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后来居上:中国锂电池行业发展简史

作者:超级管理员点击:6 发布时间:2024-06-30

1991年,索尼发布了以钴酸锂为正极、碳材料为负极的18650圆柱形锂电池,当时的能量密度只有80Wh/kg,并应用到自家生产的摄像机中,这是锂电池的第一次商业化应用,并获得巨大成功。

1994年,松下成功研发可充电的锂电池,并在此后近10年时间里,一直稳坐消费锂电池龙头。

1998年,日本的锂电池年产能迅速飙升至4亿支,在全球锂电池市场份额占比高达90%,包括松下、三洋在内的日本企业垄断了全球锂电池市场。

但由于战略失误和投入锂电池的决心不足,日本从国家层面押注氢燃料电池,导致在锂电池产业的霸主地位,在随后的几年中逐渐丧失。

与此同时,韩国瞅准机会,充分利用了国内财阀的优势,以不差钱的玩法,通过不断购买锂电池专利,最终打造出三星SDI和LG为首的锂电产业链巨头。

LG 新能源在1995年进军锂电池业务,2007年在全球首次量产 NCM523小型电池,到2014 年又首次量产 NCM811电池。

相比日韩,中国锂电池的起步要晚的多,但凭借国家战略,紧紧抓住了新能源汽车的发展机遇,后来者居上。

2001年,中国“十五”启动了“863计划”电动汽车重大专项,正式提出:发展新能源汽车是我国汽车工业崛起的机遇,中国可以在这个领域上超越西方国家,并引领中国汽车工业率先走向零排放技术的先进道路。

2007年,国家发改委颁布《新能源汽车生产准入管理规则》,明确规定我国以补贴的方式,扶持新能源汽车发展,实现汽车产业的弯道超车。

2007年6月,惠州比亚迪电池有限公司成立,依靠在手机和PC电池的制造经验,比亚迪搭建了磷酸铁锂动力电池生产基地,这是比亚迪在新能源汽车领域崛起的起点。

此时,还在ATL的曾毓群也看到了新能源汽车的发展机遇,决定利用自己的资源和优势,入局新能源汽车动力电池。2008年,曾毓群在ATL主导成立了动力电池部门。

大洋彼岸的特斯拉也没闲着,它在2008年推出了世界上首款以锂电池为动力的小型跑车Roadster,续航里程约390km,百公里加速仅需4秒,受到行业的高度关注。

Roadster以松下7000节18650电池构成的电池包作为动力来源,成本很高,这也导致该车型在2012年Model S问世后,停止生产。

2010年,比亚迪推出了纯电动车e6,采用比亚迪自主研发的ET-Power铁电池技术,续航里程300公里。

2011年3月14日,我国发布《第十二个五年规划纲要》,新能源汽车被列为七大战略性新兴产业之一,《纲要》提出新能源汽车产业重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术。

2011年,曾毓群离开ATL开始单干,并带走了整个动力电池事业部的干将,专注于新能源车动力电池,这便是宁德时代早期的雏形。

特斯拉的风光,让德国老牌车企宝马嗅到了新能源风潮的气味,随后推出旗下首款电动车品牌“之诺”。2012年,宝马想为“之诺”设计一款动力电池,要选一家中国电池供应商。

彼时,华晨宝马总裁兼CEO魏岚德是宁德时代创始人曾毓群的好朋友,尽管宁德时代脱胎于苹果的电池供应商宁德新能源,但消费电池和动力电池是两套逻辑,汽车动力电池对一致性、安全性和能量密度的要求更高。

但宝马决定一试,宁德时代最终拿下了这个订单。双方都很重视,为此专门成立了100多人的电池联合开发团队。

虽然宝马的新能源车中途夭折,但凭借与宝马的合作,宁德时代短期集结了世界顶尖的技术、人才和管理模式,建立了一套完整的动力电池研发生产体系,走出了宁德时代成功的第一步。几乎所有人都对这家成为宝马供应商的初创企业高看一眼,正是有了宝马的背书,北汽、吉利、长安等车企陆续和宁德时代展开合作,宁德时代在动力电池行业开始站稳脚跟。

2012年11月,比亚迪铁电池生产基地获得了ISO/TS16949:2009认证,这是中国电动车动力电池行业的第一个ISO/TS16949认证。该认证的获得,标志着比亚迪铁电池的产品品质已经走在全球前沿。

2014年,中国新能源汽车销量开始加速,当年销售了7.5万辆,而到2015年,这一数字已经增长到33万辆。

2015年也成为国内锂电池行业发展的分水岭。

日韩企业在2015年卷土重来,携带成熟的三元电池技术,在中国加速投产动力锂电池生产线。

为了抢占国内三元锂电池市场,日韩企业大打价格战,在国内三元锂电池出厂价2.5-3元/Wh时,日韩企业以1元/Wh的亏本价格,截获包括奇瑞、吉利、长安等车企在内的大量订单。国内锂电池厂商的日子十分难过。

为应对竞争,中国从2015年底开始,一年时间发布了4批《汽车动力蓄电池行业规范条件》企业目录。要想获得补贴,新能源汽车必须安装目录内企业生产的锂电池。但目录没有纳入外资电池厂,宣告了日韩车企第一次入华以惨淡收尾。

新能源汽车的快速增长,叠加政策支持,国产锂电池开始弯道超车,迎来爆发时刻。

率先冲出重围的是宁德时代,在2015年工信部公布的新能源车目录中,3200 款车型里有500款使用了宁德时代的电池。

在新能源车发展初期,磷酸铁锂电池一直保持主导地位,装机占比最高曾达到70%左右。但在2016 年 12 月,四部委出台了新能源车补贴新规,能量密度越高、续航里程越长,则获得的补贴越高。由此,能量密度更高的三元锂电池渗透率迅速提升。

两条腿走路的宁德时代,成为最大受益者。

2017年,宁德时代成为动力锂电池全球销量冠军,出货量达12GWh,第二名的松下10GWh,韩国的LG化学和三星SDI则分别只有4.5GWh和2.8GWh。

中国锂电池公司首次登上了全球出货量的榜首。

2018年下半年,韩国LG化学和三星SDI先后宣布重启国内电池生产基地项目,或建新工厂,松下宣布将投资数亿美元,用于大连松下电池工厂的产能提升。

为了遏制中国锂电池行业的发展,外资企业频频低价抢单。但宁德时代的优势反而逐渐扩大,甚至从松下口中抢食蛋糕。

2018年7月,马斯克签下了特斯拉上海工厂的落地协议。签完协议后,马斯克秘密会见了曾毓群,两人的见面很敏感,他们封锁了所有消息,对外只字不提。2019年11月,在特斯拉上海工厂投产后,特斯拉采购宁德时代动力电池的消息才不胫而走。

特斯拉最早绑定的锂电池供应商是松下,但也受制于松下,两者的关系一度十分紧张。2017年,当Model 3产能爬坡时,松下撂了挑子,特斯拉陷入量产地狱,搞得马斯克十分被动。两者的核心矛盾是成本之战,马斯克不断要求松下降低动力电池价格,而松下认为,特斯拉的车型只要赚钱,就应该提高动力电池的价格。

但宁德时代供给特斯拉的电池,让特斯拉每辆车便宜了6000到12000美元,显然更符合马斯克的胃口。2020年,宁德时代正式成为特斯拉的动力锂电池供应商,股价一飞冲天。

此外,韩国LG化学的NCM811电池也供应了特斯拉中国的超级工厂。多供应商模式,让特斯拉在合作中更加主动。

续航能力是电动车发展的一大痛点,也是各新能源车企积极研发、并寻求突破的重要方向。提升续航能力的一个路径是提高电芯的能量密度,但随着磷酸铁锂电池和三元锂电池的电芯能量密度越来越接近理论上限,提高能量密度的难度已经越来越大。

在这种情况下,进行系统结构创新,尽可能充分利用电池包体积,以提高成组效率,进而提高空间利用率,就成为提高电芯能量密度的另一重要路径。


2019 年 9 月,宁德时代在德国法兰克福国际车展上推出了 CTP 电池开发平台。CTP技术打破了行业固有的“单体成组、模组再成组电池包” 的三级成组设计思维,实现了“单体直接成组电池包”的两级成组。

2022年6月23日,宁德时代发布CTP3.0麒麟电池,系统集成度创全球新高,体积利用率达到72%,能量密度255Wh/kg,可实现整车1000公里续航。

2020年3月29日,比亚迪对外发布了刀片电池产品,尝试在电池结构层面改良磷酸铁锂电池。同时,确认比亚迪“汉”新车型将首发搭载刀片电池。

刀片电池采用 CTP 技术,将电芯拉长、做薄,像刀片一样集成在电池包的边框上。多个电芯捆扎形成电池包模块,省去模组和大部分结构件,将电芯直接集成为电池包,从而提升了电池包的空间利用率和体积能量密度。

当然,让刀片电池人尽皆知的还是针刺测试。刀片电池在针刺过后不会冒烟着火,表面温度低于60度,而三元电池却出现起火爆燃。

从2019 年 3 月开始,新能源汽车的补贴政策开始大幅退坡,随着CTP、刀片技术量产装车,提升了磷酸铁锂电池的体积能量密度,具备价格优势的磷酸铁锂开始回暖。2021 年 7月,磷酸铁锂装机再度超过三元电池,当月装机 5.8GWh,占总装机量的 51.3%,比三元电池高出 2.6%。至今,铁锂电池仍然保持超越态势。

随着宁德时代的话语权越来越大,车企的不满情绪也越来越多。

2022年7月21日,世界动力电池大会上,广汽集团董事长曾庆洪公开吐槽“动力电池占整车成本的40%-60%,且还在不断涨价,那我不是在给宁德时代打工吗?”

言下之意,动力电池太贵,而宁德时代的市场份额又太高。

早在2017年,广汽传祺首款电动车GE3上市后,遭遇宁德时代的电池供应不足,交付受到影响,不过,这也成为广汽寻求二供的契机,并选择了中创新航。

为了达到标准,广汽集团的电池研发团队,经常飞到中创新航的总部江苏常州,对中创新航提出了超过2000项的修正意见,一手扶持起了中创新航。

从2019年开始,中创新航为广汽供应产品,并在2020年一跃成为广汽集团的第一大供应商。

相比宁德时代,中创新航的成立时间更早。2007年,前身为中国空空导弹研究院孵化的天空能源(洛阳)有限公司成立,并经历了中航锂电、中创新航等多个发展阶段。2013年,中航锂电甚至摘下中国动力电池装机量的桂冠,但随着新能源商用车补贴退坡以及三元锂电池的崛起,主打磷酸铁锂的中创新航遭遇发展危机,2017年、2018年连亏3.3亿元和7亿元。2018年7月,临危受命的刘静瑜将公司战略转向乘用车配套为主,并将技术路线从磷酸铁锂电池调整为三元电池等。在广汽集团的支持下,2019年,公司装机量重返前十,2020年装机量跻身国内前三。

在广汽集团之后,造车新势力也开始行动。2021年,小鹏汽车开始削减宁德时代的供货份额,把目光也瞄向了中创新航。

2022年9月,小鹏汽车总裁顾宏地在接受记者采访时表示,小鹏已对汽车动力电池的供应商进行多元化安排,比如亿纬锂能和中创新航,宁德时代已不是小鹏汽车的最大供应商。

于是,宁德时代开始了围堵。2021年7月,宁德时代起诉中创新航5件专利侵权,并索赔1.85亿元。2022年5月,宁德时代将赔偿金额提升至5.18亿元。

不过,这并没有对中创新航的上市造成实质性影响,中创新航于2022年10月6日在港股成功上市。

除此之外,其它车企比如广汽、吉利、大众汽车等也在积极进行电池自研,特斯拉自研的4680大圆柱电池预计也将在2023年实现量产,宁德时代面临的压力越来越大。

竞争愈发激烈,装机量此消彼长,宁德时代的王位并不稳固,行业后期的发展也仍在持续演化中……


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