如何大幅提升電池能量密度及續(xù)航里程?
政策對行業(yè)技術(shù)路線選擇的影響
由于單純從提高當(dāng)前技術(shù)路線的生產(chǎn)工藝和材料方面難以從質(zhì)的角度大幅提升電池能量密度及續(xù)航里程,補(bǔ)貼政策要求的提高間接刺激了行業(yè)對于電池生產(chǎn)技術(shù)路線的變革。政策對企業(yè)技術(shù)路線選擇的影響傳到途徑有二。其一為直接行政干預(yù),如2017年以前,工信部禁止客車搭載三元鋰電池,直至2017年,三元鋰電池才在商用車領(lǐng)域解禁。其二,通過補(bǔ)貼退坡政策對企業(yè)技術(shù)路線選擇行為進(jìn)行間接引導(dǎo):
2017年以前,車企因政策限制在商用車領(lǐng)域選擇磷酸鐵鋰電池。而對于乘用車,由于補(bǔ)貼政策對于續(xù)航里程和電池能量密度并無太高要求,加之磷酸鐵鋰電池較三元鋰電池成本和售價低,且產(chǎn)能可與商用車進(jìn)行切換,因此乘用車領(lǐng)域也普遍采用磷酸鐵鋰電池。2016年,磷酸鐵鋰電池出貨量20.33Gwh,三元鋰電池僅為6.46Gwh,行業(yè)內(nèi)磷酸鐵鋰技術(shù)路線占主導(dǎo)地位。2017年,補(bǔ)貼政策在乘用車領(lǐng)域?qū)m(xù)航里程和電池能量密度提出了更高要求,且未來將更加嚴(yán)格。
磷酸鐵鋰電池受制于能量密度天花板限制,在乘用車領(lǐng)域逐漸被三元電池所取代。2018年第八批推薦目錄中,51款新能源乘用車中有48款搭載三元鋰電池。同時,由于2017年三元電池在商用車領(lǐng)域解禁,三元電池亦在商用車領(lǐng)域搶占部分磷酸鐵鋰電池市場。但由于商用車補(bǔ)貼政策以及市場需求都對電池續(xù)航里程和能量密度要求較低,且磷酸鐵鋰電池在安全性、循環(huán)性和成本方面較三元電池更具優(yōu)勢,目前商用車市場仍然是磷酸鐵鋰占比較高。
整體看,2018年是三元鋰取代磷酸鐵鋰占據(jù)主導(dǎo)地位的轉(zhuǎn)折之年。出裝機(jī)排名前20榜單在2018年亦發(fā)生較大變化,一些以磷酸鐵鋰為主的電池生產(chǎn)企業(yè),尤其是能量密度偏低的企業(yè)跌出榜單(詳見圖9)。截至2018年末,磷酸鐵鋰和三元鋰電池出貨量占比分別約為34%和65%。
案例:以江淮汽車2018年分別搭載磷酸鐵鋰和三元的同款車型iEV6E為例,對于車企來說,搭載三元電池汽車?yán)麧櫍ɑ臼蹆r-電池成本)和續(xù)航均較高,因此生產(chǎn)和銷售搭載三元電池汽車的意愿更強(qiáng)。對于消費(fèi)者來說,搭載三元電池的汽車補(bǔ)貼后售價僅比搭載磷酸鐵鋰電池汽車高10%,續(xù)航里程卻提高22%,購買三元電池的汽車意愿亦較強(qiáng)。
第四,影響企業(yè)盈利空間及現(xiàn)金流。
一方面,在補(bǔ)貼約以每年5%的速度進(jìn)行退坡的背景下,壓力由車企向上游電池企業(yè)傳導(dǎo)。同時電池行業(yè)供給大幅增長,電池價格不斷下滑。雖然動力電池企業(yè)不斷壓縮成本,但毛利率仍持續(xù)降低(詳見圖10、圖11)。以寧德時代為代表的龍頭企業(yè)毛利率在2017年大幅下滑10個點(diǎn)后仍然有33%的毛利率。而其他企業(yè)毛利至少比寧德時代低10個點(diǎn),目前毛利率普遍為20%。
另一方面,在2016年新能源車騙補(bǔ)情況嚴(yán)重的情況下,工信部與2016年底出臺的《關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財政補(bǔ)貼政策的通知》要求非個人用戶購買新能源汽車申請補(bǔ)貼,需累計(jì)行駛里程達(dá)3萬公里(2018年降低為2萬公里),新能源商用車企業(yè)要一年到一年半才能拿到補(bǔ)貼,使得車廠的補(bǔ)貼款回籠周期和墊資周期大大延長。車企只能通過占用上游電池企業(yè)資金以保障自身現(xiàn)金流,使得電池行業(yè)經(jīng)營獲現(xiàn)能力在政策出臺后明顯弱化(詳見圖12)。
2018年,前行業(yè)巨頭沃特瑪陷入破產(chǎn)危機(jī),全行業(yè)一片嘩然。在其2017年沃特瑪銷售的動力電池中,能量密度達(dá)到115Wh/kg的磷酸鐵鋰電池占比僅為14.3%,其存貨大多是系統(tǒng)能量密度90-115Wh/kg的動力電池。究其破產(chǎn)原因不難發(fā)現(xiàn),在政策引導(dǎo)下,磷酸鐵鋰電池在乘用車領(lǐng)域被三元電池全面取代。公司僅有磷酸鐵鋰產(chǎn)能,迅速失去市場份額。商用車車領(lǐng)域需求增速緩慢,磷酸鐵鋰產(chǎn)能過剩嚴(yán)重,競爭趨于白熱化,盈利空間迅速收窄。同時,為防止騙補(bǔ)而出臺的“三萬公里政策”使以商用車電池銷售為主的沃特瑪現(xiàn)金流迅速惡化。最后,在補(bǔ)貼政策提高能量密度門檻后,以能量密度偏低的鐵電池為主的沃特瑪在2018年幾乎無訂單,最終導(dǎo)致流動性枯竭。












