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21年专注锂电池定制

软包电池悄然崛起 我国会是“带头大哥”吗?

钜大LARGE  |  点击量:955次  |  2020年08月12日  

从电池行业角度来看,似乎圆柱电池和方形电池依然如日中天地占据着大部分市场,殊不知,软包电池已经在国内外不起眼的各处开始积蓄着力量……


十月二十五日,特斯拉提前一周公布Q3财报,公司交付56065辆Model3,环比上升203%,交付27710辆ModelS和ModelX,环比上升24%!


几乎就在同时,国内锂离子电池寡头CATL公布三季度财报,公司实现营收97.76亿元,同比上升72.23%;扣非净利润为12.88亿元,同比上升137.92%!


从电池行业角度来看,似乎圆柱电池和方形电池依然如日中天地占据着大部分市场,殊不知,软包电池已经在国内外不起眼的各处开始积蓄着力量……


松下和特斯拉缘系十年,圆柱电池终将日薄西山


十年前,国内还在过春节的时候,远在北美的ElonMusk(特斯拉创始人之一)购得第一辆TeslaRoadste,也成为了特斯拉交付的第一辆电动跑车,彼时,谁也不会想到,此举从此拉开了锂离子电池的市场序幕。


特斯拉情系松下,圆柱电池异军突起。


2013年,双方签订4年总额高达70亿美元(约合484.11亿元)的合约。


2014年九月,特斯拉创办人ElonMusk对来自世界各地的媒体说:“特斯拉的心脏就在日本!”站在他旁边的,正是日本松下副社长山田喜彦。


同年,特斯拉卖电动汽车大卖超过3万辆,松下实现2.7GWh的动力锂电池出货量,其中特斯拉的圆柱电池占2.6GWh,占据全球动力锂电池市场(2014年,11.9GWh)22%的份额!


我们分析一下特斯拉独宠松下圆柱电池的原因。


1,从电池正极材料来分类,重要分为磷酸铁锂、三元(NCA/NCM)和锰酸锂离子电池三类。


想必会有人问怎么没有钛酸锂离子电池,稍微科普一下,业内人士都了解,钛酸锂离子电池是以负极材料命名的,可与上述三类电池共同组成锂离子电池,所以没有必要分出一类,另外还有其它更多类型的电池,至今都还没有成熟的产业化,就不多做比较了。


回归正题,那么这三类电池各有优缺点,从能量密度来看,三元电池的高能量密度必然是特斯拉最想要的。


什么是三元电池,就是以NCM或NCA作为正极材料,为了逐渐满足高能量密度的要求,镍元素含量不断提高,在续航里程要求不断提升和钴价不断高的双重刺激之下,高镍体系的NCM811和NCA材料已经成为了市场追逐的热点。


众所周知,NCM811甚至NCM622直至目前还没有大规模开始,处于起步的状态,而NCA材料已经规模化生产和销售。


所以NCA体系是特斯拉当时的唯一选择,而彼时,能够规模化生产NCA电池的仅有松下一家,三星和AESC的直到最近几年才开始在NCA技术方面稍有成熟。而前段时间有爆料称,特斯拉已经在和三星SDI接洽使用三星的电池了。您看,假如爆料属实,特斯拉依然选择的是NCA技术一流的三星。


2,从电池包装分来,电池分为圆柱、方形和软包三种,从电池一致性来考虑,由于圆柱电池的规格统一,而且这种封装的锂离子电池已经具有了20年之久的量产历史,工艺相当成熟,直接使圆柱电池的一致性在当时甩了方形电池几条街。


虽然圆柱电池也有其明显的缺点,比如单体电芯的容量太小,但是由于特斯拉具有超强的电池管理技术,他可以做到将7000-8000颗18650的电芯组成模组和电池包。


2015年,特斯拉销量暴增,全球范围内超过5w辆的销量,松下圆柱电池得益于此,出货量直奔4.5GWh,犹如燎原之势的特斯拉,直接地拉动着圆柱电池的飞速上升,2016年,圆柱电池份额高达近3成!


成也特斯拉,败也特斯拉。圆柱电池最终将会被特斯拉抛弃。


其一,特斯拉和松下合作先发的21700电池将系统能量密度干到了300Wh/kg,比原18650电池多出了整整20%,从松下的动力锂离子电池单体的测试数据来看,其21700电池的体积能量密度远高于18650型电池单体,且单体电芯能量密度的提升要远高于成组后提升的20%幅度,国内也纷纷效仿。例如猛狮科技、比克电池、亿纬锂能、远东福斯特等等多家电池公司均布局了21700电池。


但至此,圆柱电池的瓶颈期也可见一斑了,从电极材料已无法提高能量密度,从安全性角度出发,21700已经是圆柱电池的极限了。


其二,从锂离子电池发展历史来看,圆柱电池只是因特斯拉的选择而出现的一种过渡性产品,全球市场的选择必然是方形电池和软包电池两种形态。


另外据悉,松下已经就Model3的产量为要挟,逼迫特斯拉接受21700电芯的涨价,使得特斯拉开始和三星SDI接洽,商讨在ModelY上使用三星方形电池的事项。


全球份额的爆发全靠着松下电池的出货支撑,不足以代表市场的选择就是圆柱电池。圆柱电池的命运,仅靠一家车企一两款车型来拉动需求的时候,也必然是它日薄西山的开始。


众神黄昏,七成江山归宁比方形电池君临天下


2014年,是锂离子电池行业诸神混战的一年。


这一年,特斯拉风头无两。而异军突起的我国市场,直接倾斜了整个电池市场的天平。国内新能源商用车搭载动力锂电池的数量占市场总额超过70%,我国完成了3.7Gwh的动力锂电池出货量,而方形电池几乎占据了所有的市场份额。


为何国内会选择方形电池?


因为商用车对动力锂电池包的容量要求非常大,动辄以数百Ah计,圆柱电池显然满足不了这么大的容量,而且,关于新能源汽车发展初期,在电池管理和模组技术上相关经验不足的我国电池公司和车企来说,大规模使用圆柱电池显然是一项巨大的技术难关。


另外,软包电池的技术也远不及LG和AESC,其最关键的铝塑膜材料甚至到现在还在被日本所垄断。


因此国内车企都不约而同地选择了方形电池,也因为此,方形电池成就了这一年的电池诸神。


这一年,比亚迪出货1.3Gwh,排国内第一,国轩高科、中航锂电、力神紧随其后,宁德时代由于只供货北汽E150和华晨宝马,出货量仅0.3GWh,排在第五。


这五家公司加起来的出货量,是国内市场总份额的70%,重要的是,他们的技术路线全是方形电池!


宁德时代的崛起,不仅受益于国内新能源市场的爆发,也得益于方形电池的开山鼻祖三星SDI在动力锂电池市场的犹豫不决。


三星SDI早在1999年就进入电池领域,2000年便已布局动力锂电池,却在长达八年的时间里平淡无奇着。


直到2008年,三星SDI与博世合资成立电池公司,从此进入德国车企的电池供应体系。


终于在后一年,宝马推出搭载三星SDI方形电池的i3,并广受欢迎,终于,打开了动力锂电池的大市场。


松下成为特斯拉独家供应商成就了松下和圆柱电池,三星SDI成为了宝马的核心供应商,却掣肘着三星的飞跃。宝马作为优秀豪华品牌,多年来只有i3和i5两款纯电动汽车型。


而另一边,2012年,华晨宝马在筹备首款高端纯电动汽车“之诺1E”时,选中了具有ATL背景的宁德时代作为合作伙伴。


“之诺1E”动力锂电池系统由宁德时代和宝马共同开发,由宁德时代制造。此后,宁德时代成为宝马集团在大中华地区唯一一家电池供应商。


同样是2014年,三星SDI只有0.6Gwh的出货量,竟不足比亚迪的一半。


而另一方面,比亚迪却依然选择自产自用的封闭生产运营模式。


在同样的市场大环境下,这一系列的因素,皆为宁德时代的崛起埋下伏笔。


2017年,宁德时代以12Gwh的出货量,占据全球销量排行榜榜首。


2018年1-九月,宁德时代就以12Gwh的装机量占据了40.86%的市场,携手比亚迪23.88%的份额,实力占据国内近七成份额,这也直接引爆方形电池份额,以22.22Gwh的装机量瓜分了75%的市场,同时,软包和圆柱电池装机量分别是3.79Gwh和3.55Gwh。


方形电池君临天下,圆柱电池跌入谷底。


宁德时代供货轩逸,破茧成蝶又一次扇动翅膀


2018年八月,宁德时代为日产轩逸纯电动汽车装机137台,系统能量密度123.78wh/kg,总装机量5.2Mwh,且全部是三元软包电池。


蝴蝶开始扇起了翅膀,为软包的崛起发出了不可忽视的信号。


其实早在四年前,宁德时代便在内部成立了研发软包电池的秘密小组,而骨干成员便是当年与宝马合作研发并配套“之诺1E”方形电池的核心专家。


行业寡头,在方形电池领域独领风骚的时候,不经意间拉开了量产软包电池的序幕,这个蝴蝶效应,可能早在2014年,就已经开始了。


2014年,软包电池巨头LG化学出货量1.5Gwh,位列全球第三,而彼时,排在其前面的是另一家软包电池供应商——AESC。


说起AESC,也是一段风风雨雨,大起大落。


早在2007年,日产和NEC合资成立了动力锂电池公司AESC,为了最快速度地实现装车,AESC直接把NEC用在手机产品上的软包电池做到了符合车规级标准。


2010年,全球真正意义上大规模量产的纯电动汽车日产Leaf一经推出便广受欢迎,到2015年累计销量超过20万,而每辆Leaf上装机电池也有24Kwh升级到30Kwh,就这样成就了AESC的辉煌,也把软包推向了有史以来的最高潮。


2014这一年,全球前三电池供应商,软包独占其二,市场份额瓜分三分之一。


所以说,成功的公司都具有敏锐的市场嗅觉性和先知性!在不影响主打方形电池的同时,宁德时代已经暗自布局了软包电池路线,在大规模上方形电池的宁德厂的一个角落里,一条软包试生产线在微弱地鼓动着蝴蝶的翅膀。


然而由于AESC的局限性,和国内市场的选择性,软包电池终究昙花一现。


2015年,特斯拉大卖,拉动松下圆柱电池实现4.5Gwh的装机新高,同时国内新能源市场大爆发,宁德时代暴增633%,比亚迪出货量也激增至3Gwh,这一年软包电池份额仅占14%,昙花一现,跌落神坛。


2016年,LG化学平平淡淡,AESC自产自销,软包全球份额跌至8%。


触底反弹也就从2017年开始了。这一年,LG化学拿下日产Leaf和雷诺Zoe配套订单,雪佛兰Volt和Bolt也大卖,使得LGC软包电池装机量激增200%,达4.5Gwh,另一边AESC虽然由于技术路线以及运营方式等问题开始走下坡路,但也有1Gwh的牌面支撑着,同时我国市场软包电池的回温,使软包电池在全球市场份额抢占到近20%之多!


都2018年了,软包电池终于星火燎原,遍地开花了


其实仔细研读近三年来国内装机量前十的电池公司,会发现一个很有意思的现象。有些一线公司跌落至谷底,而有一些公司从默默无名的地位直接跻身前十。


主打方形电池的依然雄踞一二,主打圆柱电池的沃特玛消失了,比克电池依然不温不火在5、6名次徘徊,更加有意思的是,主打软包电池的孚能科技从第七晋升至第四,万向从21名跃升至第八,榜上无名的捷威动力跻身第十,前十内其它公司均是以软包产品为主的,另外排名第一、第三和第五的宁德时代、国轩高科和力神均承担着国家高能量密度锂离子电池电芯研发的项目,且不约而同的选择都是软包路线。


细心的人不难发现,软包电池已经开始被注入了资本了。


今年五月,孚能科技宣布完成了C2轮融资,累计融资超10亿美元,筹得的资金将用于加速扩张其全球汽车电池生产基础设施,并正式启动了欧洲生产中心项目;


七月,复星国际(00656)宣布通过旗下复星高科及基金,向天津市捷威动力工业有限公司投资,为其产量规模扩充和开拓海外市场补充“弹药”;


八月,远景集团宣布将控股日产汽车旗下电动电池业务和生产基地AESC,同时收购日本电气旗下的电池电极生产业务公司NEC能源元器的全部股权。


值得一提的是远景收购AESC,这是国内软包技术开花的一大步,为何这么说,这里就不多赘述了,我会在接下来的文章仔细给大家分析。


继续看今年还开了什么花儿。


七月十九日,韩联社报道称LG化学将在华投资约20亿美元,在我国南京新建一座动力锂电池厂,明年十月正式投产。此后,产量将逐步提升,直到2023年扩大到年产32GWh。这是LG化学在我国建设的第二座动力锂电池厂,第一座厂已经转卖给吉利汽车,目前年产2GWh,消息称未来吉利还将扩建两条生产线,并仍旧采用LG技术路线的软包电池。


八月十日,亿纬锂能公布通告,称正式与戴姆勒集团签订《供货协议》,将向这家全球最大的豪华车巨头供应软包动力锂电池一直至2027年十二月三十一日。这是国内成为继宁德时代之后,第二家进入戴姆勒供应链体系的动力锂电池公司。


九月六日,工信部公布了2018年第9批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,微宏动力配套一款长安牌SC7003AKBE纯电动轿车入围,系统能量密度为125Wh/kg,综合工况续航里程达到351公里。此前微宏动力只为客车配套,这是首次配套乘用车。


不仅是电池公司,主机厂也开始纷纷投入软包的阵营。2014年,作为软包电池最辉煌的一年,国内仅北汽、江淮和奇瑞等几家搭载软包电池,而在今年,搭载软包电池的车企除了以上还包括了上汽、通用、吉利、长城、众泰、知豆、江铃、长安、宇通、福田、金龙、东风一汽等数十家!


软包蚕食方形崛起势在必行


说出这样肯定的话,想必会有大部分质疑声。其实上述的言论已经表明软包的崛起势在必行了。


纵观锂离子电池发展近十年,选择何种产品形态,本质上是由技术层面来决定,从能量密度、续航里程,安全性以及成本来看,方形电池和软包电池是最终的电池形态,圆柱电池会逐渐退出历史的舞台。


而在实现力度方面,产品形态的选择直接由终端来决断,特斯拉成就了松下圆柱时代,日产LEAF成就了AESC的软包辉煌,而宝马、吉利、宇通、东风等国内偏爱方形电池的主机厂共同把宁德时代送上了神坛。


不难发现,AESC的蛋糕已被LG瓜分,主打方形电池三星SDI也疲于和LGC的竞争,国内寡头宁德时代早早布局软包电池,今年的装机5.2Mwh的软包也正式表明其向方形电池份额的蚕食的开始,国内前十公司与软包有关系的已占8家,曾经的软包巨头AESC也被国内收购并计划2019年底量产软包811并设计产量达20Gwh,2018年,软包电池国内及全球份额均有回温之势,蚕食方形已经开始。


最后送上一句,松下假如不再被特斯拉作为独家供应体系,圆柱电池该如何自处?LGC软包假如抢占了三星SDI市场份额,三星还如何选择?方形寡头宁德时代一旦转型软包,即使只是小部分转型,都会撼动国内电池市场格局,其它经营软包电池的公司该如何生存?远景收购的AESC假如再现往年的辉煌,软包格局是否就此奠定?


众说纷纭,最终还是看市场的选择,曾经有位著名的公司家说过,市场从来不以人的意志为导向。


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