周路菡
要在市场上胜出,中国企业还需要正视对手,勇于突破自我,通过加强新能源汽车供应链上下游的合作来共同抵御冲击
随着国家政策指向的进一步清晰,越来越多的车企开始上马新能源汽车,动力锂电池市场规模也迎来了快速增长势头。空前火爆的中国动力锂电池市场引得国际巨头纷纷侧目。当前中日韩企业集中了世界动力锂电池的主要技术和产能,日韩企业为了抢占更大的市场份额,纷纷投入大量资金在中国设厂生产。对比之下,中国相关企业技术实力和创新能力还不强,优势产能不足。要在市场上胜出,中国企业还需要正视对手,勇于突破自我,通过加强新能源汽车供应链上下游的合作来共同抵御冲击。
中国成为最大的动力锂电池市场
近年来,中国一直在全力推动电动汽车的发展,随着国家一系列鼓励电动汽车发展的政策相继出台,电动汽车开始大踏步走进普通消费者家中。2015年最后一个月,中国电动汽车的销量突破3.4万辆,同比增加4倍,最终全年以18.8万辆的成绩傲视全球,销量同比大增230%,市场份额也从2014年的0.25%增加到0.8%。目前中国电动汽车销量已经超过美国位居全球第一,挪威、英国、日本、法国、德国位列其后。
很多公司都盯住了这块巨大的蛋糕。目前我国电动汽车已呈现规模化发展趋势,正处于市场导入期向快速成长阶段发展,所以不管是北汽、比亚迪、江淮等最先产销电动汽车的企业,还是一汽、东风、上汽、长安等传统汽车企业,亦或是百度、阿里巴巴、小米、腾讯、乐视等互联网企业,都在投资电动汽车行业。
比如老牌车企长安汽车宣布将在未来十年内投资180亿元用以新能源项目开发,拟投放新能源车型34款,到2025年新能源销量达到200万辆。奇瑞希望2020年新能源汽车销量达到20万辆,而北汽也在近期将2020年的新能源销量目标从此前设定的20万辆提升至40万辆。
电动汽车家族中,无论是插电式混合动力汽车还是纯电动汽车,在其整车的成本中,动力电池系统是占比最大的一块,按照不同的配置,一般占到整车成本的30%—50%,有些甚至超过50%(如特斯拉)。中国这么多的企业在上马电动汽车项目,动力电池就成为一个巨大的市场。而在电动汽车的动力电池中,锂电池由于能量密度高、容量大、无记忆性等优点,得到汽车厂商与电池生产厂商的一致认可,目前各国研发的重点是锂离子电池。所以,电动汽车市场的爆发无疑给了锂电池市场规模增长最大动力。
相关数据也显示中国已经成为全球最大的动力锂电池市场。其中2011年中国电动汽车对锂电池需求量为176.7万kwh,占整个锂电池市场需求比重仅为6.6%,2014年已经增长到1110.2万kwh,4年增长了6倍多。以2015年的增长速率来看,预计2016年中国将以2071万kwh的需求量和22%的市场份额超越智能手机成为锂电池最大细分市场,到2020年中国动力锂电池需求总量将超过6200万kwh。
中日韩集中主要技术和产能
一直以来,全球锂电池产业基本集中在中、日、韩三个国家。目前中、日、韩三国在全球锂电池行业中占据全球95%左右的市场份额,中国占比在27%左右。
从技术上看,日韩企业在三元材料方面的技术积累和产业化深度,明显高出国内一截。
日本的东芝、松下、汤浅GSYUASA、日业制作所,丰田汽车、PEVE(丰田和松下的合资公司)、AESC(日产和 NEC 的合资公司)等企业早在十几年前就成为锂电池产业的佼佼者,目前日本以松下、索尼、汤浅等公司为代表。其中世界上第一个商品锂离子电池就是由日本索尼公司在 1991 年开发成功的,此后锂离子凭借其相对其它电源显著的能源密度优势渐渐成为移动电源领域的主导。作为老牌的日系家电巨头,松下自宣布彻底放弃等离子电视及面板产业后,就开始将锂电池业务作为其核心业务。目前松下已经成为“汽车电池巨头”了。因为松下近几年来一直在为美国特斯拉汽车公司供应锂电池,并正在与特斯拉共同建立一家超级电池工厂,生产电动汽车用锂电池。据悉松下公司对特斯拉的锂电池超级工厂投资首批数百亿日元资金。
另外,PEVE、AESC公司的实力同样不可小觑。据德意志银行调研显示,当前整车企业最愿意合作开发汽车锂电池的的10 家企业中,其中有5家属于日本企业,当中就包括AESC、PEVE、汤浅电池、MAXELL(日立集团)和三洋电机(现隶属于松下集团)。另外几家则是A123 系统公司、EnerDel(Ener1 和德尔福的合资公司)、LG 化学(该公司在美国有子公司 CompactPower)和三星 SDI。这10 家锂离子厂家中并没有我国的锂离子电池厂商,反映了我国锂离子电池厂商的技术和能力还没有得到世界的认可。
韩国企业以三星SDI和LG化学为代表。其中成立于1970年的韩国三星SDI是世界显示器与能源领域领先的制造商。目前三星SDI在世界12个国家拥有10家工厂,1个研发中心,2个销售子公司和其他的分部、子公司及办事处。近年来,三星SDI的电池业务呈现快速增长的态势。其锂电池的出货量一度跃居全球首位。目前三星SDI已经成为全球最大的锂电厂商。
韩国企业最大的优势是在软包、硬壳和圆柱形电池方面都有成熟的技术,如三星SDI的硬壳电池在宝马、奥迪、大众等品牌的新能源汽车得到应用,LG化学的软包电池独树一帜,在能量密度和安全性方面得到通用、福特、现代起亚、雷诺日产等众多车企的认可,LG的18650圆柱电池已经可以做到3.2Ah,而国内企业已量产的较好水平也不过2.6Ah,差距非常明显。
与韩日巨头相比,中国企业数量众多,但规模普遍不大。目前中国动力电池产业主要集中在四大区域,分别是珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津地区,已经合计有近200亿元产业资金投入、近15Gwh年产能以及近100家规模化的动力电池企业。
目前我国动力锂离子电池企业的规模相对日韩的领先企业要小得多,日本的松下、韩国的三星等都属于大企业集团、实力雄厚,在锂离子电池业务规模上也远远大于我国的锂离子电池企业。据统计,中国是年供应量超过100万kwh的企业只有10家,占中国企业总供应量的70.6%,其中前三强比亚迪、天津力神和CATL的供应量虽然都超过了300万kwh,但三者之和仅为1047.3万kwh,不及三星SDI一家。
十二五期间,中国国内企业普遍在磷酸铁锂领域发力,对三元材料认识程度不够,投入明显不足,导致三星SDI和LG化学在三元材料方面占据较大的先发优势,在软包和圆柱形电池方面,国内企业也研究不足,一味在硬壳电池领域扎堆。这些都是目前中国企业正在跨越的门槛。
当然,中国的企业无论在技术还是在规模上,正在积极地追赶。随着新能源汽车市场的爆发式增长,锂电池产业链成为募投最为密集的领域,比亚迪、杉杉股份、德尔家居、大东南、赢合科技等上市公司纷纷定增投入锂电池产业链中。
动力电池路线问题的争议
现在电动汽车成为汽车主流路线的说法正在越来越多地被提及。但是该采用哪种锂电池材料,却成为近期市场热议的焦点。
2015年1月,工信部表示将开展对三元锂电池的风险评估,在评估完成前,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。虽然评估还未出结果,该事件却引发了国内对动力锂电池路线之争的讨论。
根据工信部的意见,电动客车由于载客较多,所以电池安全性至关重要。此次三元锂电池被暂停的理由是三元锂电池材料的能量密度大,存在较大的安全风险,不适用于客车行业。据悉,工信部调查发现,由于电动客车可享受更多的政府补贴,个别企业为了能提前上市,获利政府补贴,就把严重压缩了验证周期的电池产品用到了客车上面,这就为客车的安全埋下了隐患。考虑到磷酸铁锂电池已通过了4-7年以上规范验证,但是三元锂电池在中国只有1-2年的未充分验证,所以工信部认为三元锂电池的安全性与磷酸铁锂电池一定存在着差距。
但是这样的意见让业内产生诸多争议,很多专家指出,电池安全性问题不应单纯以技术路线来区分,此前国内已发生事故的电动客车不都全是三元材料电池,使用其他电池材料的客车也会发生各种问题。因为从安全性角度看,电池安全可分为化学安全、功能安全、机械安全,无论那种技术路线都要解决这三方面的问题。
据悉,锂电池安全性的核心问题是热失控,与磷酸铁锂材料电池的化学性相比,三元材料热失控的温度大概在180-200℃,低于磷酸铁锂电池的500-600℃,这只能说三元材料安全等级需求高于磷酸铁锂电池,但并不表示三元材料就不如磷酸铁锂。三元材料的优势是电池比能量优于磷酸铁锂电池,对车辆、特别是公交客车的轻量化、提高整车能效、降低成本具有积极意义。
也有人更直接地指出,这其中有地方保护主义的嫌疑。因为前几年国内一边倒发展磷酸铁锂电池技术,而日韩企业则一边倒发展锰酸锂和三元电池技术,前者理论上相对安全,技术开发重点是提升能量密度,后者正好相反。但通过全球市场检验后,发现日韩开发的比较成功,而前者在能量密度提升方面进展极为缓慢,且在安全方面并未体现出什么优势。
更有专家指出,按照科技部公布的《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》,明确提出“轿车动力电池的单体比能量2015年底达到200瓦时/公斤,比2010年提高一倍;2020年达到300瓦时/公斤”。根据这样这样的能量标准,磷酸铁锂电池达不到。目前国内较好的动力电池模块的能量密度只有130瓦时/公斤。所以这样的标准也凸显出国内动力电池企业在三元电池的技术上处于落后状态。
笔者翻阅了目前国内车企乘用车采用的锂电池清单,发现国内车企生产的电动乘用车已经纷纷转向使用三元锂电池,包括北汽、比亚迪、江淮等,三元锂电池在纯电动乘用车市场装机量已经超过 77%。相应的供应商也在加速三元锂电池的生产。至于磷酸铁锂电池,则只是越来越多的活跃在电动客车市场。比如目前磷酸铁锂电池的电动大巴装机量占到了 65%,三元锂电池装机量只有 28%左右。
由于目前,大多数国内电池企业扩张的产能都是磷酸铁锂电池,但是技术上又满足不了电动乘用车的要求,所以工信部出台这样的风险评估是不是合理就引起了大家的议论。
其实中国企业目前正在普遍由磷酸铁锂路线转向三元路线,连一直最坚定的比亚迪也是如此,比亚迪的下一款电动汽车产品“宋” 使用的三元锂电池镍钴铝酸锂电池,电池由惠州比亚迪电池有限公司生产。
从理论上来说,无论磷酸铁锂还是三元电池,应用于乘用车和商用车上的设计周期和验证规范都是一致的。现在,工信部暂停受理使用三元锂离子电池纯电动大巴享受免车购税公告目录申报,工信部也正在组织相关专家对三元锂离子电池纯电动大巴的公告申报条件进行深入研讨,并组织行业专家开展三元锂离子电池安全专项课题研究。
中国企业要正视对手,突破自我
在从传统汽车向新能源汽车转型的道路上,中国走的最为激进,规划最为宏大,扶持力度也最大,随之而来的结果是中国在今年已经成为全球第一大电动汽车市场。作为所有新能源汽车的核心部件,电池起着非常关键的作用,并成为行业关注和争夺的焦点。显然,全球锂电池巨头不会放过中国这个最大的市场。
目前三星SDI与LG化学在中国的电池生产基地已经在今年初相继竣工,其中三星SDI在中国的新厂年产动力电池数量足够装配4万辆新能源汽车,LG化学现阶段产能则够满足5万辆新能源汽车的电池供给需求。松下将要兴建的动力锂电池工厂位于大连市东北部,投资额为500亿日元(约4.12亿美元),将生产纯电动和插电式混合动力汽车使用的矩形电池。新工厂将于2017年投产,每年生产的电池可供20万辆新能源汽车使用。
面对强势而来的日韩企业,中国本土的锂电池企业必须抛弃任何片面和狭隘的想法。毕竟在技术和国际化的道路上,国内锂电池企业远远落后于日韩企业。目前除了CATL与宝马等国外车企有部分项目合作之外,国内锂电池企业几乎没有成功走出去的案例,进不了国际主流车企的供应链体系。这导致目前国外车企推出的新能源汽车,基本都采用日韩的锂电池,这对于中国本土锂电池企业建立品牌知名度和品牌价值非常不利。
另外,在电池的集成能力、生产一致性和安全性上,国产电池和跨国企业相比也有很大差距。由于日韩企业采用高度自动化的生产线,因此,产品的一致性和稳定性都远在国内企业之上。相对而言,国内还处在较低的生产水平上。有统计数据显示,尽管在国内涉及动力蓄电池配套生产企业有近200家,但能够进入整车厂供应链的只有比亚迪、力神、国轩、万向、比克等少数几家。所以,随着LG化学、三星SDI、SK、波士顿等国际电池巨头在中国大规模量产,国内动力电池生产企业必然会受到较大冲击。
中国企业现在要做的,不应该是用地方保护主义来规避竞争,而应该用放大镜去研究对手,用显微镜来观察自己,敢于正视对手,勇于突破自我,扬长避短,充分发挥自己的优势。有业内人士指出,要应对竞争,就要尽快建立供应链之间和从研发到产业化的深度协作,才能尽快突破动力电池领域面临的性能瓶颈。
值得庆幸的是,我国虽然在动力电池技术水平上落后于日韩企业,但我们有着广阔的汽车市场作为后盾,日韩企业也会倒逼国内电池企业加速技术升级,这也为我国企业赶超国外先进水平提供了机遇。