何種電池化學(xué)成分將會(huì)超越其他成為主流?
盡管2024年電動(dòng)汽車(EV)市場(chǎng)出現(xiàn)了銷售放緩的現(xiàn)象,但多數(shù)專家依然看好其未來幾年的發(fā)展前景,并預(yù)測(cè)增速將會(huì)加快。根據(jù)貝恩公司最新發(fā)布的調(diào)研結(jié)果,隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)的不斷擴(kuò)張,預(yù)計(jì)到2030年,全球電池銷售量將實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng),其需求量或?qū)⑦_(dá)到2023年的四倍以上(見圖 1)。
電動(dòng)汽車制造商正面臨一個(gè)至關(guān)重要的抉擇時(shí)刻。為了保持近期的增長(zhǎng)勢(shì)頭,領(lǐng)先的汽車制造商認(rèn)識(shí)到,他們必須調(diào)整銷售策略,從針對(duì)高端市場(chǎng)的早期接納者轉(zhuǎn)向注重性價(jià)比的大眾消費(fèi)者。電池作為汽車制造商最大的成本組成部分,對(duì)汽車的性能有著至關(guān)重要的影響。然而,電池化學(xué)成分和鋰離子電池內(nèi)部的持續(xù)變革正在深刻影響著汽車制造商的產(chǎn)品規(guī)劃。在全球范圍內(nèi),汽車制造商都站在了一個(gè)關(guān)鍵的十字路口,他們需要決定是自主研發(fā)電池,還是與其他企業(yè)攜手合作。面對(duì)市場(chǎng)的不確定性,行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者正在探索新的戰(zhàn)略,旨在提升靈活性,同時(shí)有效管理多個(gè)非線性發(fā)展的活動(dòng)組件。
關(guān)于2030年電池市場(chǎng)的五大預(yù)測(cè)
1、鋰離子電池將在未來一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)占據(jù)核心地位
鋰離子電池一直是全球電動(dòng)汽車電池市場(chǎng)的主力軍,并預(yù)計(jì)將持續(xù)保持這一地位。盡管固態(tài)電池和高密度鈉離子電池等前沿技術(shù)正在緊鑼密鼓地進(jìn)行原型測(cè)試和試制,但我們預(yù)計(jì),在2030年之前,這些新興技術(shù)的市場(chǎng)份額仍將保持在較低水平。
2、NMC與LFP將成為正極材料的主流選擇
目前,鎳錳鈷(NMC)和磷酸鐵鋰(LFP)這兩種化學(xué)成分合計(jì)占據(jù)了電動(dòng)汽車鋰離子電池銷量的絕大部分,比例超過90%。自2018年以來,隨著能量密度的提升和成本的持續(xù)下降,LFP已經(jīng)從NMC手中搶占了大量市場(chǎng)份額。在中國(guó)市場(chǎng),LFP的地位將更加突出,這得益于大眾市場(chǎng)對(duì)電動(dòng)汽車的強(qiáng)勁需求、成熟的供應(yīng)鏈以及更高能量密度的LFP變體的出現(xiàn)。而在美國(guó)和歐盟市場(chǎng),盡管LFP的總采用率將低于中國(guó),但其市場(chǎng)份額仍有望增加。然而,需要注意的是,美國(guó)國(guó)內(nèi)LFP的產(chǎn)量幾乎為零,且與中國(guó)相比,這些地區(qū)的鐵和磷供應(yīng)鏈尚不成熟。因此,從中國(guó)進(jìn)口LFP的成本將削弱其相對(duì)于NMC的成本優(yōu)勢(shì)。此外,在回收利用方面,LFP的經(jīng)濟(jì)性也將不如NMC。同時(shí),許多企業(yè)正在研發(fā)無鈷或低鈷的NMC變體,這將進(jìn)一步壓縮LFP的成本優(yōu)勢(shì)。最后,進(jìn)口關(guān)稅(如北美地區(qū)的關(guān)稅)以及更廣泛的地緣政治挑戰(zhàn)可能會(huì)使LFP對(duì)于希望構(gòu)建更具韌性供應(yīng)鏈的西方汽車制造商來說,變得不那么合適。
3、鋰離子電池技術(shù)將持續(xù)進(jìn)化,降低成本并提升效能。
鋰離子電池技術(shù)的整體進(jìn)步有望顯著改變其性能與成本結(jié)構(gòu)。汽車制造商(OEM)正密切關(guān)注一系列創(chuàng)新技術(shù),如電池到底盤一體化設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)將電池直接融入汽車構(gòu)造中;還有干電極制造流程,它能降低能耗,進(jìn)而削減生產(chǎn)成本;以及運(yùn)用人工智能的電池管理系統(tǒng),可延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命。
4、2030年前,固態(tài)與鈉離子電池有望成為新興技術(shù)中的商業(yè)化先鋒。
相較于鎳錳鈷(NMC)電池,固態(tài)電池預(yù)期能提供更高的能量密度,同時(shí)具備更優(yōu)的安全性、更快的充電速率及更長(zhǎng)的使用壽命。盡管經(jīng)歷了多次延期,但業(yè)界最近已能展示初步的概念驗(yàn)證成果,然而,全面商業(yè)化可能還需三到四年時(shí)間。鈉離子電池則有望以更低成本提供比鋰離子電池更高的安全性及低溫運(yùn)行能力,但其歷史能量密度較低,限制了電動(dòng)汽車的廣泛應(yīng)用。不過,這方面已有所突破,原型電池的能量密度已與磷酸鐵鋰(LFP)相當(dāng)。然而,鈉離子電池的普及還需大規(guī)模復(fù)制原型性能,并可能受到LFP能量密度持續(xù)提升及成本下降的制約。盡管如此,多家公司已宣布計(jì)劃在2025年前擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,首批鈉離子電動(dòng)汽車已開始商業(yè)交付。
5、電池回收需求將顯著增長(zhǎng)。
隨著電動(dòng)汽車電池原料量的增加,預(yù)計(jì)電池回收量將大幅增長(zhǎng)。全球范圍內(nèi),關(guān)于收集、回收及再生材料使用的新法規(guī)不斷涌現(xiàn),將進(jìn)一步推動(dòng)回收行業(yè)的發(fā)展。
OEM的首要任務(wù):
OEM需根據(jù)產(chǎn)品路線圖及公司戰(zhàn)略,量身定制電池戰(zhàn)略。以往,電池技術(shù)的選擇相對(duì)簡(jiǎn)單:LFP用于低端大眾市場(chǎng)車型,NMC用于高端性能車型。然而,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步為OEM提供更多選擇,這一選擇變得日益復(fù)雜。OEM需投資研究快速變化的電池格局及不斷變化的消費(fèi)者購(gòu)買模式,以確保采用合適的技術(shù)。此外,電池的選擇也將影響供應(yīng)鏈,具體取決于其制造地點(diǎn)。領(lǐng)先的OEM正將其電池戰(zhàn)略與產(chǎn)品路線圖及總體公司戰(zhàn)略相結(jié)合,這種綜合方法涵蓋了供應(yīng)鏈設(shè)置、垂直整合及資源分配。這些選擇還取決于公司服務(wù)的細(xì)分市場(chǎng)。例如,服務(wù)于高端市場(chǎng),滿足長(zhǎng)距離及高性能需求的OEM,其選擇將與專注于城市交通的大眾細(xì)分市場(chǎng)截然不同。寶馬以提供高端駕駛體驗(yàn)著稱,該汽車制造商在電池設(shè)計(jì)與開發(fā)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,直接影響核心駕駛體驗(yàn)。相比之下,通用汽車則與LG能源解決方案(LGES)合作,LGES負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)與制造電池,而通用汽車則專注于將電池集成到其車輛與系統(tǒng)中。
選擇正確的模式獲取這些技術(shù):
領(lǐng)導(dǎo)者通常以兩種方式獲取這些技術(shù)。部分公司選擇內(nèi)部開發(fā)設(shè)計(jì),以便自主制造電池。通過這種方式,他們不依賴外部合作伙伴獲取知識(shí),且在降低電池成本及提高采購(gòu)效率方面具有更強(qiáng)地位。其他公司則在不同程度上依賴外部采購(gòu),要么與已具市場(chǎng)規(guī)模的現(xiàn)有企業(yè)合作,要么與擁有突破性技術(shù)的初創(chuàng)公司合作。策略因參與者而異,應(yīng)基于對(duì)財(cái)務(wù)、戰(zhàn)略因素及風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。
成功的OEM將保持靈活性,密切關(guān)注市場(chǎng)并調(diào)整策略:
電動(dòng)汽車OEM正面臨一個(gè)環(huán)境,其中頻繁的非線性中斷極大地影響其大量投資的回報(bào)。例如,某些電池類型的商業(yè)化時(shí)間表可能會(huì)加速或減速。此外,還會(huì)出現(xiàn)新技術(shù)或變體,如新的電池尺寸、模塊或包裝設(shè)計(jì)。再者,一種技術(shù)的發(fā)展會(huì)影響對(duì)其他技術(shù)的需求并影響供應(yīng)鏈。例如,LFP價(jià)格的持續(xù)下跌將對(duì)鈉離子電池的需求產(chǎn)生不利影響。此外,硅陽極的出現(xiàn)將影響對(duì)固態(tài)電池的需求。在這種格局下,參與者必須采用一種新的方式在不確定的情況下制定戰(zhàn)略,創(chuàng)建一個(gè)將承諾與靈活性相結(jié)合的選擇組合。