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这是由于中国政策在那个阶段给予了新能源商用车最多的政策倾斜,所以在当年商用车对动力电池贡献也是最大的。各大车企追逐政策红利,将产能最大限度的向新能源客车、货车和专用车倾斜。2014年,国内新能源商用车搭载动力电池的数量占市场总额超过70%,这就直接导致方形电池的爆发。
因为商用车(特别是客车)对动力电池包的容量要求很大,动辄数百Ah,圆柱电池显然满足不了这么大的容量,对于新能源汽车发展初期,在电池管理和模组技术上经验不足的中国车企来说,大规模使用圆柱电池显然是一项巨大的技术难关。同理,软包电池在内部胀气和外部穿刺的时候最容易漏液,对电池模组和电池包在安全方面的考量也最重,对于当时的中国车企来说也属于利用难度最大的。
所以方形动力电池,就成为那个年代中国车企的首选。
2014年,仅仅是供应自己的E6、秦、腾势和K9,比亚迪出货1.3GWh,排中国第一,全球第四。排第二的不是宁德时代,因为那个时候它只供应着北汽E150和华晨宝马之诺,当年出货量只有0.3GWh,全球排第十位,中国第五,位居比亚迪、国轩高科、中航锂电和力神之后。当年中国排名前五的动力电池企业,全部都是方形路线,而它们加起来的市占率接近70%。
方形电池最大的特点就是由于形状规整,与圆柱相比电池包的空间利用率高,由于有硬壳(铝合金外壳),与软包相比成组难度较小。
在方形电池在中国大规模的攻城略地之时,方形动力电池的开山人三星SDI却正遭受着业务停滞不前的困扰。
背靠三星集团这棵超级大树的三星SDI在1999年就进入到了电池领域,2000年的时候就开始布局动力电池,可以说是有着十分超前的远见,但就是一直没有找到合适的突破机会。直到2008年,宝马开始布局新能源汽车i系列的研发,在全球考察遴选动力电池的供应商。三星SDI抓住时机跟博世合资成立了动力电池公司SB Limotive。博世和宝马有着半个多世纪的合作关系,是后者最重要的核心供应商。由此三星SDI由博世作为领路人成功进入德国车企的动力电池供应链。
之后,三星SDI又把大众(保时捷、奥迪)纳入到供应体系当中。BBA中,三星独具其二。
德系车偏爱方形电池,源于德国人惯有的严谨和审慎。在一开始研发新能源汽车时候,德国人虽然对各类电池都不太了解,但在尝试阶段却死守一条基本的底线不放,就是一切都要为安全让路。德系车企认为将动力电池的安全风险降至最小,就需要用车规级研发和设计的产品,而他们认为圆柱和软包是不符合车规级的。实际上在之后的很长一段时间,方形电池都被认为是最适合电动汽车应用的电池设计。
2009年,宝马推出搭载三星SDI方形电池的纯电动汽车Megacity(i3的原型),之后i3在全球范围内受到欢迎,至此三星SDI才得以顺利打开动力电池市场。2012年SB Limotive解散,第二年三星SDI就和宝马签订长期合作协议,成为宝马核心供应商。
但让三星SDI苦恼的是,虽然拿下了BMW这样的顶级豪华品牌,但宝马在电动车领域却一直不肯有太大的动作,以至于多年之后能用的上动力电池的还只是i系列的两款车型。虽然之后又与克莱斯勒以及印度塔塔建立了合作关系,但也一直没有上量。
所以一直到2014年,三星SDI也只完成0.6GWh的出货量。只是另一个韩国同乡LG化学40%
的体量。
三
LG化学是今天这个世界上唯一一家同时具备化学品和材料基础的电池公司,不仅可以实现部分三元材料的自给自足,其隔膜技术更是独步天下。LG化学在消费类电子的软包电池领域有着多年的积淀,为了充分利用电子设备的内部空间,更是研发出了世界第一款阶梯式和六角形软包电池。
2009年,LG化学将自家的软包电池应用到现代起亚的混合动力汽车上,由此正式进入动力电池市场。
2010年,通用正式推出了第一款量产新能源汽车雪佛兰Volt,整个通用集团对于这款寄予厚望的新能源车型配备的正是LG化学的软包电池。之后,包括雪佛兰的Bolt,福特的福克斯电动版,克莱斯勒的大捷龙电动版均采用的是LG化学的软包电池,整个底特律三大,几乎全部被LG化学所斩获。
美国车从一开始就走软包路线,是因为底特律人最为看重的是电动车的续航里程,所以就首选了能量密度最高的软包形式。软包电池外壳包装的材料是铝塑膜,铝塑膜和圆柱和方形电池的铝合金或不锈钢材质的外包装不是一个重量级选手。实际上,由于铝塑膜在轻量化上相对钢壳和铝壳存在绝对的优势,软包电池的重量较同等容量的钢壳电池要轻40%,比铝壳电池轻20%,因此软包电池在比能量上有着先天的优势。
同理,软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量能够高出15%,较铝壳电池高10%,能量密度上占了很大便宜。
2014年LG化学拿下1.5GWh的动力电池出货量,位列全球第三。但还不是当年出货最多的软包电池供应商,因为AESC在那个时候处于风头正劲的状态。
2007年,日产和日本另一家电器巨头NEC合资成立了动力电池公司AESC,为了最快速度地实现装车,这家公司直接把NEC用在手机产品上的软包电池做到了符合车规级标准。2010年,全球真正意义上大规模量产的纯电动汽车日产Leaf一经推出变大受欢迎,到2014年年初累计销量超过10万,到2015年末超过20万辆。
2015年之前,每一辆Leaf上装了24kWh的电池,之后在欧洲和北美销售的车型升级到30kWh,在那个宁德时代还只有0.3GWh出货量的年代,动辄几个GWh的订单,就这样源源不断地向AESC飞来,让这家动力电池厂家一时风头无俩。
这成了软包电池最辉煌的年代,2014年全球前三,软包企业占了两席,软包占全球动力电池市场份额的33%。
软包电池拥有重量轻、电池容量大、安全性能好、循环性能好、循环寿命长、内阻小、整车适配性高、排布方式灵活这么多赤裸裸的优势。特别是由于体积和形状的灵活多变性,更是受到插电式混合动力车型的偏爱,通用、现代、雷诺-日产和沃尔沃旗下的插混车型,无一例外都是采用的软包电池(LG化学)。
但不是自己不够优秀,而是对手太过于强大。
突飞猛进的特斯拉和更加突飞猛进的中国新能源汽车市场,在拉动着圆柱和方形急速增长。
四
2015年,特斯拉销量大涨近60%,全球完成超过5万的销量,直接拉动松下圆柱电池实现4.5GWh的出货量。
同年,中国新能源汽车销量同比暴增343%,达到33.11万辆,直接拉动国内动力电池出货量激增830%至15.7GWh。比亚迪出货3GWh,直接攀升到全球第二,宁德时代暴增633%到2.2GWh,排名从全球第十一跃到第二的位置。
当年,LG化学出货1.4GWh,AESC只有1.3GWh,另一个方形巨头三星SDI只有0.5GWh,依旧蛰伏。这一年,方形、软包和圆柱的全球市场比例为61%、14%和25%。
软包跌入谷底。
2016年,特斯拉全球卖7.6万辆,继续保持了超过50%的增幅,同期松下圆柱电池出货7.2GWh,增长60%。加上中国几家圆柱形动力电池企业的开始放量,这一年圆柱电池占全球份额提升到了28%。
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