蜂巢能源-陈少杰:《全固态锂电池技术研发挑战与思考》
7月7日,2021中国国际锂电产业大会(简称金砖锂电论坛)在上海 汽车 会展中心顺利召开。本届金砖锂电会议为期两天,主题为以“新技术、新应用、新发展”为主题,采用“会议论坛+展览展示+体验营销”三位一体的创新模式,多项重点活动同期同地举办,充分协同联动,品牌效应和影响力大幅提升。
蜂巢能源 科技 有限公司的固态电池研发总监-陈少杰出席论坛并发表主题演讲——《全固态锂电池技术研发挑战与思考》。
以下为演讲实录:
各位专家、各位老师,上午好!非常荣幸有这个机会和大家分享和交流,因为之前我很长一段时间在中科院工作,后面加入了蜂巢,所以接下来我将结合这两个工作单位的工作经验,同大家进行汇报。
一、背景介绍。
固态电池主要是有几方面的优势:
1、固态电解质替代了易燃易爆的电解液,所以它相对比较安全。
2、固态电解质的非流动性,可以实现电芯内部的串联、升压,一方面可以降低电芯的包装成本,另一方面可以提升体积能量密度。
3、因为它比较安全,所以在PACK层级可以不用或少用冷却系统,进一步提高空间利用率,它也被认为可以匹配更高压的正极材料,同时可以使锂金属负极成为可能。
正因为它有这些优点,所以国内外对技术展开了广泛的研究,就全固态技术而言,最具代表性的企业有丰田、三星等。
从专利的申请趋势来看,其实70年代开始,欧洲和美国率先在聚合物电解质方面开始了申请。2000开始,大规模的申请在无机固体电解质材料方面,主要是在日本。
中国是2010年以后才有无机固体电解质的大规模申请,近几年也呈现爆发式的增长,可见技术的热度。
在产业界也呈现了对该技术的高度热情和关注,一些非常著名的公司、伟大的公司,包括丰田、大众、福特、宝马、奔驰等等,都对该技术进行了投资和布局,丰田更是计划这个月在东京奥运会展示装有全固态电池的概念车。
回过头来看,固体电解质的类型目前研究比较多,并且有产业化尝试的有三类:硫化物、氧化物、聚合物。
室温电导率方面,硫化物比较高,氧化物次之,聚合物最低。
二、聚合物电解质体系全固态电池。
聚合物最具典型的代表是PEO类,通常认为氧原子和锂离子络合解离再络合的形式进行传导,PEO具有比较高的结晶度,所以室温下自由移动体积比较小,通常电导率比较低,只有10的负6次。
常用的改性方式是通过加入无机的填料,包括导离子的快离子导体,以及不导离子的惰性填料。
通过引入无机电质可以形成两方面的效益:
(1)通过路易斯酸碱理论可以提高锂离子的迁移数。
(2)形成交联中心,降低PEO洁净度,提高电导率以及机械性能。
这方面之前做过比较多的研究,整个来看电导率大概可以达到10的负4次水平。
除了无机的复合,也可以通过分子结构的设计层面来对它进行改性,通过交联、接枝、共聚等等,形式上可以采用热固化、光固化的形式。比较遗憾的,目前电导率还是没有超过10的负3,尤其在室温条件下。
在聚合物全固态原型锂电池的验证方面,曾经我们也做过一个工作,拿磷酸铁锂的极片表面直接涂布共聚的小单体,利用光或热进行固化,来构建正极和电解质一体化的结构,降低界面阻抗。
比较遗憾的,电解质的电导率比较低,软包电池只能在60度下面才有比较好的电池性能,进一步也利用聚合物的非流动性来验证和实现了内串结构。确实可以一个包装,一个电芯封装内实现内部升压。
在产业化方面,涉及比较多的就是薄弱雷(音)技术,包括三千辆的出租车,以及最近在梅赛德斯、奔驰上电动公交车上的应用,他们采用的生产方式主要是挤压成形,进行卷对卷大规模的生产。
整个电芯采用磷酸铁锂为正极,PEO为电解质,金属锂为负极,整个电池模组上不需要冷却系统,整个电芯工作是在60-80度下才能工作,事实上在这个温度下,聚合物属于一种熔融状态,所以缺乏一定的机械强度,最近因为发生了一些绝缘短路的事件,进行了召回。
总体而言,聚合物的优势在于分子结构设计比较灵活,想象空间比较大。另外它的工艺比较简便,对兼容稳定性比较好。
具备挑战是锂离子的传输性能不够高,尤其是窗口比较窄,在锂离子输运机制、动力学和宏观性质的基本认识还存在着一些问题。
三、氧化物电解质体系全固态电池。
在座有很多专家,我说得不对还请指正,氧化物主要类型是钙钛矿型、NASICON型和石榴石型。
钙钛矿型典型的代表是LLTO,通常离子电导率比较高,缺点是对金属锂接触不稳定,锂可以把四价钛还原成三价。
NASICON的典型代表是LATP、LAGP,通常电导率只有10的负4次,但是稳定性比较好,而且电化学窗口比较宽,同时粉体比重相对比较轻。它的缺点也很明显,电导率比较低,而且做成陶瓷电解质薄弱韧性不足,对锂不稳定。
LLZO是典型的石榴石型的代表,电导率比较高,可以达到10的负3次,电化学窗口也比较宽。但是合成价格比较高,另外比重比较大,而且片材比较脆,空气中也会有些副反应。
蜂巢能源在氧化物方面,包括粉体和陶瓷片也有积累,进行了相应的研究,在氧化物全固态锂电池验证方面做过一个工作,拿LAGP陶瓷片作为电解质隔膜,同时正极用磷酸铁锂,负极用金属锂,并用PEO进行保护。
整个电池在60度工作温度下,有非常好的循环,但是这里要提到一点,陶瓷片如何做薄,把比重减轻是非常大的技术挑战。
在产业化方面,氧化物主要还是日本、韩国有比较多的研究,主要他们在微型器件上,包括传感器、电脑芯片等方面都有一些全固态电池的应用。
当然TDL公司也采用有机、无机复合的方式来制造软包电池,也可以制作2安时、4安时的软包,但是电芯需要在温度比较高的环境下进行工作。
右边的图是前段时间非常火的Quantum Scape技术,技术的核心是把陶瓷片做薄,做得基本可弯曲,单片电池表现出非常好的电池性能。
我认为电池要做大还是有一定的难度,所以整体而言氧化物稳定性是非常好的优势,存在的挑战是室温电导率比较低,颗粒比重比较重,成膜性不好,部分对空气敏感,而且堆叠技术存在一定的困难。
四、硫化物电解质体系全固态电池。
硫化物电解质有Thio-lisicon(音)体系,通常分为三元体系、二元体系。
1、三元体系。
以硫化锂和五硫化二磷以外,再引入第三种组分,通常是硫化锗、硫化硅、硫化锡、硫化铝这些材料,可以构建三维离子通道,导电率比较高。
但是硫化锗、硫化硅这些材料非常昂贵,一克要四五百块钱,而且很多公司由于储存的问题已经停产,所以个人认为这类材料要产业化,可能成本控制上会是比较大的挑战。
2、二元体系。
二元体系顾名思义以两种原材料:硫化锂、五硫化二磷,硫化锂占硫化物电解质成本达到70%以上,甚至达到90%,所以从这里可以思考,如何把硫化锂的用量进行减少,来进一步控制成本。
3、硫银锗矿。
最具典型的代表就是锂六磷硫五氯,三星和日立造船公开的报道,都是采用了该种电解质。
制备方法上,通常有球磨法、熔融萃取法、液相法,以及最近的气相法,我觉得这些都是非常好的进展,可以进一步从放量制造的工艺上降低成本。
最后要提到一点是硫化锂的合成优化,事实上由于整个产业链没有形成,大家对硫化磷的合成方案没有进行过多的关注,实际上硫化锂有很多种合成方案。
从电解质材料降本的维度思考,一方面可以从原料硫化锂合成方案进行优选,以及达到规模化,完全可以做到9000元每公斤以下,进一步结合电解质组成设计的优化,把成本再降到5000元每公斤以下,进一步利用规模化效应降到100万每吨以下是完全有可能的,这是成本控制方面的思考。
当然还有个稳定性,我们都说硫化物不稳定,实际生产过程中我们就要有面临溶剂的稳定性,包括干房的稳定性。
我们以前的工作表明通过非极性溶剂的选择以及元素掺杂,能够一定程度上进行改善。
还有对锂稳定性,二元体系比三元体系更加来得稳定,因为它是可逆反应。另外通过材料的改性,比如碘化铝掺杂314(音)体系,也可以显著提升稳定性,同时也可以通过界面改性,包括锂金属的保护等等手段,都可以进行相应的改性。
产业化方面,对外报道比较多的是Solid Power,采用传统锂电池的制备方式。按照他们的说法,他们把注液、化成和排气制成设备和场地全部减下来,计算出来的成本可以降低34%。
因为固态电芯相对比较安全,所以PACK层面不需要冷却系统,也可以相应降低9%,整个电芯采用NMC三元高镍系列,负极是高含硅负极、金属锂,电解质是硫化物。
他们计划今年的Roadmap是340瓦时/公斤,720瓦时/升,计划2026年进行量产,认为锂金属会比2026年晚。
硫化物最大的优势是室温电导率比较高,质量较柔软。挑战是稳定性比较差,确实难度非常大,工程化技术非常难。
另外一点通常被疏忽的,全固态电池真正在工作过程中,需要外界的束缚压力,目前我们国内对这方面研究比较空白,在日本方面从电芯、模组、PACK方面不同的维度提出了解决方案,可以供我们参考。
接下来跟大家汇报一下蜂巢能源在全固态方面的进展,首先电解质材料,我们也开发了在干房中两小时内保持96%的电导率,已经形成了百克级的能力。
进一步我们也做了正极,开发了4毫安时每平方厘米的正极极片,在室温条件下是0.1C充放放,首效可以达到96.3%,克隆量可以达到220,这个0.1C倍率完全可以接近现在液态的水平。
循环方面,我们选择了1/3 C倍率。这个循环来看,目前也是可以有比较好的循环,但是倍率方面我们确实要下一步重点的工作。
同时我们也想把极片做得更厚,做成5毫安时每平方厘米厚电极,很遗憾首效下降了,比容量也有所损失,这是接下来要攻关的难题。
电解质膜方面,我们也用了湿法涂布的方式,室温条件下厚度可以达到20-30微米,跟三星报道的数据基本接近,蜂巢能源从材料工艺、组件、器件、测试方面形成了积累,也申请了专利54项。
目前开发的AH级全固态锂电池,正极采用三元高镍材料,负极是以硅基的合金材料为主,电解质和电解质膜是我们自主开发的,能量密度可以达到320瓦时/公斤,安全性上面有充分保障,也通过了针刺以及进行了一些裁剪火烧的演示。
四、总结及展望。
无论是氧化物、聚合物,硫化物都有各自的优缺点,我们认为关键材料固体电解质的革新和突破是加速全固态技术应用的关键,我们也很欣喜地看到有卤化物等新型的材料出现,给了我们更大的选择。
除了材料方面,还需要解决加工层面的问题,主要包括四个方面:
(1)改善材料和界面的控制。
(2)解决加工的挑战和成本。
(3)表现出超越先进锂离子电池的性能。
(4)保持固态电池组的最佳堆叠压力,而不影响成本和能量密度。
我们认为以3C消费类、特种电池等应用需求为目标的全固态电池会在短期内实现,事实上在日本航天航空领域已经实现,而满足电动 汽车 所需性能、成本和可制造性的全固态电池可能需要更多的时间。
我们蜂巢能源作为定位于因创新而前进,打造伟大公司的企业,愿意持续关注这个技术的发展,谢谢大家!
撰文 / 钱亚光
编辑 / 刘宝华
设计 / 师瑜超
题图 / 朱英杰
7月30日,工信部发文称:“2021年上半年,在‘碳达峰碳中和’宏伟目标引领下,全国锂离子电池行业实现快速增长,产品质量和工艺技术不断提高,光储一体化趋势明显,投融资市场活跃,产业发展趋势整体向好。”
据研究机构梳理,上半年骨干企业公布锂离子电池产业链投资项目近百个,总投资金额超过4900亿元。同时,宁德时代破万亿市值,无钴电池量产下线、电池专利争端、钠离子电池官宣等消息,让动力电池已经成了人们关注的焦点。
在工信部发文同日,蜂巢能源B轮融资交割仪式在江苏常州举行,融资总额达102.8亿元人民币。本轮融资由中银投领投,国家 科技 成果转化引导基金子基金、碧桂园创投、深创投、建信投资、IDG、三一重工、小米集团、湖州海松、华兴资本等,国投招商、九智资本等跟投。
截止目前,蜂巢能源已经完成了三轮融资。2020年4月,蜂巢能源完成10亿元融资,投资方是国投招商投资管理有限公司;2021年2月25日,蜂巢能源完成35亿元A轮融资,中银投、国投招商联合领投。
三次融资之后,蜂巢能源估值大约为362.8亿元,股东增至50个,长城控股所持股比已从64.8%下降至46%。众多股东的参与,让公司实现了资本多元化,利于其充分融入市场竞争,开发外部客户,让蜂巢能源快速转向独立供应商。本次募集资金主要用于新技术研发和新工厂建设。
蜂巢能源的前身是长城 汽车 动力电池事业部,自2012年起开展电芯预研工作,2018年2月独立为蜂巢能源 科技 有限公司,是一家集车规级动力电池原材料制造、研发、试验、制造、组装、销售于一身的第三方OEM供应商。
动力电池应用分会数据显示,蜂巢能源自2020年4月开始装车配套,8月就进入了动力电池装车量排名的TOP20,2020年蜂巢能源装车量为484.90MWh,国内排名第13位,市占率0.78%。今年上半年,蜂巢能源国内动力电池装车量为0.84 GWh,升至第7位,市场占比1.6%,销售收入15.45亿元,同比增长350%。
独立不到3年,蜂巢能源已经成为中国乃至全球动力电池赛道上的“新黑马”,并成为备受资本追捧的“宠儿”。投资者到底看中它的什么特质?
其实原因很简单,现在投资就要投未来,要看被投者在不在正确的跑道上,有没有巨大的发展潜力。
蜂巢能源凭借自身强劲技术实力,展现了不断创新的思路和技术,让业内看到动力电池在安全和成本控制上的更多可能性,并在客户结构、产能供给、供应链安全、产品竞争力等环节,做好了前瞻性布局。
随着整个新能源 汽车 产业的迅速发展,客户配套的陆续展开,蜂巢能源通过技术先进性和产能规模化形成的竞争优势,会越来越明显。
材料创新,多管齐下
现在车企对动力电池特性也有了多元化需求,比如高能量密度、高倍率快充能力、低成本、高安全性,而电池的化学体系和综合设计就是在这些特性之间进行博弈。而动力电池的创新,其实主要集中在两大方面,一是材料,二是工艺。
在产品研发方面,蜂巢能源董事长兼CEO杨红新透露了两条策略:第一,投入很多资源,去做并行开发,以确保企业能看准路线;第二,抓主流,虽然存在很多技术路线,但有的未来五年也不会成为主流,那就抓主要矛盾,先集中扩产。
目前来看,蜂巢能源很好地贯彻了既定策略,在磷酸铁锂、三元中镍、无钴电池、固态电池等方向上都有布局,其中无钴电池是公司的特色,也是未来重点发展方向。而在电池形态上,方形、软包和圆柱全覆盖,而且所有产品都有很大的确定需求。
到明年,在蜂巢能源产品中,可能40%是磷酸铁锂电池,40%-45%是三元锂电池,剩下的15%左右是无钴电池。再往后,无钴电池的比例会继续上升。
在无钴电池方面,蜂巢能源采用了二元镍锰酸锂正极材料,并引入阳离子掺杂和单晶技术,解决缺少钴元素情况下的电池结构稳定性问题,比三元锂电池更安全、循环寿命也更长,比磷酸铁锂能量密度更高、成本比同级别三元锂电池有明显下降。
目前量产下线的单晶层状结构无钴电池能量密度为240wh/kg,容量为115Ah-MEB的产品,循环寿命 2500次。新产品还通过了150 的热箱测试和140%SOC的过充测试,拥有 GB / IEC62660 / UL2580/ UN38.3等多项标准认证。
2021年7月16日,蜂巢能源在江苏举行了首款无钴电池量产下线仪式。其常州工厂规划了年产2万吨的无钴材料产能,配套无钴电池的新车型欧拉樱桃猫即将投放市场。
在三元锂电池上,蜂巢能源将主推的是单晶高电压的NCM613电池,能量密度比Ni55要高,钴含量比Ni55要低,所以其具有一定的成本优势。从明年开始,随着蜂巢能源无钴电池和高电压NCM613电池的上量,NCM811电池将被逐步替代掉。
在磷酸铁锂电池上,蜂巢能源在2020年底能量密度已经做到170Wh/Kg,2022年将做到200Wh/Kg,2023年负极通过添加硅将做到230Wh/Kg。
工艺创新,轻装前进
蜂巢能源除了用材料创新方面独树一帜,在工艺创新方面也同样走在行业的前面,而这主要是因为蜂巢能源属于新进电池供应商,没有存量旧工艺设备包袱。
随着 汽车 动力电池的发展,传统的卷绕方式电芯对壳体空间的利用不够充分,而且容易导致局部过热。
而叠片工艺规避了卷绕工艺拐角易断裂以致内短路、进而引起热失控的风险,让电池能量密度更高,内阻更低,放电性能更好,循环寿命更长,成本更低,且大幅提升安全性。
叠片工艺由于设备、工艺、制造、效率等方面的瓶颈,目前单工位效率低,制造成本高、产品一致性难以把控、生产过程繁琐,而现有电池厂商的卷绕工艺生产设备生命周期远没有结束,所以大部分电池厂商无法快速更新生产线。
由于其成立时间较晚,产品线较新,所以蜂巢能源在叠片工艺上具备后发优势。它率先引入高速叠片工艺,还提出了更先进的超高速叠片3.0技术,目标速度0.125s/pcs,相比目前的0.25s/pcs,效率翻倍,并可用于大于600mm的大电芯生产,单片效率提升380%,制造设备总价减少25%,用地面积减少45%。该技术将于2023年量产。
干法涂布工艺,可以大幅提升能量密度,电极厚度可做到现在的10倍,而且可以通过减少涂料搅拌设备,省掉干燥和压缩的设备大幅缩减占地面积。蜂巢能源表示,已经自研成功干法涂布设备、工艺和粘结剂。
综合上述两项工艺,蜂巢能源可大幅提升单线电芯生产速度,并可减少电芯生产工艺的工序,最终实现生产成本的明显降低。
在单体电芯能量密度短期内无法突破的情况下,只能通过结构变化提升整体能量密度。现在电池厂家推出取消电池模组的CTP(Cell To Pack)技术,让整个电池的能量密度大幅提升。
蜂巢能源也推出了自己的CTP无模组电池技术,并做出了600mm L6薄片长电芯,不但弥补了磷酸铁锂材料能量密度方面的短板,而且良品率、直通率、爬坡率可能会更容易实现,今年年底就会有采用蜂巢CTP电池技术的新车上市了。
蜂巢能源还在积极研发干电极技术,该技术不但可以将电池的性能提升5-10%,还可以让生产车间的占地面积减少55%。另外,蜂巢能源还与西门子等合作伙伴在AI制造方面有多项合作。
着眼全球,前瞻布局
现在新能源 汽车 发展速度非常快,一旦在欧洲、中国电动化渗透率超过了临界点,则可能引发进一步的质变。这就使得动力电池产能成为 汽车 企业非常重要的考量因素。
对于蜂巢能源来说,一方面依托于长城的需求,开始走量;另一方面,其在其他车企也拿到了不少订单。据杨红新透露,蜂巢能源对外的订单也相当于2023年之前能达成的产能,全部都有订单在手。
杨红新表示,蜂巢能源在资本、订单上都有保障,现在主要是快速解决产能瓶颈,“未来5年各动力电池企业的竞争主要包括产能规模、质量管控和资本实力,现在就是借助资本的力量,坚定地把有竞争力的产品快速做大。”
因此,蜂巢能源在国内和国际上对产能进行了广泛的布局。其在国内的产能主要分布在长三角、长江中游和成渝地区三大经济圈。
2019年11月,蜂巢能源位于江苏常州的动力电池工厂一期项目正式投产。该工厂总投资80亿元,产值超130亿元,规划产能18GWh,共分三期建设。
2021年初,蜂巢能源斥资71亿元在四川遂宁建设20GWh动力电池工厂,投资71亿元在湖州南太湖新区建立年产20GWh的动力电池新基地。这些工厂在明年下半年都可以陆续建成投产。
4月,蜂巢能源宣布在马鞍山投资110亿元建设电芯及模组生产研发基地,规划年产能28GWh。6月,蜂巢能源宣布将在南京溧水投资56亿元,建设总产能14.6GWh的动力电池生产基地。
此外,蜂巢能源去年开始启动了产能国际化布局。
2020年11月,蜂巢能源宣布在德国建设电池工厂和研发中心项目,总投资20亿欧元。根据规划,电芯工厂将于2023年年底建成投产,产能24GWh;模组工厂最早可在2022年年中投产,预计可满足30万至50万辆电动 汽车 所需的动力电池。
蜂巢能源还计划在泰国建设模组工厂,配套长城 汽车 和其他一些国际客户辐射整个东南亚、东盟市场,并在将采取合作的方式在印度建设动力电池工厂。
2022年,蜂巢能源预计建成总产能70GWh左右,再结合2023-2025年规划,配合海外产能,2025年其产能总目标超过200GWh。
根据中国 汽车 动力电池产业创新联盟数据显示,2020年中国全年动力电池装车量累计为63.6GWh,而2021年上半年动力电池装车量累计52.5GWh,同比累计上升200.3%。以此发展速度看,蜂巢的产能规划非常有前瞻性,不是空中楼阁,而是未雨绸缪。
小目标,今年进前五
根据中汽协的数据, 2021年上半年,国内新能源 汽车 累计销量达120.6万辆,同比增长207%,已超过2020年全年的新能源 汽车 销量,并且远超于 汽车 市场总体销量25.6%的增长率。
蜂巢能源诞生自长城 汽车 内部事业部,对整车需求定义有更好的理解,可以更快速开发出更满足消费场景的电池产品,定义电池产品的标准。
目前,蜂巢能源已经在行业中推出了高速叠片工艺、无钴电池、热阻隔电池包等技术产品,其创新思路渗透到了材料开发、工艺革新、智能制造升级等多个维度。
根据长城 汽车 公布的2025年规划,目标是每年销售400万辆 汽车 ,其中80%是新能源 汽车 。长城 汽车 本身的动力电池需求量,为蜂巢能源初期迅速发展奠定了坚实的基础。未来蜂巢能源将尽快摆脱对长城 汽车 的依赖,扩大外供。明年为长城 汽车 的供货将从现在的70%降到50%左右,2025年将降至30%,其余70%外供。
蜂巢能源执行副总裁王志坤称,除了长城 汽车 ,蜂巢能源目前已经拿到了吉利 汽车 、东风 汽车 、PSA、合众、金康、天际、零跑等25个主流车企的电池定点。7月,蜂巢能源宣布已与全球第四大 汽车 集团Stellantis达成总额约160亿元的动力电池订单,预计2023年开始供货。
此次B轮融资超百亿元,充分说明蜂巢能源的实力和美好前景得到了越来越多投资机构的认可。今年装机量4GWh,进入动力电池供应商前五,是蜂巢能源的阶段目标,而未来进入行业第一梯队,才是蜂巢能源的真正理想。
不止是汽车品牌存在鄙视链,在消费者心中,动力电池也是有鄙视链的。
不久前,零跑汽车在产品交付后就因宣传中的中航锂电(中创新航)电芯被替换为了欣旺达遭到了消费者的投诉。
虽然说投诉的根本原因在于消费者质疑零跑“虚假宣传”,而不是电池质量与欣旺达本身,但有意思的是,这名消费者曾向媒体表示:
“我当时其实有点介意,它不是宁德时代的(电池),然后我做足了功课,想了一下,中航的也还可以,我才下订的。”
言外之意,欣旺达还是“被嫌弃”了。
动力电池行业在车企有意无意的引导下,人们已经习惯于将关注的焦点放在宁德时代、比亚迪等巨头身上。但实际上,随着越来越多车企分散供货风险,二三线电池企业必然也会加速进入消费者视野。
虽然在短时间内,这些企业在规模上还远不能与巨头们相提并论,但这并不妨碍它们的发展故事同样充满看点。
NO.1[ “顺风顺水”的电池新势力 ]
拿这次躺枪的欣旺达来说,今年以来,它可谓动力电池行业最闪耀的新星。
一切还要从一则融资公告说起。
今年2月底,欣旺达发布公告称,旗下的汽车动力电池板块获得了19家企业24.3亿元人民币的增资。
在建成1GWh产能就需要投入四五亿元的电池行业,这并不是一个多么庞大的数字,但这则公告还是让欣旺达成功从Nobody变成了Somebody。原因就在于在这19家注资企业中,车企占了6家。其中投资金额排名前三的还是“流量大咖”理想、小鹏、蔚来。
有了“蔚小理”的加持,欣旺达开始显露黑马姿态。
在不久前中国汽车动力电池产业创新联盟公布的上半年装机量数据中,欣旺达已经排名第7,堪称增速最快的一个。在去年此时,它还完全未出现在TOP10榜单之中。
看起来欣旺达像是小白拿到了逆袭剧本,其实在整个电池领域,它也不是无名之辈,甚至“资历”更老。
1997年,欣旺达电子有限公司在深圳成立。彼时,比亚迪刚刚成立两年,还没开始造车;曾毓群参与的ATL要在两年后才会成立。
只是一直以来,它专注的都是3C消费类电池,有着全球最大手机电池供应商的标签,但直到2016年,才开始生产电芯,真正进军动力电池领域。
但此时的比亚迪和宁德时代,都已经在动力电池的路上走了很久,逐渐坐稳了第一第二的位置,市值也遥遥领先。
谈到曾经的竞争对手,欣旺达创始人之一的王明旺曾在采访中说过这样一段话:
“欣旺达与比亚迪几乎在同一时期进入电池行业,早期我们更关注客户需求和利润,对研发重视程度不够。比亚迪则正好相反。当我们缓过神来时,他们已经离我们很遥远了。”
如今命运似乎再次给了欣旺达机会,接下来就要看它能否证明自己了。
除欣旺达之外,今年上半年同样势头强劲的还有一家更为年轻的企业——瑞浦能源。
这是一家妥妥的电池新势力,成立至今尚不足5年。
与欣旺达的“草根”出身不同,瑞浦能源堪称标准的“富二代”。它的背后是世界500强青山控股——也就是今年伦镍事件的主角。
手握矿产资源的优势,2017年底,青山控股正式进军新能源领域,成立了瑞浦能源。到2020年7月,就已经成功进入了装机量TOP10。
瑞浦能源的快速发展可谓集齐了天时、地利、人和的优势:
除青山控股的资金和原材料支持外,瑞浦能源的技术团队主要来自研究空间飞行器电池的上海航天电源技术有限公司;
首个订单来自温州市政府旗下的温州交运集团,又借由温州交运集团,搭上了郑州宇通、苏州海格等龙头企业;
进入乘用车之后,又乘着宝骏E200和国民神车五菱宏光MINI EV的热销,装机量迅速向上……
在瑞浦能源初战告捷之后,2020年7月,青山控股还投资成立了另一个电池企业——上海兰钧新能源有限公司。
在今年4月初时,青山控股将这两家企业进行了合并,改名瑞浦兰钧能源股份有限公司,据说接下来它的目标是谋求赴港上市。
说起年轻且顺利的电池企业,另一个代表要数蜂巢能源。
脱胎于长城汽车的动力电池部,自2018年独立之后,蜂巢能源的发展一路向上:
2020年9月,进入国内电池装机量TOP 10;
2021年8月,在全球范围也能排到前十的位置。
从蜂巢的发展路径来看,它和比亚迪旗下的弗迪电池十分相似。甚至在产品命名上,蜂巢去年推出的短刀电池也和比亚迪的刀片电池采用了相似的套路。
在2021年时,蜂巢能源董事长杨红新在一场发布会上说,他们收到的2025年乘用车订单已经将近400GWh。与这一订单相对应,到2025年他们的目标产能要达到600 GWh,在所有动力电池企业中是仅次于宁德时代的存在。
不过,在这个野心勃勃的计划推出后没多久,宁德时代就以不正当竞争为由对蜂巢能源进行了起诉。在此之前,宁德时代有9位离职员工在竞业协议限制期限内入职了蜂巢。
如今,虽然这一案件一直没有下文,但对于一帆风顺的蜂巢能源而言,这无疑算是一场波澜。
NO.2
[ 竞争激烈就要对自己“狠”一点 ]
如果说,动力电池新势力的发展一定程度上踩中了机遇,那么没有天生光环的企业想要在激烈竞争中脱颖而出,只能更狠、更拼。
这些动力电池企业有多拼,流传最广的段子恐怕要数王传福喝电解液。
2008年,在决定是否投资比亚迪之前,巴菲特安排下属大卫?索科尔到深圳做尽职调查。面对索科尔对电池环保性的质疑,王传福直接倒了一杯电解液,一饮而尽。
索科尔当时的内心活动我们已经不得而知,但事后一个被经常提到的事情是,考察完的索科尔对比亚迪本身的汽车业务并不看好,认为它“远远赶不上丰田汽车”。但对于王传福其人,却不吝赞美,向巴菲特表示,“This
guy's amazing. You want to meet him.”
在新能源汽车已经成为发展趋势的今天,环保性已经不再是动力电池企业的主要制约,但市场规模和客户数量,依旧是发展的关键。
尤其是对于二三线企业而言,如果没有瑞浦和蜂巢那样的靠山,要解决这一问题,恐怕就得对自己“狠”一点。
来看看如今装机量排名第三的中航锂电重新崛起的故事。
作为一个曾经辉煌,但随后又跌入低谷的老牌动力电池企业企业,中航锂电的重新崛起要从“抢到”广汽这个大客户说起。
广汽原本最主要的电池供应商是宁德时代。甚至在2018年时,双方还决定要合资成立电芯厂——时代广汽。
根据最初发布的规划,这一项目计划2020年底投产,但在执行过程中,双方的合作却一直推迟。以至于到了2020年底,有媒体在报道中表示,这一项目“部分建筑如宿舍楼、食堂部分的地基还没打”。
这边广汽与宁德时代的项目陷入了暂停,那边中航锂电和塔菲尔看到了“撬墙角”的可能。最终,中航锂电凭借低价胜出。
有媒体报道显示,2019年,中航锂电对广汽电池模组不含税的价报价为0.78元/Wh,相比宁德时代的1.05元/Wh,便宜了近四分之一;
到了2020年,中航锂电的报价再次下降到0.6~0.62元/Wh,仍然比宁德时代的0.9元/Wh要便宜。
低价为中航锂电提升了竞争力,但同时,也导致它的毛利率一直很低。
去年中航锂电的招股书显示,2020年,他们的毛利率为13.6%,到2021年则是5.5%。与宁德时代、国轩高科、亿纬锂能等存在明显差距。
虽然说,对广汽集团的争夺,以及从去年开始的专利之争,让宁德时代与中航锂电之间有了些水火不容的意味,但在抓住客户的拼劲上,他们却称得上是同道中人。
作为龙头老大,宁德时代的拼劲可以说是刻进骨子里的,是每个员工都必备的素质。
在宁德时代,经常被提到的是“奋斗100天文化”。
早在2016年,996还未像如今这样普遍时,宁德时代就已经要求员工每天加班到晚上九点,奋斗一百天交付产能。曾毓群更是在邮件中对全体员工表示,“对于竞争对手,要以老子跟他拼了的精神撸起袖子大干一场”。
彼时宁德时代还未“封王”,全球动力电池行业的格局是松下凭借与特斯拉的合作稳居第一,比亚迪紧随其后,宁德时代排在第三。但是到了2017年,宁德时代就已经超越松下,全球出货量排名第一。
一位在宁德时代创立初期加入的工程师曾表示,宁德时代之所以在短时间内超越松下、LG新能源等成为动力电池巨无霸,关键原因之一就在于对效率的重视。
据这位工程师表示,宁德时代内部有多个专管效率的部门。在紧抓效率,不断压缩lead time(生产时间)的要求之下,员工们的确承受着巨大的压力。但也正因如此,宁德时代在很多流程上创造了纪录。
NO.3
[ 偏执与坚持也会成为限制 ]
在关于宁德时代的报道中,除了对奋斗文化的描述,另一个被经常提到的关键字是“赌”。它来自于曾毓群办公室曾经挂着的一幅字——“赌性坚强”。
甚至相较于“爱拼才会赢”,他是更欣赏“赌”的。用他的话来说,“光拼是不够的,那是体力活;赌,才是脑力活”。
靠着一股赌性,曾毓群进军动力电池行业并选择曾经并非主流的三元路线,最终大获全胜,一举奠定了宁德时代的万亿江山。
但是与曾毓群截然相反,亿纬锂能的创始人刘金成则属于极其谨慎的那种人。从亿纬锂能的产业布局来看,他显然更信奉大部分投资者奉为圭臬的一句话——“不把鸡蛋放在一个篮子里”。
与王传福和曾毓群类似,刘金成最初也是做消费类电池起家。但区别在于,直到2015年亿纬锂能才开始入局动力电池。用他自己的话说,“我一直很谨慎,2014年前,我在动力电池领域是一个怀疑论者”。
而且与比亚迪专注磷酸铁锂,宁德时代最初押宝三元锂不同,亿纬锂能的产品线非常齐全:
从消费电池到动力电池,再到储能电池,从磷酸钠铁锂到三元锂,从方形封装、软包封装,再到圆柱封装,亿纬锂能几乎把电池的所有技术和应用路线都做了个遍。
而这也被认为是亿纬锂能一直徘徊在主流边缘的重要原因。用汽车行业分析师张翔的话来说,“亿纬锂能产品线比较全,市场份额比较小,因而没有规模经济效益,生产成本会比宁德时代和比亚迪要高。”
与亿纬锂能的全方位布局相对,在二三线电池企业中,有一家则几乎是另一个极端——孚能科技。一直以来,它都专注于三元软包电池,以至于投资者都忍不住在投资者互动平台建议它去拓展下其他方式。
在2020年时,孚能科技曾因戴姆勒的入股获得过一波关注。彼时曾有不少人期待,孚能得到戴姆勒的入股,能否再现当年宁德时代供货宝马获得的加持。不过如今来看,利好似乎还未显现。
与孚能科技有着类似的经历还有一家电池企业——国轩高科。
2021年底,大众正式入股国轩高科成为第一大股东。虽然在此之后外界都在期待这家成立于1995年的老牌企业能借此彻底改头换面,一飞冲天。但事实上,它在之后又重归沉寂。甚至在上半年的市占率上,它还有些下滑的趋势。
而它的产品和技术,也很少为外界了解。
比如普通消费者也知道<a href="https://car.yiche.com/bydauto/" title="比亚迪" data
事件回顾:
在瑞幸咖啡爆雷引发神州系资产动荡后,北汽集团是第一家传出要收购神州租车股权的车企。在5月31日,神州优车曾与北汽集团签订战略合作框架协议。根据协议,北汽集团将收购神州租车不多于4.51亿股股票,相当于该公司于该公告日期已发行股本总额21.26%。
但在不久之后的7月2日,神州租车的目标收购方又多了一个上汽集团,在后者发布的公告中,其全资子上汽香港以每股3.1港元的价格以现金出资的方式收购神州优车及Amber Gem Holdings Limited所持有的神州租车不超过6.13亿股股份,预计投资金额不超过19.02亿港元。
7月20日,神州优车下午发布公告,此次拟向江西省井冈山北汽投资管理有限公司或其指定第三方转让其所持参股公司神州租车的股份不超过4.43亿股,每股价格为3.1港元,交易对价最多为13.72亿港元。
在完成交易后,神州优车将不再持有神州租车股份,北汽将持有神州租车股份约20.87%。成为后者的第一大股东,而此前想要收购神州租车股权的上汽集团,已经发布公告终止该交易。
点评
此次新冠肺炎疫情对租车行业的业务都造成了重大影响,汽车租赁的需求急剧下降,这也是为何神州租车虽贵为租车行业的头部企业仍未逃脱被收购的命运。而面对一同竞价的北汽集团以及上汽集团,能够看出传统车企对于转型出行服务商的渴望和迫切。近年来,几乎所有车企都在布局移动出行市场,想着移动出行服务商转型。诸如上汽集团旗下的共享市场“EVCARD”和专注高端出行市场的“享道出行”业务,前者自2016年成立至今规模不断壮大,后者在规模和品牌知名度上仍无法与滴滴、神州等公司抗衡。这也解释了神州租车在遇到危机后会出现南北两大汽车集团哄抢的局面。
事件回顾:
在推迟到7月16日的3.15晚会上,宝骏560 DCT车型的变速箱故障被彻底曝光。
根据315曝光的案例显示,宝骏560 DCT车型的DCT变速箱频繁出现故障,在车辆行驶过程中出现动力中断情况。而且,在保修和召回更换变速箱之后,依旧出现了变速箱故障重现的情况。
在事件发生后,上汽通用五菱很快就此事发表了公开声明致歉,表示在央视315晚会中报道的宝骏560故障车型为2017年6月29日到2017年11月30日期间生产的19680辆宝骏560 DCT 1.5T车型。并开通“宝骏560 DCT”专线来积极应对涉事车主处理相关事宜。
宝骏560其实有着较大的市场保有量,在它短短的三年多生命周期内,已实现了120多万辆的销量。幸而随着新宝骏车型的登场,CVT变速箱早已取代了DCT变速箱作为主流配置,所涉及的变速箱故障的影响也被大大降低。
点评
从危机公关的角度来看,上汽通用五菱能够迅速跟进声明并承认错误,同时承担后续召回相应费用,并且放低姿态,平息舆论并把事件的影响降低到最小,这几点还是值得肯定的。并且这次的宝骏560DCT车型上的变速箱故障,很容易让人联想起几年前同样出现在315晚会上的大众DSG变速箱的故障,两者都都是源于双离合变速箱特殊的机械结构所导致的故障。在这次事件中,只能说幸而宝骏560庞大的市场保有量并非DCT车型,相对于已售出的上百万辆宝骏560而言,这一万多辆DCT车型只是其中极少数的一部分。因此,这次事件由于上述几点将不会对宝骏未来的销量产生较大影响。
事件回顾:
7月24日,第二十三届成都车展拉开帷幕。作为疫情后国内举办的第一场A级车展,成都车展的顺利举办也算是为车市注入了一针强心剂,被众多车企视为车市回暖的“前沿阵地”。虽说仍有十多家车企缺席,但仍旧吸引了120个品牌以及1500余辆车参展。
各大品牌在成都车展上纷纷开启“大招”,在首发的69款车型中。豪华品牌扎堆推出新品,涉足领域更偏向于新能源;自主品牌则携新品新技术奋起反击,SUV依旧是它们的重要砝码。
此次车展除了车企蓄力爆发以外,消费者也在释放消费需求。因为疫情被“禁足”大型聚会活动半年之久的消费者,即使要经历核酸检测,多次扫码等繁杂程序,也要参加车展。现场的喧嚣,也在一定程度上透露着下半年车市回暖的先兆。
点评
中国四大A级车展之一的成都成都车展顺利举办,也在向世界证明中国已步入“后疫情时期”。承载着这样特殊使命,注定了这是一届特殊的车展。由于疫情的影响,一些面临生存危机的品牌确实没有出现在本次车展,也让本届成都车展的展馆罕见地出现了空位。并且本届成都车展也更多地回归了务实,从媒体日下午开始,基本上各品牌的销售就进驻展台,观众也随之入场。虽说如今线上直播发布会和销售已经开始逐步形成规模,但转化率仍旧无法和线下车展相提并论。
事件回顾:
7月20日,拼多多购车平台推出2019款特斯拉Model3万人团购活动,在拼多多平台购买官方指导价为29.18万元的国产特斯拉Model3标准续航版可直降4万元,团购活动价只需25.18万元。
由于售价明显低于特斯拉官方指导价,该产品以及活动的真实性引发网友热议,甚至有消费者发出质疑,这车不会是二手的吧?对此,特斯拉方面做出声明表示:“从未与拼多多就该团购活动有任何合作,如消费者因此团购活动产生任何争议或权益受损,特斯拉不承担任何责任。”言下之意是该团购活动与特斯拉品牌无关,纯属商家个人行为。
很快,拼多多方面也回应称:“已与平台商家核实,车是正品的全新特斯拉,补贴也是真的。”当然,有网友联系平台商家后得知,此次团购活动一共只有5台车,补贴由平台商家自主承担。
点评
仅这万人的团购的点击量加上背后引入的话题流量就早已为拼多多赚够了补贴这五辆Model 3的差额费用。事实上,这已经不是拼多多第一次“碰瓷”行为,可以说在电商圈内,拼多多绝对是“碰瓷”高端品牌的高手。无论是AMD盒装CPU、华为还是苹果手机,都曾是拼多多“碰瓷”的对象。对于不同品牌而言,品牌方的耐受度都是不一样的,特斯拉此次的针对性申明就是最好的“打脸”,也算是为那些遵守“游戏规则”的正规电商平台出了口气。
事件回顾:
2020年7月14日,长城汽车举行了长城汽车全新动力总成品鉴沙龙。旗舰,备受关注的4N20系列发动机和世界首款9DCT/9HDCT变速器正式亮相。
活动现场,长城汽车蜂巢易创传动系统总工程师格哈德·亨宁为媒体介绍了9DCT/9HDCT变速器。9DCT变速器是全球首款横置9速湿式双离合变速器,其采用高度集成的电子模块设计、紧凑同步器设计等技术,实现变速器性能优化:承载扭矩提升54%,轴向空间节约5.8毫米,平均重量降低2.6%,搭载空间与量产7DCT 450变速器相同,同时性能更优。
在国际油耗测试中,相较主流产品,9DCT变速器百公里油耗降低7%,9HDCT变速器百公里油耗降低70%。
目前,长城自动变速器工厂在国内四个地方均有布局,9DCT/9HDCT将在江苏扬中自动变速器工厂生产。长城汽车表示,4N20发动机和9DCT/9HDCT变速器在下半年量产后,将率先在长城汽车旗下新车型上搭载。
点评
汽车三大件长年以来都是摆在自主品牌车企面前的难题,但近两年,各大品牌纷纷祭出了自家的大招。长城汽车去年就发布了全新的4N20发动机,其拥有38.3%的热效率,如今又公布了9DCT变速器,这套动力系统均为长城汽车子公司蜂巢易创研发。并且难得的是,这款变速器在成本上并没有明显的增加,这就预示着它可以适应长城旗下几乎所有产品。当然了,有大众7速双离合变速器的故障在前。结构更复杂的9DCT的稳定性自然也是需要时间来检验。
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