三元软包“出走半生归来”,能(néng)否引领动力電(diàn)池变革?
站在浪潮前的人,才能(néng)最先上岸。
中國(guó)已经成為(wèi)全球最大新(xīn)能(néng)源汽車(chē)市场,且高增長(cháng)态势持续,乘联会已将今年的销量预期提升至600万辆以上。在“金九银十”的汽車(chē)销售旺季带动下,汽車(chē)产业链各环节纷纷迎来市场红利。
被视為(wèi)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)“心脏”的动力電(diàn)池领域,市场增速亮眼。今年上半年,全國(guó)锂离子電(diàn)池产量超过280GWh,同比增長(cháng)150%,全行业收入突破4800亿元。
另一方面,对于动力電(diàn)池材料體(tǐ)系、電(diàn)池形态、制造工艺的争论又(yòu)尚未有(yǒu)定论。宁德时代、比亚迪、中航锂電(diàn)、國(guó)轩高科(kē)、孚能(néng)科(kē)技等动力電(diàn)池厂商(shāng)纷纷布局前沿技术,深入研发探索,力求站在技术迭代的浪尖。
聚焦科(kē)研成果,9月19日,美國(guó)哈佛大學(xué)科(kē)學(xué)家為(wèi)電(diàn)动汽車(chē)开发了新(xīn)型固态锂金属電(diàn)池,该電(diàn)池有(yǒu)望实现3分(fēn)钟内完全充電(diàn),可(kě)持续使用(yòng)20年,并且在生命周期内可(kě)循环超过1万次。
固态锂金属電(diàn)池的优点,恰恰抓住了新(xīn)能(néng)源汽車(chē)续航不足、充電(diàn)时间过長(cháng)等痛点。固态電(diàn)池领域越来越多(duō)的技术突破,是否会改变动力電(diàn)池行业现有(yǒu)“游戏规则”?
材料之争:磷酸铁锂電(diàn)池占阶段性优势
当下广為(wèi)使用(yòng)的锂离子动力電(diàn)池,采用(yòng)液态電(diàn)解质,负极主要是石墨,正在向硅碳化发展。
在动力電(diàn)池材料體(tǐ)系的路線(xiàn)之争中,因正极材料不同,有(yǒu)三元锂電(diàn)池和磷酸铁锂電(diàn)池两种最主流的技术路線(xiàn)。
中國(guó)汽車(chē)动力電(diàn)池产业创新(xīn)联盟数据显示,2021年,三元電(diàn)池和磷酸铁锂電(diàn)池的装車(chē)量占总装車(chē)量比例超过99%。
2017年到2019年,在新(xīn)能(néng)源政策补贴下,凭借耐低温、能(néng)量密度高等优势,三元锂電(diàn)池一度主导着动力電(diàn)池市场。
國(guó)内动力電(diàn)池供应商(shāng)中,宁德时代、中创新(xīn)航、孚能(néng)科(kē)技等企业均生产销售三元锂電(diàn)池。其中,孚能(néng)科(kē)技更是一直专注于三元软包電(diàn)池的研发和落地。
2020年第一季度,三元锂電(diàn)池的市占率提升至76%,有(yǒu)一家独大的趋势。
然而,一个问题不容忽视,三元锂電(diàn)池正极材料由镍、钴、锰(铝)等元素组成,成本高于磷酸铁制造的磷酸铁锂電(diàn)池正极。
随着2020年下半年上游大宗商(shāng)品价格暴涨,整車(chē)厂成本端的压力与日俱增,三元锂電(diàn)池成本问题凸显。根据华安证券2021年初的研报,磷酸铁锂的使用(yòng)成本约為(wèi)0.08元/Wh,相比三元正极材料可(kě)以节省0.15—0.21元/Wh,对应降低成本65%至72%。
来源:生意社
整車(chē)厂出于成本考虑,转向磷酸铁锂電(diàn)池是大势所趋。
中汽协发布的最新(xīn)数据显示,2022年1-8月,三元電(diàn)池累计装車(chē)量66.0GWh,占总装車(chē)量40.7%,累计同比增長(cháng)61.1%;磷酸铁锂電(diàn)池累计装車(chē)量95.9GWh,占总装車(chē)量59.2%,累计同比增長(cháng)172.2%。
磷酸铁锂電(diàn)池在装車(chē)量和市场增速两个方面,都已经反超三元锂電(diàn)池。
9月23日,中國(guó)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)发展高层论坛(2022)上,比亚迪股份董事長(cháng)王传福也提出,要坚持磷酸铁锂作為(wèi)动力電(diàn)池的正确路線(xiàn)。
可(kě)以预见,短时间内,磷酸铁锂電(diàn)池会继续主导中國(guó)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)大部分(fēn)市场。
看起来,动力電(diàn)池材料之争胜负已定。
然而,磷酸铁锂電(diàn)池不耐低温、能(néng)量密度低、续航差的客观事实下,三元材料仍然有(yǒu)自己的独特魅力。
动力電(diàn)池对高能(néng)量密度的電(diàn)池材料的追求不会止步。2021年11月,工信部相关文(wén)件提出,新(xīn)建设的动力電(diàn)池项目,能(néng)量型动力電(diàn)池项目单體(tǐ)能(néng)量密度应≥180Wh/kg,電(diàn)池组能(néng)量密度应≥120Wh/kg。
在高端電(diàn)动車(chē)领域,成本问题相对于中低端市场较小(xiǎo),且高端車(chē)型对续航里程的要求更高。逐渐让出中低端汽車(chē)市场的三元锂電(diàn)池,向高端市场突破的空间广阔。
孚能(néng)科(kē)技2022年二季度实现了单季度盈利,在手订单饱满,持续扩产计划,佐证了三元電(diàn)池仍然在市场占据一席之地。
与此同时,不仅占据高端市场优势,三元锂電(diàn)池还将迎来双碳浪潮下的新(xīn)机会。
乾坤未定:三元锂電(diàn)池的“星辰大海”
随着新(xīn)能(néng)源汽車(chē)行业的快速发展,动力電(diàn)池产销量急剧上升。
同时,随着时间推移,退役动力電(diàn)池市场规模也必然持续扩大。7月,2022世界动力電(diàn)池大会发布了新(xīn)能(néng)源汽車(chē)动力電(diàn)池“退役”预测研究成果:未来5年动力電(diàn)池平均每年退役16万吨,预计到2026年累计退役超过92.6万吨。
和石油不一样的地方在于,动力電(diàn)池里面大部分(fēn)材料都是可(kě)以重复利用(yòng)的。
双碳目标下,探索动力電(diàn)池回收技术,从而提升電(diàn)池金属原料的循环利用(yòng),对缓解对源头矿产资源的依赖、减少环境污染意义重大。
另一方面,電(diàn)池回收还有(yǒu)助于電(diàn)池厂商(shāng)提升企业经济效益,这是一条靠“双碳”挣钱的道路。
近期,锂矿价格再度超出了市场预期,澳洲Pilbara锂精矿第九次拍卖最终成交价6988美元/吨,再一次刷新(xīn)历史记录。
锂的价格上涨,让所有(yǒu)动力電(diàn)池回收价值都不断上行。加大整个动力電(diàn)池體(tǐ)系的内循环,能(néng)帮助企业在不降低规模的情况下实现低碳发展。
同时,在锂离子電(diàn)池主要两种體(tǐ)系中,因為(wèi)磷酸铁锂中很(hěn)多(duō)元素并不值钱,而镍、钴回收价值比较高,三元锂電(diàn)池比磷酸铁锂電(diàn)池的回收价值更大。
对此,相关动力電(diàn)池生产企业的反应相当积极。
9月9日,孚能(néng)科(kē)技在2022孚能(néng)科(kē)技战略及新(xīn)品发布会上宣布:孚能(néng)科(kē)技历时10余年开发和验证了锂電(diàn)池的直接回收技术,可(kě)保留正极材料的晶體(tǐ)结构并再次利用(yòng),进一步降低成本和能(néng)耗,并将材料利用(yòng)率提升至99%以上。
该公司还宣称,根据美國(guó)第三方实验室数据,掺入25%直接回收的正极材料制成的電(diàn)芯与全新(xīn)正极材料制成的電(diàn)芯,在性能(néng)表现上无明显差异。
松果财经了解到,从技术上角度来讲,目前动力電(diàn)池回收三大工艺均已成熟。
同时,据工信部透露,中國(guó)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)动力電(diàn)池回收利用(yòng)體(tǐ)系正在逐步完善,截至8月底,设立了10235个回收服務(wù)网点。
随着工信部强化标准引领支撑,孚能(néng)科(kē)技等電(diàn)池厂家纷纷下场加强電(diàn)池回收利用(yòng),三元锂電(diàn)池的成本问题有(yǒu)望改善,其耐低温、能(néng)量密度高等优势必将日益凸显。
目前,除了孚能(néng)科(kē)技,已经有(yǒu)其他(tā)产业链上企业选择专注三元锂電(diàn)池领域。比如,今年6月,“钴茅”华友钴业终止了磷酸铁锂材料领域的布局,表示将进一步集中优势资源,聚焦锂電(diàn)三元材料产业链。
这一切变化的背后,其实暗示着三元锂電(diàn)池,尤其是三元软包電(diàn)池,站在了新(xīn)时代的浪潮前。
风口浪尖:固态锂金属電(diàn)池落地?
在传统锂電(diàn)池领域二分(fēn)天下的同时,固态電(diàn)池也在悄悄崛起。
固态電(diàn)池主要是指应用(yòng)固态電(diàn)解液的電(diàn)池,其具备安全性更高、工作温度范围更宽、能(néng)量密度可(kě)更高等优点。
以锂金属作為(wèi)负极材料,固态電(diàn)池商(shāng)业化落地的时间节点在当下逐渐清晰。
据中研普华研究报告显示,随着市场的逐步成熟和技术的稳定,预计2025-2030年固态電(diàn)池市场出货量将以59.4%的年复合增長(cháng)快速发展,到2030年出货量将超过250GKh。
最近,Adden Energy宣布,已获得哈佛大學(xué)技术发展办公室授予的独家技术许可(kě),用(yòng)于推进新(xīn)型固态锂金属電(diàn)池技术的商(shāng)业化,其目标是将電(diàn)池缩小(xiǎo)為(wèi)手掌大小(xiǎo)的“软包電(diàn)池”,其组件封装在铝涂层薄膜中。
中國(guó)電(diàn)池企业也加大了固态锂電(diàn)池方面的研究布局。根据公开资料,孚能(néng)科(kē)技计划330Wh/kg的半固态電(diàn)池,2025年前量产;國(guó)轩高科(kē)预计将于今年底小(xiǎo)批量装車(chē)三元半固态電(diàn)池,单體(tǐ)能(néng)量密度达360Wh/kg。
事实上,固态電(diàn)池、半固态電(diàn)池量产加速落地也具备必然性。
一方面,車(chē)企和消费者对动力電(diàn)池的性能(néng)要求不断提高,推动電(diàn)池技术迭代加速。固态電(diàn)解质的不可(kě)燃烧性可(kě)以解决锂電(diàn)池的安全问题,且能(néng)量密度遠(yuǎn)高于液态電(diàn)池。
另一方面,宁德时代和比亚迪要稳固龙头地位,引领行业进步;而二三線(xiàn)动力電(diàn)池厂商(shāng)希望“弯道超車(chē)”扩大市场份额,厂家纷纷发力新(xīn)技术研发。
在激烈的市场竞争中,路線(xiàn)正确意义非凡。比亚迪董事長(cháng)兼总裁王传福曾表示,電(diàn)池的投入问题在于技术路線(xiàn),三元还是磷酸铁、圆柱还是方形,走错方向可(kě)能(néng)导致100亿元打水漂,还会浪费三年时间。
松果财经了解到,固态锂電(diàn)池的正极材料體(tǐ)系以三元材料為(wèi)主,软包形态则是业内公认适配形态。
这对于部分(fēn)走在“阳光大道”上的企业来说,无疑是一个好消息。比如,孚能(néng)科(kē)技、國(guó)轩高科(kē)、赣锋锂业、辉能(néng)科(kē)技、清陶能(néng)源等,提前布局半固态或者固态電(diàn)池的公司。
其中,孚能(néng)科(kē)技董事長(cháng)王瑀表示:“未来固态電(diàn)池技术完全成熟了,我们可(kě)以马上推向市场。”
毫无疑问,续航長(cháng)、充電(diàn)时间短、安全性高等优点会让固态電(diàn)池成為(wèi)动力電(diàn)池关键技术趋势,最适配的三元软包路線(xiàn)也将迎来新(xīn)的春天。
问题是,新(xīn)的变革中,中國(guó)電(diàn)池厂商(shāng)们能(néng)否继续站在舞台中央?
来源:松果财经