由于市场对新能源汽车行业的驱动力不断增强,整车对动力电池的需求也开始出现分化,这也推动着动力电池企业对技术路线进行多元化探索。未来,在市场导向的作用下,电池技术路线将出现多条赛道,并行前进。

察尔汗盐湖

察尔汗盐湖  摄影/电池百人会  于清教

在原材料价格一路上涨的背景下,中国动力电池产业顶住压力,再次获得业绩翻番的好成绩。数据显示,今年1-11月,中国市场动力电池装机量约为128.3GWh,同比增长153.1%,全年装机量有望达成150GWh。

向“大而强”发起冲击

自2015年至今,中国新能源汽车产销量已连续6年位居全球第一,国产品牌迅速崛起。根据中国汽车工业协会发布的统计数据,今年1-11月,新能源汽车市场火热依旧,产销量再创新高,累计产量已超过300万辆,销量接近300万辆。

此外,今年新能源汽车市场渗透率也实现了快速提升,由去年的5.4%提升至如今的12.7%。其中主要因素有私人消费占比大幅增加,为新能源汽车销量增长提供了强力支撑。这也表明,随着动力电池技术不断成熟,消费者对于新能源汽车接受度越来越高,新能源汽车市场已由政策驱动转向市场拉动。

工信部消费品工业司原司长高延敏表示,新能源汽车产业的蓬勃发展,带动了动力电池产业的快速进步。如今,动力电池材料技术不断开拓创新,工艺技术不断迭代升级,电池制造成本逐年下降。可以说,新能源汽车产业的进步,离不开动力电池的助力。

数据显示,今年前11个月,中国市场装机量排名前10企业的市场占有率达92%,其中有9家是自主品牌;全球市场装机量排名前10企业中,中国企业占据6席。

对此,中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙指出,在全面开放、竞争的市场中,中国头部电池企业在产品研发、技术突破、成本控制、服务能力等方面处于全球第一集团,真正实现了“大而强”的目标。

为了保证动力电池行业的规范发展,国家相关部门出台了多项政策和规划措施。今年11月,工信部正式下发《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》和《锂离子电池行业规范公告管理办法(2021年本)》,并向全社会公开征求意见,旨在引导锂离子电池企业减少单纯扩大产能的制造项目,加强技术创新、提高产品质量。此外,工信部、科技部、生态环境部等5部委联合发布的《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》,进一步引导车企、电池企业、回收企业、梯次利用企业共同推动废旧动力电池的梯次利用和回收工作,真正实现新能源汽车和动力电池产业的绿色发展。

原材料价格不断攀升 行业承压严重

在动力电池产业加速发展的同时,也面临着巨大压力。原材料价格的不断攀升,给动力电池企业带来供应链方面的极大挑战。

蜂巢能源董事长兼首席执行官杨红新指出,今年以来,新能源汽车销量快速增长,但供应链的协同发展却明显滞后于行业整体增速,电解液中的添加液VC(碳酸亚乙烯酯)、六氟磷酸锂、LFP(磷酸铁锂)、负极石墨化、PVDF(聚偏氟乙烯)、SP(导电炭黑)价格持续上涨,供应十分紧张。他预计,这种供需不平衡的状况仍将持续,未来其他物料因扩产周期长、化工类扩产环评申报、设备产能不足等原因也会出现供应紧张的情况。

有数据显示,今年以来,正极材料钴酸锂价格涨幅超200%,电解液价格涨幅超150%;负极材料等供应持续紧张,导致动力电池综合成本大幅提高。持续承压之下,比亚迪、鹏辉能源、国轩高科等电池企业纷纷发出涨价函。其中,比亚迪调整了C08等电池产品单价,统一上涨不低于20%。对此,比亚迪方面称,此次调价主要是由于市场变化以及限电限产导致的原材料价格上涨。国轩高科也在调价函中坦言,随着电芯原材料价格的持续上涨,动力电池企业目前面临着新冠疫情以来最大的难关。

在刘彦龙看来,产业链供需错配引发的“涨价潮”,其“病症”根源在于对资源及材料的重视和布局力度不够,进而产生了一系列连锁反应。未来,动力电池产业应谨记教训,在关键资源、材料布局上引起足够重视。

不过,值得一提的是,在原材料价格大幅上涨致使动力电池毛利率持续下滑的情况下,龙头企业依然呈现出较强的抗风险能力。近期,宁德时代拟投资135亿元,在江西省宜春市建设新型锂电池生产制造基地。业内人士认为,电池基地有望助推动力电池产业加速升级。对于其他动力电池企业来说,客户、产能、现金流仍是其在原材料暴涨下稳住发展的重要抓手。近日,蜂巢能源宣布完成B+轮共60亿元的融资,本轮融资募集资金将主要用于研发新技术、建设常州四期生产基地、常州研发中心和常州总部管理中心。同时,蜂巢能源表示,2025年全球产能规划目标提升至600GWh。

多元化路线百花齐放

在新能源汽车向市场化发展的进程中,动力电池出现多种技术路线争锋的现象。对此,刘彦龙表示,从电池技术路线来看,磷酸铁锂电池凭借经济、安全等优势,逐步获得用户认可,市场需求升温。今年1-11月,中国市场磷酸铁锂电池装机量达到64.8GWh,首次高于三元电池(63.3GWh)。

磷酸铁锂电池的成本优势也吸引了全球多家大型车企的关注和青睐,包括特斯拉、大众、戴姆勒、通用、福特、现代等国际主流车企均表示要引入磷酸铁锂电池,LG新能源、SKI等电池企业也在加快磷酸铁锂电池领域的布局。

除了原有的技术路线,得益于新材料和新工艺的发展,越来越多的动力电池新技术开始崭露头角。

例如,亿纬锂能重点布局的大圆柱电池技术,它也是特斯拉、松下等企业重点关注的电池技术方向。据悉,亿纬锂能在大圆柱电池领域已拥有完善的技术储备,并计划投资建设20GWh乘用车用大圆柱电池生产线及辅助设施项目。

此外,硅负极电池、钠离子电池也掀起了不小的热度。广汽埃安AION LX Plus配装的新型镍钴锰三元锂电池,系统能量密度达到205Wh/kg。与普通镍钴锰三元锂电池不同的是,新型电池的负极加入了硅片。这种设计使硅在充放电过程中的膨胀和收缩被限制和缓冲(不会碎裂),同时也像海绵吸水一样,让硅负极发挥大容量的优势,其核心特点在于大幅降低电池的质量和体积。

从硅负极技术的发展来看,提升动力电池能量密度的着力点已从正极拓展至负极等组成部分上。在这一行业背景下,采用金属锂作为负极材料的锂金属二次电池也受到更多关注。

近期,混合锂金属电池供应商SES发布了Apollo锂金属电池,容量高达107Ah,据称是目前全球单体容量最大的锂金属电池,也是世界上首次公开展示的超过100Ah的单体锂金属电池。

近年来,整车企业自主研发动力电池系统成为新潮流。从比亚迪的“刀片”,广汽埃安的“弹匣”,到长城的“大禹”,再到岚图汽车自研的“琥珀”和“云母”,车企自主研发的电池系统各具特色,除具备高安全性外,提升续驶能力和节能管理等卖点也颇具吸引力。

有业内人士指出,由于市场对新能源汽车行业的驱动力不断增强,整车对动力电池的需求也开始出现分化,这也推动着动力电池企业对技术路线进行多元化探索。未来,在市场导向的作用下,电池技术路线将出现多条赛道,并行前进。

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