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【高工观察】21700国内应用导入需解决4道难题

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【高工观察】21700国内应用导入需解决4道难题

2017-08-28 16:42

随着力神21700电池登上工信部第299批目录,搭载2款新能源专用车型,国内21700电池正式迎来实际应用序幕。

 

高工锂电获悉,此次入围目录的21700电池单体容量为4.0Ah,采用NCM体系,单体比能量达210wh/kg,主要对准电动物流车、乘用车市场。

 

随着21700在国内的应用,关于“本土电池企业将掀起21700热潮,国内21700即将取代18650”的言论开始露头。

 

然而高工产业研究院(GGII)分析认为,21700电池要在国内运用上取得突破性进展,至少还有4方面的阻碍需要解决:

 

一是相应技术和产业配套能力不足;二是电池企业流于观望;三是方形、软包动力电池也在积极抢占市场;四是21700电池尚未取得国内新能源车企认可。

 

3大优势吸引关注

 

在分析问题之前,有一个问题必须明确,21700为什么会引起国内电池企业的关注?

 

首先,特斯拉为其背书。2016年特斯拉宣布,其与松下联合研发的21700电池会搭载在Model3上实现商业化,而不久之前,Model3已确认开始交付。

 

其次,性能优越。特斯拉公开的21700性能数据显示,其单颗电芯容量约4.8Ah,成组后能量密度较于18650提升幅度约20%,可有效减少车辆搭载的电池数量,进而简化电池管理系统BMS、热管理组件、包装材料,有效减少电池包10%左右的组件和重量。

 

另外,成本优越。在今年锂电产业链上下都较为关注的成本方面,特斯拉21700电池系统成本可以做到155美元/Wh,降幅达9%。

 

4大阻碍延缓推广

 

“物美价廉”的新产品很难不令国内的动力电池企业心动,但也引出了阻挠21700电池国产化突破的第一个困扰——技术和产业配套能力不足。

 

从已有的数据来看,特斯拉21700电池性能优越的关键在于材料改进。包括采用NCA+硅碳体系,使电池比能量高达300wh/kg;采用预镀镍钢壳材料,保证增强电芯一致性和安全性;此外,特斯拉在Model3上设计了全新的电池组模块、Pack架构和底盘结构。

 

但国内已量产的21700电池则主要采用NCM体系,比能量在210-215wh/kg,依靠体积扩大寻求能量密度提升是主流做法。由于核心材料技术尚未突破,国内电池未来升级也暂定为NCM811和NCA体系;同时,由于预镀镍钢壳材料核心技术被日本企业掌控,在电芯壳体上,国内多数企业只能选用后镀镍壳体材料。

 

提到这里不禁让人想起18650,同样由特斯拉率先发起,引发国内电池企业争相效仿,但如今国内18650电池性能与特斯拉的出产品差距有多大?相信每家电池企业心中都有一杆秤。

 

除了上游高品质材料供应能力有限外,国内设备企业未能同步电池企业进行产品更新,也暂缓了21700国产化的脚步。

 

公开消息显示,目前仅先导智能一家国内设备企业具备为21700电池产线提供性能相匹配的设备产品。即使先导智能新建的10万平方米生产基地即将投入使用,但也很难以一己之力供应国内多家想涉足21700的电池企业。

 

现阶段电池企业对21700的态度流于观望是第二个重要原因。

 

对处于分水岭上的国内动力电池产业来说,电池企业都期望能尽可能降低市场风险,抱着等21700技术成熟之后再直接导入新产品的电池企业不在少数。

 

此前业内传闻,多家企业正在加紧布局21700产线,但就目前的实际情况来看,只有亿纬锂能和天津力神2家企业,公开宣布已新建21700产品产线并实现投产。

 

而对于为何没有急于投产,一位不愿具名的电池企业高层表示:“实际上,在21700之前,也出现过据称相对性能更好的圆柱电池,如26650、32113等,但最终它们都没能收获中国市场,21700究竟怎么样,现在为止都只是特斯拉的一家之言。”

 

市场面临其他类型动力电池的有力竞争是第三个重要因素。

 

作为圆柱系列的新产品,21700电池在性能进行了较大提升,技术要求也更严格。但与此同时,同样在动力电池市场占据一席之地的方形、软包电池也在积极提升市场竞争力。

 

目前,宁德时代主打方形电池;沃特玛、力神等主打圆柱;中航锂电、万向、孚能等主攻软包电池。3种类型电池背后的支持者均实力强劲,各类型电池之间激烈的竞争态势可见一斑。

 

而从实际的数据来看,2016年国内圆柱、软包、方形锂电池产量分别为13.92GWh、22.99GWH、26.64GWh,占比分别为21.9%、36.2%、41.9%,软包电池市场占比已超过圆柱,紧随方形之后。在方形电池继续占据国内锂电池市场最大份额的情况下,软包电池已连续两年市场占比增速第一。

 

当然,最关键的阻碍还是源于产业链终端——21700电池尚未取得新能源车企认可。

 

能装上车是每家电池企业的生产动力,发展21700电池仅凭电池企业“剃头挑子一头热”难以成事,真正花钱买电池的人才有话语权。但就此前业内了解到的信息来看,车企认为21700电池的大范围运用还有待观察。

 

高工锂电网此前也曾向多位整车企业高层了解情况,得到的反馈是:特斯拉Model3采用21700电池以及国内多家电池企业布局21700电池,对国内整车企业并没有什么影响,车企对21700电池的关注度并不高。

 

299批公告中,南京金龙纯电动运输车之所以采用21700电池,也主要源于客户指定。

 

车企漠视的主要理由是,随着国内外政策、市场的变化,在导入新型号电池方面,国内整车企业都较为谨慎,在没有经过充分验证之前,车企不会贸然采用新型电池。

 

同时,更改电池型号意味着电池模组、PACK、箱体和整车底盘等在结构设计方面都需要做出相应改变,无形中会增加整车企业负担。

 

在缺乏规模效应和材料体系存在差异的情况下,国内21700电池的成本优势本身就并未得到体现,加上补贴退坡的政策趋势,车企并不愿意多掏钱,那么谁将为多出来的成本买单,将是一个值得深思的问题。

 

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