3月29日,趕在特斯拉“電池日”前,比亞迪的“刀片電池”正式出鞘。
據瞭解,這一款電池是去年比亞迪董事長王傳福在年中業績交流會上提出的“超級磷酸鐵鋰電池”,不僅能夠滿足電動汽車600公里續航,而且放電倍率還大幅提升,壽命長達8年120萬公里,成本可以節約30%,電池體積比能量密度將提升50%。
對於以上這些技術創新點,外界紛紛奔走相告:這個刀片電池的進步可謂非常之大!受此利好消息加持,比亞迪盤中一度暴漲近6%,最終仍收漲2.65%。
(數據來源:wind)
值得一提的是,在今年1月份的百人會上,受其董事長王傳福透露的一些關於“刀片電池”的信息刺激,該股還掀起了一波上漲熱潮。
那麼,這款電池究竟是何方神物呢?
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何謂刀片電池?
説起刀片電池來,首先要了解動力電池的構成。
據相關資料顯示,動力電池由電池單體(CELL)、電池模組(BatteryModule)、電池包(Pack)三部分組成。直到寧德時代推出CTP技術,去掉電池模組這一環節,直接將單體組裝為電池包,從而大幅提升電池的能量密度。
從本質上來看,比亞迪的刀片電池和寧德時代CTP方案路徑十分相似。CTP又稱“CelltoPack”,簡單理解就是省去了中間模組環節,將電芯直接集成為電池包。目前的代表產品僅有LG的590電芯、寧德時代CTP方案、比亞迪刀片電池這三家。
據比亞迪的官方定義,則是——它是一種採用全新結構的超級磷酸鐵鋰電池,通過結構創新,在成組時可以跳過模組,大幅提高了體積利用率,最終達成在同樣的空間內裝入更多電芯的設計目標。
(圖片來源:網絡)
從發佈會上來看,全場有3大亮點值得大家注意——即高續航、降成本、安全性。
高續航方面,主要與刀片電池電池的空間利用率提升有關。
據瞭解,相較傳統有模電池包,“刀片電池”的重量比能量密度可達到180Wh/kg;相比此前有模電池組提升大約9%,該電池在同等體積下能量密度上比傳統鐵電池提升了約50%;此外,傳統的電池包的空間利用率只有40%,而刀片電池的電池包的空間利用率可以達到60%以上。
空間利用率的提高,將極大提升汽車的續航能力。比如,從40%到60%的提升,這意味着原來400公里續航的車,在搭載刀片電池之後,將能夠直接增加200公里續航。
降成本方面,理解起來也比較容易,也主要與“省去電池模組組裝”這一環節有關。
事實上,省去電池模組組裝這一環節,不僅可以提高了續航能力,還可以降低電池的製造成本。據悉,與以往封裝結構相比省去了電池模組組裝環節,使得電池包零部件數量減少40%,CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,生產效率提升了50%,大幅降低動力電池的製造成本(此前的新聞稱預計成本可以下降20%-30%)。
安全性方面,通過針刺測試表明安全性相對更高的事實。
據發佈會現場播放的三種動力電池針刺實驗視頻顯示,“刀片電池”在各方面的表現均優於另外兩種實驗電池(三元鋰電池、傳統磷酸鐵鋰電池)——該電池在穿刺後無明火,無煙,電池表面的温度僅有30-60℃左右,電池表面的雞蛋無變化,仍處於可流動的液體狀態。這一結果證明刀片電池徹底擺脱了傳統動力電池可能會發生的“熱失控”噩夢,安全性相對更高。
(圖片來源:比亞迪官微)
而綜合上述高續航、降成本、安全性這三大信息點來看,比亞迪這次的刀片電池似乎真得是逆襲了。
為什麼用“逆襲”這一詞來形容刀片電池呢?因為刀片電池作為一款磷酸鐵鋰電池,也不免存有磷酸鐵鋰電池在能量密度和體積利用率上的短板,拿磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池做一個對比(新能源車兩種主流電池),便可知曉:
從上圖可知,磷酸鐵鋰電池雖然更加穩定,壽命也更長,但在最關鍵的能量密度方面卻無法和三元鋰電池媲美,僅僅可以達到三元鋰電池的80%左右。而刀片電池的厲害之處,就在於不僅彌補磷酸鐵鋰電池在能量密度和體積利用率上的短板,而且還更加安全、穩定和便宜。
腦補一下刀片電池的小嘚瑟,大概就是——“你有的優勢我都有,我還比較便宜”。
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磷酸鐵鋰產業最強風口或已逼近
前文已經提到,三元鋰和磷酸鐵鋰是新能源汽車的主流電池,其中三元鋰憑藉能量密度更高的優勢更加適用於乘用車,而磷酸鐵鋰則是更廣泛的適用於客車。不過自今年起,磷酸鐵鋰重回賽道的呼聲越來越高。
在這裏,主要有兩大事件支撐着磷酸鐵鋰重回賽道的呼聲。
一是,比亞迪刀片電池的面世,不僅彌補了磷酸鐵鋰在能量密度和體積利用率上的短板,而且在安全性和成本上也稍勝一籌,從而打響了磷酸鐵鋰復興戰。二是特斯拉稱將採購寧德時代無鈷電池,據瞭解該無鈷電池其實就是寧德時代最新的磷酸鐵鋰CTP電池,與比亞迪刀片電池可謂“師出一派”。
有意思的是,比亞迪甚至還未“刀片電池”賦予新的意義,其董事長王傳福在發佈會上表示:
“刀片電池將改變行業對三元電池的依賴,將動力電池的技術路線迴歸正道,並重新定義新能源汽車的安全標準,倒逼整個新能源汽車行業做出改變,讓行業進入良性發展的快車道。”
此外,隨着新能源汽車補貼持續退坡,磷酸鐵鋰電池的回温趨勢更加凸顯出來。具體可從裝機量回温可知,這一回温趨勢從2019年月銷量數據可以清晰看出,退坡後的首月7月份磷酸鐵鋰裝機量佔比達到峯值52.2%,後續單月裝機佔比也呈出上升趨勢。
(數據來源:wind)
而國家工信部發布的一份名單中,也逐漸透露出磷酸鐵鋰電池回温的趨勢。據2019年第8批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》顯示,總共246款車型,其中磷酸鐵鋰電池配套車型為169款,佔比達69%,超過半數。而2019年動力磷酸鐵鋰電池裝機量有所回潮,在新能源專用車和客車領域,磷酸鐵鋰電池已經開始回温,裝機量顯著提升。
基於上述種種,可以看出,在種種技術和政策的推進下,磷酸鐵鋰電池有望重新返回賽道,產業鏈也將迎來最強風口。
據川財證券預測,隨着磷酸鐵鋰優勢的進一步顯現,磷酸鐵鋰產業鏈需求有望回暖,2020-2022年磷酸鐵鋰電池的的需求量分別為14.2萬噸、24.1萬噸和38.7萬噸,對應對應行業增速為59.6%、69.7%、60.6%。
(數據來源:wind)
需要指出的是,隨着磷酸鐵鋰電池持續擴大在儲能領域的應用規模,相關鋰電池及正極材料供應商也或將受益下游市場的需求增長,具體如下:
比亞迪(002594.SZ):2017與2018年磷酸鐵鋰出貨量皆排名第二位,市佔率達到20%以上。目前磷酸鐵鋰刀片電池進入量產階段。此外,比亞迪已先後與長安汽車、東風汽車、理想汽車、豐田汽車等達成協議,動力電池外銷不斷取得突破。
德方納米(300769.SZ):A股最為純正的磷酸鐵鋰正極材料標的,其磷酸鐵鋰正極材料具有液相法一致性好,克容量高,穩定性循環性好,成本低可複製量產的特點。最大客户為寧德時代。從市場佔有率看,2016-2018年分別為10.54%、19.44%、28.77%,呈明顯上升趨勢。
國軒高科(002074.SZ):該公司2018年磷酸鐵鋰出貨量排名全國第三,目前公司規劃和在建磷酸鐵鋰產能合計19Gwh,產能釋放後將帶動公司磷酸鐵鋰市場份額繼續上升。
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結語
整體而言,雖然刀片電池相對於傳統的磷酸鐵鋰電池技術取得了很大的進步——補足了能量密度和體積利用率的短板,又兼具了安全性和成本低的優點。但説句實話,比亞迪這個發佈會的營銷宣傳做的還是不到位,產品特性沒有詮釋清楚。
就拿安全性來説。磷酸鐵鋰更安全,這個是所有關心動力電池的人全都既有的認知。安全到什麼程度?可通過針刺測試,但這已是我們之前所知道的特性。然後呢?除電池本身之外,這個設計會給整車帶來什麼額外的安全性或者安全隱患嗎?這些,都沒説。
對於一款全新的產品,它有什麼產品特性,你不説誰都不知道。所以這種只透露更安全、成本更低這些信息,卻不拿出重要的數據去驗證的做法還是讓人稍顯疑惑的。
除此之外,還有業內人士指出,刀片電池不是從材料上的突破,只是從電池結構設計上創新,可能會提高電池包之後的效率,比如提高電池包體積能量密度和質量能量密度,但對單體能量密度提高是沒有太大意義的。
對於上述質疑,從比亞迪今日小幅上漲的股價表現中,外界似乎已經從中得到了答案。而刀片電池是否真的如王傳福所言那樣,能以一己之力倒逼行業做一把“真刀”,我們還是理智地靜待時間驗證吧。