软包电池是怎样获得众多车企的青睐?锂电设备企业应该如何制定市场应对策略?
在新能源汽车持续热销的同时,能量电池领域也随之蓬勃发展,在政策补贴以及市场需求的引领下,动力电池开始向高能量密度发展,而软包电池开始走上市场的舞台,成为了众多车企眼中的香饽饽。
从能量电池市场来看,软包电池近来开始成为了行业热点,众多车企以及电池供应商开始战略转向,将重心向软包电池倾斜。从最近市场动向来看,主打三元软包叠片电池的捷威动力获得复星投资;注三元软包电池的孚能科技完成10亿多美元的C轮融资;亿纬锂能与戴姆勒签订《供货协议》,将为戴姆勒供应三元软包动力电池。从近来电池行业来看,车企以及电池企业开始争相布局软包电池,那么软包电池为何会迅速获得车企的青睐呢,相比之前柱状电池,软包又具有何种性能优势?
新能源退坡补贴或成最大推手
在三元锂电池行业,柱状电池是最为常见的一种结构形态,该结构主要采用了钢壳和铝壳包裹,当然也有采用塑料壳等特殊外壳包装的,但这种结构外壳占据了相当一部分重量,在新能源补贴政策中,车辆能耗系数也是补贴的一项重要规定,因此,对于占据相当质量的外壳,成为了影响能耗系数的关键。
籍于此,软包电池应运而生,其实从字面意义来说,软包电池可谓是非常贴切,软包就是采用了铝塑包装膜作为包装材料的电芯,省却了钢壳或者铝壳,整体重量有所降低,能耗系数也就更低。因此,软包电池在单位密度方面要优于柱状电池。根据数据显示,软包电池比同等容量的铝壳包装电池轻20%,与同样尺寸的铝壳电池,容量高出50%。
从电池密度来看,2018年新能源补贴中可以看出,其能量电池最高补贴密度在160Wh/kg,而在工信部《汽车产业中长期发展规划》中能量电池发展规划中可以看到,到2020年新能源汽动力电池单体比能量达到300Wh/kg以上,力争实现350Wh/kg,系统比能量力争达到260Wh/kg,成本降至1元/Wh以下。
在三元锂电池尚未有质的突破前提下,软包电池的市场意义可见一斑。而软包电池由于其结构原因,其能量密度轻松跨过140wh/kg这一补贴门槛,260wh/kg的电芯产品已经达到量产水平,相比尚未规模量产的NCM622和NCM811的柱状电池,软包电池更具发展空间,也更适应当下的新能源补贴形势。
相比柱状电池,软包电池具有设计灵活、重量轻、内阻小、不易爆炸、循环次数多、能量密度高等特点。当相对应的,柱状电池产业链发展比较稳定,软包电池由于其标准问题,工业自动化生产比例较低,整体质量难以全面控制。此外,软包电池最为重要的铝塑膜一般都需要进口,电池企业对于国产铝塑膜接受程度较低,因此,这也导致了其成本也要高于柱状电池。
电池企业争相占据高点
随着软包电池市场份额越来越大,国内不少电池企业开始针对性的进行了研发,其中,国轩高科、捷威、卡耐、国能、天劲等企业一直处于行业的前列。
国轩高科在近日宣称,其研发的三元811软包样品密度已经达到了302Wh/kg,循环次数超过1500周,整体性能还是比较抢眼的,但其量产时间则要等到2020年。
相比之下,捷威明显快人一步,其量产的软包叠片电池,其电芯能量密度已达到245Wh/kg。预计在2020年,单体能量密度将达到300Wh/kg、系统能量密度达到220Wh/kg。
此外,还有备受关注的卡耐新能源,其量产的三元软包电芯能量密度为250Wh/kg,此外,280Wh/kg中高镍电芯产品即将装车,300Wh/kg、350Wh/kg的高镍NCM811、NCA电芯产品已完成研发,具备量产条件。性能独树一帜,这也能解释为何恒大独具慧眼,向卡耐新能源伸出橄榄枝。
从行业来看,万向A123、国能、天劲等企业也争相布局,尤其是万向A123,在破产的边缘下被万向公司收购之后,经过多年的发展之后,其出货量挤进行业的前列。从其规划来看,到2019年将实现能量密度280Wh/kg的产品量产,到2020年能量密度达到300Wh/kg,到2022年达到350Wh/kg,到2025年达到400Wh/kg。
从软包电池发展趋势来看,其预定目标与工信部《汽车产业中长期发展规划》基本吻合,由此看出,三元锂电池的能量提升已经愈发缓慢,在全新的电池结构尚未到来之前,频繁调整整体结构是保证三元锂电池存活的关键。在2019新能源补贴退坡靴子落地之前,仅有软包电池能够紧跟趋势,受到市场热捧也是理所当然。
锂离子电池的限制因素之一就是它的阳极。出于安全考虑,锂离子电池中必须使用低容量的碳棒,因为纯锂材料的阳极能够引发危险的短路甚至起火。相比之下,镁作为阳极更加安全,因此阴极材料与镁搭配会让电池体积更小但储存能力更强。
之前的研究使用计算机模型进行了预测,镁铬氧化物(MgCr2O4)是镁电池阴极的理想候选材料。受其启发,伦敦大学学院的研究人员通过一个快速的低温反应获得了一种5纳米宽的无序镁铬氧化物。伊利诺伊大学的研究人员将这种材料与正常7纳米宽的有序镁铬氧化物进行了镁活性的比较。
他们借助一系列不同的技术检测两种材料在活性测试中的结构和化学变化。这两种晶体材料的表现完全不同。伦敦大学学院教授JawwadDarr解释称:“这表明未来的电池或许将依赖于无序的非传统结构。这一研究的重要性在于,它能帮助我们了解其他存在结构缺陷的材料是否有可能应用于可逆的电池存储技术。”
“今年,核心大客户要求我们降价60%,如果不是有迭代设备的技术储备,我们也无法应承,事实上他们也是知道我们有革新方案才会如此要求。”一位锂电设备企业CEO透露。
这样血淋淋的压价虽然只是个案,但是一定程度上也反映出动力电池企业降成本的极端迫切,对于设备理解的专业化程度越来越高,同时也映衬出设备企业在降本革新方面的积极储备,市场竞争态势必然日益加剧。
另一位锂电设备企业高层也表示无奈,现在部分动力电池企业盲目降低采购成本,为了坚持品质原则,逼得公司只能放弃部分订单,因为价格降得公司已经没有利润再去为客户做更多的售后。
高工锂电了解到,如今锂电设备企业的售后服务成本越来越高,侵占了企业越来越高的人力资源成本以及利润成本。究其原因,一方面,交付周期短,前期设备调试准备的不充分导致售后需要做善后工作;另一方面,电池企业设备操作人员不够专业,后期设备操作不当引致售后的不断维护。
无疑,上游的大幅压价、价格战、压缩交付周期、承兑账期长、售后成本高企等,已经成为当下锂电设备企业生存发展的重要“注脚”,如何应对高压竞争环境,如何制定市场应对策略,成为锂电设备企业亟待思考的重要命题。
高工锂电注意到,在解决方案思路方面,锂电设备企业无论是从自身出发还是站在客户角度,都在通过降低成本、提升效率、技术革新、产业链合纵连横、节能减耗等不同方式,为产业提质降本使尽“浑身解数”。
来自锂电产业链上整线、前段、中段、后段的领军装备商领袖,包括大族激光、奥瑞特、浩能科技、正业科技、易鸿智能、思客琦、捷创嘉等企业代表也分享了企业其在降本提质增效,实现企业壮大突围的战略思路。
一是,全局思维,打造整线模式,实现供应链深度协作。
为了动力电池企业来实现“降本提质增效”的目标,包括先导智能、大族激光在内的一些设备企业2019年将继续加大锂电制程闭环产业链布局,继续拓展整线业务。同时,进一步加深与供应链企业的深度协作。
事实也的确如此,对于国内多数动力电池企业而言,整线交付的优势已经开始逐步凸显,一是可减少繁琐的商务和技术对接,降低运营成本;二是可提高产品线智能化、信息化、网络化水平;同时,还可大幅度缩短设备设计、生产、交付周期,实行统一售后服务。
二是,降低售后成本。
在设备企业售后成本高企的当下,奥瑞特总经理赵伟东指出,无论是从企业自身产品设计优化出发,还是后期的协同对接交付,需要打破常规思维,需要共同的人才精进培养,更需要产业链的深度协同。
三是,革新生存方式。
浩能科技总经理吴娟认为,以现阶段的工艺及生产方式大幅降低设备成本不太现实,可以通过跨界学习其他领域先进的生产方式来解决,在不改变工艺的前提下更改生产方式方法,也可有效降低成本。目前浩能科技在这方面已有领先经验。
四是,培育扶持锂电设备国产零部件厂商。
正业科技总经理范斌透露,公司正在大力挖掘和培养优秀国产零部件供应商,国产零部件技术品质提升可有效反哺锂电设备企业成本的降低,该方案已成为企业降本的重要思路。
五是,保持技术领先,选择性跟进价格战。
思客琦总经理付文辉表示,保持自身优势与节奏,优化企业管理,选好细分市场并向细分领域顶端保持或迈进,价格战根据自身实力选择性跟进,拓宽国际化技改视野是目前公司策略制定的思路之一。
六是,保持持续发展突围思路。
易鸿智能董事长王刚表示,中小型或细分领域的装备商想要在动力电池产业中持续发展,必须以诚信靠谱为根基,跟上客户需求,实现资源的相互协作;提升创新能力,在成本上做到1+1<2,效率上实现1+1>2;根据自身体量控制订单风险;结合资本的力量保障公司在发展壮大的同时拥有稳健的财务后盾支撑。
捷创嘉总经理张言少认为,形成规模化、标准化、模块化思路。部分设备企业内部成本控制能力较弱,研发投资压力大,建议从设备设计之初建立标准化库,基于模块化产品打造非标产品以满足客户需求,整体降低成本。对于中小型装备企业而言,只有专注细分,才有出路。