动力电池,鏖战进行时
2021-12-09章栩
章栩
全球碳中和目标确立,新能源汽车产业前景看好,而研发始终是涉足动力电池的企业重心所在,动力电池的技术迭代变化决定了谁拥有技术优势即谁具有赢家之态。当前动力电池面临综合性能提升的诉求,但确也遭遇材料属性限制、工艺待优化、成本高企等难点。业界人士普遍认为,具有最优综合性能且可持续升级的动力电池将长时间占据所在领域主导角色,以硬核技术鏖战广阔市场方有胜算。
“安全”“容量”“充电”
能源是人类社会发展的重要物质基础,电池的发展史即是人类不断探索能源利用率极限的历史。电池行业的数次技术革命均影响深远,比如1870年的铅酸电池、1900年的镍镉电池、1930年的碱性电池、1960年的镍氢电池、1990年的锂离子电池及后来的锂金属电池。目前动力电池的技术矩阵里包括磷酸铁锂刀片电池、高镍电池、无钴电池、半固态电池等诸多品类,无不聚焦能量密度与安全性能等指标加速演进,只求实现更安全可靠、更高能量密度、更长续驶里程、更久寿命。
电动汽车产业想要持续向好发展,必须解决好动力电池的问题,核心直指三大关键——“安全”“容量”“充电”。这造成了不同企业的战略侧重点与技术路线不同,“就技术路线而言,国外电池公司更倾向于在能量密度和电池性能方面下功夫,他们主打三元锂电池;而国内领先企业除三元锂电池外,也在着重布局磷酸铁锂领域,并处于明显领先地位。”
一般而言,高镍体系适用城际长续航,铁锂体系更满足市内短途——多类型的需求场景使得动力电池在功率、安全等性能上的改善允许研发时做一定比例的妥协调整,整体演进相对多元,以至于有人不无调侃地将“更优越的性能、更低的成本、更好的安全性”称为动力电池发展过程中的“不可能三角”。这也决定了在未来相当长的一段时间内,车企与动力电池企业之间的竞合关系还将不断地找寻平衡点。有相当部分的整车企业亲身下场介入动力电池领域,中关村新型电池技术创新联盟秘书长、电池百人会理事长于清教对此指出,“随着市场规模的大幅增长,汽车产业链的整零关系会发生较大改变,在这个过程中,整车企业自然会加强对上游供应商的控制力度,在保障供应稳定的同时,最大限度降低成本、提升话语权与利润空间。”
此外,快充动力电池的出现与推广意味着电动汽车将具备快速便捷的补能方法,引发应用场景的革命性变化,“当电动汽车用户具备随时随地的快速补能条件,里程焦虑将不再需要推高电池容量来解决,而车载动力电池的原材料成本也将大幅降低。”
上述关键之外,动力电池于技术上的突破还在于克服低温问题,被寄予厚望的全气候电池将解决电动汽车在冬季续驶里程急剧下降、无法启动、衰减、有安全隐患等诸多顽疾,该技术已经作为驱动奥运电动汽车的核心技术之一被2022年北京冬奥运会所采用,全面面市可期。
手里有芯片VS家里有矿
新能源汽车行业向好,动力电池需求自然急剧增长。据《中国汽车产业发展年报2021》的数据,2020年我国新能源汽车销量达136.7万辆,同比增长10.9%,连续6年位居全球第一,全球销量占比44.6%;今年1-7月,我国新能源汽车产销量分别为150.4万辆和147.8万辆,均超过去年,且创下历史新高。新能源汽车企业中的中国力量已然风光,更重要的是,全球一半以上的车用动力电池产自中国。在2020年全球动力电池装机TOP10企业中,来自中国的宁德时代、比亚迪、中航锂电、远景AESC、国轩高科和亿纬锂能占据6席,与同为十强的LG能源、三星SDI和SKI三家韩系电池企业及日本的松下展开激烈竞争。以规模化供应突出、产品类型广泛、部分技术领先从而手握各大车企订单的中国动力电池企业一边密切关注车用芯片荒的情况,一边致力于在全球布局,大力买矿建厂。
体系的分立导致动力电池原材料的重点布局略有不同,锂矿、镍矿、钴矿等都是被看重的重要资源。中国动力电池企业出海有成,一是四处建厂,二便是到处“抢矿”。
前者的主因是海外需求实则占据全球动力电池总需求的三分之二,而需求端和供应端相近是成本最低、效率最高的布局方式,这便不难理解为何中国动力电池企业普遍选择在新能源汽车数量持续上涨的欧洲建厂,以便为欧洲车企就近配套。这也是欧洲市场的“硬要求”,2020年欧盟新能源汽车销量首次超过中国,去年年末的欧洲电池会议上有关人士已经表示,“2025年,欧盟将能够生产足够的电池来满足欧洲汽车工业的需求,甚至可以建立出口能力,不再需要进口电池。”其潜台词非常明确——新能源供应链本土化,在欧洲本土建厂的企业才能便利吃到这块市场“蛋糕”。事实上,近年来动力电池领域的投资与合作相当密集,中国动力电池巨头宁德时代围绕动力电池和储能业务持续发力,拟实现对产业链上下游的全面覆盖;韩国三星在中国、韩国、美国均设有动力电池工厂,为宝马、福特等车企提供产品。
后者則是中国动力电池企业出海策略的重要一环,寻求市场、寻求效率、配合全球战略的前提是寻求资源,保障不在供应链竞争中掉队。目前头部动力电池企业均已实现对上游矿产的布局,冀望在扩大产能并筑起技术护城河的同时,有充足的资源为支撑,尽享战略机遇期的发展红利。不过,按照波士顿咨询顾问公司全球合伙人谢天的说法,“目前动力电池领域的竞争格局并未完全固化,即便是领先企业也需要持续创新、大力投入以不断优化产品,来面对市场变化、科技革新和更激烈竞争所带来的挑战。”