新能源Leander: [關注] | 寧德時代IPO不為人知的背後 新書搶購|《電動汽車動力電池系統...

電動汽車動力電池系統知識一次看個夠!——《電動汽車動力電池系統安全分析與設計》內容摘選完全版!

在傳統汽車市場,發動機是傳統汽車的心臟,繼發動機、變速箱之後,在中國寄望「換道超車」的新能源汽車領域,動力電池是電動汽車的心臟,得電池者得市場,所以我們能夠在中國本土的動力電池廠商們身上,看到一絲希望……

(NEV節能與新能源汽車雜誌,微信號ID:gh_637c783a8915)刊發了題為《助寧德時代IPO拉開了行業洗牌大幕》的文章,引發了新能源汽車動力電池行業「嘩然」。然而寧德時代只是時代前台的表演者,在幕後,工信部驅虎助力中國新能源汽車動力電池市場,演繹了一場屬於中外新能源汽車產業鏈背後的恩恩怨怨,構成了動力電池的中外企業的慘烈 「廝殺」,呈現出一章又一章戲劇化的情節。

01

工信部驅虎!

1、日本電池全面衰退下的太極虎崛起

眾所周知,鋰離子電池產業從90年代初誕生以來,至今也才30餘年的歷史。人們日常生活中所用到的鋰電池,主要涉及兩大產業:以手機電腦等為代表的3C消費類電子產品,以電動車為代表的新能源汽車。

回看鋰離子電池行業過往的發展歷程,不難發現,鋰電池技術原理由美國人古迪納夫(Goodenough)提出,最先實現商業化的卻是日本的索尼。90年代,索尼率先推出圓柱形的18650鋰電池,18650日成為業界標準——18代表直徑18毫米,65代表長度65毫米,0則是形象的圓柱。但沉迷於消費電子黑科技的索尼日後先後玩死了自己的PC業務,玩殘了手機,消費電子產品要用到的鋰電池,也被索尼在去年出手給了村田。鋰電池的開宗立派者,失去了在動力電池市場上競技的話語權。

作為日系力量的AESC——僅僅為日產聆風提供動力電池的供應商,行業地位岌岌可危。然而,松下的存在,使得日系勢力依然佔據動力電池的金字塔尖。

松下因為與特斯拉的合作,穩坐電動車動力電池第一供應商位置,與特斯拉共同打造的由7000餘節18650電芯構成的動力系統,驚艷了電動車市場,也開闢了圓柱形鋰電池組成包這一流派。

▲松下18650電芯

松下的王座不是一天鑄就的。2009年,松下收購三洋電機,而後者當時在全球鋰電池市場份額居首。收購之後,松下獲得了三洋的市場,也獲得了後者在功率型鋰電池上的技術積累。能獲得特斯拉的訂單,體量是一方面,另一方面,松下扮演了推動鋰電池技術進步的先驅角色。在特斯拉Model S/X系列車型上,松下率先使用了非主流的鎳鈷鋁酸鋰(NCA)三元材料,在國內動力電池企業只能將18650電芯的容量做到2200mAh的時候,把電芯的容量提升到了3100mAh——體積一樣,能量多了近一半。

這還不算完。在特斯拉Model 3將採用的21700電芯上,松下還使用了碳硅負極,即在傳統的石墨負極中加入了10%的硅,而硅的理論能量密度,是石墨的10倍左右。這樣,整體電芯的電量又進一步提升。因為松下出色的動力電池技術,在續航能力上,特斯拉無出其右。作為回報,特斯拉接近十萬台的電動車年出貨量也成就了松下。

然而,當特斯拉想要大規模生產平民級電動車Model 3時,松下電芯的產能卻成了瓶頸。這個問題一方面推動了特斯拉超級電池工廠Gigafactory的誕生,另一方面,則是埃隆馬斯克面見了松下的競爭對手三星與LG。雖然最終結果是馬斯克沒有選擇背叛,而代價是松下投資特斯拉2.3億美元,並許下最大投資額為16億美元的承諾。

在日本電池產業沒落的同時,而韓國的三星與LG,一展其在電子製造方面的傳統強勢,從日本學來電池技術後化為己用,並成功地佔領著市場。早已滲入北美電動車市場的漢西力量,以雪佛蘭使用三星SDI提供動力電池的Volt就曾是通用力推的一代產品和LG攜手克萊斯勒Pacifica插電混動車的為代表。三星、LG也分別於寶馬、賓士簽達成動力電池的供貨協議,也佔據歐洲市場。

三星、LG在特斯拉這兒沒有實質性進展後。2015年10月,三星和LG一周內相繼在西安和南京落成的兩家工廠,吹響了韓系勢力攻佔中國市場的集結號,拿下體量巨大的中國市場,成為韓國動力電池行業戰勝日本力的量厚望。將這個行業的市場競爭格局,從日本企業一家獨大,到後來日韓「雙雄爭霸」局面,改寫成中日韓「三足鼎立」的局面。

2、太極虎入華

2015年10月22日,西安高新區畢原三路一處工廠中人頭攢動,三星(SDI)環新動力電池公司在此竣工。5天之後,LG在南京的動力電池工廠落成。

兩個竣工儀式現場,都出現國內車廠的高管。為了與韓國的兩大動力電池巨頭交好,以便拿到更多高質量的韓國技術動力電池,一解國產電動車「動力之痛」, 飽受電動車體驗不佳困擾的車企一把手們,紛紛前來捧場。

國際動力電池產業當前公認的三強有松下、三星、LG(其中或許本應有索尼的位置,但索尼已經掉隊)。三星與LG的動力電池即便性能不如松下那般極致,在能量密度、一致性、循環壽命上仍高出國產動力電池一截。而在華工廠的竣工,將使得其動力電池的價格也能夠大幅下降。如此一來,韓系動力電池將在性能、成本的關鍵指標上都優於國產動力電池。一時間,韓系動力電池將壟斷中國市場的聲音甚囂塵上。

事實也確實如此,SDI、LG在華工廠竣工後,來自國內車廠的訂單雪片般飛來,不論是轎車,還是商用車。截至2015年,國內出貨量前十五的客車企業有六家與三星SDI和LG達成了初步供貨協議,佔了中國客車市場的三分之一。

太極虎入華了!中國還沒長大的動力電池產業該怎麼驅虎?

但韓國人顯然低估了中國渴望依靠新能源車在全球汽車產業中翻身做主的決心和在中國本土的動力電池廠商們身上,給予的那一絲希望,也低估了在「有形手」大力揮舞的中國市場,一切都可能改變。

3、工信部驅虎

韓國的動力電池在中國市場上攻城略地時,國內政府、專家們還在糾結動力電池究竟是大電池還是並聯小電池,國內企業還無法決定應該選擇哪個技術方向。受一些政策定調影響,國內的主流是考慮發展安全性好的磷酸鐵鋰電池,當時有國內權威方面的觀點考慮,國外在三元鋰技術上已經領先太多,發展國外不甚重視的磷酸鐵鋰,有望彎道超車。因此萬向集團不遠萬里收購了美國的A123,以獲得後者在磷酸鐵鋰電池上先進的專利技術。但在施行後發現磷酸鐵鋰電池能量密度低的先天缺陷,無法滿足電動車續航里要求,最終被現實給否決了。

▲a123生產的電芯

另一方面,中國動力電池企業一片混亂,不具備競爭力。新能源車市場的一片火熱,催生了國內大量的玩家入局,很多都是看到政策補貼,主要是一些拿著中央項目的,地方政府扶持的,與車企掛靠的,想立個山頭掙一筆為目的。而大財閥的三星與LG,則是整合完畢的巨艦,超大體量帶來的規模與技術優勢武裝出了它們的堅船利炮,中國企業根本沒其相抗衡技術。

面對韓系電池的殺入,國產動力電池開始尷尬迎戰。被時代的風口浪尖推至台前的寧德時代,算是難得的新生力量,但抵抗行業整體被韓系電池壓制的現實。期間,寧德時代曾列出了三星與LG在華工廠的持續虧損作為引證,站出來質疑三星與LG用低價打壓國產動力電池廠商。

韓國電子製造業屢試不爽的三板斧:學習引進日、美技術——政府全力支持建立技術、價格優勢——財閥勢力攻下全球市場,先是劈碎了日本的內存製造,又將日本的面板製造劈得岌岌可危。在韓國已經建立優勢的行業中,中國的內存製造尚無拿出手的成就,面板行業保住了一個京東方。如今,斧子劈到了中國的動力電池上。

而動力電池產業作為未來汽車的心臟,戰略意義不言而喻,中國只能應戰!

2016年6月20日,工信部發布符合《汽車動力蓄電池行業規範條件》(下簡稱《規範條件》)企業名錄。而這一名錄直接與《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》(下簡稱《推薦目錄》)掛鉤。使用了符合《規範條件》企業動力電池的新能源車,才能登上《推薦目錄》,獲得中國政府提供的新能源補貼。車廠在選擇動力電池供應商的時候,必然需要考慮如何拿到高額補貼。而三星與LG在華動力電池公司都未能入該名錄。這樣一來,中國政府相當於間接為國內的動力電池創造價格優勢。

形成價格優勢只是其一。更重要的是,對沒有登上《推薦目錄》的新能源車產品,有無法上市銷售的風險,儘管沒有被官方證實,當時多名車企高管曾公開發聲表示擔心。致使國內車廠開始轉向國內動力電池供應商。後來的事實是兩個文件的聯動關係被中止,有不少新能源車搭載了未進入《規範條件》的動力電池,也進入了2016年第4批《推薦名錄》。這也讓一些整車廠與韓系動力電池合作又抱有了希望。但值得注意的是,進入了2016年第4批《推薦名錄》的新能源車,用的都是國產電池。

使車廠們更加堅定」支持國貨「信念的故事發生在去年末。12月稍早時候,工信部發布了第5批目錄里共有498款車型,但這一目錄很快被刪除。並於12月29日,工信部公示了《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄(第5批)》,共包括95戶企業的493個車型。

而在這些變動的車型中,悉數應用了外資電池。其中就有三星環新西安電池工廠,為陝汽集團的所配套的電池的陝汽牌電動廂式運輸車。而最富戲劇性的上汽榮威eRX5。eRX5曾經登上第4批《推薦目錄》,當時eRX5使用的是上汽旗下捷新新能源生產的動力電池。而申請第5批目錄的eRX5,使用了所謂「南京樂金」的動力電池,正是產於LG在南京的南京樂金化學新能源電池有限公司。

經此一役,國內整車廠也都應該知道,韓系動力電池是條摸不得的高壓線,國產動力電池企業獲得了喘氣機會。

隨著時間的前行,2017年2月底,中韓關係正處於最敏感時期。3月底,北汽與SKI在北京的合資工廠宣布停產。2013年底,SKI與北京汽車集團、北京電子控股有限責任公司在中國成立了合資公司,命名為北京電控愛思開科技有限公司(下稱BESK),BESK電池包生產工廠就建在北京亦庄,為北汽旗下新能源車型提供電池配套。其首期工程的總投資超過1.5億元,於2014年6月底正式投產。其年產能為12,000單元電池包。項目計劃總投資10億,建設10萬單元電池包。公司註冊資本3.5億元,SKI所持股份佔40%,由北汽集團董事長徐和誼擔任董事長。相較於大張旗鼓的三星與LG,同樣是韓國企業的SKI一直在悶聲發財。

三星SDI在中國的命運:時間回到2017年2月8日,與三星在西安的工廠一樣主營業務為動力電池的SDI天津電池工廠炸了。

這次爆炸,昭示了三星乃至韓國動力電池企業在華業務的崩塌。

同樣是在三月,LG的南京工廠被傳產線已閑置多時,將轉讓給上汽。三星西安動力電池工廠也被傳已閑置數月,原計劃6億美元的投資縮水產能擴建計劃中止。

2017年10月,三星SDI天津工廠兩家中資股東天津中環電子信息集團有限公司及天津經濟技術開發區國有資產經營公司宣布從SDI天津撤資。雙方共計轉讓30%股權,而轉讓價格,僅僅比其參股時,高了百來萬。此時的三星SDI天津工廠已經負債8億元。

一年之間,歷史的行程陡然生變,寄望佔領中國市場的韓系動力電池,在政策面前節攻城不成慘然敗退。而選的技術方向最符合群眾需求,技術儲備最豐厚的寧德時代則抓住了機遇,獲得了認可。

02

寧德時代的崛起

今年忙著上市的寧德時代真得完全「開掛」了,上汽、長安、寶馬、賓士等多家汽車製造商紛紛相中了這家來自福建的動力電池行業巨頭。甚至還有消息稱,屢屢被曝出造車傳聞的科技公司蘋果,正與寧德時代進行一項基於保密協議的項目合作,共同開發動力電池。11月10日,中國證監會網站對外發布寧德時代創業板首次公開發行股票招股說明書顯示,寧德時代新能源科技股份有限公司擬募集資金131.2億元,用於擴大產能並開發下一代電池。業內推算,寧德時代募資後市值約為1300億元。

一家動力電池企業緣何受到資本市場的高度認可?看寧德時代是怎樣崛起?

中國布局電動汽車的整車企業多數都與寧德時代有不同形式的合作。

6月8日,上汽集團和寧德時代共同出資成立的時代上汽動力電池有限公司(時代上汽)和上汽時代動力電池系統有限公司(上汽時代)正式完成註冊。時代上汽註冊資本20億元,主要從事鋰離子電池、鋰聚合物電池等的開發、生產和銷售及售後服務;上汽時代註冊資本3億元,主要從事動力電池系統的開發、生產及銷售。

11月1日,長安汽車發布公告稱,擬以收購鎮江德茂海潤股權投資基金合夥企業(有限合夥)基金份額的方式投資寧德時代。長安汽車以5.19億元,間接持有了寧德時代0.39%的股份。截至目前,寧德時代與上汽、長安、東風、北汽、吉利、蔚來、宇通、福田、湖南中車等本土車企建立了戰略合作關係,而且也是寶馬、大眾、PSA等跨國車企的動力電池供應商。前述證券分析師稱,寧德時代的前五大客戶訂單集中度已從90%以上降至60%,且乘用車配套率逐步提升。

寧德時代風生水起源於與寶馬的合作。通過這次合作,寧德時代成為寶馬集團在大中華地區惟一一家動力電池供應商,也是國內首家成功進入跨國車企供應商體系的動力電池企業,並藉此進一步提升了技術水平。中國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍曾公開表示:「目前,寧德時代是國內發展比較穩定的動力電池供應商,其技術及產品質量優勢明顯。」

當然,時勢造英雄,寧德時代的快速發展離不開電動汽車推廣熱潮這一豐厚的土壤。2014年,我國新能源汽車銷量為7.48萬輛,2016年這一數字已增至50.7萬輛。

中國將推行「雙積分」政策,歐洲多個國家提出了傳統燃油車停售時間表,種種跡象表明電動汽車的發展將快馬加鞭。動力電池屬電動汽車的核心技術,寧德時代又身處全球最大的電動汽車市場,該公司恐怕想低調也難掩光芒。

據寧德時代官網披露,其產量連年翻倍增長。2014年,寧德時代動力電池產量為0.273GWh;2015年這一數字升至2.43GWh,同比增長近8倍;2016年,產量增至6.8GWh,同比增長約180%,奠定了其國內動力電池巨頭的地位。今年一季度,寧德時代供貨量達328245kWh,市場份額為26%,而同期比亞迪的市場佔有率是17%。最新數據顯示,今年前9個月,寧德時代電池出貨量全球第二、中國第一。

「短短6年時間,寧德時代就做到了我國動力電池的『排頭兵』,顯然屬於新能源汽車行業的優質資源。」河南環宇賽爾新能源科技有限公司常務副總經理韓光鑫對寧德時代的成功在接受相關媒體採訪時表示:第一,寧德時代吸收了1999年註冊成立的新能源科技有限公司(ATL,其消費類軟包鋰電池已做到全球第一,市場份額接近50%。2011年,ATL創始人曾毓群進行二次創業,將汽車動力部門剝離,在家鄉福建寧德成立寧德時代)的鋰電池製造技術和品質管理經驗;第二,寧德時代的產品、市場策略與政策導向相吻合,磷酸鐵鋰電池與三元鋰電並列並行,很好地解決了目前新能源汽車市場對安全性和高能量比的需求;第三,寧德時代在研發投入方面持續發力,整體研發投入佔比高(今年一季度已突破10%),處於行業較高水平。

此外,寧德時代承擔了工信部、科技部、發改委、財政部的多項重大動力電池技術課題,據稱2020年350Wh/kg的鋰電系統能量密度目標將依靠以寧德時代為首的龍頭企業來實現。截至今年9月,寧德時代及其子公司共擁有813項境內專利及13項境外專利,涵蓋了材料、電芯設計、電池組、電池包、儲能系統等領域。

韓光鑫還認為:「當前是新能源汽車行業搶佔優質資源的關鍵時候,具備戰略眼光的整車企業當然會看好這些優質資源,並願意與之合作。」

今年以來,國軒高科出資1000萬元參與北汽新能源B輪融資,國軒高科全資子公司合肥國軒擬與比亞迪等企業設立合資公司、布局三元正極材料……事實上,寧德時代所處的動力電池行業已拉開整合的序幕。

從格局演變看,動力電池市場行業集中度逐年提升。劉彥龍對記者說,2016年,比亞迪、寧德時代、沃特瑪、國軒高科、天津力神前五大動力電池企業的合計市場佔有率已高達近70%。其中,寧德時代和比亞迪兩家的市場佔有率達到46%。

但在部分業內人士看來,目前新能源汽車市場更多源於政策推動,動力電池行業格局仍處在變化之中。韓光鑫也曾對媒體記者表示:「儘管目前優質資源被搶佔的差不多了,但隨著技術不斷進步,2020年前後仍將有眾多機會出現。」

劉彥龍秘書長也認為,一旦政策發生變化或者新技術出現,動力電池的市場格局還有可能發生較大變化。「今年,三元鋰電池發展較快,之前是磷酸鐵鋰電池的市場形勢更好。無論如何,動力電池企業必須提前布局,等新政策推出、市場機會出現後再動手可能就晚了。」他說。

動力電池是新能源汽車的心臟,和新能源汽車未來發展密不可分,產業在積極推動發展新能源汽車的同時,必然會加大對動力電池的資本投入、技術研發、政策支持等保障。政策的變化、技術發展、商業模式的創新以及抓住和整車企業不同需求的合作……我們相信,這些才是寧德時代獲得這樣成績的關鍵。

來源:中國汽車時報網、汽車人、網路

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