中國以綜合性更強的方形電池為主導、軟包和圓柱為輔,電芯總產(chǎn)能冠絕全球;美國車企則以圓柱和軟包為主,圓柱主要感謝特斯拉在美國有超過70%的市占率,而底特律汽車三大則堅持能量密度更高的軟包;歐洲以軟包電芯為主導、方形次之,其中純電車型堅持長續(xù)航的軟包,德系車企對更符合車規(guī)級的方形則青睞有加。

2016年底,新能源汽車補貼政策首次提出以電池能量密度為參考指標,密度設最低門檻,密度越高補貼越多

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雖然早在2012年,德國汽車協(xié)會VDA就已經(jīng)推出了動力電池的標準尺寸,去幫助主機廠在不同車型中使用相同類型的電池,從而提高電動汽車的可充電電池的通用性和可替代性,但實際上中國主機廠對于續(xù)航的追求,傳統(tǒng)方形電池的VDA尺寸已經(jīng)無法滿足中國主機廠需求,倒逼電芯廠去突破VDA的尺寸,從2017年開始,隨著補貼政策的落實,中國的方形電池實際已經(jīng)突破了VDA標準尺寸。這一年開始,中國新能源領域方形電池在全球開始獨領風騷的崛起已經(jīng)勢不可擋。

在這幾方面的推動下,中國市場在圍繞方形電池的整體產(chǎn)業(yè)鏈在過去實現(xiàn)了非常大的躍進。比如后期比亞迪刀片電池把單個電芯寬度近乎極限的拉長,厚度做薄,然后直接把電芯放在整個PACK里面進行安裝,盡可能簡化模組,這點從2008年其發(fā)布的,F(xiàn)3DM電池尺寸是356*100*28,到中期的VDA EV電池尺寸達到173*115*45,乃至2020年的960*90*13.5型號既能看出,或者通過寧德時代在2019年所發(fā)布的的NCM811電芯尺寸達到了驚人的79*148*103,是友商3倍的厚度有著異曲同工之妙,也能看到中國電芯廠在電池端的形態(tài)變化上雖百花齊放,但仍然可見流向。在這個思路的延展下,2019年后,比亞迪推出了刀片電池、寧德時代推出了搭載麒麟電池的CTP 3.0結構。

比亞迪于2020年3月29日發(fā)布的刀片電池,率先應用在了“漢”車型上

比亞迪于2020年3月29日發(fā)布的刀片電池,率先應用在了“漢”車型上

天下三分

4680或?qū)黼姵匦袠I(yè)新變局

雖然方形電池目前是電池企業(yè)最主流的選擇,但其自身性能短板也很明顯。由于方形電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進行定制化生產(chǎn),所以市場上有成千上萬種型號,而正因為型號太多,工藝很難統(tǒng)一。方形電池在普通的電子產(chǎn)品上使用沒有問題,但用于需要多只串、并聯(lián)的大型動力電池,相對于標準化產(chǎn)線生產(chǎn)的圓柱形鋰電池,方形電池的生產(chǎn)自動化水平不高,單體差異性較大,在大規(guī)模應用中,其系統(tǒng)壽命多多少少都會出現(xiàn)于單體壽命的情況。

拋開技術層面,從商業(yè)層面來看,中國特色的電芯發(fā)展道路在汽車制造歷史上第一次出現(xiàn)早期沒有電池生產(chǎn)、BMS管理能力的主機廠產(chǎn)品定義甚至底盤定義受制于電池供應商的情況——需要去和電池廠共同研發(fā)的階段。而特斯拉所采用的路線可以更好的定義其產(chǎn)品,比如現(xiàn)在主打的C2C,或以比亞迪為首的C2B封裝模式。當然,特斯拉4680圓柱電池采用的CTC技術與一體化壓鑄工藝相輔相成,占據(jù)了汽車產(chǎn)業(yè)鏈的主導權。

在特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈體系里,動力電池廠商只需生產(chǎn)電池,然后交付給特斯拉即可。在這個體系下,動力電池廠商話語權大大降低,特斯拉可以隨意更換供應商。以特斯拉最早的合作伙伴松下為例,曾經(jīng)是特斯拉電動汽車工廠唯一鋰電池供應商。然而,因為產(chǎn)能提升計劃與特斯拉未能形成同步,被特斯拉果斷“拋棄”,另找LG化學生產(chǎn)圓柱電池。這種商業(yè)模式的差異使得特斯拉能夠更靈活地適應市場需求和技術變化,更好地掌控產(chǎn)品定義和供應鏈,從而保持了競爭優(yōu)勢。因此清流資本認為,4680電池的誕生,出現(xiàn)了變局的可能——更加容易實現(xiàn)的BMS系統(tǒng)一定程度為主機廠提供了重新獲得對于底盤定義主導權的機遇。

在電池廠與主機廠話語權螺旋交替上升的大環(huán)境下,清流資本確實也發(fā)現(xiàn)了中國頭部電芯企業(yè)不僅僅局限于方形電池的持續(xù)迭代,也在補足在不同形態(tài)電池的技術能力,不斷提升技術水平,以加強對產(chǎn)品定義和供應鏈的掌控,中國的電池廠們在特斯拉4680發(fā)布后也迅速的響應開始了相關的研發(fā)。2022年,億緯鋰能和寧德時代均獲得了寶馬4695大圓柱電芯定點,各家巨頭如:寧德時代8條產(chǎn)能達12GWh的大圓柱電池的產(chǎn)能規(guī)劃,億緯鋰能與寶馬正在合作建立兩座電芯工廠將率先應用在其i3車型,比克計劃在常州建設的30GWh大圓柱電池產(chǎn)線,國軒高科年產(chǎn)10GWh的4695/46120電池項目已落地安徽合肥,中創(chuàng)新航2023年4月發(fā)布的“頂流”圓柱電池已經(jīng)開發(fā)完畢,海辰即將推出的用于儲能領域的46220電芯也量產(chǎn)在即。

縱觀國內(nèi)外動力電池形態(tài)的歷史變遷,無論國內(nèi)還是海外市場,動力電池領域依然處于路線百花齊放、創(chuàng)新技術此起彼伏的階段,回歸本質(zhì)仍舊是在不同場景尋找成本+質(zhì)控+技術等方面的平衡最優(yōu)解,三大電芯封裝形態(tài)的市場份額在當前迅速迭代的電池結構、持續(xù)改進的電池加工工藝、螺旋式攀升的基礎材料研發(fā)進步等因素面前依然充滿變化。

清流資本判斷在中高端純電車型領域,大圓柱在完成工藝良率打磨后將占據(jù)主要裝機份額,46體系乃至未來66體系的大圓柱電池能夠更好地獲取高鎳三元、硅負極、LiFSI、單壁碳納米管等先進材料體系支撐;而方形電池隨著其集成化程度不斷提高,依然將會在定位大眾市場的純電及混動車型里扮演中流砥柱的角色;而軟包電池在中短期的歐美主機廠端將面臨著巨大的向上被大圓柱、向下被方形擠壓的挑戰(zhàn),但隨著未來3-5年半固態(tài)、固態(tài)電池的成熟,軟包作為最佳承載形態(tài)將有機會重返技術前沿。

[責任編輯:張倩]

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