芯片之后，新能源車企陷入電池困境
時間:2021-10-13 10:22來源:摩根頻道 作者:摩根頻道團隊
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隨著碳中和概念的不斷落地，以及越來越多的商業(yè)巨頭跨界擠進新能源汽車賽道，與新能源相關(guān)的行業(yè)也迎來了蓬勃發(fā)展的機遇。其中相對最受人們關(guān)注的，莫過于動力電池領(lǐng)域。
有著純電動車“心臟”之稱的動力電池，其重要性對新能源汽車不言而喻，龐大的市場需求，已然催生出寧德時代這樣突破萬億市值的上市企業(yè)。而今年前8個月份，我國動力電池產(chǎn)量相比去年累計增長了201%，更是展露出令人驚嘆的市場潛力。
然而在飛速拔高的產(chǎn)量下，新能源汽車企業(yè)的動力電池缺口仍然高達30%-50%，甚至快要趕上全球芯片短缺所造成的不利影響。為了擺脫“電池荒”的影響，小鵬和蔚來已經(jīng)開始布局電池研發(fā)，希望能從源頭上解決限制車企發(fā)展的因素，相信也會帶動更多的車企入局電池領(lǐng)域。
只是在造車勢力有增無減、競爭日益激烈的當下，分散掉有限的研發(fā)精力，并且為自己增添更多的成本消耗，會否是走上了一條彎路？
困于長尾效應(yīng)的動力電池
其實從產(chǎn)能來看，截至今年8月，尚未裝機的動力電池占據(jù)了我國動力電池總產(chǎn)量的31.56%，單以數(shù)量而言，所謂的“電池荒”更像是個偽命題。真正讓各大車企焦頭爛額的原因，是市面上能夠生產(chǎn)高端電池的廠家數(shù)量相對太少，以目前市場上的高端電池儲能，還無法跟上不斷增長的動力需求。
對新能源汽車而言，大部分續(xù)航低、充電頻繁的中低端鋰電池已經(jīng)逐漸被市場淘汰，主要使用的還是技術(shù)和材料層面上相對高端的，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。但目前國內(nèi)動力電池行業(yè)以生產(chǎn)中低端電池為主的中小企業(yè)居多，產(chǎn)能分布不均衡，現(xiàn)有的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也支撐不起高端電池供應(yīng)。
之所以會出現(xiàn)這樣的情況，主要還在于國內(nèi)有著龐大的電動自行車消費群體。以電動自行車相對較低的售價，和里程較短的使用場景，很難匹配高端電池的應(yīng)用環(huán)境，因此產(chǎn)生了大量的中低端電池需求。
根據(jù)中國自行車協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年我國電動自行車的年銷量已經(jīng)超過3000萬輛，社會累計保有量接近3億輛。而按照常用電動自行車所使用的，包含4塊鋰電池的電池組來計算，整個動力電池行業(yè)需要維持至少12億塊電池的產(chǎn)能。
盡管中低端電池的毛利率并不高，卻依靠著龐大的銷量，將電池行業(yè)拉入了“小利潤大市場”的長尾效應(yīng)，刺激著更多的從業(yè)者進入中低端產(chǎn)業(yè)鏈。再加上受到相關(guān)條例限制，電動自行車不能安裝功率過大的蓄電池，而且部分劣質(zhì)山寨品牌，甚至還在沿用成本低廉、危險系數(shù)較高鉛酸蓄電池，這也進一步加深了陷入長尾效應(yīng)的程度。
只是長尾效應(yīng)更適用于成本極為低廉的產(chǎn)品，電池作為制造業(yè)，除了本身電子產(chǎn)品的科技屬性附加值，生產(chǎn)成本很容易受到原材料、技術(shù)壟斷、稅務(wù)政策等各個方面的影響，無法長期通過長尾效應(yīng)獲利。同時，隨著國家對電動自行車的管控越發(fā)嚴格，中低端電池市場也沒有想象中那么穩(wěn)定，向高端轉(zhuǎn)型也是躲不掉的問題。
但在轉(zhuǎn)型的方向上，從頭部企業(yè)到中小企業(yè)，都面臨著同樣的迷茫。在目前階段，作為較為常用的兩大類高端電池，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池仍然處在一個無法取代對方的境地。
三元鋰電池能量密度高、支持高倍率放電，能提供更好的動力性能和電能比，但由于液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆，安全性尚有待提高，使用場景也相對集中于小型電子產(chǎn)品。而磷酸鐵鋰電池雖然在穩(wěn)定性和安全性上有著較為突出的優(yōu)勢，但在低溫環(huán)境中放電能力和容量都會大幅下降，同時較低的能量密度增加了不少的電池重量，較高的制備成本也拉低了成品率，產(chǎn)品一致性較差。
技術(shù)層面的沖突，直接導(dǎo)致了電池廠商對動力電池技術(shù)發(fā)展方向存在疑惑。全球排名前十的動力電池生產(chǎn)企業(yè)中，中國企業(yè)雖然占據(jù)了一半的名額，但寧德時代、比亞迪、中航鋰電、國軒高科、遠景AESC這五家企業(yè)，對兩種電池的看法也有著很大爭議和分歧。
方向的不確定，再加上電池技術(shù)研發(fā)和工業(yè)轉(zhuǎn)型的高昂成本，主要的電池廠商也很難對高端動力電池進行擴充產(chǎn)能，帶動行業(yè)擺脫長尾效應(yīng)的希望依舊渺茫。
在這種情況下，等待電池行業(yè)通過自發(fā)性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整來緩解“電池荒”，顯然是不明智的。而且對于新能源汽車廠商而言，始終困擾純電汽車消費者的里程焦慮，也在不斷加重對電池的焦慮。
核心問題仍舊是里程焦慮
盡管當前20萬元以上的純電汽車，已經(jīng)可以實現(xiàn)500km的續(xù)航里程，個別型號甚至能夠超過600km，但對消費者而言，不管續(xù)航能力再如何增長，也無法從根源上緩解對里程的焦慮。
與之相比，燃油車并不會產(chǎn)生過重的里程焦慮，其最主要的原因在于國內(nèi)加油站體系的完善。有著站點數(shù)量眾多且分布面廣泛的加油系統(tǒng)，車主可以很輕松獲得能源補給。而部分電動汽車受限于充電柱的基礎(chǔ)設(shè)施不完善，以及充電技術(shù)的拖累，在能源補給的體驗上，無愧于“電動爹”的戲稱。
對新能源汽車的車主而言，里程焦慮最嚴重的駕駛場景，是最容易因為電量不足而產(chǎn)生恐慌的長途旅行。在剛過去的國慶長假中，不少媒體就報道了新能源汽車因為充電設(shè)備短缺、充電效率低下等問題，在高速服務(wù)區(qū)排隊數(shù)個小時的情況，甚至個別車主為了節(jié)省能源，在高溫天氣連空調(diào)都不舍得開。
根據(jù)中國電動充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2020年11月，上報的公共類充電樁數(shù)量為69.5萬臺，加上私人充電樁，整體數(shù)字約為153.9萬臺。然而在2019年8月，就已經(jīng)有超過300萬量電動汽車行駛在路上，這個數(shù)字也會隨著時間持續(xù)增長，哪怕各個地區(qū)都在加快充電設(shè)備的建設(shè)，電動汽車“一樁難求”的現(xiàn)象依舊非常嚴重。
哪怕直流充電技術(shù)在不斷完善和普及，但受限于動力電池材料體系難以得到突破性進展的如今，快速充電的時間很難在1個小時的基礎(chǔ)上再次縮短。以目前國內(nèi)充電設(shè)施建設(shè)嚴重不足的現(xiàn)狀，一味通過提升電池容量來增加續(xù)航里程，會不可避免地延長充電時間，反而會進一步加重焦慮。
以Model 3為例，特斯拉在原有的三元鋰電池基礎(chǔ)上，在去年10月份推出了搭載寧德時代磷酸鐵鋰電池的國產(chǎn)Model 3標準續(xù)航版。雖然有效增加了理論續(xù)航里程，但卻暴露了磷酸鐵鋰電池耐低溫效果不好的缺陷。
同樣是55kwh的電池容量，新版本的Model 3續(xù)航468公里，比老版本增加了22公里的理論續(xù)航里程。然而經(jīng)個別車主測試，在冬季環(huán)境下滿電量的新版Model 3只能行駛240公里左右，而且磷酸鐵鋰電池并沒有三元鋰電池高能量密度的優(yōu)勢，充電速度不僅明顯慢于三元鋰電池版本，有時候甚至?xí)霈F(xiàn)使用快充卻無法充滿電的情況。
因此，有不少體驗過新版Model 3的車主，由于不斷加重的里程焦慮和低溫環(huán)境下相對糟糕的充電體驗，紛紛表示不滿，并且希望加更多的錢換成之前版本。標準續(xù)航版的差評，也讓特斯拉在一年后推出的Model 3高性能續(xù)航版，重新采用了三元鋰電池。
同樣是受到現(xiàn)有動力電池材料的性能限制，國產(chǎn)新能源汽車品牌蔚來，則是采用了混裝電池的方式來緩解焦慮。在剛過去不久的9月份，蔚來將“三元與磷酸鐵鋰電池混合PACK”技術(shù)商業(yè)化，在9月份推出了“三元鐵鋰”電池升級包，整合兩種電池的優(yōu)點。
特斯拉改變電池類型受挫，和蔚來嘗試從混裝電池的方向，似乎都在說明，除了獲取更多數(shù)量的高端電池外，新能源車企也會焦慮于動力電池技術(shù)的創(chuàng)新。如何解決里程焦慮，以及通過技術(shù)創(chuàng)新掌握競爭優(yōu)勢，將成為每個企業(yè)都避不開的話題。
而技術(shù)的創(chuàng)新和積累往往不是短時間內(nèi)所能完成的，在各種焦慮的壓力下，新能源車企業(yè)還需要在是否進行自主研發(fā)新技術(shù)上做出抉擇。
自研新技術(shù)，還是專注投資合作？
除了新成立的新能源汽車企業(yè)，越來越多的傳統(tǒng)車企也在碳中和的壓力下開始轉(zhuǎn)型。尤其是在奧迪、大眾、豐田等老牌車企紛紛宣布，在未來十幾年內(nèi)停止生產(chǎn)和銷售燃油車后，動力電池已經(jīng)在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)了供小于求的巨大缺口。
這或許意味著會有更多動力電池廠商出現(xiàn)，以及更多的資金投入研發(fā)領(lǐng)域。未來幾年中，動力電池很可能會迎來一波新技術(shù)爆發(fā)的小高潮，而一旦技術(shù)迭代的速度加快，車企對自研技術(shù)的投入和取得的成果，很難超越專業(yè)的研發(fā)機構(gòu)。
如此一來，是耗費巨額代價不斷加碼自研開發(fā)，還是少量投資后直接購買最新技術(shù)成果，或許將成為擺在車企面前最現(xiàn)實的問題。
說起自主研發(fā)電池技術(shù)，就不得不提起比亞迪。雖然比亞迪以車企的形象被廣大消費者所熟知，但實際上，比亞迪也是目前國內(nèi)動力電池市場的占有率僅次于寧德時代的行業(yè)巨頭，有著二十多年歷史的老牌電池廠商。
在2003年收購秦川汽車進軍汽車領(lǐng)域之前，比亞迪就已經(jīng)是全球第二大充電電池的生產(chǎn)商。之后隨著時代發(fā)展成功轉(zhuǎn)型新能源領(lǐng)域，并在2020年在磷酸鐵鋰電池的基礎(chǔ)上研發(fā)出“刀片電池”，以一己之力扭轉(zhuǎn)磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的市場占比，并且讓比亞迪“漢”成為國內(nèi)首款月銷破萬的中大型轎車。
只是比亞迪的經(jīng)歷顯然是不可復(fù)制的，瞬息萬變的市場，等不及新晉車企進行數(shù)十年的電池研發(fā)積累。雖然自研的前景非常美好，不僅可以擺脫“電池荒”的影響，還能減少購買電池環(huán)節(jié)所需要的成本，并且通過技術(shù)優(yōu)勢增加競爭力，但研發(fā)過程中所需要付出的時間、資金等成本，對所有車企而言都是極大的風(fēng)險。
再者說，和所有科技產(chǎn)品一樣，鋰電池的本身是存在時代局限性的。隨著技術(shù)發(fā)展，動力電池材料體系的桎梏必然會被突破，一旦出現(xiàn)能量密度更高、充電速度更快的新材料電池，此前對電池技術(shù)的研發(fā)生產(chǎn)投入大概率會成為沉沒成本，對企業(yè)發(fā)展的影響無疑是非常嚴重的。
就比如今年寧德時代在股東大會上曾透露過對鈉離子電池的看好，而9月份寧德時代也宣布了將于明年啟動鈉離子電池生產(chǎn)線，目標直指低價電池市場。
相比于有著“稀有金屬”稱號的鋰，以及生產(chǎn)高端鋰電池所需要更稀有的鈷，鈉離子電池的鈉材料，是儲量豐富到幾乎隨處可見的金屬元素，成本要更加低廉的同時，也能減少依賴進口，生產(chǎn)資源被卡脖子的風(fēng)險。國內(nèi)許多電池廠商，其實并不缺乏生產(chǎn)高端鋰電池的能力，最終都是因為難以獲取原材料，才不得不放棄高端鋰電池的生產(chǎn)。
當然，就目前來看，鈉電池還不具備引發(fā)產(chǎn)業(yè)變革的潛質(zhì)。鈉電池并不是最新技術(shù)，只是受限于客觀原因，相關(guān)產(chǎn)業(yè)進程或許還停留在2014年左右的水準，即便原材料相對廉價，技術(shù)成熟度不足或許會導(dǎo)致售價偏高，無法形成價格優(yōu)勢。
同時由于能量密度比鋰電池低，盡管鈉電池有著高速充電和高安全性能的優(yōu)勢，但續(xù)航能力相對較差，很難滿足電動汽車的使用需求。在解決這些關(guān)系到用戶痛點的問題之前，鈉電池只能算作是有潛力的競爭者，無法威脅到鋰電池的地位。
除此之外，人們也沒有停止探索對氫能源的開發(fā)應(yīng)用，氫燃料電池系統(tǒng)早已在出租車行業(yè)上有過實現(xiàn)，只要能夠進一步解決運輸、存儲等問題，氫能源動力的普及或許只是時間問題。
也因此，對大部分受困于動力電池供應(yīng)的新能源汽車企業(yè)而言，如果沒有持之以恒的決心，和未來數(shù)十年的明確規(guī)劃，比起研發(fā)技術(shù)“曲線救國”，可能專注于商業(yè)邏輯，通過投資合作的方式來尋找出路，才是最適合的方向吧。
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