芯片之后,新能源車企陷入電池困境

時間:2021-10-13 10:22來源:摩根頻道 作者:摩根頻道團隊
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       隨著碳中和概念的不斷落地,以及越來越多的商業(yè)巨頭跨界擠進新能源汽車賽道,與新能源相關的行業(yè)也迎來了蓬勃發(fā)展的機遇。其中相對最受人們關注的,莫過于動力電池領域。
 
       有著純電動車“心臟”之稱的動力電池,其重要性對新能源汽車不言而喻,龐大的市場需求,已然催生出寧德時代這樣突破萬億市值的上市企業(yè)。而今年前8個月份,我國動力電池產(chǎn)量相比去年累計增長了201%,更是展露出令人驚嘆的市場潛力。
 
       然而在飛速拔高的產(chǎn)量下,新能源汽車企業(yè)的動力電池缺口仍然高達30%-50%,甚至快要趕上全球芯片短缺所造成的不利影響。為了擺脫“電池荒”的影響,小鵬和蔚來已經(jīng)開始布局電池研發(fā),希望能從源頭上解決限制車企發(fā)展的因素,相信也會帶動更多的車企入局電池領域。
 
       只是在造車勢力有增無減、競爭日益激烈的當下,分散掉有限的研發(fā)精力,并且為自己增添更多的成本消耗,會否是走上了一條彎路?
 
       困于長尾效應的動力電池
 
       其實從產(chǎn)能來看,截至今年8月,尚未裝機的動力電池占據(jù)了我國動力電池總產(chǎn)量的31.56%,單以數(shù)量而言,所謂的“電池荒”更像是個偽命題。真正讓各大車企焦頭爛額的原因,是市面上能夠生產(chǎn)高端電池的廠家數(shù)量相對太少,以目前市場上的高端電池儲能,還無法跟上不斷增長的動力需求。
 
       對新能源汽車而言,大部分續(xù)航低、充電頻繁的中低端鋰電池已經(jīng)逐漸被市場淘汰,主要使用的還是技術和材料層面上相對高端的,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。但目前國內動力電池行業(yè)以生產(chǎn)中低端電池為主的中小企業(yè)居多,產(chǎn)能分布不均衡,現(xiàn)有的生產(chǎn)結構也支撐不起高端電池供應。
 
       之所以會出現(xiàn)這樣的情況,主要還在于國內有著龐大的電動自行車消費群體。以電動自行車相對較低的售價,和里程較短的使用場景,很難匹配高端電池的應用環(huán)境,因此產(chǎn)生了大量的中低端電池需求。
 
       根據(jù)中國自行車協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2020年我國電動自行車的年銷量已經(jīng)超過3000萬輛,社會累計保有量接近3億輛。而按照常用電動自行車所使用的,包含4塊鋰電池的電池組來計算,整個動力電池行業(yè)需要維持至少12億塊電池的產(chǎn)能。
 
       盡管中低端電池的毛利率并不高,卻依靠著龐大的銷量,將電池行業(yè)拉入了“小利潤大市場”的長尾效應,刺激著更多的從業(yè)者進入中低端產(chǎn)業(yè)鏈。再加上受到相關條例限制,電動自行車不能安裝功率過大的蓄電池,而且部分劣質山寨品牌,甚至還在沿用成本低廉、危險系數(shù)較高鉛酸蓄電池,這也進一步加深了陷入長尾效應的程度。
 
       只是長尾效應更適用于成本極為低廉的產(chǎn)品,電池作為制造業(yè),除了本身電子產(chǎn)品的科技屬性附加值,生產(chǎn)成本很容易受到原材料、技術壟斷、稅務政策等各個方面的影響,無法長期通過長尾效應獲利。同時,隨著國家對電動自行車的管控越發(fā)嚴格,中低端電池市場也沒有想象中那么穩(wěn)定,向高端轉型也是躲不掉的問題。
 
       但在轉型的方向上,從頭部企業(yè)到中小企業(yè),都面臨著同樣的迷茫。在目前階段,作為較為常用的兩大類高端電池,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池仍然處在一個無法取代對方的境地。
 
       三元鋰電池能量密度高、支持高倍率放電,能提供更好的動力性能和電能比,但由于液態(tài)電解質易燃易爆,安全性尚有待提高,使用場景也相對集中于小型電子產(chǎn)品。而磷酸鐵鋰電池雖然在穩(wěn)定性和安全性上有著較為突出的優(yōu)勢,但在低溫環(huán)境中放電能力和容量都會大幅下降,同時較低的能量密度增加了不少的電池重量,較高的制備成本也拉低了成品率,產(chǎn)品一致性較差。
 
       技術層面的沖突,直接導致了電池廠商對動力電池技術發(fā)展方向存在疑惑。全球排名前十的動力電池生產(chǎn)企業(yè)中,中國企業(yè)雖然占據(jù)了一半的名額,但寧德時代、比亞迪、中航鋰電、國軒高科、遠景AESC這五家企業(yè),對兩種電池的看法也有著很大爭議和分歧。
 
       方向的不確定,再加上電池技術研發(fā)和工業(yè)轉型的高昂成本,主要的電池廠商也很難對高端動力電池進行擴充產(chǎn)能,帶動行業(yè)擺脫長尾效應的希望依舊渺茫。
 
       在這種情況下,等待電池行業(yè)通過自發(fā)性產(chǎn)業(yè)結構調整來緩解“電池荒”,顯然是不明智的。而且對于新能源汽車廠商而言,始終困擾純電汽車消費者的里程焦慮,也在不斷加重對電池的焦慮。
 
       核心問題仍舊是里程焦慮
 
       盡管當前20萬元以上的純電汽車,已經(jīng)可以實現(xiàn)500km的續(xù)航里程,個別型號甚至能夠超過600km,但對消費者而言,不管續(xù)航能力再如何增長,也無法從根源上緩解對里程的焦慮。
 
       與之相比,燃油車并不會產(chǎn)生過重的里程焦慮,其最主要的原因在于國內加油站體系的完善。有著站點數(shù)量眾多且分布面廣泛的加油系統(tǒng),車主可以很輕松獲得能源補給。而部分電動汽車受限于充電柱的基礎設施不完善,以及充電技術的拖累,在能源補給的體驗上,無愧于“電動爹”的戲稱。
 
       對新能源汽車的車主而言,里程焦慮最嚴重的駕駛場景,是最容易因為電量不足而產(chǎn)生恐慌的長途旅行。在剛過去的國慶長假中,不少媒體就報道了新能源汽車因為充電設備短缺、充電效率低下等問題,在高速服務區(qū)排隊數(shù)個小時的情況,甚至個別車主為了節(jié)省能源,在高溫天氣連空調都不舍得開。
 
       根據(jù)中國電動充電基礎設施促進聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù),截至2020年11月,上報的公共類充電樁數(shù)量為69.5萬臺,加上私人充電樁,整體數(shù)字約為153.9萬臺。然而在2019年8月,就已經(jīng)有超過300萬量電動汽車行駛在路上,這個數(shù)字也會隨著時間持續(xù)增長,哪怕各個地區(qū)都在加快充電設備的建設,電動汽車“一樁難求”的現(xiàn)象依舊非常嚴重。
 
       哪怕直流充電技術在不斷完善和普及,但受限于動力電池材料體系難以得到突破性進展的如今,快速充電的時間很難在1個小時的基礎上再次縮短。以目前國內充電設施建設嚴重不足的現(xiàn)狀,一味通過提升電池容量來增加續(xù)航里程,會不可避免地延長充電時間,反而會進一步加重焦慮。
 
       以Model 3為例,特斯拉在原有的三元鋰電池基礎上,在去年10月份推出了搭載寧德時代磷酸鐵鋰電池的國產(chǎn)Model 3標準續(xù)航版。雖然有效增加了理論續(xù)航里程,但卻暴露了磷酸鐵鋰電池耐低溫效果不好的缺陷。
 
       同樣是55kwh的電池容量,新版本的Model 3續(xù)航468公里,比老版本增加了22公里的理論續(xù)航里程。然而經(jīng)個別車主測試,在冬季環(huán)境下滿電量的新版Model 3只能行駛240公里左右,而且磷酸鐵鋰電池并沒有三元鋰電池高能量密度的優(yōu)勢,充電速度不僅明顯慢于三元鋰電池版本,有時候甚至會出現(xiàn)使用快充卻無法充滿電的情況。
 
       因此,有不少體驗過新版Model 3的車主,由于不斷加重的里程焦慮和低溫環(huán)境下相對糟糕的充電體驗,紛紛表示不滿,并且希望加更多的錢換成之前版本。標準續(xù)航版的差評,也讓特斯拉在一年后推出的Model 3高性能續(xù)航版,重新采用了三元鋰電池。
 
       同樣是受到現(xiàn)有動力電池材料的性能限制,國產(chǎn)新能源汽車品牌蔚來,則是采用了混裝電池的方式來緩解焦慮。在剛過去不久的9月份,蔚來將“三元與磷酸鐵鋰電池混合PACK”技術商業(yè)化,在9月份推出了“三元鐵鋰”電池升級包,整合兩種電池的優(yōu)點。
 
       特斯拉改變電池類型受挫,和蔚來嘗試從混裝電池的方向,似乎都在說明,除了獲取更多數(shù)量的高端電池外,新能源車企也會焦慮于動力電池技術的創(chuàng)新。如何解決里程焦慮,以及通過技術創(chuàng)新掌握競爭優(yōu)勢,將成為每個企業(yè)都避不開的話題。
 
       而技術的創(chuàng)新和積累往往不是短時間內所能完成的,在各種焦慮的壓力下,新能源車企業(yè)還需要在是否進行自主研發(fā)新技術上做出抉擇。
 
       自研新技術,還是專注投資合作?
 
       除了新成立的新能源汽車企業(yè),越來越多的傳統(tǒng)車企也在碳中和的壓力下開始轉型。尤其是在奧迪、大眾、豐田等老牌車企紛紛宣布,在未來十幾年內停止生產(chǎn)和銷售燃油車后,動力電池已經(jīng)在全球范圍內出現(xiàn)了供小于求的巨大缺口。
 
       這或許意味著會有更多動力電池廠商出現(xiàn),以及更多的資金投入研發(fā)領域。未來幾年中,動力電池很可能會迎來一波新技術爆發(fā)的小高潮,而一旦技術迭代的速度加快,車企對自研技術的投入和取得的成果,很難超越專業(yè)的研發(fā)機構。
 
       如此一來,是耗費巨額代價不斷加碼自研開發(fā),還是少量投資后直接購買最新技術成果,或許將成為擺在車企面前最現(xiàn)實的問題。
 
       說起自主研發(fā)電池技術,就不得不提起比亞迪。雖然比亞迪以車企的形象被廣大消費者所熟知,但實際上,比亞迪也是目前國內動力電池市場的占有率僅次于寧德時代的行業(yè)巨頭,有著二十多年歷史的老牌電池廠商。
 
       在2003年收購秦川汽車進軍汽車領域之前,比亞迪就已經(jīng)是全球第二大充電電池的生產(chǎn)商。之后隨著時代發(fā)展成功轉型新能源領域,并在2020年在磷酸鐵鋰電池的基礎上研發(fā)出“刀片電池”,以一己之力扭轉磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的市場占比,并且讓比亞迪“漢”成為國內首款月銷破萬的中大型轎車。
 
       只是比亞迪的經(jīng)歷顯然是不可復制的,瞬息萬變的市場,等不及新晉車企進行數(shù)十年的電池研發(fā)積累。雖然自研的前景非常美好,不僅可以擺脫“電池荒”的影響,還能減少購買電池環(huán)節(jié)所需要的成本,并且通過技術優(yōu)勢增加競爭力,但研發(fā)過程中所需要付出的時間、資金等成本,對所有車企而言都是極大的風險。
 
       再者說,和所有科技產(chǎn)品一樣,鋰電池的本身是存在時代局限性的。隨著技術發(fā)展,動力電池材料體系的桎梏必然會被突破,一旦出現(xiàn)能量密度更高、充電速度更快的新材料電池,此前對電池技術的研發(fā)生產(chǎn)投入大概率會成為沉沒成本,對企業(yè)發(fā)展的影響無疑是非常嚴重的。
 
       就比如今年寧德時代在股東大會上曾透露過對鈉離子電池的看好,而9月份寧德時代也宣布了將于明年啟動鈉離子電池生產(chǎn)線,目標直指低價電池市場。
 
       相比于有著“稀有金屬”稱號的鋰,以及生產(chǎn)高端鋰電池所需要更稀有的鈷,鈉離子電池的鈉材料,是儲量豐富到幾乎隨處可見的金屬元素,成本要更加低廉的同時,也能減少依賴進口,生產(chǎn)資源被卡脖子的風險。國內許多電池廠商,其實并不缺乏生產(chǎn)高端鋰電池的能力,最終都是因為難以獲取原材料,才不得不放棄高端鋰電池的生產(chǎn)。
 
       當然,就目前來看,鈉電池還不具備引發(fā)產(chǎn)業(yè)變革的潛質。鈉電池并不是最新技術,只是受限于客觀原因,相關產(chǎn)業(yè)進程或許還停留在2014年左右的水準,即便原材料相對廉價,技術成熟度不足或許會導致售價偏高,無法形成價格優(yōu)勢。
 
       同時由于能量密度比鋰電池低,盡管鈉電池有著高速充電和高安全性能的優(yōu)勢,但續(xù)航能力相對較差,很難滿足電動汽車的使用需求。在解決這些關系到用戶痛點的問題之前,鈉電池只能算作是有潛力的競爭者,無法威脅到鋰電池的地位。
 
       除此之外,人們也沒有停止探索對氫能源的開發(fā)應用,氫燃料電池系統(tǒng)早已在出租車行業(yè)上有過實現(xiàn),只要能夠進一步解決運輸、存儲等問題,氫能源動力的普及或許只是時間問題。
 
       也因此,對大部分受困于動力電池供應的新能源汽車企業(yè)而言,如果沒有持之以恒的決心,和未來數(shù)十年的明確規(guī)劃,比起研發(fā)技術“曲線救國”,可能專注于商業(yè)邏輯,通過投資合作的方式來尋找出路,才是最適合的方向吧。
 
(責任編輯:子蕊)
文章標簽: 電池 新能源車企
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