2016年底,新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策首次提出以電池能量密度為參考指標(biāo),密度設(shè)最低門(mén)檻,密度越高補(bǔ)貼越多
雖然早在2012年,德國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì)VDA就已經(jīng)推出了動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,去幫助主機(jī)廠在不同車(chē)型中使用相同類(lèi)型的電池,從而提高電動(dòng)汽車(chē)的可充電電池的通用性和可替代性,但實(shí)際上中國(guó)主機(jī)廠對(duì)于續(xù)航的追求,傳統(tǒng)方形電池的VDA尺寸已經(jīng)無(wú)法滿足中國(guó)主機(jī)廠需求,倒逼電芯廠去突破VDA的尺寸,從2017年開(kāi)始,隨著補(bǔ)貼政策的落實(shí),中國(guó)的方形電池實(shí)際已經(jīng)突破了VDA標(biāo)準(zhǔn)尺寸。這一年開(kāi)始,中國(guó)新能源領(lǐng)域方形電池在全球開(kāi)始獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的崛起已經(jīng)勢(shì)不可擋。
在這幾方面的推動(dòng)下,中國(guó)市場(chǎng)在圍繞方形電池的整體產(chǎn)業(yè)鏈在過(guò)去實(shí)現(xiàn)了非常大的躍進(jìn)。比如后期比亞迪刀片電池把單個(gè)電芯寬度近乎極限的拉長(zhǎng),厚度做薄,然后直接把電芯放在整個(gè)PACK里面進(jìn)行安裝,盡可能簡(jiǎn)化模組,這點(diǎn)從2008年其發(fā)布的,F(xiàn)3DM電池尺寸是356*100*28,到中期的VDA EV電池尺寸達(dá)到173*115*45,乃至2020年的960*90*13.5型號(hào)既能看出,或者通過(guò)寧德時(shí)代在2019年所發(fā)布的的NCM811電芯尺寸達(dá)到了驚人的79*148*103,是友商3倍的厚度有著異曲同工之妙,也能看到中國(guó)電芯廠在電池端的形態(tài)變化上雖百花齊放,但仍然可見(jiàn)流向。在這個(gè)思路的延展下,2019年后,比亞迪推出了刀片電池、寧德時(shí)代推出了搭載麒麟電池的CTP 3.0結(jié)構(gòu)。
比亞迪于2020年3月29日發(fā)布的刀片電池,率先應(yīng)用在了“漢”車(chē)型上
天下三分
4680或?qū)?lái)電池行業(yè)新變局
雖然方形電池目前是電池企業(yè)最主流的選擇,但其自身性能短板也很明顯。由于方形電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn),所以市場(chǎng)上有成千上萬(wàn)種型號(hào),而正因?yàn)樾吞?hào)太多,工藝很難統(tǒng)一。方形電池在普通的電子產(chǎn)品上使用沒(méi)有問(wèn)題,但用于需要多只串、并聯(lián)的大型動(dòng)力電池,相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)線生產(chǎn)的圓柱形鋰電池,方形電池的生產(chǎn)自動(dòng)化水平不高,單體差異性較大,在大規(guī)模應(yīng)用中,其系統(tǒng)壽命多多少少都會(huì)出現(xiàn)于單體壽命的情況。
拋開(kāi)技術(shù)層面,從商業(yè)層面來(lái)看,中國(guó)特色的電芯發(fā)展道路在汽車(chē)制造歷史上第一次出現(xiàn)早期沒(méi)有電池生產(chǎn)、BMS管理能力的主機(jī)廠產(chǎn)品定義甚至底盤(pán)定義受制于電池供應(yīng)商的情況——需要去和電池廠共同研發(fā)的階段。而特斯拉所采用的路線可以更好的定義其產(chǎn)品,比如現(xiàn)在主打的C2C,或以比亞迪為首的C2B封裝模式。當(dāng)然,特斯拉4680圓柱電池采用的CTC技術(shù)與一體化壓鑄工藝相輔相成,占據(jù)了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)權(quán)。
在特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈體系里,動(dòng)力電池廠商只需生產(chǎn)電池,然后交付給特斯拉即可。在這個(gè)體系下,動(dòng)力電池廠商話語(yǔ)權(quán)大大降低,特斯拉可以隨意更換供應(yīng)商。以特斯拉最早的合作伙伴松下為例,曾經(jīng)是特斯拉電動(dòng)汽車(chē)工廠唯一鋰電池供應(yīng)商。然而,因?yàn)楫a(chǎn)能提升計(jì)劃與特斯拉未能形成同步,被特斯拉果斷“拋棄”,另找LG化學(xué)生產(chǎn)圓柱電池。這種商業(yè)模式的差異使得特斯拉能夠更靈活地適應(yīng)市場(chǎng)需求和技術(shù)變化,更好地掌控產(chǎn)品定義和供應(yīng)鏈,從而保持了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此清流資本認(rèn)為,4680電池的誕生,出現(xiàn)了變局的可能——更加容易實(shí)現(xiàn)的BMS系統(tǒng)一定程度為主機(jī)廠提供了重新獲得對(duì)于底盤(pán)定義主導(dǎo)權(quán)的機(jī)遇。
在電池廠與主機(jī)廠話語(yǔ)權(quán)螺旋交替上升的大環(huán)境下,清流資本確實(shí)也發(fā)現(xiàn)了中國(guó)頭部電芯企業(yè)不僅僅局限于方形電池的持續(xù)迭代,也在補(bǔ)足在不同形態(tài)電池的技術(shù)能力,不斷提升技術(shù)水平,以加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品定義和供應(yīng)鏈的掌控,中國(guó)的電池廠們?cè)谔厮估?680發(fā)布后也迅速的響應(yīng)開(kāi)始了相關(guān)的研發(fā)。2022年,億緯鋰能和寧德時(shí)代均獲得了寶馬4695大圓柱電芯定點(diǎn),各家巨頭如:寧德時(shí)代8條產(chǎn)能達(dá)12GWh的大圓柱電池的產(chǎn)能規(guī)劃,億緯鋰能與寶馬正在合作建立兩座電芯工廠將率先應(yīng)用在其i3車(chē)型,比克計(jì)劃在常州建設(shè)的30GWh大圓柱電池產(chǎn)線,國(guó)軒高科年產(chǎn)10GWh的4695/46120電池項(xiàng)目已落地安徽合肥,中創(chuàng)新航2023年4月發(fā)布的“頂流”圓柱電池已經(jīng)開(kāi)發(fā)完畢,海辰即將推出的用于儲(chǔ)能領(lǐng)域的46220電芯也量產(chǎn)在即。
縱觀國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池形態(tài)的歷史變遷,無(wú)論國(guó)內(nèi)還是海外市場(chǎng),動(dòng)力電池領(lǐng)域依然處于路線百花齊放、創(chuàng)新技術(shù)此起彼伏的階段,回歸本質(zhì)仍舊是在不同場(chǎng)景尋找成本+質(zhì)控+技術(shù)等方面的平衡最優(yōu)解,三大電芯封裝形態(tài)的市場(chǎng)份額在當(dāng)前迅速迭代的電池結(jié)構(gòu)、持續(xù)改進(jìn)的電池加工工藝、螺旋式攀升的基礎(chǔ)材料研發(fā)進(jìn)步等因素面前依然充滿變化。
清流資本判斷在中高端純電車(chē)型領(lǐng)域,大圓柱在完成工藝良率打磨后將占據(jù)主要裝機(jī)份額,46體系乃至未來(lái)66體系的大圓柱電池能夠更好地獲取高鎳三元、硅負(fù)極、LiFSI、單壁碳納米管等先進(jìn)材料體系支撐;而方形電池隨著其集成化程度不斷提高,依然將會(huì)在定位大眾市場(chǎng)的純電及混動(dòng)車(chē)型里扮演中流砥柱的角色;而軟包電池在中短期的歐美主機(jī)廠端將面臨著巨大的向上被大圓柱、向下被方形擠壓的挑戰(zhàn),但隨著未來(lái)3-5年半固態(tài)、固態(tài)電池的成熟,軟包作為最佳承載形態(tài)將有機(jī)會(huì)重返技術(shù)前沿。