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2020年國內圓柱電池裝機量或將逆襲
http://www.izvwdc.live 2019-12-03 13:12:16 電池中國

  動力電池應用分會數據顯示,今年1-10月,我國新能源汽車動力電池裝機量達到46.18GWh。其中,方形電池38.87GWh、軟包電池4.02GWh、圓柱電池3.27GWh,三者占比分別為84.17%、8.71%和7.08%。與去年同期相比,方形電池市場占比繼續提升,而軟包、圓柱電池均有所下降。不過,方形電池一騎絕塵的局面在2020年或將有所改變,明年圓柱電池逆襲將是大概率事件。

  動力電池,按照封裝形式不同,可分為方形、軟包和圓柱,三種形態各有優劣,在新能源汽車上均有應用。從近兩年的數據可以看出,方形電池仍然是整車企業最為偏愛的電池結構。不過,作為全球最為知名的電動汽車品牌——特斯拉,一直采用的就是圓柱電池。從已有信息可知,國產特斯拉仍將采用圓柱電池。

  圓柱電池商業化已經超過30年,技術成熟度非常高,同時因為自身結構特點和標準化,圓柱電池生產的自動化水平也非常高。相較于方形、軟包電池,圓柱電池更高的自動化水平也使得其具備更高的產品一致性和可靠性,這也是特斯拉最開始選中圓柱電池的重要原因之一。據了解,像松下圓柱電池良品率已經超過98%。國內一些廠商,通過引進日韓等先進生產設備,圓柱電池良品率也已達到國際一流水平。

  更高的良品率,也意味著更低的成本。

  其次,圓柱電池相較方形電池在單體高能量密度上技術更為成熟、更易實現。目前特斯拉Model 3上所用的最新圓柱21700 NCA三元電池,單體能量密度提升到300Wh/kg,這也是當前量產最高的電池產品;國內方面,比克電池、力神電池等企業也率先量產了高能量密度的圓柱21700電池。

  值得一提的是,NCM811在圓柱上的應用也已進入大規模裝車階段,但方形、軟包電池NCM811仍有不少難題待進一步攻克。如比克電池在2018年5月就開始首批批量裝車高鎳NCM811/18650-3.0Ah動力電池電芯;同年11月,比克電池還量產了高鎳NCM811材料的21700-4.8Ah的圓柱電芯。截至目前,比克電池高鎳811裝車已超過萬輛。而國內方形、軟包電池企業在NCM811應用上,今年下半年才有少量推出。

  此外,圓柱電池在循環性能、快速充放電、充電速率、輸出功率等指標上也有不錯的表現。同時,因為電池技術更為成熟,PACK成組后電池包整體穩定性也更佳。

  有上述優勢,圓柱電池并非沒有短板。由于圓柱電池本身尺寸較小,單體能量相對方形、軟包也更小,為了滿足電動車的高用電量,只能通過增加數量來彌補。比如特斯拉早先車型的電池組就是由7000多節18650電池組成。升級到21700電池之后,數量雖有一定減少,但仍需要強大的BMS系統對如此眾多的電芯進行管控,這也非常考驗整車企業對電池系統的管控能力和整車設計能力。

  由于圓柱電池單體能量相對較小,其發生故障時失效能量的釋放更低,相對方型和軟包電池更為安全,這也是特斯拉選擇圓柱電池的另一個重要原因。截至目前,特斯拉已生產近100萬輛電動汽車,在全球已量產的電動車中,特斯拉憑借其優異的安全性能使之成為目前全球最暢銷的電動汽車。

  “作為電芯生產企業,從材料的選擇、配比、電芯設計到工程工藝的改進,應始終貫徹安全至上的觀念,”比克電池副總裁李丹認為,安全是新能源汽車產業可持續發展的生命線,而圓柱電池依托成熟的技術積淀和生產制造體系,將持續為車用動力市場提供支撐。

  數據顯示,2018年,國內圓柱電池總裝機量為7.11GWh,在三種電池形態中,占比12.09%。今年以來,方形電池繼續強勢增長,但圓柱電池市場份額卻在收窄。在裝機量及市場份額雙收縮情況下,圓柱電池企業集中度也在快速提升。據電池中國網統計,今年1-10月,共有28家電池企業有圓柱電池裝車,而2018年這一數字為40家。值得注意的是,今年1-10月,國軒高科、力神電池、比克電池、聯動天翼、銀隆新能源等圓柱電池裝機量TOP5企業的市場份額總和達到了83.22%。圓柱三元方面,力神電池、比克電池和聯動天翼的裝機量分別為622.41MWh、557.23MWh和333.27MWh,三家企業瓜分了73.87%的市場份額,集中度更高。

  集中度的提升,將減少該領域低質化的競爭,低端產能和企業將陸續被淘汰,對于圓柱電池企業來說,行業洗牌已經進入收尾階段。“當下,動力電池市場拐點顯現,圓柱電池市場份額集中度的進一步提升,以及圓柱電池這一技術路線獨特的技術優勢和應用優勢最終會在產品率上最大化地展現出來,”比克電池電芯研究院院長林建認為,具有高水平技術研發實力和高品質電芯生產實力的企業也將受益于此。

  2020年圓柱電池裝機量或猛增

  今年10月,特斯拉上海臨港工廠正式量產。根據規劃,特斯拉上海工廠產能有望在年底之前每周量產1000輛Model 3,后續產能將陸續提升。從目前來看,特斯拉上海工廠所用電池仍為圓柱21700電池。中信證券分析認為,特斯拉上海工廠2020-2023年帶來的電池需求分別為6.6GWh、20GWh和27GWh,這無疑將帶動國內圓柱電池裝機量的攀升。另一方面,隨著國內圓柱電池市場集中度的持續提升,頭部企業將利用產品和技術優勢,進一步拓寬圓柱電池應用渠道及邊界,提升在電動汽車領域的裝機規模。

  此外,由于受補貼退坡影響,國內動力電池裝機量增速已經開始放緩,甚至出現下降,方形電池由于廠家眾多,受到影響最大,2020年方形電池裝機量能否繼續高速增長仍有待觀察。綜合來看,受特斯拉國產化、圓柱電池企業洗牌進入收尾階段、頭部企業持續發力等影響,圓柱電池將迎來新一輪裝機增長潮。

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