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新能源造车生死竞速:得电池者得天下

来源:原创    更新时间:2021-06-27 08:37:34    编辑:星谷下载    浏览:141

           

电动汽车创业火热。下场造车的,大多是真正的“有钱人”。李斌、何小鹏、李想,在造车之前,都已经实现了财富自由。他们把公司总部,建在了北京、上海、广州等一线城市。

然而,这些身家过亿的董事长们,不约而同跑去东南沿海的一个小城市——宁德,排队要电池。这是他们和动力电池巨头宁德时代合作的方式。

很长一段时间里,宁德时代的电池都供不应求。“大家最后发现电动车的核心一定是电池。” 理想汽车董事长李想在两年前感慨。

两年后的今天,这个局面并没有发生太大改变。占据电动车近四成成本、造车最核心的零部件——动力电池,依然短缺,而且还演变成了“电池荒”。

蔚来汽车董事长李斌在今年3月说,相比芯片,今年二季度电池供应会是最大的瓶颈。电池和芯片会限制其每个月的新车交付量在7500辆左右,这个影响会一直持续到7月。今年3月到5月,蔚来的新车交付量分别是7257台、7102台、6711台。

小鹏汽车董事长何小鹏,甚至被媒体曝出为了顺利拿货,本人在宁德时代蹲守了一个星期。过去3个月,小鹏每个月能交付5000多台新车。

电池短缺,很大程度上是因为上游的电池供应商产能不足。5月下旬,锂电池供应商蔚蓝锂芯、亿纬锂能、容百科技先后透露,电池订单旺盛,公司现有场地及产线已满负荷运转,仍不能满足主机厂的电池需求。

跟“芯片荒”类似,“电池荒”爆发的背景,是去年电动汽车行业大爆发,销量暴增,整个产业链低估了这一波庞大的市场需求,供应商出现产能瓶颈。而生产线的建设投产往往耗时数年,远水解不了近渴。

对于造车企业而言,电池的重要性不言而喻。它决定了一辆电动汽车的动力性能、续航时间、安全性(是否会自燃),以及成本结构。提到电动汽车,过去车主吐槽最多的续航跳水、自燃等问题,都是跟电池有关。

为了解决这个大问题,新造车行业在过去十来年发动了一场电池战争,因为技术路线不同,玩家们自动划分为磷酸铁锂和三元锂两大阵营。与此同时,以固态电池为代表的更前沿的技术也在同步研发中,宁德时代还宣称将在今年7月发布钠离子电池。

如今,整车厂也在陆续加入这场角逐。特斯拉、大众、比亚迪等车企,自建电池厂或自研电池,让这场战争变得更为复杂。

这场有关电动汽车未来的战争,在不断演进中,终点都是为了寻找更好的电池解决方案。

和时间赛跑

今年1月下旬,上海闵行区,一位特斯拉车主开着刚买一个月的Model 3,在开进地库时感觉车辆有异样,停车一看,车头居然开始冒烟。不一会,这辆特斯拉开始起火,然后烧得只剩下车架。

好在车主跑得快,没有被困车内。事后特斯拉回应,自燃原因是车底的高压电池,遭到撞击后引发电芯短路。

自燃是很多电动汽车的一大安全隐患。而大部分自燃的原因,都是因为电池。

不只是特斯拉。去年10月,威马汽车因为电池问题,连续“烧”了三辆EX5,导致不得不召回1282辆电动车,免费更换动力电池包。另一造车新势力理想汽车,也发生过自燃事故。

电池就像是电动汽车的“命门”,直接关系到驾驶员的人身安全。

国家市场监督管理总局在去年5月发布政策,强制性要求从2021年1月1日起,当车辆的电池电芯发生短路,导致热失控时,电池系统需要保证车辆乘员有5分钟逃生时间,其间电池不能起火爆炸。

           

开电动车,一旦自燃,车主就要“和时间赛跑”。这是为了延长逃生时间的赛跑。

在电动汽车产业界,过去最重视的另一件事情,是延长续航时间,这是另一场赛跑。

一辆只能跑一百多公里的电动车,相比燃油车难言有竞争力。所以过去电池厂一直在提升续航里程上下功夫,而中国对电动汽车的补贴门槛,设置了300公里续航的标准线。如今随着各大新造车企业把续航里程提升至500公里以上,里程焦虑得到缓解。

电池产能,也是和时间赛跑。

车企们急切想要推出更多车型,卖出更多新车,快速抢占市场,但电池供应跟不上,有了订单也白搭。车卖爆了,但电池没了。

如今愈演愈烈的“电池荒”,其实已经困扰行业多年。特斯拉的电池供应一直不足,从2018年7月开始,电池短缺一直制约特斯拉Model 3产量增长。2020年,特斯拉在电池日上宣布要自研电池,但这款被命名为“4680”的大圆柱电池并未迅速投入使用,导致Cybertruck、Roadster 2、Semi等车型多次跳票。

降低电池价格,更是和时间赛跑。

直到现在,电池依旧是一辆电动汽车成本最高的零部件。电池的成本,很大程度上决定了电动汽车的成本,以及终端的售卖价格,进一步决定了电动汽车相比燃油车是否具备市场竞争力。新造车行业的创业者们,通常会把一个愿景挂在嘴边——推动电动汽车和燃油车平价。但这个愿景得以实现的前提,是电池的价格足够便宜。

宁德时代创始人曾毓群4月时预计,到2025年,无补贴的电动车初购成本将与燃油车相当。具体指标是电池价格下降到100美元(约647元人民币)/KWh。从2018到2020年,宁德时代的电池售价,已经从1150元/KWh降到了890元/KWh。但是,这距离目标依然还很远。

而现在,因为上游原材料涨价,这一进程可能要被延缓。

以上这四场“赛跑”的结果,决定了动力电池产业的发展速度和规模。而为了从“赛跑”中胜出,电池生产商们使出浑身解数,这一场历时十余年之久的产业战争,也由此打响。

寻找“全能冠军”

电池生产商、电动车整车厂,都在全力寻找动力电池的“全能冠军”。这位“冠军”需要同时满足以下四大条件:高性能(包括高续航、稳定)、安全、成本低、能量产。

围绕这几大要素,全球的动力电池玩家们,自动划分成两大技术流派——磷酸铁锂、三元锂。这是目前主流的、占据绝对市场份额的车载动力电池。

这两种电池各有优劣。三元锂离子电池(以下简称“三元电池”)最大的优势是能量密度高,续航里程长,所以在过去几年电动车企疯狂追求高续航的背景下,三元电池异军突起。三元电池的弱项,是安全性相对较差,过去很多电动汽车自燃事故,所用电池都是三元。

磷酸铁锂电池的强弱项,跟三元电池正好相反。

磷酸铁锂电池的能量密度不如三元,续航相对较差,之前很多车主吐槽,一到冬天降温,搭载磷酸铁锂电池的电动车,掉电非常严重。但它的强项,是安全性较好,性能稳定,使用寿命较长。

根据新能源汽车国家大数据联盟发布的报告,2019年5月到8月,发现新能源汽车安全事故79起,涉及车辆96辆,从动力电池类型看,使用三元电池的事故车辆占比86%,磷酸铁锂电池只占7%。

这是一个让人非常矛盾的局面。动力电池的续航和安全,二者不可兼得。

造成以上差异最核心的原因,在于电池正极材料的不同。

磷酸铁锂和三元锂,都属于锂电池。锂电池主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分构成。正极材料尤为关键,它直接影响电池的储电量、能量密度和续航里程。

三元电池正极材料使用钴和镍等金属,这极大提高了电池能量密度,而磷酸铁锂电池中不含有这两种金属材料。现在,提升电池能量密度最主要的方式,就是提升金属镍的含量。比如宁德时代很有名的811电池,镍的比例占到80%,而特斯拉使用的一款松下电池,这一比例更是高达90%。

但钴和镍都是有限的金属资源。随着电动汽车的迅速普及,市场对钴和镍的需求急剧增加,导致其价格飞涨。

由于原材料不同,造成了这两款电池另一个非常重要的差异——价格。按照过去几年的行业经验,磷酸铁锂的成本比三元电池大约低15%。按现在原材料涨价的势头来看,这个差距短期似乎还有扩大趋势。

前几年,车企追求高续航,国家补贴也侧重高续航,导致三元电池的市占率不断攀升。但随着技术进步,现在电动车很轻易就能达到500公里以上续航,里程焦虑得到缓解,过去两年频繁出现的电动车自燃事故,把安全提高到更高的维度。同时,电动车对降低成本的需求越来越强。

在性能、安全、成本这三大因素的综合作用下,磷酸铁锂和三元电池的市占率此消彼长。

不论是产量、销量,还是装车量,前几年都是三元电池牢牢占据上风。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,2019年,在中国市场,三元电池的产量和装车量都占比65%,远超磷酸铁锂电池。

但是到了2020年,三元电池的产量和装车量占比分别降至58%、61%。2021年前5个月,三元电池的产量占比降至49.6%,而磷酸铁锂电池产量占比升至50.3%,首次超过三元电池。

           

去年下半年,特斯拉国产Model 3换用宁德时代的磷酸铁锂电池后,价格降至25万元以下。另外有消息称,特斯拉国产Model Y或计划7月推出磷酸铁锂电池车型。小鹏也在今年上半年首次推出了搭载磷酸铁锂电池的车型。

然而,不论是三元电池,还是磷酸铁锂电池,目前都还存在弱项,都不一定是终极的电池解决方案。更多的技术方案也在不停尝试中。比亚迪研发出能量密度更高的刀片电池,拓展了磷酸铁锂的想象空间。广汽埃安发布弹匣电池系统,号称要“重新定义三元锂电池安全标准”。

另外,业内寄予厚望的固态电池,被视为未来的主流方向之一,很多电池厂和主机厂都在研发中。还有,今年5月宁德时代称将于7月前后发布钠电池,这为动力电池提供了另一种可能。

电池行业一直在寻找“全能冠军”,这是推动技术进步的重要动力。

谁是大赢家?

时至今日,“全能冠军”尚未出现,但在这场电池竞赛中,有一些创业公司顺势站上风口。

最大的赢家当属宁德时代。在中国,宁德时代是当之无愧的动力电池龙头。今年5月的最后一天,宁德时代股价上涨,市值突破1万亿元,成为创业板首个万亿市值公司。按市值计,这家电池厂商超过中国所有车企,更是超过蔚来、小鹏、理想三家新势力的市值之和。

这样巨大的反差下,有人感慨,现在的造车潮跟曾经的淘金热一样,挖矿的比不上卖铲子的,车企给电池厂打工。

事实的确如此。2020年宁德时代收入503亿元,而蔚来、小鹏、理想三家新势力加起来也才316亿元。论盈利能力,造车三势力更是没法跟宁德时代比,2020年宁德时代净利润55.83亿元,而三势力至今还是亏损。

在中国的动力电池江湖,宁德时代并非一开始就是王者,最早的王者其实是比亚迪。

比亚迪擅长磷酸铁锂,宁德时代擅长三元,这两家公司是完全不同的技术路线。2016年以前,磷酸铁锂是动力电池的主流方案,2016年市占率高达六成。比亚迪因此称王,成为中国的车载动力电池一哥。

2015年开始,电动汽车乘用车市场爆发,能量密度更高的三元电池受到青睐。后来国家干脆直接将电池系统能量密度作为考核标准,鼓励高续航,并以此来发放补贴。走三元路线的宁德时代迎来了大机会,磷酸铁锂电池的市占率一路被三元反超,比亚迪跌落王座。

这种竞争格局的转换,是由技术路线和时代风口导致的,而宁德时代非常精准吃到了财政补贴,充分享受了政策红利。

2019年下半年开始,财政补贴大幅退坡,国内电动汽车销量下滑。这对宁德时代也造成了一定影响。从2018年到2020年的三年间,宁德时代的收入增速分别是48.1%、54.6%、9.9%,扣除非经常性损益之后的净利润增速却只有31.7%、25.2%、8.9%。净利润的增长赶不上收入的增长。

宁德时代虽是中国电池战争的大赢家,但要坐稳铁王座,也没那么简单。如果我们将视野放在全球范围内,会发现影响电池竞争格局的因素要更为复杂。

日本松下凭借给特斯拉配套电池,最早成为动力电池头部玩家。后来,韩国和中国的电池企业纷纷跟进。随着中国新能源汽车市场的爆发,中国的动力电池实现弯道超车,导致形成全球动力电池市场中、日、韩三分天下的格局。

2015年,日韩企业打进中国内地。韩国三星、韩国LG化学、日本松下等电池巨头纷纷入华。但是在第二年,国家对外资电池企业政策收紧,根据相关政策,装载外资电池的电动汽车无法领取补贴甚至无法上市销售。外资车企不得不在中国当地寻找电池供应商。正是在这种背景下,宁德时代一跃拿下全球动力电池装车量第一的头衔。

但这个格局并不稳固。

随着外资电池的政策限制被放开,另外2020年特斯拉Model 3国产化成功,导致特斯拉的“老朋友”松下和“新朋友”LG化学在中国市场崛起。

中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据显示,2020年之前,我国动力电池企业装车量排名前十中,没有一家外资电池企业。但是在2020年1月,也就是特斯拉Model 3国产化后,松下和LG化学首次挤进前十名单。2020年全年,LG化学排第三,仅次于宁德时代和比亚迪,松下排第六。2021年前5个月,LG化学牢牢占据第三的位置,市占率提升至9.5%,而宁德时代市占率跌落50%以下。

           

这是一场跨越国境的竞争。在市场的急速变幻中,没有任何一个玩家能够躺赢。

新一轮混战开始

新能源汽车行业发展到今天,电池的重要性丝毫没有降低。

为了提前锁定电池产能,保障电池供应,车企的董事长们,除了去电池厂门口蹲点排队,更多玩起了战略捆绑、合纵连横。

成立合资公司是最常见的形式。特斯拉、丰田,都分别与松下成立了电池合资公司;通用、现代、吉利结盟的对象是LG化学;上汽、广汽、一汽、吉利、东风选择了宁德时代。

投资入股是快速结盟的便利手段。2020年5月,大众集团宣布投资约11亿欧元,获得中国动力电池厂商国轩高科26.47%股份,成为第一大股东。国轩高科将向大众在中国市场供应电池。7月,戴姆勒出资9亿元投资孚能科技,未来将获得约3%的股份。7月,本田出资37亿元入股宁德时代,获得1%的股份。宁德时代甚至还投资入股了造车新势力爱驰,爱驰旗下所有车型都采用宁德时代的电池。

通过利益捆绑来控制或锁定电池供应商,最直接的效果是能保障供应。除此之外,控制成本也是另外一个重要的考量。

车企想要以最低的成本生产汽车,就必须将电池成本降下来,为此,一些玩家走上了垂直整合的道路,把触角伸向了产业链最上游,试图控制原材料来降低成本。

           

大众正在尝试对其供应链中的关键部件(例如半导体和锂)施加更多控制,而特斯拉和宝马等竞争对手已经与锂生产商达成了供应协议。大众负责技术的董事会成员Thomas Schmall表示:“80%的电芯成本都是由原材料决定的。因此企业很显然需要更多地参与进来。”

更重要的是,现在有越来越多的整车厂,都开始亲自下场自研电池,试图彻底把电池的设计、研发、生产、供应全部掌控在自己手中。而这会掀起一轮新的混战。

特斯拉已经做出了表率。在去年9月的“电池日”活动上,特斯拉发布了“4680”电池,声称能量密度提升了5倍,功率提高了6倍,续航里程增加了16%,而成本降低了56%。如果这款电池能实现量产,将对已有的电池格局造成冲击。

曾经的中国新能源汽车王者比亚迪也不甘示弱。比亚迪原本是以电池业务起家,去年上半年,比亚迪成立五家“弗迪系”公司,其中有一家就是弗迪电池。跟比亚迪一贯的自产自销不同,弗迪电池还对外开放,接受外部订单,目前已经公开的客户有福特。

大众集团更是野心勃勃。2019年的时候大众发布过一个“三步走”的电池战略,第三步就是要在欧洲生产锂电子电池和固态电池。2021年3月,大众宣布拆分电池业务。

战局变得前所未有的复杂。新老巨头、整车厂和电池供应商、外资和本土玩家,各股势力、各派玩家,全部加入到这场生死竞赛中。他们抱着不同的目的,试图从中分一杯羹。

电池战争,是轰轰烈烈的新造车运动的B面。它不像造车那样刀光剑影,但在暗流涌动之下,火药味一点也不逊色。

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