2022年是動(dòng)力電池榮耀、反客為主的一年

對(duì)于動(dòng)力電池來說，2022年是榮耀、反客為主的一年。榮耀到廣汽集團(tuán)董事長曾慶洪都發(fā)飆，電池占了整車成本40~60%，“那我現(xiàn)在不是在給寧德時(shí)代打工嗎？”

電池成本之所以如此高，主要是新能源路線中，電池是動(dòng)力和續(xù)航里程的來源。所以，2022年一個(gè)最大的奇景和疑問就是，轉(zhuǎn)型新能源賽道如此徹底的眾多企業(yè)，在政策、補(bǔ)貼都加持到位的情況下，為什么都掙不到錢？

動(dòng)力電池所代表的供應(yīng)鏈無疑是部分答案所在。根據(jù)韓國市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)SNE Research于1月4日公布的數(shù)據(jù)，2022年1~11月，全球電動(dòng)汽車電池裝機(jī)量為446GWh，同比增長74.7%，繼續(xù)保持了自2020年第三季度以來的增長趨勢(shì)。

其中，寧德時(shí)代、比亞迪和LG新能源榮登前11月全球電動(dòng)汽車電池裝機(jī)量榜單前三甲。值得一提的是，2022年11月，僅寧德時(shí)代和比亞迪兩家，就占據(jù)全球電動(dòng)汽車電池市場(chǎng)56.5%的份額。這從側(cè)面反映出電池企業(yè)的強(qiáng)勢(shì)。

無疑，電池企業(yè)現(xiàn)在有著“朝南面孔”般的待遇。而我們就從技術(shù)和成本的角度，來看看電池在2022年的發(fā)展歷程。

01

CTC，CTB，CTP3.0

2022年行業(yè)認(rèn)知最深刻的字，應(yīng)該是“卷”。卷產(chǎn)品、卷營銷、卷服務(wù)、卷品控和管理……電池?zé)o疑也是“卷”得非常厲害的項(xiàng)目。同時(shí)，也是動(dòng)力電池的集成形式大放異彩的一年。

11月1日，極氪汽車旗下首款純電動(dòng)MPV車型極氪009正式上市。其中，極氪009 ME版車型首發(fā)搭載寧德時(shí)代CTP 3.0麒麟電池，純電續(xù)航里程可達(dá)822公里，零百加速只要4.5秒。并且，早在9月份寧德時(shí)代就宣布麒麟電池會(huì)提前量產(chǎn)，而不是此前一度宣布的2023年一季度。

對(duì)于第三代CTP（電芯直接集成至電池包內(nèi)）技術(shù)，寧德時(shí)代6月23日公布了麒麟電池的一些技術(shù)細(xì)節(jié)，比如，系統(tǒng)集成度創(chuàng)全球新高，體積利用率突破72%，能量密度可達(dá)255Wh/kg，可讓純電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)整車1000公里續(xù)航等。

CTP 3.0的目標(biāo)，實(shí)際上就是CTC（Cell to Chassis）電池底盤一體化技術(shù)。這個(gè)最早由特斯拉2020年開始普及的技術(shù)，經(jīng)過國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)、開拓，目前已經(jīng)開始量產(chǎn)普及。

而2022年3月啟動(dòng)運(yùn)營的特斯拉柏林工廠，在Model Y的生產(chǎn)中啟用兩項(xiàng)動(dòng)力系統(tǒng)新技術(shù)，一是4680電池，二是CTC技術(shù)。兩項(xiàng)技術(shù)的疊加，讓電池市場(chǎng)頓時(shí)“卷”得更厲害了，各大企業(yè)紛紛涉足。比如，寶馬2025年量產(chǎn)的第六代電池，同樣會(huì)采用CTP和CTC技術(shù)。

一個(gè)月后的4月25日，國內(nèi)的車企零跑也舉辦了一場(chǎng)技術(shù)發(fā)布會(huì)，發(fā)布可量產(chǎn)的CTC電池底盤。不甘示弱的比亞迪，則在5月20日開啟預(yù)售比亞迪海豹時(shí)宣稱，它是基于平臺(tái)3.0打造的CTB電池車身一體化技術(shù)。

7月29日，首搭CTB技術(shù)的比亞迪海豹正式上市。在海豚七合一、元PLUS八合一基礎(chǔ)上，海豹更進(jìn)一步地將刀片電池做到了車身中，把安全和強(qiáng)度融入作為整車的一部分。9月28日，零跑汽車首搭CTC電池底盤一體化技術(shù)的最新旗艦車型——零跑C01正式上市。

你來我往，好不熱鬧。而除了這幾家之外，整車廠大眾、沃爾沃、通用均宣稱將采用這一技術(shù)，但量產(chǎn)時(shí)間較晚。技術(shù)方面，這幾家確實(shí)咬得非常緊。畢竟，這個(gè)技術(shù)難度不大。

不過有一個(gè)現(xiàn)實(shí)是，一家廠商想要采用CTC技術(shù)，除了自身完全掌握成熟底盤技術(shù)，還需要自身具備電池PACK研發(fā)和制造能力；而電池+車身/底盤，頭部電池廠商現(xiàn)在即使具備CTC能力，主機(jī)廠不太可能把最核心的底盤區(qū)域開放給電池供應(yīng)商，這也是推廣到其他主機(jī)廠的難度所在。

毋庸置疑，獨(dú)占鰲頭的寧德時(shí)代在這方面會(huì)受很大的影響。寧德時(shí)代確實(shí)具備很大的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，不管是諸多專利的掌控，還是麒麟電池、M3P電池、鈉離子電池等產(chǎn)品端的技術(shù)創(chuàng)新，都體現(xiàn)出世界第一動(dòng)力電池企業(yè)應(yīng)有的牌面。

不過，2022年最有意思的一點(diǎn)是，電池市場(chǎng)的分化表明，份額并不獨(dú)屬于某一家企業(yè)，動(dòng)力電池技術(shù)必然也不會(huì)只被某一勢(shì)力壟斷。2023年，關(guān)于CTC、CTB、CTP的博弈還將更加激烈。

02

4680電池

說到特斯拉的電池，作為一種典型的“破壞性技術(shù)”，4680電池正在擠占更多的原本是主流方殼動(dòng)力電池的市場(chǎng)份額。

自2020年9月22日特斯拉的電池日上亮相以來，4680電池就充滿爭議。馬斯克“狂推”4680電池，說這款自研電池能做到單體能量提高5倍、充放電功率提高6倍、續(xù)航里程提高16%。而且，優(yōu)勢(shì)在于成本更低、能量密度更大、充放電功率上限也更高。

而對(duì)特斯拉的4680電池，業(yè)內(nèi)愛恨交加，但很多車企和電池企業(yè)跟進(jìn)得很快。比如，我之前寫過的江淮（思皓），還有，寶馬、寧德時(shí)代、比亞迪。當(dāng)時(shí)，江淮技術(shù)負(fù)責(zé)人還對(duì)我說過，對(duì)4680電池“結(jié)束油車時(shí)代”有著十足的信心。

2022年11月，作為寶馬46950電池的量產(chǎn)供應(yīng)商，億緯鋰能用生產(chǎn)線的開工儀式做了回答。而且，在“第六屆動(dòng)力電池應(yīng)用國際峰會(huì)（CBIS2021）”上，億緯鋰能的相關(guān)負(fù)責(zé)人又透露：2021年公司已經(jīng)成功量產(chǎn)鐵鋰版的大圓柱電池，并且準(zhǔn)備在2023年量產(chǎn)46系列的大圓柱電池。

寧德時(shí)代也沒落下，9月9日寧德時(shí)代官方宣布，與寶馬集團(tuán)宣布達(dá)成一項(xiàng)長期協(xié)議，從2025年開始，寧德時(shí)代將為寶馬集團(tuán)“新世代”車型架構(gòu)的純電車型，供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)直徑為46mm的新型圓柱電池。

同聲相應(yīng)，同氣相求。9月份，比亞迪也公布了業(yè)內(nèi)稱為“4090”電池（暫定）的專利，雖然從其外形來看，有別于目前主流的圓柱、軟包、方形等電池，但本質(zhì)上講，其新專利可以完全兼容特斯拉4680電池的單體結(jié)構(gòu)。所以，更像是特斯拉4680電池的一種“魔改”。

不僅如此，8月也有媒體報(bào)道，蔚來汽車正在自主研發(fā)磷酸錳鐵鋰和4680電池，并計(jì)劃量產(chǎn)上述兩種電池，供給蔚來及子品牌阿爾卑斯。而另一家小鵬汽車，去年也傳出研發(fā)電池的傳聞，并且最近投入50億元開始組建電池公司。

雖然有很多負(fù)面報(bào)道，但是特斯拉的4680電池“戰(zhàn)車”一直在轟隆隆地推進(jìn)著。就在12月25日，外媒報(bào)道，特斯拉已經(jīng)證實(shí)，4680電池當(dāng)前的周產(chǎn)量已經(jīng)可以供應(yīng)1，000輛Model Y的需求。

而去年2月，特斯拉才宣布其位于弗里蒙特（Fremont）的試生產(chǎn)工廠完成了首批100萬個(gè)電池的生產(chǎn)。不到一年，特斯拉已經(jīng)達(dá)到了每周生產(chǎn)86.8萬個(gè)4680電池的產(chǎn)量。除了弗里蒙特的試生產(chǎn)工廠外，特斯拉為了縮短供應(yīng)鏈，還正在德克薩斯州工廠內(nèi)建立產(chǎn)能更高的生產(chǎn)線。

2023年，特斯拉的4680電池的量產(chǎn)推進(jìn)速度，是顯而易見的。而特斯拉帶起來的4680電池概念，不僅僅是影響動(dòng)力電池行業(yè)本身，還在帶動(dòng)電池的產(chǎn)業(yè)鏈例如高鎳正極、硅碳負(fù)極、電解液、結(jié)構(gòu)件等材料環(huán)節(jié)，牽涉到的企業(yè)有上千家。無疑，正在形成動(dòng)力電池領(lǐng)域中的一條新產(chǎn)業(yè)鏈。

因此，“46系”圓柱電池考驗(yàn)的不僅僅是電池技術(shù)本身，更是動(dòng)力電池行業(yè)對(duì)新產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力，2023年，電池企業(yè)和車企都需要用全局的觀念來思考布局。

03

固態(tài)電池和其他電池

2022年，固態(tài)電池時(shí)不時(shí)地會(huì)發(fā)點(diǎn)聲音出來。但正所謂“光聽樓梯響，不見人下來?！睂?duì)于固態(tài)電池來說，離量產(chǎn)至少還有七八年時(shí)間。這是肯定的。

我們用一句話就能說明，就是“理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感?！睘槭裁?？我在《半固態(tài)電池，可能就是電動(dòng)車的終點(diǎn)》里也說過，電是一種流動(dòng)的能量，而固態(tài)的物質(zhì)是沒有流動(dòng)性的，所以這天然就是個(gè)悖論。

就像早在2021年完全放棄了固態(tài)電池的Fisker，因?yàn)闊o法落地。Henrik Fisker很痛苦地認(rèn)識(shí)到，“固態(tài)電池是一種這樣的技術(shù)，當(dāng)你覺得已經(jīng)完成了90%，幾乎達(dá)到目標(biāo)時(shí)，然后你意識(shí)到剩下的10%比前面的90%困難得多?！?/p>

不過悖論并不影響2022年業(yè)內(nèi)對(duì)它的研究和推進(jìn)。

就在7月份，蜂巢能源全固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出國內(nèi)首批20Ah級(jí)硫系全固態(tài)原型電芯。該系列電芯能量密度達(dá)350~400Wh/kg，現(xiàn)已順利通過針刺、200℃熱箱等實(shí)驗(yàn)，一旦量產(chǎn)應(yīng)用，電動(dòng)車可實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程1000公里以上。不過，還是那句話，從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)，路特別長。

畢竟，走硫系路線的豐田很早就宣布了硫化物固態(tài)電池的進(jìn)展。但是，很明顯現(xiàn)在還是處在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)，離量產(chǎn)還差著“十萬八千里”。所以，退而求其次，業(yè)內(nèi)也在研究更現(xiàn)實(shí)的磷酸鐵鋰的升級(jí)或替代方案。

為什么是磷酸鐵鋰電池呢？因?yàn)椋?021年磷酸鐵鋰的裝車量超過三元電池。根據(jù)中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，當(dāng)年磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量累計(jì)125.4GWh，占總產(chǎn)量57.1%。此后，磷酸鐵鋰電池一直處于主流地位。

但是，一方面，2022年磷酸鐵鋰的價(jià)格漲了60%，讓車企和電池企業(yè)難以承受。另一方面，磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)能量密度提升也遇到瓶頸，在2019年達(dá)到164.5Wh/kg峰值后就沒有增長，目前已逼近其可量產(chǎn)的能量密度上限（175~185Wh/kg）。

而在不斷的探索中，錳元素的高電壓吸引了不少研究人員的關(guān)注，錳基電池材料量產(chǎn)正在成為現(xiàn)實(shí)。近年來，除了國軒高科對(duì)外透露在磷酸錳鐵鋰領(lǐng)域進(jìn)行布局，寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能、欣旺達(dá)等電池企業(yè)也已經(jīng)在磷酸錳鐵鋰領(lǐng)域進(jìn)行了布局。

7月份有消息稱，寧德時(shí)代、欣旺達(dá)及億緯鋰能的磷酸錳鐵鋰電池已在上半年通過電池中試環(huán)節(jié)，正在送樣品給車企測(cè)試。其中寧德時(shí)代計(jì)劃于下半年量產(chǎn)該產(chǎn)品（目前沒什么新消息）。而比亞迪旗下的弗迪電池在去年初開始小批量采購磷酸錳鐵鋰材料，處于內(nèi)部研發(fā)階段。

只是，磷酸錳鐵鋰（LMEP）電池有兩個(gè)缺陷，是量產(chǎn)的攔路虎。一是，磷酸錳鐵鋰的循環(huán)壽命較短、充放電能力較差。因?yàn)殄i元素的溶出會(huì)導(dǎo)致循環(huán)壽命變短，充放電能力和壽命變差。二是，磷酸錳鐵鋰的低電導(dǎo)率導(dǎo)致其容量難以發(fā)揮，且與電解質(zhì)會(huì)發(fā)生副反應(yīng)導(dǎo)致其材料的容量難以發(fā)揮。這是量產(chǎn)前必須要解決的問題。

不過，相比固態(tài)電池，這個(gè)難度要小多了。而除了國內(nèi)企業(yè)，特斯拉CEO馬斯克也表示出很大的興趣，“特斯拉看好在電池中加入錳元素的技術(shù)路線，并一直探索在電池中使用更多錳材料。”不管怎么說，多家企業(yè)都將大力發(fā)展磷酸錳鐵鋰電池。而2022年登場(chǎng)后，磷酸錳鐵鋰能否在2023年唱“主角”呢？

04

鈉離子電池

說實(shí)話，磷酸錳鐵鋰離量產(chǎn)還有點(diǎn)距離。而對(duì)于一個(gè)新的萬億級(jí)市場(chǎng)來說，鈉離子電池的出現(xiàn)正當(dāng)時(shí)。2022年，鈉離子電池也真正成為“網(wǎng)紅”。

為什么這么說？因?yàn)閮?chǔ)能市場(chǎng)需要安全的電池，而除了能量密度，鈉離子電池在各方面均優(yōu)于LFP（磷酸鐵鋰）電池。而且，這個(gè)缺陷可以用成本優(yōu)勢(shì)和數(shù)量來彌補(bǔ)的，不像固態(tài)電池那么難。

鈉離子電池的高光時(shí)刻在7月28日下午15點(diǎn)30分。當(dāng)日的寧德時(shí)代全球發(fā)布會(huì)上，曾毓群與研究院副院長黃起森先后登場(chǎng)，將寧德時(shí)代的未來戰(zhàn)略方向，以及面向未來的鈉離子電池樣品，做了展示。

根據(jù)黃起森博士公布的信息，目前的第一代鈉離子電池的單體能量密度為160Wh/kg；在常溫下充電15分鐘，電量就可以達(dá)到80%，具備了快充能力；熱穩(wěn)定性優(yōu)異，甚至超過了國家標(biāo)準(zhǔn)，且在零下20℃低溫的環(huán)境下，仍然有90%以上的放電保持率。

根據(jù)寧德時(shí)代的數(shù)據(jù)，鈉離子電池的集成效率可達(dá)80%。換言之，鈉離子電芯集成到電池系統(tǒng)中后，系統(tǒng)的能量密度仍可達(dá)128Wh/kg。

而不久前寧德時(shí)代再次表示，下一代鈉電池的能量密度目標(biāo)是200Wh/kg，能夠滿足續(xù)航400公里以下的純電車需求。如果能采用鋰鈉電混搭的AB方案，有望將能力邊界拓展至500公里，覆蓋65%的新能源車市場(chǎng)。

值得注意的是，不僅僅是寧德時(shí)代一家在研發(fā)鈉離子電池。比亞迪也在前段時(shí)間傳出“鈉電開始進(jìn)入電池工況測(cè)試階段”，此外，億緯鋰能也發(fā)布了第一代大圓柱鈉離子電池產(chǎn)品，正極采用了層狀氧化物材料，負(fù)極采用硬碳，能量密度為135Wh/kg，循環(huán)次數(shù)達(dá)到2500次。

蜂巢能源曾公開透露，第一代鈉離子電池原型樣件已經(jīng)完成開發(fā)，能量密度達(dá)到了110Wh/kg；第二代鈉離子電池產(chǎn)品正在開發(fā)中，預(yù)計(jì)2023年一季度完成設(shè)計(jì)定型，能量密度為135Wh/kg；2023年第四季度計(jì)劃完成160Wh/kg 的鈉離子電池開發(fā)，預(yù)計(jì)循環(huán)壽命超過2000次。

所以，2023年鈉離子電池的能量密度基本上能達(dá)到130~160Wh/kg，完全可滿足部分新能源汽車的需求。而且除了A00級(jí)小車之外，插混汽車市場(chǎng)，鈉離子電池也能一展身手。鈉離子電池領(lǐng)域，頗有一番“決戰(zhàn)2023”的意味。

畢竟，選擇鈉離子電池，也是其它車企降低成本、寧德時(shí)代打破比亞迪自身電池供應(yīng)優(yōu)勢(shì)的契機(jī)所在。而且，假如寧德時(shí)代的第二代能量密度可達(dá)到200Wh/kg的鈉離子電池，真的能夠規(guī)?；慨a(chǎn)，那么，一個(gè)全新的新能源汽車和儲(chǔ)能格局有可能到來。

對(duì)于已經(jīng)到來的2023年，相信電池產(chǎn)業(yè)格局還會(huì)有更多的變數(shù)，我們需要的，僅僅是“于無聲處聽驚雷”而已。

審核編輯 ：李倩