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    • Part 1、寶馬的圓柱電池選擇
    • Part 2、遠(yuǎn)景動(dòng)力的業(yè)務(wù)差異化和大圓柱電池趨勢(shì)
    • Part 3、動(dòng)力電池行業(yè)拼的是什么  誰能脫穎而出
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市場(chǎng)觀察|BMW攜手遠(yuǎn)景動(dòng)力:中國電池產(chǎn)業(yè)的破局之路

2022/10/22
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引言:寶馬的第三家圓柱電池供應(yīng)商來了。

BMW集團(tuán)宣布同遠(yuǎn)景動(dòng)力達(dá)成戰(zhàn)略合作:遠(yuǎn)景動(dòng)力將從2026年起為寶馬新一代車型提供高品質(zhì)、高安全性和零碳的46毫米直徑新型圓柱電池;遠(yuǎn)景動(dòng)力還將在美國南卡羅萊納州建設(shè)零碳電池工廠,新工廠的規(guī)劃產(chǎn)能預(yù)計(jì)將達(dá)到30GWh。

這里有好幾個(gè)有意思的問題:

● 為什么寶馬選了之前主要圍繞疊片技術(shù)的遠(yuǎn)景動(dòng)力在美國建立電池工廠?

● 中國電池企業(yè)除了在國內(nèi)搶占紅海市場(chǎng),是否還有其他的破局方法?——遠(yuǎn)景動(dòng)力在海外拿到訂單,為這題提供了一個(gè)新解法。

● 隨著產(chǎn)能為王的時(shí)代到來,動(dòng)力電池的時(shí)代已經(jīng)變化了,以后競(jìng)爭(zhēng)靠的是什么呢?

圍繞著這幾個(gè)問題,我嘗試去探討一下。

Part 1、寶馬的圓柱電池選擇

如之前所宣布的那樣,寶馬從2025年開始在“NEUE KLASSE新世代”車型中使用46系大圓柱電芯。在BMW來看,圓柱的電池重要的好處是:

圓柱電池是標(biāo)準(zhǔn)化的,不同電池企業(yè)可以兼容和切換

◎ 成本目標(biāo)降低50%

◎ 能量密度提升20%,續(xù)航里程提升30%

◎ 10-80%的充電時(shí)間減少30%

◎ 400V和800V可以切換和兼容

◎ 高鎳材料使得鈷減少50%,銅減少40%

◎ 圓柱電池的安全性,特別是單電芯失效的故障降級(jí)能力(CATL講的NP4),目前和其他類型具備很大的優(yōu)勢(shì).

我們知道的信息是,在中國和歐洲向寧德時(shí)代(CATL)和億緯鋰能(EVE Energy)兩家合作企業(yè)提供超過百億歐元的電芯生產(chǎn)需求合同。寶馬在尋找北美自由貿(mào)易區(qū)的合作伙伴建設(shè)電芯的合作伙伴是遠(yuǎn)景動(dòng)力。這等于直接把寶馬之前在北美的電池廠家做了更換,之前BMW在北美主要生產(chǎn)PHEV車輛,PHEV電池是從韓國SDI發(fā)送到美國去,隨著美國的退稅規(guī)定,在北美建立本土電池供應(yīng)勢(shì)在必行。

這一次寶馬將對(duì)其美國業(yè)務(wù)投資17億美元,主要用于斯帕坦堡電動(dòng)汽車工廠以及電池工廠的建設(shè)。遠(yuǎn)景動(dòng)力將在南卡羅來納州建立新的電池工廠,為寶馬斯帕坦堡工廠提供第六代圓柱鋰離子電池,用于新一代電動(dòng)汽車。為了把美國的市場(chǎng)逐步占據(jù),到2030年,寶馬集團(tuán)將在美國生產(chǎn)至少六款全電動(dòng)車型,也是開始全線切大圓柱電池。

▲ 圖1. BMW的北美伙伴

目前BMW在全球各地的電池分配如下:

●  方殼電池

2022年預(yù)計(jì)BMW的純電動(dòng)汽車市場(chǎng)為24萬,主要分為中國、歐洲和美國市場(chǎng),中國的供應(yīng)為CATL,歐洲的市場(chǎng)主要為CATL+SDI,美國這邊由SDI供應(yīng)。在歐洲可能加入Northvolt,在中國可能加入億緯鋰能。

●  下一代圓柱電池

◎ 中國市場(chǎng):億緯鋰能+CATL
◎ 歐洲市場(chǎng):億緯鋰能+CATL
 美國市場(chǎng):遠(yuǎn)景動(dòng)力
 

這是目前BMW在全球新能源汽車的動(dòng)力電池分配情況概覽。

▲ 圖2. BMW現(xiàn)在的電池分配

根據(jù)官方披露的信息,遠(yuǎn)景動(dòng)力將在美國南卡羅萊納州建設(shè)零碳電池工廠,規(guī)劃產(chǎn)能將達(dá)到30GWh。遠(yuǎn)景動(dòng)力將選擇經(jīng)過認(rèn)證的礦場(chǎng)的鈷和鋰作為生產(chǎn)新一代電池的原料,并對(duì)其進(jìn)行循環(huán)利用。在回收方面,遠(yuǎn)景動(dòng)力已與美國Redwood Material公司達(dá)成合作,共同打造電池原材料循環(huán)利用閉環(huán)系統(tǒng),逐漸提升遠(yuǎn)景動(dòng)力在原材上的回收利用率。這也是要符合將來的需求。

那為什么是遠(yuǎn)景動(dòng)力呢?為什么之前主要技術(shù)方向在軟包和疊片技術(shù)的遠(yuǎn)景動(dòng)力能接到BMW的業(yè)務(wù)呢?

Part 2、遠(yuǎn)景動(dòng)力的業(yè)務(wù)差異化和大圓柱電池趨勢(shì)

從2021年中到2022年,遠(yuǎn)景動(dòng)力在海外的業(yè)務(wù)是非常有針對(duì)性的:

- 2021年6月,遠(yuǎn)景動(dòng)力與雷諾集團(tuán)達(dá)成5年40GWh至 120GWh動(dòng)力電池戰(zhàn)略合作

2021年7月,日產(chǎn)全新一代平臺(tái)車型選擇遠(yuǎn)景動(dòng)力電池,其在桑德蘭的工廠將產(chǎn)能擴(kuò)大到25GWh

2021年底,遠(yuǎn)景動(dòng)力茨城縣工廠將從2024年為日產(chǎn)全新一代電動(dòng)汽車平臺(tái)提供最新一代零碳動(dòng)力電池產(chǎn)品

2022年,遠(yuǎn)景動(dòng)力在美國擴(kuò)建基地,宣布在肯塔基州鮑靈格林建造零碳超級(jí)電池工廠,規(guī)劃產(chǎn)能 30- 40GWh

2022年3月,德國梅賽德斯-奔馳宣布同遠(yuǎn)景動(dòng)力達(dá)成戰(zhàn)略合作,遠(yuǎn)景動(dòng)力將為奔馳EQS和EQE提供動(dòng)力電池產(chǎn)品

2022年4月,日本第二大汽車制造商本田宣布在日本市場(chǎng)將從遠(yuǎn)景動(dòng)力采購電池

不知不覺,遠(yuǎn)景動(dòng)力其實(shí)圍繞現(xiàn)有的海外基地,在海外進(jìn)行擴(kuò)展,也是開拓到海外企業(yè)的核心業(yè)務(wù)布局當(dāng)中了。

從行業(yè)了解下來看,目前遠(yuǎn)景動(dòng)力在美國和英國的電池極片需要從日本往當(dāng)?shù)剡M(jìn)行供應(yīng),在中國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從極片、電芯、模組全流程的生產(chǎn)制造。伴隨在歐洲和美洲進(jìn)行業(yè)務(wù)擴(kuò)展和產(chǎn)能落地,從極片、電芯、模組等一體化生產(chǎn)進(jìn)行整體運(yùn)營將成為必然。

從外媒報(bào)道來看,遠(yuǎn)景動(dòng)力將重點(diǎn)考慮供應(yīng)鏈相關(guān)的要求,包括本土化的戰(zhàn)略,不管是原材料還是零部件方面都將綜合考慮如何實(shí)現(xiàn)本土化或者相關(guān)本土化的趨向推進(jìn),計(jì)劃在2027年左右實(shí)現(xiàn)歐洲供應(yīng)鏈本土化。

而在美國,2025年新工廠陸續(xù)啟動(dòng),涉及到包括正極、主材、鋁材、銅材這些主材料,遠(yuǎn)景動(dòng)力將根據(jù)IRA政策的實(shí)際推行情況,結(jié)合戰(zhàn)略趨勢(shì)和自身運(yùn)營進(jìn)行逐步地本土化。

上游的供應(yīng)鏈端是如此,產(chǎn)品下游端的回收方面,不管是美洲、歐洲、中國或日本各自跟上游供應(yīng)鏈和下游端回收都能形成本土化閉環(huán)結(jié)合的效果。

 

▲ 圖3. 遠(yuǎn)景動(dòng)力的市場(chǎng)開拓

 

對(duì)于汽車企業(yè)而言,選擇圓柱電池主要考慮有幾個(gè)點(diǎn):

●   技術(shù)特點(diǎn)

◎ 電芯標(biāo)準(zhǔn)化、成組靈活

◎ 設(shè)備投資低、成組設(shè)計(jì)難

◎ 目前最大的困難是快充設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn)4C的要求

◎ 電化學(xué)體系容納力強(qiáng),支持新工藝和新化學(xué)體系

在動(dòng)力電池所的生產(chǎn)制造中,圓柱電芯的工藝是最早成熟的,也是標(biāo)準(zhǔn)化程度是最高的。圓柱電芯的卷繞工藝隨著自動(dòng)化程度的逐步提升目前達(dá)到200PPM(200pcs/min)的水平。在制造工藝中,將涂布之后的帶狀連續(xù)極片分切為條狀的小極片,也可以提高整個(gè)極片物料的利用率,圓柱電芯的物料利用率是最高的。

●   電池安全

◎ 可以支持電芯失效,故障降級(jí)

◎ 從失效來看,圓柱是久經(jīng)考驗(yàn)的

由于電芯容量相對(duì)較低,熱失控釋放出來的能量就小,顯著增加電池系統(tǒng)的安全性。圓柱電池的空氣間隔,也降低了電芯之間的熱傳遞過程,對(duì)熱失控蔓延有一定的積極正向作用,在這方面設(shè)計(jì)的潛力。

▲ 圖4. 圓柱電池的判斷

因此對(duì)于圓柱電池的投入,是下個(gè)階段電池企業(yè)必須要認(rèn)真考慮的。它是一種很通用型的標(biāo)準(zhǔn)化電池,可塑性很強(qiáng)。而且從整個(gè)應(yīng)用角度來看,強(qiáng)調(diào)企業(yè)本身的制造能力、成本控制能力和質(zhì)量體系。

▲ 圖5. 圓柱電池的潛力

開發(fā)和制造大圓柱電池,需要企業(yè)有多個(gè)方面的能力:

●  首先是研發(fā)能力——對(duì)高能量密度的電化學(xué)體系有很強(qiáng)的技術(shù)能力。

◎ 能量密度
◎ 快充能力
◎ 性能特性

●  其次是制造體系,單個(gè)圓柱電池在20-30Ah,面向乘用車制造,單車需要1000個(gè)左右的電池,100萬臺(tái)車需要10億個(gè)電池對(duì)于電池的制造的精益要求很高。

●  最后是質(zhì)量和成本控制,由于數(shù)量巨大,電芯的成品率對(duì)成本要求很高新型的制造技術(shù),對(duì)于圓柱的制造導(dǎo)入是相對(duì)友善的。

▲ 圖6. 大圓柱電池對(duì)電芯企業(yè)的要求

我理解遠(yuǎn)景動(dòng)力能接到這個(gè)合作,在上述幾方面的能力確實(shí)和寧德時(shí)代、億緯鋰能有可比之處。如果單看裝機(jī)量,可能遠(yuǎn)景動(dòng)力目前并不出挑,但是論到發(fā)展的潛力,確實(shí)是一件需要路遙知馬力的事。

而三星SDI和LG 能源,在圓柱電池方面沒有立馬拿到長(zhǎng)期訂單,一方面是之前投資規(guī)模比較大,對(duì)于大圓柱的產(chǎn)能方面并沒有那么確定,一方面海外市場(chǎng)也有多元化的需求。對(duì)于愿意開拓的電池企業(yè),歐美車企也是給機(jī)會(huì)的。

在逆全球化已經(jīng)來臨的背景下,遠(yuǎn)景動(dòng)力從十年前在美國實(shí)現(xiàn)扎根,并頑強(qiáng)生長(zhǎng)起來的企業(yè),靠的是本土化的工程師團(tuán)隊(duì)和長(zhǎng)達(dá)十年的鋰電本地化生產(chǎn)/經(jīng)營/交付經(jīng)驗(yàn)。

返回頭來,其2021年中開始的海外業(yè)務(wù)爆發(fā),背后是脫胎于尼桑的整車廠DNA,以及內(nèi)部日本/中國/美國/英國團(tuán)隊(duì)這幾年整合后迸發(fā)的國際協(xié)作能力,使寶馬相信,這家公司未來無論產(chǎn)品開發(fā)、工藝制造、量產(chǎn)交付,都是可以信賴的。

Part 3、動(dòng)力電池行業(yè)拼的是什么  誰能脫穎而出

在中國新能源汽車發(fā)展的同時(shí),鋰電企業(yè)也在野蠻生產(chǎn)。在中國我們看到

●  積極的產(chǎn)能增長(zhǎng):中國動(dòng)力電池供應(yīng)正在經(jīng)歷積極的成長(zhǎng),大部分企業(yè)都圍繞積極的擴(kuò)張計(jì)劃,預(yù)計(jì)產(chǎn)能將進(jìn)一步提升。

●  未來的市場(chǎng)整合大規(guī)模供應(yīng)經(jīng)驗(yàn)不足的二三線電池企業(yè)可能會(huì)在中期內(nèi)加劇供求失衡,這可能會(huì)引發(fā)市場(chǎng)整合汽車企業(yè)也在積極籌備進(jìn)入電池領(lǐng)域,進(jìn)行垂直整合。

其實(shí)中國的鋰電行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入紅海了。供應(yīng)過剩將引發(fā)市場(chǎng)整合,工廠的產(chǎn)能利用率: 中國市場(chǎng)供應(yīng)過剩的擔(dān)憂已經(jīng)出現(xiàn)。預(yù)計(jì)到2028年,產(chǎn)能過剩將進(jìn)一步提升,達(dá)到2,501 GWh。由于市場(chǎng)整合,部分企業(yè)也有可能兼并重組,技術(shù)進(jìn)步和供過于求將降低動(dòng)力電池成本。而現(xiàn)在的市場(chǎng)策略在于電池技術(shù)進(jìn)步,而不是擴(kuò)大產(chǎn)能;動(dòng)力電池成本的進(jìn)一步降低,將使電池的可用性擴(kuò)展。

▲ 圖7. 中國的鋰電行業(yè)發(fā)展階段

全球其他區(qū)域

汽車企業(yè)繼續(xù)擴(kuò)展電動(dòng)汽車的產(chǎn)品型譜中,導(dǎo)致動(dòng)力電池供應(yīng)短缺進(jìn)一步加劇,鼓勵(lì)更多的超級(jí)工廠擴(kuò)張: 到2028年,歐洲和北美供應(yīng)短缺分別為378 GWh和284 GWh,表明預(yù)期短缺的嚴(yán)重性, 需要額外的電池制造能力和擴(kuò)張,以減少供應(yīng)緊張和缺口。

▲ 圖8. 全球的市場(chǎng)

因此我覺得國內(nèi)的電池企業(yè)在進(jìn)入現(xiàn)在的階段,打法如果只圍繞國內(nèi)市場(chǎng),必然產(chǎn)生慘烈的價(jià)格戰(zhàn)。只有找到自己的位置,才能很好地活下去。

▲ 圖9. 未來能活下來的企業(yè)

小結(jié):這次遠(yuǎn)景動(dòng)力獲得了BMW的大圓柱單子,屬于意料之外情理之中;同時(shí)也讓我看到電池行業(yè)的發(fā)展,已經(jīng)進(jìn)入不一樣的變化。從中國市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),到全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),從“快快快”的產(chǎn)能比賽,到綜合能力的比拼。其實(shí)對(duì)于新能源汽車的發(fā)展,全球都不想輸,也不會(huì)讓一家獨(dú)大,整體的格局確實(shí)會(huì)有新的變數(shù)。

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寶馬集團(tuán)是全世界成功的汽車和摩托車制造商之一,旗下?lián)碛蠦MW、MINI和Rolls-Royce三大品牌;同時(shí)提供汽車金融和高檔出行服務(wù)。作為一家全球性公司,寶馬集團(tuán)在14個(gè)國家擁有31家生產(chǎn)和組裝廠,銷售網(wǎng)絡(luò)遍及140多個(gè)國家和地區(qū)。

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。