比亚迪VS特斯拉 浅谈动力电池的路线之争!

发布日期:2020-05-22  来源:海通证券  作者:尹长海

核心提示:新能源市场上一直存在着一种博弈,美国的特斯拉和中国的比亚迪,虽然它们走的是不同路线,但争夺的却是同一片市场,这也让人难免
 新能源市场上一直存在着一种博弈,美国的特斯拉和中国的比亚迪,虽然它们走的是不同路线,但争夺的却是同一片市场,这也让人难免疑惑,特斯拉和比亚迪之间究竟谁的技术更加值得信赖呢?
 
对于一辆新能源汽车来说最能够证明自己技术的或许就是电池动力了,特斯拉多年以来之所以能够在市场上风生水起,一是因为马斯克有着独特的营销头脑,二是因为特斯拉所使用的电池组有着超高的续航表现。
 
特斯拉所使用的电池组外表与普通5号电池十分相近,但它却不是我们印象中的普通5号电池,而是松下研发的一款高性能三元锂电池,也正是因为有了这样的电池,才能够保证特斯拉车型的超高续航表现。
 
从技术层面来看,特斯拉所使用的松下电池组,容量高能量密度大的同时有着先进的热控系统,能够为消费者带来极佳的续航体验,但是多起自燃事故也正是因为这个电池组能量密度高、排列密度大,容易引发局部过热的安全隐患。
 
安全第一续航满满,比亚迪刀片电池出鞘
 
3月末,比亚迪召开了一场名为“刀片电池出鞘·安天下”的线上发布会,官方称这是一款凝结了比亚迪在动力电池领域近二十年研发和应用经验,集成比亚迪从电池原材料制取到动力电池包制造全产业链优势的明星产品。
 
发布会的核心是发布了三种不同动力电池的针刺试验结果。
 
实验用三根钢针对三种充满电的动力电池进行穿刺实验,结果是三元锂电池瞬间剧烈燃烧,表面温度超过500℃;传统的块状磷酸铁锂电池在经过短暂的反应时间后,也产生了浓烟,虽没产生明火,但表面温度也升高至200℃-400℃;而比亚迪最新研发的刀片电池,几乎没有任何反应,表面温度测试后在30℃-60℃。
 
刀片电池
 
这个实验告诉我们,刀片电池的核心竞争力是什么?安全。
 
刀片电池只是通过它的形状取得名字,它的本质依旧是磷酸铁锂电池,相比于特斯拉的三元锂电池,磷酸铁锂材电池的热失控发生在800摄氏度左右,三元电池的热失控温度在200摄氏度。
 
刀片电池使得原本就在安全性上就比三元锂电池更出色的磷酸铁锂电池,通过结构的改变,增加了散热面积,短路之后回路更长,不易聚集热量,让安全性又进一步提升。
 
但磷酸铁锂也有短板,就是能量密度低,低温环境下电量衰减严重。所以一般磷酸铁锂都用在不缺空间的商用车上,比如纯电大巴。
 
那么问题来了,比亚迪汉的NEDC工况续航里程宣称超过了600km,说好的能量密度低呢?
 
这就要说到刀片电池的另一个优势了:高度集成化。
 
之前的纯电动车,大多都是电芯组成模组,模组再集成为电池包。比亚迪将电芯直接组成电池包(Cell to Pack),没有了模组,进一步增加集成化。
 
由于刀片电池形状的特殊性和材料的稳定性,密集排布的刀片电池可以充当简单的结构件,进一步提升空间利用率。得益于这两项技术,刀片电池的空间利用率由原来传统电池的40%提升到60%。
 
目前,国内三元锂电池一骑绝尘,研究机构EVTank最新的数据显示,今年1~4月,国内三元锂电池(NCM,正极材料为镍钴锰三种材料)装机量占比升至72.87%,而磷酸铁锂电池(LFP)的装机量进一步跌至22.93%,锰酸锂电池(LMO)以及其他电池加起来占的比例不足5%。这与前几年的动力电池格局明显不同,就在2017年,磷酸铁锂电池与三元锂电池的装机量占比分别是49.61%和44.69%,但次年前者就被后者赶超,且差距逐年拉大。
 
随着三元锂电池的装机量扩大和技术提升,价格快速下降,例如三元锂电池的电芯价格在短短几年内从3元/瓦时跌至目前与磷酸铁锂电池相差无几。未来谁将在新能源汽车之争中胜出,作为新能源汽车“心脏”的动力电池将是关键因素之一,而动力电池的竞争力又与成本密不可分。
 
今年以来,特斯拉携松下、LG化学和宁德时代(142.810, -4.65, -3.15%)三家电池供应商来袭,国内新能源车企纷纷推出新的电池技术迎战。三元锂电池快速崛起,这让以磷酸铁锂电池为主的比亚迪等企业压力陡升。
 
因此,比亚迪推出新一代磷酸铁锂刀片电池,其能量密度上比传统铁电池提升了50%,成本下降30%。5月13日,比亚迪旗下首款搭载刀片电池的纯电动车型汉EV在欧洲首发,并于5月20日开启国内预约。
 
磷酸铁锂电池在短期内依然占有成本优势,而新能源车补贴延长两年,这对磷酸铁锂电池而言也是利好。 磷酸铁锂电池的市场份额在短期内将可能反弹,比如搭载刀片电池的比亚迪汉即将上市,比如特斯拉将采购宁德时代的磷酸铁锂电池用于低续航的国产电动车上。
 
未来的动力电池之争,或不拘泥于三元锂电池与磷酸铁锂电池之间,虽然石墨烯、氢燃料等电池商业化还有较长的路要走,甚至因曲高和寡而未必成为主流,但新技术和新材料层出不穷,将会不断改变电池现有的格局, 性价比、产品的安全可靠性、产品质量稳定性、能量密度、充电速度、循环寿命等,成为不同电池技术路线之间较量的重要指标。
 
磷酸铁锂及三元电池相关上市公司:宁德时代、比亚迪、国轩高科(27.180, 0.00, 0.00%)、当升科技(24.180, -1.61, -6.24%)、中国宝安(6.550, -0.23, -3.39%)等。

 
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