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动力电池技术主战场正极材料上演“三国杀”

| 2020-10-17


最近,“电池大王”王传福很郁闷。

在2017年第一季度的汽车电池供应量中,宁德时代(CATL)以32.8万kWh的动力电池供应量占据了25.8%的市场份额,将供应量同比下滑63.9%的比亚迪拉下了神坛宝座。

与此同时,受第一季度新能源汽车销量下滑的影响,比亚迪受冲击明显,新能源乘用车销量跌至8719辆,同比跌幅近50%。

解除垂直整合,拆分动力电池部门的消息一时喧嚣云上。从封闭走向开放,几乎成为当下比亚迪的唯一选择。

“去年年底到今年年初,王传福基本上保持了每周见一个核心供应商的频率。”一位不愿具名的供应商企业高管透露,“一方面引进外部供应商,一方面裁撤、合并旗下事业部,出售、关停内部配套企业。”

这意味着,上述消息一旦坐实,中国这位最会赚钱的民营企业家要亲手拆解已建立超过20年的垂直整合体系,重建比亚迪供应链。

“如果比亚迪放开动力电池市场,与整车厂商合作,那么按照业内规矩,双方需提前一年进行对接。这就意味着合作车企需提前将自己的产品定位、车型设计、价格、产量、战略等计划全部告知比亚迪。但这并不现实,毕竟同为车企,大家都是竞争关系,大多数车企选择供应商时都非常谨慎。”业内人士坦言。

你方唱罢我登场。

5月4日,商务部反垄断局发布《上海汽车集团股份有限公司和宁德时代新能源科技股份有限公司新设合营企业案》的公示。

根据公示信息,上汽集团将通过其全资子公司——上海汽车集团投资管理有限公司(以下简称“上汽管理”),与宁德时代新能源科技股份有限公司(以下简称“宁德时代”)将新设两家合营企业,分别为时代上汽动力电池有限公司与上汽时代动力电池系统有限公司。

其中上汽集团与宁德时代在时代上汽中的持股比例为49:51,在上汽时代中则为51:49。时代上汽将主要从事锂离子电池(电芯)的开发业务,而上汽时代则主要从事动力电池组、BMS等应用具体应用系统的开发。

一家是国内汽车产销量排名第一的霸主,一家是动力电池装车量第二的龙头,不同于比亚迪的自产自销,也不同于北汽新能源的采购拼装,此次上汽和宁德时代强强联手,不仅有资本层面的合作,更有在技术层面的互补互换,俨然开辟出中国新能源汽车发展的又一新格局。

比亚迪与宁德时代“一分一合”, 折射的正是当下动力电池产业之争。而无论是你分我合,还是你合我分,其本质皆是商业丛林法则下的自我裂变。

进入2017年,动力电池厂商进入艰难时刻、生存压力骤增,遭受着来自上下游两端的挤压。一边是电池原材料价格的不断上涨,一边新能源汽车补贴下调。



价格优势不再,产品订单锐减、降成本压力的背后,动力电池企业将如何为继?大企业强强联合,中小企业兼并重组。新一轮洗牌过后,行业能否迎来新一轮快速发展?

两头承压

进入2017年,新能源汽车市场戛然“遇冷”。补贴退坡、原材料涨价以及下游车企压力传导,使得动力电池企业“两头承压”。

年初伊始,新能源汽车启动补贴退坡机制,成本压力直接波及到动力电池。

“仅有8.5万辆符合首轮补贴标准,这个数据的发布的确超出我的预期,说明国家对新能源车审核力度大幅超预期。”全国乘用车信息联席会秘书长崔东树表示。

2013-2015年新能源汽车行业进入普惠式补贴阶段,高额的补贴拉动了行业复合增速达3倍以上的爆发式增长。在高昂补贴及退坡机制下,2015年新能源汽车甚至引发了抢装骗补事件。

事实上,新能源客车之前的补贴政策大幅度高于其它车型补贴额度,甚至远高出车企生产新能源客车产生的成本,套利空间的存在激励了车企骗补、谋补行为。

2015年4月财政部、科技部、工信部、国家发改委发布《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,明确了补贴的退坡机制,2017-2018年补助标准下降20%,2019-2020年下降40%。“高补贴”、“高增长”的光环成为新能源汽车市场的历史。

2016年9月,工信部发布《企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理暂行办法(征求意见稿)》。积分制将代替国家补贴政策实现对新能源汽车行业的资金支持。

“这些政策对企业发展都是有影响的,但我们需要做的是通过怎样的形式来化解。补贴下降后,产品价格跟着下降,但由于产量的高幅增长、技术的进步和成本的降低,目前的毛利率仍然较高。规模效益以及整个企业的利润依然向好。”合肥国轩高科动力能源有限公司的李乐(化名)对记者表示,“这就是所谓的‘以量换价’吧。”

“我们正通过一些技术上的突破,把成本降下来,努力配合车企国家补贴政策的一个退坡。虽然市场也不要求你必须要赶上这个速度,但我们自身这块也要做出一定贡献。”一位不愿具名的动力电池企业人员向记者透露。

除了承受补贴退坡的压力,原材料价格高企也使得动力电池企业的处境雪上加霜。行业人士表示,从2016年到2017年,电池正极材料、电解液、铜箔等原材料价格猛涨。

来自高工产研锂电研究所(GGII)的数据显示:截止2017年2月,作为正极材料的4.35V钴酸锂价格已涨至26万元/吨,同比上涨高达4万元/吨。另外三元电池前驱体材料因为镍、钴、锰等资源价格的上涨也呈现出增长趋势。

正极材料企业直接将原材料涨价压力传导至下游电池客户,导致钴酸锂电池和三元材料电池成本直接上涨。



“受补贴退坡影响,目前新能源汽车产业链中整车环节毛利率降幅相对确定,未来会逐步挤压上游产业链盈利空间。但铜箔、钴供给紧缺且短期难以得到缓解,降价预期不大,相对而言,电池、电解液和隔膜行业等上游产业链未来将承担一定降价压力。”广发电新分析师王磊(化名)向记者分析。

“近期,正极原材料价格逐步上涨,整个电芯成本受较大影响。但比克拥有自己的设计优势,将通过原材料的创新来规避原材料价格上涨这一风险。”深圳市比克动力电池有限公司电池研究院电芯技术部部长邱沫向在接受记者采访时坦言,“目前市场上的三元材料以‘532’为主,即50%镍,30%锰、20%钴,而比克使用‘811’体系,相对来说,价格最高的钴材料占比最低,可以让我们从整体上控制生产成本,也让我们获得了很大的议价空间。”

此外,对于新能源车企而言,有很大一部分成本来自于动力电池这一块,车企要想降低成本,必然会想让动力电池企业把动力电池的成本降下来。随着补贴的大幅退坡,降成本将成为动力电池企业面临的最大压力,整车厂对于电池厂家的价格要求为降低35%-40%。

面对这种状况,某动力电池高管表示:“补贴退坡让整车企业面临着很大的压力。但是,如果整车企业将压力完全传导给动力电池企业,这对动力电池企业很不公平。”

技术之争

在动力电池技术主战场上,三元锂、磷酸铁锂、钛酸锂正持续上演着一场电池“三国杀”。

当前,我国车用动力电池以镍氢电池和锂离子电池为主。随着技术的发展,锂离子动力电池已成市场主流,根据正极材料可以区分为三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂等类型。

国内主流的客车用动力电池目前普遍采用三元锂和磷酸铁锂电池。前者由于安全性问题在去年被“暂时叫停”。然而,磷酸铁锂电池虽然依旧占据主导地位,但石墨材料做负极带来的弊病,如易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低,不可逆容量较大等并未根治。



与此同时,前不久格力电器董事长董明珠高调收购银隆,使得钛酸锂电池这一并不新鲜的技术再次进入大众视野。

“举债投资银隆,有人骂我疯了,不仅是拿自己的资产做,还要借贷来做。”对于外界的质疑,董明珠解释说:“因为我觉得新能源产业是未来中国和世界在一个起跑线上奔跑的行业,也是中国制造业转型的一次绝好的机会,所以我愿意赌,我要投。”

作为新来的外行人,董明珠力挺钛酸锂的理由有这么几条:使用寿命长,能够适应高寒温度,安全性好,在储能市场有应用前景。

不过,因为存在明显短板,钛酸锂的大规模商用一直受限。首先是高温胀气。钛酸锂作为负极材料时,与电解液之间容易发生相互作用并在充放循环反应过程中产生气体析出,因此普通的钛酸锂电池容易发生胀气,导致电芯鼓包,电性能也会大幅下降,极大地降低了钛酸锂电池的理论循环寿命,可谓制约钛酸锂电池大规模应用的一个最重要原因。

其次是能量密度低,即储存的电量不多。与碳负极材料电池相比,相同的体积和重量只能存一半的电,续航也只有一半。因而钛酸锂电池的体积和重量较大,这意味着客车的载客量必然下降。

“材料体系之争,容量之争,尺寸之争,形状之争,动力电池技术领域向来存在这些争辩。不同的容量,不同的尺寸,将带来不同的性能,这是一个百家争鸣的话题。”一位不愿具名的行业人士分析,“究其本质,无非来源于锂电的两个短板,安全性和成本。”

3月1日,国家工信部等四部委联合发布了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》,对动力电池的未来发展描绘了蓝图。

其中,对动力电池产品的性能提升做出了规定,要求“到2020年,新型锂离子动力电池单体比能量超过300瓦时/公斤;系统比能量力争达到260瓦时/公斤、成本降至1元/瓦时以下,使用环境达-30℃到55℃,可具备3C充电能力。到2025年,新体系动力电池技术取得突破性进展,单体比能量达500瓦时/公斤。”

记者对中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会58多家电池企业进行了统计后发现:涉及三元电池的企业最多,这是因为由于补贴政策的引导和三元电池本身的高密度特性更能满足新能源乘用车市场的需求。

与此同时,新能源客车仍然主要以磷酸铁锂为主。从2016年的车型公告来看,占比达到60%以上,锰酸锂仍有15%左右占比,而三元配套车型微乎其微。

值得关注的是,在政策的强力支撑下,动力电池行业越发受到重视,不少关联行业企业大举杀入,行外资本也跃跃欲试。

有着资本市场风向标作用的券商企业们坐山观虎,纷纷向资本市场推介自己看好的投资标的。

2016年5月初,广发证券发布了关于新能源汽车行业研报,判断锂电技术尤其是三元电池技术,将成为未来一定时期内动力电池行业的主流;5月27日,银河证券发布了燃料电池行业研报,力捧氢燃料电池发展;6月1日,兴业证券发布了行业研报,与广发证券一道力挺三元电池。

相关行业企业的核心技术被抽丝剥茧,层层展示在大众面前,结合之后的其他因素影响,资本市场中相关公司股价波动明显,最终导致了主导企业间的排序重塑。



“激烈的讨论无疑会比暗地较劲更好地暴露和解决行业问题,比闭门造车更能碰撞出智慧的火花,进而真正刺激行业整体的技术进步和升级。这就是讨论和争辩的意义和价值所在。”业内人士评论。

外企搅局

4月27日,宁德时代创始人曾毓群在宁德时代旗下的“奋斗的CATL人”公众号上,对外发布以“台风来了,猪真的会飞吗?”为题的内部群发邮件,邮件对国内动力电池行业堪忧的现状及未来进行了深度的剖析,引发全行业热议。

文章称,“我们自认为是执锂电的牛耳者。于是乎很多人放松了,懈怠了,开始坐等客户上门来找我们要电芯。”

当我们躺在政策的温床上睡大觉的时候,竞争对手正在面临生死关头玩命的干,一进一退期间的差距可想而知。诚然,即便已经坐上动力电池老大的“头把交椅”,曾毓群时刻不在的危机意识依然发人警醒。

事实上,随着松下、三星SDI、LG等外企的攻城略地,国内空前火热的锂电池市场正在形成中日韩“三国杀”的新格局。

2015年以来,众多企业明确了动力电池为未来发展方向,定增投资、拓展产品线、新建工厂等现象不断出现。

以松下、三星SDI、LG化学等为代表的动力电池巨头相继进入中国建设动力电池厂。其中,三星SDI和LG化学的动力电池厂均已竣工。

外资企业在电池的一致性、稳定性、循环寿命等方面都有较大的优势,因此对下游整车厂的吸引力很大。以LG化学为例,它不但是福特、大众、奥迪、日产等汽车巨头的供应商,包括长城汽车、长安汽车(微博)、奇瑞汽车、上汽集团等国内汽车厂商也被其收入囊中。

“能量密度关系着动力电池的续航能力。以松下为例,目前其三元电池能量密度已经达到300Wh/kg;而日亚化学采用633、811正极材料的三元电池,其能量密度已经做到了330Wh/kg。相比之下,国内三元电池能量密度可以做到130Wh/kg已经实属不易。”分析指出。

资料显示:4月27日,大连松下汽车动力电池项目宣布正式投产,主要产品是棱柱型动力锂电池。同时,松下将在苏州与一家名为捷星新能源的国内PACK企业共同兴建一座动力电池工厂,预计在2017年下半年投入生产,电芯年产能约为1亿支以上。

“目前,中国锂电池产业面临的问题主要是集中度明显偏低,且缺乏技术积累和创新,导致资源严重分散,市场无序竞争。”中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会秘书长张雨坦言,“这使得中国锂电池产业始终大而不强,无法优化资源配置,形成规范有序的市场格局,也无法在与外部竞争时形成合力。”

此外,有媒体报道称,全球最大汽车配件供应商德国博世集团也有意在中国投资建设锂电池工厂,生产动力电池以供应中国市场。随着欧洲市场电池基地的增多以及特斯拉效应逐步显现,未来或将形成“中日韩欧美”五强角逐局面。

分化加剧

随着电池白名单、四部委电池政策指引等供给侧改革政策推动,“分化”已然成为2017年行业变化主旋律。

2016年国内锂动力电池企业出货量合计达30.5GWh,同比增长79.4%,而比亚迪、CATL、沃特玛、国轩高科稳居全国前四,占比62.1%,较2015年的54.9%持续提升,龙头优势持续发酵。



《促进汽车动力电池产业发展行动方案》通知要求,到2020年动力锂电池总产能超过100Gwh,形成产销规模40Gwh以上龙头企业,再次表明未来政策思路将引导提升市场集中度,加速淘汰落后产能,鼓励龙头企业做大、做强、做优。

“动力电池的发展是一个从供不应求到供过于求的过程,在市场的优胜劣汰中将实现适者生存,最后胜出的才是凤凰。”一位企业负责人说,“锂离子电池行业竞争激烈,未来3-5年内,三分之二的企业将会被迫退出。”

相关分析认为,在动力电池领域,我国已经不缺失核心技术,无论是正极材料、磷酸铁锂、三元、高电锰等材料都处于优势地位。但装备制造、工程化能力方面依然存在较大差距。在这样的情况下,国内企业通过产业化、市场化,能够在短期内赶超的。或许正是为了赶超,为了在市场上占据主动地位,国内主要电池企业纷纷加紧布局动力电池。

“大型电池企业由于资金和技术的积累,迎合了乘用车企对电池品质要求,而乘用车企也愿意为高品质电池支付品牌溢价,从而实现乘用车龙头企业与大型电池企业绑定,乘用车用电池份额将向大型电池企业集中。”王磊说。

由电动汽车大潮带动的锂电行业整合兼并将直接推动行业格局出现大变革,大者恒大、强者恒强的局面将会在未来几年内集中出现。

行业龙头一片春风得意的背后,却并非是家家生意兴隆、订单连连。随着动力市场的逐步升温,锂电池行业内的企业分化开始进一步加剧,大厂产能利用率大幅提升,部分动力电池企业的产能出现不足,开始扩充产能,而不少中小企业则面临着产品定位低端、价格竞争激烈、应收账款高企、产能利用率不足等一系列困局。

据不完全统计,在过去的三年里,已经有包括四川、山东、广东、河南等地70余家锂电及相关企业相继破产、倒闭。仅2015一年,中国仅动力锂电池企业数量便从84家减少至40家,企业数量减少50%。行业自我淘汰进程已经开始。

2009年启动的“十城千辆”工程催生了第一轮动力电池投资热潮。该项目由科技部、财政部、发改委、工业和信息化部于2009年元月共同启动,主要内容是,通过提供财政补贴,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行,涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域。在这波新能源汽车倡导浪潮中,就包括董明珠强势收购的珠海银隆。

2012年,因为缺乏有效的订单及市场,国内很多动力电池工业园及基地都处于停产或半饱和状态。其中以做低端产品为主的深圳境内的电池厂更是倒闭了近半。

其后,最大一波倒闭潮出现在2014年。包括海霸、今明阳、瀚林达、博力讯、世能、江苏力天等在内,超过30家的锂离子电池企业破产、倒闭。

成都嘉好集团董事长华茂泽,从地产业转向投资到新能源行业,但是他一手打造的德阳博力迅电池2014年9月底因为他的被捕而画上了句号。曾经热衷于跑马圈地的青岛海霸能源集团,也因资金链断裂而“倒在了”疯狂扩张的路上。

“海霸电池的破产标志着中国动力电池大跃进式扩张路线是走不通的,中国动力电池行业已经走出了以投资换市场的模式。”一位资深人士分析。

彼时,在技术不成熟,政策没有形成规范、市场缺乏成熟度的情况下,动力电池项目只能赔本赚吆喝。然而,喧嚣过后,一地鸡毛。

一些小型电池厂商的生存变得举步维艰,此前遍地开花的‘小、乱、差’ 动力电池企业,正在市场竞争中逐渐落幕。

“目前行业洗牌趋势愈加明显,到2020年左右,全国前五家动力电池企业或将占据动力电池市场份额的七成。”李乐说,“实际上,2016年,前五家企业在产能方面已经占到整个动力电池市场的一半份额,这已经是一个明显的趋势。五年后,集中度会更高,这就是洗牌。”

最新数据显示:2017年第一季度锂电池产量13.2GWh,同比下降3%,环比下降26.3%。随着推荐目录重审和补贴新政等政策调整,多家中小型电池企业前两个月内开工率不高,产销数据低迷。

“这是一场停不下来的游戏,”崔东树表示,“目前电动汽车的电池产业已经进入快速的良性发展阶段,需要卯足劲儿加码抢占市场份额,否则会死得更惨。”

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