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全球資訊:成本有望下降50%!這種電池,是特斯拉降價“大殺器”

圖片源自時報財經(jīng)圖庫

作為新能源汽車的動力來源,電池的重要性不言自明。


(資料圖片)

按照封裝方式,動力電池有方形、圓柱、軟包等不同形態(tài)。兩年多前,特斯拉在電池日上描繪了4680大圓柱電池的藍圖,如今,這一電池受到更多整車廠的青睞。

在4680產(chǎn)業(yè)化破曉之際,頭部電池廠加速布局,產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也忙著攻克量產(chǎn)痛點?!拔覀冇泻推渌蛻粼谡?,不少主機廠對4680電池是感興趣的。”A股一家電池制造商工作人員告訴證券時報·e公司記者,從安全性和經(jīng)濟性上考慮,大圓柱電池是一個比較好的技術發(fā)展方向,公司在接洽的造車新勢力和傳統(tǒng)車企都比較多。

隨著4680電池逐步量產(chǎn),裝機率有望提升。有受訪業(yè)內(nèi)人士對記者表示,4680電池是特斯拉降價的底氣之一。不過,目前良品率以及焊接、干發(fā)電極等關鍵技術仍制約著其大規(guī)模量產(chǎn)。當前,4680電池或率先在中高端車型上實現(xiàn)應用,待電池材料和工藝平價化后,市場份額將進一步提升。

拼搶大圓柱賽道

所謂4680大圓柱電池,即直徑為46毫米,高度為80毫米的電池。根據(jù)特斯拉公布的數(shù)據(jù),相較于特斯拉2170小圓柱電池,4680的能量容量是其5倍,續(xù)航里程增加約16%。

今年以來,整車廠和電池廠關于大圓柱電池的投資布局屢見不鮮。1月14日,特斯拉宣布將投資超過36億美元擴建內(nèi)華達州的超級工廠,并將新建兩座工廠,其中一座即為4680電池工廠,新電池工廠規(guī)劃年產(chǎn)能達100GWh。

特斯拉4680第一代電池結構

資料來源:Tesla,綠芯頻道,中國銀河證券研究院

1月28日,比克電池官微發(fā)布消息稱,計劃總投資130億元,在江蘇常州建設電池生產(chǎn)基地,項目涵蓋30GWh大圓柱電池產(chǎn)線及研發(fā)中心。若以每輛新能源車搭載50KWh電量計算,上述產(chǎn)能可配套約60萬輛新能源車。

億緯鋰能也在近日披露的投資者關系活動記錄表中表示,目前,公司的大圓柱電池中試線已交付幾十萬支電池,優(yōu)率也得到有效提升,其量產(chǎn)的生產(chǎn)線已經(jīng)建好,目前正在進行大規(guī)模量產(chǎn)驗證。

種種跡象預示著大圓柱賽道的逐漸火熱?!?680屬于車規(guī)級圓柱電池,更適合電動汽車應用?!?真鋰研究首席分析師墨柯告訴記者,相對來說,4680尺寸更大,電池包的電芯數(shù)量會因此大大減少,從而更好管理;80毫米的高度也更適合底盤,利于集成在底盤上的電池包的設計開發(fā)。同時,4680一致性、安全性較好,有利于高能量密度技術的應用等。因此,4680一經(jīng)推出,就受到越來越多整車廠、電池廠的重視。

“像特斯拉、寶馬等公司都在走大圓柱的方向,我們對大圓柱的未來發(fā)展還是很有信心的?!币粍恿﹄姵刂圃焐坦ぷ魅藛T對記者稱,公司看重大圓柱電池還有經(jīng)濟性的考慮,大圓柱能量密度高,降成本空間大?!肮疽L遠發(fā)展的話,肯定要做好成本的把控。”上述工作人員表示,雖然大圓柱的技術門檻不低,但行業(yè)已經(jīng)有所競爭,都希望能早點布局,在技術上占據(jù)制高點。

鑫欏資訊分析師程玲表示,4680電池從材料體系和結構設計上為適配快充做出了相應方案,如硅基、無極耳設計等,具備快充優(yōu)勢。“未來鋰電市場產(chǎn)品性價比為王,4680電池產(chǎn)業(yè)規(guī)?;蟪杀居型禄?0%左右?!?程玲認為,總體而言,4680電池做到了性能與成本兼顧,未來極具市場競爭力。

被視作降價“大殺器”

值得一提的是,自特斯拉在中國市場大幅降價后,4680電池也受到了更高的關注度。有市場人士對記者表示,特斯拉降價的籌碼除了自身較高的毛利率,還有兩大利器,一個是一體化壓鑄,一個是4680電池。

4680為何被視作特斯拉降價的“大殺器”?墨柯分析,4680尺寸大,鋼殼外包裝材料的使用就會少很多,能夠節(jié)約成本。另外,4680電池能明顯提升電池的生產(chǎn)效率,從而降低生產(chǎn)成本。

“比如,特斯拉當年生產(chǎn)18650時,每分鐘250只的輸出,相當于每分鐘生產(chǎn)750Ah電芯,現(xiàn)在生產(chǎn)4680,每分鐘據(jù)說有100只的輸出,相當于每分鐘生產(chǎn)3000Ah電芯,效率提升了4倍,對應的生產(chǎn)成本雖然不能說會等比例下降,但肯定能降不少。” 墨柯表示,特斯拉所謂的生產(chǎn)成本下降應該也包括電池包的生產(chǎn),4680能夠極大簡化電池包的結構,從而節(jié)省了很多成本。

不止特斯拉,蔚來、理想、小鵬等造車新勢力也都有意加入使用46系列大圓柱電池的陣營。在應用車型方面,比克電池副總裁樊文光去年曾表示,當下動力電池市場形成了方殼/刀片、軟包、圓柱三種形態(tài)三分天下的局面,各方面的性能優(yōu)勢決定了大圓柱動力電池是未來5~10年內(nèi)中高端電動車的最優(yōu)解。

對于大圓柱電池的應用車型,程玲認為,目前仍將是中高端車型會先使用。“不管是一些新型材料的,還是干電極工藝目前均為行業(yè)較為前沿的產(chǎn)品或工藝,成本均較高,因此,階段性市場的培育將從中高端市場開始?!?程玲對記者表示。

根據(jù)中金公司預測,2023年將成為4680電池爆發(fā)元年,全球4680電池裝機量有望超20GWh,2024年將超100GWh。東北證券則預計,2025年全球46系列大圓柱電池裝機量有望達到255GWh,全球市場滲透率可提至20%。

“個人認為4680在純電動乘用車領域中低高端車型其實都可以應用。” 墨柯表示,目前部分電池廠對于4680的生產(chǎn)還處于準備跟進階段,可能生產(chǎn)成本會偏高一些,隨著電池技術的日益成熟,未來會有越來越多的電動汽車產(chǎn)品選擇4680。

產(chǎn)業(yè)技術難點待解

集眾多優(yōu)點于一身,大圓柱的產(chǎn)業(yè)化進程卻沒有想象中那么順利?!?680采用無極耳設計,圍繞電池的切割和激光焊接等工藝環(huán)節(jié)變化較大,工藝的復雜性較高,對于設備的精度和效率都提出了更高的要求。”一家鋰電設備制造企業(yè)相關人士告訴記者,4680生產(chǎn)都是設備先行,4680的量產(chǎn)對行業(yè)來說是機遇也是挑戰(zhàn)。

“我們都是根據(jù)客戶的具體需求來定制設備。一方面,設備的投資比較高,價值量很大,另一方面,電池設備有很多是有技術難度的?!鄙鲜銎髽I(yè)人士稱,設備的先進性主要體現(xiàn)在效率和良品率上,目前良品率在90%以上,最新的數(shù)據(jù)可能達95%左右。至于供貨客戶的信息,上述人士表示公司與很多客戶都簽了保密協(xié)議,向誰供貨都屬于“核心的機密”。

程玲認為,雖然4680電池目前工藝仍不成熟,產(chǎn)品的成品率不高;為保證安全性,材料體系在實際使用也與最初的設計做出妥協(xié),目前大規(guī)模生產(chǎn)仍欠火候,但是產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)均在積極推進和改善工藝。

當然,大圓柱電池從材料、設備到工藝技術等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的機會是不可忽視的。招商證券一份研報指出,4680高安全性天然適配高能量密度體系,高鎳+硅基應用空間打開;新型導電劑材料碳納米管抑制硅膨脹,顯著加劇高鎳和硅基材料的導電性能和機械性能;結構件方面,具備圓柱結構件工藝積累以及易拉罐式生產(chǎn)技術的企業(yè)將受益。

有業(yè)內(nèi)人士表示,預計特斯拉在電池創(chuàng)新方面會繼續(xù)發(fā)揮示范作用及技術外溢的效用,推動電池行業(yè)向4680技術升級。此外,4680電池量產(chǎn)跑通后,整個供應鏈和產(chǎn)業(yè)鏈將擴散,車企將尋找成本更低、效率更高、響應更快的供應商來支撐量產(chǎn)、擴產(chǎn)。

由爭產(chǎn)能向爭技術過渡

在4680電池大有異軍突起之勢時,其他電池形態(tài)的技術發(fā)展也在快速推進。市場普遍認為,雖然目前方形電池是國內(nèi)動力電池的主流形態(tài),但不同電池形態(tài)各有優(yōu)劣。

出于滿足不同市場需求,以及提供能量密度和高安全性電池的追求,各電池廠商紛紛加注研究新技術。鈉離子電池、固態(tài)電池、半固態(tài)電池……一時間,動力電池新名詞層出不窮。

“大家對于新技術的關注還是基于目前鋰電產(chǎn)品存在的一些痛點,如快充,長續(xù)航,安全性,高低溫性能,高性價比等,這些促使行業(yè)不斷突破和創(chuàng)新,尋求更優(yōu)的解決方案?!背塘釋τ浾弑硎?,動力電池新技術之間會存在替代,但不是“消滅”。隨著應用場景的不斷拓寬以及需求市場細分,不同的產(chǎn)品將有不同的生產(chǎn)空間,未來將會是多元共存的局面。例如,鈉電池將在對成本要求更高的儲能、兩輪車、低端動力等市場有較大潛力,固態(tài)電池目前仍是萌芽階段,但隨著產(chǎn)業(yè)化程度的不斷提升,在動力電池市場的空間將逐步被打開。

“現(xiàn)在的市場和前兩年不一樣了,之前大家做電池行業(yè)更多的是關注量,先把量做起來,不斷擴產(chǎn)能,可以說只要擴產(chǎn)快就有錢掙。現(xiàn)在產(chǎn)能都上來了,大家更關心供給的結構問題,關心成本和品質(zhì)問題?!币晃粍恿﹄姵匦袠I(yè)人士對記者表示,電池行業(yè)已由“卷”產(chǎn)能過渡到“卷”技術了。

墨柯同樣認為,有眾多新技術的出現(xiàn)是一件好事,這意味著市場有更多的選擇。至于不同技術路線能否并存,也還是要交由市場決定。比如,在鋰離子電池技術大行其道的今天,被視為落后的鉛酸電池技術依然有用武之地,市場規(guī)模依然還不算小。總而言之,誰更符合市場的需要,誰就能發(fā)展得更快。

記者觀察:動力電池技術路線進入互補新階段

在動力電池領域,技術路線之爭由來已久。近年來,三元鋰與磷酸鐵鋰電池你追我趕,常常引發(fā)業(yè)界關于誰是行業(yè)主流的爭論。但根據(jù)市場反饋,三元和磷酸鐵鋰各有優(yōu)劣,有不同生存空間。

隨著技術的進步和市場需求的多元化,動力電池的產(chǎn)品性能也將進一步精細化。行業(yè)的未來不會僅僅是在三元鋰和磷酸鐵鋰之間分化。2月23日,工信部發(fā)布2022年全國鋰離子電池行業(yè)運行情況顯示,2022年全國鋰離子電池產(chǎn)量達750GWh,同比增長超過130%,其中儲能型鋰電產(chǎn)量突破100GWh。

另外,鋰電在新能源汽車領域以及風光儲能等領域迎來增長窗口期,去年全國新能源汽車動力電池裝車量約295GWh,儲能鋰電累計裝機增速超過130%。業(yè)內(nèi)分析認為,在促進消費以及保持經(jīng)濟增長的背景下,新能源車是非常重要的一環(huán),相應地,動力電池也會延續(xù)良好表現(xiàn)。

不過,今年動力電池市場的看點不再僅僅是產(chǎn)能,更多的電池廠和產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)將目光移向了新技術。在下游車企差異化的電池配套策略影響下,各電池技術路線也將迎來“百家爭鳴”的時代。4680電池的風行就是響應了特斯拉降成本的需求;鈉電池則被認為在儲能方面有較大潛力。

另外,不同級別的電動汽車也會有不同組合的電池方案。蓋世汽車研究院分析指出,A00/A0級主要選擇磷酸鐵鋰方案,A00級有望引入鈉離子電池;A級采取低配+磷酸鐵鋰,高配+三元鋰電池的組合策略,性價比更高的磷酸錳鐵鋰有望大量應用中端車。

事實上,無論哪種形態(tài)的電池,都會圍繞能力密度、續(xù)航能力、安全性、經(jīng)濟性等幾個方面做文章。只要市場有更為細分的需求,新的技術還會繼續(xù)涌現(xiàn)和迭代,不同技術路線將相互補充,不斷發(fā)展完善。至于未來哪些技術將大放光彩,哪些將面臨淘汰,市場會給出答案。

關鍵詞: 動力電池
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