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特斯拉續約寧德時代到2025年,車企自產電池走得通嗎?

2021-07-05由 邱鍇俊的電動汽車觀察 發表于 汽車

動力電池作為純電動汽車成本佔比最大的一塊,一直是整車企業眼前的“肥肉”。獲得電池部分的利潤,是整車企業“垂涎三尺”、“處心積慮”、“朝思暮想”的事情。

這其中,司馬昭之心路人皆知的,當屬特斯拉:2020年9月,特斯拉在電池日上正式宣佈了電芯生產計劃,宣佈力爭1年後,也就是2021年底,電芯年產能達到10GWh,到2022年使自產電芯的年產能達到100GWh。

但是即使野心如此的特斯拉,也在繼續大量外採電芯。

2021年6月28日晚,寧德時代釋出公告稱,在2020年2月與特斯拉簽訂的協議的基礎上,公司與特斯拉簽訂協議。協議約定,公司將在2022年1月至2025年12月期間向特斯拉供應 鋰離子動力電池 。

與特斯拉類似的還有大眾,大眾在Power Day上雖然宣佈自產一部分電芯,但同時也與寧德時代、LG 化學、SKI等供應商簽下了鉅額訂單。

一邊自研自產,一邊還要大量外購,怎麼理解?現在看,特斯拉也無法實現電池自產,那車企自產電池這條路還能走得通嗎?

1

技術路線 紛繁,研發投入大

動力電池是典型的資金、技術密集型產業。

據 東方財富網 資料顯示,

 動力電池 產能 產能建設成本大約為4億元/GWh。投資40億元,建設10GWh的產能,也只能滿足2萬輛50度電的A級車的需求。

從資料上看,動力電池產能建設成本,甚至於要比整車產能建設投入還要大。

除了產線建設的投入,還有研發投入。根據年報顯示,2020年,寧德時代的研發投入35。69億元,佔 營業收入 的7。09% ; 國軒高科 研發支出6。96億元,佔報營業收入的比重為10。35%。

主流電池企業的研發佔比大概都在10%左右,這些錢主要用來做技術研發和儲備,這主要是動力電池技術難度大、技術路線多的特點決定的。

(1)技術難度大

電池是技術密集型產品,需要建立在大量研發投入之上

,而整車企業一般不具備 電化學 方面的能力。

研發主要分為基礎研發和專案研發。基礎研發指從材料到電芯到系統的基礎性研究,尤其在電芯方面需要對原材料的深刻理解;專案研發指標對客戶具體專案的匹配開發研究,需要根據客戶需求給出方案。

同時電芯和電池製造環節作為連線材料端和應用端的關鍵環節,需要與上下游持續協同研發,來探索佈局新技術,謹防技術進步帶來的顛覆式創新,這都需要大量的資金投入。

(2)技術路線多

另一個難點就是 技術 路線多。

目前市場上的主流技術路線是三元和 磷酸鐵鋰電池 。

整車對安全和能量密度的追求,促使電池企業不斷研發新的技術,

 目前下一代電池中最有希望的是固態電池

,半固態電池有機會率先應用在 電動汽車 上。

 同時還有鋰空氣電池和鋰硫電池等技術路線。

7月份,寧德時代還會發布鈉離子電池

特斯拉續約寧德時代到2025年,車企自產電池走得通嗎?

寧德時代三元電芯產品

這些技術路線中,哪個會是未來5-10年的市場主流?這考驗著動力電池企業的技術路線判斷能力。

動力電池產能建設成本非常高,一旦技術路線選擇失誤,企業很可能就此銷聲匿跡。

在中國電動汽車發展歷史上,就出現過一次重要的技術路線轉向。

在2009年,剛剛開始推廣 新能源汽車 的時候,磷酸鐵鋰電池是主要技術路線,由於該技術相對安全、成本低,是車企的主流選擇。

2012年起,隨著國家補貼政策對電池能量密度要求的不斷提升,車企三元電池的需求逐漸上升。2014年下半年開始,寧德時代所引領的三元電池路線開始崛起,主流乘用車企紛紛試水。

2017年開始,連 磷酸鐵鋰 的堅實擁躉—— 比亞迪 都大規模轉投三元電池。在 乘用車 領域,三元電池路線大獲全勝。

此時,以磷酸鐵鋰技術為主要路線的電池企業大部分退出了乘用車市場。

然而,隨著 補貼 退出,磷酸鐵鋰電池捲土重來,在乘用車上的裝車佔比接近一半。包括特斯拉這樣的高階 電動車 都開始用寧德時代磷酸鐵鋰電池

 。與此同時,三元勢力仍強,無鈷、半固態電池裝車的訊息也此起彼伏。

技術路線如何選擇,事關生死。

如果要判斷好技術路線,整車企業就要有全面評估不同技術路線的能力,意味著沉重的資本投入和研發投入。這是車企自產電池的一個前提。

2

生產高精密,成本難控制

如果掌握了電池技術,能不能造好電池呢?

進入電芯的生產環節,面臨的困難也並沒有減少。電芯生產環節複雜精細,從攪拌到分條為前段工序,卷繞到注電解液為中段工序,後段工序為化成到包裝。

前段工藝涉及極片製造關係到電池核心效能,中段和後段涉及電芯成型和啟用檢測對電池整體效能同樣重要。

動力電池對 生產效率 和產品一致性要求很高,這需要電池製造各環節的工藝積累提升,以及自動化水平的不斷提升才能做到。

 目前,像寧德時代等企業,已經提出了極限製造的概念,試圖將單體失效率從PPM級別向PPB級別跨越,難度之大,可想而知。

整車廠希望電池也能達到車規級的品質水平。但對於新興的動力電池行業來說,這並不是容易的事。目前,全球那麼多動力電池廠,真正跨越到車規級電池供應商之列的,其實並不多。

2020年,英國電池原材料諮詢公司——基準礦業情報機構 (Benchmark Mineral Intelligence) 釋出報告稱,全球只有寧德時代、 LG化學 、三星SDI、遠景AESC和SKI、松下-特斯拉等6家電池 製造企業 ,達到其“全球動力電池一級製造商(Tier 1)”標準。

曾經試圖進軍電芯領域的歐洲汽車零部件巨頭—— 博世 ,都對生產電芯打了退堂鼓。2018年2月,博世就宣佈放棄自制電芯,轉而集中力量做 BMS (電池管理技術)和PACK(電池包技術)。博世認為,採購電芯更划算一些,如果堅持自制,競爭不過亞洲的大電芯公司。

 而且電池技術仍然在快速迭代之中,現在投巨資砸進去,很可能會成為包袱。

3

單打獨鬥,規模難保證

跨越技術、生產關口後,整車企業自己生產電芯,還要過規模關。

早在2008年, 戴姆勒 與 贏創 (Evonik Industries AG)建立“電池聯盟”,並取得Li-Tec公司(贏創2006年設立的電芯製造企業)49。9%的股份。2009年,Li-Tec就計劃年產30萬個電芯。

Li-Tec是歐洲第一家批次生產的 鋰離子 電池的製造商,可見戴姆勒在動力電池領域的戰略眼光。

但是,Li-Tec很快就為戴姆勒和贏創帶來了困擾。電芯的生產製造是極端追求規模效益的行業。但當時歐洲電動汽車 市場規模 很小,大部分車企沒有批次生產電動汽車的規劃,這樣的市場不足以支撐Li-Tec擴大產能,而成本又極高,很難有市場。

聰明的贏創先一步金蟬脫殼,將其手中Li-Tec和ACCUmotive的股份全部出售給戴姆勒,自此戴姆勒成為兩家企業的唯一所有者。為了減少損失,在2015年,戴姆勒不得不將Li-Tec全面停產。目前Li-Tec僅作為電芯技術的研究公司存在。

戴姆勒Li-Tec的失敗,很大原因要歸結於規模太小。

 目前,全球雖然迎來了新能源汽車發展大潮,但是實際量產銷售的量,分配到各品牌上,並不算大。

特斯拉續約寧德時代到2025年,車企自產電池走得通嗎?

資料來源:EVsales Blog

2020年,全球只有前十大電動汽車(包括插混)品牌,年產銷剛剛超過10萬輛。以一輛車平均用50KWh計算,10萬輛級車企才需要5GWh電池。這樣的體量,

 如果單獨由一家公司承擔,當年也能排進全球前十大電池供應商,但是其競爭力和位於前列幾家比,在研發協同、原材料、裝置的議價、標準化批次生產上,都不在一個級別。

即便是體量大的車企,自己做電池的成本仍然難以控制。

全球最早探索電動汽車的日產汽車,一開始是自產電池的。但是,2018年,日產宣佈,將旗下動力電池企業AESC的 控股權 ,轉給中國的遠景集團。

AESC一直無法以提高產能的方式來降低電池 製造成本 ,日產認為,增加從第三方供應商採購電池的選項,更有利於開源節流。

其實,到2015年,聆風的全球累計銷量就達到20萬輛,妥妥的銷量冠軍,這樣的銷量仍然不足以支撐AESC的成本下降。

特斯拉續約寧德時代到2025年,車企自產電池走得通嗎?

日產LEAF

類似的情況還有比亞迪和長城,自身都有著不小的電動汽車銷量,但他們都將電池業務剝離,單獨發展,也是希望獲得更大的規模。

吉利也是少數涉足電芯領域的整車企業,不過目前看其仍然以外採為主,自家的衡遠新能源出貨量寥寥,其競爭力自然也不足一提。5月份,衡遠新能源還發布通告,就其生產的30萬隻左右的30Ah三元鋰離子電芯公開銷售招標。原本這些電芯都是給自家新能源汽車準備的,但是車輛銷量不佳,只能甩賣電池。

其實,

 車企是否造電池,是一個經典的 企業邊界 的問題:一家企業要獲得一項原料時,何時選擇從市場購買,何時選擇自行生產?諾貝爾經濟學家 科斯 的經典回答是:企業和市場屬於“協調生產的可替代方式”,答案取決於哪種行為的交易成本更低。

以上幾個車企自產電池的經歷充分證明,車企可以自產電池,但是其成本不低。對比企業和市場這兩種解決方案,市場的交易成本更低。

可見,車企要自建電芯廠,還是要權衡利弊

。特斯拉有前景、大眾有底子,但他們目前還是選擇外採,號稱要自建,但也沒有落地的跡象。如果在市場規模上不能保證,電芯廠還是交由專業的人來做最好,畢竟危險又沒利潤的事情,還可能拖垮企業,得不償失。

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