动力电池攻守战:争抢2025,战火燃向新赛道
随着新能源汽车市场的飞速增长,动力电池产业也随之崛起。经历了一轮又一轮的市场争夺后,动力电池产业格局愈加稳固。
然而,疫情和俄乌战争下,当前的动力电池行业也有了新的变数。二线电池厂商与一线开始抢占市场,部分主机厂希望在动力电池领域分得一杯羹,而上游的新旧材料之间也在暗自较劲。
亿欧汽车特推出内容专题《动力电池的攻守战》,探寻中国动力电池产业的未来。此外,亿欧汽车还将于2022年6月中旬举办“GTM2022全球科技出行峰会——动力电池线上论坛”,与行业各头部企业和资深业内人士共讨行业发展新方向。
本文为专题系列文章第4篇,主要探讨头部动力电池厂商发展布局新方向。
纵观新能源汽车产业,无论政策指向、市场数据还是行业内面向未来的布局趋势,都验证了新能源汽车及动力电池产业的发展前景。
不同于业内人士对新能源市场的信心与憧憬,大多消费者们对新能源汽车仍持观望甚至怀疑态度。
中国电动汽车百人会等机构联合发布的《中国新能源汽车市场洞察报告2021》显示,人们在购买新能源汽车时,最关心续航、外观、安全、成本、充电五大要素,而“续航”因素位居首位。
如果以传统燃油车的常规性能为标尺,当人们面对新能源汽车日渐衰减的续航里程、难寻的充电桩、漫长的充电等待,甚至是偶发自燃的安全事件,很难对这个初出茅庐的大宗消费品抱有更高的信心。
新能源汽车动力电池包的能量密度和整车能量效率,是与燃油车性能PK的关键。动力电池,也成为补全新能源汽车短板,俘获用户芳心的关键所在。
用户需求、市场需求,以及新能源动力电池领域逐渐白热化的竞争势头,使这场以电池为主题的竞赛蔓延至新的赛道。
宁德时代知情人士对记者说道,当下全球车企与宁德时代的合作是2016、2017年时宁德时代拿下的订单。当下,大家正在努力争取2025年以后的订单。
“在这个过程中,下一代技术储备和量产能力、本土化能力,成为这一轮国际竞争中的关键,也会决定未来的路能够铺多远。”
中国厂商,超前卡位
不同于其他产业,由于动力电池最初是锂电池的细分领域,而中国在3C锂电池领域很早就形成了完备的制造产业链,所有当新一轮汽车动力电池浪潮袭来,中国恰如其分地把握了动力电池的先发优势。
在动力电池领域,中国具有制造业的主场优势。中国动力电池厂商也因此,在产业发展初期就有全球化的野心。
2022年第一季度,中国新能源汽车渗透率达到19.3%,纯电动汽车渗透率达16.7%,按照工业发展惯例,渗透率即将触达20%的新能源汽车,即将进入爆发式高速增长阶段。
全球碳中和目标无疑是电动汽车市场的最大推手。伴随销量增长,市场的蛋糕膨胀,全球电动汽车的上游产业玩家正在集体进入蓝海市场。
占整车成本高、技术壁垒难以逾越的动力电池细分领域,也在遵循水大鱼大的法则。
这个不断扩张的“蓄水池”中已经成长出各具竞争力的多样物种,竞争将很快达到白热化阶段。
对于全球市占率前二的两家动力电池厂商——宁德时代和LG新能源来说,二者对于全球车企在2025年后定点订单的争夺,已达到近乎“贴身肉搏”的状态。
尽管LG新能源一度由于电池安全问题败走中国,但其在海外市场的先天优势和发展势头,令宁德时代不得不严阵以待。
2022年1月27日,LG新能源于韩国证券交易所挂牌上市,欲借助资本力量扩充产能布局市场,对资本上有先发优势的宁德时代进行追赶。LG新能源3月24日称,计划投资约14亿美元在美国亚利桑那州建设第二座全资动力电池工厂。
LG新能源基于韩企在海外市场上的先天优势,揽得特斯拉、德国大众、美国通用等海外车厂,订单与产能的齐头并进,这也促使宁德时代将北美的建厂扩产提上日程。
尽管宁德时代对LG新能源保持高度警惕,但在海外业务的拓展进程中,宁德时代更具备历史优势。
首先,宁德时代的前身——ATL(新能源科技有限公司,Amperex Technology Limited),就是一家以苹果、微软、诺基亚等海外客户为主体的锂电池厂商,其后被日本TDK集团全资控股后,ATL内部也被注入了日本精密制造的基因。
在诞生初期,宁德时代包括工业制造、质量、售后等在内的所有部门,几乎全部是对标宝马公司进行搭建。宁德时代邀请到宝马公司的工程师来到中国手把手“教学”,在公司架构、生产制造等方面,又具有德系的风格。
正是这些“混血”基因,让宁德时代在海外业务拓展过程中,常年积累全球各地的“高考试卷”,从而具备了多数中国企业不具有的“答题技巧”。
动力电池的三个“创新”
在动力电池领域,竞争的最优解是差异化的创新。
对于依靠单点技术重大突破获得进展的动力电池厂商,和已经实现全球广泛布局的动力电池巨头,创新可以有截然不同的路径。
在动力电池领域,清陶能源凭借深耕固态电池领域十余年经验,近年陆续获得北汽、上汽和广汽三家车企的战略加持,成为地方车企在固态电池领域的合作伙伴。
清陶能源联合创始人、总经理李峥告诉记者,动力电池的创新,在技术上基本可分为三个层面。
首先是材料体系创新。这是动力电池最核心的创新部分,比如固态电池、钠离子电池,就是典型代表。
钠离子电池最重要的优势就是成本优势,用它来替代磷酸铁锂,就可以将正极材料的成本占比从整车的40%降至17%,若将钠离子电池的正负极从铜箔转换至铝箔,则可以进一步节约成本。
但钠离子能量密度低的特质,将其限制在低速车应用上,若想登“大雅之堂”,还需要将其与其他金属进行结合,优势互补后才好“发光发热”。
其次是工艺创新,比如马斯克所倡导的干法电极技术。这项创新中所包含的一体式压铸技术,使得其电池虽然还是液态锂电池,但工艺程序改变,就能帮助提高电池的生产合格率,降低成本。
再者是系统集成创新,即电池形状和成组方式创新。比较典型的创新是比亚迪的刀片电池,它更薄、更扁的形状,能够帮助电池组提升整体的安全性和其他性能,同时也带来了大量的pack创新的可能。
这三个层面创新,在颠覆程度上具有逻辑关系,也可相辅相成。
在技术层面越浅的创新,其颠覆周期越短,往往能够越快得到实现;技术层面更深的创新,虽然需要投入的各项成本更高昂,但却不容易轻易被其他创新所颠覆。
李峥坦言,在他眼中,创新没有优劣之分,各家企业的定位和能够承担的颠覆周期不同。但若整个行业的创新形成潮流趋势,厂商彼此能够相互借鉴,这将使动力电池行业的整体水平得到提升。
李峥所在的清陶能源,从2014年成立开始,就一直致力于动力电池的材料体系创新——固态电池的研发探索。关于动力电池创新,李峥和他的团队也摸索出了一条与之相适应的产业化道路。
以2014年为分水岭,在这之前李峥和他的团队,一直以高校实验室为根据地,在与日本某车企的合作中进行横向课题研究,完成了固态电池技术路线论证。
2014年清陶成立之后,整个团队基本认定固态电池的技术方向,通过借鉴以往的制造业经验,在技术进一步迭代的同时,进一步进行产业能力和商业化的探索。
如果说以清陶能源为代表的中小规模厂商,更多寻求在固态电池等高度细分的领域寻求差异化点状突破,那么宁德时代这样的巨头厂商,则利用算力、算法和数据,形成了一套宁德时代独有的,以电化学为基础的研发创新闭环。
宁德时代进行动力电池的研发,与人工智能通过收集数据反哺算法的逻辑非常相似。
比如在宁德时代的电化学实验室,通过模拟不同化学元素配比在不同条件下的反应,就能够倒推出为了满足特定需求,某个材料需要的不同化学元素配比。
这一堪比把普通实验进程加倍速推进的研发过程,也只有依靠强大算力和广泛数据,才能覆盖如此多的元素种类。
宁德时代知情人士对记者透露,一个能够满足当前动力电池研发需求的电化学实验室,其成本达几千万,而测试验证中心建下来,造价则高达数十亿。
在宁德时代的研发体系背后,则是一个9000余人的巨型研发团队,其大多来自全球顶尖高校的电化学及相关领域专业。
在这样一套研发体系的支持下,宁德时代相继诞生了电芯单体能量密度高达160Wh/kg,常温下充电15分钟,电量可达80%以上的钠离子电池、12000次循环长寿命电池、304Wh/kg高比能动力电池及模组、多功能复合集流体技术以及无模组CTP动力电池包,以及AB电池等多项全球首发成果。
时至今日,宁德时代已经通过这套研发体系,描绘了一幅涵盖材料研发、产品研发、工程设计、测试分析、智能制造、信息系统等多个层级的创新图谱。
幸存者与开拓者
如何在新的时代,成为一家伟大的汽车供应商?汽车产业的下一代形态到底是什么?
面对这些问题,每个厂商都在书写自己的答案。
李峥告诉记者,如果现在还做不了全能冠军,可以先做单打冠军(能量密度比较高),然后持续进行技术迭代研发,直到变成全能冠军(能量密度高,平均寿命长,瞬间放电的电流比较大,耐高温也耐低温等等)。
面对外部激烈的竞争环境,清陶最首要的目标是活下来,通过产品实现技术和商业的匹配。
李峥对记者坦言,在这个过程中,清陶最重要的竞争力,是自己摸索出的核心材料和制造工艺——企业对于核心的掌控力越强,未来的迭代效率就会越高。
“我们并不渴望上来就对标宁德时代的产品做替代,而是先找到特殊的应用领域。大有大的好处,小有小的特点,我们是错位竞争。”李峥直言。
如果说清陶能源是海洋中已经稳定行驶,扬帆起航的中型船只,那么宁德时代或许是已经驶入深海漩涡区的航母,为了避免遭受冲击,宁德时代已经加速了各方面的布局。
从上游的锂、钴、镍、三元材料、磷酸铁锂材料,到中游锂电设备和储能设备,再到下游整车、汽车芯片、充换电服务、电池材料回收等环节,宁德时代通过投资参股、合资共建、签订长单协议等方式,对产业链进行垂直布局,锁定了关键资源供应,力求价格稳定。
宁德时代告诉记者,在消费者反馈及相关部门的政策法规推动下,安全、长寿命、高能量密度、快充会继续保持主流。
宁德时代认为,短期内,对于已商业化应用的液态锂离子电池领域,电池技术会围绕着这些主流需求而发展;从长期来看,全固态电池、钠离子电池、无贵金属电池等将是下一代电池的重要发展方向。
对此,宁德时代知情人士坦率地表示:“没有人可以给宁德时代抄作业,我们没有抄过别人的作业,也无法被抄写,因为我们面对的是截然不同的命题。”
结语
这场燃油车向电动汽车的转变,归根结底是一场人类出于对科技改变生活的追求、对降碳节能目标的坚持,而自发主导的转变。
变革当中,人类始终在处理平衡,比如污染与效率的平衡、技术与商业的平衡、竞争与合作的平衡。
动力电池厂商未来面对的是足够宽阔的全球市场,这是没有界限和标准的竞技场。在这个过程中,厂商们基于各自不同的竞争力,将随着对立与互补关系的转变,形成新的生态。
动力电池领域有较量,但不会是一场你死我活的竞争,未来的合作趋势将大于竞争。
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