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證券時(shí)報(bào)記者 梅雙
作為新能源汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源,電池的重要性不言自明。按照封裝方式,動(dòng)力電池有方形、圓柱、軟包等不同形態(tài)。兩年多前,特斯拉在“電池日”上描繪了4680大圓柱電池的藍(lán)圖,如今,這一電池受到更多整車(chē)廠的青睞。
在4680產(chǎn)業(yè)化破曉之際,頭部電池廠加速布局,產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也忙著攻克量產(chǎn)痛點(diǎn)。“我們有和其他客戶在談,不少主機(jī)廠對(duì)4680電池是感興趣的?!盇股一家電池制造商工作人員告訴證券時(shí)報(bào)·e公司記者,從安全性和經(jīng)濟(jì)性上考慮,大圓柱電池是一個(gè)比較好的技術(shù)發(fā)展方向,公司在接洽的造車(chē)新勢(shì)力和傳統(tǒng)車(chē)企都比較多。
隨著4680電池逐步量產(chǎn),裝機(jī)率有望提升。有受訪業(yè)內(nèi)人士對(duì)記者表示,4680電池是特斯拉降價(jià)的底氣之一。不過(guò),目前良品率以及焊接、干法電極等關(guān)鍵技術(shù)仍制約著其大規(guī)模量產(chǎn)。當(dāng)前,4680電池或率先在中高端車(chē)型上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,待電池材料和工藝平價(jià)化后,市場(chǎng)份額將進(jìn)一步提升。
拼搶大圓柱賽道
所謂4680大圓柱電池,即直徑為46毫米,高度為80毫米的電池。根據(jù)特斯拉公布的數(shù)據(jù),相較于特斯拉2170小圓柱電池,4680的能量容量是其5倍,續(xù)航里程增加約16%。
今年以來(lái),整車(chē)廠和電池廠關(guān)于大圓柱電池的投資布局屢見(jiàn)不鮮。1月14日,特斯拉宣布將投資超過(guò)36億美元擴(kuò)建內(nèi)華達(dá)州的超級(jí)工廠,并將新建兩座工廠,其中一座即為4680電池工廠,新電池工廠規(guī)劃年產(chǎn)能達(dá)100GWh。
1月28日,比克電池官微發(fā)布消息稱(chēng),計(jì)劃總投資130億元,在江蘇常州建設(shè)電池生產(chǎn)基地,項(xiàng)目涵蓋30GWh大圓柱電池產(chǎn)線及研發(fā)中心。若以每輛新能源車(chē)搭載50KWh電量計(jì)算,上述產(chǎn)能可配套約60萬(wàn)輛新能源車(chē)。
億緯鋰能也在近日披露的投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表中表示,目前,公司的大圓柱電池中試線已交付幾十萬(wàn)支電池,優(yōu)率也得到有效提升,其量產(chǎn)的生產(chǎn)線已經(jīng)建好,目前正在進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)驗(yàn)證。
種種跡象預(yù)示著大圓柱賽道的逐漸火熱。“4680屬于車(chē)規(guī)級(jí)圓柱電池,更適合電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用?!?真鋰研究首席分析師墨柯告訴記者,相對(duì)來(lái)說(shuō),4680尺寸更大,電池包的電芯數(shù)量會(huì)因此大大減少,從而更好管理;80毫米的高度也更適合底盤(pán),利于集成在底盤(pán)上的電池包的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。同時(shí),4680一致性、安全性較好,有利于高能量密度技術(shù)的應(yīng)用等。因此,4680一經(jīng)推出,就受到越來(lái)越多整車(chē)廠、電池廠的重視。
“像特斯拉、寶馬等公司都在走大圓柱的方向,我們對(duì)大圓柱的未來(lái)發(fā)展還是很有信心的?!币粍?dòng)力電池制造商工作人員對(duì)記者稱(chēng),公司看重大圓柱電池還有經(jīng)濟(jì)性的考慮,大圓柱能量密度高,降成本空間大?!肮疽L(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的話,肯定要做好成本的把控?!鄙鲜龉ぷ魅藛T表示,雖然大圓柱的技術(shù)門(mén)檻不低,但行業(yè)已經(jīng)有所競(jìng)爭(zhēng),都希望能早點(diǎn)布局,在技術(shù)上占據(jù)制高點(diǎn)。
鑫欏資訊分析師程玲表示,4680電池從材料體系和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上為適配快充做出了相應(yīng)方案,如硅基、無(wú)極耳設(shè)計(jì)等,具備快充優(yōu)勢(shì)?!拔磥?lái)鋰電市場(chǎng)產(chǎn)品性價(jià)比為王,4680電池產(chǎn)業(yè)規(guī)?;蟪杀居型禄?0%左右?!?程玲認(rèn)為,總體而言,4680電池做到了性能與成本兼顧,未來(lái)極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
被視作降本“大殺器”
值得一提的是,自特斯拉在中國(guó)市場(chǎng)大幅降價(jià)后,4680電池也受到了更高的關(guān)注度。有市場(chǎng)人士對(duì)記者表示,特斯拉降價(jià)的籌碼除了自身較高的毛利率,還有兩大利器,一個(gè)是一體化壓鑄,一個(gè)是4680電池。
4680為何被視作特斯拉降價(jià)的“大殺器”?墨柯分析,4680尺寸大,鋼殼外包裝材料的使用就會(huì)少很多,能夠節(jié)約成本。另外,4680電池能明顯提升電池的生產(chǎn)效率,從而降低生產(chǎn)成本。
“比如,特斯拉當(dāng)年生產(chǎn)18650時(shí),每分鐘250支的輸出,相當(dāng)于每分鐘生產(chǎn)750Ah電芯,現(xiàn)在生產(chǎn)4680,每分鐘據(jù)說(shuō)有100支的輸出,相當(dāng)于每分鐘生產(chǎn)3000Ah電芯,效率提升了4倍,對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)成本雖然不能說(shuō)會(huì)等比例下降,但肯定能降不少。” 墨柯表示,特斯拉所謂的生產(chǎn)成本下降應(yīng)該也包括電池包的生產(chǎn),4680能夠極大簡(jiǎn)化電池包的結(jié)構(gòu),從而節(jié)省了很多成本。
不止特斯拉,蔚來(lái)、理想、小鵬等造車(chē)新勢(shì)力也都有意加入使用46系列大圓柱電池的陣營(yíng)。在應(yīng)用車(chē)型方面,比克電池副總裁樊文光去年曾表示,當(dāng)下動(dòng)力電池市場(chǎng)形成了方殼/刀片、軟包、圓柱三種形態(tài)三分天下的局面,各方面的性能優(yōu)勢(shì)決定了大圓柱動(dòng)力電池是未來(lái)5~10年內(nèi)中高端電動(dòng)車(chē)的最優(yōu)解。
對(duì)于大圓柱電池的應(yīng)用車(chē)型,程玲認(rèn)為,目前仍將是中高端車(chē)型會(huì)先使用?!安还苁且恍┬滦筒牧系?,還是干電極工藝目前均為行業(yè)較為前沿的產(chǎn)品或工藝,成本均較高,因此,階段性市場(chǎng)的培育將從中高端市場(chǎng)開(kāi)始?!?程玲對(duì)記者表示。
根據(jù)中金公司預(yù)測(cè),2023年將成為4680電池爆發(fā)元年,全球4680電池裝機(jī)量有望超20GWh,2024年將超100GWh。東北證券則預(yù)計(jì),2025年全球46系列大圓柱電池裝機(jī)量有望達(dá)到255GWh,全球市場(chǎng)滲透率可提至20%。
“個(gè)人認(rèn)為4680在純電動(dòng)乘用車(chē)領(lǐng)域中低高端車(chē)型其實(shí)都可以應(yīng)用?!?墨柯表示,目前部分電池廠對(duì)于4680的生產(chǎn)還處于準(zhǔn)備跟進(jìn)階段,可能生產(chǎn)成本會(huì)偏高一些,隨著電池技術(shù)的日益成熟,未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品選擇4680。
產(chǎn)業(yè)技術(shù)難點(diǎn)待解
集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身,大圓柱的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程卻沒(méi)有想象中那么順利?!?680采用無(wú)極耳設(shè)計(jì),圍繞電池的切割和激光焊接等工藝環(huán)節(jié)變化較大,工藝的復(fù)雜性較高,對(duì)于設(shè)備的精度和效率都提出了更高的要求?!币患忆囯娫O(shè)備制造企業(yè)相關(guān)人士告訴記者,4680生產(chǎn)都是設(shè)備先行,4680的量產(chǎn)對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō)是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。
“我們都是根據(jù)客戶的具體需求來(lái)定制設(shè)備。一方面,設(shè)備的投資比較高,價(jià)值量很大,另一方面,電池設(shè)備有很多是有技術(shù)難度的?!鄙鲜銎髽I(yè)人士稱(chēng),設(shè)備的先進(jìn)性主要體現(xiàn)在效率和良品率上,目前良品率在90%以上,最新的數(shù)據(jù)可能達(dá)95%左右。至于供貨客戶的信息,上述人士表示公司與很多客戶都簽了保密協(xié)議,向誰(shuí)供貨都屬于“核心的機(jī)密”。
程玲認(rèn)為,雖然4680電池目前工藝仍不成熟,產(chǎn)品的成品率不高;為保證安全性,材料體系在實(shí)際使用也與最初的設(shè)計(jì)做出妥協(xié),目前大規(guī)模生產(chǎn)仍欠火候,但是產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)均在積極推進(jìn)和改善工藝。
當(dāng)然,大圓柱電池從材料、設(shè)備到工藝技術(shù)等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的機(jī)會(huì)是不可忽視的。招商證券一份研報(bào)指出,4680高安全性天然適配高能量密度體系,高鎳+硅基應(yīng)用空間打開(kāi);新型導(dǎo)電劑材料碳納米管抑制硅膨脹,顯著加劇高鎳和硅基材料的導(dǎo)電性能和機(jī)械性能;結(jié)構(gòu)件方面,具備圓柱結(jié)構(gòu)件工藝積累以及易拉罐式生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)將受益。
有業(yè)內(nèi)人士表示,預(yù)計(jì)特斯拉在電池創(chuàng)新方面會(huì)繼續(xù)發(fā)揮示范作用及技術(shù)外溢的效用,推動(dòng)電池行業(yè)向4680技術(shù)升級(jí)。此外,4680電池量產(chǎn)跑通后,整個(gè)供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈將擴(kuò)散,車(chē)企將尋找成本更低,效率更高、響應(yīng)更快的供應(yīng)商來(lái)支撐量產(chǎn)、擴(kuò)產(chǎn)。
由爭(zhēng)產(chǎn)能向爭(zhēng)技術(shù)過(guò)渡
在4680電池大有異軍突起之勢(shì)時(shí),其他電池形態(tài)的技術(shù)發(fā)展也在快速推進(jìn)。市場(chǎng)普遍認(rèn)為,雖然目前方形電池是國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池的主流形態(tài),但不同電池形態(tài)各有優(yōu)劣。
出于滿足不同市場(chǎng)需求,以及提供能量密度和高安全性電池的追求,各電池廠商紛紛加碼研究新技術(shù)。鈉離子電池、固態(tài)電池、半固態(tài)電池……一時(shí)間,動(dòng)力電池新名詞層出不窮。
“大家對(duì)于新技術(shù)的關(guān)注還是基于目前鋰電產(chǎn)品存在的一些痛點(diǎn),如快充,長(zhǎng)續(xù)航,安全性,高低溫性能,高性價(jià)比等,這些促使行業(yè)不斷突破和創(chuàng)新,尋找更優(yōu)的解決方案?!背塘釋?duì)記者表示,動(dòng)力電池新技術(shù)之間會(huì)存在替代,但不是“消滅”。隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓寬以及需求市場(chǎng)細(xì)分,不同的產(chǎn)品將有不同的生存空間,未來(lái)將會(huì)是多元共存的局面。例如,鈉電池將在對(duì)成本要求更高的儲(chǔ)能、兩輪車(chē)、低端動(dòng)力等市場(chǎng)有較大潛力,固態(tài)電池目前仍是萌芽階段,但隨著產(chǎn)業(yè)化程度的不斷提升,在動(dòng)力電池市場(chǎng)的空間將逐步被打開(kāi)。
“現(xiàn)在的市場(chǎng)和前兩年不一樣了,之前大家做電池行業(yè)更多是關(guān)注量,先把量做起來(lái),不斷擴(kuò)產(chǎn)能,可以說(shuō)只要擴(kuò)產(chǎn)快就有錢(qián)掙?,F(xiàn)在產(chǎn)能都上來(lái)了,大家更關(guān)心供給的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,關(guān)心成本和品質(zhì)問(wèn)題?!币晃粍?dòng)力電池行業(yè)人士對(duì)記者表示,電池行業(yè)已由“卷”產(chǎn)能過(guò)渡到“卷”技術(shù)了。
墨柯同樣認(rèn)為,有眾多新技術(shù)的出現(xiàn)是一件好事,這意味著市場(chǎng)有更多的選擇。至于不同技術(shù)路線能否并存,也還是要交由市場(chǎng)決定。比如,在鋰離子電池技術(shù)大行其道的今天,被視為落后的鉛酸電池技術(shù)依然有用武之地,市場(chǎng)規(guī)模依然還不算小??偠灾?,誰(shuí)更符合市場(chǎng)的需要,誰(shuí)就能發(fā)展得更快。
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