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【观察2020】当特斯拉转换电池路线 方形电池为何能迎来新春？
时间:2020-02-12 08:59来源:中国电池联盟 作者:龙阙
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特斯拉在发展初期，与生产消费类电子产品电池的松下电池深度合作，选用的是圆柱型电池，在电池BMS方面取得了丰硕成果，此后很长一段时间一直坚持圆柱电池技术路线。
2019年10月，特斯拉与LG化学合作。LG化学向特斯拉中国工厂供应的同样也是圆柱21700型电池，这和特斯拉在电池供应商选择上的慎重，很有大的关系。
2月3日，特斯拉宣布与我国动力电池龙头供应商宁德时代合作，虽然并未宣布搭载何种电池技术，但众所周知，宁德时代的核心电池技术是方形电池，从而不难猜出特斯拉会选择方形电池。
从另一方面来看，随着技术的进步、应用的拓展、方形电池开始在电动汽车应用领域逐渐被认可，且逐渐成为主流。因而，特斯拉选择转换电池技术路线，选用方形电池，可能性很大。
01
2019年，我国动力电池装车量累计62.2GWh。其中，方形电池装车量占到了52.73GWh，增速为24.8%，跑赢了整体增速。方壳电芯在的使用也超过了8成，占总装车量的84.5%。
另外，2019年我国TOP10的方形电池企业，装车量约占51.59GWh。其中，宁德时代和比亚迪占了42.71GWh。其它方壳厂家紧随其后，主要包括国轩高科、亿纬锂能、中航锂电、力神、时代上汽、欣旺达、鹏辉能源和塔菲尔。
宁德时代在方形电池包上的创新、降本，显而易见。
2019年，宁德时代的NCM811高镍电池，已经应用到了蔚来、广汽、宝马等众多电动车企的新车型上，续航里程大多在500公里以上。
另外，2019年宁德时代推出的CTP电池技术，因省去模组环节、零部件数量减少，生产效率提升，从而可显著降低动力电池的制造成本。
通俗地讲，电动汽车上搭载的电池包，大多是先把电芯集成为模组，再将模组装到电池包里，而宁德时代的CTP电池技术，则省去了电池模组，直接由电芯集成为电池包。
宁德时代数据显示，能量密度上，传统的电池包能量密度平均为140-150Wh/kg，而CTP电池包能量密度可达200Wh/kg以上；成本上，和目前市场上的电池包相比，CTP电池包零部件数量减少40%。
与现在常见的小模组电池包相比，CTP电池包因为没有标准模组的限制，可以用在不同车型上，使用范围更广泛。（详见“电池的未来属于CTP?”）
比亚迪在方壳电芯上的创新，也较为出众。
2019年，比亚迪推出的最新磷酸铁锂电池包技术——“刀片电池”，已经申请了专利，国外很多厂家都对此技术很感兴趣。
比亚迪的刀片电池是一种长电芯方案（基于方形铝壳来做的电池），在比亚迪原有的电芯的尺寸基础上（比亚迪之前在用的比较多的是173的和148的两种），通过对电芯的厚度减薄，并增大电芯的长度，将电芯进行扁长化设计并且予以减薄设计。
“刀片电池”技术最大的特点在于，车有多宽，这款电池包就能做多宽，以往的电池都很短，而“刀片电池”之所以叫刀片，就是因为它像一把长刀片，高度不变，但宽度可以变。（详见“‘刀片电池’将带领磷酸铁锂回归？”）
从有价值的客户发展来看，较有潜力的方形电池企业，主要有国轩高科、中航锂电、力神三家。
2019年，国轩高科动力电池总装机量为3.215GWh，其中方形电池为2.0GWh，很大一部分都用在了专用车上。其中，在乘用车上主要应用于奇瑞汽车（三元电池）和江淮汽车（磷酸铁锂）两家企业。
2019年，力神动力电池装机量为1.95GWh。其中，方形电池装机量1.19Gwh。从规模上来看，呈现大幅上涨趋势。
从应用结构来看，搭载力神动力电池的乘用车占大头，其中本田系（东风本田、广汽本田）占较大比例。另外还有长安汽车、东风汽车和上汽通用五菱等。新造车势力里，有大约1000台威马汽车。
2019年，中航锂电的动力电池全部是方壳电池，全部集中于纯电动乘用车，主要是广汽和长安两家。此外，产能方面也新投了20GWh的产能，依旧沿着方壳路线方向。
总体来看，2019年我国方壳电池趋于寡头市场效应。可以预见的是，在今后较长的一段时间内，这种现状都不会有大的变化。
02
国际方面，在圆柱电池技术上有着深厚积淀，在动力电池能量密度上，一直属于独领风骚的松下，也有意向方形电池技术路线转换。
近日，松下与丰田公布成立电池合资公司（泰星能源解决方案有限公司），将于4月1日成立，丰田持股51%，松下持股49%。
合资公司的业务范围，包括车载大容量/高输出功率的方型锂离子电池、车载全固态电池、以及车载下一代电池的开发、制造与销售。
显而易见，泰星能源的成立，主要是向汽车客户提供电池产品，后续马自达等丰田生态圈的企业可能用这个电池，而其他车企如本田、日产等日本本土车企，也将采用。
从电池封装结构本身来看，松下圆柱电池能量密度提升空间不及方形电池，松下电池圆柱电芯能量密度已经接近极限。
松下电池为满足特斯拉对于车辆续航的要求，一方面通过材料本身提高电池能量密度，但现在主要的是通过增大电池尺寸（从18650升级到21700）来提升电池包的整体容量。
从商业角度来看，松下在特斯拉和丰田之间，选择了丰田。主要由于松下在汽车业务方面，这些年在与特斯拉的合作中，在整体财务情况有限的条件下投资了很多钱，但并不太赚钱有关。
从方形电池方面来看，松下主要供应的是丰田PHEV，还有本田HEV，目前方壳电芯的固定成本并不低，只有用在BEV上折算的大容量方壳电池才能降低生产成本。
从圆柱电池方面来看，松下之前把圆柱的电芯都给了特斯拉，在工具还有其他应用场景上倒退了不少，也使得整体的市场能力不尽人意。
可以预计的是，今后松下的发力方向，会从圆柱收回，往方形电池方向发展。此后，以丰田在固态电池方面的优势，或许会把固态电池纳入到合资电池的经营范围。
(责任编辑：子蕊)
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