39480 燃燒的動(dòng)力電池,大賣的新能源

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          燃燒的動(dòng)力電池,大賣的新能源
          新能源汽車的浪潮已成大勢,但電池技術(shù)的改進(jìn)依舊任重而道遠(yuǎn)。唯有補(bǔ)足電池這節(jié)短板,再用優(yōu)勢碾壓,才能真正碾壓傳統(tǒng)燃油汽車。但這個(gè)漫長的過程中依舊有很多未知,考驗(yàn)每個(gè)普通消費(fèi)者的同時(shí),更是考驗(yàn)著新能源產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)角色。
          本文來自于微信公眾號(hào)“湃動(dòng)商業(yè)評(píng)論”(ID:paidongshangye),作者:徐圖之,投融界經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

          01

          新能源不僅火,還燃

          前不久,知名藝人發(fā)生交通事故剛把特斯拉推到風(fēng)口浪尖,理想又雙叒自燃了……

          4號(hào)晚,理想官方對此次汽車自燃事件做出回應(yīng),表示車的質(zhì)量沒有問題,著重表示“高壓供電系統(tǒng)、低壓供電系統(tǒng)、三電系統(tǒng)(含動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器)均工作正常,無任何電路短路和燃油泄露問題,車輛電壓、電流及燃油壓力均無異?!?。相比于之前各大品牌對自燃事件的草草表示,這次仿佛有在認(rèn)真應(yīng)對,然而網(wǎng)友似乎都不買賬,評(píng)論里“電池包”仍是大家最關(guān)心的話題。

          據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和權(quán)威人士表示,傳統(tǒng)燃油車的年火災(zāi)事故率約為萬分之一到萬分之二之間,新能源汽車的自燃概率還不及其三分之一,明顯低于傳統(tǒng)燃油車。然而,市面上的新能源車大多為新車,燃油車則相對老化,且新能源車自燃更像行走的炸藥包,速度極快,傷害更大。兩相比較,不得不讓消費(fèi)者心生疑慮,新能源車真的能完全代替燃油車嗎?

          歐洲和日本紛紛停售燃油車也表明了各國對新能源的璀璨前景看好。我們今天就來看看汽車的盡頭,會(huì)是新能源嗎?下文,我將著眼動(dòng)力電池的前世、今生,解剖這一新能源車的心臟,來看看新能源車這門生意的未來到底會(huì)走向何處?

          02

          變化的油電之爭,不變的電池焦慮

          新能源打著“新”字的招牌,主要新在動(dòng)力源上采用的動(dòng)力電池。而電動(dòng)汽車本身卻實(shí)打?qū)嵅凰闶裁葱庐a(chǎn)物,甚至還比燃油車的出現(xiàn)更早將近半個(gè)世紀(jì)。油電之爭,并不新鮮。這是一場你來我往,后來者居上的游戲。表面是汽車油電之爭,背后是動(dòng)力技術(shù)之爭,更潛藏著電池技術(shù)的迭代發(fā)展。

          電動(dòng)汽車兩百多年的發(fā)展浮沉中,動(dòng)力電池經(jīng)歷著從鉛酸蓄電池、鎳氫電池到如今主流的鋰電池的不斷大浪淘沙,續(xù)航里程也從最開始的80km發(fā)展到主流的500km,電壓也從80V過渡到標(biāo)準(zhǔn)電壓后又攀升到400v,我們也看到,今日消費(fèi)者所憂慮的“電池衰減,續(xù)航焦慮”,也是往昔推動(dòng)著電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展的主要因素。伴隨著電池的自我變革,動(dòng)力電池也在曲折中螺旋上升,尋找用武之地。

          燃燒的動(dòng)力電池,大賣的新能源

          03

          新能源的內(nèi)憂外患:補(bǔ)不齊增長的飛輪

          新能源車雖然在今年漲聲一片,卻依舊持續(xù)火爆。同級(jí)別的新能源車要比燃油車貴5萬,按5到8年的換車頻次來算,在十漲四跌的油價(jià)來到8元的時(shí)代下,燃油車也更經(jīng)濟(jì)。在保值率上也遠(yuǎn)超新能源車,更不用說遠(yuǎn)勝新能源車的成熟技術(shù)和續(xù)航里程。

          但乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2021年中國新能源乘用車銷售331萬,市場滲透率14.8%,相比于2020年的5.8%,提高了9個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)計(jì)2022年中國新能源汽車的市場滲透率20-25%之間。數(shù)據(jù)表明,觀望的人越來越少,更多的人選擇加入。即使現(xiàn)在車企采用的都是預(yù)售模式,人們還是相信新能源畫的大餅?zāi)艹漯嚒?/span>

          燃燒的動(dòng)力電池,大賣的新能源

          回顧電動(dòng)車與燃油車的博弈,可以肯定的是,能量密度高,續(xù)航里程遠(yuǎn),價(jià)格便宜,安全性高,是勝出的不二法寶。飛速發(fā)展的新能源真的能安枕無憂嗎?

          ·外部環(huán)境:成本與業(yè)績齊漲

          1)補(bǔ)貼退坡已來。

          2022年新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)在2021年基礎(chǔ)上退坡30%。也就是說,純電動(dòng)乘用車?yán)m(xù)航里程在300公里以下的無補(bǔ)貼,續(xù)航里程300-400公里(含300公里)的純電動(dòng)乘用車補(bǔ)貼下降至9100元;400公里以上(含400公里)的純電動(dòng)乘用車補(bǔ)貼下降至1.26萬元。此外,2022年12月31日之后上牌的車輛不再給予補(bǔ)貼。

          退坡的政策優(yōu)惠,意味著新能源車價(jià)格上再遭狙擊。疊加終端售車的提價(jià),勢必會(huì)對消費(fèi)者的決策產(chǎn)生一定的影響。

          2)賣電池和造車誰賺錢?

          廣汽集團(tuán)董事長曾慶洪在世界動(dòng)力電池大會(huì)上曾開玩笑說“廣汽像是在給寧德時(shí)代打工”,數(shù)據(jù)顯示,去年寧德時(shí)代凈賺178億元,2年暴漲300%??稍诳v觀上游鋰礦的毛利率,寧德時(shí)代也在為人做嫁衣。

          燃燒的動(dòng)力電池,大賣的新能源

          電池是新能源車的心臟,占整車成本的40%。但整車供應(yīng)商仍在電池上卡脖子。整車制造商基本都沒有全盤能力,在全球新能源整車廠商中,目前只有比亞迪可以實(shí)現(xiàn)電池自產(chǎn)、自行供給的。特斯拉雖也已布局動(dòng)力電池,但入局已晚,技術(shù)上追進(jìn)仍需要時(shí)間。鋰電池成本中,正極材料占40%以上。2021年以來上游原材料的持續(xù)瘋漲,下游整車廠商和動(dòng)力電車企業(yè)想要保持業(yè)績增長,少不了對產(chǎn)業(yè)鏈上游的把控力以及對產(chǎn)品價(jià)格周期的理解。

          ·內(nèi)部卡脖:咽不下的芯片與電池

          1)預(yù)售的芯痛:訂車2分鐘,排隊(duì)小半年

          黑貓投訴顯示,各大新能源車的投訴關(guān)鍵詞九成多為“交付”相關(guān)。而同時(shí)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2021年,新能源專用產(chǎn)能平均利用率從2.52%到116.15%不等,統(tǒng)計(jì)的86家車企中,僅有19家車企平均利用產(chǎn)能利用率達(dá)90%以上,36家小于20%,產(chǎn)能過剩與產(chǎn)能不足并存。特斯拉等熱門品牌基本都是訂車2分鐘,提車等半年,產(chǎn)能不足、延期交付等新聞屢見不鮮。

          產(chǎn)能不足的外衣之下,除去電池的周期外,芯片才是真正的痛心之處。一款新能源汽車,要用到2000多顆芯片,如今拿到電動(dòng)汽車的入場券不難,但想要?jiǎng)俪霾⒉蝗菀住鴥?nèi)整車廠基本都采用購買英偉達(dá)芯片,據(jù)說,比亞迪“造芯”至今20年,也只解決了一部分芯片的自研自產(chǎn)問題,材料、設(shè)備的制約使得攻克先進(jìn)制程的芯片生產(chǎn)仍然困難。特斯拉選擇自主研發(fā),從2016年啟動(dòng)自研芯片項(xiàng)目,2019年FSD芯片才得以量產(chǎn)方式。在全球缺芯的背景下,自造芯片的技術(shù)壁壘過高,整車廠商們的路并不好走。

          2)安全與智能能否兼得?

          頻繁的自燃事件,是新能源車深受消費(fèi)者詬病的原因之一。而電池技術(shù)的短板使得品牌不愿直面問題。據(jù)國家應(yīng)急管理部的數(shù)據(jù)顯示,2022年一季度新能源汽車火災(zāi)共發(fā)生了640起,比去年上漲了32%,平均每天超過7例。電池安全,已經(jīng)成為懸在新能源汽車頭上的達(dá)摩克里斯之劍。掉下來,是必然事件。頻次,是消費(fèi)者不能接受的。用戶端的需求始終是決定商業(yè)循環(huán)的源頭,新能源頻繁的安全與問題,無疑會(huì)給熱情的消費(fèi)者帶來影響。

          與之前的三大件不同,新能源汽車更注重智能服務(wù),當(dāng)下特斯拉能超越傳統(tǒng)車企的真正核心,仍是內(nèi)部的數(shù)字化科技以及人工智能自動(dòng)駕駛技術(shù)。而國產(chǎn)廠商顯然還未能解決這個(gè)問題。

          目前新能源車定價(jià)仍高于傳統(tǒng)油車的錨定價(jià)格,電池衰減,續(xù)航焦慮以及安全隱患問題仍是消費(fèi)者躊躇觀望的原因,新能源還未真正搭建增強(qiáng)回路,推動(dòng)增長的飛輪。

          03

          繞不開的動(dòng)力:小電池大能量

          想理解新能源繞不開動(dòng)力電池這一心臟,讓我們先著眼電池單體,來看看目前市場主流電池。如今新能源車主要搭載的動(dòng)力電池,磷酸鐵鋰電池、三元電池,是按正極材料體系來劃分的結(jié)果。

          磷酸鐵鋰電池:正極材料為磷酸鐵鋰,不需要鎳、鈷等稀有元素,生產(chǎn)成本低,也因?yàn)闊o鈷這個(gè)高活性材料,安全性良好、循環(huán)壽命長,技術(shù)成熟度也相對較高。比亞迪的刀片電池就是磷酸鐵鋰的升級(jí),在材料無法升級(jí)能量密度的限制下,從系統(tǒng)集成下手,提高體能量密度。散熱性能好也是刀片電池的一大優(yōu)勢。最近,首批由比亞迪供應(yīng)的刀片電池已經(jīng)交付特斯拉德國工廠,鋰電池的頭部玩家中國電池正在走向世界。

          燃燒的動(dòng)力電池,大賣的新能源

          三元電池:正極材料主要由鎳、錳(或鋁)、鈷與鋰元素組成。三元材料電池能量密度更高、充放電倍率性能和低溫性能好,但安全性、循環(huán)壽命不如磷酸鐵鋰電池。

          隨著原材料的上漲,在連續(xù)5年落后三元材料的情況下,如今磷酸鐵鋰材料實(shí)現(xiàn)反超,成為正極材料細(xì)分領(lǐng)域出貨量最多,且增長速度最快的子行業(yè)。

          04

          動(dòng)力電池走向何處

          目前飽受追捧的新能源車動(dòng)力,也正是在沿著低成本、高性能、安全性的方向優(yōu)化,主要的優(yōu)化路徑分為三個(gè)方向。

          ·研發(fā)新材料體系。

          避免瘋漲的鋰礦“卡脖子”,動(dòng)力電池企業(yè)也在積極尋找新的材料代替,鈉離子電池就是其中之一。鈉元素分布廣泛,更容易獲取,且鈉離子電池低溫性能良好,熱穩(wěn)定性更優(yōu),能量密度優(yōu)化后更高。

          就在今年的世界動(dòng)力電池大會(huì)上,寧德時(shí)代便推出的M3P電池,就是基于鈉離子體系研發(fā),其能量密度高于磷酸鐵鋰,成本優(yōu)于三元電池。 目前已經(jīng)量產(chǎn),明年就將推向市場。

          燃燒的動(dòng)力電池,大賣的新能源

          ·更新蓄電池材料。

          正極、負(fù)極、有機(jī)電解液,構(gòu)成蓄電池的最小單元。新能源汽車銷量逐年增長卻伴隨著安全事故的增加,其中電池自燃占比事故原因的31%。自燃的多數(shù)原因是鋰電池發(fā)生內(nèi)部或者外部短路后,短時(shí)間內(nèi)電池釋放出大量熱量,溫度極劇升高,導(dǎo)致熱失控。

          正極材料的優(yōu)化,主要是采用高鎳三元材料,負(fù)極加入納米硅形成硅碳負(fù)極材料,以實(shí)現(xiàn)更高的鋰電池能量密度產(chǎn)品與相關(guān)市場領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化。

          燃燒的動(dòng)力電池,大賣的新能源

          易燃性的液態(tài)電解液在高溫下會(huì)被點(diǎn)燃,最終導(dǎo)致電池起火或者爆炸。為解決這一電池自燃的幕后元兇,動(dòng)力企業(yè)也在著手研發(fā)將電解質(zhì)逐漸由液態(tài)發(fā)展為固態(tài)。

          ·大電芯、大模組。

          從電池的物理方面做研發(fā)方向,CTP 和大電芯是目前主流方向。特斯拉的4680大圓柱電池就是代表之一。此外,寧德時(shí)代發(fā)布的CTP3.0麒麟電池,在結(jié)構(gòu)方面采用了創(chuàng)新工藝。電量相比特斯拉的4680電池提升了13%,可實(shí)現(xiàn)整車1000公里續(xù)航。

          目前動(dòng)力電池競爭激烈,磷酸鐵鋰、三元、固態(tài)鋰電、燃料電池,技術(shù)路徑方向各異,方形、圓筒型各有優(yōu)缺,究竟哪一個(gè)技術(shù)路線能笑到最后,最終的結(jié)果只有時(shí)間能給出答案。

          05

          尋找下個(gè)礦山:電池回收

          我國新能源汽車自2015年發(fā)展迅猛,常規(guī)動(dòng)力電池的服役年限在5年左右,如今新能源汽車電池退役的窗口期已經(jīng)來到。新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,加上2021年以來,鋰電池原材料進(jìn)入上升通道,動(dòng)力電池回收將成為鋰資源供給的重要補(bǔ)充,電池回收被賦予更高附加值。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì),到2050年全行業(yè)動(dòng)力電池的一半材料有望來自報(bào)廢電池的循環(huán)利用。

          ·遞次利用與拆解回收再生利用

          動(dòng)力電池的回收主要分為梯次利用和拆解回收再生利用兩個(gè)循環(huán)過程,梯次利用經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)超拆解回收。

          遞次回收是電池回收的循環(huán)開始。動(dòng)力電池容量降至80%以下,雖無法應(yīng)用在新能源汽車上,但在回收后仍可利用于其他場景,如家庭電能調(diào)節(jié)削峰填谷備用電源等。當(dāng)電池?fù)p耗嚴(yán)重,無法繼續(xù)使用時(shí),只能通過化學(xué)方式煉電池中鎳、鈷、鋰等貴金屬拆解回收再造。

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          (圖源:格林美官網(wǎng))

          ·亂象:寂寥的白名單與高漲的小作坊

          數(shù)據(jù)顯示,截至目前,動(dòng)力電池回收相關(guān)企業(yè)的注冊超過2000家,但僅有45家進(jìn)入工信部“白名單”,這意味著不少動(dòng)力電池在回收過程的正規(guī)化、專業(yè)化仍不足。

          小作坊不考慮環(huán)保和安全,成本優(yōu)勢之下,反向推高動(dòng)力電池收購價(jià),而在誘人的價(jià)格驅(qū)動(dòng)下,回收黑市進(jìn)一步擴(kuò)張,對比之下,正規(guī)企業(yè)的產(chǎn)線消化需求過剩。據(jù)研究機(jī)構(gòu)EVTank發(fā)布的《中國廢舊鋰離子電池回收拆解與梯次利用行業(yè)發(fā)展白皮書(2022年)》顯示,2021年中國理論廢舊動(dòng)力電池理論回收量為29.4萬噸,這些只需格林美一家企業(yè)滿負(fù)荷運(yùn)載幾乎便能消化。同時(shí)高工鋰電的數(shù)據(jù)顯示,2018年—2020年,“白名單”企業(yè)僅回收了不到20%的退役動(dòng)力電池,其他大部分動(dòng)力電池都流入了非正規(guī)回收企業(yè)及小作坊。

          對比顯示,電池回收行業(yè)仍有待規(guī)范,目前來看,失去價(jià)格優(yōu)勢的白名單企業(yè)并不好過。

          ·困境:誰能接住風(fēng)口

          目前市場上的電池標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,結(jié)構(gòu)電壓等諸多方面差異也造成了電池回收的障礙。鋰鹽作為周期產(chǎn)業(yè),長期趨勢是隨著技術(shù)發(fā)展鋰電成本下降,也增加了電池回收成本的不確定性。

          “電池的絕大部分材料可以重復(fù)利用,目前公司鎳鈷錳回收率已達(dá)到99.3%,鋰的回收率達(dá)到90%以上。”寧德時(shí)代董事長曾毓群日前表示。天齊鋰業(yè)則表示,“實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該能做到(90%回收率),但商業(yè)上我個(gè)人還沒見過?!彪p方各執(zhí)一詞,值得注意的是,對于廢舊電池材料回收滿足循環(huán)利用,寧德時(shí)代的90%以上參考時(shí)間是2035年。

          動(dòng)力電池企業(yè)、整車廠商也積極布局電池回收產(chǎn)業(yè),寧德通過旗下邦普循環(huán)自設(shè)電池材料回收的閉環(huán)體系;蔚來汽車與寧德時(shí)代、國泰君安等企業(yè)共同投資蔚能,布局電池回收,目標(biāo)是要做電池的全生命周期管理。隨著政策的驅(qū)動(dòng),風(fēng)口已至,至于誰能競得最大的紅利,各方的角逐才剛剛開始。

          06

          動(dòng)力,重構(gòu)汽車

          在過去,發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和底盤的“三大件”定義著傳統(tǒng)燃油車,是衡量汽車的動(dòng)力、駕駛感受和乘坐體驗(yàn)的指標(biāo)。新能源時(shí)代,新的三大件——由電機(jī)、電池、電控組成的三電系統(tǒng),它們服務(wù)于更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛、智能座艙等智能化設(shè)施。

          動(dòng)力,重構(gòu)汽車。電動(dòng)汽車在誕生以來的近兩百年歷史中幾經(jīng)沉浮,輝煌與沉默的背后,都是電池技術(shù)的積累。

          目前,我國新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)從政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向市場驅(qū)動(dòng),群雄逐鹿的時(shí)代,傳統(tǒng)車企和造車新勢力都在積極擁抱消費(fèi)者。渤海**研究所最近預(yù)測顯示,到2025年全球新能源車銷量有望達(dá)到2240萬輛,滲透率將超過40%。

          新能源汽車的浪潮已成大勢,但電池技術(shù)的改進(jìn)依舊任重而道遠(yuǎn)。唯有補(bǔ)足電池這節(jié)短板,再用優(yōu)勢碾壓,才能真正碾壓傳統(tǒng)燃油汽車。但這個(gè)漫長的過程中依舊有很多未知,考驗(yàn)每個(gè)普通消費(fèi)者的同時(shí),更是考驗(yàn)著新能源產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)角色。

          動(dòng)力電池 新能源車 燃油車
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