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新造車生死競速:得電池者得天下

2021-06-29 13:25:59 深燃   作者: 黎明  

2019年,電動汽車創業火熱。下場造車的,大多是真正的“有錢人”。李斌、何小鵬、李想,在造車之前,都已經實現了財富自由。他們把公司總部,建在了北京、上海、廣州等一線城市。

然而,這些身家過億的董事長們,不約而同跑去東南沿海的一個小城市——寧德,排隊要電池。這是他們和動力電池巨頭寧德時代合作的方式。

很長一段時間里,寧德時代的電池都供不應求。“大家最后發現電動車的核心一定是電池。” 理想汽車董事長李想在兩年前感慨。

兩年后的今天,這個局面并沒有發生太大改變。占據電動車近四成成本、造車最核心的零部件——動力電池,依然短缺,而且還演變成了“電池荒”。

蔚來汽車董事長李斌在今年3月說,相比芯片,今年二季度電池供應會是最大的瓶頸。電池和芯片會限制其每個月的新車交付量在7500輛左右,這個影響會一直持續到7月。今年3月到5月,蔚來的新車交付量分別是7257臺、7102臺、6711臺。

小鵬汽車董事長何小鵬,甚至被媒體曝出為了順利拿貨,本人在寧德時代蹲守了一個星期。過去3個月,小鵬每個月能交付5000多臺新車。

電池短缺,很大程度上是因為上游的電池供應商產能不足。5月下旬,鋰電池供應商蔚藍鋰芯、億緯鋰能、容百科技先后透露,電池訂單旺盛,公司現有場地及產線已滿負荷運轉,仍不能滿足主機廠的電池需求。

跟“芯片荒”類似,“電池荒”爆發的背景,是去年電動汽車行業大爆發,銷量暴增,整個產業鏈低估了這一波龐大的市場需求,供應商出現產能瓶頸。而生產線的建設投產往往耗時數年,遠水解不了近渴。

對于造車企業而言,電池的重要性不言而喻。它決定了一輛電動汽車的動力性能、續航時間、安全性(是否會自燃),以及成本結構。提到電動汽車,過去車主吐槽最多的續航跳水、自燃等問題,都是跟電池有關。

為了解決這個大問題,新造車行業在過去十來年發動了一場電池戰爭,因為技術路線不同,玩家們自動劃分為磷酸鐵鋰和三元鋰兩大陣營。與此同時,以固態電池為代表的更前沿的技術也在同步研發中,寧德時代還宣稱將在今年7月發布鈉離子電池。

如今,整車廠也在陸續加入這場角逐。特斯拉、大眾、比亞迪等車企,自建電池廠或自研電池,讓這場戰爭變得更為復雜。

這場有關電動汽車未來的戰爭,在不斷演進中,終點都是為了尋找更好的電池解決方案。

和時間賽跑

今年1月下旬,上海閔行區,一位特斯拉車主開著剛買一個月的Model 3,在開進地庫時感覺車輛有異樣,停車一看,車頭居然開始冒煙。不一會,這輛特斯拉開始起火,然后燒得只剩下車架。

好在車主跑得快,沒有被困車內。事后特斯拉回應,自燃原因是車底的高壓電池,遭到撞擊后引發電芯短路。

自燃是很多電動汽車的一大安全隱患。而大部分自燃的原因,都是因為電池。

不只是特斯拉。去年10月,威馬汽車因為電池問題,連續“燒”了三輛EX5,導致不得不召回1282輛電動車,免費更換動力電池包。另一造車新勢力理想汽車,也發生過自燃事故。

電池就像是電動汽車的“命門”,直接關系到駕駛員的人身安全。

國家市場監督管理總局在去年5月發布政策,強制性要求從2021年1月1日起,當車輛的電池電芯發生短路,導致熱失控時,電池系統需要保證車輛乘員有5分鐘逃生時間,其間電池不能起火爆炸。

開電動車,一旦自燃,車主就要“和時間賽跑”。這是為了延長逃生時間的賽跑。

在電動汽車產業界,過去最重視的另一件事情,是延長續航時間,這是另一場賽跑。

一輛只能跑一百多公里的電動車,相比燃油車難言有競爭力。所以過去電池廠一直在提升續航里程上下功夫,而中國對電動汽車的補貼門檻,設置了300公里續航的標準線。如今隨著各大新造車企業把續航里程提升至500公里以上,里程焦慮得到緩解。

電池產能,也是和時間賽跑。

車企們急切想要推出更多車型,賣出更多新車,快速搶占市場,但電池供應跟不上,有了訂單也白搭。車賣爆了,但電池沒了。

如今愈演愈烈的“電池荒”,其實已經困擾行業多年。特斯拉的電池供應一直不足,從2018年7月開始,電池短缺一直制約特斯拉Model 3產量增長。2020年,特斯拉在電池日上宣布要自研電池,但這款被命名為“4680”的大圓柱電池并未迅速投入使用,導致Cybertruck、Roadster 2、Semi等車型多次跳票。

降低電池價格,更是和時間賽跑。

直到現在,電池依舊是一輛電動汽車成本最高的零部件。電池的成本,很大程度上決定了電動汽車的成本,以及終端的售賣價格,進一步決定了電動汽車相比燃油車是否具備市場競爭力。新造車行業的創業者們,通常會把一個愿景掛在嘴邊——推動電動汽車和燃油車平價。但這個愿景得以實現的前提,是電池的價格足夠便宜。

寧德時代創始人曾毓群4月時預計,到2025年,無補貼的電動車初購成本將與燃油車相當。具體指標是電池價格下降到100美元(約647元人民幣)/KWh。從2018到2020年,寧德時代的電池售價,已經從1150元/KWh降到了890元/KWh。但是,這距離目標依然還很遠。

而現在,因為上游原材料漲價,這一進程可能要被延緩。

以上這四場“賽跑”的結果,決定了動力電池產業的發展速度和規模。而為了從“賽跑”中勝出,電池生產商們使出渾身解數,這一場歷時十余年之久的產業戰爭,也由此打響。

尋找“全能冠軍”

電池生產商、電動車整車廠,都在全力尋找動力電池的“全能冠軍”。這位“冠軍”需要同時滿足以下四大條件:高性能(包括高續航、穩定)、安全、成本低、能量產。

圍繞這幾大要素,全球的動力電池玩家們,自動劃分成兩大技術流派——磷酸鐵鋰、三元鋰。這是目前主流的、占據絕對市場份額的車載動力電池。

這兩種電池各有優劣。三元鋰離子電池(以下簡稱“三元電池”)最大的優勢是能量密度高,續航里程長,所以在過去幾年電動車企瘋狂追求高續航的背景下,三元電池異軍突起。三元電池的弱項,是安全性相對較差,過去很多電動汽車自燃事故,所用電池都是三元。

磷酸鐵鋰電池的強弱項,跟三元電池正好相反。

磷酸鐵鋰電池的能量密度不如三元,續航相對較差,之前很多車主吐槽,一到冬天降溫,搭載磷酸鐵鋰電池的電動車,掉電非常嚴重。但它的強項,是安全性較好,性能穩定,使用壽命較長。

根據新能源汽車國家大數據聯盟發布的報告,2019年5月到8月,發現新能源汽車安全事故79起,涉及車輛96輛,從動力電池類型看,使用三元電池的事故車輛占比86%,磷酸鐵鋰電池只占7%。

這是一個讓人非常矛盾的局面。動力電池的續航和安全,二者不可兼得。

造成以上差異最核心的原因,在于電池正極材料的不同。

磷酸鐵鋰和三元鋰,都屬于鋰電池。鋰電池主要由正極、負極、隔膜和電解液四部分構成。正極材料尤為關鍵,它直接影響電池的儲電量、能量密度和續航里程。

三元電池正極材料使用鈷和鎳等金屬,這極大提高了電池能量密度,而磷酸鐵鋰電池中不含有這兩種金屬材料。現在,提升電池能量密度最主要的方式,就是提升金屬鎳的含量。比如寧德時代很有名的811電池,鎳的比例占到80%,而特斯拉使用的一款松下電池,這一比例更是高達90%。

但鈷和鎳都是有限的金屬資源。隨著電動汽車的迅速普及,市場對鈷和鎳的需求急劇增加,導致其價格飛漲。

由于原材料不同,造成了這兩款電池另一個非常重要的差異——價格。按照過去幾年的行業經驗,磷酸鐵鋰的成本比三元電池大約低15%。按現在原材料漲價的勢頭來看,這個差距短期似乎還有擴大趨勢。

前幾年,車企追求高續航,國家補貼也側重高續航,導致三元電池的市占率不斷攀升。但隨著技術進步,現在電動車很輕易就能達到500公里以上續航,里程焦慮得到緩解,過去兩年頻繁出現的電動車自燃事故,把安全提高到更高的維度。同時,電動車對降低成本的需求越來越強。

在性能、安全、成本這三大因素的綜合作用下,磷酸鐵鋰和三元電池的市占率此消彼長。

不論是產量、銷量,還是裝車量,前幾年都是三元電池牢牢占據上風。根據中國汽車動力電池產業創新聯盟數據,2019年,在中國市場,三元電池的產量和裝車量都占比65%,遠超磷酸鐵鋰電池。

但是到了2020年,三元電池的產量和裝車量占比分別降至58%、61%。2021年前5個月,三元電池的產量占比降至49.6%,而磷酸鐵鋰電池產量占比升至50.3%,首次超過三元電池。

去年下半年,特斯拉國產Model 3換用寧德時代的磷酸鐵鋰電池后,價格降至25萬元以下。另外有消息稱,特斯拉國產Model Y或計劃7月推出磷酸鐵鋰電池車型。小鵬也在今年上半年首次推出了搭載磷酸鐵鋰電池的車型。

然而,不論是三元電池,還是磷酸鐵鋰電池,目前都還存在弱項,都不一定是終極的電池解決方案。更多的技術方案也在不停嘗試中。比亞迪研發出能量密度更高的刀片電池,拓展了磷酸鐵鋰的想象空間。廣汽埃安發布彈匣電池系統,號稱要“重新定義三元鋰電池安全標準”。

另外,業內寄予厚望的固態電池,被視為未來的主流方向之一,很多電池廠和主機廠都在研發中。還有,今年5月寧德時代稱將于7月前后發布鈉電池,這為動力電池提供了另一種可能。

電池行業一直在尋找“全能冠軍”,這是推動技術進步的重要動力。

誰是大贏家?

時至今日,“全能冠軍”尚未出現,但在這場電池競賽中,有一些創業公司順勢站上風口。

最大的贏家當屬寧德時代。在中國,寧德時代是當之無愧的動力電池龍頭。今年5月的最后一天,寧德時代股價上漲,市值突破1萬億元,成為創業板首個萬億市值公司。按市值計,這家電池廠商超過中國所有車企,更是超過蔚來、小鵬、理想三家新勢力的市值之和。

這樣巨大的反差下,有人感慨,現在的造車潮跟曾經的淘金熱一樣,挖礦的比不上賣鏟子的,車企給電池廠打工。

事實的確如此。2020年寧德時代收入503億元,而蔚來、小鵬、理想三家新勢力加起來也才316億元。論盈利能力,造車三勢力更是沒法跟寧德時代比,2020年寧德時代凈利潤55.83億元,而三勢力至今還是虧損。

在中國的動力電池江湖,寧德時代并非一開始就是王者,最早的王者其實是比亞迪。

比亞迪擅長磷酸鐵鋰,寧德時代擅長三元,這兩家公司是完全不同的技術路線。2016年以前,磷酸鐵鋰是動力電池的主流方案,2016年市占率高達六成。比亞迪因此稱王,成為中國的車載動力電池一哥。

2015年開始,電動汽車乘用車市場爆發,能量密度更高的三元電池受到青睞。后來國家干脆直接將電池系統能量密度作為考核標準,鼓勵高續航,并以此來發放補貼。走三元路線的寧德時代迎來了大機會,磷酸鐵鋰電池的市占率一路被三元反超,比亞迪跌落王座。

這種競爭格局的轉換,是由技術路線和時代風口導致的,而寧德時代非常精準吃到了財政補貼,充分享受了政策紅利。

2019年下半年開始,財政補貼大幅退坡,國內電動汽車銷量下滑。這對寧德時代也造成了一定影響。從2018年到2020年的三年間,寧德時代的收入增速分別是48.1%、54.6%、9.9%,扣除非經常性損益之后的凈利潤增速卻只有31.7%、25.2%、8.9%。凈利潤的增長趕不上收入的增長。

寧德時代雖是中國電池戰爭的大贏家,但要坐穩鐵王座,也沒那么簡單。如果我們將視野放在全球范圍內,會發現影響電池競爭格局的因素要更為復雜。

日本松下憑借給特斯拉配套電池,最早成為動力電池頭部玩家。后來,韓國和中國的電池企業紛紛跟進。隨著中國新能源汽車市場的爆發,中國的動力電池實現彎道超車,導致形成全球動力電池市場中、日、韓三分天下的格局。

2015年,日韓企業打進中國內地。韓國三星、韓國LG化學、日本松下等電池巨頭紛紛入華。但是在第二年,國家對外資電池企業政策收緊,根據相關政策,裝載外資電池的電動汽車無法領取補貼甚至無法上市銷售。外資車企不得不在中國當地尋找電池供應商。正是在這種背景下,寧德時代一躍拿下全球動力電池裝車量第一的頭銜。

但這個格局并不穩固。

隨著外資電池的政策限制被放開,另外2020年特斯拉Model 3國產化成功,導致特斯拉的“老朋友”松下和“新朋友”LG化學在中國市場崛起。

中國汽車動力電池產業創新聯盟發布的數據顯示,2020年之前,我國動力電池企業裝車量排名前十中,沒有一家外資電池企業。但是在2020年1月,也就是特斯拉Model 3國產化后,松下和LG化學首次擠進前十名單。2020年全年,LG化學排第三,僅次于寧德時代和比亞迪,松下排第六。2021年前5個月,LG化學牢牢占據第三的位置,市占率提升至9.5%,而寧德時代市占率跌落50%以下。

這是一場跨越國境的競爭。在市場的急速變幻中,沒有任何一個玩家能夠躺贏。

新一輪混戰開始

新能源汽車行業發展到今天,電池的重要性絲毫沒有降低。

為了提前鎖定電池產能,保障電池供應,車企的董事長們,除了去電池廠門口蹲點排隊,更多玩起了戰略捆綁、合縱連橫。

成立合資公司是最常見的形式。特斯拉、豐田,都分別與松下成立了電池合資公司;通用、現代、吉利結盟的對象是LG化學;上汽、廣汽、一汽、吉利、東風選擇了寧德時代。

投資入股是快速結盟的便利手段。2020年5月,大眾集團宣布投資約11億歐元,獲得中國動力電池廠商國軒高科26.47%股份,成為第一大股東。國軒高科將向大眾在中國市場供應電池。7月,戴姆勒出資9億元投資孚能科技,未來將獲得約3%的股份。7月,本田出資37億元入股寧德時代,獲得1%的股份。寧德時代甚至還投資入股了造車新勢力愛馳,愛馳旗下所有車型都采用寧德時代的電池。

通過利益捆綁來控制或鎖定電池供應商,最直接的效果是能保障供應。除此之外,控制成本也是另外一個重要的考量。

車企想要以最低的成本生產汽車,就必須將電池成本降下來,為此,一些玩家走上了垂直整合的道路,把觸角伸向了產業鏈最上游,試圖控制原材料來降低成本。

外媒報道稱,大眾正在嘗試對其供應鏈中的關鍵部件(例如半導體和鋰)施加更多控制,而特斯拉和寶馬等競爭對手已經與鋰生產商達成了供應協議。大眾負責技術的董事會成員Thomas Schmall表示:“80%的電芯成本都是由原材料決定的。因此企業很顯然需要更多地參與進來。”

更重要的是,現在有越來越多的整車廠,都開始親自下場自研電池,試圖徹底把電池的設計、研發、生產、供應全部掌控在自己手中。而這會掀起一輪新的混戰。

特斯拉已經做出了表率。在去年9月的“電池日”活動上,特斯拉發布了“4680”電池,聲稱能量密度提升了5倍,功率提高了6倍,續航里程增加了16%,而成本降低了56%。如果這款電池能實現量產,將對已有的電池格局造成沖擊。

曾經的中國新能源汽車王者比亞迪也不甘示弱。比亞迪原本是以電池業務起家,去年上半年,比亞迪成立五家“弗迪系”公司,其中有一家就是弗迪電池。跟比亞迪一貫的自產自銷不同,弗迪電池還對外開放,接受外部訂單,目前已經公開的客戶有福特。

大眾集團更是野心勃勃。2019年的時候大眾發布過一個“三步走”的電池戰略,第三步就是要在歐洲生產鋰電子電池和固態電池。2021年3月,大眾宣布拆分電池業務。

戰局變得前所未有的復雜。新老巨頭、整車廠和電池供應商、外資和本土玩家,各股勢力、各派玩家,全部加入到這場生死競賽中。他們抱著不同的目的,試圖從中分一杯羹。

電池戰爭,是轟轟烈烈的新造車運動的B面。它不像造車那樣刀光劍影,但在暗流涌動之下,火藥味一點也不遜色。

這是一場和時間的賽跑,所有人都想做時間的朋友,但現在顯然無法決出勝負。真正的大贏家,會是誰呢?




責任編輯: 李穎

標簽:寧德時代, 三元電池