
據市場研究機構估計,到2025年,全球新能源汽車銷量将達1640萬輛。屆時,動力锂離子電池全球需求量将達到1160GWh(19Wh),正式邁入TWh(1012Wh)時代。2021年,大陸動力電池産量累計219.7GWh,這意味着未來幾年仍是動力電池高速增長期。
TWh時代,市場結構會如何變化?産業鍊企業有哪些機會呢?
市場結構漸趨穩定
近幾年,新能源汽車景氣度高漲。2021年,大陸新能源汽車銷量達到302.9萬輛,同比增長143%。在産業鍊熱度推動下,大陸動力電池企業也在飛速發展,搶占蓬勃崛起的新能源汽車市場。近幾年,裝機量位居大陸新能源汽車電池前十名的企業名單與其排名一直在發生變化,大陸新能源汽車電池企業格局仍未形成。
一旗力合副總經理肖太明表示,之是以大陸動力電池市場排名在持續變化,是因為市場在快速增長中,技術工藝也在不停革新。在這個過程中,誰能把握住市場需求,誰能取得下遊廠商信任,就能取得更高的市場佔有率。
當下,動力電池企業借助技術革新、降低成本取得更大的市場佔有率仍有機會。等到新能源動力電池進入TWh時代,各企業的競争格局将趨于穩定。2021年,大陸新能源汽車銷量同比增長143%,當新能源汽車裝機量進入TWh時代,市場增長将放緩,屆時,新能源汽車年際增長速度将保持在10%~20%左右,新能源動力電池市場也将出現較為固定的頭部企業。
現階段,誰會成為TWh時代的頭部企業仍不好下定論。不過,在肖太明看來,與整機廠商合作的電池廠商将更有機會,布局電芯賽道的汽車整機企業也将具備較強的行業主動權。
電池大宗化
TWh時代,動力電池用量增大、技術路線漸趨固定,各個環節材料也将更加标準化,動力電池機器正負極材料和锂鹽将具備更多大宗商品特點——同質化、可大批量買賣、可廣泛使用。
電池及其材料的大宗化,對于該領域頭部企業來說,将是利好消息。在商品大宗化的情況下,企業話語權與其市場佔有率息息相關。頭部企業具有大體量産品供應能力,電池及其材料大宗化發展,将為此類企業提供更大的利潤空間。
大宗化帶來的不僅僅是産品的标準化,也是供應分工的細化,每個供應商将會供應更為細分的産品。是以,肖太明認為,對于那些市場佔有率占有率不高的供應商來說,需要尋找差異化競争戰略,尋找更為細分的市場,向個性化、專業化的方向發展,在較為邊緣的領域尋找市場機會。
少钴、無钴、新材料
材料決定電池性能。中國科學院實體所研究員黃學傑表示,動力電池材料勢必将發生變革。
針對動力電池領域可能帶來的技術變革,黃學傑提出了幾大技術發展方向:第一,用更少的钴甚至不用钴。第二,用更少的锂供應更大的能量。第三,尋找更低耗能的負極材料。第四,全固态。
三元锂電池是目前市面上能量密度最大,續航能力最強的電池類型,而钴是三元锂電池的重要原材料。近年來,三元锂電池中的钴含量呈現出逐漸下降趨勢。從NCM333(鎳、钴、錳三種元素含量比為3∶3∶3)到NCM523、NCM622再到NCM811,三元锂電池中所需的钴含量逐漸下降。三元锂電池正極材料中,钴是價格最高的金屬。在今年以來,钴價已經從每噸50萬元以下上漲到每噸55萬元左右。
黃學傑稱,目前技術發展有兩條路線:一條路線是減钴,将钴的含量從10%向5%降低,将來還有可能将钴含量降至2%~3%;另一條路線是完全無钴。
關于下一代電池材料,黃學傑表示,很多學校、研究機構都在研究新的材料體系,包括固态電池、新型锂鹽、矽碳負極材料等,此類材料存在很多機會,也是研究院關注的重點。
固态電池是動力電池的發展方向。目前,固态電池的産業化剛剛開始。目前市面上所謂的“固态電池”,隻能稱為“半固态電池”,隻是在現有的锂離子電池中,或多或少加入了部分固态電解質,進而從一定程度上提升了電池的安全性。黃學傑表示,目前市面上所謂的“固态電池”“半固态電池”,使用的仍然是常見的動力電池材料,其本質并沒有發生改變。
而到2030年之後,TWh時代來臨之際,全固态電池可能會成為行業主流。黃學傑表示,在全固态電池中,目前作為電池電解液主要材料的六氟磷酸锂将會被替換掉,隔膜也會以新的固體電解質的膜的形式出現,負極材料也會發生變化,但正極材料仍很有可能是目前市面上常見的氧化物材料。
不過,固态電池在最近三年内實作技術突破以至量産的可能性很小,黃學傑表示,目前可暫時忽略固态電池可能帶來的變化。
以氫代锂?
電動汽車的續航能力、充放電速度是消費者最關心的名額。而這兩項名額由構成電芯的正負極材料、電解液材料決定。
由于以钴酸锂、磷酸鐵锂等材料作為正極材料的锂離子電池具有較高的能量密度,含锂材料已成為新能源汽車動力電池正極材料最為常見的選擇。例如,比亞迪刀片電池的正極材料選擇的便是磷酸鐵锂,特斯拉汽車電池選用了三元锂。
根據測算,每GWh磷酸鐵锂電池需要使用大約520噸碳酸锂,目前主流的三元锂電池NCM811型,每GWh電池需要620噸碳酸锂,同時需要750噸鎳,100噸钴。此三大類金屬的漲價,将極大程度地帶來動力電池産業鍊波動。
在這種情況下,對金屬需求量更小的氫燃料電池是否會成為新能源電池替代方案呢?
差別于作為儲能裝置的幹電池蓄電池,氫燃料電池更類似于一種發電裝置,能夠将化學能直接轉化為電能。目前,城市地面交通的能量供應以電池為主,氫燃料主要解決的是遠端交通的供能問題。在飛機、遠洋輪船、長途重卡等交通工具上,氫燃料電池已經實作了比較廣泛的應用。
“氫燃料電池的發展與锂電的發展并不是替代的關系,二者是互相促進的。”真锂研究院首席分析師墨柯表示,“氫燃料電池是一種發電裝置,锂電池是一種能量存儲裝置。在很多使用氫燃料電池作為驅動的運載工具上,能量存儲裝置同樣是需要的。”
黃學傑同樣認為,如果氫燃料電池的市場需求量擴大,不僅不會替代锂電池,還會促進锂電池市場擴大。