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国产电池,十年改运

市界观察

2022-09-30 15:54北京

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撰文/ 曾广

编辑/ 董雨晴

2012年的夏天,美国加州的特斯拉工厂里,一伙人正在为即将交付的“首款量产车型Model S”发愁,当时出产的Model S在电池冷却装置上存在一定隐患,可能引发短路甚至起火的情况。

不过交付活动还是如期在工厂里顺利进行了,这一天,最终成为了特斯拉电动车正式批量生产的标志。

图/视觉中国

几乎是同一时间,在大洋彼岸,中国正式出台了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》,新能源汽车产业发展自此站上战略高度,其中,纯电驱动成为了中国新能源汽车发展的核心方向,产业革新之战就此埋下伏笔。

燃油车时代,中国已经错失了先机,在动力系统、传动系统方面一直受制于人,只能采取合资方式引入国外品牌提升技术水平。到了新能源时代,为了避免核心动力上继续被“卡脖子”,新能源汽车发展规划中专门提到,为了支撑纯电动汽车的底层技术发展,未来要大力推进动力电池技术创新,在电池安全性/可靠性/电池材料等方面进行关键性技术突破。

就这样,一场宿命的较量正式开启。十年悠忽而逝,转眼来到2022年,到了检验国产动力电池行业成果的时候。

今年8月,据SNE Research公布的数据显示,上半年全球动力电池前十大厂商中,中国厂商独占六席,合计市场份额超过56%。和去年上半年相比,今年六家国产动力电池企业装机量均实现了三位数以上的增长,其中增速最低的宁德时代实现了111%的增长,增长最快的欣旺达更是实现了651%的增长。

在行业狂奔之中,国产动力电池向全球市场的进击还在进一步加强。

上述数据显示,今年上半年宁德时代份额从去年的28.6%提升至34.8%,已占据全球三分之一的市场,比亚迪的市场份额从去年的6.8%提高到11.8%。相比之下,国外厂商的表现都不算太好,LG新能源、松下、三星SDI虽然都实现了一定增长,但是由于增速不及中国厂商,导致市场份额不同程度下跌,其中第二名的LG新能源市占率从去年上半年的24%降至14%。

十年时间,从蹒跚学步到统治市场,是什么促成了国产动力电池的突围?

505辆“新能源”汽车

2008年北京奥运,当来自204个国家和地区的1万多名运动员和其他外国友人纷纷前往北京,欢迎他们的除了鸟巢、水立方和奥运村以外,还有505辆新能源汽车。

这五百多辆新能源汽车中,既包含纯电动车,也包含混合动力车,甚至还有如今几乎被市场遗忘的燃料电池车,几乎云集了当时新能源汽车所有的技术路线。

据媒体报道,这是当时奥运历史上种类最多、技术最先进、规模最大的新能源汽车运输服务,目标是为了实现奥林匹克中心区域交通“零排放”,中心区域周边及奥林匹克交通优先线路“低排放”。

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(奥运电动客车是世界上最早将锂电池安装在电动客车上的,实现了锂电池的大规模应用,图/视觉中国)

当时参与奥运会的这些新能源汽车厂商肯定不会想到,仅仅14年后,中国新能源产业就在全球市场掀起了新的风潮。因为在当时的环境下,国内的新能源汽车技术还不够成熟,路线也不统一,这批产品中很多核心技术还受制于人。

作为电动汽车技术含量最高的零部件,动力电池的成本可以占据整车成本的将近一半。但彼时中国动力电池行业所面临的环境,用群狼环伺来形容也不过分。凭借着多年的技术积累,日韩企业的动力电池良品率已达90%以上,而国内做得最好的也不过60%。凭借着技术优势,当年LG化学曾一口气拿下了长安、一汽、上汽的订单,电池销量占据了国内市场的60%。

中国机械工业联合会执行副会长、中国汽车工程学会理事长张小虞曾在2012年接受采访时提到,当时我国新能源汽车动力电池的核心部件80%以上要靠进口。

除了技术受限,第一批新能源产品的造价也很高,整体还处于摸索阶段,很难大规模量产。据业内专家介绍,当时投放的氢燃料电池客车的单车造价在300万元左右,中通客车的纯电动客车造价近500万元。

尽管存在这些不足,但正是靠着奥运会这批示范产品的两年试运营,国内还是逐渐摸清了适合自己的新能源路线。2010年8月,新能源汽车发展规划草案曝光,纯电动汽车成为国家最终支持的路线,2012年6月,国务院正式出台《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》,开始对新能源汽车行业进行政策补贴。

既然选择了纯电路线,电池技术毫无疑问成为了其中最大的胜负手,如果不能在电池技术上有所突破,实现核心技术自主,中国的新能源汽车产业很可能将再次走上燃油时代的老路,只能给日韩企业打工,在动力系统上继续被卡脖子。

内有政策支持,外有竞争忧虑,大量动力电池企业最终奔涌而出。国内迅速催生出了将近1500家动力电池公司,其中不仅包括现在的行业龙头宁德时代,也包括了有着国资背景的中航锂电(现改名中创新航)等厂商。

而围绕电池这个最核心的技术,一段漫长的探索征程开启了。

后进生的逆袭

谈到中国的动力电池产业,两个核心人物始终无法绕过。

一个是曾毓群,他创办的宁德时代自2017年开始已经连续五年登顶全球动力电池市占率第一。

另一个则是王传福,他创办的比亚迪今年上半年刚刚超越特斯拉成为全球电动汽车出货量冠军,今年截至9月5日,比亚迪已经卖出了100万辆车,成为第一家年销百万的新能源车企。

(王传福,图/视觉中国)

国产动力电池的崛起史,很大程度上其实也是宁德时代和比亚迪的逆袭史。

作为国内最早的电池巨头,比亚迪选择的方式是另辟蹊径,从海外厂商不看重的磷酸铁锂路线突围。同样是锂电代表的纯电模式,其实也分为了两大路线,分别是三元锂电池和磷酸铁锂电池,这两者的区别在于正极材料的不同,三元锂电池能量密度更高,能实现更长续航,而磷酸铁锂电池则在安全性能上更出色。

国产动力电池行业起步之初,松下、LG、三星等日韩企业就已经掌握了三元锂技术,而国内三元锂技术的研究起步较晚。为了实现弯道超车,2005年,作为国内首个电池巨头的比亚迪,在刚刚涉足汽车行业之初,就选择了磷酸铁锂作为研究方向。

2006年,比亚迪的第一款搭载磷酸铁电池的F3e电动车研发成功,其续航能力达到300公里。2010年以后,依靠安全性和成本方面的优势,在政策的支持下,磷酸铁锂电池迎来了大爆发,由于国外厂商基本都押注三元锂电池,国产厂商在磷酸铁锂方面反而实现了弯道超车。

而另一大巨头宁德时代,则选择了三元锂电池作为突破方向,一方面,宁德时代创始人曾毓群此前创办的ATL,曾是宝马的动力电池供应商,在建立之初就具有三元锂电池的技术积累;另一方面,曾毓群一直坚定相信,国家会对国产动力电池行业进行补贴。

(福建省宁德市宁德时代办公大楼,图/视觉中国)

时间并没有让宁德时代等太久,三年后的2015年,为了扶持国产动力电池行业,国家真的出台了《汽车动力蓄电池行业规范条件》,开始推出“动力电池白名单”制度,对外资动力电池进行补贴限制。在补贴政策的推动下,宁德时代当年便进入了全球动力电池市场三强,并于2017年成为全球动力电池老大,一直保持至今。

但是政策的东风并不能乘太久,政策的初衷也是为了培育企业的核心技术能力,而非只是为了让大量的企业吃补贴。所以到了2019年,随着国内动力电池企业的不断发展壮大,国家正式废止了《汽车动力蓄电池行业规范条件》,取消了动力电池白名单制度,国产动力电池开始和海外巨头同台竞技。

同台对垒,不落敌手。

四年的市场培育,让国产动力电池厂商已经不再是襁褓中的婴儿,在市场份额不断提升的同时,凭借着国内新能源汽车市场的快速迭代,已经培养起了强大的技术能力。

打响突围战

对于动力电池行业而言,一直以来最重要的两个技术难题,一个是安全,一个是续航,能否在这两个方面实现突破,成为动力电池企业技术能力的最大考验,也直接决定了企业在补贴政策逐步取消后能否直面市场竞争。

随着2019年电池白名单制度的取消,国内动力电池企业终于要正式直面海外巨头,作为行业的两大领头羊,为了和海外巨头进行正面对决,宁德时代和比亚迪分别祭出了自己的杀手锏。

2019年法兰克福车展上,宁德时代首次公布了公司研发的第一代CTP技术,同年九月宣布,采用该技术生产的电池包将搭载于北汽新能源的eu5车型。该技术直接将电芯集成为电池包,极大提升了电池包的空间利用率,从而大幅提升续航。

一年之后,另一大电池巨头比亚迪也不甘落后,推出了具有同样是CTP技术封装的刀片电池。据比亚迪介绍,刀片电池除了极大提升续航以外,在安全性上也比普通磷酸铁锂电池进一步提升,针刺后依旧无明火、无烟,表面温度仅30到60℃,而三元锂电池针刺后剧烈燃烧,表面温度超过500℃。

历经十四年,磷酸铁锂和三元锂依旧未分胜负,但不管是哪个路线,国产动力电池行业基本都走在行业前列。

今年上半年,宁德时代和比亚迪分别站稳了第一大动力电池厂商和第一大新能源汽车厂商的位置,而就在7月份,在超越特斯拉成为全球第一大新能源汽车厂商之后,比亚迪又超越LG成为了第二大动力电池厂商,中国厂商成功坐上了全球动力电池行业的前两把交椅。

除了宁德时代和比亚迪两大巨头以外,凭借着国内新能源市场的不断迭代,国产动力电池续航和安全都在进一步提升,第二梯队的中创新航、国轩高科、蜂巢能源等动力电池企业也前赴后继登上舞台。

SNE Research数据显示,2022年上半年,全球电动汽车(纯电、混动)销量同比增长65%,达到了435万辆。而中国作为全球最大的新能源汽车市场,据中国汽车工业协会数据显示,今年上半年国内新能源汽车销量为260万辆,占全球市场的比例接近60%。

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图/视觉中国

国内方面,国产动力电池几乎垄断市场。据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的 2022 年 8 月动力电池月度数据显示,2022 年 8 月国内动力电池企业装车量前十五名的企业中,宁德时代以 46.79% 的占比稳居第一,比亚迪、中创新航分别以 21.91%、5.62% 的占比位居二、三位。

白名单取消三年后,国产动力电池的市占率反而进一步提升了,并且得到了更多头部汽车巨头的认可。据宁德时代2021财报显示,特斯拉是其第一大客户,销售占比达到了10%,公司同时还和现代、福特、戴姆勒(奔驰母公司)等全球客户达成长期战略合作。近日有媒体报道称,比亚迪磷酸铁锂电芯也已经上线特斯拉柏林工厂的Model Y生产线。

国产动力电池来势汹汹,现在反而是海外厂商慌了。今年8月,美国《通胀削减法案》正式落地,其中也对动力电池行业采取了限制条款,被称为美国版的“动力电池白名单”。该法案在国际社会中引发的质疑声本就不断,欧盟正在评估该法案中关于电动车补贴的政策是否违反了WTO的规则。

且随着全球动力电池市场格局的稳固,这一政策的效果本就有待论证。

技术换市场的时候到了

2020年年初,一则传闻扰动整个新能源市场,传闻称宁德时代将为特斯拉供应锂离子动力电池,一边是全世界最大的动力电池厂商,一边是全世界最大的新能源汽车厂商。不久后传闻被证实,宁德时代正式为特斯拉代工电池,这也意味着国产动力电池不管是在续航上还是安全上都已经能够满足特斯拉严苛的技术要求。

不仅如此,作为曾经的三元锂电池的坚定拥趸,随着国产磷酸铁锂电池的续航快速进步,特斯拉已经开始在其Model3上搭载宁德时代生产的磷酸铁锂电池,据媒体披露,这帮助特斯拉每辆车节省了上万元成本。

作为全球新能源汽车的引领者,特斯拉也一直力图自研电池,2020年,特斯拉就推出了一款大圆柱电池,直径46毫米、高80毫米,因此得名4680电池。据特斯拉披露,具有续航里程高、成本低的优势,是特斯拉未来的主导电池技术路线。

然而推出两年来,4680电池一直迟迟不能大规模量产。

“我们会在年底之前实现4680电池的量产,但这很难预测,因为这里面有很多新的技术。”在8月初的特斯拉(Tesla Inc)2022年股东大会上,马斯克提到。

图/视觉中国

而作为特斯拉电池的供应方,松下和宁德时代似乎都对4680的量产计划不太乐观,松下前不久表示4680电池目前仍在测试,可能要2023年4月才能大规模生产,宁德时代方面上个月也对媒体表示,没有关于4680电池的信息需要披露。

与特斯拉4680量产艰难形成对比的是,国产动力电池还在继续跃进。

一直以来,行业普遍认为,磷酸铁锂续航不行,但比亚迪作为磷酸铁锂电池的最大拥趸,如今基本已经摆脱了磷酸铁锂的续航焦虑,成功实现了700公里以上的续航。

而在能量密度更高的三元锂电池方面,宁德时代宣布将于明年年初开始量产采用第三代CTP技术的麒麟电池,可以让电动车的续航突破至1000公里以上,比特斯拉尚未批量生产的4680电池电量提升13%。

如果说,曾经中国的汽车行业是以市场换技术,如今随着国产动力电池行业和汽车厂商的不断强大,曾经的角色反而正在逆转。现在到了我们以技术换市场的时候了。

就拿宁德时代首创的CTP技术来说,去年国内销量前十的电动车中,有四款采用了CTP技术封装,分别是特斯拉和比亚迪的车型。如今,宁德时代正在对该技术进行海外输出,从去年10月至今,宁德时代先后授权现代摩比斯、泰国国家石油公司等企业使用CTP技术。

就在不久前,一则关于中国汽车出口的消息登上知乎热榜,据中汽协数据显示,今年上半年我国汽车出口超过120万辆,仅次于日本,而到了8月份,中国汽车出口30.8万辆,超越日本登顶月度汽车出口第一大国。在三电系统、智能联网等方面的技术优势,成为推动我国汽车出口的一大动力。

国产电池,十年改运。仅仅十年时间,整个新能源行业已经彻底变天,作为全球第一大汽车市场,在核心动力系统上,中国汽车行业早已不再受制于人。

随着世界各国双碳政策的不断深入,以及新能源汽车销量的爆发,国产动力电池未来还能交出怎样的答卷,相信每个人都很期待。

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