深度:研判寧德時代為特斯拉(上海)提供電芯規制

深度:研判寧德時代為特斯拉(上海)提供電芯規制

2020年2月3日寧德時代發佈公告稱,公司擬與特斯拉(上海)簽訂協議。根據協議,公司將向特斯拉供應鋰離子動力電池產品,最終銷售金額須以特斯拉發出的採購訂單實際結算為準。不過,在這份協議中並未公佈寧德時代向特斯拉(上海)提供什麼規格的鋰電池電芯,或電芯+模組甚至BMS等技術細節。

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那麼問題來了,在特斯拉(上海)與中國動力電池供應商進行合作毫無懸念,但是為什麼先後接觸多家電池廠商後選擇寧德時代?由寧德時代向特斯拉(上海)提供哪種規格三元鋰電芯或模組甚至總成?

本文新能源情報分析網,綜合過去7年特斯拉S\\X\\3車型安全表現和技術路線,以及綜合寧德時代近6年新能源市場走向和電池技術發展等瑣碎情報信息研判發佈。

備註1:最終特斯拉(上海)與寧德時代合作的方式以及交易的電池類型和數量,以當事雙方發佈官方信息為準。

1、特斯拉技術路線:

2013年在美國製造的特斯拉 Model S電動汽車(後文簡稱特斯拉S)進入中國市場,搭載6000-7000餘節由日本松下提供的圓柱形18650型鈷酸鋰電芯構成的一體式動力電池總成。至2020年,特斯拉S適配的動力電池由18650型鈷酸鋰電芯,更換為18650型NCA(鎳鈷鋁)電芯構成的一體式動力電池總成。甚至有消息稱特斯拉S還將更換一種使用全新技術的電池系統(電芯種類並未提及)。

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2016年在美國製造的特斯拉 Model X電動汽車(後文簡稱特斯拉X)進入中國市場,搭載7000-9000餘節由日本松下提供的圓柱形18650型NCA(鎳鈷鋁)電芯構成的一體式動力電池總成。

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2019年在美國製造的特斯拉 Model 3電動汽車(後文簡稱特斯拉3)進入中國市場,搭載4000-5000餘節由日本松下提供的圓柱形21700型NCA(鎳鈷鋁)電芯構成的一體式動力電池總成。

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至今為止,搭載18650型電芯特斯拉S電動汽車,在全球範圍發生了50餘宗在停駛、行駛、充電和碰撞工況引發的自燃、燃燒、二次燃燒和爆炸事故。由搭載“自動駕駛”系統引發交通事故和鋁合金懸架鍛鍊引發的安全事故數量不計算在內。

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在特斯拉S-特斯拉X-特斯拉3甚至特斯拉Y和皮卡車型型上,都對使用的松下圓柱形電芯和總成技術進行了提升。尤其是從18650型電芯進化至21700型電芯,體現出的巨大優勢,不僅降低成本提升能量密度,而是將安全性提升至相對高的層面。

換句話說,特斯拉每推出一款車型,都會換裝更新的電芯,使用更優秀的動力電池總成技術,換來的是更好的續航里程錶現和更高的安全設定。

備註2:21700型電芯的能量密度要優於18650型。特斯拉官方宣稱21700型動力電池總成的能量密度可以達到300Wh/kg,比其原來18650電池系統的250Wh/kg約提高20%。從松下宣佈的電芯單體的測試數據來看,21700型動力電池總成的體積能量密度高於18650型動力電池總成,21700型電芯能量密度的提升要遠高於成組後提升的20%幅度。

2、寧德時代技術路線:

寧德時代的由來就不在此贅述,針對新能源乘用車其製造的鋰電池產品多以NCM(鎳鈷錳)電芯、模組、動力電池總成以及BMS系統;針對新能源商用車其製造的電池產品多以磷酸鐵鋰電芯、模組、動力電池總成以及BMS系統。

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至2020年2月,寧德時代具備完整的NCM電芯、磷酸鐵鋰電芯、模組、總成和BMS技術和絕對佔有率的市場表現,與包括德國奔馳、奧迪、巴依爾;日本豐田;美國通用;中國上汽新能源、吉利新能源、廣汽新能源等傳統車廠;蔚來、威馬等造車新勢力進行合作。

寧德時代具備絕對的市場佔有率,意味著更大的風險概率。面向不同的整車廠和擁有的技術儲備,也表現出不同的安全態度。

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2019年4月,採用寧德時代提供NCM電池模組的蔚來ES8連續發生4宗燃燒事故並召回。隨即,蔚來與寧德時代就“4連燒”的ES8及電池模組,互相甩鍋,意圖免責。

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2019年9月,寧德時代與北汽新能源聯合發佈,採用無模組技術的CTP電池下線,並將率先用於EU系列電動汽車。而這種CTP電池技術,並非針對電芯能量密度的提升,而是一種通過去除電芯模組產生“額外”重量、管路數量、冷卻液洩露風險,展開的一種相對輕量化和高密度化的包裝方面技術。

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在2014年-2019年,中國新能源市場大發展期間,針對能量密度提升的補貼政策,使得諸多中國動力電池廠和整車製造商,採用更“激進”的高密度電池技術,已獲得續航里程“400+”、“500+”甚至“600+”公里和獲得鉅額補貼。2020年,中國新能源市場補貼規則發生了變化,不再要求整車廠適配的動力電池總成達到多少能量密度。與此同時,寧德時代針對NCM(包括磷酸鐵鋰)電芯,推出了CTP技術。直接降低了電池總成重量,間接提升了續航里程和安全性,更改變了整車廠和電池廠商的話語權(如果要採購更優秀的CTP電池,必須要將BMS及電池總成全部打包購買)。

3、你有神功我有科學:

顯然,特斯拉為了更高額利潤,就要多賣車,多賣燃燒或爆炸更少的電動汽車;寧德時代為了更高額利潤,就要多賣電池,多賣給更多技術儲備更豐厚、製造更安全電動汽車的廠商。

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特斯拉採用圓柱形松下提供的18650型或21700型電芯,在持續提升的能量密度、愈加重視的安全性和降低成本的的平衡上拐入一個發展潛力減弱的路線。

寧德時代現有高性能和高風險取向的方形NCM811高鎳電芯,和高性能低風險取向的基於NCM電芯的CTP電池技術。

顯然,在全球範圍新能源市場中,方形或軟包電芯的發展潛力和佔有率遠超圓柱形電芯的態勢下,特斯拉(上海)與寧德時代的合作,有助於增加中國本土化比例、分散美國製造的風險並降低成本。

4、一個至關重要問題出現了:

量產的美國製造特斯拉S\\X\\3和中國(上海)製造的特斯拉3,都是採用圓柱形松下18650型和21700型NCA電芯及動力電池總成。而寧德時代的產品線中,都是以方形或軟包NCM電芯為主,磷酸鐵鋰電芯為輔(服務於商用車)。而此次特斯拉和寧德時代共同公佈的合作信息,完全沒有提及供求的鋰電池技術規格。

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實際上,特斯拉(上海)選擇寧德時代作為鋰電池供應商同時,LG化學(南京工廠)中標。南韓LG化學的鋰電池產品線中,包括圓柱形和軟包電芯,並明確了為特斯拉(上海)提供圓柱形電芯同時,並未公佈同為供應商的寧德時代提供的電芯種類和任何技術規格。

至此,或許可以綜合研判出特斯拉(上海)與寧德時代合作範圍和深度了。

5、重要合作伙伴?還是備胎?

特斯拉的上海工廠繼續國產化特斯拉3同時,換裝由LG化學難進工廠提供的圓柱形21700型NCA電芯;如果採購由寧德時代提供的方形或軟包NCM(也可能是NCA)電芯,就要徹底更改動力電池總成,以及全部的模組、循環系統以及BMS控制策略,甚至包括整車層面的電驅動技術狀態。

此前,新能源情報分析網曾專門撰寫相關稿件“宋楠:棄用18650/21700電池或為特斯拉生存的關鍵(連載27)”。為了安全,特斯拉啟用圓柱形18650型或21700型電芯,改用方形或軟包電芯。然而,在上海量產的特斯拉3上,採用兩種完全不同規格的電芯及構成的動力電池總成,不僅對銷量造成影響,更在國際範圍削弱了品牌溢價力。

如果馬斯克真的決定上海製造的特斯拉3採用兩種規格電池系統,那麼在美國製造的特斯拉S/X/3選擇的圓柱形18650型和21700型電池系統是否被認為是不安全?日後生產的全部特斯拉各型車輛都要換寧德時代(或其他品牌)提供的裝軟包或方形電池系統?此前生產的特斯拉S/X/3適配的松下提供的圓柱形18650型或21700型電池系統還可以繼續在售後市場出現?

在1款車型上適配兩種完全不同的電池系統,是一件十分不明智的選擇。很難想象習慣“天馬行空”的馬斯克,如果做出這一決定,是出於什麼目的。

另外需要特別注意的是,寧德時代在公告中提醒,公司與特斯拉約定了在業務合作期間的產品供貨方式、產品標準等內容,但特斯拉沒有責任和義務必須購買公司產品,對產品採購量不做保證,特斯拉將根據後續具體訂單提出採購需求。如果按照特斯拉與寧德時代合作並採購電池的數量不受限制,採購的電芯技術規格不限制,合作週期不固定的理解,或許更好些。

言外之意,寧德時代要麼成為特斯拉(上海)工廠國產化步驟中的重要合作伙伴,為特斯拉Y的國產提供方形或軟包電芯和技術支持,甚至採購性價比更高、安全係數較高的CTP電池系統;要麼,寧德時代僅僅作為“備胎”出現。當然,如果特斯拉(上海)無論採購何種電池系統,對於寧德時代而言都是利好。只不過在這一巨大的利好態勢中,單純的採購方形NCM電芯,利潤將最低,承擔的風險也較高;採購NCM811高鎳電芯+模組+BMS的可能性較小;而採購CTP電池系統對於特斯拉而言勢必要冒著“否定”此前基於圓柱形18650型或21700型電芯的動力電池總成和整車電驅動架構風險,相當於重新研發一款新車。

不過,現在特斯拉與寧德時代的合作被雙方都進行了確認,總而言之對於寧德時代的利好,無論品牌、市場、技術都是正向提升的。

筆者有話說:

在全球範圍新能源市場最具發展潛力、增速最快、佔有率最強的中國市場,將在2020年(後)合資品牌全力攻城略地。國產品牌與合資品牌直接競爭同時,特斯拉在中國上海國產化程度與降低成本的效能,極大增加了整個市場的佔有率再分配的變數。

也正因為更加純粹的市場競爭的激烈,使得買方對賣方的選擇餘地更大。經歷了5年新能源市場“非市場驅動”化發展的中國新能市場,整車的主動安全性與不同種類動力電池被動安全性,成為讓潛在車主選擇的“G”點。

從沒有正視已經發生50餘宗起火、燃燒、二次燃燒和爆炸事故原因的馬斯克,堅持自己的產品最具市場競爭力,相對燃油車依舊錶現得十分安全。可是,在中國市場上,德系帕薩特因為碰撞問題而被拉下了神壇。誰能保證馬斯克及特斯拉各型車輛不會因為從持續到集中爆發的安全問題,在中國市場遭遇阻擊?

相對在上海製造的特斯拉3或Y,換裝寧德時代提供的軟包或方形CTP電池系統,筆者更關心這些中國製造並享受與國產、合資品牌車型同等待遇的特斯拉電動汽車,被納入中國標準的監管,一旦出現了燃燒或爆炸,是否也要被處罰?

當然,更重要的是,中國上海製造的特斯拉3及後續車型的全部行車數據,是否上傳到中國政府制定的部門(服務器)?不會回傳至美國本土用於刺探中國交通、道路和其他情報?

未完待續。。。


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