钜大LARGE | 点击量:280次 | 2023年03月02日
动力锂电池战国时代,谁能继续存活?
TSLA、比亚迪同一时间宣布召回多款电动汽车型;CATL挖华为墙角入局换电市场,电动汽车市场是否会变天?
2022年四月二十九日,比亚迪备案要回9663辆2021年九月二日至2022年三月十四日生产的唐DM车型电动汽车。因为这部分车辆的动力锂电池包托盘由于制造原因,托盘透气阀安装面不平整,有进水风险,可能造成动力锂电池系统电气回路故障。
根据比亚迪四月产销快报来看,公司已经全面停产燃油汽车,专注新能源车生产,然而还不到一个月,比亚迪就因其电池系统故障召回车辆,不免令市场担心其营收水平是否会因此受到影响。
01
战国时代
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
1995年二月,在北京有色金属研究总院旗下,比格电池有限公司工作的王传福,辞职下海,创立了比亚迪。
同一年,王传福将公司生产的电池送到无绳电话制造商大霸试用,凭借极高的性价比,大深感满意,并将比亚迪介绍给三洋。由此可见,比亚迪发家业务其实就是电池,只不过最初是给手机制造电池。4年后,又有一家新公司介入电池领域,也是从手机开始,同样发展成业内头部公司,即CATL。
只是王传福没想到,自己坚持了超20年的电池技术,让这个比自己成立还晚4年的CATL,只用7年就掌握了。
据EVsales统计,2016到2020年全球的新能源汽车销量上升258万辆,复合年均增速为37.08%;我国的新能源汽车销量上升104万辆,复合年均增速为32.94%,全球和我国的新能源汽车市场均呈现高速发展。
动力锂电池作为新能源汽车的动力来源,其市场规模随新能源汽车销量的上升呈现扩大态势。2016到2020年全球的动力锂电池出货量由40.52GWh上升到193GWh,复合年均上升率分别为36.6%;我国的动力锂电池出货量由30.5GWh上升到80GWh,复合年均上升率为21.3%。
受益于新能源汽车的快速发展我国的动力锂电池装机量从2016年到2020年呈现高速上升的态势。据GGII统计,动力锂电池的装机量从2016年的28.2GWh上升到2020年的62.9GWh,复合年均上升率为17.40%。
CATL行业龙头地位逐步确立,国内装机量从2016年的6.72GWh上升到2019年的32.3GWh,市场份额从24%上升到51.8%。2020年受疫情影响,装机量和市场份额虽略有降低,但其龙头地位依然稳固。
比亚迪由于电池不对外开放,虽然2016到2018年装机量显著提升,但是从18年开始装机量逐年走低,其市场份额也从20%减少到14.3%。直至2021年,比亚迪国内新能源汽车销量和动力锂电池装机量才再次迎来上升,其市场份额重回20%以上。
除了这两家公司外,2020和2021年(前十一月)国内动力锂电池装机量排名前十名的公司还有国轩高科、亿纬锂能、孚能科技、欣旺达、瑞浦能源、中创新航(原中航锂电)、蜂巢能源、捷威动力、塔菲尔和力神电池。
此外,鹏辉能源近几年市场份额提升明显,万向A123在48V电池领域市占率较高。以上这12家二线动力锂电池公司的市场份额近几年经历了较大起伏。2021年前11个月,受新能源汽车销量的爆发式上升的影响,二线电池公司装机量同比上升约69%,市场份额略有降低。
在二线公司中,国轩高科和孚能科技的市场份额一直处于市场中游的地位,能够跟随市场发展;中创新航近几年发展迅猛,排名处于行业上游水平;蜂巢能源从长城汽车剥离出来后,积极开拓新能源汽车客户,实现了装机量的大幅提升。
亿纬锂能和欣旺达,从传统的消费类电池业务切入汽车动力锂电池业务,装机量稳步提升;瑞浦能源、鹏辉能源、捷威动力、塔菲尔等进入一些主机厂核心供应体系,排名有不同程度的上升或下降;万向则深耕48V领域,产品进入知名主机厂供应链。
现阶段,二线厂商扩产势头明显,产品线呈多元布局趋势,从2020年国内的供货结构可以看出,亿纬锂能、国轩高科、瑞浦能源、中创新航、力神电池在三元和铁锂方面均有出货,未来电池行业有望进入战国时代,最先可能发生的变局,就是二线厂商集体围剿CATL和比亚迪电池市占率。
02
家家有本难念的经
在汽车电池战国时代,CATL毕竟具有规模优势,且客户涵盖业内头部公司,但是比亚迪除了自销外,供货车企数量较低。假如将CATL看做市场经济,那么比亚迪目前还处于小农经济时期,正在逐步拓展电池产品潜在客户。
比亚迪目前的经营结构,虽然可以极力保证本公司整车产量,不会因为电池供应不足导致减产,更不会出现王传福去CATL门前一哭二闹三上吊的情形,但也间接提升公司运营难度。
比如此次比亚迪电动汽车召回事件,虽然公司免费为问题车辆更换电池包的处理方式很有诚意,但也会进一步降低电池业务盈利能力,而且从公司动力锂电池装机量国内市占率来看,比亚迪2016年至2021年前11个月市占率波动较大,也间接证明该业务模块抗风险能力较低。
而比亚迪电池业务重要竞争对手,CATL近期引入华为智能汽车解决方法BU智能车控领域总经理蔡建永,负责CTC电池底盘一体化业务,正式进入动力锂电池3.0时代。但在此之前,领跑已经先于CATL将CTC产品推向市场,换言之,CATL居然在技术上落后于二线厂商。
体现在二级市场,CATL股价几近腰斩,从2021年十二月687元每股的高价,跌至五月五日收盘的376元每股,跌幅超45%。
CTC(cell-to-chassis)技术,是将电池、底盘和下车身集成设计,减少冗余的结构设计,有效减少零部件数量,在提升空间利用率和系统比能的同时,车身和电池结构可以互补,使电池抗冲击能力,及车身扭转刚度得到大幅度提升。
这种技术的目标,和比亚迪刚出的刀片电池有异曲同工之妙。今年二月二十二日,比亚迪在互动平台和投资者互动时回复称,公司电动汽车型已经全面搭载刀片电池,充放电可达3000次以上。
据此计算,即便每天都完全充放电一次,刀片电池也可以使用8年,而大多数电动汽车都用在短途通勤上,即使是以实际通勤距离500公里来看,完全充放电一次的周期大概在2-3天,刀片电池的使用周期通常情况下可维持在15年,而多数人换车周期顶线,也不过15年,即比亚迪的刀片电池足以应对电动汽车的使用周期,除非出现此次召回事件中存在的问题。
或许是因为比亚迪刀片电池还具有一定先进性,以及整车生产运营模式,较CATL单一的电池生产更具多元性,公司股价最大跌幅仅是CATL的二分之一,即股价下跌23%。
03
动力锂电池未来方向
从二级市场来看,同样为动力锂电池重要生产商,比亚迪的股价比CATL更抗跌。除了公司业务更多元之外,公司的刀片电池本身就开创了动力锂电池新结构。
目前市场上主流动力锂电池以4680电池、CTP/CTC技术及刀片电池为主。结构创新以大容量、高集成为核心,4680、CTP、CTC等为方向。
其中4680大圆柱电池,TSLA已成功在2022年Q1量产落地,大圆柱将带动高镍正极+硅碳负极+碳纳米管导电剂+大圆柱结构件+新型锂盐需求。
CTP技术无模组化,可提高能量密度20%、降本10%,2021年宁德、比亚迪已成熟推广,CATLCTP3.0、4.0技术开发中,将推动电池能量密度进一步提升,CTC则有望在2025年量产,只是不了解届时采用零跑CTC技术的动力锂电池,会不会已经抢了CATL的蛋糕。
除结构上的变化外,电池化学体系升级也迫在眉睫,三元高镍化大势所趋,2021年份额已提升至40%,且海外车企纯电动化平台推出,高镍占比进一步提升。2023年,超高镍正极将大规模量产,电池端宁德、材料端容百率先布局。
磷酸锰铁锂为磷酸铁锂升级方向,具备铁锂优势同时,可提升能量密度20%,但导电性差、工艺难,壁垒高,目前电池端宁德、材料端德方进展较快,我们预计2023年上半年大规模量产,此外CATL提出M3P新技术路线,也可能成为未来新方向。
不过比较钠离子电池和固态电池,上述升级都不足以颠覆动力锂电池行业。CATL去年推出的钠离子电池,目前远远领先同行。虽然公司动力锂电池单体密度尚在160Wh/kg,但是第二代电池预计将达到200Wh/kg,和铁锂电池相当,系统集成效率可达80%以上,甚至略高于铁锂和三元电池。
另外,钠离子电池在快充、低温性能、安全性及循环寿命上均有良好表现。宁德钠电池可叠加AB系统解决方法,应用场景广阔,公司预计23年可大规模量产。
而另一种具有颠覆性意义的固态电池,目前全球各大厂商研发进度相差不大。日本虽然是最先研发的国家,但相关专利数量达到916项,目前已研制出400Wh/L全固态电池,并完成中试阶段电池样品,2020年实现固态硫化物电池商业化。
我国和美国处于第二梯队,我国2020年一月成功开发多体系硫化物固体电解质,锗系和卤族元素系固体电解质,已经实现了中试批量生产;美国SEEO、IonicMaterials等多家公司,2019年收到多家海外车企投资,正全力研发高性能固态电池。
其他国家,韩国电池龙头公司联手建立1000亿韩元基金从事固态电池技术研发;德国政府在资金上给予研发支持,出资10亿欧元用于开发下一代固态电池。
伴随动力锂电池产品的推陈出新,以及各类利好政策不断公布,电动汽车行业整体发展必然越来越好,只是部分中小公司技术迭代较慢,必然会导致公司发展落后于行业发展,从而被淘汰,比亚迪、CATL已经有一定护城河,二线厂商中正在建立自己的护城河,比如CTC技术领先的零跑,而随大流的厂商,2025年后恐怕将面对第一波次淘汰。