電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
特斯拉曾經是動力鋰離子電池界的KingMaker(造王者)。松下憑借對特斯拉的獨家供應,繼續多年蟬聯全年動力鋰離子電池出貨冠軍。
SNE數據顯示,20142016年,松下出貨量分別為2.7GWh、4.6GWh、7.2GWh,排名全球第一,它近90%產能被特斯拉消化。在2014年到2016年上半年這段時間,松下的全球市場份額一直穩定在40%左右。
但隨著我國市場的迅速成長,2017-2018年,寧德時代取代松下,成為出貨量排名第一的公司。但其始終未與松下拉開絕對的差距,每年出貨量僅高出1GWh左右。
不過,另一大巨頭LG化學的產能也在急劇擴張。目前已與10余家國際車企合作,近期獲得特斯拉我國工廠訂單。很多研究機構都認為,LG化學很可能成為動力鋰離子電池將來新霸主。
例如,2018年年底瑞士銀行公布的報告就預測,LG化學將在2025年成為全球電池制造商之首。
不過,變數猶存。特斯拉的我國訂單可能不會專屬LG化學,寧德時代也傳出和特斯拉洽談的消息。另外,造王者特斯拉,會不會嘗試自立為王?司馬昭之心,幾乎是路人皆知。
1
爭奪我國供貨權
特斯拉是全世界電動車品牌標桿,無疑是動力鋰離子電池公司眼中的香餑餑。由于特斯拉已經與松下在美國合資建廠,其他供應商想要進入,幾乎不可能。
不過,好在特斯拉第三家超級工廠落地我國,這為想要供貨特斯拉的電池公司創造了機會,而且是巨大的機會。
依據特斯拉與上海臨港管委會、臨港集團共同簽署的純電動車項目投資協議,上海臨港區項目規劃年加工達到50萬輛。
依據預測,2020年特斯拉上海工廠的產能10萬輛,按一輛車帶電70KWh計算,電池需求量約莫在7GWh。2021年產能爬坡至50萬輛,這將萌生35GWh的電池需求量。
敢于在我國建設如此大的產能,馬斯克對電池供應自然早有打算。2018年十一月馬斯克就在Twitter上表示,特斯拉負責制造模組和Pack,電芯加工將由包括松下在內的幾家公司本土化供應。
但是這幾家本土公司究竟是誰?我們或許能從媒體報道中窺見一二。
第一家疑似供貨商出今朝今年一月份出現。一月二十二日,路透援引知情人士消息稱,特斯拉已與天津力神簽署初步協議,為其上海工廠供應電池。但是特斯拉第一時間發出澄清:特斯拉與天津力神沒有簽訂任何類型的協議,只是收到了天津力神的報價,但沒有進行進一步解決。
三月第二家疑似供應商露頭。三月十一日,美國《汽車新聞》曝出,特斯拉與寧德時代進行商談,計劃向其采購電池。隨后,寧德時代公布通告稱,其未與特斯拉公司達成合作意向,未簽署任何商務協議。
特斯拉的合作伙伴究竟會是誰?
半年后,第三家潛在供應商浮出水面。當地時間八月二十三日,彭博社援引消息人士的話報道稱,特斯拉已同意從LG化學購買電池,并將其用于上海工廠加工的Model3汽車。
LG化學與特斯拉發生聯系,這已經不是第一次。早在2016年Model3公布之初,特斯拉就有意拓展電池供貨商。曾有韓國媒體報道,特斯拉與另外3家Model3潛在的電池供應商展開談判,分別是LG化學、三星和SK集團。顯然,最終這三家都未能進入供應鏈。
不過,LG化學與特斯拉仿佛早有默契。2018年七月十八日,LG化學宣布向我國南京工廠追加投資20億美元,目標在2023年底實現32GWh/年的產能規模。2019年一月十日,LG化學宣布向南京工廠再次追加1.2萬億韓元(10.7億美元),依據投資協議,將有6000億韓元用于圓柱形電池的加工。
雖然兩家尚未公布官方表明,但是坊間認定LG化學的產能是為特斯拉而建。
LG化學早已打入特斯拉供應鏈。在2018年Q2的特斯拉財報會議上,馬斯克就透露了囿于21700電池的產能地獄,特斯拉能源墻Powerpall正在使用LG化學供應的電池。
既然有過合作,再次合作也就順理成章。
但是特斯拉拓展供應商的腳步并未停止。今年十一月五日,彭博社再次傳出消息稱,特斯拉和寧德時代已經達成初步協議,最早從2020年開始,為國產特斯拉電動車供應電池。同時,雙方還商討了在全球范圍內開展合作的話題。
這也是媒體第二次傳出寧德時代為特斯拉供貨,恐怕并非空穴來風。
2
特斯拉我國供應猜想
得到特斯拉,不止于特斯拉。
得到特斯拉的訂單,面子里子都有了。關于上市公司來講,得到特斯拉的品牌加持,推動幾個漲停板不成問題;與此同時,其他車企的訂單也會像雪花一樣飛來,不愁銷量不足,只愁產能不夠。
日前,松下方面已明確,沒有為特斯拉在我國建設一座電池廠的計劃。松下在我國也沒有21700的產線。也就是說,松下基本不會大規模配套國產Model3以及將來的ModelY。
依據現有信息,特斯拉我國的供應商大概率在LG化學和寧德時代中萌生。基于此,我們對兩家公司對特斯拉的供貨做三種情景的假設,來測算對動力鋰離子電池公司的影響。
第一種情景,LG化學獲得特斯拉我國獨家供貨權;第二種情況,寧德時代獲得獨家供貨權。那么,誰能拿下獨家供貨權,并且特斯拉順利達產,誰就是全球動力鋰離子電池出貨量排名第一,這一點幾乎沒有懸念。
不過,前兩種可能性并不大,因為馬斯克已經明確表達了,拓展幾家本土供應商的意愿。他不愿再受獨家供應商的牽制。
那么,第三種情況,LG化學和寧德時代共同供貨的可能性比較高。倘若按兩家平分特斯拉需求來算的話,到2021年,兩家公司可能分別從特斯拉獲得17.5GWh的電池需訂單。那就要比較兩家其他訂單了,目前來看寧德時代占優,但從多家研究機構的調研來看,LG化學獲得更多將來訂單。
國產特斯拉三種配套情景預測
3
三雄爭霸
從目前的格局來看,新任動力鋰離子電池的霸主很可能在松下、LG化學和寧德時代當中萌生。
松下:能量密度領先,專注圓柱
松下的特點是技術領先、儲備深厚。在我國市場最為關注的電池能量密度方面,《電動車觀察家》通過與業內人士及相關公開資料知道到,松下的NCA18650電池最高單體能量密度達245Wh/kg;2017年量產配套特斯拉Model3的21700電池,單體能量密度更達到260Wh/kg,是當時市場中能量密度最高的電池。
三巨頭電芯能量密度比較
資料來源:依據公開資料整理
據業內人士透露,目前松下圓柱電池單體的能量密度已經超過300Wh/kg。
松下不僅擅長圓柱電池,在方形電池上的研發起步也很早,但由于緊要資金都用在對特斯拉的電池供應上,導致已研發的方形電池產品,遲遲不能量產,目前的加工規模仍舊很小。
在成本方面,松下的優點也很分明。2018年瑞士銀行報告顯示,松下21700型圓柱形鋰電池以成本111美元/kWh,成為動力鋰離子電池四大巨頭(另外三家為LG化學、三星SDI和寧德時代)中,成本最低的公司。
三巨頭成本
資料來源:UBS
不過,UBS這一報告沒有得到寧德時代認可。寧德時代認為,UBS的報告的成本估算辦法是錯誤的。
松下自2017年開始加大方形產線建設,2018年三月我國大連工廠投產,方形產能約5GWh,緊要用于我國客戶和北美客戶。2019年一月與豐田成立合資公司,緊要負責研發加工方形電池。松下計劃在日本Himeji基地投建方形電池產線,預計2020年投產,通過規模化降低方形電池的加工成本。
公開資料顯示,松下2019年的產能為49GWh(其中特斯拉專屬產能35GWh)。依據Bloomberg預測,2鋰電池廠家020年松下動力鋰離子電池產能將達到52GWh。
寧德時代:新科出貨量冠軍,方形居多寧德時代與其他兩大巨頭相比,德時代成本和能量密度表現并不突出,其優點更多體今朝出貨量上。2018年,寧德時代是全球出貨量冠軍。
目前,寧德時代緊要配套國內主流車企,已經為上汽、吉利、宇通、北汽、廣汽等品牌車企,以及蔚來、威馬、小鵬等新興車企配套動力鋰離子電池產品。依據整車出廠合格證數據,今年1-十月份,寧德時代共裝機23.80GWh,累計裝機占比超過51%,在國內市場占有率上絕對領先。
在電池封裝方面,寧德時代是方鉅大鋰電形電池絕對霸主,在國內供應基本都是方形,也有少量軟包供應給東風日產和戴姆勒。
除此以外,寧德時代還在努力拓展海外市場,重點是歐洲。寧德時代將為寶馬、大眾、戴姆勒、捷豹路虎、PSA等全球知名車企配套。
寧德時代的產能頗為緊張,一直在積極拓展。目前寧德時代在國內有福建寧德、青海西寧、江蘇溧陽三個加工基地。據知道,寧德是最大的基地,西寧基地規模相對較小鋰電池,溧陽基地產能正在逐漸爬坡。
國外方面,寧德時代在德國圖林根州埃爾福特市設立電池加工基地,以及智能制造技術研發中心。德國加工基地將分兩期建設,計劃于2021年投產,預計將有7GWh產能,2022年后將達14GWh的產能。
寧德時代產能規劃
資料來源:電動車觀察家依據公開資料整理
目前,LG化學正利用其對化學品和材料學的研究,來推動產品性能提升和成本降低,在保證電池性能的前提下實現成本的最小化。
LG化學另一大特點是專利多。LG化學的專利和商標保有數量一直在全球同類公司前列,并且始終處于不斷攀升的狀態。安信證券數據,截至2018年,LG化學一共有約55000項知識產權,其中電池占比最高,達40%左右。專利涵蓋塑性體、SAP、偏光板、儲能電池和三元材料等多方面。眾多的專利保護將是LG化學在將來鋰電池行業中的核心競爭力。
LG化學還在積極布局下一代技術。下一代電芯將采用新型的加工工藝:層壓工藝。據知道,層壓工藝相較堆疊工藝加工更為簡化,能夠縮短電芯的單產時間,提升效率。目前,LG在這種工藝方面具有獨家專利。
LG化學自動化率高于國內公司。LG化學多采用日韓先進設備,本身具備高穩定性和高精度,同時通過產線設計使得電芯及模組的加工自動化率達到85%以上,對電池產品的一致性和良品率有一定的保障。而當前國內緊要電池公司的自動化率約60%,惟有寧德時代達到83%的高水平。
LG化學也最不缺市場。依據安信證券數據,與LG化學合作的公司就有15家,其中韓國本土車企為現代、起亞,代表車型有索納塔K5;其他國際車企有通用、福特、沃爾沃等,代表車型有雪佛蘭Volt、凱迪拉克ELR、福特Focus、沃爾沃S60L,擁有約6500億元人民幣(合110萬億韓元)的訂單。
雖然配套的車企數量不少,但是大多產品銷量甚微。不過,隨著配套國產特斯拉,以及大眾MEB的放量,LG化學的出貨量有望快速增長。
歐洲車企電池供應情況
資料來源:依據公開資料整理
安信證券預測,2019-2021年歐洲動力鋰離子電池需求將分別達24.9GWh、40.7GWh和70.8GWh,產業鏈供應商將緊要由LG化學和寧德時代主導,其中寧德時代的占比將在15%20%。
2016年以來,LG化學動力鋰離子電池產能呈現加速提升態勢,2018年超過20GWh,2020年有望增至110GWh。其中,波蘭工廠和南京工廠將是產能擴張的主力,分別對應增長空間最為大的歐洲市場和我國市場。
依據LG化學公布的5年規劃,2024年,其銷售額將達到31.6萬億韓元(約合267億美元)。為了實現這個的目標,LG化學還依據將來每年度動力鋰離子電池每千瓦時的價格,估算對應的鋰電池銷量。
按照每千瓦時的價格,2024年的電池總銷售額可能是:每千瓦時150美元,對應銷售量為178GWh;每千瓦時125美元,對應銷售量為214GWh;每千瓦時100美元,對應銷售量為267GWh;每千瓦時75美元,對應銷售量356GWh。
此前,LG化學宣布,純電動車電池的產能,預計到2019年底將確保為70GWh,到2020年底將確保為100GWh。2020年計劃緊要在波蘭和我國推進張大產能。東吳證券預測,到2020年,LG化學加工的60%以上的電池將為歐洲供應,30%為包括我國和韓國在內的亞洲供應,剩下的為美國供應。將來鋰電池,LG化學將考慮包括與整車廠設立合資公司在內的選項來張大產能。
從產能來看,松下與LG化學和寧德時代相比,已經有所落后。而LG化學和寧德時代倘若能夠鎖定對特斯拉的供貨,動力鋰離子電池出貨量冠亞軍的位置,非二者莫屬。
4
KingMaker也想自立為王
另一個動力鋰離子電池潛在巨頭或許即將出現。
特斯拉將要進入動力鋰離子電池市場。動力鋰離子電池的短板,或許已經讓馬斯克無法忍受。
2019年二月五日,特斯拉宣布以2.18億美元溢價55%收購了Maxwell。Maxwell是業界知名的超級電容器制造商。據知道,兩家公司早在多年前就已經開始探討合作的可能性。
Maxwell方面聲稱,它的專利電極可以使能量密度超過300Wh/kg,并預測它可以達到500Wh/kg。
Maxwell電池樣品
相關資料顯示,使用了干電極技術的相同電池單元在1500次充放電循環之后仍舊能夠保證90%的容量,而且穩定;成本方面,與現有技術的濕電極相比,能夠降低10%-20%。
十月六日,又有消息稱,特斯拉悄悄收購了總部位于加拿大的電池制造和工程公司HibarSystems。該公司此前剛推出完整的高速鋰電池制造系統。
此外,據知道,特斯拉還和加拿大JeffDahn專家組達成一項研究協議,針對電池產能及密度的提升共同展開研究。特斯拉還計劃在美國加利福尼亞州建設一條新的電池加工線,目前正在針對該加工線的設計人員、分解師、探測人員等核心崗位展開招聘。
可以看到,特斯拉自建電池廠的計劃已經基本就緒。
倘若特斯拉能夠實現電池的完全自主供應,將有哪些情況?
CleanTechnica預測稱,到2022年,特斯拉全球交付量將達到80萬輛;到2025年將超過120萬輛。
特斯拉倘若在實現動力鋰離子電池完全自供,動力鋰離子電池出貨量將達到56GWh;到2025年將超過84GWh。憑借這一出貨量,特斯拉可能做不到第一,但或許能夠擠進全球前三甲。
特斯拉完全自主供應電池,這一極端情況或許短時間內不會實現。但是一旦特斯拉實現電池自產,其對外電池需求必然會逐步減少。可見,要保住市場份額,動力鋰離子電池公司向外擴展的步伐,是一刻都不能停止的。
東莞市鉅大電子有限公司成立于2002年,總部位于我國廣東省東莞市南城區高盛科技園,是一家為全球用戶在移動電源、儲能電源、動力電源和備用電源的個性化需求,供應特種鋰電系統定制化方案和產品的國家級高新技術公司。
聲明: 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網,如有侵權請聯系刪除