随着新能源汽车产业的高速发展,动力电池产业也迅速壮大,带来机遇的同时也面临着挑战。在高速发展中,势必遇到许多不可调和的矛盾与竞争,如车企与电池企业价格矛盾,一线品牌与二三线品牌市场竞争,技术路线的竞争等。但无论何种矛盾,归结为技术的更新换代与市场的需求密不可分。未来,动力电池产业将会朝着何种方向发展,自有它的定数。
现状一:无法调和的车企与电池企业矛盾?
2017年新能源汽车补贴政策尘埃落定,补贴方案也在人们意料之中——退坡与技术门槛提高。但很多矛盾因此就激发了,如:2017年新能源汽车厂商为了保证自身品牌的市场和利润,将严格控制配套动力锂电池的成本,压低动力电池的价格。这对动力电池来说,压力很大。行业人士表示,以前的补贴高,利润空间大,单车价格很低。而补贴退坡后,利润空间没那么大了,企业纷纷开始涨价。与此同时,因为补贴的退坡,加上运营周期长与次年清算等原因,车企利润大大降低,经济压力相对以前而言要大,控制成本成为不二之选。而动力电池厂商,却面临着材料价格上涨与车企降价的双重压力,这无疑是个考验。
根据调查发现,市面上,三元锂电池已经有人做到1400元/kWh,而磷酸铁锂电池价格在1800元/kWh左右。但是,材料价格却在不断上涨,截止2017年2月份电解钴价格已涨至30万/吨,动力型三元材料523目前价格为15.5~16万元/吨,对比年底上涨达0.8~1万元/吨。
动力电池企业与车企的矛盾是否无法调和,要看各自的退让。按照笔者的理解,按照目前的补贴政策,车企的利润空间相比传统车要大很多。拿电动微型面包车而言,去掉无动力车身、电池、电机、电控、DC-DC、整车线束等成本,利润空间至少在1万~3万之间,远远高于传统车。用户觉得,电动汽车卖得太贵,价格必须要降下来。而车企认为,成本要降下来,首当其冲的是成本最高的零配件,如动力电池、电机电控等。这就使得动力电池企业不得不服从车企的需求。
另外,跨国车企有自建电池厂的趋势,如宝马、福特、捷豹路虎、丰田、通用、大众、戴姆勒和特斯拉等,这就使得车企的竞争压力越来越大。不过,许多车企又不断在出售电池厂,如国内的福田汽车和日本的丰田汽车,但总体趋势是车企在不断布局电池厂。这种相互依赖相互竞争的关系,短期内不会出现有太大的波动。不会出现,车企都自建电池厂。
现状二:动力电池产业格局越来越明显
随着补贴政策调整,并且动力电池目录与补贴政策不再挂钩,三元锂电池的解禁和动力电池标准的出台,都影响了动力电池市场格局。从而使得,许多外国企业纷纷在国内投产,更多的资本加入到动力电池产业里,大量的企业进军动力电池产业。根据统计,国内已经有200多家企业生产动力电池。
从技术路线来说,目前客车企业基本上采用磷酸铁锂电池。虽然,国家放开三元锂电池在客车上的使用,但其技术标准较短时间内,很多企业无法达到,三元锂电池大批量进入客车领域还需一定时日。而乘用车与物流车等大多采用三元锂电池比较多,在现有的补贴政策下,企业为了降低成本,以及动力性能等方面考虑,选择三元锂电池也在情理之中。就拿物流车而言,补贴标准按照搭载电量(Ekg等标准除外)去考量,那么同样的电量,车厂自然会选择便宜的车用电池技术路线。
从市场状况来看,目前客车采用的动力电池多采用一线品牌,很多客车企业反映,出于安全考虑,对动力电池的采购比较谨慎。而二三线品牌,多集中在电动乘用车、电动物流车与电动专用车等市场。
另一方面,随着动力电池结构性产能过剩,使得动力电池产业高端优质产能不足、低端产能过剩的问题开始显现,行业结构性风险上升。正因为这种原因,使得一线品牌供不应求,二三线品牌供过于求,市场的天平始终无法平衡!二三线品牌的生存空间越来越困难。
现状三:2017年动力电池产能预计达到90GWh
数据分析,磷酸铁锂正极材料,2014年总产量达到1万吨,2015年接近4万吨,而2016年的产量,有一种说法是5.7万吨,一种说法是7.08万吨。三元材料方面,2016年产量达到5.43万吨,钴酸锂材料达到3.49万吨。
动力电池产量方面,从2010年到2016年,动力电池产量分别为0.15GWh、0.35GWh、0.66GWh、0.79GWh、3.7GWh、15.7GWh和30.8GWh。2016年出货量是去年的2倍,是2010年的205.3倍。在近年来新能源汽车高增长空间的诱惑下,动力电池生产商们纷纷扩大产能,2017年行业规划产能已达到90GWh。
墨柯认为,今年全年三元/锰系动力电池需求量为685.7万kWh,同比增长67.01%,磷酸铁锂为1280.6万kWh,与去年的1193.5万kWh相比,仅略有增长,“磷酸铁锂电池在新能源汽车市场的发展,基本已到顶峰”。
不过,国家通过政策引导,建立覆盖电芯、模块、系统的电池测试标准,2017年开始实行新的国家标准,针对电池单体和模块的GB/T 18333.2-2015、QC/T 741-2014、GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015、GB/T 31486-2015,针对电池包的GB/T 31467.3-2015,测试标准得到了升级;而准入方面,虽然不同技术路线可以同时发展,但出于安全考虑,三元锂电池用于客车上有严格要求,要达到上面的测试标准,有点困难。所以,三元电池产销量会受到一定影响。国家也看到这一点,在满足新能源汽车刚性需求的同时,又要有优质产品出来。
现状四:能量密度提升刻不容缓
在《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中明确提出,2020年动力电池模块比能量要达到300Wh/kg,这意味着,电芯能量密度至少要在350Wh/kg以上。但在现有技术条件下,磷酸铁锂能量密度要达到300Wh/kg很渺茫,而三元技术路线则有较大可能。数据显示,动力电池单体的能量密度,现生产使用的已可达220瓦时/公斤,单体电池的价格为每瓦时1.5元,相比2012年,能量密度提高了1.7倍,价格下降60%。
据了解,我国目前50Ah能量型磷酸铁锂电池,能量密度可以达到136.6Wh/kg,功率密度达到1101W/kg;而20Ah能量功率型磷酸铁锂电池,能量密度达到106.5Wh/kg,功率密度达到1119W/kg;25Ah锰系三元软包能量型电池,能量密度达到162Wh/kg;35Ah的锰系三元能量功率兼顾型电池,能量密度达到135Wh/kg。目前,开发的2.6Ah的18650圆柱三元电池,能量密度达到了200Wh/kg。
根据网络披露的消息称,目前,磷酸铁锂电池的能量密度提升到130Wh/kg,而我国的三元材料电池能量密度可以达到180Wh/kg,日韩三元材料电池在2015年就可以达到300Wh/kg。已经预售的特斯拉Model 3使用的松下18650电池,能量密度就达300Wh/kg。
随着新工艺、新材料、新技术与新装备的投入使用,我国正加大力度研发高比能量锂离子电池技术,而全固态金属锂电池具备较高的能量密度,是未来的电动汽车电池的发展方向。
在中国,已经有许多研究机构和企业着手研发“全固态电池”,并取得一定的成果。目前国内做全固态电池两个比较厉害的团队:一个是中科院物理研究所陈立泉、李泓老师团队,一个是中国科学院宁波研究所许晓雄博士的团队。另外,中南创发也致力于“全固态电池”的研发,产品取得阶段性的进展。
现状五:动力电池制造工艺水平有待提高
随着能量密度要求越来越高,成本越来越低,亟需新材料的不断进步,以及创新性极片和电池的技术与制造工艺水平的提升。要改善性能,降低成本,智能工艺制造技术尤为重要。目前,智能化制造通过自动化设备、MES管理软件平台,来提高一致性和产品品质。大部分电池企业通过MES管理软件平台,管控整个计划、来料、生产、质量、库存、出货、售后等过程,打造高品质的产品。
动力电池智能制造技术未来将会朝着四大方面长远发展,首先是标准化,产品标准化与制造过程标准化。但目前的现状却是,标准不统一,如动力电池尺寸标准,从而致使制造过程中标准也不尽相同。其二,规模化生产必须遵从高质量、大规模和降成本的发展方向。其三,动力电池制造越来越朝着高品质、高效、高稳定性,以及信息化、无人化、可视化发展。四是绿色制造。
总结:随着补贴退坡,车企对车辆抬价的同时,对动力电池企业也施加压力。另一方面,随着新能源汽车爆发,动力电池产业也高速发展,大量的资金投入到这个产业,导致高端产能不足,低端产能过剩。因此,降低成本、提高能量密度等技术指标,提升产品制造工艺将会是未来一段时间的发展方向。(来源: 唐让其)
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