中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:站在浪潮前的人,才能最先上岸。
中國(guó)已經(jīng)成為全球最大新能源汽車市場(chǎng),且高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)持續(xù),乘聯(lián)會(huì)已將今年的銷量預(yù)期提升至600萬(wàn)輛以上。在“金九銀十”的汽車銷售旺季帶動(dòng)下,汽車產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)紛紛迎來(lái)市場(chǎng)紅利。
被視為新能源汽車“心臟”的動(dòng)力電池領(lǐng)域,市場(chǎng)增速亮眼。今年上半年,全國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量超過(guò)280GWh,同比增長(zhǎng)150%,全行業(yè)收入突破4800億元。
另一方面,對(duì)于動(dòng)力電池材料體系、電池形態(tài)、制造工藝的爭(zhēng)論又尚未有定論。寧德時(shí)代、比亞迪、中航鋰電、國(guó)軒高科、孚能科技等動(dòng)力電池廠商紛紛布局前沿技術(shù),深入研發(fā)探索,力求站在技術(shù)迭代的浪尖。
聚焦科研成果,9月19日,美國(guó)哈佛大學(xué)科學(xué)家為電動(dòng)汽車開發(fā)了新型固態(tài)鋰金屬電池,該電池有望實(shí)現(xiàn)3分鐘內(nèi)完全充電,可持續(xù)使用20年,并且在生命周期內(nèi)可循環(huán)超過(guò)1萬(wàn)次。
固態(tài)鋰金屬電池的優(yōu)點(diǎn),恰恰抓住了新能源汽車?yán)m(xù)航不足、充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等痛點(diǎn)。固態(tài)電池領(lǐng)域越來(lái)越多的技術(shù)突破,是否會(huì)改變動(dòng)力電池行業(yè)現(xiàn)有“游戲規(guī)則”?
材料之爭(zhēng):
磷酸鐵鋰電池占階段性優(yōu)勢(shì)
當(dāng)下廣為使用的鋰離子動(dòng)力電池,采用液態(tài)電解質(zhì),負(fù)極主要是石墨,正在向硅碳化發(fā)展。
在動(dòng)力電池材料體系的路線之爭(zhēng)中,因正極材料不同,有三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池兩種最主流的技術(shù)路線。
中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,2021年,三元電池和磷酸鐵鋰電池的裝車量占總裝車量比例超過(guò)99%。
2017年到2019年,在新能源政策補(bǔ)貼下,憑借耐低溫、能量密度高等優(yōu)勢(shì),三元鋰電池一度主導(dǎo)著動(dòng)力電池市場(chǎng)。
國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池供應(yīng)商中,寧德時(shí)代、中創(chuàng)新航、孚能科技等企業(yè)均生產(chǎn)銷售三元鋰電池。其中,孚能科技更是一直專注于三元軟包電池的研發(fā)和落地。
2020年第一季度,三元鋰電池的市占率提升至76%,有一家獨(dú)大的趨勢(shì)。
然而,一個(gè)問(wèn)題不容忽視,三元鋰電池正極材料由鎳、鈷、錳(鋁)等元素組成,成本高于磷酸鐵制造的磷酸鐵鋰電池正極。
隨著2020年下半年上游大宗商品價(jià)格暴漲,整車廠成本端的壓力與日俱增,三元鋰電池成本問(wèn)題凸顯。根據(jù)華安證券2021年初的研報(bào),磷酸鐵鋰的使用成本約為0.08元/Wh,相比三元正極材料可以節(jié)省0.15~0.21元/Wh,對(duì)應(yīng)降低成本65%至72%。
整車廠出于成本考慮,轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰電池是大勢(shì)所趨。
中汽協(xié)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2022年1~8月,三元電池累計(jì)裝車量66.0GWh,占總裝車量40.7%,累計(jì)同比增長(zhǎng)61.1%;磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝車量95.9GWh,占總裝車量59.2%,累計(jì)同比增長(zhǎng)172.2%。
磷酸鐵鋰電池在裝車量和市場(chǎng)增速兩個(gè)方面,都已經(jīng)反超三元鋰電池。
9月23日,中國(guó)新能源汽車發(fā)展高層論壇(2022)上,比亞迪股份董事長(zhǎng)王傳福也提出,要堅(jiān)持磷酸鐵鋰作為動(dòng)力電池的正確路線。
可以預(yù)見(jiàn),短時(shí)間內(nèi),磷酸鐵鋰電池會(huì)繼續(xù)主導(dǎo)中國(guó)新能源汽車大部分市場(chǎng)。
看起來(lái),動(dòng)力電池材料之爭(zhēng)勝負(fù)已定。
然而,磷酸鐵鋰電池不耐低溫、能量密度低、續(xù)航差的客觀事實(shí)下,三元材料仍然有自己的獨(dú)特魅力。
動(dòng)力電池對(duì)高能量密度的電池材料的追求不會(huì)止步。2021年11月,工信部相關(guān)文件提出,新建設(shè)的動(dòng)力電池項(xiàng)目,能量型動(dòng)力電池項(xiàng)目單體能量密度應(yīng)≥180Wh/kg,電池組能量密度應(yīng)≥120Wh/kg。
在高端電動(dòng)車領(lǐng)域,成本問(wèn)題相對(duì)于中低端市場(chǎng)較小,且高端車型對(duì)續(xù)航里程的要求更高。逐漸讓出中低端汽車市場(chǎng)的三元鋰電池,向高端市場(chǎng)突破的空間廣闊。
孚能科技2022年二季度實(shí)現(xiàn)了單季度盈利,在手訂單飽滿,持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,佐證了三元電池仍然在市場(chǎng)占據(jù)一席之地。
與此同時(shí),不僅占據(jù)高端市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),三元鋰電池還將迎來(lái)雙碳浪潮下的新機(jī)會(huì)。
乾坤未定:
三元鋰電池的“星辰大?!?/strong>
隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展,動(dòng)力電池產(chǎn)銷量急劇上升。
同時(shí),隨著時(shí)間推移,退役動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模也必然持續(xù)擴(kuò)大。7月,2022世界動(dòng)力電池大會(huì)發(fā)布了新能源汽車動(dòng)力電池“退役”預(yù)測(cè)研究成果:未來(lái)5年動(dòng)力電池平均每年退役16萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)到2026年累計(jì)退役超過(guò)92.6萬(wàn)噸。
和石油不一樣的地方在于,動(dòng)力電池里面大部分材料都是可以重復(fù)利用的。
雙碳目標(biāo)下,探索動(dòng)力電池回收技術(shù),從而提升電池金屬原料的循環(huán)利用,對(duì)緩解對(duì)源頭礦產(chǎn)資源的依賴、減少環(huán)境污染意義重大。
另一方面,電池回收還有助于電池廠商提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,這是一條靠“雙碳”掙錢的道路。
近期,鋰礦價(jià)格再度超出了市場(chǎng)預(yù)期,澳洲Pilbara鋰精礦第九次拍賣最終成交價(jià)6988美元/噸,再一次刷新歷史紀(jì)錄。
鋰的價(jià)格上漲,讓所有動(dòng)力電池回收價(jià)值都不斷上行。加大整個(gè)動(dòng)力電池體系的內(nèi)循環(huán),能幫助企業(yè)在不降低規(guī)模的情況下實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。
同時(shí),在鋰離子電池主要兩種體系中,因?yàn)榱姿徼F鋰中很多元素并不值錢,而鎳、鈷回收價(jià)值比較高,三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的回收價(jià)值更大。
對(duì)此,相關(guān)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)的反應(yīng)相當(dāng)積極。
9月9日,孚能科技在2022孚能科技戰(zhàn)略及新品發(fā)布會(huì)上宣布:孚能科技?xì)v時(shí)10余年開發(fā)和驗(yàn)證了鋰電池的直接回收技術(shù),可保留正極材料的晶體結(jié)構(gòu)并再次利用,進(jìn)一步降低成本和能耗,并將材料利用率提升至99%以上。
該公司還宣稱,根據(jù)美國(guó)第三方實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù),摻入25%直接回收的正極材料制成的電芯與全新正極材料制成的電芯,在性能表現(xiàn)上無(wú)明顯差異。
松果財(cái)經(jīng)了解到,從技術(shù)角度上來(lái)講,目前動(dòng)力電池回收三大工藝均已成熟。
同時(shí),據(jù)工信部透露,中國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池回收利用體系正在逐步完善,截至8月底,設(shè)立了10235個(gè)回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。
隨著工信部強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)支撐,孚能科技等電池廠家紛紛下場(chǎng)加強(qiáng)電池回收利用,三元鋰電池的成本問(wèn)題有望改善,其耐低溫、能量密度高等優(yōu)勢(shì)必將日益凸顯。
目前,除了孚能科技,已經(jīng)有其他產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)選擇專注三元鋰電池領(lǐng)域。比如,今年6月,“鈷茅”華友鈷業(yè)終止了磷酸鐵鋰材料領(lǐng)域的布局,表示將進(jìn)一步集中優(yōu)勢(shì)資源,聚焦鋰電三元材料產(chǎn)業(yè)鏈。
這一切變化的背后,其實(shí)暗示著三元鋰電池,尤其是三元軟包電池,站在了新時(shí)代的浪潮前。
風(fēng)口浪尖:
固態(tài)鋰金屬電池落地?
在傳統(tǒng)鋰電池領(lǐng)域二分天下的同時(shí),固態(tài)電池也在悄悄崛起。
固態(tài)電池主要是指應(yīng)用固態(tài)電解液的電池,其具備安全性更高、工作溫度范圍更寬、能量密度可更高等優(yōu)點(diǎn)。
以鋰金屬作為負(fù)極材料,固態(tài)電池商業(yè)化落地的時(shí)間節(jié)點(diǎn)在當(dāng)下逐漸清晰。
據(jù)中研普華研究報(bào)告顯示,隨著市場(chǎng)的逐步成熟和技術(shù)的穩(wěn)定,預(yù)計(jì)2025~2030年固態(tài)電池市場(chǎng)出貨量將以59.4%的年復(fù)合增長(zhǎng)快速發(fā)展,到2030年出貨量將超過(guò)250GKh。
最近,Adden Energy宣布,已獲得哈佛大學(xué)技術(shù)發(fā)展辦公室授予的獨(dú)家技術(shù)許可,用于推進(jìn)新型固態(tài)鋰金屬電池技術(shù)的商業(yè)化,其目標(biāo)是將電池縮小為手掌大小的“軟包電池”,其組件封裝在鋁涂層薄膜中。
中國(guó)電池企業(yè)也加大了固態(tài)鋰電池方面的研究布局。根據(jù)公開資料,孚能科技計(jì)劃330Wh/kg的半固態(tài)電池,2025年前量產(chǎn);國(guó)軒高科預(yù)計(jì)將于今年底小批量裝車三元半固態(tài)電池,單體能量密度達(dá)360Wh/kg。
事實(shí)上,固態(tài)電池、半固態(tài)電池量產(chǎn)加速落地也具備必然性。
一方面,車企和消費(fèi)者對(duì)動(dòng)力電池的性能要求不斷提高,推動(dòng)電池技術(shù)迭代加速。固態(tài)電解質(zhì)的不可燃燒性可以解決鋰電池的安全問(wèn)題,且能量密度遠(yuǎn)高于液態(tài)電池。
另一方面,寧德時(shí)代和比亞迪要穩(wěn)固龍頭地位,引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)步;而二三線動(dòng)力電池廠商希望“彎道超車”擴(kuò)大市場(chǎng)份額,廠家紛紛發(fā)力新技術(shù)研發(fā)。
在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,路線正確意義非凡。比亞迪董事長(zhǎng)兼總裁王傳福曾表示,電池的投入問(wèn)題在于技術(shù)路線,三元還是磷酸鐵、圓柱還是方形,走錯(cuò)方向可能導(dǎo)致100億元打水漂,還會(huì)浪費(fèi)三年時(shí)間。
松果財(cái)經(jīng)了解到,固態(tài)鋰電池的正極材料體系以三元材料為主,軟包形態(tài)則是業(yè)內(nèi)公認(rèn)適配形態(tài)。
這對(duì)于部分走在“陽(yáng)光大道”上的企業(yè)來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一個(gè)好消息。比如,孚能科技、國(guó)軒高科、贛鋒鋰業(yè)、輝能科技、清陶能源等,提前布局半固態(tài)或者固態(tài)電池的公司。
其中,孚能科技董事長(zhǎng)王瑀表示:“未來(lái)固態(tài)電池技術(shù)完全成熟了,我們可以馬上推向市場(chǎng)?!?
毫無(wú)疑問(wèn),續(xù)航長(zhǎng)、充電時(shí)間短、安全性高等優(yōu)點(diǎn)會(huì)讓固態(tài)電池成為動(dòng)力電池關(guān)鍵技術(shù)趨勢(shì),最適配的三元軟包路線也將迎來(lái)新的春天。
問(wèn)題是,新的變革中,中國(guó)電池廠商們能否繼續(xù)站在舞臺(tái)中央?
來(lái)源│松果財(cái)經(jīng) 作者 | Manjusaka