動(dòng)力鋰電池作為純電動(dòng)汽車成本占比最大的一塊,一直是整車公司眼前的"肥肉"。獲得電池部分的利潤(rùn),是整車公司"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(dāng)屬TSLA:2020年九月,TSLA在電池日上正式宣布了電芯生產(chǎn)計(jì)劃,宣布力爭(zhēng)1年后,也就是2021年底,電芯年產(chǎn)量達(dá)到10GWh,到2022年使自產(chǎn)電芯的年產(chǎn)量達(dá)到100GWh。

但是即使野心如此的TSLA,也在繼續(xù)大量外采電芯。

2021年六月二十八日晚,CATL公布通告稱,在2020年二月和TSLA簽訂的協(xié)議的基礎(chǔ)上,公司和TSLA簽訂協(xié)議。協(xié)議約定,公司將在2022年一月至2025年十二月期間向TSLA供應(yīng)鋰離子動(dòng)力鋰電池。

和TSLA類似的還有大眾,大眾在PowerDay上雖然宣布自產(chǎn)一部分電芯,但同時(shí)也和CATL、LG化學(xué)、SKI等供應(yīng)商簽下了巨額訂單。

一邊自研自產(chǎn),一邊還要大量外購(gòu),怎么理解?現(xiàn)在看,TSLA也無(wú)法實(shí)現(xiàn)電池自產(chǎn),那車企自產(chǎn)電池這條路還能走得通嗎?

1技術(shù)路線紛繁,研發(fā)投入大

動(dòng)力鋰電池是典型的資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。

據(jù)東方財(cái)富網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量產(chǎn)量建設(shè)成本大約為4億元/GWh。投資40億元,建設(shè)10GWh的產(chǎn)量,也只能滿足2萬(wàn)輛50度電的A級(jí)車的需求。從數(shù)據(jù)上看,動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量建設(shè)成本,甚至于要比整車產(chǎn)量建設(shè)投入還要大。

除了產(chǎn)線建設(shè)的投入,還有研發(fā)投入。根據(jù)年報(bào)顯示,2020年,CATL的研發(fā)投入35．69億元,占營(yíng)業(yè)收入的7．09%;國(guó)軒高科研發(fā)支出6．96億元,占報(bào)營(yíng)業(yè)收入的比重為10．35%。

主流電池公司的研發(fā)占比大概都在10%左右,這些錢(qián)重要用來(lái)做技術(shù)研發(fā)和儲(chǔ)備,這重要是動(dòng)力鋰電池技術(shù)難度大、技術(shù)路線多的特點(diǎn)決定的。

(1)技術(shù)難度大

電池是技術(shù)密集型產(chǎn)品,要建立在大量研發(fā)投入之上,而整車公司一般不具備電化學(xué)方面的能力。

研發(fā)重要分為基礎(chǔ)研發(fā)和項(xiàng)目研發(fā)。

基礎(chǔ)研發(fā)指從材料到電芯到系統(tǒng)的基礎(chǔ)性研究,尤其在電芯方面要對(duì)原材料的深刻理解;項(xiàng)目研發(fā)指針對(duì)客戶具體項(xiàng)目的匹配開(kāi)發(fā)研究,要根據(jù)客戶需求給出方法。同時(shí)電芯和電池制造環(huán)節(jié)作為連接材料端和應(yīng)用端的關(guān)鍵環(huán)節(jié),要和上下游持續(xù)協(xié)同研發(fā),來(lái)探索布局新技術(shù),謹(jǐn)防技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的顛覆式創(chuàng)新,這都要大量的資金投入。

(2)技術(shù)路線多

另一個(gè)難點(diǎn)就是技術(shù)路線多。

目前市場(chǎng)上的主流技術(shù)路線是三元和磷酸鐵鋰電池。整車對(duì)安全和能量密度的追求,促使電池公司不斷研發(fā)新的技術(shù),目前下一代電池中最有希望的是固態(tài)電池,半固態(tài)電池有機(jī)會(huì)率先應(yīng)用在電動(dòng)汽車上。同時(shí)還有鋰空氣電池和鋰硫電池等技術(shù)路線。

七月份,CATL還會(huì)公布鈉離子電池。

這些技術(shù)路線中,哪個(gè)會(huì)是未來(lái)5-10年的市場(chǎng)主流?這考驗(yàn)著動(dòng)力鋰電池公司的技術(shù)路線判斷能力。

動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量建設(shè)成本非常高,一旦技術(shù)路線選擇失誤,公司很可能就此銷聲匿跡。

在我國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展歷史上,就出現(xiàn)過(guò)一次重要的技術(shù)路線轉(zhuǎn)向。在2009年,剛剛開(kāi)始推廣新能源汽車的時(shí)候,磷酸鐵鋰電池是重要技術(shù)路線,由于該技術(shù)相對(duì)安全、成本低,是車企的主流選擇。2012年起,隨著國(guó)家補(bǔ)貼政策對(duì)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(kāi)始,CATL所引領(lǐng)的三元電池路線開(kāi)始崛起,主流乘用車企紛紛試水。

2017年開(kāi)始,連磷酸鐵鋰的堅(jiān)實(shí)擁躉——比亞迪都大規(guī)模轉(zhuǎn)投三元電池。在乘用車領(lǐng)域,三元電池路線大獲全勝。此時(shí),以磷酸鐵鋰技術(shù)為重要路線的電池公司大部分退出了乘用車市場(chǎng)。

然而,隨著補(bǔ)貼退出,磷酸鐵鋰電池卷土重來(lái),在乘用車上的裝車占比接近一半。包括TSLA這樣的高端電動(dòng)汽車都開(kāi)始用CATL磷酸鐵鋰電池。和此同時(shí),三元?jiǎng)萘θ詮?qiáng),無(wú)鈷、半固態(tài)電池裝車的消息也此起彼伏。技術(shù)路線如何選擇,事關(guān)生死。假如要判斷好技術(shù)路線,整車公司就要有全面評(píng)估不同技術(shù)路線的能力,意味著沉重的資本投入和研發(fā)投入。這是車企自產(chǎn)電池的一個(gè)前提。

2生產(chǎn)高精密,成本難控制

假如掌握了電池技術(shù),能不能造好電池呢?進(jìn)入電芯的生產(chǎn)環(huán)節(jié),面對(duì)的困難也并沒(méi)有減少。電芯生產(chǎn)環(huán)節(jié)復(fù)雜精細(xì),從攪拌到分條為前段工序,卷繞到注電解液為中段工序,后段工序?yàn)榛傻桨b。

前段工藝涉及極片制造關(guān)系到電池核心性能,中段和后段涉及電芯成型和激活檢測(cè)對(duì)電池整體性能同樣重要。動(dòng)力鋰電池對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性要求很高,這要電池制造各環(huán)節(jié)的工藝積累提升,以及自動(dòng)化水平的不斷提升才能做到。目前,像CATL等公司,已經(jīng)提出了極限制造的概念,試圖將單體失效率從PPM級(jí)別向PPB級(jí)別跨越,難度之大,可想而知。
整車廠希望電池也能達(dá)到車規(guī)級(jí)的品質(zhì)水平。但關(guān)于新興的動(dòng)力鋰電池行業(yè)來(lái)說(shuō),這并不是容易的事。目前,全球那么多動(dòng)力鋰電池廠,真正跨越到車規(guī)級(jí)電池供應(yīng)商之列的,其實(shí)并不多。

2020年,英國(guó)電池原材料咨詢公司——基準(zhǔn)礦業(yè)情報(bào)機(jī)構(gòu)(BenchmarkMineralIntelligence)公布報(bào)告稱,全球只有CATL、LG化學(xué)、三星SDI、遠(yuǎn)景AESC和SKI、松下-TSLA等6家電池制造公司,達(dá)到其"全球動(dòng)力鋰電池一級(jí)制造商(Tier1)"標(biāo)準(zhǔn)。

曾經(jīng)試圖進(jìn)軍電芯領(lǐng)域的歐洲汽車零部件巨頭——博世,都對(duì)生產(chǎn)電芯打了退堂鼓。2018年二月,博世就宣布放棄自制電芯,轉(zhuǎn)而集中力量做BMS(電池管理技術(shù))和PACK(電池包技術(shù))。博世認(rèn)為,采購(gòu)電芯更劃算一些,假如堅(jiān)持自制,競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)亞洲的大電芯公司。而且電池技術(shù)仍然在快速迭代之中,現(xiàn)在投巨資砸進(jìn)去,很可能會(huì)成為包袱。