車東西(公眾號:chedongxi)
文| 肖涵

特斯拉昨(zuo)日發布了新一(yi)代的4680電(dian)池,在續航和(he)成本上都有明顯進步(bu),引起(qi)汽車(che)和(he)科技(ji)圈的熱烈(lie)討論,甚(shen)至還有特斯拉掀起(qi)了新一(yi)輪電(dian)池技(ji)術革(ge)命,要搶電(dian)芯企業飯碗的聲音(yin)。

但事情并沒有這么簡單。

解讀特斯拉電池日核心技術 是創新者還是追隨者?

▲特斯拉電池日活動現場

特斯拉雖然憑借在(zai)自(zi)動駕駛和智(zhi)能座艙領域的強(qiang)勁技術實(shi)力(li)和先發優(you)勢(shi),在(zai)電動車領域戰(zhan)無不勝(sheng),獲得冠軍位置。

但在動力電池領域,其還是一個后來者和追隨者的角色。

不管(guan)是大號電(dian)芯的(de)結構設計(ji),高鎳低鈷、硅基(ji)等材料革新(xin),還是CTC的(de)裝配工(gong)藝,在動(dong)力電(dian)池產業并不是新(xin)鮮,都(dou)是中日韓企業已經(jing)量產,或者正在研(yan)發(fa)中的(de)技術。

與此(ci)同時,發(fa)(fa)布一項(xiang)技(ji)術(shu)跟量產一項(xiang)技(ji)術(shu)完全(quan)不是(shi)一個概念。馬斯克自己在發(fa)(fa)布會上就(jiu)明確表示,量產比研發(fa)(fa)要(yao)難(nan)上超過百倍。

特斯拉雖然秀出了一些技術概念,但在可量產性和領先性上,其實并沒有超過專業的電芯企業。動力電池領域的主角,一定時間內仍然將是寧德時代、松下、LG等龍頭企業。

一、 高鎳低鈷大電池已成共識 電芯企業早已顯出身手

特斯拉昨天(tian)推出的新電(dian)池,第(di)一個變(bian)化是尺(chi)寸升(sheng)級,從2170變(bian)為了(le)4680,幾乎粗了(le)一圈,電(dian)池容量和輸(shu)出功率(lv)都有數倍的提升(sheng)。

這種不斷將電池做大的玩法,在電池行業已多次上演。

松下最開(kai)始(shi)給(gei)特斯(si)拉提供的(de)是1865電芯,隨后升級(ji)至了(le)2170規(gui)格;國內的(de)寧德(de)時代在2016年起也開(kai)始(shi)走(zou)大(da)電芯路線,單(dan)個(ge)電芯容量從(cong)50Ah升級(ji)到(dao)150Ah又到(dao)了(le)300Ah,容量也是不斷翻倍。

解讀特斯拉電池日核心技術 是創新者還是追隨者?

▲特斯拉展示的新(xin)款(kuan)電芯

一(yi)(yi)位動力電(dian)(dian)池技(ji)術專家告訴車東西(xi),電(dian)(dian)池做大確實提(ti)升(sheng)容量(liang)和功率,但也會有一(yi)(yi)系(xi)列難題,比(bi)如(ru)發熱量(liang)加大、卷(juan)繞層增加影(ying)響(xiang)電(dian)(dian)芯一(yi)(yi)致性、電(dian)(dian)流提(ti)升(sheng)影(ying)響(xiang)快充性能和壽(shou)命等(deng)問題。

特斯(si)拉給出的一個解法是(shi)取(qu)消極耳降低內阻。

這一(yi)做法看似新(xin)鮮,但其實電池企業(ye)里已經普遍在用(yong),核心原理是盡可能多(duo)的增加極(ji)(ji)耳(將極(ji)(ji)耳放在圓(yuan)柱(zhu)體(ti)的邊緣而非(fei)中間),當極(ji)(ji)耳數(shu)量多(duo)到(dao)一(yi)定程度,就相當于是沒(mei)有極(ji)(ji)耳了。

解讀特斯拉電池日核心技術 是創新者還是追隨者?

▲特斯拉新款電芯(xin)內部無極耳(er)

只不(bu)過特斯拉將(jiang)其(qi)稱為無(wu)極(ji)耳(er)(er)技(ji)術,而(er)電芯企業將(jiang)其(qi)叫做了全(quan)極(ji)耳(er)(er)技(ji)術(事實也確實如此)。

材料上,特斯拉展示出的正極高鎳低鈷(無鈷)和硅基負極技術不僅是業內共識,甚至已經早已投入量產。

比(bi)如特斯(si)拉(la)Model 3搭(da)載(zai)的(de)松(song)下(xia)2170電芯、寧德時代(dai)2019年量產的(de)NCM811電芯,鎳(nie)與(yu)鈷(gu)的(de)比(bi)例(li)均(jun)是八(ba)比(bi)一(yi),是標(biao)準(zhun)的(de)高(gao)鎳(nie)低鈷(gu)產品。

硅基負(fu)極材料上,中(zhong)科院歐陽明高院士(shi)2019年底就透露(lu),寧德時代的高鎳三元正(zheng)極和硅碳負(fu)極電池(第二代NCM811電芯)的能量密(mi)度已經達到304Wh/kg,并將在(zai)今年投產。

相比之下(xia),特斯(si)拉的新電池目(mu)前還僅僅是處(chu)于研發階段,真正(zheng)量(liang)產至少要等到(dao)2022年左(zuo)右,技術領先性高下(xia)立斷。

二、CTP技術國內已經量產 寧德時代CTC也在路上

特斯拉新(xin)電(dian)池的(de)第(di)二(er)個重點是(shi)要(yao)跟車身結構進行匹配——即直接(jie)將電(dian)芯裝入(ru)車輛底盤(pan)的(de)CTC技術(shu),從而進一(yi)步降(jiang)低(di)電(dian)池組的(de)重量(liang)(也就是(shi)降(jiang)低(di)整(zheng)車重量(liang)),提升(sheng)車輛續航表現(xian),同時還能(neng)節約(yue)成本。

解讀特斯拉電池日核心技術 是創新者還是追隨者?

▲特斯拉新電(dian)芯(xin)可直接裝(zhuang)入底盤

從發布時間上來說,特斯拉這項技術其實是追隨了電池企業的腳步。

比如(ru)寧德時代在2017年(nian)就已經(jing)實(shi)現(xian)了(le)(le)CTC技術的(de)前身——CTP無模組技術的(de)量產,基于CTP技術的(de)磷酸鐵(tie)電池(chi)已經(jing)大量裝車。2019年(nian),其又(you)在三(san)元鋰(li)電池(chi)上(shang)實(shi)現(xian)了(le)(le)CTP技術,并率先在北(bei)汽的(de)乘用車上(shang)實(shi)現(xian)量產搭載。

今年上半年很火的比亞迪刀片電池,也采用的是CTP技術。基于這些技術積累,電芯企業又率先邁入了CTC時代。

在今年(nian)8月份的一場行業論壇上,寧德時代(dai)董事長曾毓(yu)群透露正在與客戶聯合研發CTC技(ji)術,其目(mu)標不(bu)僅僅是(shi)將電芯(xin)集(ji)成到底盤,還會將三電系統,以及DC/DC、OBC等高壓部(bu)件納(na)入進(jin)來,并通(tong)過動力域控(kong)制器優化動力分(fen)配降低能(neng)耗。

基于(yu)這種(zhong)設計,電動車(che)的續航預計可(ke)以達到800~1000公里,并且性能和成本都可(ke)以直接和燃油車(che)叫(jiao)板。

很明顯,特斯拉的CTC技術不僅比寧德時代公布的更晚,其在集成度上其實也并不領先。

電池(chi)和(he)裝配(pei)工藝(yi)之(zhi)外,特斯拉還規劃了一個(ge)磷酸鐵、鎳錳、高鎳電池(chi)同步走(zou)的發(fa)展(zhan)路線(xian),分別對(dui)應入門的乘用車型(xing)/儲(chu)能(neng)設備、長續(xu)航乘用車、商用車/皮(pi)卡。

這種多路線發展的模式,其實也正是國內外車企和電芯企業正在踐行的做法。

比(bi)如(ru)寧德時代就規劃有磷酸鐵、NCM523、NCM523高(gao)壓和NCM811等產品(pin)線,其中磷酸鐵供給成本敏(min)感(gan)的(de)入門(men)車型(xing),比(bi)如(ru)北汽的(de)EU5;811電芯供給寶(bao)馬iX3等高(gao)端車型(xing);523電芯則給中端車型(xing)使用,滿(man)足不同車企的(de)需(xu)求。

三、電池需求將暴增 電芯產能仍在龍頭企業手中

電(dian)動汽車已是未(wei)來(lai)趨勢,中國、美國、歐洲地區電(dian)動車銷量不斷(duan)增長,這(zhe)意(yi)味著對動力電(dian)池的(de)需求也將(jiang)迅速爆發。

按照特斯拉的(de)預估,2030年全球電動汽車(che)需(xu)要的(de)動力電池數量高達10TWh(10000GWh)——現有的(de)電池產能完全是杯水車(che)薪(xin)。

因此特斯拉(la)也將加(jia)大電池(chi)產量來滿足需求,同時(shi)也開始涉(she)足上(shang)游的(de)鋰礦開采、下游的(de)動力電池(chi)回收業(ye)務(wu)。

特斯拉(la)的目標是2022年電(dian)池工廠產能要(yao)達到100GWh,2030年達到3TWh。

且不說2030年的(de)恐(kong)怖數字(zi),僅100GWh的(de)目標就相當夸(kua)張。

2019年全(quan)國動(dong)力電(dian)池裝機(ji)量總計也就剛超過60GWh,特(te)斯拉現(xian)在(zai)只有一座(zuo)電(dian)池工廠(chang),年產能(neng)15GWh,滿足特(te)斯拉自己的(de)需求(qiu)都捉襟(jin)見(jian)肘。2年內再新增85GWh,實現(xian)起來非常(chang)有難度。

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▲特斯拉的電池工廠

事實上,面對未來龐大的動力電池需求,現在也只有一線電芯企業才有實力進行布局。

LG電池(chi)目前在韓國(guo)梧倉、中國(guo)南京、美(mei)國(guo)霍蘭德和波蘭弗羅(luo)茨瓦夫(fu)共有四(si)個(ge)工廠(chang),總產(chan)能70GWh。其最(zui)近兩(liang)年(nian)也不斷對(dui)這些工廠(chang)進行擴(kuo)建(jian),提(ti)升產(chan)能。同(tong)時還與吉利、通用在合資建(jian)廠(chang),規劃了40GWh的產(chan)能,預計最(zui)近一兩(liang)年(nian)能達到110GWh的規模(mo)。

寧德(de)時代財報信息顯示,2019年總(zong)(zong)計擁有58GWh的產(chan)(chan)能,同(tong)時還花費數百億元在(zai)車里灣、湖西、江蘇、四川同(tong)時開建四個生產(chan)(chan)基地,總(zong)(zong)計將新(xin)增97GWh的產(chan)(chan)能。同(tong)時,其還在(zai)歐(ou)洲(zhou)規劃了(le)工廠(chang),幾處(chu)加起來總(zong)(zong)產(chan)(chan)能超(chao)過160GWh。

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▲寧德時代產能擴建項目

寧德時代(dai)和LG是(shi)全球最大的兩(liang)家(jia)動力(li)電池(chi)供應(ying)商(shang)(shang),僅這(zhe)兩(liang)家(jia)的產能(neng)加(jia)起來就超過200GWh,毫無疑問未來幾(ji)年內仍將是(shi)全球動力(li)電池(chi)市場的主要供應(ying)商(shang)(shang)。

保證產能不僅僅是建廠,還需要在上游的礦物開采、下游的電池回收領域進行布局。這方面,龍頭電芯企業顯然走得更快更遠。

寧德時(shi)代(dai)去年(nian)斥資5500萬澳(ao)元(yuan)獲(huo)得了(le)澳(ao)洲(zhou)鋰礦公(gong)(gong)司(si)Pilbara Minerals 8.5%的股份,同(tong)時(shi)還是北(bei)美鋰業(ye)、北(bei)美鎳業(ye)公(gong)(gong)司(si)的股東。2013年(nian)寧德時(shi)代(dai)就已收購廣東邦普開始從(cong)事電池正極材料回收業(ye)務,并與上汽等(deng)多個車企展開合作。

相比之下,特斯拉在今年(nian)才進(jin)入鋰礦開采領域并提出了材料回收技(ji)術,節奏明顯落后(hou)與電(dian)芯企(qi)業。

結語:中國新能源產業不能起大早趕晚集

雖然特(te)斯(si)拉這次沒有發布特(te)別開創性的技術(shu),但(dan)它的入局還是傳遞了一個清晰的信(xin)號(hao),就是以特(te)斯(si)拉正(zheng)在寧德時代、松下、LG等(deng)頭部電池企業開辟的長續航+長壽命+降成(cheng)本(ben)+高(gao)安(an)全綜合技術(shu)路線(xian)上快速追趕。

而國(guo)內此前還在討論究(jiu)竟要不要放棄三元高鎳路(lu)線(xian),回歸磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰(li)的老路(lu)。如果夜郎自(zi)大(da)、固步自(zi)封(feng),就會放棄中國(guo)發展(zhan)新(xin)能源(yuan)產業10多年來(lai)積(ji)累的先發優勢。

特(te)斯(si)拉雖說是(shi)電池(chi)領(ling)域的(de)(de)后來者,追隨者。但如果(guo)它在(zai)未來將新(xin)一代電池(chi)、超(chao)大(da)規模產能(neng)(neng)還有儲能(neng)(neng)領(ling)域的(de)(de)目標全部實現,它就真(zhen)正(zheng)實現了新(xin)能(neng)(neng)源領(ling)域的(de)(de)完整閉環(huan)。

這(zhe)樣一(yi)來,憑借(jie)特(te)斯拉的(de)領先位置,又將讓新能源產業的(de)話(hua)語(yu)權和標(biao)準制定權回到美國手中。

正(zheng)如(ru)寧德時代(dai)董事長曾(ceng)毓群此前演講中(zhong)所言,“中(zhong)國(guo)的新能(neng)源(yuan)產業,不能(neng)起個(ge)大早卻趕個(ge)晚集。”