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司南君:特斯拉扣动了扳机,燃爆了电池江湖

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发表于 2020-2-22 10:54:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
  内容摘要

  2020年,新能源的第一场行业竞争“对决”由特斯拉扣动了扳机。

  2月18日,据路透社报道,一位特斯拉与宁德时代谈判参与者透露具体细节,称国产特斯拉将采用宁德时代生产的无钴电池。

  正是这条看似简单的消息却在新能源行业中掀起了巨大的波澜。受特斯拉将使用无钴化电池消息影响,2月19日钴业股开盘全线大跌,包括寒锐钴业、华友钴业均跌停。与之相应的是,锂电池板块当天开盘大涨,湘潭电化、天际股份、德方纳米、百川股份、富临精工等集体一字涨停。

  在过去,磷酸铁锂、三元锂的锂电技术路线之争一直在持续“火拼”。自2018年1月,国内最大磷酸铁锂电池制造商比亚迪宣布旗下所有新能源乘用车将采用三元电池后,似乎这场争斗告一段落。

  乘用车以能量密度更高的三元锂为主,客车则以磷酸铁锂为主,开始成为业内共识。但是,去年年底比亚迪刀片电池横空出世,如今特斯拉紧随其后,重新点燃了这场行业争斗的导火索。

  01

  磷酸铁锂电池的新生

  之前使用“含钴”电池在行业里能形成共识还是有一定基础的。

  磷酸铁锂一直是与三元锂并行的动力电池技术路线,但由于磷酸铁锂电池能量密度较低,在动力电池体积有限的乘用车上,很难实现与三元锂技术相当的续航里程,只在对安全性有较高要求的大巴上有较多应用。

  随着补贴政策的调整,动力电池装机量的天平也逐渐向三元锂倾斜。据光大证券数据,过去几年,三元电池的装机量占比由2016年的23%增长至2019年的62%,而磷酸铁锂电池的装机量占比由72%降至32%。

  作为业内较早开发磷酸铁锂电池的企业,比亚迪从2017年开始将其所有新能源乘用车改用三元锂电池。

  这个看似稳固的行业链条,也是从比亚迪的新产品“刀片电池”的出现开始动摇。

  在电池行业内,比亚迪技术的先进性是有目共睹的。特别是其研发的“刀片电池”的横空出世,改变了行业的格局。通过把单体电池做长,电芯单体能量密度提升等方式,比亚迪“刀片电池”最多能将体积比能量密度提升50%,大大提升了磷酸铁锂电池最大的软肋续航里程问题。同时,通过更改内部机构等技术,单位成本可以降低30%。更值得关注的是,比亚迪今年“刀片电池”将首次应用在3月推出的比亚迪汉上,磷酸铁锂电池的升级应用将加速行业技术革新。

  但遗憾的是,比亚迪目前动力电池生产仅自供,预期未来会开放其磷酸铁锂电池生产技术。财务数据显示,公司2019年H1汽车及相关产品营业收入339.82亿,占总收入比54.65%。

  但是这却给行业发展指引了方向。

  02

  成本、成本、还是成本!

  动力电池占据了新能源汽车50%的成本。居高不下的电池成本,使新能源汽车售价相对燃油车来说优势较小。

  在补贴退坡后,如果电动汽车的售价不下降,大部分消费者应该不会考虑买电动汽车。因为电动汽车现在的性价比并不高,单独换电池的钱都可以买一辆较低端的燃油车了。

  如何降低电池成本也是当前新能源汽车行业正在攻克的难题。在现有三元体系的锂离子电池中,正极材料的成本占比约为30%-45%。其中,钴占一定比重。而钴的稀缺性,决定了其售价昂贵。安泰科数据显示,截至2月18日金属钴的价格为28.2万-29万元/吨。

  早在2018年6月,特斯拉创始人埃隆·马斯克曾直言,当时特斯拉电池中钴的含量仅为3%,未来将实现“无钴化”。

  为什么一定要用“无钴电池”?

  新能源汽车电池根据正极材料的不同,主要可以分为两大类,三元锂电池和磷酸铁锂电池。两种电池除了正极材料外,在负极材料、隔膜、电解液等主要材料上几乎相同。三元锂电池的“三元”指的是包含镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)或铝(Al)三种金属元素的聚合物。因此三元电池含有钴,而磷酸铁锂电池不含有钴。特斯拉此次选择无钴化电池路线,主要指的是磷酸铁锂电池。

  从成本角度出发,对于新能源电动车而言,其主要成本来自动力锂电池,占总成本的38%左右。区分来看,三元锂电池中,因三元正极材料特别是钴的昂贵,其正极材料占电池成本约30%至40%,而磷酸铁锂电池中正极材料占电池成本约13%-15%。

  在2020年电动车百人会年会论坛上,欧阳明高院士曾透露,目前磷酸铁锂电池系统的度电成本为600元,对比三元锂电池度电成本的1200元左右,价格优势明显。以特斯拉Model 3为例,其基础版50度电,如果使用磷酸铁锂电池成本是3万元,而使用三元锂电池则需要6万元,其中差别不言而喻。

  03

  电池江湖的座次

  这场技术的“火拼”终会影响当前电池江湖的座次。现在,我们先看看英雄榜是什么情况。

  目前市场上,主要生产磷酸铁锂电池的比亚迪、宁德时代以及国轩高科。装机量方面,宁德时代、比亚迪以及国轩高科占据了目前磷酸铁锂电池市场前三的宝座。比亚迪作为磷酸铁锂电池技术领导者,受益最为明显。

  而特斯拉此次的合作方宁德时代则是国内磷酸铁锂电池生产的最大厂商。2019年国内动力电池装机量位列第一,市占比超过50%。公司2019年H1动力电池系统销售收入169亿,占总收入比83.36%。

  但是马斯克并没有选择比亚迪而是宁德时代作为合作伙伴,想必有其自身的原因。首先,比亚迪电池长期只供应给比亚迪自己的新能源车,并不外供。其次,与宁德时代只做动力电池供应不同,比亚迪有自己的新能源车,未来存在特斯拉和比亚迪正面交锋的可能。

  国轩高科2019年国内动力电池装机量排名第三(前两面分别为宁德时代和比亚迪),其中磷酸铁锂电池装机量排名第二,公司2019年H1动力锂电池销售收入32.79亿,占总收入比90.92%。

  若此次传闻落地,宁德时代将是继松下和LG化学后,特斯拉的第三家动力电池提供商。

  但是,特斯拉在电池上也不甘总为人后。有迹象显示,特斯拉也在推进自身电池的生产和研发。2019年5月,特斯拉收购了超级电容和电池制造公司Maxwell,该公司拥有多项电池制造方面的技术和专利,同年10月,特斯拉收购了加拿大电池制造公司Hibar Systems。

  同年12月,特斯拉申请了一项电池技术的专利,专利显示,通过使用新型化学材料,可以获得容量更大、寿命更长而且成本更低的电池。其性能将远远超过目前广泛应用于电动汽车与其他能源储存应用领域的锂离子电池。

  04

  去“钴”仍需时日

  磷酸铁锂在乘用车领域能否死灰复燃,又再度成为业内探讨的焦点。

  但是除成本以外,消费者更关心的还有弃“钴”后电池性能所受到的影响。

  中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据显示,2019年我国动力电池累计销量75.6GWh,其中三元锂电池累计销量53GWh,占总销量70%;磷酸铁锂电池累计销量20.6GWh,占总销量比27.2%。

  不难看出,三元锂电池仍是目前动力电池市场的主流选择。有分析指出,钴特有的结构,可以保障钴酸锂能够有效的释放锂离子,即可以高效的充放电,对于结晶的形成也会有比较好的保护作用。现在的无论是汽车还是其他用电设备,对充电效率,也就是快充,都有一定的需求,钴酸锂的结构也有利于快充模式。

  有数据显示,三元锂电池的放电功率要比磷酸铁锂电池高39.7%。弃“钴”后的充放电效率一定程度总会受影响。如果其选定了除了钴之外作为核心材料,基本上是成本和电池性能的一种平衡。

  不过,三元锂电池也有缺陷。由于材料活泼且燃点较低,其安全性不如磷酸铁锂电池。在刚刚过去的2019年,蔚来ES8、威马EX5、云度等国内多起新能源汽车自燃事件车型搭载均为三元锂电池。

  由此看来,这场电池行业的争斗现在只是开始,未来或许还有更新的技术和原材料出现,一切仍是起点,一切也仍是未知。存在即是合理。

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