寧德時代領跑市場:動力電池再現技術路線之爭,誰能贏得下一站?

2022年07月07日12:21

寧德時代發佈的麒麟電池。廠家供圖
寧德時代發佈的麒麟電池。廠家供圖

動力電池市場迎來新變化。

7月4日,韓國市場調研機構SNEResearch發佈數據,1-5月全球動力電池裝機總量為157.4GWh,同比上升77.3%,已連續23個月呈增長態勢;其中,寧德時代53.3GWh,同比提高112%,市占率達到33.9%;LG新能源和比亞迪緊隨其後,在前十名榜單中,中國動力電池企業占6席。

此前的6月,寧德時代正式發佈麒麟電池,並透露將於2023年量產上市,其最大核心亮點是可實現整車1000公里續航。廣汽集團則發佈了基於微晶技術的新一代超能鐵鋰電池技術(SmLFP),並表示最早明年“上車”。

新能源汽車銷量持續增長帶動動力電池的需求量增加,但上遊原材料供應緊張和價格持續上漲等也成為問題,為鞏固自身競爭力,動力電池技術路線之爭再次成為關注焦點。

招銀國際證券研究部經理白毅陽表示,各家基於自身實力和產業趨勢兩方面來佈局研發方向。廣發證券分析認為,在技術路線層面,結構創新與材料迭代持續構築中國電池企業競爭力,動力電池迎來第二輪全球格局重組。

賽道“新玩家”頻出,“三足鼎立”或成新局面

中國汽車動力電池產業創新聯盟數據顯示,今年前5個月我國動力電池產業繼續呈現高速增長態勢,裝車量累計83.1GWh,同比增長100.8%。動力電池企業正在通過電池形態、生產工藝、系統集成等多方面創新,逐漸拉近動力電池性能與消費者預期之間的差距。

刀片電池。廠商供圖
刀片電池。廠商供圖

2020年3月底,比亞迪正式發佈刀片電池。從本質來講,刀片電池是磷酸鐵鋰電池的一種,通過對電芯外形、佈局排列的重新設計以及生產工藝的改進使刀片電池容量大幅提升。

2020年9月,特斯拉發佈了無極耳、矽負極、無鈷技術加持的4680大圓柱電池,2022年1月特斯拉宣佈在加州工廠內已經試點生產了100萬個4680電池;除特斯拉外,比克電池、鬆下、億緯鋰能、寧德時代在此領域都有所佈局。

從材料上來看,大圓柱電池仍採用三元正極,電池組結構上則採用CTC技術方案,得益於圓柱電池單體和電池包結構特性,其電芯呈蜂窩狀排列,存在的空隙保障了足夠大的單體與外部熱交換面積,能有效分散風險。

2022年6月寧德時代發佈的第三代CTP(Cell To Pack)技術-麒麟電池仍屬於三元鋰/磷酸鐵鋰電池,可以將其理解為電池結構領域的創新。CTP被稱為無模組電池包,由於取消了包裹在電芯外的模組,電池包有了更多空間排列電芯,系統能量密度得以增加,從而提高電池的續航里程。

另外,按照廣汽集團透露的信息,超能鐵鋰電池技術則是磷酸鐵鋰電池中引入第二相正極微晶等方式,改善了磷酸鐵鋰電池的能量密度、低溫、快充、循環等性能。

北京特億陽光新能源科技有限公司總裁祁海珅表示,麒麟電池和4680大圓柱電池、比亞迪的刀片電池抗衡的“三足鼎立”的局面很可能會成為行業發展中階段性的新常態現象。不過,白毅陽分析稱,目前各家仍是基於自身實力和產業趨勢兩方面來佈局研發方向;像大圓柱最大亮點是全極耳設計,麒麟電池帶動水冷板需求,但是本質上還是結構創新,電化學方面突破不大。

哪種技術路線是主流,多元化成發展趨勢

從目前動力電池市場來看,方形電池仍是主流,但以4680為代表的大圓柱電池熱度高居不下。華泰證券分析稱,大圓柱是未來高性能電池的重要技術路線,具備對高鎳+矽基負極兼容性更佳,能量密度更高、大圓柱電池單體容量低,單個電池熱失控釋放的能量較小,不易引起熱失控蔓延。

作為新一代方形電池技術的代表,麒麟電池也有其獨特優勢。寧德時代方面表示,麒麟電池在相同的化學體系、同等電池包尺寸下,電池包的電量相比4680系統可以提升13%;並通過應用無熱擴散技術,構建多級安全防護體系,實現了電池系統不熱擴散的目的。

業內認為,未來一段時間內大圓柱電池有可能與方形電池共存,在目前技術條件下,兩種電池都有各自適用的多種場景,正如同三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池共存一樣。中國汽車工業協會副秘書長師建華表示,新能源汽車還屬於新生事物,目前還處在發展初期階段,未來動力電池技術路線必將是多元化發展的趨勢。

除了結構創新之外,目前動力電池技術也有在材料上創新。除了全固態電池還需要若干年的努力才能實現商業化量產之外,從材料上看,高鎳電池、無鈷電池、無鎳無鈷電池、果凍電池等已經相繼開始研發或發佈。

不過,中國汽車動力電池產業創新聯盟副秘書長王子冬表示,從市場角度來看,目前還沒有看到比鋰電池綜合評價更好的電池,所以暫時這個階段還是鋰電池的“天下”。業內認為,就目前來看,未來5-10年內動力電池仍將是以三元鋰和磷酸鐵鋰為主的鋰離子電池為主導。

動力電池迎質變?或將迎第二輪格局重組

從目前動力電池技術路線多樣,性能各有不同;動力電池按照封裝形式來劃分,分為圓柱、方形、軟包電池;按照材料體系來劃分,分為磷酸鐵鋰和三元;此外,近年來CTP、CTC等新型電池層出不窮。白毅陽表示,目前大部分動力電池的技術創新以結構創新為主,結構創新也是在現有電化學基礎上進行研發,對能量密度也有邊際提升。

動力電池的技術更迭,對產業鏈有何種影響?白毅陽認為,對產業鏈格局不會有太大影響,但會拉動部分上遊原材料增量,比如高鎳化會拉動氫氧化鋰需求等。國金證券分析稱,以寧德時代的麒麟電池為例,結構改變帶來材料機遇,例如麒麟電池散熱面積增大,對應電接觸面積增大後對絕緣漆的需求或將同步提升,因此未來對絕緣漆的需求也有望提升。

對於動力電池技術的突破,白毅陽認為可能來自於兩類公司,一類是寧德這類巨頭,有技術實力來做電化學研發,第二類是小的創業公司,未來轉化新技術。

廣發證券分析稱,結構創新與材料迭代持續構築中國電池企業競爭力;第一輪電池供應鏈重組受益於軟包式微、方型崛起,磷酸鐵鋰、高電壓三元、CTP等加成下寧德時代快速突破歐洲市場,未來三年市占率有望不斷創新高;第二輪重組中新的電池結構(如大圓柱、麒麟電池)及材料體系(超高鎳、磷酸錳鐵鋰)將成為重要創新,提升中國電池企業獲取全球車企訂單的競爭力。

新京報貝殼財經記者 王琳琳 編輯 徐超 校對 柳寶慶

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