鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:744次 | 2022年07月23日
動(dòng)力鋰電池路線之爭(zhēng):中日韓上演三國(guó)殺
一、電動(dòng)汽車時(shí)代來(lái)了
最近幾年,有關(guān)電動(dòng)汽車的新聞越來(lái)越多的見(jiàn)諸于媒體,電動(dòng)汽車已經(jīng)從一個(gè)高科技玩具,走入了我們的日常生活,成為普通的交通工具。在幾乎所有的汽車制造巨頭都已入圍之后,電動(dòng)汽車時(shí)代正堅(jiān)定的向我們走來(lái)。當(dāng)然,任何一個(gè)新的產(chǎn)品,要走向成熟,成為市場(chǎng)主流,都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)曲折的過(guò)程。智能手機(jī)完全取代功能手機(jī)花了接近十年的時(shí)間,而汽車的技術(shù)復(fù)雜性和使用復(fù)雜性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)手機(jī),那么,電動(dòng)汽車的普及就是一個(gè)更為漫長(zhǎng)的過(guò)程。
電動(dòng)汽車也有"廣義"和"狹義"之分,廣義的電動(dòng)汽車,包括以各種類型的電池為動(dòng)力的汽車;狹義的電動(dòng)汽車,重要指以鋰電池為動(dòng)力的汽車,這是當(dāng)前的市場(chǎng)主流。一直以來(lái),存在氫燃料動(dòng)力鋰電池和鋰電池的"廣義"路線之爭(zhēng),持續(xù)很多年還未見(jiàn)勝負(fù)。從能量密度來(lái)說(shuō),氫燃料動(dòng)力鋰電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋰電池,以當(dāng)前的氫燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù),在不要額外增重的情況下,已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)充一次氫氣行駛500公里以上的距離,達(dá)到甚至超過(guò)了燃油車的續(xù)航里程,未來(lái)還有進(jìn)一步提升的空間。而以當(dāng)前的鋰電池技術(shù),電動(dòng)汽車最大續(xù)航里程,是TSLA的ModelS,可以達(dá)到400公里,因?yàn)槭褂昧舜罅康匿囯姵兀嚿砗苤兀瑑r(jià)格也很昂貴,非一般人可以承受。那為何各大汽車公司推出的商業(yè)化電動(dòng)汽車,基本都是以鋰電池為主,而鮮有氫燃料動(dòng)力鋰電池的電動(dòng)汽車投放市場(chǎng)?
這里面涉及到能源的體系問(wèn)題,各國(guó)的電網(wǎng)都已發(fā)展了很多年,電力設(shè)施完善(到處都有),電力供給充足(發(fā)電量隨時(shí)可以調(diào)節(jié)),只要在用電終端鋪設(shè)充電設(shè)備,就可以給鋰電池電動(dòng)汽車充電。可是假如以氫燃料動(dòng)力鋰電池作為動(dòng)力,那么從氫燃料的制取、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、充填等都要從零開(kāi)始,等于要再造一個(gè)能源體系(類似于石油體系),而且要把這個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)覆蓋一個(gè)國(guó)家的每一個(gè)角落,甚至覆蓋整個(gè)地球,要投入的資源太過(guò)龐大,要的時(shí)間也會(huì)非常的漫長(zhǎng),這中間還有很多不可測(cè)和不可控的因素。所以氫燃料動(dòng)力鋰電池的發(fā)展并不是卡在技術(shù)上面,而是卡在整個(gè)氫能源體系的構(gòu)建上面,這是公司自身無(wú)法完成的事情,必須依靠政府動(dòng)用社會(huì)的力量,可是政府干這事的意愿也不足,沒(méi)有足夠的理由去改變現(xiàn)有的能源格局,所以商業(yè)化就顯得步履蹣跚。
電池、電機(jī)、電控是電動(dòng)汽車的三大核心部件,在技術(shù)、成本、可靠性等方面已經(jīng)成為左右電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。這其中又以電池為最,以純電動(dòng)汽車為例,電池成本通常占到整車成本的4成左右,重量占到整車重量的1/4,和50%以上的可靠性和安全性問(wèn)題直接掛鉤。這回我們要講的電池故事有點(diǎn)不同,不再是傳統(tǒng)的汽車?yán)吓频蹏?guó)德、美、日上演好萊塢大片式的全球爭(zhēng)霸,而是東亞的三個(gè)小伙伴中、日、韓玩三國(guó)殺游戲,地道的東方套路,其他角色都是跑龍?zhí)椎摹?/p>
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
本文以目前的市場(chǎng)主流鋰電池電動(dòng)汽車作為切入點(diǎn),重要講鋰電池的技術(shù)路線之爭(zhēng),有關(guān)氫燃料動(dòng)力鋰電池和鋰電池的道統(tǒng)之爭(zhēng),牽涉到公司的利益博弈和政府的政治考慮,要很長(zhǎng)的篇幅,不在本文的討論范圍。
有關(guān)鋰電池的基本原理,如有興趣,可閱讀本文作者的連載文章《手把手帶你認(rèn)識(shí)鋰電池》,此處不再贅述。
二、鋰電池產(chǎn)業(yè)花落中日韓
自1991年SONY公司將鋰電池(下文簡(jiǎn)稱"鋰電池")商業(yè)化以來(lái),鋰電池從電子產(chǎn)品領(lǐng)域,走向電動(dòng)工具領(lǐng)域,又走向了電動(dòng)汽車和能源存儲(chǔ)領(lǐng)域,已經(jīng)成為動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品的主體,以其高能量密度,大倍率充放電性能,和長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn),成為電能存儲(chǔ)載體的首選。在20多年的發(fā)展過(guò)程中,逐步形成了以中日韓為代表的鋰電池制造基地,基本上壟斷了全球的鋰電池供應(yīng)。
鋰電池的理論創(chuàng)新和基礎(chǔ)技術(shù)突破,大多先發(fā)于美國(guó)、加拿大等國(guó)家的高校和科研機(jī)構(gòu),但最終的產(chǎn)業(yè)化卻落地于遠(yuǎn)隔萬(wàn)里的東亞,這看起來(lái)是一件很奇怪的事情。假如我們把它放到時(shí)代的大背景下,也就不足為奇了。美國(guó)以其強(qiáng)大的綜合國(guó)力,一直引領(lǐng)全球的科技創(chuàng)新和商業(yè)模式變革,但受制于高昂的人工成本、環(huán)境成本、社會(huì)成本等,美國(guó)的制造業(yè)空心化已經(jīng)持續(xù)了幾十年,逐漸萎縮的汽車產(chǎn)業(yè)就是一個(gè)典型的例子,和美國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)、金融產(chǎn)業(yè)的獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷形成了鮮明的比較。精密制造看德國(guó)和日本,大規(guī)模制造則要看我國(guó)、韓國(guó)、和東南亞一些國(guó)家。鋰電池行業(yè)是典型的勞動(dòng)密集和技術(shù)密集相結(jié)合的產(chǎn)業(yè),要大量的勞動(dòng)力,有一定的技術(shù)門(mén)檻,同時(shí)要較大的資金投入,結(jié)合中日韓三國(guó)在勞動(dòng)力、工業(yè)體系、技術(shù)人才以及資本方面的積累,最終在全球競(jìng)爭(zhēng)中勝出,是理所當(dāng)然的事情。和鋰電池產(chǎn)業(yè)類似的是造船業(yè),全球的造船業(yè)也幾乎被中日韓壟斷了,原因相同。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,由于各自的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域不同,中日韓三國(guó)的策略又有一定的差異性。日本的技術(shù)實(shí)力最為雄厚,但人工成本也最高,所以日本在大規(guī)模制造方面走的是自動(dòng)化道路,鋰電池產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化程度最高,產(chǎn)品的品質(zhì)也最好。但日本人相比較較封閉,走出去的步伐較慢,導(dǎo)致產(chǎn)品跟隨市場(chǎng)的速度慢,產(chǎn)品成本始終居高不下,一定程度上限制了日本鋰電產(chǎn)業(yè)的全球擴(kuò)張,近年來(lái)已有逐步被韓國(guó)趕超的趨勢(shì)。
韓國(guó)的技術(shù)水平要略低于日本,但一直堅(jiān)持自己的路線,有獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),同時(shí)借助于自己的大財(cái)團(tuán)優(yōu)勢(shì)(和韓國(guó)政府都有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系),在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域可以集中資源做事情。近年來(lái),韓國(guó)的電池公司更是廣泛在我國(guó)建廠,以我國(guó)的低成本優(yōu)勢(shì),來(lái)幫助韓國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)的全球擴(kuò)張,三星SDI在西安投資6億美元,興建電池廠,預(yù)計(jì)2015年十月竣工,LG化學(xué)也不甘落后,在南京興建電池廠,預(yù)計(jì)總投資35億美元。這些大型廠的陸續(xù)投產(chǎn),不但能夠幫助韓國(guó)鋰電池公司降低生產(chǎn)成本,也會(huì)有助于他們搶奪我國(guó)這個(gè)全球最大的電動(dòng)汽車市場(chǎng),分享我國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)快速發(fā)展所帶來(lái)的紅利。
相較于日韓,我國(guó)公司的技術(shù)水平最低,剛開(kāi)始都是搭個(gè)草臺(tái)班子,有手工作坊就開(kāi)干,在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中存活下來(lái)。在技術(shù)路線上也是左右搖擺,時(shí)而學(xué)習(xí)美國(guó),時(shí)而跟隨日韓,悶頭追趕世界潮流,卻沒(méi)有自己明確的發(fā)展方向,雖然近幾年在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域投入資源越來(lái)越大,但核心技術(shù)方面仍然落后于日韓等國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。在大規(guī)模制造方面,我國(guó)在全球都罕有對(duì)手,以全球最完善的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)做鋰電池,發(fā)展的速度最為驚人。我國(guó)還有另外一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì),就是資金優(yōu)勢(shì),30多年改革開(kāi)放積累了豐厚的社會(huì)資本,可以為公司的發(fā)展供應(yīng)源源不絕的資金支持,這幾年最吸引資本關(guān)注的無(wú)疑就包含和電動(dòng)汽車相關(guān)的產(chǎn)業(yè)。
美國(guó)的鋰電池產(chǎn)業(yè),在A123破產(chǎn)并被萬(wàn)向收購(gòu)之后,基本上已經(jīng)退出了世界大舞臺(tái)。但是美國(guó)借助眾多的科研機(jī)構(gòu)和優(yōu)秀科學(xué)家,仍然在電池的理論研究和技術(shù)創(chuàng)新方面,起著舉足輕重的用途,只是在科技轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的環(huán)節(jié),不敵中日韓等國(guó)。
鋰電池產(chǎn)業(yè),充分體現(xiàn)了各國(guó)的差異性和各自優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,美國(guó)集中了全世界很優(yōu)秀的頂端人才,科技領(lǐng)域的原創(chuàng)性最強(qiáng),是世界當(dāng)之無(wú)愧的No.1,但是往制造領(lǐng)域走,短板就比較明顯,產(chǎn)業(yè)化難見(jiàn)規(guī)模和效益。日本的二次創(chuàng)新能力極強(qiáng),最善于在美國(guó)人的技術(shù)基礎(chǔ)上做改進(jìn),并將其做成產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,并且自動(dòng)化程度極高,產(chǎn)品品質(zhì)好,價(jià)格也很昂貴。韓國(guó)和我國(guó)的模仿能力最強(qiáng),善于學(xué)習(xí)美國(guó)和日本,在擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模和降低成本方面非常突出。韓國(guó)人是舉國(guó)之力發(fā)展大公司,產(chǎn)業(yè)集中度非常高,三星SDI和LG化學(xué)是韓國(guó)鋰電的巨無(wú)霸,也在全球市場(chǎng)占有很大份額。我國(guó)的鋰電池發(fā)展情況則是亂拳打死老師傅,民營(yíng)公司一哄而上,螞蟻啃大象,策略靈活多變,整體規(guī)模很大,但產(chǎn)業(yè)集中度低,缺乏核心技術(shù)。
三、產(chǎn)品發(fā)展的路線之爭(zhēng)
目前已量產(chǎn)的鋰電池,其重要差異在產(chǎn)品的外形和正極材料,所以這里所闡述的路線之爭(zhēng),也重要圍繞這兩個(gè)方面展開(kāi)。
上面這張圖,可以直觀的表述鋰電池的正極材料發(fā)展路線:
?第一代的鋰電池,在90年代早期投入市場(chǎng),正極材料以鈷酸鋰為主
?第二代的鋰電池,以錳酸鋰和磷酸鐵鋰為代表,在本世紀(jì)早期逐步商業(yè)化
?第三代的鋰電池,為全面提升鋰電池性能,并進(jìn)一步降低成本,于近幾年發(fā)展起來(lái),其正極材料包括鎳鈷鋁三元,鎳鈷錳三元,改性錳酸鋰和磷酸鐵錳鋰(BYD)
隨著第三代鋰電池的快速發(fā)展,電動(dòng)汽車的市場(chǎng)規(guī)模和普及度也得以迅速提升,商業(yè)化的前景已經(jīng)逐步明朗。
鋰電池的外形重要有圓柱形,方形和軟包三種類型。
1、圓柱形鋰電池的重要特點(diǎn):
?自動(dòng)化生產(chǎn)工藝成熟,產(chǎn)品良率高,一致性好;
?電池小、電池組散熱面積大,散熱性能優(yōu)于方型電池;
?成組工藝復(fù)雜,組成系統(tǒng)之后的可靠性低。
2、方型鋰電池的重要特點(diǎn):
?殼體采用鋁合金、不銹鋼等材料,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,承受機(jī)械載荷能力好;
?殼體較重導(dǎo)致電池組能量密度受到一定限制;
?工藝復(fù)雜,產(chǎn)品良率低,一致性較差。
3、鋁塑膜軟包鋰電池的重要特點(diǎn):
?安全性能相對(duì)較好,不容易發(fā)生爆炸;
?能量密度高,延展性好,外形多變;
?一致性較差,成本較高;
?承受機(jī)械載荷能力差,容易破損和漏液。
圓柱形最早應(yīng)用在筆記本電腦和電動(dòng)工具,隨著Tesla大規(guī)模采用松下的18650電池,圓柱形鋰電池又滲透到電動(dòng)汽車領(lǐng)域,并占據(jù)最大市場(chǎng)份額。方形鋰電池重要應(yīng)用在大容量的動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域,因系統(tǒng)成組方法最為簡(jiǎn)單,得到普遍應(yīng)用。軟包鋰電池隨著智能手機(jī)和平板電腦的普及得到快速發(fā)展,因其良好的延展性和高能量密度特點(diǎn),逐步應(yīng)用到電動(dòng)汽車領(lǐng)域。
1.日本
日本的鋰電池公司重要有松下(含三洋)、GS湯淺、SONY、東芝、日立、AESC(日產(chǎn)和NEC合資公司)、LEJ(三菱和GS湯淺合資公司)、Blue
Energy(本田和GS湯淺合資公司)、PEVE(松下和豐田合資公司)等,這些公司在鋰電池領(lǐng)域都有多年的深耕細(xì)作,技術(shù)積累非常豐富。
從鈷酸鋰材料,到錳酸鋰材料,再到改性錳酸鋰和三元材料,是日本鋰電池產(chǎn)業(yè)的演變之路。SONY最早商業(yè)化的鋰電池就是采用鈷酸鋰材料,因?yàn)殁挼南∪毙裕约扳捤徜嚥牧系陌踩院蛪勖葐?wèn)題,近年來(lái)已經(jīng)逐步被其他材料所取代,市場(chǎng)規(guī)模越來(lái)越小,不再成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。作為鋰電行業(yè)曾經(jīng)的王者,SONY在電動(dòng)汽車時(shí)代似乎銷聲匿跡了,這和SONY公司近年來(lái)的戰(zhàn)略失誤和經(jīng)營(yíng)困境直接相關(guān),這家公司什么時(shí)候能夠走出危機(jī)還是個(gè)未知數(shù),也許哪天我們就會(huì)在新聞?lì)^條看到有關(guān)SONY破產(chǎn)重組的資訊。
接下來(lái)得到快速發(fā)展的是錳酸鋰材料,和早期鈷酸鋰材料的起步相似,也是先在消費(fèi)類電子領(lǐng)域得到應(yīng)用,逐步過(guò)渡到電動(dòng)自行車市場(chǎng)和電動(dòng)汽車市場(chǎng)。錳酸鋰材料的優(yōu)點(diǎn)是成本較低,安全性好于鈷酸鋰,缺點(diǎn)是能量密度提升空間有限,高溫特性差,循環(huán)壽命低等。日本鋰電公司在錳酸鋰方面有過(guò)商業(yè)化推廣(集中在2010年左右),如日產(chǎn)的leaf和"風(fēng)雅混合動(dòng)力車"采用AESC的錳酸鋰電池,三菱的i-MIEV采用LEJ的錳酸鋰電池,通用的君越eAssist混合動(dòng)力車采用日立的錳酸鋰電池等。近幾年,錳酸鋰材料的鋰電池市場(chǎng)規(guī)模有所減少,動(dòng)力鋰電池逐步轉(zhuǎn)向三元材料,雖有有關(guān)改性錳酸鋰的研究報(bào)告,但是商業(yè)化應(yīng)用前景不太明朗。
鎳鈷鋁材料的發(fā)展則源自于鎳酸鋰材料,在日本鋰電公司得到廣泛應(yīng)用,逐步走向產(chǎn)業(yè)化。松下在NCA領(lǐng)域的布局最引人矚目,其相關(guān)產(chǎn)品不但在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域攻城略地,在電動(dòng)汽車領(lǐng)域也因?yàn)槌蔀門(mén)eslaModelS的動(dòng)力來(lái)源而聲名鵲起。松下鋰電池在電動(dòng)汽車市場(chǎng)的大熱,也帶動(dòng)了該公司的轉(zhuǎn)型,日本公司近年來(lái)普遍虧損嚴(yán)重,松下也不例外。借著tesla大量使用18650電芯的契機(jī),松下占據(jù)了全球動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)份額第一的位置,這讓松下加速告別傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),向新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。松下和Tesla在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州合作建設(shè)的50GWh電池廠將在2016年投產(chǎn),屆時(shí)將進(jìn)一步擴(kuò)大松下在全球動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)的份額。除松下外,PEVE的NCA產(chǎn)品也在豐田普銳斯混合動(dòng)力車型上得到大量應(yīng)用。
除了鎳鈷鋁材料,另一個(gè)大熱門(mén)材料鎳鈷錳三元也得到了日本公司的大量使用,并成為近幾年動(dòng)力鋰電池的主流。豐田普銳斯PHV采用了三洋(被松下合并)的三元材料電池,豐田IQ-EV采用PEVE供應(yīng)的三元材料電池,本田思域混合動(dòng)力車采用BlueEnergy的三元材料電池,
磷酸鐵鋰一直不是日本公司的主流正極材料選擇,一方面是磷酸鐵鋰專利權(quán)有一定的困擾,另一方面是磷酸鐵鋰材料工藝復(fù)雜、制備相對(duì)困難、成本并不低,再加上能量密度瓶頸的限制,所以不太受日本鋰電池公司待見(jiàn)。日本的鋰電池公司在磷酸鐵鋰材料方面一直有研究,但商業(yè)化應(yīng)用較少,僅有GS湯淺和本田合資的BlueEnergy有少量產(chǎn)品推向市場(chǎng),應(yīng)用在雅閣PHEV上面。
另外要說(shuō)的是,東芝公司以鈦酸鋰作為鋰電池的負(fù)極材料,算是獨(dú)辟蹊徑,它犧牲了鋰電池的高能量密度指標(biāo),換來(lái)了優(yōu)異的充放電倍率性能和長(zhǎng)循環(huán)壽命,在一些電動(dòng)汽車產(chǎn)品中得到應(yīng)用,如本田飛度EV和三菱i-MIEV(10.5kWh版本)。個(gè)人判斷,以鈦酸鋰作為負(fù)極材料的鋰電池,比較適合HEV和PHEV等追求倍率性能和長(zhǎng)壽命指標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)合。國(guó)內(nèi)的一家鋰電公司微宏動(dòng)力,采取了類似的技術(shù)路線,取得了不錯(cuò)的市場(chǎng)效果。
從上面分析可以看出,當(dāng)前日本鋰電產(chǎn)業(yè)以鎳鈷鋁材料和鎳鈷錳三元材料為重要的正極材料,產(chǎn)品應(yīng)用較為廣泛,技術(shù)路線比較適合日本的特點(diǎn)。
在產(chǎn)品的外形方面,日本各大鋰電池公司以圓柱形和方形為主,僅有AESC在軟包方面有大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。
作為全球銷量最大的純電動(dòng)汽車型日產(chǎn)leaf,計(jì)劃在下一代車型上使用韓國(guó)LG化學(xué)的鋰電池,不得不說(shuō)是對(duì)日本鋰電產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)重警示,也許日本的鋰電產(chǎn)業(yè)真的要反思一下了,電子產(chǎn)業(yè)的霸主地位早已拱手讓給了韓國(guó)人,鋰電產(chǎn)業(yè)也正在步電子業(yè)的后塵。
2.韓國(guó)
韓國(guó)的鋰電池產(chǎn)業(yè)正是最春風(fēng)得意的時(shí)候,雖然起步晚于日本(商業(yè)化比日本遲了接近10年),但是后來(lái)居上,在全球動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)攻城略地,觸角已經(jīng)遍及世界每一個(gè)角落,和全球排名靠前的汽車廠商都有廣泛的合作。
韓國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,一方面得益于韓國(guó)電子產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的帶動(dòng),另一方面則是來(lái)自于韓國(guó)政府多年以來(lái)的政策和資金扶持。韓國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)的行業(yè)集中度非常之高,由三星SDI和LG化學(xué)兩家巨頭壟斷,形成了一種較為良性的競(jìng)爭(zhēng)和合作關(guān)系,共同推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。
三星從2000年左右開(kāi)始進(jìn)入鋰電池行業(yè),依靠三星在全球電子產(chǎn)業(yè)的巨大影響力,三星SDI率先在消費(fèi)類的小型鋰電池市場(chǎng)取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),全球銷量前兩位的手機(jī)品牌三星和蘋(píng)果,均采用三星SDI的鋰電池。三星SDI從2008年開(kāi)始布局動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域,和德國(guó)汽車公司的合作最為緊密。目前,寶馬、大眾、克萊斯勒、奧迪等品牌的混動(dòng)和純電動(dòng)汽車型,大多采用三星SDI的鋰電池。
LG在鋰電池領(lǐng)域的成功重要是因?yàn)槠溆嘘P(guān)制作化學(xué)制品和材料的豐富相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。SONY、松下、三星、AESC等公司都是從電子產(chǎn)業(yè)起家,半路殺入鋰電池行業(yè)。但LG卻數(shù)十年一直堅(jiān)持不懈的研究和生產(chǎn)各類化學(xué)用品,這讓LG公司有更豐富的專業(yè)相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)去研發(fā)性能更為優(yōu)異的鋰電池產(chǎn)品。LG化學(xué)不但在下游的電芯研發(fā)環(huán)節(jié)擁有自己的技術(shù),在上游的材料環(huán)節(jié),如正負(fù)極材料,隔離膜等方面都有獨(dú)到的技術(shù),擁有較為完整的鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈。LG化學(xué)的重要合作車企是通用、三菱、雷諾、現(xiàn)代、起亞、沃爾沃、福特、日產(chǎn)、上汽、東風(fēng)、觀致、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城等,和全球車企前20名幾乎都有瓜葛。NavigantResearch在2014年做的市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告里面,將LG化學(xué)列為全球動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力排名第一。
在技術(shù)路線方面,韓國(guó)公司以錳酸鋰材料為基礎(chǔ),如LG化學(xué)在早期采用錳酸鋰作為正極材料,重要應(yīng)用于雪弗蘭Volt車型,近年來(lái)三星SDI和LG化學(xué)已經(jīng)全面轉(zhuǎn)向鎳鈷錳三元材料。在產(chǎn)品外形方面,形成了三星SDI的方形和LG化學(xué)的軟包兩個(gè)不同方向,各有優(yōu)缺點(diǎn)。
3.我國(guó)
相較于日本公司的廣泛合作,韓國(guó)公司的寡頭壟斷,我國(guó)的鋰電產(chǎn)業(yè)則完全是群雄混戰(zhàn)的局面,歷經(jīng)十幾年的拼殺,存活下來(lái)的鋰電公司大大小小仍然多達(dá)上百家。
我國(guó)的鋰電公司,還沒(méi)來(lái)得及鞏固自己的勢(shì)力范圍,分享我國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展的大蛋糕,卻迎來(lái)了全球鋰電巨頭"殺進(jìn)來(lái)"的險(xiǎn)境,危機(jī)四伏,困難重重。
在我國(guó)所有的鋰電池公司當(dāng)中,比亞迪是當(dāng)之無(wú)愧的老大哥,我國(guó)的動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè),乃至整個(gè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè),通常都以帶頭大哥作為風(fēng)向標(biāo)。而比亞經(jīng)過(guò)十多年的艱難拼搏,也迎來(lái)了自己的收獲季,秦的銷量一直呈現(xiàn)井噴態(tài)勢(shì),整體銷量已經(jīng)進(jìn)入全球新能源汽車前三名,電動(dòng)大巴K9的訂單估計(jì)已經(jīng)排到1年后。比亞迪不但在國(guó)內(nèi)風(fēng)生水起,還把e6和K9賣(mài)到了海外幾十個(gè)國(guó)家,單單這份成就,國(guó)內(nèi)什么躺著賺錢(qián)的國(guó)有車企,都應(yīng)該感到羞愧。市場(chǎng)的高速發(fā)展,也導(dǎo)致了比亞迪的鋰電池產(chǎn)量嚴(yán)重不足,預(yù)計(jì)2015年年底產(chǎn)量將提升到10GWh。
比亞迪一直以來(lái)堅(jiān)持磷酸鐵鋰電池路線,電池單體能量密度達(dá)到130Wh/kg以上,基本接近理論極限,今年搞了一個(gè)磷酸鐵錳鋰材料出來(lái),應(yīng)用在新款的e6,秦等車型上,具體性能還不得而知,但不會(huì)比當(dāng)前的磷酸鐵鋰有質(zhì)的突破。比亞迪在磷酸鐵鋰的路上走的太遠(yuǎn),在其他正極材料的商業(yè)化應(yīng)用上幾乎沒(méi)有任何動(dòng)作,在磷酸鐵鋰的能量密度已經(jīng)無(wú)法再提升的情況下,假如比亞迪在鋰電池技術(shù)領(lǐng)域沒(méi)有大的技術(shù)突破,或者不能及時(shí)轉(zhuǎn)向熱門(mén)的三元材料,會(huì)對(duì)以后的發(fā)展埋下巨大的隱患。
因?yàn)楸葋喌系膸?dòng),以及美國(guó)A123等公司的影響,我國(guó)的鋰電公司在前幾年一窩蜂猛搞磷酸鐵鋰,近幾年因?yàn)檎履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)政策的倒逼,以及日韓在三元材料領(lǐng)域的發(fā)展,又轉(zhuǎn)了一個(gè)大方向,紛紛上馬三元材料的鋰電池項(xiàng)目。天津力神產(chǎn)品以磷酸鐵鋰電池為主,目前在小批量生產(chǎn)三元材料動(dòng)力鋰電池。合肥國(guó)軒高科一直以來(lái)也是堅(jiān)持在做磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池,重要為江淮汽車iEV系列純電動(dòng)汽車配套,不過(guò)公司也開(kāi)始在進(jìn)行三元材料動(dòng)力鋰電池方面的開(kāi)發(fā)工作。CATL在電動(dòng)大巴市場(chǎng)仍然采用磷酸鐵鋰電池,在電動(dòng)轎車市場(chǎng)也全面轉(zhuǎn)向三元材料,為寶馬、吉利等公司供應(yīng)三元電池組。哈爾濱光宇電源股份有限公司、深圳沃特瑪、中航鋰電(洛陽(yáng))有限公司等的產(chǎn)品也都重要是磷酸鐵鋰電池,不過(guò)近期紛紛開(kāi)始關(guān)注三元材料動(dòng)力鋰電池的開(kāi)發(fā),其中中航鋰電也開(kāi)始小批量生產(chǎn)三元材料動(dòng)力鋰電池。
在產(chǎn)品外形方面,國(guó)內(nèi)的鋰電池廠商基本以大容量的方形鋰電池為主,僅有少量廠商在軟包和圓柱形方面有小容量產(chǎn)品推行市場(chǎng),不會(huì)成為市場(chǎng)主體。
四、總結(jié)
在正極材料的應(yīng)用方面,日本公司從錳酸鋰逐步走向改性錳酸鋰、鎳鈷鋁三元、鎳鈷錳三元等方向,在磷酸鐵鋰材料方面很少有商業(yè)化的產(chǎn)品。韓國(guó)公司前期也以錳酸鋰為基礎(chǔ),沒(méi)有在磷酸鐵鋰材料方面做研究,近幾年則全面推廣鎳鈷錳三元材料。我國(guó)的鋰電公司在磷酸鐵鋰的商業(yè)化方面做的最為突出,產(chǎn)品類型豐富,最近跟隨韓國(guó)公司的步伐,加快推出三元材料的鋰電池。
在產(chǎn)品外形方面,日本公司在圓柱形,方形和軟包都有大量產(chǎn)品推向市場(chǎng)。韓國(guó)公司形成了方形和軟包兩個(gè)發(fā)展方形。我國(guó)市場(chǎng)則基本以方形為主,僅有少量圓柱形和軟包動(dòng)力鋰電池。
中日韓在技術(shù)道路的選擇上,是你中有我,我中有你,既保持一定的獨(dú)立性,又相互學(xué)習(xí),在斗爭(zhēng)中合作,在合作中斗爭(zhēng)。所以嚴(yán)格來(lái)說(shuō),并沒(méi)有哪家公司有別人所無(wú)法掌握的獨(dú)門(mén)絕活,之所以產(chǎn)品的發(fā)展路徑會(huì)有差異,是因?yàn)楣I(yè)體系、技術(shù)積累、政府扶持、資本運(yùn)作、客戶需求等都不盡相同,無(wú)論選擇什么樣的路線,都有其合理性,最終由市場(chǎng)來(lái)給出答案。
在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展道路上,日本公司的步伐較慢,已逐步被韓國(guó)超越。韓國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)的行業(yè)集中度非常高,惡性競(jìng)爭(zhēng)少,資源優(yōu)勢(shì)可以最大化發(fā)揮出來(lái),加上韓國(guó)政府的長(zhǎng)期支持和公司的技術(shù)滾動(dòng)積累,將在全球動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域占據(jù)明顯的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)最為廣闊,這是我國(guó)鋰電池公司的最大優(yōu)勢(shì),但是我們也要看到,我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的行業(yè)集中度太低,公司準(zhǔn)入門(mén)檻低,地方保護(hù)主義盛行,充斥著大量沒(méi)有核心競(jìng)爭(zhēng)力的中小規(guī)模鋰電池公司,造成行業(yè)良莠不齊,惡性競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重,公司前瞻性不足,技術(shù)實(shí)力薄弱,產(chǎn)品質(zhì)量差,公司社會(huì)責(zé)任低,一定程度上阻礙了我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。如何背靠我國(guó)廣闊的市場(chǎng),借助市場(chǎng)、政策、資本的力量,規(guī)范我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,做大做強(qiáng)動(dòng)力鋰電池市場(chǎng),是未來(lái)5年的重中之重。