竞争如何推动电动汽车电池市场的创新

电动汽车已成为世界各国实现环保政策的焦点。越来越多的汽车oem厂商意识到他们产品的未来在内部商业引擎(ICE)的生态系统之外.因此,他们正在调整自己的商业模式,为未来做好准备。

对于电动汽车来说,最关键的部件是电池。因此,全球汽车整车厂和电池企业为争夺电动汽车电池市场的主导权而展开的竞争日趋激烈也就不足为奇了。然而,这种竞争也带来了技术突破。

在汽车领域,锂离子电池技术处于创新的中心。在这方面已经取得了很大的进展锂离子电池技术的改进.在这里,我们将简要概述其中的一些进展以及未来的发展趋势。

NCM 811就在拐角处

为了提高锂离子电池的能量密度,电池制造商在研发上投入了大量资金。尽管改进的速度很慢,但锂离子电池已经通过利用高能源材料和提高单位电池尺寸,帮助增加了电动汽车的行驶里程。一直以来,人们都在努力提高总正极材料的镍含量。大多数顶级电池厂商都宣布了在2019-2020年实现NCM811商业化/量产的计划。NCM811含有80%的镍、10%的钴和10%的锰,使用寿命更长,允许电动汽车一次充电走得更远。今年4月,CATL提到它已经开始大规模生产NCM811。近日,昂科威集团从日产手中收购的AESC也宣布了NCM811的生产计划,预计到2020年NCM811的产量将超过300Wh/Kg,达到600-650Wh/L。

接下来是固态电池

电池企业推出了作为下一代技术的固态电池技术路线图,并展示了各种创新产品。理论上,固态电池的电解液暴露或因物理冲击而爆炸的风险较低。这是因为固态电池采用的是由聚合物或陶瓷材料制成的固体电解质,而不是目前锂离子电池使用的液体电解质。由于其在高温下的高性能和高容量,固体电解质是一种可以进一步提高能量密度的技术。有趣的是,汽车oem似乎在固态电池的研发上采取了更积极的态度。到目前为止,丰田在固体电池专利申请数量上排名第一。去年,大众宣布将向固态电池制造商quanumscape投资1亿美元,以在2025年之前大规模生产该产品。

展品1:电池nergy密度&电动汽车续航里程在上升

电池能量密度和电动汽车续航里程在上升

电池价格下跌

电池和电池组价格的下降也推动了电动汽车的普及。据估计,2018年底电动汽车电池和电池组的价格分别为每千瓦时140- 150美元和170- 180美元。由于电池制造商将体验到能源密度提高带来的规模经济,每千瓦时的价格将继续下降。到2025年,我们预计电动汽车电池和电池组的价格将分别降至每千瓦时80美元和100美元以下。这意味着成本每年将下降10%左右。因此,目前占电动汽车制造成本30-40%的电池组将在2025年后使电动汽车比同等的内燃机(ICE)汽车更便宜。随着越来越多的国家逐步淘汰内燃机汽车,以及越来越多的汽车oem企业推出电动汽车车队,价格的下降应该会引发电动汽车需求的爆炸性增长。最终形成一个良性循环。

市场规模的巨大飞跃

根据Counterpoint Research的智能汽车研究,客运电动汽车到2025年将超过1100万辆(包括纯电动汽车(bev)和插电式混合动力汽车(phev))新价值链的许多步骤都有待把握。2025年以后,电动汽车的成本预计将与传统内燃机汽车相同或更低,这为汽车oem和电池厂商提供了新的机会。不仅电动汽车市场在增长,每辆电动汽车的销售加权平均电池容量也在上升。因此,我们预计到2025年,乘用车电动汽车(BEV/PHEV)电池组市场将扩大到600兆瓦时以上,并产生近600亿美元的收入。

扩大产能

领先的电池制造商包括CATL、松下、LG化学三星SDI、SK Innovation等正在争夺全球汽车整车厂的订单。在这样做的过程中,它们也为彼此提供了极好的刺激。我们认为电池供应商排队积压订单没有意义,因为长期订单在销量和价格方面通常是灵活的,并取决于市场情况。相反,我们有必要了解整个行业的增产计划,以便跟踪未来的供需动向。自电动汽车在全球汽车销量中所占的比重开始显得举足轻重以来,产能扩张已大幅加快。截至2018年底,累计产能达到129GWh。我们预计,到2025年,电动汽车电池的累计生产能力将增加到近800GWh,主要是由顶级厂商的扩张带来的。

在2025年之前,竞争格局不会发生重大变化

与其他科技产品不同,电池是定制组件。特别是电动汽车电池,从产品开发阶段就需要对每辆电动汽车进行精确优化,以获得最佳的功率和安全管理。电动汽车电池行业需要长期的产品开发竞争历史和量产经验,因此进入门槛很高。这就是为什么我们预计现有的顶级企业将继续引领市场,竞争格局在一段时间内不会发生重大变化。

但是,那些愿意将电池技术和生产掌握在自己手中的汽车原始设备制造商呢?在最初阶段,我们认为他们将不得不依赖多个电池供应商的长期电池供应协议。在需求飙升之际,这些长期合同将有助于消除供应瓶颈,并承诺随着时间的推移,电池将变得更便宜。汽车制造商还将在潜在的紧急情况下灵活供应,并鼓励供应商之间竞争以获得更好的价格。与此同时,计划以通过收购或以独家合作的方式积累的技术和研究开发(R&D)为基础,实现电动汽车电池生产的内部化。2025年后,当市场的焦点从目前的锂离子电池转移到固态电池时,整个行业可能会变得非常不同。

场景2:全球电动汽车电池供应商和汽车整车厂

全球电动汽车电池供应商和汽车整车厂

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