國(guó)產(chǎn)特斯拉采用圓柱電池，帶動(dòng)裝機(jī)量猛增

動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)數(shù)據(jù)顯示，今年1-10月，我國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池裝機(jī)量達(dá)到46.18GWh。其中，方形電池38.87GWh、軟包電池4.02GWh、圓柱電池3.27GWh，三者占比分別為84.17%、8.71%和7.08%。與去年同期相比，方形電池市場(chǎng)占比繼續(xù)提升，而軟包、圓柱電池均有所下降。不過，方形電池一騎絕塵的局面在2020年或?qū)⒂兴淖?，明年圓柱電池逆襲將是大概率事件。

動(dòng)力電池，按照封裝形式不同，可分為方形、軟包和圓柱，三種形態(tài)各有優(yōu)劣，在新能源汽車上均有應(yīng)用。從近兩年的數(shù)據(jù)可以看出，方形電池仍然是整車企業(yè)最為偏愛的電池結(jié)構(gòu)。不過，作為全球最為知名的電動(dòng)汽車品牌——特斯拉，一直采用的就是圓柱電池。從已有信息可知，國(guó)產(chǎn)特斯拉仍將采用圓柱電池。

圓柱電池商業(yè)化已經(jīng)超過30年，技術(shù)成熟度非常高，同時(shí)因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化，圓柱電池生產(chǎn)的自動(dòng)化水平也非常高。相較于方形、軟包電池，圓柱電池更高的自動(dòng)化水平也使得其具備更高的產(chǎn)品一致性和可靠性，這也是特斯拉最開始選中圓柱電池的重要原因之一。據(jù)了解，像松下圓柱電池良品率已經(jīng)超過98%。國(guó)內(nèi)一些廠商，通過引進(jìn)日韓等先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，圓柱電池良品率也已達(dá)到國(guó)際一流水平。

更高的良品率，也意味著更低的成本。

其次，圓柱電池相較方形電池在單體高能量密度上技術(shù)更為成熟、更易實(shí)現(xiàn)。目前特斯拉Model 3上所用的最新圓柱21700 NCA三元電池，單體能量密度提升到300Wh/kg，這也是當(dāng)前量產(chǎn)最高的電池產(chǎn)品；國(guó)內(nèi)方面，比克電池、力神電池等企業(yè)也率先量產(chǎn)了高能量密度的圓柱21700電池。

值得一提的是，NCM811在圓柱上的應(yīng)用也已進(jìn)入大規(guī)模裝車階段，但方形、軟包電池NCM811仍有不少難題待進(jìn)一步攻克。如比克電池在2018年5月就開始首批批量裝車高鎳NCM811/18650-3.0Ah動(dòng)力電池電芯；同年11月，比克電池還量產(chǎn)了高鎳NCM811材料的 21700-4.8Ah的圓柱電芯。截至目前，比克電池高鎳811裝車已超過萬(wàn)輛。而國(guó)內(nèi)方形、軟包電池企業(yè)在NCM811應(yīng)用上，今年下半年才有少量推出。

此外，圓柱電池在循環(huán)性能、快速充放電、充電速率、輸出功率等指標(biāo)上也有不錯(cuò)的表現(xiàn)。同時(shí)，因?yàn)殡姵丶夹g(shù)更為成熟，PACK成組后電池包整體穩(wěn)定性也更佳。

有上述優(yōu)勢(shì)，圓柱電池并非沒有短板。由于圓柱電池本身尺寸較小，單體能量相對(duì)方形、軟包也更小，為了滿足電動(dòng)車的高用電量，只能通過增加數(shù)量來彌補(bǔ)。比如特斯拉早先車型的電池組就是由7000多節(jié)18650電池組成。升級(jí)到21700電池之后，數(shù)量雖有一定減少，但仍需要強(qiáng)大的BMS系統(tǒng)對(duì)如此眾多的電芯進(jìn)行管控，這也非?？简?yàn)整車企業(yè)對(duì)電池系統(tǒng)的管控能力和整車設(shè)計(jì)能力。

由于圓柱電池單體能量相對(duì)較小，其發(fā)生故障時(shí)失效能量的釋放更低，相對(duì)方型和軟包電池更為安全，這也是特斯拉選擇圓柱電池的另一個(gè)重要原因。截至目前，特斯拉已生產(chǎn)近100萬(wàn)輛電動(dòng)汽車，在全球已量產(chǎn)的電動(dòng)車中，特斯拉憑借其優(yōu)異的安全性能使之成為目前全球最暢銷的電動(dòng)汽車。

“作為電芯生產(chǎn)企業(yè)，從材料的選擇、配比、電芯設(shè)計(jì)到工程工藝的改進(jìn)，應(yīng)始終貫徹安全至上的觀念，”比克電池副總裁李丹認(rèn)為，安全是新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生命線，而圓柱電池依托成熟的技術(shù)積淀和生產(chǎn)制造體系，將持續(xù)為車用動(dòng)力市場(chǎng)提供支撐。

數(shù)據(jù)顯示，2018年，國(guó)內(nèi)圓柱電池總裝機(jī)量為7.11GWh，在三種電池形態(tài)中，占比12.09%。今年以來，方形電池繼續(xù)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)，但圓柱電池市場(chǎng)份額卻在收窄。在裝機(jī)量及市場(chǎng)份額雙收縮情況下，圓柱電池企業(yè)集中度也在快速提升。據(jù)電池中國(guó)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，今年1-10月，共有28家電池企業(yè)有圓柱電池裝車，而2018年這一數(shù)字為40家。值得注意的是，今年1-10月，國(guó)軒高科、力神電池、比克電池、聯(lián)動(dòng)天翼、銀隆新能源等圓柱電池裝機(jī)量TOP5企業(yè)的市場(chǎng)份額總和達(dá)到了83.22%。圓柱三元方面，力神電池、比克電池和聯(lián)動(dòng)天翼的裝機(jī)量分別為622.41MWh、557.23MWh和333.27MWh，三家企業(yè)瓜分了73.87%的市場(chǎng)份額，集中度更高。

集中度的提升，將減少該領(lǐng)域低質(zhì)化的競(jìng)爭(zhēng)，低端產(chǎn)能和企業(yè)將陸續(xù)被淘汰，對(duì)于圓柱電池企業(yè)來說，行業(yè)洗牌已經(jīng)進(jìn)入收尾階段。“當(dāng)下，動(dòng)力電池市場(chǎng)拐點(diǎn)顯現(xiàn)，圓柱電池市場(chǎng)份額集中度的進(jìn)一步提升，以及圓柱電池這一技術(shù)路線獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)最終會(huì)在產(chǎn)品率上最大化地展現(xiàn)出來，”比克電池電芯研究院院長(zhǎng)林建認(rèn)為，具有高水平技術(shù)研發(fā)實(shí)力和高品質(zhì)電芯生產(chǎn)實(shí)力的企業(yè)也將受益于此。

2020年圓柱電池裝機(jī)量或猛增

今年10月，特斯拉上海臨港工廠正式量產(chǎn)。根據(jù)規(guī)劃，特斯拉上海工廠產(chǎn)能有望在年底之前每周量產(chǎn)1000輛Model 3，后續(xù)產(chǎn)能將陸續(xù)提升。從目前來看，特斯拉上海工廠所用電池仍為圓柱21700電池。中信證券分析認(rèn)為，特斯拉上海工廠2020-2023年帶來的電池需求分別為6.6GWh、20GWh和27GWh，這無疑將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)圓柱電池裝機(jī)量的攀升。另一方面，隨著國(guó)內(nèi)圓柱電池市場(chǎng)集中度的持續(xù)提升，頭部企業(yè)將利用產(chǎn)品和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步拓寬圓柱電池應(yīng)用渠道及邊界，提升在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的裝機(jī)規(guī)模。

此外，由于受補(bǔ)貼退坡影響，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量增速已經(jīng)開始放緩，甚至出現(xiàn)下降，方形電池由于廠家眾多，受到影響最大，2020年方形電池裝機(jī)量能否繼續(xù)高速增長(zhǎng)仍有待觀察。綜合來看，受特斯拉國(guó)產(chǎn)化、圓柱電池企業(yè)洗牌進(jìn)入收尾階段、頭部企業(yè)持續(xù)發(fā)力等影響，圓柱電池將迎來新一輪裝機(jī)增長(zhǎng)潮。