轻型电动车快速锂电化,铁锂锰酸锂三元
导读:轻型电动车的锂电化,年是个拐点。年之前锂电池的渗透率很低,年4月15日开始实施电动自行车新国标,市场上配备锂电池的车型迅猛增长,锂电池的普及已经不可逆转,各大锂电池企业纷纷推出锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂产品抢占市场。
电动自行车的锂电化之路
在中国,轻型电动车市场保有量约3亿辆,年均产量超过万辆,每天超过7亿人次使用电动自行车出行。中国,已经成为车轮上的国家,高铁、汽车、轻型电动车成了中国人出行的主要交通工具。
轻型电动车在中国发展和普及的20多年里,铅酸电池始终是毫无疑问的主角,始终占据着C位,以其廉价、可靠、易于回收的特点,为轻型电动车产业的发展和中国人的出行事业做出了非常重要的贡献。
但是,近年来随着产业升级、消费升级、以及技术进步,锂电池在轻型电动车领域的渗透已经形成燎原之势,有逐步取代铅酸电池的趋势。
年,由联想投资有限公司、中科院物理所、成都地奥集团等联合发起成立了苏州星恒电源有限公司。这家公司成立之初是想要造电动汽车动力电池的,奈何彼时的电动汽车产业不成熟,动力电池技术也不成熟,只能另寻其他市场。
著名科学家何祚庥告诉苏州星恒电源的创始人黄学杰:“你们应该先给电动自行车造电池,然后再琢磨电动汽车电池的事情。”正是这句话,让星恒电源找到了一个比较好的市场结合点,开启了他们的发展历程。
从年开始,苏州星恒电源深耕轻型电动车市场,连续多年成为行业冠军,截止到年,星恒累计实现了为轻型电动车配套万组锂电池,成为轻型电动车锂电池领域当之无愧的龙头企业。在充分享受行业发展红利的同时,苏州星恒已经进入Pre-IPO阶段,正准备借助资本的力量,实现产能的快速扩张,进一步稳固自己的市场地位。
年10月19日,小牛电动正式登陆纳斯达克发行股票。这家重新定义了智能城市出行的生活方式品牌公司,从成立到上市仅用了四年时间。
四年的时间对于到达上市高度来说,很短。对于小牛电动从无到有,从低谷到重生的发展历程来说,很长,也有很多故事。
说起小牛电动,李一男是绕不开的话题,作为任正非早年最看重的接班人,虽然早已离开了华为,但他始终是科技界的风云人物,也是小牛电动的创始人之一,在小牛电动刚成立的时候出任CEO一职。后来因为证券市场的舞弊行为,李一男身陷囹圄,不得不辞去所有职务。
在小牛上市的历史性时刻,李一男出现在纽约纳斯达克小牛电动敲钟现场,显得苍老了许多,他并没有站在舞台中央,甚至在全场大合影中都很难找到他的身影。
从成立那一天开始,小牛电动就想改变轻型电动车市场的产品格局,因此他们始终以锂电池作为车型的标配,以锂电化、智能化、时尚化作为自己的特点,主打年轻人、都市白领市场。
从年到年,小牛电动销量分别为19万辆、34万辆和42万辆,价格主要集中在~元区间,在高端轻型电动车市场取得了非常优秀的成绩,也带动了锂电池车型的普及,雅迪、爱玛等头部企业都在学习和模仿小牛的产品策略、市场策略。
正是在星恒电源、小牛电动等企业的耕耘和带动下,锂电池成本不断下降、性能不断提升、产品型号更加多样,得以在轻型电动车市场推广和普及。
轻型电动车锂电池竞争格局
轻型电动车市场,是锂电池应用的一个细分市场。锂电池的应用非常广泛,新能源汽车、储能、3C数码产品、电动工具、电动玩具、工程机械、备用电源等,几乎所有需要电能存储装置的地方,都有锂电池的身影。
自年索尼公司将锂电池商业化以来,锂电池已经成为电池界的一哥,以其高能量密度、长寿命、宽温度范围等优点,渗透到各个电池应用领域。
中国是世界上最大的锂电池生产国,中国的锂电池产能约占全球73%的比例,全世界大部分的锂电池都产自中国。中国已经逐渐从锂电池生产制造大国,发展成为锂电池技术强国,在锂电池产业蓬勃发展的过程中,涌现出比亚迪(BYD)、宁德时代(CATL)、新能源科技(ATL)、天津力神、国轩高科、亿纬锂能、中航锂电、星恒电源、比克等一大批杰出的企业。
宁德时代已成为全球产量第一的新能源汽车动力电池企业,力神、国轩高科、亿纬锂能、中航锂电等企业也在新能源汽车市场占有举足轻重的地位,新能源科技是全球最大的手机电池供应商,亿纬锂能、比克、力神等企业也在3C数码电池市场拥有很大的份额,星恒电源则是全球最大的轻型电动车锂电池供应商。
以笔者推测,年轻型电动车市场约需要万组锂电池,年的需求量高达1亿组,产能需求达到GWh。如此庞大的需求,几乎吸引了所有锂电池企业的目光,ABC三巨头(ATL、BYD、CATL)都已经抢滩登陆,其他锂电池企业也纷纷入局,轻型电动车的锂电池竞争即将进入白热化的阶段。
宁德时代已经与哈啰出行建立了深度的合作关系,两家公司联合蚂蚁金服成立了合资公司,构成了资本+电池+出行的铁三角。另外,据笔者了解,宁德时代专门用于轻型电动车的锂电池生产线在今年上半年已经投产,产品类型为圆柱磷酸铁锂电芯,一期产能达到几个GWh,准备在轻型电动车市场大展拳脚。
与宁德时代有千丝万缕联系的新能源科技有限公司(ATL),也早已瞄准了轻型电动车市场,并在年成立了子公司新能安科技有限公司,专注于储能系统、短交通、无人机、电动工具、吸尘器、智能设备等领域的电芯及电池系统研发、生产、销售与服务。据笔者了解,该公司的产品为软包磷酸铁锂电芯,目前已与轻型电动车的头部企业雅迪、爱玛、绿源、新日等建立合作关系。
比亚迪的行动相对迟缓一点,年弗迪电池牵手滴滴旗下的青桔单车,于年10月份正式推出磷酸铁锂电池包,正式入局两轮电动车市场。
除了ABC三巨头以外,浙江南都电源、国轩高科等企业已经为美团大批量供应轻型电动车锂电池、亿纬锂能早已成为小牛电动的供应商,力神与新日达成战略合作,鹏辉能源成为铁塔换电的主要供应商,广东博力威的锂电池在海外市场也有很高的份额,远东福斯特、卓能、天鹏等企业也在轻型电动车市场攻城略地。
在众多锂电池企业的发力下,轻型电动车的锂电化趋势正在加速到来。
铁锂、锰酸锂、三元锂争霸江湖
在新能源汽车市场,主要是磷酸铁锂和三元锂争雄,前几年因为补贴政策倾向于高能量密度的车型,所以导致三元锂的装机量远大于磷酸铁锂。随着补贴政策的逐渐退出,市场成为产品的决定性因素,磷酸铁锂因为其安全性和长寿命的优势,正在逐渐复苏。
而在轻型电动车市场,因为没有政府补贴政策的存在,所以一直以来都是市场决定产品竞争格局,在新能源汽车市场很难立足的锰酸锂,在轻型电动车市场反而成为市场化的受益者。目前在轻型电动车市场上常见的三种锂电池类型,按正极材料来划分,分别是锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂。按形状来划分,圆柱、软包、方形都有广泛的应用,可谓百花齐放。
锰酸锂的优势在于成本低、安全性和低温特性较好,缺点是高温特性差,不耐受在高温下工作,且循环寿命短。
磷酸铁锂的优势是寿命特别长,安全性好,能耐受过充,高温特性也不错,缺点是低温特性不佳,到了零度左右,可用容量就有明显下降,工作电压曲线较平,不利于SOC的计算和校正。
三元锂的优势是能量密度高,低温特性好,工作温度范围宽,缺点是安全性差,过充容易着火,且成本是最高的。
就应用来讲,锰酸锂因为成本低、循环寿命短的特点,最适合电动自行车产品,使用场景多为个人用户,以及部分对循环寿命要求不高的共享电单车和共享助力车;磷酸铁锂因为成本低,循环寿命长,安全性好,最佳的使用场景是运营市场,以轻型电动车作为运营工具的快递、外卖、共享等领域,适配的车型包括电动自行车、电轻摩、电摩、电动三轮车等;三元锂因为体积小和重量轻的特点,特别适合应用在电轻摩、电摩等车型,也可以应用在电动自行车车型,使用场景包括个人用户、共享出行、外卖、快递等。
就产品形状而言,圆柱电芯比较适合应用20Ah以下的电池组,软包电芯比较适合应用在15到60Ah的电池组,方形电芯比较适合应用30到Ah的电池组,但是这并不是绝对的,通过相对合理的成组工艺,圆柱电芯同样可以应用在大容量电池组上面。
以笔者的推测,未来5年,改性锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂会有各自稳定的市场空间,哪一个也很难占据绝对主导地位,在发挥各自优势的基础上,适配不同的车型,应用于不同的场景,最终形成相对的均势。
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