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盖世汽车王显斌:动力电池产能过剩将导致新一

发布时间:2019-09-11

  新能源汽车补贴政策从2016年开始退坡,同时提出动力电池高能量密度路线。近期接二连三的电动车自燃事件,引发了大众对于电动车安全的进一步关注。7月5日,由盖世汽车主办的2019新能源动力电池安全技术论坛在上海举行,盖世汽车研究院高级研究

  王显斌:大家好,我是来自盖世汽车研究院的王显斌,很高兴今天跟大家沟通交流动力电池的现状与趋势,因为大家也比较清楚,动力电池作为新能源汽车的核心部件,决定新能源车的安全性能、技术性能、续航里程以及未来市场的渗透率,所以我们觉得很有必要对这个产业做一个全面的探讨。

  我分享的报告分为四个方面:第一部分是产业发展现状;第二部分是关于动力电池市场的情况,第三部分是对于动力电池的展望,最后是针对我们盖世汽车研究院的一些介绍。

  首先我们来看一下安全问题。目前来看,特别是近期的几个安全事故的发生,电动车的自燃受到大家非常高度的重视。大概从2019年开始发生的这几起,主要问题有几种,一种是交通事故造成的短路;另外一个是在行驶过程中由于吸收热量导致电池包的膨胀;第三种是涉水引起的事故;最后一个是充电过程导致的。我们也分析了一下比较有代表的像特斯拉和蔚来两家企业的做法

  的埃隆。马斯克认为,目前的电动车的自燃,其实是媒体把这个放大了,他认为电动车它的事故的概率应该是没有那么高的,这是他们的一个看法。而汽车由于近期的好几次事故,现在成为整个社会的关注的焦点,导致采取一系列的保障,甚至包括近期的几千辆的召回。关于安全问题诱因,我们认为引起电池自燃的一些事故的原因存在以下几种,一种是热诱引,高温环境的起火,导致SEI膜分解。第二种是电化学问题,如电池生产工艺掺入部分杂质导致的内短路。第三种是机械问题,比如说可能会出现一些碰撞,导致机械损坏的短路。我们认为,不同的安全事故,应该是从不同的角度去解决,比如说怎么去预防热失控,在预防阶段要做这种设计,另外从BMS的角度做一些控制。电化学方面,可能就是制造工艺中的杂质减少,另外对于系统安全性设计的加强。

  另外就是说,现在的三元材料系统能量密度主要集中在100Wh/kg—250Wh/kg,很难满足客户对于长续航的需求。同时,很多厂商都有很清晰的一个电池技术规划,但是技术的进步应该相对比较缓慢,所以对于里程的焦虑感是长期性的,这也是整个动力电池产业存在的一个比较大的问题。同时,动力电池的成本还是比较高的,现在基本上动力电池占据整车成本42%。这里我举了BEV的案例,如果我们把帝豪GL精英型的这款车和帝豪EV450这款车的价格拉出来的话,我们看同样规格的车型,电动版和燃油版其实它的差价差不多是在5万多,然后在差价的体现里面电池是贡献了4.5万左右,这个是我们认为电动车未来能不能普及一个很大的需要解决的难题。

  整体来讲,整个产业现在存在着非常严重的结构性产能过剩,我们统计的一些数据表明,只有CATL的产能利用率达到70%以上,剩下的大部分企业产能利用率都在20%左右,甚至有些企业在20%以下。据不完全统计的数据,2018年国内整个动力电池产能是接近260GWh,但线GWh,所以我们认为随着外资企业进来,包括现在的整车厂与专业动力电池企业合资合作,甚至包括部分整车厂动力电池业务自制的情况,其实会导致整个市场的产能过剩更加严重,这样的话势必会导致整个产业进行新一轮的洗牌。

  另外一个话题,动力电池现在的回收与梯次利用问题也是很严重的,不及时处理会有一些安全隐患,还有对环境土壤的污染都是长期性的问题。同时,三元材料里面有许多稀有金属,如果采取循环回收措施,对整个稀有金属的浪费也是很大的。同时,动力电池回收与梯次利用问题也面临多种电池类型、多种不统一的产品标准、残值评价等技术难题;成本方面,由于电池本身属于危险品,政府许可、储存成本,甚至还有人工分解这个成本都非常高。还有现有渠道怎么去扩展,这个是动力电池现在面临一个很大的问题。

  我们认为未来整个电动车能够跟现有燃油车相媲美的前提条件,动力电池需要在这几个维度实现相应的目标。第一个是系统能量密度能达到350Wh/kg,大概实现600、700公里续航;成本大概是在达到100美元/千瓦时的水平;运行温度可能比现在更广,包括它的低温和高温的一个性能情况。所以说从这些维度目标来考虑的话,整个动力电池产业还需要在安全、性能和成本等方面实现长期的发展和技术的迭代。

  第二部分,看一看动力电池市场情况。首先看一下全球的装机量,整个格局大家非常清晰,现在基本上是中日韩占据全球市场,中国有6家入围,另外CATL的装机量2018年超过松下,达到全球第一。

  虽然说现在看到的整个中日韩主导地位非常明显,但是欧盟也非常重视动力电池的布局。比如说宝马、大众等企业的动作,最近大众大约投资了9亿欧元与Northvolt联合研发电池,目前欧洲主流的一些大企业也开始介入这个领域。德国、法国也开始在国家层面投资大量的资金去支持动力电池的发展,包括德国总理默克尔和法国总统马克龙也提出,整个欧洲目前电动车是高度依赖中日韩动力电池的供给,但是随着电动车的大规模普及的话,未来电池的技术如果不能够自主掌控的话,产业链上得核心价值将会被别人拿走。所以说欧洲对整个动力电池布局达到了空前的重视程度。我们再看一下中国国内的情况。2019年1到5月份,整个装机量是达到23.4GWh,保持了比较高增速发展,三元电池达到了73%的占比,占据了主导地位,这个也跟政府补贴有比较大的直接关系。按车型来讲,整个市场的装机量贡献者还是乘用车BEV产品,基本上达到一个比较高的点;而如果按照不同的封装形式来看的话,中国的电池现在还是以方形为主。

  格局来看,主要还是宁德时代一家独大,份额已经超过45%,前三家集中度比较高,基本上达到了接近80%的水平。同时,我们也看到,特别是在乘用车这块儿近几个月装机量的表现来看,随着整个补贴的退波,在中低端乘用产品中磷酸铁锂的装机量开始提升,因此磷酸铁锂由于成本优势,目前回归的迹象开始显现。

  根据TOP10动力电池企业电池类型来看的话,不同企业主要形式不太一样,但中国主流以方形为主,但我们也会看到像CATL包括一些主流的企业也慢慢的进入软包电池的布局。从整个不同的形式对比来讲,软包电池在产品轻量化、高能量密度甚至包括安全性方面有其独特的优势,所以我们也觉得未来在软包电池在高能量电池领域还是有比较大的发展空间。

  第三部分对于动力电池产业未来的一些看法。首先政策上,整个动力电池开始由过去的白名单保护阶段发展到现在的白名单放开阶段,其实是更加侧重于整个产业技术的升级和产品供给的多元化,这将会导致整个产业门槛提升,也会进一步导致竞争会更加的充分。

  同时我们也看到,目前整车和动力电池的关系非常微妙。我们列举了比较大型的整车企业,在动力电池这块从电池研发、电池设计、电池制造几乎是全产业链在铺,决心也是非常大的。比如吉利集团,一方面是自己跟专业的动力电池企业合资,跟CATL合资,也跟LG合资;另一方面自己旗下还有衡远平台,通过大规模投资自建工厂。整个切入手段是非常明显,目的就是一定要掌控整个动力电池的核心技术。香港彩现场开奖直播因为这会涉及到整车竞争力的问题,这会导致未来整个动力电池与整车之间的博弈也会加剧。

  我们也看到政策更加开放,外资在中国的布局也是非常激进、规模也是非常大。比如说像LG化学,2018年开始,在南京大约是138亿的本地化建厂投资,除此之外,也跟国内上游的原材料公司做合资,全产业在铺。另外,对比各家动力电池产品技术能量密度,比如说松下的单体、LG的单体基本上都是属于比较高的水平。成本方面,外资的成本优势也比较突出,比如说松下-电池电芯目前达到110美元/kWh,比LG化学电芯产品低20%,而CATL电池电芯成本大约是在150美元/kWh。因此,外资动力电池企业在成本、技术优势领先的情况下,未来还有很大的变局。

  企业维度,首先CATL企业这块儿,我们看到一个清晰的规划,目前就是从现在的三元523/622体系逐步过渡至到811体系甚至固态电池。他们希望在PACK的能量密度在2023年能达到265Wh/kg.CATL也非常注重整个电池的长寿命,包括快冲技术的储备,这块也是整个产业关注的重点和用户关注的痛点。

  其次,比亚迪虽然说它的份额和有所差距,但是目前该公司是三元和磷酸铁锂双线布局,而且垂直一体化程度比较高,包括上游的原材料、整个电池制造、PacK及整车应用等,且未来的动力电池业务也会拆分出来独立上市。我们的看法是在后补贴时代,由于整个产业链能够自主掌控,所以对于整个成本的管控相对于其他的企业会更高。 所以我们也会认为,在后补贴时代的产品竞争力能够持续保持下去。

  另外,从 LG化学来说,该公司一直关注软包,在单体能量密度这块大概2020年能实现300Wh/kg。我们认为,LG化学因为本身的合作客户是非常多的,不管在中国还是全球市场,未来是一个比较有竞争力的龙头企业。

  对于整个动力电池产业未来的技术走向,我觉得大家还是已经清楚的。动力电池正极发展方向是减钴到无钴;负极将是加硅且硅含量将逐步提升;电解质趋向于减少有机溶剂,由现在的液态到半固态再到全固态,但高比能量动力电池依然面临安全性的瓶颈问题,这个是大家关注的焦点,所以今年的补贴政策在系统能量密度高于160Wh/kg的情况下没有给更高的补贴系数,也表明政府也意识到,如果一直鼓励高能量密度、高续航里程,导致的安全问题是比较恐怖的。

  中短期来看,811电池的进展来说,全球的一些企业,比如说LG化学、SKI、国轩高科等企业基本也是规划是在2020年以后才会大面积上量,短期的线C数码上做产业化运作,因为电动车是非常复杂的。所以说我们认为811体系电池规模化应该是在2021年左右,国内市场可能会走的比较激进一点,也比全球快一些。

  我们认为2025年基本上在三元电池这一块,可以实现2020年国家规划260Wh/kg的系统目标,成本的话基本上能实现国家目标。磷酸铁锂虽然说能量密度会有极限,但是目前系统能量密度普遍也能做到140Wh/kg到160Wh/kg这样的水平,同时它的成本优势应该是在2025年之前相对三元来说还是有一点优势,而且磷酸铁锂在安全性这块儿也是非常高的,所以我们也会判断,磷酸铁锂在未来2到3年,应该会有一定装机量上扬,特别是在中低端将会有一定份额的回归。

  总体来讲,固态电池目前的进展,还是属于科研学术往商业化转的过程,在固态电池领域,日本是比较领先的,专利基本上接近占据一大半,然后还有部分企业分布在欧美和中国。整个格局是欧美以初创公司驱动;日韩普遍趋向于这种大的企业,比如说日本的丰田,韩国的LG化学,这样企业去大规模去研发;中国其实是科研院所跟一些初创公司合作实现科研成果转化。但是普遍认为,我们也看了一些企业的规划,2025年可能将会走向比较成熟的阶段。

  对于整个梯次利用,随着动力电池装机量大规模增长,2020年会有50亿的市场规模,这个是比较大的规模。我们也看到主要的一些玩家,比较说锂电材料系如华友钴业、寒锐钴业;然后动力电池体系的像CATL、比亚迪,然后第三方的可能就是像格林美这样的一些企业,大家其实都在做,只不过模式不是特别一样。尽管目前面临诸多难题,但是我们判断如果电池的标准化政策由推荐向强制性的话,可能会对利用回收会有比较好的帮助。

  我们认为,未来的梯次利用回收通过一些商业模式,在某些领域实现几个盈利点:比如说回收渠道,一方面可以将电池后卖给第三方盈利,另一方面可以提升车主体验;第二是使用一些检测过的电池数据去做分析,然后去优化迭代电池性能;第三就是把一些分类的动力电池可以卖给一些储能机构、或者低速电动车等进行梯次利用;然后最后一个可以提供分解出的原材料给电池生产企业或前驱体生产企业

  最后,我们认为动力电池未来在应用场景上将会不太一样。比如说磷酸铁锂它可能由于技术性能局限,可以跟铅酸电池应用在三轮车、低速电动车等产品上面,甚至磷酸铁锂可以应用在续航里程为150-250km的部分中低端A0、A00车型实现跟低速电动车竞争;而三元电池可能会在一些高端A00如smart车型、主流家用A级、B级和网约市场等;然后再往上可能就是高镍三元与固态电池在高性能车型上的应用,而燃料电池则主要应用在长续航商用车领域。

  第四部分,关于盖世汽车研究院的介绍,目前我们主要一个是在标准化数据、报告以及定制化咨询服务两方面服务。数据的话,我们能够提供乘用车产销量未来7年预测数据、动力总成预测数据、保险及核心三电配套等相关数据;报告的话主要提供关于产业、企业及相关行业展会的研究分析。在定制化这块儿,我们也可以结合客户的需求然后去做一些咨询和投资并购标的推荐相关服务,这是我们整个研究院的大概情况。

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