新能源汽车产业正处于一个良好的机遇期,市场需求的倒逼,将进一步促进技术进步,带来更多新技术、新方案、新产品。然而,新能源汽车的飞速发展,推动着动力电池的发展,一时间,动力电池需量空间上升,并持续升温的态势,电池需量增加导致电池原材料价格疯狂上涨。

电动车制造商纷纷布局电池制造

电动汽车生产企业凭借着敏锐的市场嗅觉,面对电池原材料上涨纷纷做出前瞻布局。作为电动汽车行业老大的特斯拉是最早开始行动的,在去年的9月份,特斯拉正式举办了电池日活动,直接发布了4680电芯和CTC技术,展示了自己做电池的决心。之后,就不断有消息传出特斯拉在各个工厂内建设自己的电池工厂的消息,这一消息确定了特斯拉要做自己电池的赞略布局。

随后,大众汽车在今年3月份举办了一场名为Power Day的活动,主要介绍了大众集团的电池技术和充电方面的布局。在活动上,大众汽车集团介绍了自己正在研发的四种电池:磷酸铁锂电池、三元锂电池、高锰电池和固态电池。还表示到2030年之前,大众将会在欧洲建立6个动力电池工厂,每个工厂的年产能将会达到40GWh。

两大电动汽车制造商大动作布局电池工厂,要实现电池“自给自足”,这一动作直接导致电池原材料涨价,并且已经成为动力电池原材料市场难以扭转的趋势。

动力电池原材料市场波动巨大

“本公司六氟磷酸锂销售价格将在原价基础上对国内各类客户每吨上调3万元。”近日,国内六氟磷酸锂龙头企业多氟多发布涨价公告,随即,同行业的九九久、天际股份等企业六氟磷酸锂的价格接连涨价。

“六氟磷酸锂从去年8月以来价格一直飙升,原材料企业的涨价通知,已经记不清是第几次了,价格已经从去年8月的每吨7万元涨到了20万元左右,涨幅200%。”国内一位不愿透露姓名的电池企业采购经理向记者表示,由于性能优异、目前在国内主流动力电池企业的生产中,六氟磷酸锂仍是主要的锂离子电池材料,其在电解液中的成本占比约为40%。

从市场报价来看,其实不仅是六氟磷酸锂,碳酸锂、氢氧化锂等目前通用的原材料价格都在上涨。“电池级氢氧化锂现货均价为每吨89500元,较去年年底上涨了80%;磷酸铁锂涨价近20%;碳酸锂材料价格已从去年年中的每吨3.8万元涨到了9万元,涨幅近2倍。”国轩高科相关负责人表示。总体来看,从去年下半年以来,除了上述几种涨幅较大的原材料之外,从平均涨幅看,动力电池正极材料涨价40%左右,负极材料涨价近30%,电解液涨价30%,铜价上涨20%,铝价上涨30%左右。

动力电池原材料供应趋紧的态势,将有可能在未来延续

权威机构预测,到2025年,全球新能源汽车销量将达到1560万辆,由此带来的锂电材料需求的矛盾也将加剧。而到2030年,全球电动汽车和锂储能系统需求将超过2700GWh,是目前的十倍以上,其中汽车的需求占比75%。但目前的全球锂产能只能达到2030年需求量的70%,存在巨大的缺口。

缓解动力电池材料供需矛盾,如何破局?

要解决动力电池材料供需之间的矛盾,短期内难以缓解,必须多措并举寻求破解矛盾之道。电池制造企业也在多管齐下应对难题。

近日,宁德时代宣布,将在今年7月左右发布钠离子电池,并将其作为应对锂资源稀缺以及由此带来锂电原材料价格高昂的举措之一。中国工程院院士陈立泉认为,全世界锂的含量只有0.0065%,而钠的含量有2.75%,所以,钠离子电池应是首选。

动力电池的回收动作也在跟进布局,动力电池回收梯次加紧,回收再利用也是解决原材料供应不足的一条重要的突围之路。一般情况下,锂离子动力电池的服役寿命约为5-7年。至2025年,锂离子电池的退役量将达到64万吨,其中动力电池的退役量约占50%。而这些动力电池容量仅衰减至80%左右,还可以在储能等其他方面有很大的利用价值。至今,国轩高科以及比亚迪、宁德时代、格林美等企业皆已布局动力电池回收梯次利用。

部分车企与电池企业战略合作,打开新局面

6月2日,长城汽车和宁德时代在保定

哈弗(参数|图片)技术中心签署了十年长期战略合作框架协议。此次十年长约的签订也说明了长城汽车未来十年的电动化发展都需要借助电池企业的帮助了。

除了国内车企选择抱紧电池企业,海外车企同样也不例外。

就在长城汽车和宁德时代签约的前一天,大众汽车集团也加深了和宁德时代的合作。6月1日,大众汽车集团宣布宁德时代成为全球首个获得大众汽车集团电芯测试实验室认证的动力电池制造商,这也说明了大众对于电池企业的认可正在逐步加深。

5月20日,戴姆勒卡车股份公司也选择了与宁德时代扩大了全球合作伙伴关系,双方将会共同设计和开发适配卡车的下一代电芯和电池包。宁德时代还将会从2024年开始为梅赛德斯-奔驰eActros LongHaul长途电动卡车提供动力电池,供应期将超过2030年。

梅赛德斯-奔驰eActros LongHaul长途电动卡车概念图

像长城汽车、大众汽车集团、戴姆勒等集团已经和电池企业加强了合作关系。最近外媒报道还表示,宁德时代将会在特斯拉上海工厂附近建设一家年产能超过80GWh的电池工厂,此次建厂之后,特斯拉和宁德时代的合作关系还会进一步加深。

上面这些案例都反映车企正在和电池企业建立更深的合作关系。这也说明了车企在尝试制造电池之后,发现在动力电池领域还是需要借助动力电池企业的帮助。

为何车企从制造电池转而到合作电池企业

大多数车企虽然也在进行动力电池的研发工作,但其做的事情和电池企业做的并不相同,车企的研发更多集中在电池的验证环节,多数车企都是直接从动力电池企业购买电池,然后车企将会对电池进行测试和验证,有一些车企还会自己掌控电池包的组装过程,并且对电池包进行测试和验证。

宝马在动力电池的选择上就是直接从宁德时代采购电池,然后在自己的工厂里完成测试验证,并根据自己的需求完成电池包的组装。

首先,动力电池领域的技术门槛比较高,车企在进行电动化之前极少会在这方面增加投入和研发,所以车企在这方面还存在技术短板。

即使强如特斯拉,在决定自己要做动力电池的时候,也需要收购相关的电池企业。据可靠消息称,2019年,特斯拉以2.18亿美元(约合人民币13.95亿元)的价格收购了电池技术公司Maxwell,这份收购在当年来看,溢价幅度达到55%。让特斯拉愿意溢价拿下这家公司,也正是因为特斯拉在电池技术方面存在短板。

其次,车企如果想要从头开始进行动力电池的研发,也需要车企投入大量的时间和精力,甚至还要向这一项目投资很多资金,像宁德时代这样的电池企业巨头去年一年的研发投入都达到了35.7亿元,这样的单项投资对于很多车企来说都是难以接受的,毕竟很多车企全年的研发投入也不过如此。

最后一点,电池的生产需要单独的生产线,而动力电池的产线建设也非常昂贵,从公开数据来看,建设一条产线动辄需要数亿元的投资,这也意味着一个电池工厂的投资成本基本上都是数十亿获百亿。

即使,车企愿意耗费大量资金选择从头建设电池工厂,也还面临着产能无法迅速提升的问题,在制造业中,产量越多越容易摊薄成本,实现快速盈利,而车企从头开始生产的话也将会导致生产成本居高不下。

所以从这些方面来看,贸然下场生产动力电池并不是一个明智的选择,在历史的长河中,已经有企业宣布了放弃全球零部件企业老大的博世也曾在动力电池领域发力,在2018年2月28日,博世正式宣布不会生产电池单元。

全球动力电池市场由亚洲5大公司(宁德时代、松下、三星SDI、LG、比亚迪)主导,后来者很难在这一市场占到什么优势。这也是动力电池市场长期以来的格局,几大电池企业已经在这一领域深耕多年,其领先优势还将会持续下去。

电池企业具备不可替代性

像宁德时代的这样的行业巨头在2011年就成立了,此后一直在动力电池领域发力,而创始人曾毓群更是在1999年就进入了电池领域,经验丰富且技术能力出众。

同时电池企业的研发重点一直是动力电池,所以其研发投入会更多,研发人员的团队规模也更大。宁德时代2021年第一季度财报显示,今年1~3月,宁德时代在研发上的投资金额约为11.8亿元,去年同期为6.4亿元,研发投入增长了84.88%。

而宁德时代第一季度的净利润约为55.83亿元,研发投入几乎占到了利润的五分之一,也能够看出宁德时代在研发上的投入力度了。

在研发人员方面,宁德时代也很舍得下功夫,2020年财报显示,宁德时代技术人员共有5592人,员工总数则为33078,换言之,宁德时代的研发人员占到总员工数的17%,几乎每五个人中就有一个是研发人员,这样的比例非常惊人。

另外,电池企业多年积累的产能也非常重要。还拿行业巨头宁德时代为例,2020年财报数据显示,该公司目前的产能为69.1GWh,在建产能为77.5GWh,产能利用率为74.83%,年产量为51.71GWh,这一组数据均领先行业水平。

较高的产能还会带来一个新的优势,规模化的生产对于电池生产成本的降低非常有效。也就是说,车企选择和动力电池企业合作,既能够获得产能的支持,同时又能够降低采购成本。

宁德时代电池产品

更重要的是,与车企的多线作战不同,电池企业聚焦动力电池的同时也会进行一些新的电池技术的开发。

目前,主流的动力电池路线是三元锂电池和磷酸铁锂电池,宁德时代也针对这两种电池做了很多提升。如在去年推动了不起火的三元锂电池,进一步提升了三元锂电池的安全性;宁德时代独创的CTP技术也能够提升磷酸铁锂电池的能量密度。钠电池主要就是采用钠离子来代替锂离子,相比锂金属,钠金属储量更高、开采难度更低,原材料成本更低。钠电池在面对挤压、穿刺等情景时的安全性也更好。

其他电池企业在进行新电池技术的开发,在动力电池这条赛道上,这些先行者们无疑更有优势。

维骑动力锂电池产业园

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维骑动力锂电池基础型号

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因此,电池企业除了掌握动力电池的主流技术路线之外,在一些未来电池技术方面也已经取得了一定的成绩。然而车企对电池的理解和研究都还处在起步阶段,对很多的技术的研发还比较基础,无法跟上电池技术的迭代,这就导致车企的前期研究可能会成为沉没成本。电池生产技术是车企无法单独完成的一项大工程,贸然行动很可能会顾此失彼,毕竟动力电池是这个时代科学技术进步的产物,并且需要技术不断更新迭代以适应社会的发展需求,和我们“人类命运共同体”保持高度一致。只有把生产电池的企业独立发展,才能有真正推进社会进步的动力电池,锂电池生产是一场技术革命而不是一场资本游戏。

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