電池行業(yè)大考，誰在搶跑？

作者：王磊，編輯：羅松松

動(dòng)力電池的市場格局仍存變數(shù)。

在2023年之前，領(lǐng)頭的寧德時(shí)代巔峰時(shí)市場份額過半，比亞迪依靠刀片電池緊跟其后，剩余不到三成的市場內(nèi)，十余家公司遠(yuǎn)離聚光燈生死搏殺。任誰來看都會認(rèn)為頭部格局已經(jīng)高度固定，而腰部公司難以掀起浪花。

然而，在一百多年汽車行業(yè)的整零關(guān)系變化中，極少出現(xiàn)如此強(qiáng)勢的超級供應(yīng)商。更何況動(dòng)力電池在整車成本中占比三四成，整車廠無論出于安全還是成本考量，都一定會不斷選出新的二供來制衡龍頭，強(qiáng)勢車企和強(qiáng)勢產(chǎn)品仍有改變戰(zhàn)局的可能。

事實(shí)上，類似的變化正在醞釀。今年以來，國內(nèi)進(jìn)入工信部新車目錄的新能源車，例如理想L系列、吉利銀河L6/L7等，大多公示了不止一家電池供應(yīng)商；而在國外，也有媒體報(bào)道稱寶馬新一輪160GWh的電池訂單中，歐洲90GWh的訂單給到了國內(nèi)一家以創(chuàng)新能力見長的電池企業(yè)——蜂巢能源。

今年以來，動(dòng)力電池行業(yè)的馬太效應(yīng)正在減弱，TOP2企業(yè)前三季度的電池裝機(jī)量同比均有下滑，幾乎所有二線電池廠的市場占比均有提升[1]，屬于二線電池廠的機(jī)遇正在到來。

對于拿下寶馬大單的蜂巢能源來說，機(jī)會更是彌足珍貴，大型整車廠的選擇往往具備改變供應(yīng)商命運(yùn)的潛力。更不用說像寶馬這樣擁有完整動(dòng)力電池研發(fā)、驗(yàn)證體系的整車廠，在動(dòng)力電池全球龍頭的發(fā)家史中，寶馬的800頁德文技術(shù)文件也曾留下濃墨重彩的一筆。

這一次，故事的主角輪到蜂巢能源，在強(qiáng)者割據(jù)的中國動(dòng)力電池市場，這家成立僅僅六年的公司已經(jīng)能穩(wěn)定進(jìn)入前十。寶馬的選擇更代表著終局未定，關(guān)于創(chuàng)新、關(guān)于制造、關(guān)于市場，中國的動(dòng)力電池企業(yè)們還有許多故事可以講。

競爭范式的轉(zhuǎn)變

2023年，當(dāng)下游車企在卷得死去活來時(shí)，上游的電池企業(yè)卻普遍面臨產(chǎn)能過剩的困擾。

根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)推算，今年前九個(gè)月，大約有140.5GWh的電池處于庫存狀態(tài)，同比增長60%，電池從下線到裝車的間隔也從去年0.5-1個(gè)月延長至今年的1-3個(gè)月，這導(dǎo)致企業(yè)現(xiàn)金流被大量占用，動(dòng)力電池企業(yè)“壓力山大”[1][2]。

更嚴(yán)峻的是，今年上半年，龍頭的產(chǎn)能利用率也一度下降至60%。這種現(xiàn)象似乎在說明：行業(yè)的競爭范式正悄然改變。

過去在鋰電行業(yè)，一個(gè)最為關(guān)鍵的指標(biāo)叫做“良率”，指的是動(dòng)力電池在下線時(shí)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的比例。這一比例在產(chǎn)品層面會影響電池的性能、穩(wěn)定性和一致性，而在市場和企業(yè)經(jīng)營層面，則會轉(zhuǎn)化為客戶口碑和生產(chǎn)成本，進(jìn)而決定企業(yè)競爭力。

典型如消費(fèi)電子時(shí)代的日韓電池廠，動(dòng)力電池時(shí)代的中國電池廠，無一不是依靠在細(xì)節(jié)上“吹毛求疵”來取得成功。在行業(yè)發(fā)展的初期，電池行業(yè)的高門檻決定了“高良率”的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能存在天然的稀缺性。

然而，在頭部電池廠們將單一工序良率推到99%以上，整線良率推到90%的當(dāng)下，“高良率”的產(chǎn)線雖然具備相對更強(qiáng)的競爭力，但其稀缺性卻不復(fù)往昔。

再加上鋰電行業(yè)的下游客戶，整車廠和儲能廠商們對電池的需求也出現(xiàn)分化。這就要求電池企業(yè)在追求工藝的同時(shí)，還需要對電池材料、產(chǎn)品形態(tài)甚至是先進(jìn)工廠環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新來滿足下游客戶對成本和特定功能需求的期待。

圍繞下游需求的創(chuàng)新能力，成為了這一階段行業(yè)競爭新的關(guān)鍵要素。

但創(chuàng)新的難度往往是巨大的，工藝的提升能夠依靠不斷地試錯(cuò)、改進(jìn)、迭代“勤能補(bǔ)拙”，創(chuàng)新卻要在勤奮的基礎(chǔ)上加上最關(guān)鍵的靈光一閃。昔日寧德時(shí)代能夠異軍突起，正是在電動(dòng)汽車的浪潮到來之前，突破了難度更大的三元鋰電池路線并押中了高能量密度的功能需求。

即使到今天，國內(nèi)排名前十的動(dòng)力企業(yè)中，有能力像龍頭一樣對電池材料、產(chǎn)品形態(tài)和工廠同時(shí)進(jìn)行改進(jìn)的企業(yè)也并不多，作為后起之秀的蜂巢能源反而是其中的佼佼者。

作為一家2018年才成立的動(dòng)力電池企業(yè)，論制造經(jīng)驗(yàn)，蜂巢在成立之初必然與已經(jīng)在行業(yè)摸爬滾打十余年的同行存在差距，但正因?yàn)闆]有歷史包袱，蜂巢反而能不受干擾地洞察到行業(yè)底層的需求。

例如在2019年，各家電池廠還在追逐高鎳高能量密度的階段，蜂巢能源敏銳地察覺到了成本對新能源車普及的重要性，于是在同年發(fā)布無鈷電池，以去除動(dòng)力電池中噸單價(jià)最高且價(jià)格波動(dòng)嚴(yán)重的鈷元素。而剛好在今年全行業(yè)開始成本競爭的階段，蜂巢能源的無鈷電池開始進(jìn)入國內(nèi)大型整車廠的供應(yīng)鏈，預(yù)計(jì)全年出貨將達(dá)到160萬只。

又比如在新能源車銷量節(jié)節(jié)攀升，但安全問題卻備受質(zhì)疑的去年，蜂巢推出龍鱗甲電池系統(tǒng)，在確保電池成組效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了熱電分離，確保了電池?zé)崾Э貢r(shí)熱噴射物不會與電路發(fā)生二次接觸引發(fā)嚴(yán)重的安全問題。

類似的創(chuàng)新不勝枚舉，在不少電池廠沿既定路線圖向前摸索時(shí)，蜂巢能源許多產(chǎn)品創(chuàng)新反而更貼近“第一性原理”的思路。

更重要的是，蜂巢的創(chuàng)新沒有停留在產(chǎn)品層面，電池的研發(fā)、制造、驗(yàn)證是一項(xiàng)體系化工程。在產(chǎn)品背后，先進(jìn)的現(xiàn)代化工廠同樣是重中之重。

生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)品

一手締造了SpaceX和特斯拉的馬斯克有個(gè)著名的觀點(diǎn)：工廠是制造機(jī)器的機(jī)器。

他將工廠視為特斯拉最重要的產(chǎn)品之一，通過對廠房、動(dòng)線、庫存以及關(guān)鍵生產(chǎn)步驟重新設(shè)計(jì)，使其每一個(gè)步驟都能匹配電動(dòng)車的生產(chǎn)模式。遵循這一思路，特斯拉先后在內(nèi)華達(dá)、上海、柏林、得克薩斯建成了四座超級工廠，迅速成為全球生產(chǎn)效率最高的電動(dòng)車公司。

對于特斯拉的成功，同樣在工廠環(huán)節(jié)投入巨大的蜂巢能源恐怕深以為然。

在蜂巢能源之前，國內(nèi)大多數(shù)動(dòng)力電池工廠都在做一項(xiàng)看起來“不太合理”的工作，即在方形的動(dòng)力電池殼體內(nèi)以圓形的方式卷繞極片。電池廠們有自己的理由，卷繞工藝效率更高更成熟，底層原理是工廠內(nèi)機(jī)械以旋轉(zhuǎn)方式運(yùn)動(dòng)的效率最高。

但這種生產(chǎn)電池的方式就像“以圓形的軌跡打掃方形的房間”，尤其在動(dòng)力電池越做越大的情況下，邊角留下死區(qū)對體積利用率的影響越發(fā)嚴(yán)重，電池極片彎折處容易受機(jī)械應(yīng)力出現(xiàn)掉粉、毛刺，嚴(yán)重時(shí)可能會引發(fā)短路導(dǎo)致熱失控。

于是蜂巢在生產(chǎn)工藝上選擇了疊片，原理是將電池極片一層層疊好放進(jìn)殼體內(nèi)，有點(diǎn)類似于將文件收納進(jìn)抽屜，但實(shí)現(xiàn)的難度遠(yuǎn)比他們想象中要大得多。

2019年前后，蜂巢在市面上選擇疊片機(jī)時(shí)，國內(nèi)幾乎沒有成熟的疊片機(jī)供應(yīng)商，只能被迫選擇與為韓系動(dòng)力電池企業(yè)提供疊片機(jī)的外企聯(lián)合研發(fā)；疊片工藝的難度也相當(dāng)大，如何對齊極片、怎么減少切割過程中產(chǎn)生的毛刺等都是業(yè)內(nèi)頂級難題。

盡管蜂巢在金壇工廠投產(chǎn)前完成了第一代疊片機(jī)的研發(fā)，但疊片效率大約只有0.6s/片，雖然高于市面上的主流疊片設(shè)備，但相比卷繞0.2s/片的效率依然較低。

于是在推出第一代疊片機(jī)之后，蜂巢迅速啟動(dòng)了疊片機(jī)的全棧自研。2021年，蜂巢能源在確定要將疊片機(jī)的效率提升至卷繞之上后，走訪了造紙、飲料、卷煙等多個(gè)行業(yè)來尋找解法，最終從易拉罐的產(chǎn)線中找到靈感，推出了多工位并聯(lián)的新式疊片機(jī)，將疊片效率提升到了0.125s/片。

疊片工藝的成功為蜂巢站穩(wěn)腳跟打下了基礎(chǔ)，但電池的生產(chǎn)是二十多道工藝的復(fù)合，而最終的成果遵循“木桶效應(yīng)”。

因此在重視疊片工藝的同時(shí)，蜂巢也幾乎全方位地點(diǎn)滿了制造環(huán)節(jié)的技能點(diǎn)。以生產(chǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)測為例，蜂巢目前在疊片環(huán)節(jié)配置了CCD和Hi-pot在線檢測功能，蜂巢能源的工程師告訴我們：“這些功能保證疊片過程中對齊度不良可實(shí)時(shí)監(jiān)測和剔除，使得產(chǎn)品缺陷檢測能力大幅提升。”

在物流環(huán)節(jié)，由于短刀電芯極組更重，長度更長，傳統(tǒng)的皮帶物流很難保證轉(zhuǎn)運(yùn)過程中極組的對齊度。因此蜂巢在工廠內(nèi)設(shè)計(jì)了磁懸浮物流線，不僅解決了對齊度的問題，而且運(yùn)輸效率能夠達(dá)到傳統(tǒng)物流線的10倍。

過去三年，蜂巢能源在研發(fā)環(huán)節(jié)的總投入超過了22億元，占其收入比例接近14%，在競爭強(qiáng)度極大的中國市場也排名前列，而高強(qiáng)度的投入最終轉(zhuǎn)化成了蜂巢能源在制造環(huán)節(jié)的競爭力。

不過與不少電池廠沉浸于自研的思路不同的是，蜂巢能源也懂得如何借力。去年5月，蜂巢發(fā)起“先蜂產(chǎn)業(yè)合作伙伴全球招募活動(dòng)”，招募鋰電前沿與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新興企業(yè)，共有8家公司入圍。

其中既包含研發(fā)導(dǎo)電劑的希誠新材、研發(fā)激光設(shè)備的盛雄激光，又包含了提供能源服務(wù)的華茂能聯(lián)。與外部企業(yè)的聯(lián)合能保證蜂巢能源的技術(shù)創(chuàng)新不至于陷入自我編織的繭房，而與蜂巢能源的合作又能幫助這些企業(yè)更快地實(shí)現(xiàn)技術(shù)落地。

在制造環(huán)節(jié)，蜂巢能源如今已經(jīng)構(gòu)筑起一套以“疊片工藝+工廠改進(jìn)+供應(yīng)鏈投資”為核心的層層嵌套的制造提升體系，如何高效率地運(yùn)轉(zhuǎn)這套體系，將會成為其打造“生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)品”這一目標(biāo)的關(guān)鍵。

市場趨勢的助力

如今新能源車市場短期插混、長期純電的趨勢對蜂巢能源非常有利。

2023年1-9月，國內(nèi)插混車型銷量達(dá)到168.7萬輛，同比增長84.5%，市場占比從去年同期的24%增長至今年的32%[3]。

由于插混車型能更好地應(yīng)對中短期內(nèi)的“里程焦慮”，以及更快地與燃油車形成了“油電同價(jià)”，在很長的一段時(shí)間內(nèi)，插混車型都會成為市場中不可忽視的品類，并對上游電池行業(yè)持續(xù)造成影響。

從電池廠的出貨量來看，蜂巢能源今年1-8月動(dòng)力電池配套的車型中，插混車型比例已經(jīng)遠(yuǎn)大于純電車型，即使插混車型單車帶電量更少，插混車型的裝機(jī)電量與純電動(dòng)車裝機(jī)電量的比值也達(dá)到了6:4。

這一現(xiàn)象對動(dòng)力電池行業(yè)更深層次的影響在于，插混車型和純電動(dòng)車對電池的需求不同。了解電池行業(yè)的朋友可能知道，動(dòng)力電池可以大致分為能量型電池和功率型電池，前者側(cè)重電池的能量密度，而后者關(guān)注電池的峰值放電倍率。

純電動(dòng)車完全依賴電池供電，電流輸出相對穩(wěn)定，因此采用能量型電池來提升總的續(xù)航里程；而插混車型同時(shí)依靠電池和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，用到電池的工況有很大一部分是需要大功率輸出的急加速、上坡等場景，因此要求電池具備更高的放電倍率。

以蜂巢能源今年4月推出的L400短刀電池為例，該電池脈沖放電倍率超過15C，已經(jīng)屬于超高倍率的范疇，普通的動(dòng)力電池倍率通常只有3-10C。

而電池放電倍率的提升遠(yuǎn)沒有看上去那么簡單，微觀層面的晶格排布、導(dǎo)電劑的使用都會影響電池充放電的性能。也正因?yàn)槿绱?，行業(yè)內(nèi)目前只有寧德時(shí)代和蜂巢能源擁有相對較全的PHEV電池產(chǎn)品線。

在今年插混市場爆發(fā)，且整車廠普遍提拔二供的情況下，蜂巢能源成了市場上為數(shù)不多的選項(xiàng)。

蜂巢能源董事長楊紅新表示：“目前PHEV電池呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的局面，這種局面至少將持續(xù)到明年上半年?！苯刂聊壳?，依靠L400短刀電池，蜂巢能源目前已經(jīng)拿下了理想L7、吉利銀河L7/L6、東風(fēng)嵐圖追光/夢想家、哈弗猛龍/梟龍等眾多車型的合作。

不過在蜂巢的產(chǎn)品規(guī)劃中，PHEV電池只是其中一個(gè)支點(diǎn)。正如上文所言，當(dāng)前新能源市場的趨勢是短期插混，長期純電，在不少整車廠的規(guī)劃中，也能看到長期看好純電的趨勢。

因此對高性能能量型電池的研發(fā)依然是蜂巢的核心工作，比如在今年流行的磷酸鐵鋰超充方面，蜂巢能源向我們透露：“相關(guān)產(chǎn)品正在開發(fā)，目前已完成對電解液、正負(fù)極蓋板、過流、冷卻等核心技術(shù)的驗(yàn)證?！?/p>

又比如在熱門的4680大圓柱電池領(lǐng)域，蜂巢能源目前提出了支持高能量密度的納米網(wǎng)硅負(fù)極技術(shù)，核心是攻克了硅負(fù)極充放電過程中的高膨脹率問題，搭載納米網(wǎng)硅負(fù)極的動(dòng)力電池能量密度將超過300Wh/kg，蜂巢內(nèi)部已經(jīng)規(guī)劃了2025年5GWh的量產(chǎn)項(xiàng)目。

充足的技術(shù)儲備讓蜂巢具備了應(yīng)對行業(yè)周期變化的能力，當(dāng)動(dòng)力電池這一輪洗牌結(jié)束，產(chǎn)業(yè)過剩產(chǎn)能出清，同時(shí)手握技術(shù)、制造與市場三張牌的蜂巢能源有望進(jìn)入高速成長的周期。

參考資料：[1] 2023年9月動(dòng)力和儲能電池月度數(shù)據(jù)，中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟[2]「汽車人」動(dòng)力電池：產(chǎn)能過剩，競爭加劇，汽車人雜志[3] 2023年9月份全國乘用車市場分析，乘聯(lián)會