中國儲能網(wǎng)訊：在過去幾年中國新能源汽車蓬勃發(fā)展的過程中，中國動力電池產(chǎn)業(yè)隨之興起，不過，外資動力電池在中國市場雖也有配套，但卻一直沒形成規(guī)模。隨著政策環(huán)境的日益寬松，曾經(jīng)在中國市場爭相布局卻又遭遇困境的外資動力電池企業(yè)，如今又有卷土重來之勢。
不久前，工信部網(wǎng)站發(fā)布的第318批機動車企業(yè)和產(chǎn)品公告顯示，重慶金康瑞馳牌純電動轎車和東風雷諾風諾牌純電動轎車位列其中。它們的動力電池單體供應(yīng)商分別是三星（天津）電池有限公司和南京樂金化學新能源電池有限公司（歸屬LG化學）。曾經(jīng)與“白名單”（2015年3月，工信部發(fā)布《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》，并依此為依據(jù)對動力電池企業(yè)實施目錄管理，即“白名單”）無緣的外資動力電池如今也入選其中。
可以清晰地看到，未來我國動力電池行業(yè)的限制門檻將逐步被打破，中外資企業(yè)將處于同樣的競爭環(huán)境中。而在全球，各動力電池企業(yè)早已展開了較量。未來，誰將保持領(lǐng)先優(yōu)勢？在同等競爭環(huán)境下，我國崛起的動力電池企業(yè)能否高枕無憂？分析這些問題，需要了解各家企業(yè)的發(fā)展策略、技術(shù)路線，甚或全球產(chǎn)業(yè)布局。
高比能量是發(fā)展共識
當前，我國制定的動力電池發(fā)展目標與日韓企業(yè)大致相當，都在追求高比能量。行業(yè)的共識是：動力電池能量密度越高，續(xù)駛里程越長。
在我國，《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》繪制了動力電池技術(shù)發(fā)展藍圖，2020年，純電動汽車動力電池單體比能量達到350Wh/kg，2025年達到400Wh/kg，2030年則要達到500Wh/kg。如今，我國動力電池領(lǐng)先企業(yè)寧德時代的三元電池單體能量密度達到240Wh／kg，2019年將會推出單體能量密度達到280Wh／kg以上的NCM811電池，并計劃在2020年之前將電芯能量密度提升到300Wh／kg。
相比而言，目前三星SDI第3代動力電池的能量密度為550Wh/L，且已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。按照三星SDI的規(guī)劃，預(yù)計在2019年實現(xiàn)量產(chǎn)的第3.5代動力電池能量密度可以達到630Wh/L。同時，三星SDI還在加速第4代電池和第5代電池的研發(fā)，能量密度分別可以達到700Wh/L（相當于270~280Wh/kg）和800Wh/L（相當于300Wh/kg），預(yù)計分別在2021~2022年和2023年以后量產(chǎn)。
2018年，LG化學已實現(xiàn)NCM811電池小批量生產(chǎn)，2020年LG化學還將推出第三代動力電池，單體電芯能量密度目標為270~280Wh／kg，比目前量產(chǎn)的能量密度高出50％。
在日本，目前松下生產(chǎn)的鎳鈷鋁（NCA）材料18650電池單體能量密度最高達到250Wh／kg。此外，特斯拉Model 3使用的21700圓柱形電池單體能量密度達340Wh／kg，是目前市場中能量密度最高的電池，這是與松下聯(lián)合開發(fā)的電池。
總體來看，各家企業(yè)在提高能量密度的路上，不約而同地把目光瞄向了三元體系，高鎳化成為共識。在這一過程中，鎳鈷錳（NCM）或者NCA成為提升能量密度的法寶，電池類型也從NCM523發(fā)展到NCM622，如今NCM811電池也已實現(xiàn)量產(chǎn)。不過，盡管各大企業(yè)對高比能量的發(fā)展路線有了一致認識，但在這一競賽中暫時也分出了高低。目前，松下憑借21700電池的高能量密度領(lǐng)先于其他企業(yè)，三星SDI落后于其他對手，處于墊底位置。
策略各有千秋
高下還未有定論
目前，與行業(yè)普遍追求動力電池的高比能量不同的是，各企業(yè)在發(fā)展路線上并不統(tǒng)一，規(guī)格或型式呈現(xiàn)多樣化，方形、圓柱、軟包電池齊頭并進，分別被不同企業(yè)青睞。
01、LG化學和SKI以軟包電池為主。分析來看，軟包電池有較好的安全性，在發(fā)生安全問題時，軟包電池一般會鼓氣裂開，但不會發(fā)生爆炸。此外，軟包電池的優(yōu)點還包括重量輕，比等容量鋁殼鋰電池輕10%~20%；內(nèi)阻小、循環(huán)性能好、設(shè)計比較靈活，可根據(jù)客戶的需求定制。當然，軟包電池缺點也很明顯：一致性較差，成本較高，容易發(fā)生漏液，技術(shù)門檻也比較高。
02、三星SDI和寧德時代主打產(chǎn)品則是方形電池。方形電池也有非常明顯的優(yōu)勢：能夠生產(chǎn)大容量單體電池、硬外殼對電芯的保護作用優(yōu)于軟包電池、電芯安全性相對圓柱型電池也有了較大改善。同時，方形電池的成組效率達到88%，高于軟包、圓柱電池的成組效率。但目前方形電池的型號較多，工藝難以統(tǒng)一，這是難以克服的缺點。
03、與其他企業(yè)大多采用NCM三元體系不同，松下電池采用NCA體系，并且主要生產(chǎn)圓柱電池。相比較而言，圓柱形電池的生產(chǎn)工藝成熟，良品率高，可以統(tǒng)一規(guī)格型號，且整體顯現(xiàn)出成本優(yōu)勢。但NCA正極材料在充放電過程中容易產(chǎn)生氣體，從而帶來安全隱患，因此，需要配備熱管理系統(tǒng)。另外，模組以及PACK集成難度也較大，能量密度利用率較低。
從動力電池的構(gòu)造來看，電芯只是基本單元，需要成組后才能發(fā)揮效能。目前來看，各不同類型的電池成組效率有較大區(qū)別。LG化學與SKI主打的軟包電池單體能量密度比方形電芯高，但是在成組效率方面較低，目前能量密度轉(zhuǎn)化率約為80%；三星SDI與寧德時代主推的方形電芯成組效率最高，電芯至模組的能量密度轉(zhuǎn)換效率可高達90%；松下為特斯拉供應(yīng)的電池，不同的車型采用不同的規(guī)格，成組效率不盡相同。如特斯拉Model 3有兩種規(guī)格模組，能量密度轉(zhuǎn)化效率高達84%；Model X（90kWh版本）能量集成效率僅為60.41%；Model 3能量集成效率也只有64.2%?？傮w來看，方形電池的成組效率最高，圓柱電池則最低。
除此外，循環(huán)壽命也是動力電池的一項重要指標。目前，LG化學的循環(huán)壽命能達到2000次循環(huán)，三星SDI的動力電池循環(huán)壽命可以達到1500次，松下的18650電芯循環(huán)壽命約為500~1000次。寧德時代的523體系動力電池電芯循環(huán)壽命可以達到1800次，與韓國企業(yè)的產(chǎn)品壽命指標比較接近?？傮w來看，中韓電池的循環(huán)壽命處在同一層級上，松下電池的循環(huán)壽命偏低。
未來，在不同策略指引下，各企業(yè)必將展開一場激戰(zhàn)，孰優(yōu)孰劣還需市場給出答案。
爭搶整車配套
穩(wěn)定陣地是一大考驗
動力電池競爭趨于激烈的原因莫過于爭奪配套用戶。目前，全球領(lǐng)先的電池企業(yè)基本已把配套版圖瓜分完畢。
01、松下動力電池的核心客戶是特斯拉，憑借特斯拉銷量的不斷攀升，松下電池的產(chǎn)銷量也不斷增長。除此外，松下的客戶名單中還有大眾、通用、日產(chǎn)等，在全球用戶版圖劃分中，松下有日本客戶6家，歐洲客戶4家，美國客戶2家。同時，松下在美國和中國分別建立了電池生產(chǎn)工廠，以就近為用戶提供配套服務(wù)。
02、LG化學則牽手現(xiàn)代、起亞等企業(yè)，其核心客戶還包括通用、雷諾、沃爾沃、CT&T等，主要配套車型有雪佛蘭Bolt、沃藍達、雷諾Zoe等。目前，LG化學的生產(chǎn)工廠分別設(shè)在韓國、中國、美國和波蘭。設(shè)在韓國的工廠可以滿足韓國企業(yè)需要并負責調(diào)控全球市場訂單，在中國設(shè)廠則瞄準的是中國龐大的電池需求市場，在美國設(shè)廠則主要是為供應(yīng)美國車企通用、福特等，此外，波蘭是LG化學在歐洲的首個大型動力電池生產(chǎn)基地。
03、相比較而言，三星SDI的合作伙伴比較多，它是30多款電動車型的核心電池供應(yīng)商。核心客戶包括寶馬、大眾、馬恒達、Lucid Motors 等。同時，三星SDI 在韓國、中國、美國、匈牙利及奧地利等地都建立了汽車動力電池工廠，分別瞄向經(jīng)濟最發(fā)達，或者最有活力的地區(qū)。
04、在爭奪配套企業(yè)的比賽中，寧德時代并不輸于任何一家日韓企業(yè)。在去年的廣州車展上，23個汽車品牌的40多款車搭載寧德時代電池。近年來，寧德時代加快了市場開拓步伐，與上汽、東風、一汽等簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，國內(nèi)排名前列的汽車企業(yè)基本上都與寧德時代展開了合作。此外，寧德時代的核心客戶不限于國內(nèi)企業(yè)，寶馬和大眾也向?qū)幍聲r代伸出了橄欖枝。
總體而言，目前全球配套資源已基本被搶奪完畢，而在這場競爭中，如何穩(wěn)定版圖，甚或劃定更大的版圖依賴于企業(yè)未來的戰(zhàn)略布局。另外，隨著日韓企業(yè)加快布局中國市場，以寧德時代為代表的中國動力電池企業(yè)怎樣鞏固自己的陣地對企業(yè)來說也是一大考驗。
盈利能力高低不同
“跑馬圈地”后，動力電池企業(yè)的盈利情況便開始備受關(guān)注。因為盈利能力反映出企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，也對企業(yè)未來的發(fā)展有著直接的影響。
2月4日，松下發(fā)布2019財年三季報（日本財年從每年4月1日開始至次年3月31日），前三季度受益于動力電池業(yè)務(wù)快速增長，松下實現(xiàn)營收6.08萬億日元，同比增長2.9%；二次電池所在的能源業(yè)務(wù)部營收為5223億日元，同比增長26.4%。松下預(yù)計能源業(yè)務(wù)整個財年營收將達到7150億日元，同比增長27.1%。能源業(yè)務(wù)營業(yè)利潤有望達到201億日元，同比增長81.1%，營業(yè)利潤率約為2.8%。
2018年，LG化學實現(xiàn)營收28.18億韓元，同比增長9.67%，主要增量來自能源業(yè)務(wù)、化學與基礎(chǔ)材料業(yè)務(wù)。除能源業(yè)務(wù)利潤大幅度增長外，其他主營業(yè)務(wù)盈利水平有不同下降，其中貢獻公司利潤95%的化學與基礎(chǔ)材料業(yè)務(wù)營業(yè)利潤減少24.1%，營業(yè)利潤同比下滑4.3個百分點。2018年LG化學實現(xiàn)凈利潤1.52億韓元，同比減少24.88%。電池業(yè)務(wù)所屬的能源解決方案分項實現(xiàn)營收6.52萬億韓元，同比增長42.95%，在總營收中占比達到23.1%。預(yù)計2019年LG化學能源解決方案業(yè)務(wù)營收將達到10萬億韓元，占比提升至31%。能源解決方案業(yè)務(wù)是LG化學財報的亮點，2018年該項業(yè)務(wù)營業(yè)利潤達到2090億韓元，同比增長6.2倍。
三星SDI的業(yè)務(wù)主要包括鋰電池和材料業(yè)務(wù)。2018年三星SDI實現(xiàn)營收9.15億韓元，同比增長44.31%，其中鋰電池業(yè)務(wù)全年營收6.95萬億韓元，同比增長60.66%。
寧德時代披露的2018年度業(yè)績快報顯示，公司2018年實現(xiàn)營業(yè)總收入296.1億元，同比增長48.08%；實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤35.8億元，同比下降7.71%；扣除非經(jīng)常性損益后歸屬于上市公司股東的凈利潤31.1億元，同比增長30.95%。
總體來看，全球主流動力電池企業(yè)營收水平相對比較理想，這也對企業(yè)后續(xù)的布局帶來利好。
爭分奪秒搶奪未來技術(shù)制高點
如今，動力電池領(lǐng)域的競爭越來越激烈，各企業(yè)為了保持自身優(yōu)勢，朝著既定目標紛紛加大了研發(fā)力度，以掌握未來技術(shù)的制高點。
按照規(guī)劃，LG化學未來將從622電池向70％鎳、10％鈷和20％錳的配比方向發(fā)展，即研發(fā)712電池。未來的發(fā)展目標則是通過向NCM添加氧化鋁，使鎳含量接近90％，鈷含量低于10%，即研發(fā)NCMA電池。目前，LG化學712型電池正在積極開發(fā)中，會在2~3年內(nèi)進行大規(guī)模生產(chǎn)。此外，LG化學研發(fā)生產(chǎn)的NCM811正極材料更適用于圓柱電池，未來也會大量用于電動公交車。
鋰離子在充放電過程中，容易在NCA表面形成殘留，影響使用壽命。針對這一難題，目前三星SDI正在進行新材料的配比開發(fā)，未來會采用NCA材料，通過在NCA表面做一層金屬涂布的做法，減少殘留，提高動力電池的使用壽命。
當下，松下已開發(fā)出鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰等鋰電池，并已為企業(yè)配套。在產(chǎn)品開發(fā)中，為了解決鎳氧化物帶來的熱穩(wěn)定性低和安全方面的問題，松下在正極材料表面進行了納米涂層處理，特別注重通過“松下固溶液Panasonic Solid Solution（PSS）”等技術(shù)提高安全性。
目前，寧德時代的電池正極材料選用的NCM523，在2019年底有望量產(chǎn)NCM811體系電池。正極材料除了往高鎳方向發(fā)展外，寧德時代還致力于高電壓平臺的正極材料研發(fā)，并有望在2020年后量產(chǎn)，量產(chǎn)后將改善電芯的能量密度。在去年中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟動力電池分會成立大會上，寧德時代新能源科技有限公司副總裁、首席科學家吳凱介紹了寧德時代的發(fā)展思路：到2020年，寧德時代會采用硅碳負極材料以提升負極的理論能量密度，從而提高電芯的能量密度；電解液通過優(yōu)化配方并添加新型添加劑，使其耐高壓性能、熱穩(wěn)定性能更好；隔膜主要采用涂覆濕法隔膜。
整車企業(yè)殺入
競爭更趨激烈
除了動力電池企業(yè)之間的競爭外，整車企業(yè)也開始覬覦這一領(lǐng)域。
在中國，除了寧德時代，比亞迪也收割了不少市場；在歐洲，德國汽車企業(yè)積極響應(yīng)歐盟倡議。大眾將在德國薩爾茨吉特（Salzgitter）建造新電池廠，投資100億歐元（約合人民幣784.4億元）；寶馬也建立了電池工廠，寶馬在華首家高壓電池工廠項目位于華晨寶馬沈陽發(fā)動機工廠內(nèi)。根據(jù)此前公布的消息，這一高壓電池工廠正式投產(chǎn)后，將為全新一代寶馬530Le iPerformance提供高壓電池配件，可生產(chǎn)3.3萬套/年的高壓電池組。
如今，特斯拉也興建了Gigafactory。Gigafactory是特斯拉第一座超級電池工廠，2014年6月開建，2018年投產(chǎn)后產(chǎn)能達35GWh。有資料顯示，特斯拉在必要時將把電池產(chǎn)能擴大到150GWh。
動力電池作為新能源汽車的核心部件之一，各家企業(yè)都在積極投入資金研發(fā)，原有的電池企業(yè)與新進入者交織在一起，市場競爭日趨激烈，我國電池企業(yè)的洗牌在所難免。
