沈阳蓄电池研究所有限责任公司主办

业务范围:蓄电池检测、标准制定、《蓄电池》杂志、信息化服务

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新电池技术频出,到底谁是「大杀器」?

电动汽车规模持续扩张,促使动力电池技术不断取得新的突破。近日,韩国媒体ETNews报道称,LG化学计划明年二季度量产一款超高镍NCMA电池。明年下半年,这款电池将搭载于上海超级工厂生产的特斯拉Model Y。超高镍NCMA电池将交由LG化学旗下全资子公司LG能源生产。据ETNews报道,NCMA电池正极材料中镍含量可以提高至90%,钴含量可以降到5%以下。多元锂电池最大优势便是高续航能力,ETNews报道称,NCMA电池单次充电可以提供不低于600公里的续航,这个数字明显高于目前市场主流的500公里续航段位。结合路透社本月早些时候的报道,LG化学计划明年将中国的电池产能提高一倍以上,这部分增产的电池将运往特斯拉位于德国和美国的工厂。搭上“电池消费大客户”特斯拉,LG化学意欲抢下更大的市场份额。LG化学电池业务发展历程;来源:东吴证券研究所不过,动力电池的竞争一向激烈。LG化学的“宿敌”宁德时代也在暗中发力。12月14日,未来汽车日报(ID:auto-time)从上汽集团接近智己汽车的高层独家获悉,智己汽车正在与宁德时代共同开发“掺硅补锂电芯”技术,双方将共享技术专利,研发并量产搭载该技术的动力电池。智己汽车筹备组副组长刘涛对未来汽车日报表示,这款电池最高可实现约1000公里的续航、20万公里零衰减。不过,“囿于成本原因,1000公里左右续航的产品将在未来5年内陆续推向市场”。依靠约5年的时间差,LG化学能抢到多少红利?2030年,高镍电池成本或低于磷酸铁锂眼下,动力电池尚处于技术路线押注的阶段。磷酸铁锂电池和多元锂电池,是目前主流的两种新能源动力电池。相较多元锂电池,磷酸铁锂电池不含钴镍等贵重金属,在成本端具有两大优势——原料低廉且加工便宜。2014年至2019年,中国磷酸铁锂电池的成本下降了约60%-70%;2020年,磷酸铁锂电池包的价格较三元锂电池约便宜15%。但是,对比磷酸铁锂电池,多元锂电池具有较高能量密度、长续航里程的优势。自2016年12月国家采用精准补贴扶持政策后,三元锂电池出货量大幅增加。2018年至2020年上半年,中国三元锂电池市占率持续攀升,从54%增加至72%,而磷酸铁锂电池装机量占比从37%降至27%。长远来看,高镍低钴是未来发展趋势。随着高镍电池占比提升,单位GWh电池所需电池组材料成本有所下降,尤其对成本占比较高的硫酸钴依赖程度会降低。目前,三元锂电池从最早的NCM111,发展到NCM523(5系)、NCM622(6系)、NCM712(7系)、NCM811(8系)等,镍含量占比梯次提高。荣百科技董事长白厚善预计,到2030年,高镍电池的成本将与磷酸铁锂电池相当,甚至更低。根据头部主机厂的研发进程,预计到2025年,动力电池平均价格将下探至100美元/kWh以下,纯电动汽车的总拥有成本将与传统燃油车基本持平。华西证券认为,多元材料体系为中短期提供电动车续航里程最为成熟的技术路线。华泰证券分析称,全球锂电池巨头未来的发展方向仍将是高能量密度,目前多元业态锂离子体系下的可行路线是提升镍含量。此前,LG化学和SKI等海外电池巨头基于安全性考虑,对推行高镍路线比较谨慎,此次LG化学即将量产高镍多元电池,表明其技术积累已经达到一定高度。不过,高镍电池也存在一定安全风险。因为,镍比例越高,电池正极材料的热稳定性就越差。而且,高镍电池充电时会产生气体导致电池鼓胀,在高温、外力冲击等情况下,存在安全隐患。对此,LG化学将通过引入铝元素,来平衡高镍带来的不稳定性。挑战宁德时代霸主地位对于积极推动高镍三元电池量产的宁德时代来说,“动力电池白名单”放开之后,LG化学成了第一个进场夺食的强敌。自去年进入特斯拉中国供应链以来,LG化学在动力电池领域高歌猛进。该公司财报显示,今年前三季度,LG化学动力电池的装机量同比增长110%,达到近20GWh,其中国产特斯拉贡献了约4.7GWh需求。据SNE Research调研数据,截至今年前三季度,LG化学成为全球最大装机量电池商,一举超越盘踞榜首3年的宁德时代。这家韩国动力电池王牌企业预计,2020年全年动力电池的销量将达到40-45GWh,2021年销量同比翻番至80-90GWh。东吴证券分析师也表示,作为欧洲电动车市场主供应商及国产特斯拉重要供应商,LG化学2021年的出货量将延续80%-100%的高增长。图片来源:远川研究所图片来源:远川研究所此消彼长,宁德时代的相关技术却没有赢得“电池大客户”特斯拉的青睐。在今年年初与特斯拉签署的采购协议中,宁德时代仅为后者提供磷酸铁锂电池,而并非其最擅长的三元锂电池。事实上,早在2018年,相较于当时的电池排头兵松下,中国企业在高镍三元体系动力电池的技术和应用上已落后了至少2-3年。“随着时间的推移,差距在继续拉大。”一位电池行业从业者对未来汽车日报(ID:auto-time)表示。目前,中国掌握高镍材料和高镍电池量产应用能力的企业较少。在动力电池产业上游的四大关键材料(正极材料、负极材料、隔膜、电解液)领域,日韩企业居于技术主导地位,包括更尖端的高镍三元材料和配套的添加剂材料等。宁德时代并未坐以待毙。未来汽车日报曾独家获悉,智己汽车正在与宁德时代共同开发“掺硅补锂电芯”技术,搭载该技术的电池产品续航里程将突破1000公里。此外,相较于松下、LG化学,中国电池厂商拥有更加完整的产业链和成本控制能力。宁德时代动力电池原材料供应商100%来自国内,而且利用“多供应商”模式平衡采购价格。不过,动力电池领域未来的战争或许将更加复杂。除了宁德时代与LG化学待一决高下,正在有新的强敌不断入局。特斯拉或将于下个月派代表团赴印尼考察,考虑在当地兴建电池工厂;苹果正在研究“LFP”磷酸铁锂电池,未来苹果电动汽车可能将采用自研电池技术。究竟,谁才能成为电池领域真正的王者?

作者: 张一 来源:未来汽车日报
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退役电池梯次利用为5G通信基站稳定供能

11月份,浙江杭州余杭区超山风景区南门的通信信号塔下,白马坑5G通信基站的备用电池组迎来了新的成员——从新能源汽车中退役的动力电池。白马坑5G通信基站是余杭区首座完成蓄电池梯次利用改造的5G基站。该站共计20千瓦时容量的电池在夜间用电低谷时充电,在白天用电高峰时放电,不仅可以缓解当地用电高峰时的供电压力,而且能为5G运营商节省不少电费。近年来,我国新能源汽车产业快速发展,也产生了汽车动力蓄电池回收的问题。当新能源汽车常用的磷酸铁锂电池的容量衰减至80%以下时,电池就要退役。据中国汽车技术研究中心数据统计,2020年将有20万吨的动力电池退役,退役的电池容量达到2500万千瓦时,相当于25座大型变电站的供电容量之和。如果直接丢弃这些电池,不仅浪费资源,电池中包含的镍、钴、锰、锂等重金属元素也会对环境造成污染。同时,5G移动通信技术不断发展,5G基站逐渐增多。而5G基站需要比4G基站用更多电。4G时代的通信基站使用的后备电池已经满足不了5G基站的大功耗需求。退役的磷酸铁锂电池和5G基站的用电需求“一拍即合”。9月份,杭州余杭区供电公司推进新能源汽车动力蓄电池梯次利用,主动对接中国电信、中国移动、中国联通三大运营商,商讨退役电池在5G基站的批次利用事宜。经过反复讨论,供电公司和三大运营商选择了白马坑通信基站作为余杭区供电公司蓄电池梯次利用的首个试点站点。白马坑通信基站原有24块铅酸电池,电池容量共20千瓦时。在连接上5G信号后,这些电池只能为基站提供2个小时的电能。余杭区供电公司在白马坑通信站内增加了10块容量共100千瓦时的动力电池。这些退役的动力电池和与基站原有的后备电池共同出力,保障了整个超山风景区5G信号的稳定覆盖。现在,白马坑通信基站的电池容量达到120千瓦时,储满电能后能维持基站正常运行一整天。“由于新能源汽车的动力电池是磷酸铁锂电池,可以频繁充放电。改造后的5G基站相当于一个容量120千瓦时的储能站,能参与电网削峰填谷和需求侧响应。”余杭区供电公司能源技术部综合能源专职叶万成说,“改造后的5G基站每年可为运营商节约3.6万元电费。余杭区有850多个5G基站,全部改造完成后全年可为运营商节省3000多万元。运营商若参与需求侧响应,在用电高峰使用备用动力电池,每用一度电还能获得4元的补贴。”

作者: 雒震 来源:国家电网报
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谈谈最近比较热门的固态电池

近日,获得德国大众及上汽集团等多家车企等投资的固态电池公司QuantumScape表示,其锂金属电池将很快应用到汽车和卡车上,引起产业圈和资本圈的重点关注。且Quantum Scape于今年11月上市。百灵研究特邀固态电池资深专家,就这个主题来做个深入解析。1. 为什么要发展固态电池续航里程是制约电动汽车发展的核心原因,提升续航里程主要靠提升电池能量密度,而锂离子电池能量密度主要是由正负极的材料体系决定的,现有正负极材料体系的限制下,锂离子电池包的极限能量密度难以达到要求。如果希望提高能量密度,需要更换正负极材料,比如负极用上锂金属,但锂金属负极对于电池的要求很高,也就因此有了固态电池。#插曲# 其实金属负极电池早于石墨负极电池锂电池早期就是锂金属负极+固态电解质材料,锂金属电池曾被Moli公司商业化。但锂金属在电池的充放电过程中会形成“枝晶”并快速长大,刺破隔膜造成内短路,使得电池内部热量急剧聚集、温度极速上升,最终会导致电池的起火爆炸。当时,在寻求解决锂枝晶问题时,发现石墨能缓解锂枝晶问题,锂离子电池由于石墨负极的发现,被日本sony推向市场。#插曲完#石墨负极适用于能量密度低的场景,如希望能量密度,就需要重新面对锂金属负极,解决抑制锂枝晶的问题。固态电解质有希望提高电池安全性。这也就是固态电池被大家关注的原因。2. 当前主流固态电池的实际情况当前主流液态电解质电池里,液态电解液占整个电池的质量分数15%~25%。现在通常所说固态电池,比如国内北京卫蓝、江苏清陶、宁波锋锂、台湾辉能等产品,实际上是固液混合电池,电解液含量在1%到10%不等。而严格定义的全固态电池是没有任何电解液的,也就是说电解液的质量分数占比为0,这种电池内完全由固态电解质作为导体介质。3. 固态电池优缺点3.1  优点1) 高安全性:固态电解质比液态电解液的燃点高很多,不易燃且不会发生流动和渗漏。2) 提升能量密度:固体形态可抑制锂枝晶的生长,能够使锂金属负极成为可能。锂金属负极电池能量密度能够提升35%以上,如果用高镍三元NCM811作为正极,电池能量密度就可达500Wh/kg以上,用磷酸铁锂做正极,电池能量密度也可以达到300Wh/kg以上。3) 减少活性物质,提升能量密度:锂离子电池两面在同一个集流体里,一个是正极,一个是负极,因此它的内部必须是并联,需要有外部的串并联装备,所以有一部分非活性的成分。但固态电池可以用双极技术在电池内部直接串联;不需要非活性成分,也不需要冷却系统,由于固态电池去除了非活性成分,固态电池能量密度能够提升很多,提升40%的空间。4) 使得柔性化成为可能:固态电解质不怕渗漏也不怕损坏,电池可以实现拉伸幅度300%以上。这种可弯曲的电池可用于可穿戴及形变量很大的地方。3.2  缺点1) 界面阻抗增加,导致体积变化大:固态电池正负极因无电解质,通过面与面接触实现快速的导锂,会增加界面阻抗,使得能量消耗在内部且无法实现快充。且正极和负极充放电过程中体积是变化的,在达到10%以上。基于此,在电池循环的过程中,固固界面的接触存在一个很大的问题。这也导致了固态电池量产难度加大,还不能像锂离子电池一样迅速产业化。2) 成本高昂:由于产业尚处于初期,所以固态电池材料成本较为高昂,如典型氧化物固态电解质材料——锂镧锆氧(LLZTO),目前售价为200美元/公斤,而如果是硫化物,更前沿一些的锂硅磷硫材料或锂磷硫材料,价格均在10万美金/公斤以上,成本非常高昂。4. 固态电池主要的技术路线及分类(更正:图中氢化物实际为氧化物)目前全固态锂电池主要分为4种不同的技术路线:1)薄膜全固态:正、负极、固态电解质都非常薄(厚度为微米级别),通过化学气相沉积(CVD)或者物理气相沉积(PVD)的方式来实现,这种技术路线电池容量小,能量密度较低(因为总体容量较低)。但循环性较好,适应高电压,典型代表如LiPON的薄膜固态电解质材料,主要用于电子器件等高精尖的产业,也可能应用于对安全性能要求高的场景,但不适用于电动汽车、无人机、航空航天设备等场景。2)聚合物全固态:材料体系主要是聚环氧乙烷(PEO)体系。主要优点是容易加工,可以制备大容量电芯、机械性较软,各项性能和目前使用的电解液(本质是有机溶剂)有类似之处。因此生产线基接近于聚合物固态电池生产线,所以是最容易利用现有的设备通过改造实现量产的固态电池。主要缺点:1) 离子电导率最低,必须加热到60或85℃以上,离子电导率才会提升,接近10-3 S/cm,2) 容易短路(由于聚合物较为柔软,因此锂枝晶容易穿透固态电解质,造成短路);3) 能量密度有局限,由于聚合物是有机物,电化学稳定性不好,跟磷酸铁锂兼容性好,跟三元兼容性不好,导致能量密度无法提升。3)氧化物全固态:导电率高于聚合物,氧化物的离子电导率可达到10-4~10-5 S/cm,通过掺杂能够达到10-3 S/cm的级别,所以可以在低温下实现导锂,而且可耐受高电压,比聚合物明显在高电压下更稳定。典型的代表有锂镧锆氧、LAGP、LATP这些氧化物材料。主要缺点:1)氧化物的机械性能坚硬,如果用其制作电解质片,较容易脆裂;2)固-固接触也不是太好,造成大容量电芯很难制备。但就目前国内来说,氧化物体系最为流行。例如以卫蓝为代表的国产品牌等多使用氧化物作为电池材料。4)硫化物全固态:硫化物本身的离子电导率最高、接触性又好,所以它整体的离子电导率性能非常好。是全固态电池未来最可能的技术路线。但该产品产品价格非常高、空气稳定性较差。硫化物在空气中,尤其是与水接触后,直接就产生H2S,H2S不仅有毒,而且也有臭味。这是使用中的最大问题,限制了它的广泛应用。5. 国内外主要固态电池公司以产业化进度根据产业链调研,固态电池将在2025年逐步实现商业化,在2030年成为动力电池主要技术路线。在此背景下,世界上主要国家均在大力布局该领域:1)欧美主要包括Cymbet、Quantum Scape、SolidPower、Polyplus、24M、 Sakti3等公司:Cymbet:美国的一家薄膜固态电池公司,做薄膜全固态;24M:麻省理工蒋业明教授创立(A123创办者),目前做的是半固态的概念,把正负极都做厚。与英国戴森合作的Sakti3。曾经比较辉煌,目前已经倒闭,但曾经比较辉煌。Quantum Scape:近期比较热门的公司,且已在美股上市,已获得大众、德国大陆及国内上汽集团等车企的投资;美股SEEO公司,获得德国博世的投资德国宝马自己在做固态电池。2)中国目前中国宣称做固态电池的有很多,比如清陶、卫蓝、赣峰锂业、无锡海特等。且CATL等电池龙头企业均在大力研发固态电池,但未对外大规模宣布。此外,上汽、国轩高科等都在做。3)韩国韩国主要有三家,现代、LG化学、三星。三星2020年3月份时候在Nature Energy上发表了1000多循环的硫化物全固态电池,这也是目前公开数据中最好的硫化物全固态电池。4)日本日本投入固态电池的公司非常多,而且现在基本都是联合开发,像丰田、松下、日立、NGK,都在一起做硫化物的全固态电池。6. 固态电池的应用展望日本日立公司在2017年开始做硫化物全固态电池,2019年供给航空宇宙飞船。所以从近期来看,固态电池可能应用于军工、高精尖设备以及一些略显小众的市场。到中2025年、2030年的目标则是新能源车动力电池的市场。将来能量密度和安全性进一步提升以后,就会应用到电动船舶、电动飞机等运输行业。如果成本降到一定程度的话,也会进入消费电子如手机电脑等市场。另外像航空航天国家安全以及大规模储能这种技能领域,会随着能量密度的提高和成本的降低逐渐覆盖。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:百灵研究
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UBMC电池管理云服务可实时测量电动汽车的电池状态

据外媒报道,松下公司将提供一种基于云的全新电池管理服务,称为UBMC(通用电池管理云)服务。该服务可以利用专业电池知识和专有人工智能技术,实时确定各类电动出行工具中的电池状态,以确保安全使用。(图片来源:松下)为了应对全球变暖等问题,交通工具的电气化步伐正在加快。然而,使用电动出行工具时,由于剩余电量的显示值经常不准确,有时会出现意外断电。此外,因为无法实时测量电池变化状态,用户可能会错过更换电池的最佳时间等。为了解决这些问题,松下利用其在电池开发过程中积累的数据和专业知识,以及人工智能和云技术,开发了UBMC服务。这项服务可以明确并定量分析运行状态,从而实时监控电池,实现问题可视化。这将有助于运营商解决电池问题,让用户更加安心地使用电动出行工具,为社会安全做出贡献。UBMC服务具有以下优势:1.准确评估电池状态,防止突然断电。松下利用其电池开发特长,开发了一种全新评估技术。该技术基于人工智能,将云端收集的电池日志作为机器学习数据,为各类电池创建高度精确的SOC评估模型。在使用电动车辆时,用户可以通过手机应用程序,准确测量剩余电池电量,从而防止意外断电。2.远程监控,优化电池运行状态。通过UBMC应用编程接口(API),利用远程管理电池运行数据,可以实时查看各类电动车辆的电池状态。因此,电动汽车制造商的客服部门可以通知用户更换电池的理想时间,而共享服务商则可有效管理充电操作。3.可更新功能带来全新出行体验。通过准确评估电池状态,了解剩余电量,用户可以根据地图信息,确定他们能从当前位置继续行驶的距离。该服务还可以根据用户的目的地和中转站,推荐最为方便的充电站或更换电池的地点,通过这种方式不断更新功能,提供全新出行体验。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:盖世汽车新能源
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大众在欧洲或需要40座电池厂

中国储能网讯:据外媒报道,大众首席执行官赫伯特·迪斯(Herbert Diess)表示,若欧盟的绿色协议获批,计划大规模生产电池,该公司在欧洲或将需要40座电池工厂。  迪斯认为,电池从传统上来说虽是供应商生产的产品,但这不是一定的。特斯拉就开始自主生产电池,这不仅使该公司能够掌控电池生产方式和质量,还大幅降低了成本(降幅达69%)。  迪斯表示,如果电动车持续受到消费者欢迎,大众将需要更多的电池,并可能采取与特斯拉一样的商业方式。他解释道:“如果欧盟通过了绿色协议,目前欧洲的电池厂将仅能覆盖大约5%至10%的需求。我们在欧洲将需要40家大型电池厂。”  绿色协议规定,到2025年,欧盟将有约1300万辆电动车上路。这将为欧洲各市场带来100万座公共充电站,使欧洲成为全球驾驶电动车最友好的地区。迪斯是对的,车企们未来需要电池。  迪斯表示,大众正与瑞典电池制造商Northvolt在德国萨尔茨基特(Salzgitter)打造一座电池厂,“这是一家创新、年轻、目前规模仍较小的一家公司,大众仍然在试图解决整个运营过程中的物流问题。但对于德国大型供应商来说,这是一个易控制的小问题”。  10年前,迪斯曾向中国消费电子产品锂离子电池领域龙头企业ATL的负责人提问,是否会向电动汽车电池领域转型,当时迪斯得到的答案是否定的。而2011年,ATL的创始团队二次创业,创立了宁德时代。  上月,大众表示正将对电动车和自动驾驶汽车技术的投资从去年的600亿欧元提高至约730亿欧元(约860亿美元),达到该公司截至2025年1500亿欧元预算的一半。到2030年,大众将在欧洲、中国和美国生产约2600万辆纯电动车。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:盖世汽车网
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十大趋势看2020动力电池产业“变迁”(下)

《十大趋势看2020动力电池产业“变迁”(上)》主要分析了中国2020年动力电池产业发生的一些重大变化或趋势。此文将分析国际动力电池产业的一些变化,且看下文:欧洲电动化热潮与动力电池新基建2020年,欧洲电气化释放巨大的动力电池市场增长空间,欧洲动力电池产能竞赛如火如荼。一方面,包括大众、宝马、戴姆勒、PSA、沃尔沃等主机厂都制定了明确的电气化目标,未来几年将每年产生至少数百GWh的动力电池采购需求。另一方面,为抢夺欧洲动力市场,中日韩以及欧洲本土电池企业都在加快其欧洲电池工厂建设,欧洲电池市场竞争一触即发。欧洲动力电池新基建背后,是由于欧洲本土缺乏动力电池大规模制造和供给的能力,中日韩电池企业积极布局欧洲市场,给欧盟及欧洲新能源汽车产业产生了巨大的压力和挑战。目前,韩系电池企业在欧洲市场占据主导地位,LG化学、三星SDI和SKI都在积极加码其欧洲动力电池产能,进一步巩固其竞争优势。不过,随着中国动力电池企业的崛起,韩系电池企业独霸欧洲市场的局面逐渐被打破。多家中国电池企业相继在欧洲建厂并获得了欧洲主机厂的巨额订单,对韩系电池企业直接产生了挑战。值得注意的是,不管是韩系还是中系电池企业,对欧洲新能源汽车产业长久发展而言都不是最佳选择。从国际车企的供应链需求看,根据不同项目不同车型,选择两到四家核心动力电池供应商已成趋势。因此,导入欧洲本土电池供应商且进一步提升本土供应占比,将成为欧洲主机厂电气化的战略目标。为摆脱进口依赖,欧洲正在加大对本土动力电池产业的投资,意图构建一个覆盖上游原料-四大材料-电池-整车制造-电池回收的产业链闭环。欧盟委员会副主席马罗斯•塞夫科维奇表示,到2025年,欧盟将能够生产足够的电池来满足欧洲汽车工业的需求,欧洲将实现动力电池自给自足且具备出口的能力。欧盟预计到2025年,欧洲汽车电池产业链规模估计将达到2500亿欧元(约合人民币19565万亿元)。目前,欧洲有至少15家大型电池工厂正在建设当中,但绝大多数为中国和韩国电池企业投资的项目,欧洲本土动力电池企业数量和产能规模仍处于竞争弱势。在此情况之下,欧洲想要在短期内彻底摆脱对亚洲电池的进口依赖,仍面临着巨大的压力和挑战。国际主机厂加速“触电”全球电动化市场启动前夜,国内外主机厂都在加紧储备“粮草”,抢夺优质电池产能,保障电池供应稳定成为各大主机厂电气化推进的前提。一个显著变化是,进入2020年来,国际主机厂在动力电池领域的布局动作明显增多。国际车企对于动力电池的要求,已经不单纯停留于供应关系层面,通过资本战略入股甚至收购的方式进一步巩固彼此合作,以此保证未来的稳定供应,已经成为越来越多车企的选择。今年5月,大众斥资90亿元成为国轩高科第一大股东,成为第一家控股中国电池企业的国际车企;7月,本田确定以37亿元入股宁德时代,占其1%股份,这是继去年2月敲定56GWh合作订单之后双方合作的又进一步;同月,戴姆勒以9亿元拿下孚能科技3%股份,二者曾于2018年签署过电池供应长期订单。通过入股电池厂和签订长期供应合同,锁定核心供应商,成为了国际车企保障其电池供应稳定的主要路径。不过,锁定核心供应商的之余,国际车企也在建立更加多元化的电池供应体系。一方面,在确定其“一供”之后,国际主机厂在全球范围内进行筛选,针对不同地区不同车型探寻更多的优质电池企业配套。例如,宝马导入宁德时代和Northvolt;特斯拉导入LG化学和宁德时代;现代汽车导入SKI和宁德时代等。另一方面,除了与电池厂合资建厂之外,自产电芯也成为了部分主机厂提升其核心竞争力的重要手段。2020年,特斯拉发布无极耳4680电池,并计划在柏林建设年产100GWh的电池工厂;福特表示将考虑自产动力电池电芯等。近年来,主机厂自建工厂自产电芯的传闻此起彼伏,其目的是为掌握动力电池核心技术,降低对电池供应商的采购依赖,进一步降低电池成本。中国锂电企业集体出海2020年,欧洲电动汽车市场快速崛起,带动中国锂电产业链企业集体出海布局。在主机厂方面,瞄准日益增长的欧洲电动汽车市场,中国主机厂积极开辟海外战场。包括爱驰、小鹏、上汽、东风、吉利等主机厂在2020年都向欧洲批量出口电动汽车,同时还有更多主机厂计划进军欧洲市场。与中国主机厂出海抢市场相比,中国动力电池企业和材料以及设备企业的出海布局更有深意。一方面,欧洲电气化进程加速和欧洲动力电池产能扩充,给一批优质的中国锂电企业提供了良好的发展机会。包括宁德时代、蜂巢能源、孚能科技、星源材质、科达利、先导智能等企业都获得了欧洲主机厂和电池厂的巨额订单,带动中国锂电企业产品出海。另一方面,为进一步提升国际竞争力和满足欧洲客户就近配套供给的需要,中国锂电企业直接在欧洲建立生产基地,与日韩企业和欧洲本土企业展开正面竞争。目前,已经有一批中国电池、材料和设备企业宣布在欧洲建厂,同时还有更多中国锂电企业制定欧洲建厂计划,中国锂电供应链出海已渐成趋势。不过,中国锂电企业欧洲建厂背后也面临着诸多挑战。除了要应对欧洲严苛的环保法规、专利纠纷以及企业文化冲突之外,还面临着产业配套缺失、市场竞争激烈、投资成本高昂、产品价格和毛利率下滑等风险。起火事故频发引发全球召回2020年,国内外新能源汽车起火事故频发,进而引发大规模召回。在国内,国家市场监督管理总局缺陷产品管理中心的数据显示,截至今年上半年国内已累计召回新能源汽车141次,召回数量84.05万辆,其中较多涉及新能源汽车火灾问题。其中仅在10月份就召回新能源汽车53459辆,占10月召回总数的37%,召回品牌包括特斯拉、威马、浙江豪情等6家,召回原因涉及车辆软件、零部件以及动力电池的质量和性能问题。在国外,通用、宝马、福特、现代等多个国际车企在两个月之内相继宣布召回合计近20万辆新能源汽车,召回原因在于动力电池存在质量缺陷,存在起火风险。上述四家车企的电池供应商为LG化学和三星SDI,在大规模召回危机下,后期不排除有其它搭载LG化学和三星SDI电池的主机厂也因电池质量问题而陷入起火召回事故中。在上述一系列新能源汽车召回事故中,有多起原因直指动力电池,这除了让主机厂品牌形象受到负面影响之外,也会让配套的动力电池企业在品牌形象、经济损失及战略目标等方面都遭受打击,给其它电池企业敲响安全警钟。特斯拉效应凸显一直以来,特斯拉的电动汽车生产和电池供应都依赖其美国工厂,且相对封闭的动力电池供应体系也对其电池车销量增长产生了阻碍。进入2020年,特斯拉上海超级工厂的建成投产以及先后导入LG化学和宁德时代等新电池供应商,不但提升了特斯拉的综合竞争力,同时对其电池供应商背后的供应链产生了重大影响。受国产Model 3产销量持续增长带动,LG化学和松下在2020年进入国内动力电池装机电量排名TOP10。LG化学甚至因此超越比亚迪排名第2,仅次于宁德时代,主要供应21700高镍电池。与此同时,宁德时代也从9月开始正式为特斯拉供货LFP电池,并配套Model 3出口至欧洲市场。特斯拉国产化背后是其零部件国产率不断提升,LG化学和宁德时代给特斯拉电池供货持续增长,为进入这两家企业供应链的中国锂电材料和设备企业提供了良好的发展机会,进而推动中国锂电产业链的发展。近期,LG化学近日与特斯拉签订合同,将为特斯拉上海工厂生产的Model Y车型供应NCM电池,且该协议限定了供货范围在特斯拉上海工厂。这有助于进一步提升LG化学对特斯拉的电池供货占比。不过,Model Y车型的电池并非由LG化学独家供应,这意味宁德时代也有机会在后期供货国产Model Y。在国际市场,特斯拉与松下在今年6月签署了一份长达3年的定价采购协议,在2023年之前锁定了超级工厂的电池价格、产能及购买数量等内容,表明双方在电池领域的合作进一步得到巩固。同时,松下宣布将超级电池工厂的产能提升10%,并建设一条新的产线用于生产特斯拉最新推出的4680电池。很显然,受特斯拉电池汽车销量增长带动,上述三家电池企业的动力电池出货量也将出现增长,进而带动其背后供应链发展,形成特斯拉效应。值得注意的是,特斯拉效应也对全球电动化产生了一些影响。特斯拉的崛起正在倒逼全球主机厂加速转型电动化,进而将带动全球新能源汽车产业链的发展。目前,特斯拉正在加快其德国超级电池工厂的建设,该工厂计划于明年7月投产,开始为欧洲市场生产Model Y电动车,年产量将达50万辆。在此情况之下,特斯拉的供应商也有可能跟随其步伐落子欧洲,带动上游供应链出海。外媒报道称,松下正在探讨在挪威建设锂离子电池工厂的机会,业内分析认为松下此举或是考虑为特斯拉提供就近配套服务。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:高工锂电