迷霧何時散開？-我國動力電池行業(yè)研發(fā)進展陷入滯緩-新產(chǎn)品或成為破局關(guān)鍵

-1-迷霧何時散開？-我國動力電池行業(yè)研發(fā)進展陷入滯緩-新產(chǎn)品或成為破局關(guān)鍵1、我國動力電池市場空間大，銷量、裝車量、出貨量呈增長態(tài)勢當下鋰電需求高景氣，一方面，產(chǎn)線一體化和智能化、大圓柱等增量電池品類推動電池檢測儀器的技術(shù)要求和價值量提升；另一方面，新能源汽車、儲能需求持續(xù)引領(lǐng)核心增量，動力電池市場空間較大。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國動力電池裝車量為387.7GWh，截止2024年1-2月裝車量達50.3GWh，同比增長32%；2023年我國動力電池出貨量達630GWh，同比增長31%。當下鋰電需求高景氣，一方面，產(chǎn)線一體化和智能化、大圓柱等增量電池品類推動電池檢測儀器的技術(shù)要求和價值量提升；另一方面，新能源汽車、儲能需求持續(xù)引領(lǐng)核心增量，動力電池市場空間較大。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國動力電池裝車量為387.7GWh，截止2024年1-2月裝車量達50.3GWh，同比增長32%；2023年我國動力電池出貨量達630GWh，同比增長31%。2、頭部、二三線和尾部動力電池廠商的眾生相從2023年整年來看，我國動力電池行業(yè)頭部與二三線電池廠商競爭仍然激烈。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國新能源汽車市場只有52家動力電池企業(yè)實現(xiàn)裝車配套，較此前淘汰5家，尾部動力電池廠商的市場占比更是大幅度降低至3.2%。二三線和頭部動力電池廠商也進一步分出了勝負。寧德時代作為動力電池行業(yè)雙龍企業(yè)之一，其市場份額呈現(xiàn)下降趨勢，2023年動力電池裝機量達167.1GWh，市場份額同比下滑5.09個百分點至43.11%。而比亞迪憑借其自產(chǎn)自銷的模式和新能源汽車產(chǎn)品的市場成功，順利推動動力電池業(yè)務增長，裝機量高達105.48GWh，市場份額增加3.76個百分點到27.21%。同時，二三線動力電池廠商中的中創(chuàng)新航、億緯鋰能、蜂巢能源和正力能源動力電池市場份額分別增加1.96、2.01、0.17和0.59個百分點，而國軒高科、欣旺達、孚能科技和瑞浦蘭鈞市場份額卻分別下降0.42、0.48、0.29和0.21個百分點。2023年1-12月我國動力電池企業(yè)裝車量前十五名序號企業(yè)名稱裝車量(GWh)占比占比變化/百分點1寧德時代167.1043.11%0.192比亞迪105.4827.21%-0.603中創(chuàng)新航32.908.49%-0.304億緯鋰能17.264.45%0.015國軒高科15.914.10%0.026蜂巢能源8.692.24%0.137LG新能源8.342.15%0.058欣旺達8.302.14%0.019孚能科技5.941.53%0.0710正力新能5.391.39%0.0811瑞浦蘭鈞5.121.32%0.1512多氟多2.140.55%0.0813捷威動力0.910.24%-0.0314衛(wèi)藍新能源0.800.21%0.0715安馳新能源0.400.10%0.003、新一代電池遲遲沒有現(xiàn)身，我國動力電池行業(yè)研發(fā)進展緩慢動力電池技術(shù)是電動汽車性能的關(guān)鍵，是企業(yè)提高市場份額主要途徑之一，也是整個新能源汽車行業(yè)發(fā)展的推動力。隨著科技進步，動力電池技術(shù)正在經(jīng)歷快速的變革，以滿足市場對于更高能量密度、更快充電速度、更長壽命和更低成本的需求。但是，從中國電池的發(fā)展周期來看，按照三十年一個周期計算，下一代電池的現(xiàn)身時間應在2020年左右，而到2024年，下一代電池還未進入大規(guī)模商業(yè)化階段。我國動力電池行業(yè)研發(fā)進展緩慢，其最主要原因是新材料發(fā)明漫長。電池的基本原理是用高活性的金屬材料制作陽極，用較穩(wěn)定的材料制作陰極，陽極材料由于庫侖力的原因會發(fā)生還原反應（丟失電子），電子流向陰極發(fā)生氧化反應（獲得電子），電池內(nèi)部（電解液）則發(fā)生陰極的陰離子流向陽極與陽離子結(jié)合，由此形成回路，產(chǎn)生電能。不同種類的電池，主要是正負極和電解液材料不同，每一代電池的突破之處也在于此。1980年，全球公認鋰離子電池的正極材料分別是鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和錳酸鋰，但是1991年吉野彰開發(fā)出首款商用鋰離子電池。隨后，動力電池行業(yè)又發(fā)明固態(tài)電池、鈉離子電池等新材料的電池。除了上述材料創(chuàng)新，越來越多動力電池企業(yè)嘗試在物理層面“換新”。動力電池按照形狀劃分可分為方形、軟包和圓柱三種，方形份額最高，約為60%。不過，以特斯拉為代表的企業(yè)希望用圓柱電池替代方形電池。圓柱電池可以分為小圓柱和大圓柱兩類，其中小圓柱已是成熟產(chǎn)品，大圓柱是新材料。寧德時代、松下、LG等企業(yè)也布局大圓柱電池，寶馬、通用、江淮等海內(nèi)外車企均已公開宣布將使用或考慮使用大圓柱電池，。但大圓柱電池也沒走到商業(yè)化階段，4680電池已經(jīng)難產(chǎn)。特斯拉4680電池產(chǎn)能規(guī)劃及批量生產(chǎn)進度情況工廠產(chǎn)能規(guī)劃及批量生產(chǎn)進度加州弗利蒙特工廠2022年1月特斯拉加州工廠的4680電池累計產(chǎn)量突破100萬顆，首批使用4680電池的ModelY豐型于2022Q1末交付，標志著4680電池正式開啟規(guī)?；瘧?；同年12月4680電池周產(chǎn)量達到86.8萬題，按照89.4Wh/顆電芯容量,折合年產(chǎn)能約4GWh得州工廠總產(chǎn)能規(guī)劃100GWh,共4條產(chǎn)線，2022年4月第一條已投產(chǎn)。2023年6月16日，特斯拉得州工廠4680電池累計產(chǎn)量超1000萬顆，對應約1.2萬輛ModelY需求，僅117天后10月11日4680電池累計產(chǎn)量突破2000萬顆，期間平均每天生產(chǎn)約85470顆，折合年產(chǎn)能約2.8GWh內(nèi)華達州工廠2023年1月24日，特斯拉宣布將投資36億美元，擴建內(nèi)華達州超級工廠。新項目4680電池產(chǎn)能規(guī)劃100GWh截至2024年3月海內(nèi)外車企及電池企業(yè)46系大圓柱最新進展企業(yè)名稱最新進展松下計劃將于2024財年為特斯拉生產(chǎn)4680電池，目前其和歌山工廠年產(chǎn)量僅為10GWh，只能滿足約15萬輛汽車的電池需求。2021年11月，松下電池4680電芯的良品率在80-90%左右，預計2023年已突破90%。規(guī)劃美國堪薩斯圓柱電池工廠，有望于2024-2025年投產(chǎn)。三星SDI46系大圓柱2023年初已完成天安產(chǎn)線建設(shè)，Q3產(chǎn)線已全面投運，Q4為客戶提供樣品。主要客戶包含現(xiàn)代、寶馬。LG新能源亞利桑那工廠將轉(zhuǎn)換為46系大圓柱工廠，產(chǎn)能規(guī)劃從27GWh擴至36GWh（2025年SOP）；韓國Ochang工廠將建立46系列試生產(chǎn)線（2024年H2SOP）。寧德時代2022年9月，寧德時代與寶馬集團達成長期協(xié)議，預計從2025年開始將為其“新世代”車型供應直徑為46毫米新型圓柱電池，產(chǎn)地為歐洲和中國，每座工廠供應寶馬的年產(chǎn)能為20GWh。億緯鋰能與以色列StoreDot簽訂合作框架協(xié)議，合作生產(chǎn)4680電池；擬于匈牙利建立動力電池制造廠生產(chǎn)新型圓柱形動力電池；于湖北荊門投建大圓柱電池20GWh產(chǎn)能，2022年末建成首條中試產(chǎn)線，預計2023年H24680電池正式量產(chǎn)下線，配套國內(nèi)某新勢力車企。比克電池與江淮汽車聯(lián)合開發(fā)4680電池，預計于2024年量產(chǎn)；2022年下半年鄭州生產(chǎn)線會正式進廠投產(chǎn)，其中首批量產(chǎn)線將在鄭州二工廠，整體產(chǎn)能15Gwh，跟車廠的合作進行到平臺定點階段的話，單平臺產(chǎn)能估計為10Gwh以上。4、固態(tài)電池炙手可熱，卻無法承載動力電池行業(yè)的未來而固態(tài)電池炙手可熱，一度承載著動力電池行業(yè)下一代重任。固態(tài)電池的電解質(zhì)具有更高的熱穩(wěn)定性，能讓動力電池使用能量密度更高的正負極材料，進而大幅度提高車輛的續(xù)航，這也讓其成為動力電池行業(yè)的香餑餑。目前，固態(tài)電池的技術(shù)路線分為聚合物、氧化物與硫化物三種路線。其中，性能較好的是硫化物，離子電導率最高且質(zhì)地較為柔軟，是豐田、三星、松下等日韓企業(yè)所采用的路線。不過，由于硫化物路線技術(shù)難度太高，容易與正負極材料發(fā)生副反應且與空氣中的水分發(fā)生反應，釋放有毒的硫化氫氣體，嚴重阻礙其生產(chǎn)進度。而半固態(tài)電池的商業(yè)化進展是當前動力電池行業(yè)研發(fā)比較快的。根據(jù)蔚來創(chuàng)始人李斌關(guān)于半固態(tài)電池續(xù)航測試可知，半固態(tài)電池（容量為150度）由蔚來汽車和衛(wèi)藍新能源合作開發(fā)，單電芯能量密度為360Wh/kg，整包能量密度260Wh/kg，采用了原位固化的固液電解質(zhì)，無機預鋰化的硅碳負極，納米級包覆的超高鎳正極，經(jīng)過李斌實測，搭載150度半固態(tài)電池的ET7的續(xù)航超過1044km（剩余36km)，平均百公里能耗為13.2千瓦時。不過，李斌表示：“目前，150度電池包非常難量產(chǎn)，產(chǎn)量比較低，良率也很有挑戰(zhàn)?！庇纱丝梢姡虘B(tài)電池也面臨生產(chǎn)成本問題，短時間內(nèi)也難以成為動力電池行業(yè)未來。5、那么鈉電池能成為動力電池行業(yè)的未來嗎？如果固態(tài)電池、大圓柱電池不是動力電池行業(yè)下一代電池，那么鈉電池能成為嗎？新能源汽車在冬季和高寒地區(qū)，續(xù)航會大大打折扣，而鈉離子具有非常優(yōu)秀的電低溫性能。根據(jù)相關(guān)資料可知，鋰離子電池工作溫度區(qū)間為-20℃-60℃，在-20℃環(huán)境下的容量保持率近90%，在-40℃低溫下可以放出70%的容量，并且在高溫80℃時仍然可以正常循環(huán)充放電使用。因此，多個頭部動力電池企業(yè)開始布局鈉電池業(yè)務，并且已經(jīng)走到商業(yè)化階段。2024年1月，搭載鈉離子電池的新能源汽車江淮釔為“花仙子鈉電版”正式向用戶批量交付，鈉電版花仙子為A00級車型，采用的鈉離子電芯為中科海鈉ME12圓柱電芯，其能量密度大于等于140Wh/kg，續(xù)航里程為252公里。不過，鈉離子電池也受到多家車企吐槽，其主要原因還是成本太高。根據(jù)之前浙江青鈉董事長王子煊表示，當碳酸鋰價格下探到10萬元/噸時，鈉離子電池的邊際成本約12%左右；如果碳酸鋰價格回歸到5萬元/噸，鈉離子電池的邊際成本僅約5%。簡而言之，當鈉電池在成本上領(lǐng)先磷酸鐵鋰電池時，市場推廣動力就變得更強。中國鈉離子電池新能源乘用車產(chǎn)品應用情況主機廠產(chǎn)品車型級別電池供應商電池型號性能參數(shù)量產(chǎn)進度奇瑞汽車QQ冰淇淋A00寧德時代第一代鈉離子電池電芯能量密度160Wh/kg2023/06工信部公告江鈴汽車羿馳玉兔/易至EV3A00呆能科技第一代軟包鈉離子電池電芯能量密度155Wh/kg2023/06工信部公告江淮