動力鋰電池作為純電動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,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,當屬TSLA:2020年九月,TSLA在電池日上正式宣布了電芯生產計劃,宣布力爭1年后,也就是2021年底,電芯年產量達到10GWh,到2022年使自產電芯的年產量達到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供應鋰離子動力鋰電池。

和TSLA類似的還有大眾,大眾在PowerDay上雖然宣布自產一部分電芯,但同時也和CATL、LG化學、SKI等供應商簽下了巨額訂單。

一邊自研自產,一邊還要大量外購,怎么理解?現在看,TSLA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(fā)投入大

動力鋰電池是典型的資金、技術密集型產業(yè)。

據東方財富網數據顯示,動力鋰電池產量產量建設成本大約為4億元/GWh。投資40億元,建設10GWh的產量,也只能滿足2萬輛50度電的A級車的需求。從數據上看,動力鋰電池產量建設成本,甚至于要比整車產量建設投入還要大。

除了產線建設的投入,還有研發(fā)投入。根據年報顯示,2020年,CATL的研發(fā)投入35．69億元,占營業(yè)收入的7．09%;國軒高科研發(fā)支出6．96億元,占報營業(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,這些錢重要用來做技術研發(fā)和儲備,這重要是動力鋰電池技術難度大、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,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方面的能力。

研發(fā)重要分為基礎研發(fā)和項目研發(fā)。

基礎研發(fā)指從材料到電芯到系統(tǒng)的基礎性研究,尤其在電芯方面要對原材料的深刻理解;項目研發(fā)指針對客戶具體項目的匹配開發(fā)研究,要根據客戶需求給出方法。同時電芯和電池制造環(huán)節(jié)作為連接材料端和應用端的關鍵環(huán)節(jié),要和上下游持續(xù)協(xié)同研發(fā),來探索布局新技術,謹防技術進步帶來的顛覆式創(chuàng)新,這都要大量的資金投入。

(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,促使電池公司不斷研發(fā)新的技術,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。

七月份,CATL還會公布鈉離子電池。

這些技術路線中,哪個會是未來5-10年的市場主流?這考驗著動力鋰電池公司的技術路線判斷能力。

動力鋰電池產量建設成本非常高,一旦技術路線選擇失誤,公司很可能就此銷聲匿跡。

在我國電動汽車發(fā)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,磷酸鐵鋰電池是重要技術路線,由于該技術相對安全、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,CATL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(guī)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,以磷酸鐵鋰技術為重要路線的電池公司大部分退出了乘用車市場。

然而,隨著補貼退出,磷酸鐵鋰電池卷土重來,在乘用車上的裝車占比接近一半。包括TSLA這樣的高端電動汽車都開始用CATL磷酸鐵鋰電池。和此同時,三元勢力仍強,無鈷、半固態(tài)電池裝車的消息也此起彼伏。技術路線如何選擇,事關生死。假如要判斷好技術路線,整車公司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(fā)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

假如掌握了電池技術,能不能造好電池呢?進入電芯的生產環(huán)節(jié),面對的困難也并沒有減少。電芯生產環(huán)節(jié)復雜精細,從攪拌到分條為前段工序,卷繞到注電解液為中段工序,后段工序為化成到包裝。

前段工藝涉及極片制造關系到電池核心性能,中段和后段涉及電芯成型和激活檢測對電池整體性能同樣重要。動力鋰電池對生產效率和產品一致性要求很高,這要電池制造各環(huán)節(jié)的工藝積累提升,以及自動化水平的不斷提升才能做到。目前,像CATL等公司,已經提出了極限制造的概念,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(guī)級的品質水平。但關于新興的動力鋰電池行業(yè)來說,這并不是容易的事。目前,全球那么多動力鋰電池廠,真正跨越到車規(guī)級電池供應商之列的,其實并不多。

2020年,英國電池原材料咨詢公司——基準礦業(yè)情報機構(BenchmarkMineralIntelligence)公布報告稱,全球只有CATL、LG化學、三星SDI、遠景AESC和SKI、松下-TSLA等6家電池制造公司,達到其"全球動力鋰電池一級制造商(Tier1)"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年二月,博世就宣布放棄自制電芯,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,采購電芯更劃算一些,假如堅持自制,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。