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多角度分析!中日韓主流動力電池企業(yè)到底哪家強(qiáng)?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2019-05-07 15:00:29
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多角度分析!中日韓主流動力電池企業(yè)到底哪家強(qiáng)?在過去幾年中國新能源汽車蓬勃發(fā)展的過程中,中國動力電池產(chǎn)業(yè)隨之興起,不過,外資動力電池在中國市場雖也有配套,但卻一直沒形成規(guī)模。隨著政

  在過去幾年中國新能源汽車蓬勃發(fā)展的過程中,中國動力電池產(chǎn)業(yè)隨之興起,不過,外資動力電池在中國市場雖也有配套,但卻一直沒形成規(guī)模。隨著政策環(huán)境的日益寬松,曾經(jīng)在中國市場爭相布局卻又遭遇困境的外資動力電池企業(yè),如今又有卷土重來之勢。

  不久前,工信部網(wǎng)站發(fā)布的第318批機(jī)動車企業(yè)和產(chǎn)品公告顯示,重慶金康瑞馳牌純電動轎車和東風(fēng)雷諾風(fēng)諾牌純電動轎車位列其中。它們的動力電池單體供應(yīng)商分別是三星(天津)電池有限公司和南京樂金化學(xué)新能源電池有限公司(歸屬LG化學(xué))。曾經(jīng)與“白名單”(2015年3月,工信部發(fā)布《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》,并依此為依據(jù)對動力電池企業(yè)實(shí)施目錄管理,即“白名單”)無緣的外資動力電池如今也入選其中。

  可以清晰地看到,未來我國動力電池行業(yè)的限制門檻將逐步被打破,中外資企業(yè)將處于同樣的競爭環(huán)境中。而在全球,各動力電池企業(yè)早已展開了較量。未來,誰將保持領(lǐng)先優(yōu)勢?在同等競爭環(huán)境下,我國崛起的動力電池企業(yè)能否高枕無憂?分析這些問題,需要了解各家企業(yè)的發(fā)展策略、技術(shù)路線,甚或全球產(chǎn)業(yè)布局。

  高比能量是發(fā)展共識

  當(dāng)前,我國制定的動力電池發(fā)展目標(biāo)與日韓企業(yè)大致相當(dāng),都在追求高比能量。行業(yè)的共識是:動力電池能量密度越高,續(xù)駛里程越長。

  在我國,《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》繪制了動力電池技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖,2020年,純電動汽車動力電池單體比能量達(dá)到350Wh/kg,2025年達(dá)到400Wh/kg,2030年則要達(dá)到500Wh/kg。如今,我國動力電池領(lǐng)先企業(yè)寧德時(shí)代的三元電池單體能量密度達(dá)到240Wh/kg,2019年將會推出單體能量密度達(dá)到280Wh/kg以上的NCM811電池,并計(jì)劃在2020年之前將電芯能量密度提升到300Wh/kg。

  相比而言,目前三星SDI第3代動力電池的能量密度為550Wh/L,且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。按照三星SDI的規(guī)劃,預(yù)計(jì)在2019年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的第3.5代動力電池能量密度可以達(dá)到630Wh/L。同時(shí),三星SDI還在加速第4代電池和第5代電池的研發(fā),能量密度分別可以達(dá)到700Wh/L(相當(dāng)于270~280Wh/kg)和800Wh/L(相當(dāng)于300Wh/kg),預(yù)計(jì)分別在2021~2022年和2023年以后量產(chǎn)。

  2018年,LG化學(xué)已實(shí)現(xiàn)NCM811電池小批量生產(chǎn),2020年LG化學(xué)還將推出第三代動力電池,單體電芯能量密度目標(biāo)為270~280Wh/kg,比目前量產(chǎn)的能量密度高出50%。

  在日本,目前松下生產(chǎn)的鎳鈷鋁(NCA)材料18650電池單體能量密度最高達(dá)到250Wh/kg。此外,特斯拉Model 3使用的21700圓柱形電池單體能量密度達(dá)340Wh/kg,是目前市場中能量密度最高的電池,這是與松下聯(lián)合開發(fā)的電池。

  總體來看,各家企業(yè)在提高能量密度的路上,不約而同地把目光瞄向了三元體系,高鎳化成為共識。在這一過程中,鎳鈷錳(NCM)或者NCA成為提升能量密度的法寶,電池類型也從NCM523發(fā)展到NCM622,如今NCM811電池也已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。不過,盡管各大企業(yè)對高比能量的發(fā)展路線有了一致認(rèn)識,但在這一競賽中暫時(shí)也分出了高低。目前,松下憑借21700電池的高能量密度領(lǐng)先于其他企業(yè),三星SDI落后于其他對手,處于墊底位置。

  策略各有千秋 高下還未有定論

  目前,與行業(yè)普遍追求動力電池的高比能量不同的是,各企業(yè)在發(fā)展路線上并不統(tǒng)一,規(guī)格或型式呈現(xiàn)多樣化,方形、圓柱、軟包電池齊頭并進(jìn),分別被不同企業(yè)青睞。

  01 LG化學(xué)

  LG化學(xué)和SKI以軟包電池為主。分析來看,軟包電池有較好的安全性,在發(fā)生安全問題時(shí),軟包電池一般會鼓氣裂開,但不會發(fā)生爆炸。此外,軟包電池的優(yōu)點(diǎn)還包括重量輕,比等容量鋁殼鋰電池輕10%~20%;內(nèi)阻小、循環(huán)性能好、設(shè)計(jì)比較靈活,可根據(jù)客戶的需求定制。當(dāng)然,軟包電池缺點(diǎn)也很明顯:一致性較差,成本較高,容易發(fā)生漏液,技術(shù)門檻也比較高。

  02三星SDI

  三星SDI和寧德時(shí)代主打產(chǎn)品則是方形電池。方形電池也有非常明顯的優(yōu)勢:能夠生產(chǎn)大容量單體電池、硬外殼對電芯的保護(hù)作用優(yōu)于軟包電池、電芯安全性相對圓柱型電池也有了較大改善。同時(shí),方形電池的成組效率達(dá)到88%,高于軟包、圓柱電池的成組效率。但目前方形電池的型號較多,工藝難以統(tǒng)一,這是難以克服的缺點(diǎn)。

  03松下

  與其他企業(yè)大多采用NCM三元體系不同,松下電池采用NCA體系,并且主要生產(chǎn)圓柱電池。相比較而言,圓柱形電池的生產(chǎn)工藝成熟,良品率高,可以統(tǒng)一規(guī)格型號,且整體顯現(xiàn)出成本優(yōu)勢。但NCA正極材料在充放電過程中容易產(chǎn)生氣體,從而帶來安全隱患,因此,需要配備熱管理系統(tǒng)。另外,模組以及PACK集成難度也較大,能量密度利用率較低。

  從動力電池的構(gòu)造來看,電芯只是基本單元,需要成組后才能發(fā)揮效能。目前來看,各不同類型的電池成組效率有較大區(qū)別。LG化學(xué)與SKI主打的軟包電池單體能量密度比方形電芯高,但是在成組效率方面較低,目前能量密度轉(zhuǎn)化率約為80%;三星SDI與寧德時(shí)代主推的方形電芯成組效率最高,電芯至模組的能量密度轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)90%;松下為特斯拉供應(yīng)的電池,不同的車型采用不同的規(guī)格,成組效率不盡相同。如特斯拉Model 3有兩種規(guī)格模組,能量密度轉(zhuǎn)化效率高達(dá)84%;Model X(90kWh版本)能量集成效率僅為60.41%;Model 3能量集成效率也只有64.2%。總體來看,方形電池的成組效率最高,圓柱電池則最低。

  除此外,循環(huán)壽命也是動力電池的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前,LG化學(xué)的循環(huán)壽命能達(dá)到2000次循環(huán),三星SDI的動力電池循環(huán)壽命可以達(dá)到1500次,松下的18650電芯循環(huán)壽命約為500~1000次。寧德時(shí)代的523體系動力電池電芯循環(huán)壽命可以達(dá)到1800次,與韓國企業(yè)的產(chǎn)品壽命指標(biāo)比較接近。總體來看,中韓電池的循環(huán)壽命處在同一層級上,松下電池的循環(huán)壽命偏低。

  未來,在不同策略指引下,各企業(yè)必將展開一場激戰(zhàn),孰優(yōu)孰劣還需市場給出答案。

  爭搶整車配套 穩(wěn)定陣地是一大考驗(yàn)

  動力電池競爭趨于激烈的原因莫過于爭奪配套用戶。目前,全球領(lǐng)先的電池企業(yè)基本已把配套版圖瓜分完畢。

  01松下動力電池的核心客戶是特斯拉,憑借特斯拉銷量的不斷攀升,松下電池的產(chǎn)銷量也不斷增長。除此外,松下的客戶名單中還有大眾、通用、日產(chǎn)等,在全球用戶版圖劃分中,松下有日本客戶6家,歐洲客戶4家,美國客戶2家。同時(shí),松下在美國和中國分別建立了電池生產(chǎn)工廠,以就近為用戶提供配套服務(wù)。

  02LG化學(xué)則牽手現(xiàn)代、起亞等企業(yè),其核心客戶還包括通用、雷諾、沃爾沃、CT&T等,主要配套車型有雪佛蘭Bolt、沃藍(lán)達(dá)、雷諾Zoe等。目前,LG化學(xué)的生產(chǎn)工廠分別設(shè)在韓國、中國、美國和波蘭。設(shè)在韓國的工廠可以滿足韓國企業(yè)需要并負(fù)責(zé)調(diào)控全球市場訂單,在中國設(shè)廠則瞄準(zhǔn)的是中國龐大的電池需求市場,在美國設(shè)廠則主要是為供應(yīng)美國車企通用、福特等,此外,波蘭是LG化學(xué)在歐洲的首個(gè)大型動力電池生產(chǎn)基地。

  03相比較而言,三星SDI的合作伙伴比較多,它是30多款電動車型的核心電池供應(yīng)商。核心客戶包括寶馬、大眾、馬恒達(dá)、Lucid Motors 等。同時(shí),三星SDI 在韓國、中國、美國、匈牙利及奧地利等地都建立了汽車動力電池工廠,分別瞄向經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá),或者最有活力的地區(qū)。

  04在爭奪配套企業(yè)的比賽中,寧德時(shí)代并不輸于任何一家日韓企業(yè)。在去年的廣州車展上,23個(gè)汽車品牌的40多款車搭載寧德時(shí)代電池。近年來,寧德時(shí)代加快了市場開拓步伐,與上汽、東風(fēng)、一汽等簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,國內(nèi)排名前列的汽車企業(yè)基本上都與寧德時(shí)代展開了合作。此外,寧德時(shí)代的核心客戶不限于國內(nèi)企業(yè),寶馬和大眾也向?qū)幍聲r(shí)代伸出了橄欖枝。

  總體而言,目前全球配套資源已基本被搶奪完畢,而在這場競爭中,如何穩(wěn)定版圖,甚或劃定更大的版圖依賴于企業(yè)未來的戰(zhàn)略布局。另外,隨著日韓企業(yè)加快布局中國市場,以寧德時(shí)代為代表的中國動力電池企業(yè)怎樣鞏固自己的陣地對企業(yè)來說也是一大考驗(yàn)。

  盈利能力高低不同

  “跑馬圈地”后,動力電池企業(yè)的盈利情況便開始備受關(guān)注。因?yàn)橛芰Ψ从吵銎髽I(yè)的生產(chǎn)管理水平,也對企業(yè)未來的發(fā)展有著直接的影響。

  2月4日,松下發(fā)布2019財(cái)年三季報(bào)(日本財(cái)年從每年4月1日開始至次年3月31日),前三季度受益于動力電池業(yè)務(wù)快速增長,松下實(shí)現(xiàn)營收6.08萬億日元,同比增長2.9%;二次電池所在的能源業(yè)務(wù)部營收為5223億日元,同比增長26.4%。松下預(yù)計(jì)能源業(yè)務(wù)整個(gè)財(cái)年?duì)I收將達(dá)到7150億日元,同比增長27.1%。能源業(yè)務(wù)營業(yè)利潤有望達(dá)到201億日元,同比增長81.1%,營業(yè)利潤率約為2.8%。

  2018年,LG化學(xué)實(shí)現(xiàn)營收28.18億韓元,同比增長9.67%,主要增量來自能源業(yè)務(wù)、化學(xué)與基礎(chǔ)材料業(yè)務(wù)。除能源業(yè)務(wù)利潤大幅度增長外,其他主營業(yè)務(wù)盈利水平有不同下降,其中貢獻(xiàn)公司利潤95%的化學(xué)與基礎(chǔ)材料業(yè)務(wù)營業(yè)利潤減少24.1%,營業(yè)利潤同比下滑4.3個(gè)百分點(diǎn)。2018年LG化學(xué)實(shí)現(xiàn)凈利潤1.52億韓元,同比減少24.88%。電池業(yè)務(wù)所屬的能源解決方案分項(xiàng)實(shí)現(xiàn)營收6.52萬億韓元,同比增長42.95%,在總營收中占比達(dá)到23.1%。預(yù)計(jì)2019年LG化學(xué)能源解決方案業(yè)務(wù)營收將達(dá)到10萬億韓元,占比提升至31%。能源解決方案業(yè)務(wù)是LG化學(xué)財(cái)報(bào)的亮點(diǎn),2018年該項(xiàng)業(yè)務(wù)營業(yè)利潤達(dá)到2090億韓元,同比增長6.2倍。

  三星SDI的業(yè)務(wù)主要包括鋰電池和材料業(yè)務(wù)。2018年三星SDI實(shí)現(xiàn)營收9.15億韓元,同比增長44.31%,其中鋰電池業(yè)務(wù)全年?duì)I收6.95萬億韓元,同比增長60.66%。

  寧德時(shí)代披露的2018年度業(yè)績快報(bào)顯示,公司2018年實(shí)現(xiàn)營業(yè)總收入296.1億元,同比增長48.08%;實(shí)現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤35.8億元,同比下降7.71%;扣除非經(jīng)常性損益后歸屬于上市公司股東的凈利潤31.1億元,同比增長30.95%。

  總體來看,全球主流動力電池企業(yè)營收水平相對比較理想,這也對企業(yè)后續(xù)的布局帶來利好。

  爭分奪秒搶奪未來技術(shù)制高點(diǎn)

  如今,動力電池領(lǐng)域的競爭越來越激烈,各企業(yè)為了保持自身優(yōu)勢,朝著既定目標(biāo)紛紛加大了研發(fā)力度,以掌握未來技術(shù)的制高點(diǎn)。

  按照規(guī)劃,LG化學(xué)未來將從622電池向70%鎳、10%鈷和20%錳的配比方向發(fā)展,即研發(fā)712電池。未來的發(fā)展目標(biāo)則是通過向NCM添加氧化鋁,使鎳含量接近90%,鈷含量低于10%,即研發(fā)NCMA電池。目前,LG化學(xué)712型電池正在積極開發(fā)中,會在2~3年內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。此外,LG化學(xué)研發(fā)生產(chǎn)的NCM811正極材料更適用于圓柱電池,未來也會大量用于電動公交車。

  鋰離子在充放電過程中,容易在NCA表面形成殘留,影響使用壽命。針對這一難題,目前三星SDI正在進(jìn)行新材料的配比開發(fā),未來會采用NCA材料,通過在NCA表面做一層金屬涂布的做法,減少殘留,提高動力電池的使用壽命。

  當(dāng)下,松下已開發(fā)出鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰等鋰電池,并已為企業(yè)配套。在產(chǎn)品開發(fā)中,為了解決鎳氧化物帶來的熱穩(wěn)定性低和安全方面的問題,松下在正極材料表面進(jìn)行了納米涂層處理,特別注重通過“松下固溶液Panasonic Solid Solution(PSS)”等技術(shù)提高安全性。

  目前,寧德時(shí)代的電池正極材料選用的NCM523,在2019年底有望量產(chǎn)NCM811體系電池。正極材料除了往高鎳方向發(fā)展外,寧德時(shí)代還致力于高電壓平臺的正極材料研發(fā),并有望在2020年后量產(chǎn),量產(chǎn)后將改善電芯的能量密度。在去年中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟動力電池分會成立大會上,寧德時(shí)代新能源科技有限公司副總裁、首席科學(xué)家吳凱介紹了寧德時(shí)代的發(fā)展思路:到2020年,寧德時(shí)代會采用硅碳負(fù)極材料以提升負(fù)極的理論能量密度,從而提高電芯的能量密度;電解液通過優(yōu)化配方并添加新型添加劑,使其耐高壓性能、熱穩(wěn)定性能更好;隔膜主要采用涂覆濕法隔膜。

  整車企業(yè)殺入 競爭更趨激烈

  除了動力電池企業(yè)之間的競爭外,整車企業(yè)也開始覬覦這一領(lǐng)域。

  在中國,除了寧德時(shí)代,比亞迪也收割了不少市場;在歐洲,德國汽車企業(yè)積極響應(yīng)歐盟倡議。大眾將在德國薩爾茨吉特(Salzgitter)建造新電池廠,投資100億歐元(約合人民幣784.4億元);寶馬也建立了電池工廠,寶馬在華首家高壓電池工廠項(xiàng)目位于華晨寶馬沈陽發(fā)動機(jī)工廠內(nèi)。根據(jù)此前公布的消息,這一高壓電池工廠正式投產(chǎn)后,將為全新一代寶馬530Le iPerformance提供高壓電池配件,可生產(chǎn)3.3萬套/年的高壓電池組。

  如今,特斯拉也興建了Gigafactory。Gigafactory是特斯拉第一座超級電池工廠,2014年6月開建,2018年投產(chǎn)后產(chǎn)能達(dá)35GWh。有資料顯示,特斯拉在必要時(shí)將把電池產(chǎn)能擴(kuò)大到150GWh。

  動力電池作為新能源汽車的核心部件之一,各家企業(yè)都在積極投入資金研發(fā),原有的電池企業(yè)與新進(jìn)入者交織在一起,市場競爭日趨激烈,我國電池企業(yè)的洗牌在所難免。(作者:萬仁美)