCM)和镍钴铝(NCA),无论哪种配方,更高占比的镍元素是提高能量密度的关键,而钴的作用是抑制镍离子发生混乱,从而提高稳定性和延长寿命。由于钴是一种有毒的稀有金属,价格昂贵产量有限,所以有些企业已经开始开发低钴和无钴的 " 三元锂 "。

比如,特斯拉一直致力于从降钴到去钴的研发,其目标是在下一代产品将钴含量降到 3%。而长城旗下的蜂巢能源已经研发出无钴电池,并且在今年 8 月份量产装车。

三元锂安全性的提高不仅可以从改良正极材料的化学 " 配方 " 上着手,还可以改变电解液的物理形态,也就是将电解液从液态改良为半固态、再到全固态。固态电解质电池的特点是不容易泄露,可以使用锂金属负极,从而进一步提升能量密度,因此也是我国很多企业的研发重点。

例如,蔚来将于明年四季度量产的 ET7,在发布会上蔚来宣称将采用一种半固态电池,容量为 150kWh 的半固态电池,能够让 ET7 的续航突破 1000km。据天眼查 APP 查询,蔚来高级副总裁曾澍湘在卫蓝新能源担任董事,所以这项技术有可能来自卫蓝新能源。

无独有偶,1 月 13 日,智己汽车宣布将全系标配 93kWh 和高配 115kWh 掺硅补锂电池,该电池拥有 300wh/kg 超高单体能量密度,实现在全架构带宽内近 1000km 的续航。

那么,三元锂在 " 固态化 " 之后是否将取代磷酸铁锂呢?事实上,电池的能量密度只是其中一个维度,在续航焦虑得以解决后,发力成本更低的电池技术反而更实际,也有利于电动车向下沉市场全面渗透。

据了解,比亚迪唐 DM 更换电池需要约 6 万元人民币,荣威 eRX5 更换电池需要约 8 万元人民币,蔚来 ES8 更换电池需要约 10 万元人民币。曾有报道,奇瑞在 4S 店更换电池的费用高达 6.9 万,而 4S 店同款新车售价却只有 5.8 万,换电池的费用竟然比买一辆新车还贵。

显然,对于现有主流电池的改良主要是提升能量密度,提高续航里程,而难以兼顾到成本优势,所以新势力通常都是中高端车型起家。

事实上,电池是关乎安全和续航的基本配置,无法减配,低端车型想降低成本不得不降低关乎智能化体验的配置,可如此一来,电动车相比成熟燃油车的优势就不够明显。也就是说,电池价格偏高是阻碍电动车市场下沉的一大原因。

在降低成本方面,钠电池是一个很不错的方向。因为钠元素储量丰富价格低廉,如果将来技术成熟,将很有可能进一步降低电池售价。更重要的是,钠离子电池的低温性能要远高于磷酸铁锂电池,有利于在寒带气候地区普及电动车。

据新能源汽车国家检测与管理平台披露,今年前三季度,东北地区已销售的乘用车中,燃油车占比高达 92.8%,新能源汽车包括纯电动和插电式混合动力汽车共计占比 2.8%。

事实上,目前我国新能源汽车主要聚集区域为江浙沪、珠江三角洲以及京津冀地区,新能源汽车不太受到东北地区人民的欢迎。原因很现实,一到冬天,电动车就变成了 " 电动爹 ",出行半径大幅缩小。

此外,从新能源汽车主要销售地区也可以看出,当前电动车市场主要集中在消费能力最强的一线城市。

所以当前汽车动力电池的痛点很明确,一是贵,二是不耐低温。于是更便宜,更好低温性能的钠电池技术有了成长的机会,也有助于缓解整车厂因电池价格暴涨所导致的交付压力。

据前瞻产业研究院《中国钠离子电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示,中国已有包括宁德时代、欣旺达、中国长城在内的六家企业对钠离子电池进行产品开发并取得相关专利。

《报告》显示,宁德时代第一代钠离子电池的电芯单体能量密度已经达到了 160Wh/kg。另一家电池企业中科海钠也在今年宣布,与华阳集团共同建设年产 2000 吨的钠离子电池正负极材料生产基地。

由此可见,在动力电池领域,我国不仅在当下处于全球领先的地位,既有比亚迪、宁德时代这样的巨头,也有众多 " 第二梯队 " 的企业在增量市场中寻求追赶的机会,以及多种电池技术突破的方向。

电池的故事远没有结束,车企对下沉市场的争夺在一定程度上取决于更廉价、更耐低温的电池技术突破。

钛媒体作者介绍:谈擎说 AI,左拐新能源汽车,右拐智能驾驶,有深度,有温度,作者郑开车,转载请保留版权信息。】

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