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未来年引力电瓶集团面对生死关头,引力电瓶白

2019-09-15 18:37

电工电气网】讯

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距离补贴完全退坡的时间越来越近,国际电池巨头纷纷也开始投向中国市场,动力电池产业的竞争进一步加剧,已进入洗牌期。与此同时,新能源汽车市场规模仍在扩大,拉动电池需求增长。

皇家国际官网,华夏时报(chinatimes.net.cn)记者孙斌 于建平 保定报道

“动力电池行业的市场足够大,随着外资企业进入,市场竞争也越来越充分,未来国内电池企业一家独大的局面有望被打破,行业能容纳五六家左右。”蜂巢能源科技有限公司总经理杨红新最近在接受第一财经记者专访时表示。值得注意的是,蜂巢能源前身是长城汽车动力电池事业部,去年从长城汽车剥离成为独立公司,预计2022年实现独立上市。

脱胎于长城汽车动力电池事业部,2018年宣布独立的蜂巢能源在7月9日连续向外界发出了两记“重炮”,其首款无钴电池和首款四元电池都宣布将在2020年Q2量产,在国内电池行业两大寡头分别和中外众多车企结下“城下之盟”、以及为数众多的造车新势力连封装电池PACK的能力都不具备需要外包的当下,蜂巢能源一改电池行业在卷绕式电芯上突破的做法,直接采用了工艺难度更大的叠片技术,相当于在车规级电池行业的技术路线上逐步绕开了与宁德等寡头的正面竞争,独立开辟出了一条难度更高的战场。

高工产研发布的数据显示,两年前,我国动力电池企业数量达155家,但是到了2018年,这个数字已经下滑到了105家。目前,国内动力电池企业还面临着上下游企业的压力:一方面,下游车企面临补贴退坡要求电池企业降低配套价格;另一方面,上游原材料价格近年来上涨也给电池企业带来压力。比如,美国汽车电池制造商A123在短短三年内就从IPO走向破产,主要是因为电池成本依然居高不下,而订单数量并未跟上。

而更为重要的是,随着工信部自2019年6月21日起废止汽车动力蓄电池行业白名单及新能源补贴政策的退坡到位,电池行业传统意义上中外有别的现状已经打破,未来的动力电池赛道将更适宜技术为王的企业生存,据《华夏时报》了解,目前蜂巢能源的PACK装机量已在今年5月进入行业前六。

“原材料价格趋于理性,已经在降低,这也给电池成本下降提供了很大的空间。对于国内电池企业来说,随着补贴退坡,如何渡过2019年和2020年很关键。”杨红新对记者表示,动力电池市场变化太快,国内80%左右的动力电池企业没有技术储备,所以一些电池企业死的也快。此外,受补贴退坡影响,2018年多家动力电池企业利润大幅下滑,企业战略布局要从长期考虑,进行全方面布局。蜂巢从多个场景化进行布局,三代技术同步研发,就是为了快速变化的市场。

动力电池新势力

真锂研究公布的数据显示,宁德时代一季度动力锂电池装机量占半壁江山,远超排名二三的比亚迪和国轩高科,预计今年的行业集中度会更明显。也就是说,动力电池行业虽然产能过剩,但优质的高端产能不足,这也导致很多新能源汽车企业出现了供货不足的情况。今年第一季度,北汽新能源产量和销量大幅下滑,电池供货不及时就是造成这种局面的一大因素。

早在2016年,长城控股集团董事长魏建军即将目光投向作为电动汽车核心零部件的动力电池,,蜂巢能源前身是长城汽车动力电池事业部,自2012年起开展电芯的预研工作,2018年2月独立为蜂巢能源,此后的10月份,蜂巢能源从长城汽车体系中剥离到长城控股,成为和长城汽车并列的兄弟公司。

“最近几年,投资在收缩,但优质产能还是愿意投的。小企业生产线落后,很多不是按照汽车级标准建设的,所以产能劣质。大的企业也不愿意收购这些小企业,因为收购老产线没有价值。”杨红新说。

和之前基于主机厂体系内孵化的动力电池单元最大的不同是,蜂巢能源从设立起就明确一个目标,以方形电池高速叠片工艺和车规级开发标准来做动力电池,从长城汽车拆分后,蜂巢能源的定位是第三方的动力电池企业,面向国内和全球的整车企业开放。

在杨红新看来,未来,宁德时代一家独大的局面将会被打破。“现在外资电池企业已经重启在华投资,这让整个行业竞争更加充分,有利于国内电池企业更加健康地发展。”杨红新对记者表示,外资企业进入会加速淘汰落后产能。由于目前国内电池企业是一家垄断的局面,电池厂商和整车厂中涉及到话语权的问题,因而外资企业进入对整车厂来说也是利好的。“国内电池企业与日韩动力电池企业之间的差距不在研发方面,其化学体系甚至使用的材料与国外基本一致,但制造一致性上,外资企业的管控体系非常标准,中国企业还存在一些差距。”

也就是说,魏建军选择进入动力电池单元后审时度势,目的明确的要扶植蜂巢成为第三方电池供应商,而且决心不小。除了在体系内为蜂巢引入宝马这一合作对象,今年3月,魏建军还联手复兴集团董事长郭广昌,联合成立了江苏威蜂动力工业有限公司,复兴体系下的捷威动力持股51%,蜂巢能源持股49%。

此外,虽然锂离子电池是当前行业主流,但仍存在安全性等问题,发生了一些应用锂离子电池的电动车起火事件。“安全问题是当前锂电池需要解决的技术难点,从技术手段上肯定可以解决。实际上,如果正常使用电芯是不会着火的,所有着火的电芯,都是电芯本身有缺陷。电芯在生产过程中有微小颗粒被夹进去了,在电池各种测试中会把绝大部分小颗粒筛出来,但有一些是筛不出来的,而电池用的时间长了就会刺穿。所以安全性的解决要靠生产一致性的控制,此外要做一些智能控制。”杨红新表示。

两个各自行业内的大佬,共同下注动力电池项目的投资,至少证明了其商业逻辑的可推演性和实操性。

当前,主流的锂电池封装形式主要有三种,即圆柱、方形和软包。而高工产研锂电研究所数据显示,在这三种封装形式中,方形电池占据主流达74%,圆柱和软包电池分别占比12%和13%。软包动力电池电芯普遍采用叠片工艺,而由于方形电池在叠片工艺方面一直无法突破效率问题所以通常采用卷绕工艺。叠片工艺的电池在安全性能、能量密度以及成本等方面具备明显优势,因此叠片工艺是未来电池的主流制造趋势。不过,当前就叠片工艺应用在方形电池的状况来讲,其在效率、一体自动化程度等方面仍然存在短板。

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“过去老的叠片技术效率低,所以很多电池厂商普遍选择了卷绕工艺。韩国率先突破了叠片工艺的效率,中国市场正在跟随。当前,电池厂已经在卷绕工艺上投资了几百亿,要把全部设备换掉才能用叠片工艺,成本太高。宁德等大型公司已经储备了叠片工艺技术,但包袱太大。预计在2025年左右,大多电池厂会采用叠片工艺。”

“在一个充分竞争的市场环境下,行业第一的市占率不会高于25%,一旦单一企业的市场份额过高,就会有新企业加入进来,并打破原有平衡,形成新的平衡。因此长期来看动力电池当下市场格局,未来大概率可能会存在较大的变数,整车厂一定会选择其他优质供应商,作为对该头部企业的制约。” 蜂巢能源科技有限公司总经理杨红新认为。

“两年前,宝马和长城接触的时候,已经知道长城在做电池且未来应用的是叠片技术,宝马也认为叠片工艺是电芯技术终极方案。所以宝马当时就派了专家和长城一起做模组开发,工厂的设计、标准体系、建设等标准完全按照宝马标准来的。”杨红新对记者表示。目前,蜂巢能源电池除了已经安装至长城的SUV车型上进行试验外,还与宝马和PSA进行业务洽谈。

在他看来,外资电池企业加速在华布局,会加速这种情况的发生,行业会重新洗牌,最后老牌电池企业、外资电池企业和以蜂巢能源为代表锂电新势力将形成三足鼎立的局面,企业和产品定位也会更加泾渭分明。

“白名单取消,只会加速行业的整合速度,整车厂不愿将鸡蛋放在一个篮子里,这对我们而言恰恰是利好,而且越是后市的竞争环境,越有利于蜂巢这样技术先导性电池企业的生存。“据杨红新透露,目前,蜂巢正与宝马就动力电池展开合作,同时,还进入2022年PSA的全球电池供应商候选名录。

电池工艺的叠时代和卷时代

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为什么包括宝马/PSA在内的全球知名主机厂,需要与蜂巢接触并尝试合作,最重要的原因,除了蜂巢自身脱胎于主机厂背景,在BMS管理等方面具备先天优势外,最重要的因素是伴随新能源市场的做大,基于长续航的需求饥渴和电池技术迭代的需要,主机厂需要在可预见的时限内找到除几大电池寡头外的长期合作伙伴。

而蜂巢能源恰恰是全球首家高速叠片方形电池制造商,可真正让动力电池告别“卷”时代,进入“叠”时代。据蜂巢方面技术人员介绍,高速叠片工艺是打破卷绕电池瓶颈的新一代电池工艺, 与传统卷绕工艺电池相比,叠片电池的边角处有更好的结构适应性,能量密度可以提高5%;全生命周期更低变形和膨胀,循环寿命提升10%-20%;边缘结构更简单,电池具备更高的安全性。

值得注意的是,在此之前,叠片速度一直是制约该工艺应用的一个最大瓶颈,目前,蜂巢一期当前水平单工位0.6sec,二期为0.45sec,三期目标为0.25sec。相比同类型卷绕工艺电池,能量密度提升5%,循环寿命提升10%,成本降低15%。

从工艺难度上说,电池工业的卷绕时代更像是人们生活必需品中的卷纸,而叠片时代更像是抽纸,叠片工艺意味着电芯处理需要更精细的工程手段;而从性价比上比对,叠片电池之于卷绕电池,正如卷纸和抽纸一样,按照蜂巢1-3期的叠片工艺技术储备,“抽纸电池包“出货速度和工艺效率已经赶上并超越卷绕电池。

为什么要做无钴和四元电池

叠与卷的区隔,是蜂巢能源在技术路线上与友商的不同之初,而在多数动力电池企业集中精力作三元锂电的当下,蜂巢为什么要做比三元多一元的四元电池和发力无钴材料呢?

从蜂巢披露的材料看,在现有三元体系的锂离子动力电池中,正极材料的成本占比达到30%~45%,而作为战略性的资源,钴的价格波动将会直接影响到最终电芯的成本。因此,在以高镍体系为共识的大前提下,包括松下、LG、宁德时代等国际主流动力电池企业都在将低钴及无钴化电池作为下一代动力电池的研发方向。而正是基于上述背景,蜂巢能源正式发布了全球首款基于无钴材料的电芯产品。

除了钴的价格影响电池的最终成本,另一个困扰汽车主机厂的难题是消费者对于电动汽车更高续航的追求,如何平衡能量密度提升之后的安全性能,是当下产业链必须正视的问题。

清华大学教授、中国科学院院士欧阳明高明确指出,目前最为紧迫的一项任务就是如何把安全的平衡点提升到300Wh/kg的能量密度。

基于上述趋势,蜂巢能源率先开发出四元正极材料,并基于该材料发布了全球首款四元材料电芯。

据了解,蜂巢能源开发的四元材料,在NCM体系的基础上掺杂Mx,Mx掺杂会使一次颗粒之间的边界强度增强,因此会减少在有害的相转变过程中微隙的形成。使其循环性能优于NCM811材料,同时能实现耐热更好、产气少、安全性更高的特点。最终呈现在动力电池上就是容量更高、寿命更长、安全性更好。

蜂巢能源具体项目负责人士介绍,其四元材料电芯项目也已经于2018年9月立项,将在今年年底前完成材料开发,预计将于2020年第四季度实现四元材料电芯的SOP。

据杨红新分析,在产品和产能部署基本到位后,未来蜂巢在市场中可预见的成长性会优于众多对手,目前蜂巢能源已在内部启动股权融资的工作,计划2020年冲击科创版。

(编辑:于建平 主编:赵云)

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