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芯片之后,新能源車企陷入電池困境

發(fā)布日期:2021-10-18  來源:第一鋰電網(wǎng)

核心提示:芯片之后,新能源車企陷入電池困境
隨著碳中和概念的不斷落地,以及越來越多的商業(yè)巨頭跨界擠進(jìn)新能源汽車賽道,與新能源相關(guān)的行業(yè)也迎來了蓬勃發(fā)展的機(jī)遇。其中相對最受人們關(guān)注的,莫過于動力電池領(lǐng)域。
 
有著純電動車“心臟”之稱的動力電池,其重要性對新能源汽車不言而喻,龐大的市場需求,已然催生出寧德時代這樣突破萬億市值的上市企業(yè)。而今年前8個月份,我國動力電池產(chǎn)量相比去年累計(jì)增長了201%,更是展露出令人驚嘆的市場潛力。
 
然而在飛速拔高的產(chǎn)量下,新能源汽車企業(yè)的動力電池缺口仍然高達(dá)30%-50%,甚至快要趕上全球芯片短缺所造成的不利影響。為了擺脫“電池荒”的影響,小鵬和蔚來已經(jīng)開始布局電池研發(fā),希望能從源頭上解決限制車企發(fā)展的因素,相信也會帶動更多的車企入局電池領(lǐng)域。
 
只是在造車勢力有增無減、競爭日益激烈的當(dāng)下,分散掉有限的研發(fā)精力,并且為自己增添更多的成本消耗,會否是走上了一條彎路?
 
困于長尾效應(yīng)的動力電池
 
其實(shí)從產(chǎn)能來看,截至今年8月,尚未裝機(jī)的動力電池占據(jù)了我國動力電池總產(chǎn)量的31.56%,單以數(shù)量而言,所謂的“電池荒”更像是個偽命題。真正讓各大車企焦頭爛額的原因,是市面上能夠生產(chǎn)高端電池的廠家數(shù)量相對太少,以目前市場上的高端電池儲能,還無法跟上不斷增長的動力需求。
 
對新能源汽車而言,大部分續(xù)航低、充電頻繁的中低端鋰電池已經(jīng)逐漸被市場淘汰,主要使用的還是技術(shù)和材料層面上相對高端的,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。但目前國內(nèi)動力電池行業(yè)以生產(chǎn)中低端電池為主的中小企業(yè)居多,產(chǎn)能分布不均衡,現(xiàn)有的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也支撐不起高端電池供應(yīng)。
 
之所以會出現(xiàn)這樣的情況,主要還在于國內(nèi)有著龐大的電動自行車消費(fèi)群體。以電動自行車相對較低的售價(jià),和里程較短的使用場景,很難匹配高端電池的應(yīng)用環(huán)境,因此產(chǎn)生了大量的中低端電池需求。
 
根據(jù)中國自行車協(xié)會的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2020年我國電動自行車的年銷量已經(jīng)超過3000萬輛,社會累計(jì)保有量接近3億輛。而按照常用電動自行車所使用的,包含4塊鋰電池的電池組來計(jì)算,整個動力電池行業(yè)需要維持至少12億塊電池的產(chǎn)能。
 
盡管中低端電池的毛利率并不高,卻依靠著龐大的銷量,將電池行業(yè)拉入了“小利潤大市場”的長尾效應(yīng),刺激著更多的從業(yè)者進(jìn)入中低端產(chǎn)業(yè)鏈。再加上受到相關(guān)條例限制,電動自行車不能安裝功率過大的蓄電池,而且部分劣質(zhì)山寨品牌,甚至還在沿用成本低廉、危險(xiǎn)系數(shù)較高鉛酸蓄電池,這也進(jìn)一步加深了陷入長尾效應(yīng)的程度。
 
只是長尾效應(yīng)更適用于成本極為低廉的產(chǎn)品,電池作為制造業(yè),除了本身電子產(chǎn)品的科技屬性附加值,生產(chǎn)成本很容易受到原材料、技術(shù)壟斷、稅務(wù)政策等各個方面的影響,無法長期通過長尾效應(yīng)獲利。同時,隨著國家對電動自行車的管控越發(fā)嚴(yán)格,中低端電池市場也沒有想象中那么穩(wěn)定,向高端轉(zhuǎn)型也是躲不掉的問題。
 
但在轉(zhuǎn)型的方向上,從頭部企業(yè)到中小企業(yè),都面臨著同樣的迷茫。在目前階段,作為較為常用的兩大類高端電池,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池仍然處在一個無法取代對方的境地。
 
三元鋰電池能量密度高、支持高倍率放電,能提供更好的動力性能和電能比,但由于液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆,安全性尚有待提高,使用場景也相對集中于小型電子產(chǎn)品。而磷酸鐵鋰電池雖然在穩(wěn)定性和安全性上有著較為突出的優(yōu)勢,但在低溫環(huán)境中放電能力和容量都會大幅下降,同時較低的能量密度增加了不少的電池重量,較高的制備成本也拉低了成品率,產(chǎn)品一致性較差。
 
技術(shù)層面的沖突,直接導(dǎo)致了電池廠商對動力電池技術(shù)發(fā)展方向存在疑惑。全球排名前十的動力電池生產(chǎn)企業(yè)中,中國企業(yè)雖然占據(jù)了一半的名額,但寧德時代、比亞迪、中航鋰電、國軒高科、遠(yuǎn)景AESC這五家企業(yè),對兩種電池的看法也有著很大爭議和分歧。
 
方向的不確定,再加上電池技術(shù)研發(fā)和工業(yè)轉(zhuǎn)型的高昂成本,主要的電池廠商也很難對高端動力電池進(jìn)行擴(kuò)充產(chǎn)能,帶動行業(yè)擺脫長尾效應(yīng)的希望依舊渺茫。
 
在這種情況下,等待電池行業(yè)通過自發(fā)性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整來緩解“電池荒”,顯然是不明智的。而且對于新能源汽車廠商而言,始終困擾純電汽車消費(fèi)者的里程焦慮,也在不斷加重對電池的焦慮。
 
核心問題仍舊是里程焦慮
 
盡管當(dāng)前20萬元以上的純電汽車,已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)500km的續(xù)航里程,個別型號甚至能夠超過600km,但對消費(fèi)者而言,不管續(xù)航能力再如何增長,也無法從根源上緩解對里程的焦慮。
 
與之相比,燃油車并不會產(chǎn)生過重的里程焦慮,其最主要的原因在于國內(nèi)加油站體系的完善。有著站點(diǎn)數(shù)量眾多且分布面廣泛的加油系統(tǒng),車主可以很輕松獲得能源補(bǔ)給。而部分電動汽車受限于充電柱的基礎(chǔ)設(shè)施不完善,以及充電技術(shù)的拖累,在能源補(bǔ)給的體驗(yàn)上,無愧于“電動爹”的戲稱。
 
對新能源汽車的車主而言,里程焦慮最嚴(yán)重的駕駛場景,是最容易因?yàn)殡娏坎蛔愣a(chǎn)生恐慌的長途旅行。在剛過去的國慶長假中,不少媒體就報(bào)道了新能源汽車因?yàn)槌潆娫O(shè)備短缺、充電效率低下等問題,在高速服務(wù)區(qū)排隊(duì)數(shù)個小時的情況,甚至個別車主為了節(jié)省能源,在高溫天氣連空調(diào)都不舍得開。
 
根據(jù)中國電動充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù),截至2020年11月,上報(bào)的公共類充電樁數(shù)量為69.5萬臺,加上私人充電樁,整體數(shù)字約為153.9萬臺。然而在2019年8月,就已經(jīng)有超過300萬量電動汽車行駛在路上,這個數(shù)字也會隨著時間持續(xù)增長,哪怕各個地區(qū)都在加快充電設(shè)備的建設(shè),電動汽車“一樁難求”的現(xiàn)象依舊非常嚴(yán)重。
 
哪怕直流充電技術(shù)在不斷完善和普及,但受限于動力電池材料體系難以得到突破性進(jìn)展的如今,快速充電的時間很難在1個小時的基礎(chǔ)上再次縮短。以目前國內(nèi)充電設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀,一味通過提升電池容量來增加續(xù)航里程,會不可避免地延長充電時間,反而會進(jìn)一步加重焦慮。
 
以Model 3為例,特斯拉在原有的三元鋰電池基礎(chǔ)上,在去年10月份推出了搭載寧德時代磷酸鐵鋰電池的國產(chǎn)Model 3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版。雖然有效增加了理論續(xù)航里程,但卻暴露了磷酸鐵鋰電池耐低溫效果不好的缺陷。
 
同樣是55kwh的電池容量,新版本的Model 3續(xù)航468公里,比老版本增加了22公里的理論續(xù)航里程。然而經(jīng)個別車主測試,在冬季環(huán)境下滿電量的新版Model 3只能行駛240公里左右,而且磷酸鐵鋰電池并沒有三元鋰電池高能量密度的優(yōu)勢,充電速度不僅明顯慢于三元鋰電池版本,有時候甚至?xí)霈F(xiàn)使用快充卻無法充滿電的情況。
 
因此,有不少體驗(yàn)過新版Model 3的車主,由于不斷加重的里程焦慮和低溫環(huán)境下相對糟糕的充電體驗(yàn),紛紛表示不滿,并且希望加更多的錢換成之前版本。標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版的差評,也讓特斯拉在一年后推出的Model 3高性能續(xù)航版,重新采用了三元鋰電池。
 
同樣是受到現(xiàn)有動力電池材料的性能限制,國產(chǎn)新能源汽車品牌蔚來,則是采用了混裝電池的方式來緩解焦慮。在剛過去不久的9月份,蔚來將“三元與磷酸鐵鋰電池混合PACK”技術(shù)商業(yè)化,在9月份推出了“三元鐵鋰”電池升級包,整合兩種電池的優(yōu)點(diǎn)。
 
特斯拉改變電池類型受挫,和蔚來嘗試從混裝電池的方向,似乎都在說明,除了獲取更多數(shù)量的高端電池外,新能源車企也會焦慮于動力電池技術(shù)的創(chuàng)新。如何解決里程焦慮,以及通過技術(shù)創(chuàng)新掌握競爭優(yōu)勢,將成為每個企業(yè)都避不開的話題。
 
而技術(shù)的創(chuàng)新和積累往往不是短時間內(nèi)所能完成的,在各種焦慮的壓力下,新能源車企業(yè)還需要在是否進(jìn)行自主研發(fā)新技術(shù)上做出抉擇。
 
自研新技術(shù),還是專注投資合作?
 
除了新成立的新能源汽車企業(yè),越來越多的傳統(tǒng)車企也在碳中和的壓力下開始轉(zhuǎn)型。尤其是在奧迪、大眾、豐田等老牌車企紛紛宣布,在未來十幾年內(nèi)停止生產(chǎn)和銷售燃油車后,動力電池已經(jīng)在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)了供小于求的巨大缺口。
 
這或許意味著會有更多動力電池廠商出現(xiàn),以及更多的資金投入研發(fā)領(lǐng)域。未來幾年中,動力電池很可能會迎來一波新技術(shù)爆發(fā)的小高潮,而一旦技術(shù)迭代的速度加快,車企對自研技術(shù)的投入和取得的成果,很難超越專業(yè)的研發(fā)機(jī)構(gòu)。
 
如此一來,是耗費(fèi)巨額代價(jià)不斷加碼自研開發(fā),還是少量投資后直接購買最新技術(shù)成果,或許將成為擺在車企面前最現(xiàn)實(shí)的問題。
 
說起自主研發(fā)電池技術(shù),就不得不提起比亞迪。雖然比亞迪以車企的形象被廣大消費(fèi)者所熟知,但實(shí)際上,比亞迪也是目前國內(nèi)動力電池市場的占有率僅次于寧德時代的行業(yè)巨頭,有著二十多年歷史的老牌電池廠商。
 
在2003年收購秦川汽車進(jìn)軍汽車領(lǐng)域之前,比亞迪就已經(jīng)是全球第二大充電電池的生產(chǎn)商。之后隨著時代發(fā)展成功轉(zhuǎn)型新能源領(lǐng)域,并在2020年在磷酸鐵鋰電池的基礎(chǔ)上研發(fā)出“刀片電池”,以一己之力扭轉(zhuǎn)磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的市場占比,并且讓比亞迪“漢”成為國內(nèi)首款月銷破萬的中大型轎車。
 
只是比亞迪的經(jīng)歷顯然是不可復(fù)制的,瞬息萬變的市場,等不及新晉車企進(jìn)行數(shù)十年的電池研發(fā)積累。雖然自研的前景非常美好,不僅可以擺脫“電池荒”的影響,還能減少購買電池環(huán)節(jié)所需要的成本,并且通過技術(shù)優(yōu)勢增加競爭力,但研發(fā)過程中所需要付出的時間、資金等成本,對所有車企而言都是極大的風(fēng)險(xiǎn)。
 
再者說,和所有科技產(chǎn)品一樣,鋰電池的本身是存在時代局限性的。隨著技術(shù)發(fā)展,動力電池材料體系的桎梏必然會被突破,一旦出現(xiàn)能量密度更高、充電速度更快的新材料電池,此前對電池技術(shù)的研發(fā)生產(chǎn)投入大概率會成為沉沒成本,對企業(yè)發(fā)展的影響無疑是非常嚴(yán)重的。
 
就比如今年寧德時代在股東大會上曾透露過對鈉離子電池的看好,而9月份寧德時代也宣布了將于明年啟動鈉離子電池生產(chǎn)線,目標(biāo)直指低價(jià)電池市場。
 
相比于有著“稀有金屬”稱號的鋰,以及生產(chǎn)高端鋰電池所需要更稀有的鈷,鈉離子電池的鈉材料,是儲量豐富到幾乎隨處可見的金屬元素,成本要更加低廉的同時,也能減少依賴進(jìn)口,生產(chǎn)資源被卡脖子的風(fēng)險(xiǎn)。國內(nèi)許多電池廠商,其實(shí)并不缺乏生產(chǎn)高端鋰電池的能力,最終都是因?yàn)殡y以獲取原材料,才不得不放棄高端鋰電池的生產(chǎn)。
 
當(dāng)然,就目前來看,鈉電池還不具備引發(fā)產(chǎn)業(yè)變革的潛質(zhì)。鈉電池并不是最新技術(shù),只是受限于客觀原因,相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)程或許還停留在2014年左右的水準(zhǔn),即便原材料相對廉價(jià),技術(shù)成熟度不足或許會導(dǎo)致售價(jià)偏高,無法形成價(jià)格優(yōu)勢。
 
同時由于能量密度比鋰電池低,盡管鈉電池有著高速充電和高安全性能的優(yōu)勢,但續(xù)航能力相對較差,很難滿足電動汽車的使用需求。在解決這些關(guān)系到用戶痛點(diǎn)的問題之前,鈉電池只能算作是有潛力的競爭者,無法威脅到鋰電池的地位。
 
除此之外,人們也沒有停止探索對氫能源的開發(fā)應(yīng)用,氫燃料電池系統(tǒng)早已在出租車行業(yè)上有過實(shí)現(xiàn),只要能夠進(jìn)一步解決運(yùn)輸、存儲等問題,氫能源動力的普及或許只是時間問題。
 
也因此,對大部分受困于動力電池供應(yīng)的新能源汽車企業(yè)而言,如果沒有持之以恒的決心,和未來數(shù)十年的明確規(guī)劃,比起研發(fā)技術(shù)“曲線救國”,可能專注于商業(yè)邏輯,通過投資合作的方式來尋找出路,才是最適合的方向吧。

 
 
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