鉅大LARGE | 點擊量:538次 | 2021年12月21日
主機大工廠與動力鋰電池行業(yè)相互“交織” 對汽車行業(yè)和電池行業(yè)有何影響?
主機廠為何進入動力電池行業(yè)?新能源汽車銷量增長穩(wěn)定,動力電池市場空間廣闊;動力電池缺口較大,而主機廠要求穩(wěn)定可靠的供應(yīng);動力電池價值量大,是新能源汽車的核心零部件;動力電池與整車性能強相關(guān),同步開發(fā)更好適配應(yīng)用場景。
一、動機分析:主機廠為何進入動力電池行業(yè)?
1.1新能源汽車銷量增長穩(wěn)定,動力電池市場空間廣闊
國內(nèi)新能源汽車的銷量于2021年迎來快速增長,未來一段時期增速穩(wěn)定。根據(jù)IHSMarkit報告,中國電動汽車銷量從2021年開始進入快速增長期,增速穩(wěn)定。預(yù)期將從2020年的約1.0百萬輛增加至2025年的4.2百萬輛,將超過美國及歐洲電動汽車銷量的總和。
受益于新能源汽車的高速增長,動力電池的市場空間廣闊。根據(jù)高工鋰電網(wǎng)的預(yù)測,受益于新能源汽車的快速增長,到2025年國內(nèi)動力電池的出貨量將達470GWh,近五年的年復(fù)合增速高達42.5%。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1.2動力電池缺口較大,而主機廠要求穩(wěn)定可靠的供應(yīng)
動力電池缺口較大,全球電動汽車或長期面臨“電池荒”。目前鋰電池缺口較大,且新產(chǎn)能的投資建設(shè)周期長,一般需要1-2年,因此缺口或?qū)㈤L期存在。根據(jù)SNEResearch的預(yù)測,到2023年,全球電動汽車對動力電池的需求達406GWh,而動力電池供應(yīng)預(yù)計為335GWh,缺口約18%;到2025年,這一缺口將擴大到約40%。
動力電池市場份額集中度較高,疊加動力電池供不應(yīng)求處于賣方市場,目前電池供應(yīng)商的話語權(quán)較大,削弱了主機廠對產(chǎn)業(yè)鏈的把控能力。根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù),2021年1-7月,國內(nèi)動力電池裝機量CR3達到72%,龍頭企業(yè)寧德時代占比接近50%。而2020年寧德時代對吉利、長城、蔚來、小鵬、理想等車企的供應(yīng)占比都超過了60%。頭部電池供應(yīng)商在產(chǎn)業(yè)鏈中的話語權(quán)較大,影響了主機廠對電池供應(yīng)穩(wěn)定性的要求。
1.3動力電池價值量大,是新能源汽車的核心零部件
動力電池價值量大,是新能源汽車的核心零部件。根據(jù)億歐智庫的數(shù)據(jù),電動車的物料成本分布中,電池、電控及汽車電子共占造車物料總成本的約65%,是物料主要花費。其中電池物料成本占比高達35%,對比傳統(tǒng)燃油車的動力系統(tǒng),發(fā)動機和變速箱兩者合計只占整車成本約30%。
電池作為新能源汽車的核心零部件,可以參考主機廠對發(fā)動機從采購到自研的變化歷程。早年間,中國能自主生產(chǎn)發(fā)動機的車企較少,不少品牌的產(chǎn)銷量都取決于三菱4G6系發(fā)動機的供貨情況。隨著自主品牌車企的發(fā)展壯大,紛紛選擇了自研發(fā)動機技術(shù),改變了發(fā)動機領(lǐng)域三菱“一家獨大”的現(xiàn)象。2020年度的“中國心”年度十佳發(fā)動機評選榜單上,一汽、領(lǐng)克、東風、比亞迪、上汽、長安、長城等自主品牌的自研發(fā)動機紛紛上榜。
1.4動力電池與整車性能強相關(guān),同步開發(fā)更好適配應(yīng)用場景
動力電池與整車性能強相關(guān),主機廠自研自產(chǎn)動力電池,可以同步進行車輛和電池的開發(fā),從而更好地適應(yīng)車端需求,適配應(yīng)用場景?;诋斍暗碾娦驹O(shè)計和制造工藝,車企外采動力電池時,通常需要根據(jù)電池企業(yè)已研在產(chǎn)的電芯參數(shù)去匹配動力系統(tǒng),這種模式使得主機廠無法針對性地、靈活地調(diào)整對動力電池參數(shù)的需求。
由于不同車型(轎車、SUV、MPV)的產(chǎn)品定位(高端、低端)、性能需求(運動、舒適)、應(yīng)用場景(家用、營運、共享)都不一樣,因此可能出現(xiàn)由于動力總成各部件參數(shù)匹配問題導(dǎo)致動力電池性能過剩、不足,或是與應(yīng)用場景不相適應(yīng)的情況。而主機廠自研自產(chǎn)動力電池,則可以同步進行車輛和電池的設(shè)計,避免性能冗余或不足,做到精益開發(fā)。
二、條件分析:主機廠進入動力電池行業(yè)的有何優(yōu)勢和挑戰(zhàn)?
2.1優(yōu)勢一:技術(shù)經(jīng)多輪迭代后趨于成熟,主機廠具有后發(fā)優(yōu)勢
隨著動力電池的技術(shù)經(jīng)過多輪發(fā)展和迭代,已經(jīng)趨于成熟。目前動力電池主要是磷酸鐵鋰和三元材料兩大體系。磷酸鐵鋰體系的電池主打低成本、高性價比;三元體系的電池主打優(yōu)質(zhì)、高性能。從終端車輛來看,目前續(xù)駛里程普遍達到或超過400-500公里,基本解決了用戶里程焦慮這一焦點問題。
動力電池的技術(shù)趨于成熟,后入場的主機廠具備后發(fā)優(yōu)勢。據(jù)孚能科技董事長王瑀預(yù)測,在目前動力電池的基礎(chǔ)上,下一代動力電池的趨勢是正極采用中鎳和高鎳,負極導(dǎo)入硅碳-石墨。而2018年從長城汽車獨立出來的蜂巢能源,利用其后發(fā)優(yōu)勢,已經(jīng)具備無鈷高鎳正極材料、天然石墨負極材料等下一代動力電池的關(guān)鍵技術(shù)能力。
2.1優(yōu)勢二:背靠主機廠,動力電池出貨量增長快速且穩(wěn)定
動力電池作為產(chǎn)業(yè)鏈的中游,其下游的需求是企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。復(fù)盤寧德時代的發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn),從2001年ATL進入蘋果產(chǎn)業(yè)鏈,到2012年CATL與德國寶馬達成戰(zhàn)略合作開啟高速增長的序幕,再到2020年成為特斯拉全球動力電池供應(yīng)商增加了新的高速增長點,寧德時代的快速發(fā)展與下游的旺盛需求是強相關(guān)的。
主機廠進入動力電池行業(yè),其電動車輛的配套需求可以支撐其動力電池出貨量快速且穩(wěn)定地增長。以蜂巢能源為例,成立后即配套長城歐拉汽車,出貨量快速放量增長。在2021年1-7月的國內(nèi)動力電池裝機量中名列第7位,超過孚能科技、捷威動力等電池企業(yè)。通過歐拉汽車的驗證,蜂巢能源目前獲得吉利、東風、PSA、天際、零跑等國內(nèi)外主流汽車廠家25個銷售定點,未來的放量增長潛力得到進一步提升。
2.1優(yōu)勢三:主機廠對車理解更深,車端需求可以直接穿透到電池
傳統(tǒng)的主機廠采購電池模式,主機廠缺少對電池開發(fā)方案的把控能力。傳統(tǒng)的主機廠向電池廠采購動力電池的模式,受限于電池廠的已有產(chǎn)品以及產(chǎn)線、設(shè)備的投資、運行狀況,主機廠的選擇有限,難以根據(jù)車端的需求針對性地進行電池方案的開發(fā)。
主機廠進入動力電池行業(yè),可以根據(jù)應(yīng)用場景和車端需求同步進行電池開發(fā),更加靈活高效。如廣汽集團基于當前電動汽車充電慢和續(xù)航短的痛點,針對性地開發(fā)了石墨烯基超級快充電池和長續(xù)航硅負極電池,將車端地需求高效地反饋到了電池研發(fā)端。石墨烯基電池快充能力達8分鐘充電80%,硅負極電池續(xù)航能力達1000km,已按計劃開展實車測試,預(yù)計于今年即可分別搭載在AIONV和AIONLX車型上。
2.1優(yōu)勢四:沒有歷史包袱,新技術(shù)、工藝和設(shè)備可以快速應(yīng)用
主機廠沒有歷史技術(shù)路線和存量工藝設(shè)備的包袱,可以快速應(yīng)用新技術(shù)、工藝和設(shè)備,生產(chǎn)性能高、競爭力強的產(chǎn)品。如卷繞和疊片這兩種鋰電池生產(chǎn)工藝,由于卷繞工藝廣泛應(yīng)用于消費類電池,因而在消費類電池向動力電池發(fā)展的過程里,多數(shù)電池廠沿用了卷繞工藝,一段時間內(nèi)成為動力電池主流的生產(chǎn)工藝。而蜂巢能源在進入電池行業(yè)時,重點發(fā)力在能量密度、穩(wěn)定性、安全性、循環(huán)壽命各個方面都更適用于動力電池的疊片工藝,并通過三代工藝創(chuàng)新,突破疊片效率瓶頸。
2.1優(yōu)勢五:電池和底盤同步開發(fā),更易應(yīng)用CTC/CTV等技術(shù)方案
CTC/CTV方案是未來電動汽車電池成組技術(shù)的重要發(fā)展方向。隨著電動汽車對于便捷性、輕量化的要求提升,CTC(CelltoChassis)和CTV(CellToVehicle)逐漸成為技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的重要方向。在CTC/CTV的電池技術(shù)下,電芯將直接集成到底盤上,實現(xiàn)更高程度的集成化,不但減輕底盤重量,降低一部分成本,還可以將車內(nèi)空間最大化,有利于車聯(lián)網(wǎng)等智能設(shè)施布局。
CTC/CTV方案需要整車開發(fā)的配合,主機廠同步開發(fā)電池和底盤,更易應(yīng)用CTC/CTV等技術(shù)方案。根據(jù)寧德時代董事長曾毓群介紹,CTC技術(shù)不僅會重新布置電池,還會納入包括電機、電控、DC/DC、OBC等動力部件;未來CTC技術(shù)還將進一步通過智能化動力域控制器優(yōu)化動力分配和降低能耗。由于底盤、動力總成及其控制是汽車的核心部分,與電池廠共同開發(fā)可能涉及保密問題且效率不高,主機廠同步開發(fā)電池和底盤是更可行的選擇。
2.2挑戰(zhàn)一:產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力
對上下游產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力,對動力電池企業(yè)的產(chǎn)能、成本和利潤有著較大影響。動力電池是典型的中游行業(yè),下游的應(yīng)用場景決定市場空間,而上游的供應(yīng)鏈對產(chǎn)能、成本和利潤有較大影響。以龍頭企業(yè)寧德時代為例,除了和上游的供應(yīng)商深度合作之外,寧德時代在上游的鋰原料、鎳原料、正極材料、負極材料、電解液和鋰電設(shè)備等領(lǐng)域均有布局,通過對產(chǎn)業(yè)鏈的整合保證產(chǎn)能擴張的能力和利潤空間。
我們認為,主機廠進入電池行業(yè),下游的需求有保證,但對上游產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力需要逐步積累。目前,蜂巢能源已經(jīng)入股澳大利亞Pilbara鋰礦公司并參股廣西天源布局氫氧化鋰。
2.2挑戰(zhàn)二:研發(fā)和工藝的經(jīng)驗積累
動力電池產(chǎn)業(yè)的研發(fā)費用較多,研發(fā)費用營收占比較大,電池企業(yè)的發(fā)展依賴于持續(xù)的研發(fā)投入。從研發(fā)投入占收入的比重看,寧德時代、國軒高科和億緯鋰能平均在7%左右,而營收相對較低的孚能科技平均接近30%。從研發(fā)投入的數(shù)值上看,龍頭企業(yè)寧德時代研發(fā)投入顯著高于其他企業(yè),而其他主要電池企業(yè)近一年的季度研發(fā)投入也基本達到或超過1億元。
我們認為,隨著電池企業(yè)對研發(fā)的持續(xù)投入,積累了深厚的產(chǎn)品研發(fā)和制造工藝的經(jīng)驗,形成其競爭優(yōu)勢。
2.2挑戰(zhàn)三:成本的控制能力
頭部的動力電池企業(yè)的成本控制能力相對較強。由于處于頭部的動力電池企業(yè):
已經(jīng)對產(chǎn)業(yè)鏈進行了一些整合;
已經(jīng)積累了深厚的產(chǎn)品研發(fā)和制造工藝的經(jīng)驗;
已經(jīng)有穩(wěn)定增長的出貨量,可以通過規(guī)模效應(yīng)進一步降低成本,因此其成本控制能力相對于剛進入動力電池行業(yè)的主機廠是有優(yōu)勢的。
主機廠進入動力電池行業(yè)之后,隨著在產(chǎn)業(yè)鏈整合能力和研發(fā)能力上逐步積累,以及動力電池出貨量快速且穩(wěn)定地增長,其成本控制能力也會逐步增強。而且動力電池行業(yè)毛利率相對較高,寧德時代、國軒高科和億緯鋰能近一年的平均毛利率均超過20%,營收相對較低的孚能科技也超過12%。因此,主機廠配套自研自產(chǎn)的電池降低了整車的成本,可以抵消一部分對電池成本控制能力較弱的劣勢。
三、趨勢分析:主機廠如何進入動力電池行業(yè)?
目前多數(shù)主機廠基本已具備自產(chǎn)PACK的能力,并通過入股、合資以及自建工廠的方式向上游電池布局。PACK是鏈接電芯生產(chǎn)與整車運用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),目前上汽、吉利、長城、長安、廣汽、奇瑞、蔚來、小鵬、理想、威馬等主機廠均有自建的PACK廠作為其產(chǎn)品的電池系統(tǒng)供應(yīng)商;主機廠主要通過入股、合資以及自建動力電池工廠等方式進一步向上游電芯生產(chǎn)環(huán)節(jié)布局滲透。
3.1方式一:入股電池企業(yè)
2020年5月,國軒高科發(fā)布公告,大眾(中國)將正式入股國軒高科,此次戰(zhàn)略投資完成后,大眾中國將成為國軒高科第一大股東,持股26.47%。
2020年7月,梅賽德斯-奔馳宣布與中國動力電池制造商孚能科技(贛州)有限公司深化戰(zhàn)略合作,并入股孚能科技,持有約3%股份。
2020年7月,本田與寧德時代就新能源汽車動力電池簽署了全方位戰(zhàn)略合作協(xié)議,合作覆蓋動力電池的共同開發(fā)、穩(wěn)定供給、回收利用等領(lǐng)域,并認購了寧德時代1%股權(quán)。
我們認為,隨著汽車電動化的加速,主機廠通過入股電池企業(yè)可以快速有效地解決電池供應(yīng)方面的困擾,保證穩(wěn)定的電池供應(yīng),對把控動力電池的話語權(quán)、提升未來產(chǎn)品競爭力具有積極意義。
3.2方式二:合資成立公司
2020年4月,豐田汽車和松下兩家公司建立合資企業(yè)泰星能源,開發(fā)電動汽車電池,豐田持股51%,松下持股49%;2021年4月,LG和通用汽車的合資企業(yè)UltiumCells在美國建設(shè)了其第二座EV電池工廠。
國內(nèi)的各主機廠也紛紛與主流的電池企業(yè)合資成立電芯公司,為旗下的新能源汽車提供電池配套。如一汽、上汽、廣汽、東風、吉利等主機廠均與寧德時代成立了相應(yīng)的合資公司進入動力電池行業(yè);吉利除了寧德時代之外,與LG、孚能科技和欣旺達等公司均有合資電芯公司的布局;長安和一汽也分別同比亞迪合資成立工廠。
我們認為,主機廠與電池企業(yè)合資成立公司,進一步增強了主機廠對動力電池的把控能力,基于雙方優(yōu)勢和訴求開展深度合作,能夠達到雙贏的局面。以時代上汽為例,2020年實現(xiàn)裝機電量約1.6GWh,國內(nèi)裝機市占率2.55%,上汽旗下的乘用車電芯供應(yīng)正加速從寧德時代向時代上汽傾斜。此外,除了上汽體系的客戶外,時代上汽還外供理想汽車、合眾汽車等客戶,已經(jīng)成為了動力電池市場上一股重要力量。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——大眾集團
大眾集團規(guī)劃在歐洲建設(shè)6座電池工廠,未來大眾的電池供應(yīng)將采用自產(chǎn)+采購的方式。2021年3月,大眾汽車集團舉辦了首屆“PowerDay(能量日)”,釋放了包括Unifiedcell、電池成本下降50%、CTC技術(shù)、材料創(chuàng)新、電池需求量等多個電池規(guī)劃相關(guān)的消息。
根據(jù)大眾發(fā)布的數(shù)據(jù),到2030年大眾集團在歐洲的電池需求量將達到240GWh。為保障電池供應(yīng),大眾規(guī)劃攜手與合作伙伴在歐洲建設(shè)6座電池工廠。首座工廠是與Northvolt合作的電池廠,計劃2023年投產(chǎn),規(guī)劃年產(chǎn)能40GWh。到2025年,大眾位于薩爾茨吉特的電池工廠將從開始生產(chǎn)標準電芯,規(guī)劃年產(chǎn)能也為40GWh。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——特斯拉
特斯拉4680電池已非常接近量產(chǎn),預(yù)期在明年實現(xiàn)年化100GWh的產(chǎn)能。特斯拉在此前的電池日上推出了4680電池,能量為過去的5倍,功率為過去的6倍,同時成本降低14%,續(xù)航里程提高16%。特斯拉已經(jīng)成功驗證了4680電池的性能和壽命表現(xiàn),產(chǎn)品質(zhì)量和工廠產(chǎn)量均具備可行性。根據(jù)2021年7月,特斯拉在二季報電話會議上的披露,自產(chǎn)4680電池正在解決量產(chǎn)的工程問題,預(yù)期在明年實現(xiàn)年化100GWh的產(chǎn)能。
特斯拉長期的年電池產(chǎn)能(含儲能)需求達到1000GWh-2000GWh,將采用自產(chǎn)和供應(yīng)商提供電池的方式實現(xiàn)。長期來看,特斯拉三分之二車型或?qū)⑹褂?a href="/keywords/lifepo4/" class = "seo-anchor" data-anchorid=128 target="_blank">磷酸鐵鋰電池,三分之一使用鎳基電池。根據(jù)馬斯克的預(yù)測,特斯拉和供應(yīng)商長期的年電池產(chǎn)能需要達到1000GWh或2000Gwh。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——弗迪電池
弗迪電池國內(nèi)月度裝機量穩(wěn)居第二,刀片電池方案已實現(xiàn)快速裝車應(yīng)用。弗迪電池目前已經(jīng)開始向福特、一汽等車企供應(yīng)電池。目前比亞迪除漢以外的全系純電車型,以及一汽紅旗的電池均為刀片電池方案。此外,弗迪電池還配套了長城的哈弗H6、魏派拿鐵等HEV車型。
2021年1-7月,弗迪電池國內(nèi)月度裝機量穩(wěn)居第二,僅次于龍頭企業(yè)寧德時代,月平均裝機1.4GWh。考慮到新能源汽車增速較快,據(jù)此我們測算2021年其裝機量可能達到約20GWh。根據(jù)此前規(guī)劃,弗迪電池在2021年和2022年的總產(chǎn)能分別可達到75GWh和100GWh,而目前弗迪電池公布的產(chǎn)能規(guī)劃已超165GWh。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——弗迪電池
弗迪電池的刀片電池技術(shù),在成組效率、安全性、循環(huán)次數(shù)等方面均有優(yōu)勢。
刀片電池采用即長電芯磷酸鐵鋰方案,將電芯進行扁平化設(shè)計,并采用無模組技術(shù)組成電池包,可以極大提升電芯的成組效率。
相比較于傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池,刀片電池的放電倍率大幅提升,充電循環(huán)壽命超4500次,壽命長達8年120萬公里,成本可以節(jié)約30%,電池體積比能量密度提升50%。
刀片電池的安全性好,可通過針刺測試。測試顯示針刺后,無明火、無煙,表面溫度僅為30-60℃。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——長城汽車&蜂巢能源
蜂巢能源源自長城汽車,從自供走向外供。蜂巢能源的前身是長城汽車汽車動力電池事業(yè)部,自2012年起開展電芯的預(yù)研工作,2018年2月獨立為蜂巢能源科技有限公司。經(jīng)過配套長城歐拉的驗證,蜂巢能源目前已經(jīng)獲得吉利、東風、PSA、天際、零跑等國內(nèi)外主流汽車廠家25個銷售定點,未來的放量增長的潛力得到持續(xù)提升。
2021年1-7月動力電池國內(nèi)裝機量排名前十,已規(guī)劃年產(chǎn)能超過120GWh。蜂巢能源在2021年1-7月的國內(nèi)動力電池裝機量中名列第7位,超過孚能科技、捷威動力等電池企業(yè),我們測算其2021年其裝機量可能超2.2GWh。目前在全球規(guī)劃有5個制造基地,已規(guī)劃年產(chǎn)能達120GWh。
重視研發(fā),持續(xù)投入,產(chǎn)研能力與全球技術(shù)同步。蜂巢能源致力于下一代電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、儲能技術(shù)的研發(fā)、制造及創(chuàng)新,包含1400名研發(fā)人員,到2020年研發(fā)投入約30億元。
蜂巢能源在全球有7個研發(fā)中心,在全產(chǎn)業(yè)鏈上有專利布局。公司整合全球跨行業(yè)專家團隊,全球跨行業(yè)專家737人,其中來自歐美、日韓、印度等國的電池和汽車相關(guān)領(lǐng)域的資深外籍專家54人。
三大創(chuàng)新技術(shù):高速疊片方形電池、NMx無鈷和NCMA四元電池、CTP電池系統(tǒng)是蜂巢能源的三大創(chuàng)新性技術(shù)。
高速疊片方形電池:通過工藝創(chuàng)新,突破疊片效率瓶頸,超越卷繞的生產(chǎn)效率,產(chǎn)品在能量密度、穩(wěn)定性、安全性、循環(huán)壽命各個方面都有優(yōu)勢,最高可實現(xiàn)3C快速充電,最高2,500次循環(huán)壽命。
NMx無鈷和NCMA四元電池:目前能量密度均達265Wh/kg。NMx無鈷電池,成本下降5%-10%,電池放電電壓更高,循環(huán)性能與Ni83相當;NCMA四元電池,循環(huán)性能超過NCM811,耐熱、高溫產(chǎn)氣少,安全性更高。
CTP電池系統(tǒng):第一代CTP系統(tǒng)可減少24%的零部件數(shù)量,相比傳統(tǒng)PACK方案成本可降低0.1元/Wh;第二代CTP技術(shù)可提升5%-10%的重量成組效率,相比傳統(tǒng)PACK方案成本可降低0.21元/Wh。
四級安全保障:具備四級安全保障措施,降低產(chǎn)品安全風險,打造“極致安全”的電池產(chǎn)品。安全性能是目前動力電池的主要痛點和研究方向。蜂巢能源的產(chǎn)品基于安全設(shè)計與生產(chǎn)、早期預(yù)警與干預(yù)、報警及主動保護、電芯隔熱和氣溶膠滅火技術(shù),通過四級安全保障,將電池的安全保護措施貫穿電池設(shè)計、生產(chǎn)和使用全過程,充分保障產(chǎn)品的安全性能。
2020年12月,蜂巢能源發(fā)布了兼顧了電性能與安全性能的果凍電池。應(yīng)用了新型果凍狀電解質(zhì),具有自愈合、阻燃等特點,耐熱可達150°C,且電導(dǎo)率為6mS/cm,與同材料體系的電解液電池的電性能幾乎相當。
除了提供動力電池解決方案之外,蜂巢能源還布局儲能領(lǐng)域,為未來的發(fā)展提供了第二個增長極。儲能技術(shù)改變了電力傳輸?shù)膶崟r特性,讓電能使用更加靈活,是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電力生產(chǎn)消費方式變革的戰(zhàn)略支撐技術(shù)。蜂巢能源針對風光儲能、微網(wǎng)儲能、用戶儲能、基站儲能和移動儲能等不同的應(yīng)用場景提供了相應(yīng)的解決方案,深入布局前景光明、潛力較大的儲能領(lǐng)域,為未來的發(fā)展提供了第二個增長點。
長城汽車研發(fā)大禹電池,針對三元811高鎳電池安全性差的致命弱點,有效解決熱失控之后的起火、爆炸問題。2021年6月長城汽車發(fā)布了大禹電池技術(shù),采用大容量三元811高鎳電芯,任意位置、多電芯出發(fā)熱失控情況下不起火不爆炸。
大禹電池采用熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻八大設(shè)計理念,目前已獲得數(shù)十項核心技術(shù)專利,主要覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等領(lǐng)域。將于2022年全面應(yīng)用,作為下一代全新動力電池,搭載于長城汽車旗下的新能源系列車型。
3.3方式三:自研自產(chǎn)電池——廣汽集團&巨灣技研
廣汽集團正進行電池和電芯的自主研發(fā),并已進入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段。廣汽集團已經(jīng)布局動力電池電芯研發(fā)和生產(chǎn)長達十年時間,并建立了起專業(yè)、完整的動力電池電芯自主研發(fā)團隊。2021廣汽科技日上,廣汽集團發(fā)布了中子星戰(zhàn)略,宣布將深度開展動力電池及電芯的自主研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
內(nèi)部孵化巨灣技研,產(chǎn)業(yè)基地2023年全面建成投產(chǎn),預(yù)計產(chǎn)能8GWh。2020年9月,廣汽集團內(nèi)部孵化巨灣技研,2021年7月獲數(shù)億元Pre-A輪融資。其產(chǎn)業(yè)基地項目預(yù)計總投資30億元,建成后預(yù)計產(chǎn)能8Gwh,于2023年全面建成投產(chǎn),主要從事超級快充電芯、下一代新型儲能器件及PACK集成系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)。
在動力電池領(lǐng)域,廣汽集團同時布局了電芯、電池包和BMS系統(tǒng)三大方向。電芯方面主要布局海綿硅負極片電池技術(shù)和超級快充技術(shù);BMS系統(tǒng)主要布局在域控制器和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用能力;而電池包則注重安全性、輕量化以及高集成、低成本。
彈匣電池技術(shù)主打安全性、高集成和低成本:①彈匣電池主要基于其包含的四大核心技術(shù):超高耐熱穩(wěn)定的電芯、超強隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷系統(tǒng)以及全時管控的第五代電池管理系統(tǒng),使用該技術(shù)的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池整包均能夠通過針刺熱擴散試驗。②搭載彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的電池包,相對于同類普通電池包,體積能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本下降10%。
海綿硅負極片電池技術(shù)主打續(xù)航長:海綿硅負極充放電過程中不會碎裂,且能儲存更多的能量。該技術(shù)可以實現(xiàn)鋰離子電池單體電芯體積減小20%,重量減輕14%,且未來可達一半以上;還可以延長電池使用壽命、提高鋰離子電池可靠性。目前該款電池能量密度可達280Wh/kg,搭載該技術(shù)的廣汽埃安AIONLX續(xù)航超過1000km。
超級快充電池技術(shù)主打補能快:超級快充電池技術(shù)使用新型導(dǎo)電材料,在電池材料中加入石墨烯添加劑,搭建高效的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),提高電極材料導(dǎo)電能力;采用涂覆陶瓷隔膜和新型高功率電解液,提高電池的倍率性能和熱穩(wěn)定性。6C高倍率快速充電可以實現(xiàn)0%-80%電量充電時間8分鐘,今年9月首次搭載在廣汽埃安AIONV上。
3.4趨勢分析
我們判斷,隨著主機廠進入動力電池行業(yè)后,會逐步呈現(xiàn)以下趨勢:
車輛端:自研自產(chǎn)和外部采購對抗競爭。
對主機廠而言,電池完全外采會降低對供應(yīng)鏈的把控能力,而在進入電池行業(yè)的前期完全內(nèi)供,則有可能面臨技術(shù)不成熟以及產(chǎn)能不足的問題,也不利于產(chǎn)品競爭力的保持。
考慮到主機廠在供應(yīng)鏈方面經(jīng)驗豐富、理解深刻,我們認為,未來在主機廠采購動力電池時,會形成自研自產(chǎn)和外部采購動力電池對抗競爭、共同進步的局面。
電池端:降低成本→拓展客戶→豐富場景。
對于主機廠旗下的動力電池子公司,我們認為,未來可以發(fā)揮背靠主機廠的優(yōu)勢,在起步階段通過自供電池保證裝機量,積累研發(fā)和工藝經(jīng)驗,整合產(chǎn)業(yè)鏈,降低成本。
隨著企業(yè)的發(fā)展、產(chǎn)能的擴張和產(chǎn)品力的增加,可以逐步外拓客戶,外供其他主機廠。
企業(yè)成熟時則可以進一步拓展產(chǎn)品應(yīng)用場景,從動力電池領(lǐng)域走向儲能和消費電子等其他領(lǐng)域。
四、影響分析:主機廠進入動力電池行業(yè)如何影響行業(yè)格局?
4.1對動力電池企業(yè)的影響
我們認為,主機廠進入動力電池行業(yè),二線的動力電池企業(yè)會首先承受較大沖擊,行業(yè)格局會因此變化;而龍頭電池企業(yè),如寧德時代等,因為研發(fā)和工藝經(jīng)驗豐富,且深度綁定和配套多家下游車企,在同主機廠自研自產(chǎn)電池的競爭中還能保持一定份額。
動力電池作為產(chǎn)業(yè)鏈的中游,下游客戶的需求會直接影響到企業(yè)的裝機量。且動力電池行業(yè)集中度較高,根據(jù)2021年上半年裝機量的數(shù)據(jù),第3-5名電池企業(yè)占比為5%-9%,第5名以后的電池企業(yè)占比均不到2%。因此,主機廠進入動力電池行業(yè),伴隨產(chǎn)品的應(yīng)用和產(chǎn)能的提升,會首先對二線動力電池企業(yè)造成沖擊。
對于即將自研自產(chǎn)動力電池的廣汽集團,我們用2021年上半年廣汽埃安的動力電池裝機量進行了測算:如果2021年上半年廣汽埃安的電池有一半為自供,則廣汽集團的電池裝機量可排入國內(nèi)第6,穩(wěn)居第二梯隊;如果廣汽埃安的電池全部為自供,則廣汽集團的電池裝機量會比較接近國內(nèi)動力電池裝機量的TOP5。
我們認為,主機廠進入動力電池行業(yè)后,伴隨著成本的降低和產(chǎn)品的成熟,后續(xù)有望持續(xù)擴張,沖進一線梯隊。
以蜂巢能源為例,目前的市占率持續(xù)攀升,有望沖擊一線梯隊。2020年蜂巢能源國內(nèi)的動力電池市占率排名為第13,而到2021年1-7月,國內(nèi)動力電池累計裝機占比排名已經(jīng)攀升到第7位,后續(xù)伴隨長城新能源汽車銷量的提升和外供客戶的拓展,蜂巢能源有望在2021年達成沖擊國內(nèi)裝機量TOP5的目標。
此外,由于新能源汽車高增長,鋰電池存在缺口,近期裝車量以及行業(yè)格局主要受產(chǎn)能限制;隨著產(chǎn)能的充分釋放,未來裝車量和行業(yè)格局會與下游客戶配套情況關(guān)系更為緊密。因此,下游的主機廠進入動力電池行業(yè),此消彼長間會為動力電池廠商未來的競爭格局帶來更大的變數(shù)。
4.2對上下游企業(yè)的影響
我們認為,主機廠進入動力電池行業(yè),上下游產(chǎn)業(yè)鏈或因此受益。
產(chǎn)業(yè)鏈上游:①主機廠進入動力電池行業(yè),鋰電設(shè)備企業(yè)或因為主機廠投資電池產(chǎn)線而受益;②原材料、正負極材料、隔膜、電解液等企業(yè)或因為主機廠擴張電池產(chǎn)能而受益。
產(chǎn)業(yè)鏈下游:①主機廠進入動力電池行業(yè),可以保證電池供應(yīng)的穩(wěn)定性;②自研自產(chǎn)電池和外部采購對抗競爭,有助于主機廠的成本控制;③自研的動力電池產(chǎn)品可以更好地匹配車輛需求,提高終端產(chǎn)品的競爭力。新能源汽車技術(shù)資訊