鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:873次 | 2022年01月18日
多角度競(jìng)爭(zhēng)力分析!中日韓主流動(dòng)力鋰電池公司到底哪家強(qiáng)?
在過(guò)去幾年我國(guó)新能源汽車蓬勃發(fā)展的過(guò)程中,我國(guó)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)隨之興起,不過(guò),外資動(dòng)力鋰電池在我國(guó)市場(chǎng)雖也有配套,但卻一直沒(méi)形成規(guī)模。隨著政策環(huán)境的日益寬松,曾經(jīng)在我國(guó)市場(chǎng)爭(zhēng)相布局卻又遭遇困境的外資動(dòng)力鋰電池公司,如今又有卷土重來(lái)之勢(shì)。
不久前,工信部網(wǎng)站公布的第318批機(jī)動(dòng)車公司和產(chǎn)品通告顯示,重慶金康瑞馳牌純電動(dòng)轎車和東風(fēng)雷諾風(fēng)諾牌純電動(dòng)轎車位列其中。它們的動(dòng)力鋰電池單體供應(yīng)商分別是三星(天津)電池有限公司和南京樂(lè)金化學(xué)新能源電池有限公司(歸屬LG化學(xué))。曾經(jīng)和"白名單"(2015年三月,工信部公布《汽車動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》,并依此為依據(jù)對(duì)動(dòng)力鋰電池公司實(shí)行目錄管理,即"白名單")無(wú)緣的外資動(dòng)力鋰電池如今也入選其中。
可以清晰地看到,未來(lái)我國(guó)動(dòng)力鋰電池行業(yè)的限制門檻將逐步被打破,中外資公司將處于同樣的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中。而在全球,各動(dòng)力鋰電池公司早已展開(kāi)了較量。未來(lái),誰(shuí)將保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)?在同等競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下,我國(guó)崛起的動(dòng)力鋰電池公司能否高枕無(wú)憂?分析這些問(wèn)題,要了解各家公司的發(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(shí)
當(dāng)前,我國(guó)制定的動(dòng)力鋰電池發(fā)展目標(biāo)和日韓公司大致相當(dāng),都在追求高比能量。行業(yè)的共識(shí)是:動(dòng)力鋰電池能量密度越高,續(xù)駛里程越長(zhǎng)。
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%
在我國(guó),《節(jié)能和新能源汽車技術(shù)路線圖》繪制了動(dòng)力鋰電池技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖,2020年,純電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池單體比能量達(dá)到350Wh/kg,2025年達(dá)到400Wh/kg,2030年則要達(dá)到500Wh/kg。如今,我國(guó)動(dòng)力鋰電池領(lǐng)先公司CATL的三元電池單體能量密度達(dá)到240Wh/kg,2019年將會(huì)推出單體能量密度達(dá)到280Wh/kg以上的NCM811電池,并計(jì)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(dòng)力鋰電池的能量密度為550Wh/L,且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。按照三星SDI的規(guī)劃,預(yù)計(jì)在2019年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的第3.5代動(dòng)力鋰電池能量密度可以達(dá)到630Wh/L。同時(shí),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(dá)到700Wh/L(相當(dāng)于270~280Wh/kg)和800Wh/L(相當(dāng)于300Wh/kg),預(yù)計(jì)分別在2021~2022年和2023年以后量產(chǎn)。
2018年,LG化學(xué)已實(shí)現(xiàn)NCM811電池小批量生產(chǎn),2020年LG化學(xué)還將推出第三代動(dòng)力鋰電池,單體電芯能量密度目標(biāo)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(dá)到250Wh/kg。此外,TSLAModel3使用的21700圓柱形電池單體能量密度達(dá)340Wh/kg,是目前市場(chǎng)中能量密度最高的電池,這是和松下聯(lián)合開(kāi)發(fā)的電池。
總體來(lái)看,各家公司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(shí)。在這一過(guò)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(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。不過(guò),盡管各大公司對(duì)高比能量的發(fā)展路線有了一致認(rèn)識(shí),但在這一競(jìng)賽中暫時(shí)也分出了高低。目前,松下憑借21700電池的高能量密度領(lǐng)先于其他公司,三星SDI落后于其他對(duì)手,處于墊底位置。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
策略各有千秋
高下還未有定論
目前,和行業(yè)普遍追求動(dòng)力鋰電池的高比能量不同的是,各公司在發(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、軟包鋰電池齊頭并進(jìn),分別被不同公司青睞。
LG化學(xué)和SKI以軟包鋰電池為主。分析來(lái)看,軟包鋰電池有較好的安全性,在發(fā)生安全問(wèn)題時(shí),軟包鋰電池一般會(huì)鼓氣裂開(kāi),但不會(huì)發(fā)生爆炸。此外,軟包鋰電池的優(yōu)點(diǎn)還包括重量輕,比等容量鋁殼鋰離子電池輕10%~20%;內(nèi)阻小、循環(huán)性能好、設(shè)計(jì)比較靈活,可根據(jù)客戶的需求定制。當(dāng)然,軟包鋰電池缺點(diǎn)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。
三星SDI和CATL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(shì):能夠生產(chǎn)大容量單體電池、硬外殼對(duì)電芯的保護(hù)用途優(yōu)于軟包鋰電池、電芯安全性相對(duì)圓柱型電池也有了較大改善。同時(shí),方形電池的成組效率達(dá)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(hào)較多,工藝難以統(tǒng)一,這是難以克服的缺點(diǎn)。
和其他公司大多采用NCM三元體系不同,松下電池采用NCA體系,并且重要生產(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(hào),且整體顯現(xiàn)出成本優(yōu)勢(shì)。但NCA正極材料在充放電過(guò)程中容易出現(xiàn)氣體,從而帶來(lái)安全隱患,因此,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(dòng)力鋰電池的構(gòu)造來(lái)看,電芯只是基本單元,要成組后才能發(fā)揮效能。目前來(lái)看,各不同類型的電池成組效率有較大差別。LG化學(xué)和SKI主打的軟包鋰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和CATL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(dá)90%;松下為TSLA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TSLAModel3有兩種規(guī)格模組,能量密度轉(zhuǎn)化效率高達(dá)84%;ModelX(90kWh版本)能量集成效率僅為60.41%;Model3能量集成效率也只有64.2%。總體來(lái)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(dòng)力鋰電池的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前,LG化學(xué)的循環(huán)壽命能達(dá)到2000次循環(huán),三星SDI的動(dòng)力鋰電池循環(huán)壽命可以達(dá)到1500次,松下的18650電芯循環(huán)壽命約為500~1000次。CATL的523體系動(dòng)力鋰電池電芯循環(huán)壽命可以達(dá)到1800次,和韓國(guó)公司的產(chǎn)品壽命指標(biāo)比較接近。總體來(lái)看,中韓電池的循環(huán)壽命處在同一層級(jí)上,松下電池的循環(huán)壽命偏低。
未來(lái),在不同策略指引下,各公司必將展開(kāi)一場(chǎng)激戰(zhàn),孰優(yōu)孰劣還需市場(chǎng)給出答案。
爭(zhēng)搶整車配套
穩(wěn)定陣地是一大考驗(yàn)
動(dòng)力鋰電池競(jìng)爭(zhēng)趨于激烈的原因莫過(guò)于爭(zhēng)奪配套用戶。目前,全球領(lǐng)先的電池公司基本已把配套版圖瓜分完畢。
松下動(dòng)力鋰電池的核心客戶是TSLA,憑借TSLA銷量的不斷攀升,松下電池的產(chǎn)銷量也不斷上升。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(guó)客戶2家。同時(shí),松下在美國(guó)和我國(guó)分別建立了電池生產(chǎn)廠,以就近為用戶供應(yīng)配套服務(wù)。
LG化學(xué)則牽手現(xiàn)代、起亞等公司,其核心客戶還包括通用、雷諾、沃爾沃、CTT等,重要配套車型有雪佛蘭Bolt、沃藍(lán)達(dá)、雷諾Zoe等。目前,LG化學(xué)的生產(chǎn)廠分別設(shè)在韓國(guó)、我國(guó)、美國(guó)和波蘭。設(shè)在韓國(guó)的廠可以滿足韓國(guó)公司要并負(fù)責(zé)調(diào)控全球市場(chǎng)訂單,在我國(guó)設(shè)廠則瞄準(zhǔn)的是我國(guó)龐大的電池需求市場(chǎng),在美國(guó)設(shè)廠則重要是為供應(yīng)美國(guó)車企通用、福特等,此外,波蘭是LG化學(xué)在歐洲的首個(gè)大型動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)基地。
相比較而言,三星SDI的合作伙伴比較多,它是30多款電動(dòng)汽車型的核心電池供應(yīng)商。核心客戶包括寶馬、大眾、馬恒達(dá)、LucidMotors等。同時(shí),三星SDI在韓國(guó)、我國(guó)、美國(guó)、匈牙利及奧地利等地都建立了汽車動(dòng)力鋰電池廠,分別瞄向經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá),或者最有活力的地區(qū)。
在爭(zhēng)奪配套公司的比賽中,CATL并不輸于任何一家日韓公司。在去年的廣州車展上,23個(gè)汽車品牌的40多款車搭載CATL電池。近年來(lái),CATL加快了市場(chǎng)開(kāi)拓步伐,和上汽、東風(fēng)、一汽等簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,國(guó)內(nèi)排名前列的汽車公司基本上都和CATL展開(kāi)了合作。此外,CATL的核心客戶不限于國(guó)內(nèi)公司,寶馬和大眾也向CATL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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,如何穩(wěn)定版圖,甚或劃定更大的版圖依賴于公司未來(lái)的戰(zhàn)略布局。另外,隨著日韓公司加快布局我國(guó)市場(chǎng),以CATL為代表的我國(guó)動(dòng)力鋰電池公司怎么樣鞏固自己的陣地對(duì)公司來(lái)說(shuō)也是一大考驗(yàn)。
盈利能力高低不同
"跑馬圈地"后,動(dòng)力鋰電池公司的盈利情況便開(kāi)始備受關(guān)注。因?yàn)橛芰Ψ从吵龉镜纳a(chǎn)管理水平,也對(duì)公司未來(lái)的發(fā)展有著直接的影響。
二月四日,松下公布2019財(cái)年三季報(bào)(日本財(cái)年從每年四月一日開(kāi)始至次年三月三十一日),前三季度受益于動(dòng)力鋰電池業(yè)務(wù)快速上升,松下實(shí)現(xiàn)營(yíng)收6.08萬(wàn)億日元,同比上升2.9%;二次電池所在的能源業(yè)務(wù)部營(yíng)收為5223億日元,同比上升26.4%。松下預(yù)計(jì)能源業(yè)務(wù)整個(gè)財(cái)年?duì)I收將達(dá)到7150億日元,同比上升27.1%。能源業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)利潤(rùn)有望達(dá)到201億日元,同比上升81.1%,營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率約為2.8%。
2018年,LG化學(xué)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收28.18億韓元,同比上升9.67%,重要增量來(lái)自能源業(yè)務(wù)、化學(xué)和基礎(chǔ)材料業(yè)務(wù)。除能源業(yè)務(wù)利潤(rùn)大幅度上升外,其他主營(yíng)業(yè)務(wù)盈利水平有不同下降,其中貢獻(xiàn)公司利潤(rùn)95%的化學(xué)和基礎(chǔ)材料業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)利潤(rùn)減少24.1%,營(yíng)業(yè)利潤(rùn)同比下降4.3個(gè)百分點(diǎn)。2018年LG化學(xué)實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)1.52億韓元,同比減少24.88%。電池業(yè)務(wù)所屬的能源解決方法分項(xiàng)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收6.52萬(wàn)億韓元,同比上升42.95%,在總營(yíng)收中占比達(dá)到23.1%。預(yù)計(jì)2019年LG化學(xué)能源解決方法業(yè)務(wù)營(yíng)收將達(dá)到10萬(wàn)億韓元,占比提升至31%。能源解決方法業(yè)務(wù)是LG化學(xué)財(cái)報(bào)的亮點(diǎn),2018年該項(xiàng)業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)利潤(rùn)達(dá)到2090億韓元,同比上升6.2倍。
三星SDI的業(yè)務(wù)重要包括鋰離子電池和材料業(yè)務(wù)。2018年三星SDI實(shí)現(xiàn)營(yíng)收9.15億韓元,同比上升44.31%,其中鋰離子電池業(yè)務(wù)全年?duì)I收6.95萬(wàn)億韓元,同比上升60.66%。
CATL披露的2018年度業(yè)績(jī)快報(bào)顯示,公司2018年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入296.1億元,同比上升48.08%;實(shí)現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)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(rùn)31.1億元,同比上升30.95%。
總體來(lái)看,全球主流動(dòng)力鋰電池公司營(yíng)收水平相比較較理想,這也對(duì)公司后續(xù)的布局帶來(lái)利好。
爭(zhēng)分奪秒搶奪未來(lái)技術(shù)制高點(diǎn)
如今,動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,各公司為了保持自身優(yōu)勢(shì),朝著既定目標(biāo)紛紛加大了研發(fā)力度,以掌握未來(lái)技術(shù)的制高點(diǎn)。
按照規(guī)劃,LG化學(xué)未來(lái)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(lái)的發(fā)展目標(biāo)則是通過(guò)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(xué)712型電池正在積極開(kāi)發(fā)中,會(huì)在2~3年內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。此外,LG化學(xué)研發(fā)生產(chǎn)的NCM811正極材料更適用于圓柱電池,未來(lái)也會(huì)大量用于電動(dòng)公交車。
鋰離子在充放電過(guò)程中,容易在NCA表面形成殘留,影響使用壽命。針對(duì)這一難題,目前三星SDI正在進(jìn)行新材料的配比開(kāi)發(fā),未來(lái)會(huì)采用NCA材料,通過(guò)在NCA表面做一層金屬涂布的做法,減少殘留,提高動(dòng)力鋰電池的使用壽命。
當(dāng)下,松下已開(kāi)發(fā)出鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰等鋰離子電池,并已為公司配套。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,為了解決鎳氧化物帶來(lái)的熱穩(wěn)定性低和安全方面的問(wèn)題,松下在正極材料表面進(jìn)行了納米涂層處理,特別重視通過(guò)"松下固溶液panasonicSolidSolution(pSS)"等技術(shù)提高安全性。
目前,CATL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,CATL還致力于高電壓平臺(tái)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。在去年我國(guó)汽車動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟動(dòng)力鋰電池分會(huì)成立大會(huì)上,CATL新能源科技有限公司副總裁、首席科學(xué)家吳凱介紹了CATL的發(fā)展思路:到2020年,CATL會(huì)采用硅碳負(fù)極材料以提升負(fù)極的理論能量密度,從而提高電芯的能量密度;電解液通過(guò)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;隔膜重要采用涂覆濕法隔膜。
整車公司殺入
競(jìng)爭(zhēng)更趨激烈
除了動(dòng)力鋰電池公司之間的競(jìng)爭(zhēng)外,整車公司也開(kāi)始覬覦這一領(lǐng)域。
在我國(guó),除了CATL,比亞迪也收割了不少市場(chǎng);在歐洲,德國(guó)汽車公司積極響應(yīng)歐盟倡議。大眾將在德國(guó)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);寶馬也建立了電池廠,寶馬在華首家高壓電池廠項(xiàng)目位于華晨寶馬沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)廠內(nèi)。根據(jù)此前公布的消息,這一高壓電池廠正式投產(chǎn)后,將為全新一代寶馬530Leiperformance供應(yīng)高壓電池配件,可生產(chǎn)3.3萬(wàn)套/年的高壓電池組。
如今,TSLA也興建了Gigafactory。Gigafactory是TSLA第一座超級(jí)電池廠,2014年六月開(kāi)建,2018年投產(chǎn)后產(chǎn)量達(dá)35GWh。有資料顯示,TSLA在必要時(shí)將把電池產(chǎn)量擴(kuò)大到150GWh。
動(dòng)力鋰電池作為新能源汽車的核心部件之一,各家公司都在積極投入資金研發(fā),原有的電池公司和新進(jìn)入者交織在一起,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,我國(guó)電池公司的洗牌在所難免。