目前新能源车在我国处于持续火热的状态,而纯电动车是现阶段发展的重中之重,各家新兴纯电动车企业层出不穷。不仅亮眼吸睛的宣传广告让人应接不暇,国家也在不遗余力的扶持和推进。那么究竟谁能享用新能源车的饕餮盛宴呢?我们先从纯电动车说起。
纯电动车主要由电池驱动系统、电机系统和电控系统及组装等部分组成。而电机、电控及组装和传统汽车基本相同,主要的不同在于电池驱动系统。从新能源车的成本构成看,电池驱动系统占据了新能源车成本的30-45%,而动力锂电池又占据电池驱动系统约75-85%的成本构成。
新能源车的关键技术——锂电池
早期的电池技术包括锰锌电池和铅蓄电池,而直到锂电池的广泛使用,新能源车行业才算有了长足发展。锂金属电池其性质不够稳定而且不能充电,所以不属于动力电池。对于新能源车来讲,我们平时说的锂电池,指的是锂离子电池。
因正极材料不同,锂离子电池主要分为:磷酸铁锂(LFP),镍酸锂(LNO),锰酸锂(LMO),钴酸锂(LCO),以及镍钴锰酸三元锂(NCM)、镍钴铝酸三元锂(NCA),负极材料主要采用石墨碳材料。这其中,磷酸铁锂电池和三元锂电池占据了绝大多数的市场份额。
磷酸铁锂电池,顾名思义就是用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。早期,因为制造水平的限制,很多厂商想方设法节约成本。磷酸铁锂电池稳定、安全、成本低的优点使它受到广大厂商的青睐。磷酸铁锂是现阶段国产电动车龙头比亚迪的主打电池。
不过随着技术的进步,磷酸铁锂电池能耗高,密度低的缺点越来越突出,三元锂电池应运而生。
三元锂电池主要是指用镍钴锰或镍钴铝三元正极材料的锂电池,相比之前介绍的磷酸铁锂电池,能量密度高、价格合适,综合表现更加的优秀,成为了目前新能源车所采用的电池类型之一。特斯拉发布的新款电动车MODEL3采用的正是松下的21700型的三元(NCA)圆柱形的电池。
当然,三元锂电池也不能称之为完美。它最大的缺点就是在200度左右的时候会发生分解,在高温的作用下,电解液会迅速燃烧,增加电池发生自燃或自爆的风险。随着技术的发展,很多厂商开发出了优秀的电池管理系统,安全问题已得到改善,出色的表现赢得了各大汽车厂商的认可。
动力电池市场,中日韩“三国争霸”
目前,动力电池市场中国厂家占了全球60%的销售额,日本占了全球17%,韩国占23%左右。中日韩动力电池企业三足鼎立的局面已基本形成。
根据2018年全球动力电池市场调研报告中显示,全球产销量占据前十名的企业均被中日韩三国包揽,其中除来自日本的松下电机、来自韩国的三星SDI、LG化学、以外,其余七家均为来自中国的企业。
在过去的一年里,韩系动力电池企业动作频繁,LG化学、三星SDI和SKI均宣布了追加投资以及产能的计划。根据韩国券商的统计,三家韩系动力电池企业在2019年计划投资规模将超过10万亿韩元,其中有不少于40%是针对中国市场的投资。
不仅韩企加快动力电池的布局,日企同样如此。松下掌门人津贺一宏在日前接受媒体采访时也表示,动力电池将成为松下新一年奋斗的最主要目标。
而中国动力电池企业能占有龙头地位与中国市场作为全球最大的新能源车市场分不开,中国已连续四年成为全球最大的新能源车市场,但当下中国电池企业产能较大的是磷酸铁锂电池,这与该项动力电池技术的技术门槛、成本较低有关。相较于日韩企业,它们在电池技术上有领先优势,它们生产的动力电池以三元锂电池为主,不过我们的企业正在快速追赶,宁德时代和比亚迪都计划将今年的三元锂电池产能提升一倍,在产能上保持对日韩企业的领先优势。
未来格局,得电池者得新能源车市场!
日前,德国大众、宝马均宣布将在欧洲建立它们的电池工厂,采用的正是当下最先进的固态电池技术,与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。它被认为是可以继承锂离子电池地位的电池。
固态电池技术
作为对全球汽车行业具有重要影响力的两家企业,它们自然不希望在动力电池这项作为新能源车核心技术之一的技术上受制于人,正如在燃油车时代燃油发动机是汽车企业的核心竞争力一样,发展自己的动力电池技术可以确保它们掌握核心技术的主导权,同时控制成本和保障品质。
而日本方面,雷诺汽车业务负责人诺曼德也公开表示,全固态电池是汽车工业的新希望,在成本、密度和热稳定性方面都较目前的锂离子电池有巨大优势,未来将主应用于长续航的电动车。目前,数家业内领先的日本车企——丰田、日产、本田与日本政府开展合作项目,新项目还与锂离子电池材料评价研究中心(LIBTEC)、松下及GS汤浅等公司开展合作,共同研发固态电池。
与日本企业“闭门造车”不同,韩国企业看重中国的新能源汽车市场,未来将加速在中国投资建厂,主打产品也不是日本看重的固态电池,而是高镍三元电池。就在最近,SDI和LG化学公司在华设立的合资企业获得了工信部网站发布了第318批机动车企业和产品公告,以及2019年第三批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,这是从2016年9月以来韩国合资企业首次入选。另外,韩国三大动力电池制造商三星SDI、LG和SKI在华投资电池项目都准备在华开启新一轮投资。
而我国目前的策略是不仅发展固态锂电池,还在三元材料电池方面有所布局。依托政策红利以及我国新能源车市场规模的红利,国内动力电池产业可以在NCM811方向快速上量,形成规模。国内动力电池企业们的2019年推出NCM811或者高镍三元材料电池的目标也并非空中楼阁——国内动力电池整个产业链都在朝高镍三元体系转向。
而对于中国动力电池企业来说,利用这波政策红利,与国内的汽车企业抱团合作是明智之举。中国虽然贵为全球最大的汽车制造国,但中国汽车企业燃油发动机技术研发方面与欧洲和日本企业相比全面落后,新能源车作为新兴的行业,动力电池企业和汽车企业抱团可以加快在电池、电机等技术上进行合作研发,为中国汽车企业打破欧美日韩汽车企业的市场格局提供机会。