方形、软包和圆柱的战争

电车资源讯：

大洗牌或许从很早之前就已经开始了。

2014年的一天,宁德时代的电芯工艺研发部门突然抽调走了几名骨感工程师,他们随即被组建成一支秘密小组。很快,这支秘密小分队接到总部安排的一个机密任务:研发软包电池。

这让所有人都始料未及,因为这群人才用了整整两年的时间,呕心沥血地把BMW提供的德文版的800多页动力电池生产工艺资料啃下来,前几批合格的方形电池产品也刚刚完成对华晨宝马的第一款电动车之诺的配套。当前仅有的这条生产线的工艺流程还没彻底地磨合出来,怎么就突然要上软包了呢?

四年之后,当初名不见经传的福建沿海小厂破茧成蝶,化成世界排位第一的动力电池企业。这个坐落在宁德市蕉城区一个小镇上的规模堪称宏大的工厂,已然成为地球上出产方形动力电池最多的地方。在这其中的一个角落,一条产线在静悄悄的运转,从这里下线的第一批有别于方形硬壳封装形式的软包电池,经过一千公里的跋涉被运到东风日产的广东花都工厂,装配在一款叫做轩逸的电动车上。

全球方形动力电池的龙头老大,就此拉开了量产软包电池的大幕。这是一个明确的信号,也是一个格局改变的开启。或许就如同前面所说的,洗牌已经开始。

锂离子电池,经过或卷绕或叠加这两种不同的结构工艺完成内部组织的生产之后,在外壳封装的材质和形状上走了三条不同道路:圆柱、方形和软包。虽然本质上三种路线的电化学原理都一样,材料组成也基本相同,但就是这不同的封装形式和形状特征,决定了三种电池和背后生产厂商迥然的命运。

一

1992年,日本索尼公司发明了锂离子电池,受限于二十多年前的设备工艺和技术条件,以及笔记本电脑配套的市场需求,索尼最终选择了一条当时最稳妥可行的技术方案——18650圆柱形电池。但是,之后由于误判了电动汽车的发展前景以及深陷连年亏损的泥淖,索尼在2016年底彻底卖掉了其锂电池业务。所以很遗憾,锂电池发明者成了最早的出局者,索尼不是本文的主角。

但是,索尼犯下的重大战略失误却成就了它的日本同乡,松下电子。

继索尼之后,这家日本电气业巨头在1994年就开始了锂电池技术的研发。到了1998年,松下生产的18650圆柱电池已经批量装配在世界多个品牌的笔记本电脑里,成为这个行业数一数二的龙头。十年之后(2008年),松下收购了被来自中国的比亚迪干趴下了的三洋电机,自此一跃成为全球最大的锂电池供应商。

1997年12月,日本爱知县的丰田工厂里,一辆内部代号为NHW10的第一代普锐斯缓缓驶下生产线,如同歌里唱的那样,全球汽车产业“走进新时代”。

虽然是弱混合动力车型,但动力电池还是必需的。第一代普锐斯装载的正是1996年丰田和松下合资(松下和丰田分别持股60%和40%)成立的PEVE(松下电动汽车能源公司,Panasonic EV Energy Co)生产的圆柱形镍氢电池。这一代普锐斯在全球畅销12.3万辆,成为混合动力汽车乃至新能源汽车的代名词。与之相对的,动力电池的世界,是圆柱的天下。

2010年6月,PEVE更名为Primearth EV能源公司(Primearth EV Energy Co.),名字缩写还是PEVE。原因是丰田成了这家合资公司的控股大股东(所持股份上升到80.5%)。2013年,第二代普锐斯上市前夕,其电池包里的圆柱电池被换成了方形镍氢电池。丰田这么做的目的是为了优化电池包的内部空间,从而在很大程度上提升了系统能量密度。

2017年1月,丰田宣布了一项世界纪录,旗下混动车型的全球销量突破1000万辆,其中含普锐斯将近400万辆(398.46万辆)。四年时间,仅丰田(或者说松下)一家的方形电池就完成了上千万组的装机量,但绝对的数量又不算大,因为每辆混动车里只有3~5kWh的动力电池。

今天,丰田动辄被人们诟病在纯电动汽车方面的进展拖沓不前,但谁成想到其实这家公司早在上个世纪末就开始了对纯电动汽车的探索和尝试。1997年,丰田推出了RAV4的纯电动版车型,即RAV4 EV。这一代的RAV4 EV在北美小范围的租赁使用,不出所料使用的正是PEVE生产的圆柱形镍氢电池。

2008 年 2 月,特斯拉交付了第一辆Roadster,这个地球上99.999%的人都不会想到新能源汽车将在接下来的时间里以如此的速度狂飙突进,就像电动汽车那令人恐怖的加速。

后世总是称道当年特斯拉从全球范围内上百个电池品牌和型号中选定供应商,却鲜有人提马丁·艾伯哈德(特斯拉之父)在面对这些各式各样的电池厂时吃了多少闭门羹,最后坚定地选择了锂电池的阵营,现在可以明确的说,选择锂电池作为动力电池,是具有历史开创性的。

2010年,在美国加州试驾了一圈Roadster之后,丰田章男就做了向特斯拉投资5000万美元的决定。替特斯拉解决了燃眉之急的同时,丰田提出的条件是要马斯克替第二代RAV4 EV开发锂电池系统。

丰田这么做都是被逼的。

底特律巨头通用在2006年就早于丰田推出了纯电动汽车EV1,却在市场上被RAV4 EV打败。所以通用干脆将持有镍氢电池专利的子公司Ovonics卖给了美国一家石油巨头雪佛龙,后者随即起诉了丰田、松下和PEVE的侵犯专利诉讼。虽然最后达成和解,但结果是丰田不能在纯电动车上使用镍氢电池。

所以,丰田最初的目的是押宝特斯拉能够帮助其解决在纯电动车上应用锂电池的难题,虽然两家最后不欢而散。但拿到丰田投资和工厂支持的特斯拉,却最终让圆柱电池异军突起。

二

松下与特斯拉的合作,将道路是曲折的,而前景是光明的:他们共同开创了圆柱形锂电池应用在纯电动汽车上的时代。

从2008年Roadster上的18650钴酸锂电池,到2012年Model S和2015年Model X上的18650镍钴铝电池,直至2017年Model 3上的21700电池,乘着特斯拉畅销的东风,松下连年来稳坐全球动力电池出货量的头把交椅。

2014年,特斯拉卖了超过3万辆的电动汽车。松下实现2.7GWh的动力电池出货量,其中特斯拉的圆柱电池占2.6GWh,在当年全球动力电池市场(11.9GWh)22%的份额。

特斯拉选择圆柱电池的最根本原因在于这种封装形式的锂电池已经有了超过20年的量产历史,工艺已经相当成熟,一致性也是最高的。但圆柱电池的劣势同样非常明显,即单体电芯的容量太小,直接导致需要大量(7000~8000颗)电芯组成模组和电池包,造成连接损耗和管理的复杂程度都成几何量级的增加。

以至于到了今天,中国搞电池包的同仁们都在感概:特斯拉的电池管理技术水平仍旧要领先国内好几年啊。

当年,全球动力电池市场中,圆柱获得了最大比例的增幅,比2013年猛增了将近1倍,取得22%的市场份额。

2014年,占有全球动力电池市场最大份额的是方形电池,45%。

因为异军突起的中国市场。到了下半年,在一连串利好政策的强烈刺激下,中国的新能源汽车市场突然爆发。这一年中国新能源汽车获得了令所有人都瞠目结舌的暴涨,从2013年的1.76万辆一路飙升325%到7.48万辆,下游需求的猛增打得所有动力电池企业措手不及,以至于出现车企在电池厂门口排队抢电池的盛况。

但就是在这种情况下,中国依旧完成3.7GWh的动力电池出货量。这其中,方形电池占有几乎全部的市场份额。

这是由于中国政策在那个阶段给予了新能源商用车最多的政策倾斜,所以在当年商用车对动力电池贡献也是最大的。各大车企追逐政策红利,将产能最大限度的向新能源客车、货车和专用车倾斜。2014年,国内新能源商用车搭载动力电池的数量占市场总额超过70%,这就直接导致方形电池的爆发。

因为商用车(特别是客车)对动力电池包的容量要求很大,动辄数百Ah,圆柱电池显然满足不了这么大的容量,对于新能源汽车发展初期,在电池管理和模组技术上经验不足的中国车企来说,大规模使用圆柱电池显然是一项巨大的技术难关。同理,软包电池在内部胀气和外部穿刺的时候最容易漏液,对电池模组和电池包在安全方面的考量也最重,对于当时的中国车企来说也属于利用难度最大的。

所以方形动力电池,就成为那个年代中国车企的首选。

2014年,仅仅是供应自己的E6、秦、腾势和K9,比亚迪出货1.3GWh,排中国第一,全球第四。排第二的不是宁德时代,因为那个时候它只供应着北汽E150和华晨宝马之诺,当年出货量只有0.3GWh,全球排第十位,中国第五,位居比亚迪、国轩高科、中航锂电和力神之后。当年中国排名前五的动力电池企业,全部都是方形路线,而它们加起来的市占率接近70%。

方形电池最大的特点就是由于形状规整,与圆柱相比电池包的空间利用率高,由于有硬壳(铝合金外壳),与软包相比成组难度较小。

在方形电池在中国大规模的攻城略地之时,方形动力电池的开山人三星SDI却正遭受着业务停滞不前的困扰。

背靠三星集团这棵超级大树的三星SDI在1999年就进入到了电池领域,2000年的时候就开始布局动力电池,可以说是有着十分超前的远见,但就是一直没有找到合适的突破机会。直到2008年,宝马开始布局新能源汽车i系列的研发,在全球考察遴选动力电池的供应商。三星SDI抓住时机跟博世合资成立了动力电池公司SB Limotive。博世和宝马有着半个多世纪的合作关系,是后者最重要的核心供应商。由此三星SDI由博世作为领路人成功进入德国车企的动力电池供应链。

之后,三星SDI又把大众(保时捷、奥迪)纳入到供应体系当中。BBA中,三星独具其二。

德系车偏爱方形电池,源于德国人惯有的严谨和审慎。在一开始研发新能源汽车时候,德国人虽然对各类电池都不太了解,但在尝试阶段却死守一条基本的底线不放,就是一切都要为安全让路。德系车企认为将动力电池的安全风险降至最小,就需要用车规级研发和设计的产品,而他们认为圆柱和软包是不符合车规级的。实际上在之后的很长一段时间,方形电池都被认为是最适合电动汽车应用的电池设计。

2009年,宝马推出搭载三星SDI方形电池的纯电动汽车Megacity(i3的原型),之后i3在全球范围内受到欢迎,至此三星SDI才得以顺利打开动力电池市场。2012年SB Limotive解散,第二年三星SDI就和宝马签订长期合作协议,成为宝马核心供应商。

但让三星SDI苦恼的是,虽然拿下了BMW这样的顶级豪华品牌,但宝马在电动车领域却一直不肯有太大的动作,以至于多年之后能用的上动力电池的还只是i系列的两款车型。虽然之后又与克莱斯勒以及印度塔塔建立了合作关系,但也一直没有上量。

所以一直到2014年,三星SDI也只完成0.6GWh的出货量。只是另一个韩国同乡LG化学40%

的体量。

三

LG化学是今天这个世界上唯一一家同时具备化学品和材料基础的电池公司,不仅可以实现部分三元材料的自给自足,其隔膜技术更是独步天下。LG化学在消费类电子的软包电池领域有着多年的积淀,为了充分利用电子设备的内部空间,更是研发出了世界第一款阶梯式和六角形软包电池。

2009年,LG化学将自家的软包电池应用到现代起亚的混合动力汽车上,由此正式进入动力电池市场。

2010年,通用正式推出了第一款量产新能源汽车雪佛兰Volt,整个通用集团对于这款寄予厚望的新能源车型配备的正是LG化学的软包电池。之后,包括雪佛兰的Bolt,福特的福克斯电动版,克莱斯勒的大捷龙电动版均采用的是LG化学的软包电池,整个底特律三大,几乎全部被LG化学所斩获。

美国车从一开始就走软包路线,是因为底特律人最为看重的是电动车的续航里程,所以就首选了能量密度最高的软包形式。软包电池外壳包装的材料是铝塑膜,铝塑膜和圆柱和方形电池的铝合金或不锈钢材质的外包装不是一个重量级选手。实际上,由于铝塑膜在轻量化上相对钢壳和铝壳存在绝对的优势,软包电池的重量较同等容量的钢壳电池要轻40%,比铝壳电池轻20%,因此软包电池在比能量上有着先天的优势。

同理,软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量能够高出15%,较铝壳电池高10%,能量密度上占了很大便宜。

2014年LG化学拿下1.5GWh的动力电池出货量,位列全球第三。但还不是当年出货最多的软包电池供应商,因为AESC在那个时候处于风头正劲的状态。

2007年,日产和日本另一家电器巨头NEC合资成立了动力电池公司AESC,为了最快速度地实现装车,这家公司直接把NEC用在手机产品上的软包电池做到了符合车规级标准。2010年,全球真正意义上大规模量产的纯电动汽车日产Leaf一经推出变大受欢迎,到2014年年初累计销量超过10万,到2015年末超过20万辆。

2015年之前,每一辆Leaf上装了24kWh的电池,之后在欧洲和北美销售的车型升级到30kWh,在那个宁德时代还只有0.3GWh出货量的年代,动辄几个GWh的订单,就这样源源不断地向AESC飞来,让这家动力电池厂家一时风头无俩。

这成了软包电池最辉煌的年代,2014年全球前三,软包企业占了两席,软包占全球动力电池市场份额的33%。

软包电池拥有重量轻、电池容量大、安全性能好、循环性能好、循环寿命长、内阻小、整车适配性高、排布方式灵活这么多赤裸裸的优势。特别是由于体积和形状的灵活多变性,更是受到插电式混合动力车型的偏爱,通用、现代、雷诺-日产和沃尔沃旗下的插混车型,无一例外都是采用的软包电池(LG化学)。

但不是自己不够优秀,而是对手太过于强大。

突飞猛进的特斯拉和更加突飞猛进的中国新能源汽车市场,在拉动着圆柱和方形急速增长。

四

2015年,特斯拉销量大涨近60%,全球完成超过5万的销量,直接拉动松下圆柱电池实现4.5GWh的出货量。

同年,中国新能源汽车销量同比暴增343%,达到33.11万辆,直接拉动国内动力电池出货量激增830%至15.7GWh。比亚迪出货3GWh,直接攀升到全球第二,宁德时代暴增633%到2.2GWh,排名从全球第十一跃到第二的位置。

当年,LG化学出货1.4GWh,AESC只有1.3GWh,另一个方形巨头三星SDI只有0.5GWh,依旧蛰伏。这一年,方形、软包和圆柱的全球市场比例为61%、14%和25%。

软包跌入谷底。

2016年,特斯拉全球卖7.6万辆,继续保持了超过50%的增幅,同期松下圆柱电池出货7.2GWh,增长60%。加上中国几家圆柱形动力电池企业的开始放量,这一年圆柱电池占全球份额提升到了28%。

中国新能源汽车销量增长率虽然大幅度回落到53%,但仍旧完成了50.7万辆的销量。比亚迪凭借旗下多款新能源车型的畅销,连续第二年成为全球新能源乘用车销量最大的车企,终于逆袭松下成为全球动力电池老大,当年出货7.3GWh,宁德时代继续暴增210%到6.8GWh,位居全球第三。三星SDI也总算可以接着宝马i系列在全球热销6.2万辆,出货量终于突破1GWh,达到1.2GWh。方形电池的全球市占率进一步增至64%。

LG化学依旧不温不火,1.6GWh差强人意。主要是因为虽然配套的车型不少,但却都处于销量起步阶段,唯一拿得出手的是一款年销2.8万辆的雪佛兰Volt,因此其出货量也没有出现大幅增长。AESC借着给5.2万辆的日产Leaf和2万辆雷诺Zoe配套电池,卖了1.7GWh的软包电池,保住全球前五的位置。

软包的市占率跌至全球8%,如果有新闻发言人的话,他会说:“今年是圆柱形电池最困难的一年。”

2017年,发生了很多变化。

特斯拉年销量第一次突破了10万辆,中国市场完成77.7万辆。

卖出了11.85GWh动力电池的宁德时代成为全球第一,遥想仅仅3年前其出货量还在小数点之后徘徊,客户也只有屈指可数的几家。今天,宁德时代的配套客户已经多到可以占满一整个手机屏,而且只要它愿意,还可以再来一屏。

比亚迪连续三年稳坐全球新能源乘用车销冠宝座,但也只卖出了7.2GWh的动力电池,开放已是迫在眉睫。

凭着战略大客户宝马将近10万的新能源车销量,三星SDI实现一倍多的增长率,拿下2.8

GWh的出货成绩。

松下依旧没有悬念,销售形势火爆的特斯拉为其贡献了将近10GWh的圆柱电池订单,加上中国的比克(1.6GWh)等圆柱厂商的贡献,圆柱依旧保持着不低于23%的市占率。

最应该恭喜的是LG化学,虽然和他的难兄难弟三星SDI一起痛失了中国市场蛋糕,但这一年由于拿下了全球最为畅销的两款电动车日产Leaf和雷诺Zoe的配套订单,一直以来坚守的通用系(雪佛兰Volt和Bolt)也终于突破5万的装机量,LG化学的软包电池出货量实现有史以来最大幅度的增长(近200%)至4.5GWh,仿佛是翻身农奴把歌唱。

万家欢喜一家愁的是曾经的软包巨头AESC,由于坚守的锰酸锂技术路线优势不再,而被日产从独家供应商的名单里抛弃,日子过得凄苦无比。但靠着一些LG化学吃剩下的残羹冷炙,居然也拿到了1GWh的单子。

加上在中国,国能(1.9GWh)、孚能科技(1.3GWh)等软包动力电池厂商出货量的崛起,软包在全球的市场份额迅速回升到19%。

与之形成鲜明对比的是,方形的市占率第一次受到挑战,降到58%。

2015~2017这三年,全球动力电池市场经历了方形电池先升后降以及软包电池先降后升的过程,这与中国市场也正好相符(2015年方形 63.19%、软包24.32%;2016年方形67.65%、软包11.17%;2017年方形58.92%、软包12.98%)。

这是正常的市场波动,还是软包要逆袭?

五

中国动力电池市场的格局,正在悄然发生着一些有意思的变化。

仔细研究下2018年前8个月的国内动力电池企业出货量排名,会发现一些见微知著又颇耐人寻味的改变。

一些二线甚至连二线都排不上名次的企业,在短短一年不到的时间里,在巨头夹击的惨烈战场上居然实现了一定程度的逆袭:这份最新的国内动力电池企业装机量TOP 20的榜单中,孚能科技从2017年末的排名第6上升到第4位,同时市场份额从3%扩张到5%;万向从15晋升到9,捷威动力从去年的榜上无名挤了进来,坐上第13把交椅。

中国的动力电池行业,无论是市场还是各方资源越来越集中于极少数头部企业,已然是大势所趋之定局。本以为在这片愈发严酷的市场上,经过惨烈厮杀之后将会是哀鸿遍野,没成想曾经一些名不见经传的公司却开始焕发出勃勃的生机。

8月10日,亿纬锂能发布公告,称正式与戴姆勒集团签订《供货协议》,将向这家全球最大的豪华车巨头供应软包动力电池一直至2027年12月31日。这家排名第7的动力电池企业,成为继宁德时代之后,第二家进入戴姆勒供应链体系的中国动力电池公司。无论是对整个中国动力电池行业,还是亿纬锂能,这背后蕴含的巨大的积极意义不言自明。

而特别值得一提的是,今年4月10日亿纬锂能年产1.5Gwh的软包动力电池的惠州工厂刚正式投产,居然在四个月之后就杀入戴姆勒的供应链体系。而戴姆勒在年初就被传出密集走访考察中国多家动力电池企业的消息,最终结果是选择了亿纬锂能。同时戴姆勒,也成为继雷诺-日产、通用、现代、福特和沃尔沃之后,采用软包路线的国际车企。

9月14日,上海复星艺术中心,久不在公开场合抛头露面的郭广昌居然正装出席。复星宣布正式投资天津捷威,而后者甚至在现场喊出“五年内进入国内动力电池前三”的目标。对于刚刚挤进国内排名前20,出货量只有0.2GWh的捷威,腰缠万亿的复星爸爸当场表态:“鼎力支持!”

7月19日,韩联社报道称LG化学将在华投资约20亿美元,在中国南京新建一座动力电池工厂。这座厂将在今年10月开工,明年10月正式投产。此后,产量将逐步提升,直到2023年扩大到年产32GWh。

这是LG化学在中国建设的第二座动力电池工厂,第一座南京工厂在两年前卖给了中国的吉利,后者把所有设备转移至浙江金华,打造了一座年产2GWh的动力电池基地,消息称未来吉利还将扩建两条生产线,可以确定的是生产的仍旧是采用LG技术路线的软包电池,为旗下包括领克和沃尔沃在内的所有新能源车型配套。

种种迹象表明,从今年开始,风向开始转向。软包电池突然开始发力,直接表现在前八个月国内动力电池企业装机量TOP 20的排名上:这份榜单中,纯做软包产品的动力电池企业上升至7家,如果算上已经开始增加软包产线以及转型软包路线的5家,软包动力电池生产商已经可以占到TOP 20的60%。

例如只做软包的孚能科技三年前在业界还默默无闻,只用三年时间就一跃成为仅次于宁德时代、比亚迪和国轩高科的中国第四大动力电池企业。去年年底,北汽新能源把至今国内新能源汽车领域单笔采购数量最大的订单给了孚能科技:未来五年时间里,前者将向后者采购高达100万辆电动汽车的动力电池。

三年前,中国只有北汽新能源、江淮和奇瑞等少数几家使用软包电池,今天加入到软包阵营中的还包括上汽通用五菱、吉利、长城、众泰、知豆、江铃、长安、昌河、陕汽通家等乘用车企,以及宇通、福田、中通、南京金龙、东风、湖北新楚风、湖南中车时代、奇瑞商用车、安凯、厦门金龙、申龙、江铃控股、青岛一汽等商用车企。

六

软包电池先天具有的高能量密度和安全性,正好契合了未来市场对续航里程和汽车安全性这两项硬性需求不断提升的期待。

动力电池企业承压日久,在当前现有的材料体系和技术条件没有质的突破之前,只能从不同的封装技术路线方面寻找突破口。

虽然2020年实现单体300Wh/kg和系统250Wh/kg不是国家规定的硬性指标,但却是市场对动力电池厂商的真实企盼,更何况率先达到这一标准的,无疑就会抢占市场先机。而截至到现在的情况来看,在现有的材料体系之下,无论是圆柱还是方形达到单体300Wh/kg都是不可能的。而采用软包形式封装的三元电池是最有希望率先达到的。

这也就可以解释,为什么宁德时代、天津力神和国轩高科这三家承担国家新型锂离子动力电池项目的企业,都不约而同地选择了软包技术路线,来实现300Wh/kg的单体比能量的目标了。

自2010年推出以来,遍布全球的34万辆日产Leaf共计行驶了超过70亿公里,至今并未出现一起动力电池方面的严重事故,这可以从很大程度上验证软包电池的安全性。

而与另外两种形式的电池相比,软包电池曾经具有的一致性较差、成组效率较低以及导入高镍正极材料时容易胀气的问题,也随着生产工艺的提升、生产效率的提高以及技术水平的不断进步,相较于过去有了极大的改善,这也是为什么越来越多的电池企业开始生产,以及越来越多的车企开始导入软包电池的原因。

结合前面,宁德时代进行软包领域的布局。笔者得知其中最主要的一个原因就是,从2014年开始,就不断有车企找上门来,向宁德时代提出生产软包电池的订单要求。而今天宁德时代终于上了软包产能,我们可以猜测其背后一定有着更大的战略野心,或许是吃下日产、通用等软包车企的巨额份额。

七

至少在看得起的未来,固态电池将成为三元材料之后,动力电池能量密度和安全性双提升的必经之路。那么我们可以预测一下,当电解液变成固态之后,动力电池的将采取哪种封装结构?

圆柱首先排除掉,因为圆柱只能采用卷绕结构,而极片和隔膜是不可能在固态电解液中实现卷绕的。

采用叠片结构的还有方形和软包,由于不再使用液态电解液,就没有必要再用方形硬壳进行封装保护了,毕竟对于动力电池来说,能量密度还是尽可能的越大越好的。

所以,在第四种封装形态诞生之前,理论上未来固态电池最理想的封装形式就是软包,所以未来一旦固态电池产业化之后,大概率将会是软包一统江湖。

所以这个时候,那些从一开始就坚定走软包路线的电池厂家,以及一些有先见之明的开始布局软包的企业,为将来在软包上发力积累经验,或许会在未来获得巨大的先发优势。

笔者和多个业界人士做过沟通,他们几乎都认为固态电池到来的时间节点在2025年前后,只是唯一的担心是能否规模产业化。所以,在接下来的七年时间里,今天的方形和圆柱企业或许有必要考虑一下不远处的未来了。

也不要抱着到时候再临时把生产线改造一下的侥幸心态,因为电池生产的复杂程度可以说超出想象。虽然软包电池与方形电池的工艺在生产前段从搅拌到极片模切环节都基本一致,工艺差异主要集中在中后段,但如果你认为只要将后半段生产设备拆掉换成软包的封装设备,简单改造一下就万事大吉了,那就太naive了。

因为动力电池是一个高度系统化的工业产品,讲究的是整条生产线上所有机器设备之间的配合。动力电池的生产是对整个生产链条的体系力的极大考验,包括软件、流程之间需要长期的配合与磨合,如果配合的不好,会直接导致电芯一致性差和良品率低。

动力电池行业里经常遇到这种现象,即同样的生产设备,同样的生产工艺甚至是原班不动的人马,生产出来的电芯产品的质量都差太多,这其中的奥秘就是生产工艺和流程的Know-How需要长时间的探索和磨合,并不是简单的一朝一夕之功。

所以国际电池巨头动辄有着十几甚至二十多年的生产经验,这正是松下、三星、LG们最重要的核心竞争力之所在。以至于业内流传一种说法,动力电池所谓技术上的差距其实六成以上在生产,材料方面的差距最多只占四成。

八

基于上述,我们可以得出以下的判断:

一 圆柱电池或将在未来经历一个短期的爆发之后最终走向没落。

圆柱的命运取决于特斯拉的态度。未来,随着Model 3产能的彻底释放(周产5000辆的话,年产24万辆)甚至随着开放全球市场产生更多的销量,松下的圆柱电池将走向真正的辉煌:Model 3单车载电75kWh,24万辆即18GWh!

但松下和它的圆柱电池很有可能会被特斯拉抛弃,原因有二:

1.圆柱电池的电池包成本远高于方形和软包,而随着后两者在产品一致性和能量密度上无限接近前者时,圆柱的优势将不再;

2.据传言,松下已经就Model 3的产能为要挟,逼迫特斯拉接受21700电芯的涨价,引发马斯克大为光火。内部人士向笔者透露,特斯拉已经开始和三星SDI接洽,商讨在Model Y上使用三星方形电池的事项。

3.从事物发展和商业发展的规律和本质来看,圆柱电池不是因车而生,只是新能源汽车发展初期,方形和软包工艺和技术不成熟时代的产物。而只有因车而生的两种动力电池形态,即方形和软包电池才会发展成主流。

二 软包是逐渐蚕食方形的市场份额,直至占据绝大多数份额,甚至完全取代。

软包取代方形,本质上是电池应用上新能源乘用车不断取代商用车的过程。国内的新能源车市场从新能源商用车起步,所以在初期新能源商用车装机量占到七成以上的比例,而最适合于商用车的方形电池肯定直接受益。

但今天这一局面已发生逆转,新能源乘用车的装机量已超过60%,并且这一趋势还在将不断持续。而更适合应用在乘用车上的软包电池,就有了得以发挥的舞台。

当然,真正的历史是由历史和人相互作用的最终结果。

拿国内市场来说,软包真正崛起的速度和力度,很大程度上还取决于龙头老大宁德时代的战略。

因为还有很多问题等待抉择:

如果转型软包,那过去花费几十上百亿的巨额投资怎么办?

如果宁德时代转型,比亚迪该何以自处?

如果电池供应商向转型,车企该何去何从?

如果电池企业转型软包,将在上游催生软包电池设备市场数百亿规模订单,目前国产化率不到10%的铝塑膜材料市场,谁能抓住这机遇?

大幕拉开,敬请期待。