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动力电池半年回看:疫情影响有限,头部企业竞争加剧

2020-07-03 05:19

全球汽车产业电动化转型趋势的不可阻挡,在6月10日似乎得到了一个明确的佐证。当天,美国电动汽车品牌特斯拉股价大涨,并以1901亿美元的总市值一跃超过老牌汽车巨头丰田(1812亿美元),成为全球市值最高的车企。这意味着,延续了百年的传统汽车工业正在发生历史性的变革,电动化已然为大势所趋。

在这场大规模的汽车电动化革命中,动力电池作为能源供给体、电动汽车的三大核心零部件之一,影响和决定着电动汽车每一步的发展质量。值此年中,我们回顾一下动力电池行业半年来的生存和发展状况。

01 装车量下降,行业压力加大

2020年上半年,在疫情的剧烈冲击下,新能源汽车产销量大幅下降,导致动力电池需求同步下滑,行业面临较大压力。

公开数据显示,2020年1-5月,全球新能源乘用车合计销售约66.1万辆,同比下降17%(其中特斯拉销售约12.9万辆,同比增长24%,比亚迪位列第二,销量约4.5万辆)。同期,国内新能源汽车产量为29.5万辆,同比下降39.7%,累计销量达到28.9万辆,同比下滑38.7%;其中,纯电动汽车产销均完成22.2万辆,同比分别下降42.8%和39.8%。(来源:中汽协)。

受此直接影响,动力电池市场装车量呈较大幅度下滑。

中国汽车动力电池产业创新联盟于6月初发布“新能源汽车电池产销量及装车量数据”:1-5月,我国动力电池产量累计18.2GWh,同比下降50.9%;装车量累计12.8GWh,同比累计下降45.4%;其中,三元锂电池装车量累计9.6GWh,占总装车量75.3%,同比累计下降42.2%。磷酸铁锂电池装车量累计3.1GWh,占总装车量24.1%,同比累计下降49.7%。(另外锰酸锂电池和钛酸锂电池装机量之和约为0.1GWh)

“动力电池装机量的下降,主要是新冠肺炎疫情和补贴政策退坡(部分参数进行了调整)叠加造成。” 国家新能源汽车重点研发专项总体专家组电池责任专家肖成伟研究员表示,“上半年,电池行业总体处于亏损状态,大部分企业生存艰难。亟待降低成本,提升盈利能力,同时提高安全性。” 据他预测,2020年,新能源汽车产销量估计将较去年下降20%以上。

锂离子电池上市公司欣旺达近期就一季度亏损事宜答投资者问:疫情对公司有一定持续影响,主要体现在日常防疫支出和公司客户的销量受疫情影响有不确定性。公司会采取各种办法来降本增效,抵消相关负面影响。6月23日,新的订单消息传出,日产宣布正与该公司商讨共同开发适用于混合动力车的新一代动力电池。

但占市场绝大多数的中小微企业并不具备强有力的抗风险能力。据了解,1-5月,我国新能源汽车市场共计56家动力电池企业实现装车配套,较去年同期减少5家。同时,排名前3和排名前10的动力电池企业动力电池装车量占总装车量比分别为71.7%和94.2%,行业头部企业已基本“垄断”了动力电池市场的绝大部分份额。

就不同电池类型来看,高比能三元锂电池依旧是新能源汽车尤其乘用车的首选。在市场普遍追崇高续航里程的导向下,新能源汽车偏爱高性能的三元锂电池没有太大改变。同时,磷酸铁锂电池能量密度仍有一定的提升空间,凭借成本与安全性的优势,大有抬头之势。

根据中国汽车工业协会发布的2020年5月份新能源汽车动力电池月度相关信息,从动力电池装车量来看,三元锂电池环比小幅增长,同比有所下降,磷酸铁锂电池环比和同比均呈较快下降,表现不如三元锂电池。

动力电池装机量下降的背后,是全产业链的波动。尤其三元锂电池所必需的钴材料。中国汽车战略与政策研究中心主任黄永和在谈及新能源汽车供应链问题时介绍,我国每年都从国外进口大量含钴的新能源汽车原材料,包括四氧化三钴、氢氧化钴和酸酸钴等,以及新能源汽车用高速轴承、IGBT、燃料电池堆等。这种情况下,国内关键零部件的供给就面临着卡脖子的问题了。

实际上,我国钴元素总量95%以上均来自国外,疫情下,国际供应链的影响不可避免。

据了解,近期国内三元锂电池系统含税价格在0.9-0.95元/Wh,个别电池企业的磷酸铁锂电池系统的报价低于0.7元/Wh。多数电池企业已调低销量预期,减缓生产计划。除了正极材料,人造石墨负极材料也面临需求放缓,出货量下降的态势。隔膜、电解液、铝塑膜等环节均因疫情受阻,价格受到较大波及。

从产业链上游的原材料供应,到下游市场端的需求,加上行业资源和关键技术的局部聚拢,动力电池行业上半年的确压力重重,四面皆挑战。不过,随着国内疫情趋向稳定,新能源汽车利好政策陆续出台,5月份之后,车的产销量已开始环比上升,动力电池也随之起步复苏。

02 多路线并行,技术创新未止

虽然上半年情形不容乐观,市场表现冷淡,但这并不妨碍动力电池在技术上寻求创新和突破的步伐(此处技术仅指电池技术本身)。

去年9月,宁德时代率先发布基于三元锂电池的CTP电池系统产品,至今年6月,已经有多家整车厂商宣布采购。同时,作为特斯拉的本土合作伙伴,宁德时代将批量供货磷酸铁锂电池。根据预测,宁德时代2020年综合市占率仍在50%以上。

今年3月底,比亚迪首次对外公布了“刀片电池”,并展示了“针刺试验”的完整测试视频。该项测试是对电池电芯安全性最为严苛的检测手段,意味着搭载“刀片电池”的汽车即使在严重破损的情况下,电池也不会起火。而电池不会起火,是保障新能源汽车安全最有力的一种措施。

“'刀片电池'是中国动力电池技术创新的一个典范。”中国电动汽车百人会副理事长董扬发表观点认为,“刀片电池”在电池系统设计中取消中间层次的模组,可明显提高其系统的体积能量密度和重量能量密度,这对生产工艺和产品一致性提出了更高的要求,需要对动力电池系统安全性有深透了解。

但也有企业提出质疑,“刀片电池”中极芯的焊接非常紧凑,对尺寸的规范性要求就很高,令尺寸适应性较差。“当然,它不会在根本上改变新能源汽车动力电池技术路线的格局,新能源汽车的安全性也还需要进一步继续提高。但是,要成为汽车强国,动力电池产业需要更多这样的企业创新和发展。”董扬表示。

5月18日,蜂巢能源宣发两款无钴电池,同样引发热议。为摆脱对钴元素的严重依赖,无钴电池一直是行业在追求的目标。特斯拉和宁德时代也是无钴电池的潮头探索者。此次蜂巢能源展示,其配套一款电池的新能源汽车NEDC工况下续航里程可高达880公里,令行业感到惊讶。但同时也有研究者指出,钴的作用是稳定三元材料的结构,如果完全“无钴”,肯定会对材料本身带来一定的不利因素,比如采用镍锰酸锂的电池能量密度降低,循环性能变差等,综合性价比不一定高。

国轩高科副总裁、工程研究总院常务副院长徐兴无对此表示,目前三元材料的发展趋势是“少钴化”,即把钴含量降到一定程度,在性能和成本之间寻求平衡。

对国内头部企业在电池上的陆续出新,肖成伟点出了各家技术的不同亮点:

宁德时代的CTP技术:单体电池直接成组,降低了零部件的使用数量,提高了电池系统的体积利用率,提升了成组效率和系统能量密度;

比亚迪的刀片电池技术:叠片长极芯工艺,大容量设计,提高了电池内部的空间利用率,降低了非活性物质的比例,提升了电池的能量密度;

蜂巢能源的无钴电池技术:采用改性层状镍酸锂,降低了对钴资源的依赖。

三项技术均从不同角度进行了创新,推动了动力电池行业的技术进步。

“在长续航里程新能源汽车市场,三元锂电池有较大的技术优势,下一步要继续提高能量密度,重点解决安全问题,进一步降低成本。”徐兴无预计,到2025年,固态电池会逐渐崭露头角而逐步市场化,不过这个过程需要较长的时间,固态电池也不会对现有电池体系造成多大的冲击。在他看来,在无补贴的情况下,磷酸铁锂电池会有巨大的市场空间。

专家预测,电池企业对于高比能电池的追求不会停步。300Wh/kg左右的高比能电池会逐步在高端纯电动车型中得到应用。采用富锂锰基正极材料的400Wh/kg(与硅碳负极匹配)锂离子电池也会是下一步研发和应用的热点技术和方向。在安全性(热失控和热扩散是重点关注内容)和寿命(包括循环寿命和日历寿命)方面,需深入考核和验证。

除以上新闻事件,动力电池行业围绕三元锂电池和磷酸铁锂电池的路线之争,以及行业对新技术的开创始终没有停止。也有更多企业开始研发采用石墨烯的快充锂离子电池,以期实现8分钟的超级快充与燃油车的加油时间抗衡。作为国内新能源汽车市场“来势凶猛“的后来者特斯拉,正对国内电池产业链快速渗透,试图掌握电池领域更多的话语权。

拥有领先、不可替代的核心技术,具备规模化成本优势和率先商业化的能力,成为头部动力电池企业与中小企业拉开距离的关键。

03 乘势前行,长远可期

在新的竞争时期,汽车产业的PK焦点已从发动机、底盘、车身等向动力电池、芯片、操作软件、大数据、智能网联等方向转移。而我国动力电池的技术水平和发展程度,将直接关乎新能源汽车是否有能力对燃油车说“不”。

在近日百人会车百智库与一汽资本联合举办的“‘新基建’时代的新能源‘车-桩-网’投资新机遇”主题沙龙上,一汽资本研究中心新能源首席研究员宋伟博认为,新能源汽车核心发展目标是起量,在这一过程中,动力电池的重要性不言而喻。

据他分析,2015-2020年,是动力电池技术的提升阶段,2020-2025年为产业发展阶段,产品性能提升和成本控制是未来的重点。动力电池可通过优化电池结构及工艺、规模化生产、提高自动化水平和采用高容量材料体系、标准化电池尺寸来进一步降低成本。根据预测,2025年电池价格将下降至约1074元/千瓦时。

截止2020年5月,我国新能源汽车市场累计销量已达447.7万辆,规模化的扩张对动力电池提出更高要求:高性能、低成本、强安全性,是业界最为关注的三个焦点。早在2020年初百人会年度论坛上,就有嘉宾在《对话》谈到,新能源汽车整车成本的下降,很大程度取决于动力电池成本的下降,而电池企业也表示,降本增效是企业一直追求的目标。历经上半年疫情的困扰,动力电池所面临的多重挑战和压力可想而知。

“伴随着电动汽车的快速普及,新能源汽车、锂电池销量将受到正反馈进一步提升,电池产品的利润会有所下降,总销量会提升。”宋伟博认为,动力电池成本的快速降低将促使油车平价拐点提前到来。

此外,电池的安全性则一直是行业力保的警戒线。确保动力电池的高安全性,是当前电池行业进行技术创新和产品推广普及的第一要务。5月12日,由工信部组织制定的《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等三项强制性国家标准发布,对行业安全性的要求再次加固。

综合来看,2020年上半年,在新能源汽车补贴及免购置税延长、新能源积分核算办法重新修订以及多项促进汽车消费的利好消息下,动力电池产业所处的大环境也在愈发向好。同时,动力电池在商业模式上的开拓取得新的进展,换电模式已得到国家明确支持。

随着新基建国家战略的重要部署,充换电领域正在迎接新的风口,或将带动动力电池的应用领域不断拓展。“5G基站的备用电源领域、风电和光伏的储能领域、轨道交通领域、电网储能领域以及低速车领域等均在高速发展中,都将对动力电池产生巨大需求。”肖成伟表示。

目前,动力电池市场基本由老牌+新势力+外资三种类型企业组成,预计相当一段时间内,左右电池市场风云的企业仍将在10家左右。在全球汽车电动化转型的趋势下,新能源汽车规模化增长不过是时间和速度的问题。业界人士普遍认为,疫情的影响是暂时的,长远来看,动力电池市场需求空间巨大,应有信心。

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关键字:动力电池
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