连续三年世界第一!中国,电池真的稳定吗?

最近关于特斯拉电池的新闻层出不穷,马斯克的话也随时影响着特斯拉的股价,他是“股价监管者”。

但从更深层次来看,特斯拉可能正在引发一场电池大战,动力电池的技术路线可能会发生重大调整。毕竟,如果特斯拉采用当代Amperex科技有限公司制造的“无钴电池”,那么以三元锂电池为主的电池厂商将会受到很大影响,而似乎两手都要硬的当代Amperex科技有限公司和比亚迪走在了前列。

连续三年第一,但喜忧参半。

与传统汽车不同,新能源汽车的核心是“三电系统”,动力电池是整车生产成本中最高的部分。但动力电池并不完全由车企掌控,催生了一批动力电池供应商。

最新统计数据显示,去年全球锂离子动力电池总出货量为116.6GWh,同比增长16.6%。当代Amperex科技有限公司2019年继续蝉联全球动力电池出货量冠军,完成“三连冠”。而当代安培科技有限公司的增长速度和出货量,与第二名松下相比有不断扩大的趋势。

从榜单分布来看,除了当代安培科技有限公司,进入TOP10的中国动力电池企业还有比亚迪、AESC(被远景收购)、郭萱、李绅,共有5家,但比2018少了两家。

其余5家动力电池企业中,韩国有3家,较2018增加1,分别是LG?Chem、SDI、SKI,其中SKI首次跻身前十。日本有两家,松下和PEVE(丰田和松下的合资企业)。

从市场份额来看,中国5家企业占45.1%,但较2018年的47.5%下降了2.4%;韩国三家公司占比15.78%,较2018年的11.9%增长3.88%;两家日企占25.99%,比2018(含AESC)的29.2%下降了3.21%。

具体来看,当代安培科技有限公司以32.5GWh的成绩夺得全球动力电池出货量第一,同比增长38.89%,市场份额扩大4.47%,同比增长19.10%。

这也得益于大量签约汽车厂商以及与各大品牌合资电池厂的建立,其出货量增长将随着各大品牌产能的扩大而进一步增强。

松下也稳步上升,以28.1GWh的出货量排名第二,同比增长31.92%,其中特斯拉型号?3的产能提升是最大的功臣,但是和国产车型?3牵手当代安培科技有限公司和LG化学,松下面临很大压力。但是别忘了2020年的特斯拉车型?y准备再次开始交付,特斯拉在美国市场对松下电池的需求不会减少。

LG化学与捷豹I-Pace、奥迪e-tron、奔驰EQC等电动车达成合作,出货量从2018年的7.5GWh增长到12.3GWh,同比增长64%。

排名第四的比亚迪是10强榜单中唯一一家拥有整车制造业务的电池供应商,但其排名被LG化学超越。

比亚迪主要为品牌下的新能源乘用车和商用车供应电池,所以出货量比较稳定。值得注意的是,比亚迪也开始作为电池供应商与其他车企合作。同时,比亚迪还与丰田建立了合资品牌,产品也以新能源为主,具有增长潜力。

另一家电池厂商SDI(三星电池)占据出货量前5名的最后一个席位,出货量增至4.2GWh,同比增长20%。

前十剩下的五家电池厂商中,袁晶收购AESC后的出货量为3.9GWh,同比增长5.41%;郭萱出货量不变,但在行业整体增长的情况下,不进则退。天津李绅剩余出货量由2018年的3GWh下降至1.9GWh,同比下降36.67%。

名单中的PEVE是丰田和松下成立的电池合资公司。虽然现在只有2.2GWh的出货量,但在丰田推出电动车的时候也有增长潜力。SK?虽然创新有137.5%的同比增长,但1.9 GWh的出货量勉强在前10。

至于前10之外的企业,总出货量从2018的19.9GWh萎缩到15.3GWh,总市场份额下降到13.12%。可见行业重心正在向头部企业转移,小厂商的生存之道。

总的来说,在国内动力电池企业中,虽然当代安培科技有限公司扩大了优势,但其他中国制造商的份额有所萎缩,这是一个喜忧参半的问题。

无钴电池?动力电池路线又风起云涌?

上周,一则“特斯拉将采用当代Amperex科技有限公司生产的无钴电池”的新闻引起了热议。虽然特斯拉马上否认了无钴电池不一定意味着磷酸亚铁锂,但是在电池技术进一步发展之前,最有效的无钴电池还是我们熟悉的磷酸亚铁锂。

至于特斯拉为什么在这个时候爆出这样的消息,其实多多少少都有它的目的。要么影响资本市场的股价,要么打压竞争对手,要么给潜在供应商施压。

因为一方面,特斯拉将与当代安培科技有限公司(Contemporary Amperex Technology co .,Limited)合作采用无钴电池,另一方面,特斯拉正在与全球矿产制造商签署协议,以确保中国的钴供应,中国是司马昭的心脏。

所以这个消息是假的,不是的。去年9月,当代安培科技有限公司宣布推出全新的CTP高度集成动力电池开发平台,即将电芯直接集成到电池组中(传统电池组采用单体-模块-电池组的分组模式)。

与传统电池组相比,CTP电池组体积利用率提高15%-20%,电池组零件数量减少40%,生产效率提高50%,将大幅降低动力电池制造成本。或许这项技术是打动特斯拉的原因之一。

至于特斯拉在多大程度上推广“无钴电池”,在我们看来,特斯拉将同时采用多种技术方案。磷酸亚铁锂将用于国产标准续航车型,而长续航版肯定会采用三元方案。

要知道,磷酸铁锂电池的价格优势是三元锂电池无法比拟的。2019年三元锂电池电芯价格在900元/千瓦时左右,磷酸铁锂电池电芯价格在700元/千瓦时左右。以一辆续航400km的车为例,电池能量在50KWH左右,采用磷酸铁锂电池至少可以便宜10000元。

这样可以进一步降低入门级车型的起步价,用更低的价格扩大受众,这与马斯克宣称要打造原创“中国风”的特斯拉和中国专车是一致的。

此外,在与当代安培科技有限公司合作之前,特斯拉与松下密切合作了65,438+00年,但现在双方关系逐渐出现裂痕,最关键的核心零部件只有一家供应商,这对特斯拉来说风险极大。

最关键的一点是,松下无法满足特斯拉的降价要求,因此多元化的电池供应体系势在必行。

当然,从中长期来看,解决电池续航问题的核心还是提高电池的能量密度。高能量密度和高镍体系仍是趋势,包括无钴三元材料仍处于研发阶段。

换句话说,磷酸铁锂电池和三元锂电池形成高低搭配,磷酸亚铁锂为入门型号,三元锂为更注重性能的型号。

磷酸铁锂电池重返舞台

无独有偶,特斯拉和当代Amperex Technology,Limited都在谈“无钴电池”,比亚迪也率先推出刀片电池,可以说有一种让磷酸铁锂电池回归主流地位的感觉。

从结构上来说,比亚迪的刀片电池也属于一种CTP技术,与当代安培科技有限公司发布的CTP技术理念相同。

它们都将电池单元直接集成到电池组中,消除了中间的模块链接。不同的是,比亚迪采用的是完全模块化的方式,难度更大,更彻底;在当代安培科技有限公司,使用大模块而不是小模块。

CTP不是很先进的技术,为什么不早点采用呢?主要原因是电池组设计的安全冗余度太高。现在技术更有信心,可以省去或简化模块部件,从而提高单位电池的能量密度。

1.比亚迪刀片电池的特点

根据比亚迪披露的专利,刀片电池是430mm甚至2500mm的超长电池,其电池两端都有极耳。与传统的方形电池相比,它呈现出“扁”和“长”的形状。

现有电池组结构在电池组总体积相同的情况下,每个模块的侧板、端板、紧固件、横梁、纵梁等部件较多;采用CTP技术的比亚迪电池组,除去电池管理系统、配电箱等部件,空间利用率约为62%。受不同电芯布局的影响,封装内的空间利用率分别为55%至65%,必要时甚至可以达到80%。

由于零部件减少,重量减轻,所以单位质量的能量密度也能提高,整车续航里程也能提高。采用CTP技术的电池组,充电量可以提高20%-30%左右,续航里程可以提高20%-30%。

相比之下,采用CTP技术的比亚迪磷酸铁锂电池组的重量比能量密度达到了180Wh/kg,与目前采用NCM811电池的电池组相当。

2.当代安普科技有限公司CTP的特点

相比于比亚迪的刀片电池,当代安培科技有限公司在技术上没有那么激进,因为采用高镍三元,散热要求高,所以仍然保留了模组的概念,只是模组数量减少了。

根据Contemporary Amperex Technology有限公司的专利,一个大模块被几个塑料散热板分成小空间,方形外壳的电池可以像电脑硬盘一样插入这些小空间。

每个电芯侧面贴有导热硅胶垫片,电芯宽度方向的散热板上留有散热通道,可直接与外部冷却管道连接。

根据当代安培科技有限公司的数据,这可以减少约40%的零件,这些零件来自模块之间的连接线束、侧板和底板。此外,在电池体积不变的情况下,采用CTP技术的电池组体积利用率也提高了15%-20%。

有利也有弊,取消或减少模块链接也会带来一些风险。传统三级结构的电池组,因为模块的存在,碰撞安全多了一层保护。

采用CTP技术的电池组,除了电池组的侧梁,将直接承受碰撞的冲击。

此外,CTP对电池的一致性要求较高,充放电膨胀导致的电池变形和散热性能差也不容忽视。一旦单个电池出现故障,就会涉及到更换整个电池组,而不仅仅是更换某个模块,维护成本会大大增加。

未来的核心在于“降低成本”

从排名和电池出货量来看,当代安培科技有限公司将继续占据榜首位置,在磷酸亚铁锂、高压三元、高镍三元三条技术路径上都取得了不错的进展。

比亚迪凭借在磷酸铁锂电池和CTP技术上的技术积累,相信会明显降本增效,也将带动电池业务的增长。

相比国内其他电池厂商,压力不小,马太效应越来越明显。这也是因为他们大多供应中国车企,他们的海外市场和车企发展有限,严重限制了他们的业务增长。

从市场情况来看,成本控制越来越重要。如何在保证原有甚至提供续航里程的同时降低成本,是电池厂商和车企的研究课题。从2019下半年磷酸铁锂电池的回暖可以看出,补贴退坡后厂商利润被压缩,磷酸铁锂电池的成本优势更加明显,对成本更敏感的低端机型更具吸引力。

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