2021年以來,中國新能源汽車產銷增長接連打破歷史記錄,增長速度遠超預期。2020年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術路線2.0》、《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,將2025年的新能源汽車銷量占比定在20%,現(xiàn)在來看,這個占比確實是保守了。
新能源市場起來之后,擺在我們面前的問題也不容樂觀,疫情的影響以及國內部分原材料資源的缺乏,導致芯片短缺,芯片核心技術、生產能力不足,也為電機控制器的供應安全帶來隱患。中國的產業(yè)鏈能否安全穩(wěn)定的支撐起這個需求?其中所需要的供應鏈,能否跟得上,同時保證質和量?
動力電池原材料短缺、價格上漲
新能源車產業(yè)鏈逐漸成熟,受益于新能源汽車的持續(xù)增長,動力電池行業(yè)的確定性再次加強。作為新能源汽車的“心臟”,動力電池占整車成本的30%至40%,在動力電池領域的激烈競爭中,誰率先突破技術瓶頸,誰將搶占下半場的制高點。
好在中國新能源汽車的先發(fā)優(yōu)勢,為中國電池企業(yè)的發(fā)展贏得了寶貴的時間。從規(guī)模上看,中國動力電池的產能布局全球領先,遠超日韓歐美國家。中國產能占據全球一半以上,規(guī)模優(yōu)勢明顯。
但是上游原材料價格不斷上漲,疊加“雙碳”要求,無論是動力電池廠商還是整車企業(yè)均在承壓。雖然存在壓力,但依然阻止不了我國動力電池裝車量上漲。
根據中國汽車動力電池產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的最新數據顯示,9月我國動力電池裝車量為15.7GWh,同比上升138.6%。今年1-9月,我國動力電池裝車量累計92.0GWh,同比累計上升169.1%。其中三元電池裝車量累計47.1GWh,占總裝車量51.2%,同比累計上升99.5%;磷酸鐵鋰電池裝車量累計44.8GWh,占總裝車量48.7%,同比累計上升332.0%。
數據上看呈現(xiàn)出大幅增長的趨勢,也正是因為動力電池裝車量快速增長,成為帶動原材料需求上漲的因素之一。從去年下半年起,在中國下游景氣度提升、美國通脹預期增加等多因素影響下,電池原材料包括磷酸鐵鋰、三元、電解液等都出現(xiàn)不同程度的價格上漲。PVDF(聚偏氟乙烯)等輔材,目前價格較年初上漲均已達到或超過一倍以上。此外,PVDF(聚偏氟乙烯)等輔材,目前價格較年初上漲均已達到或超過一倍以上。再加上疫情的影響下,市場生產和需求出現(xiàn)了不正常的波動,目前產業(yè)鏈供應短缺正在影響著整個汽車產業(yè)。
眾所周知,我國是電池原材料資源相對貧乏的國家。碳酸鋰品位相對較差,開采難度大;鈷和鎳資源相對缺乏,嚴重依賴進口。2019年,國內利用自身鋰資源加工的基礎鋰鹽近6.5萬噸,其余基本依賴進口。2020年原料自供率僅32%,而世界級鋰資源主要集中在南美洲和澳大利亞。
那么,原材料價格上漲有多嚴重呢?今年七月份的時候,鋰輝石精礦價格創(chuàng)下歷史新高,Pilbara在首次鋰精礦拍賣,競價從700美元/噸飆到1250美元/噸;第二次拍賣的時候,更是拍出2240了美元/噸的天價,遠超市場預期。
電池材料的暴漲導致下游不少中小電池企業(yè)遭遇成本上的上升,與此同時,車企將主要訂單聚集在頭部電池廠商中,導致本就不堪成本重負的中小電池廠商無法通過規(guī)模化降低成本,而頭部電池廠商一時又無法消化所有訂單,導致電池供應不上。
市場研究公司SNE Research預測,到2023年,新能源車的動力電池需求預計將達到406GWh,供應預計為335GWh,缺口約為18%;到2025年,供應缺口將達到40%左右。巨大的市場缺口,吸引動力電池企業(yè)以及新能源汽車企業(yè)積極擴充產能,爭奪更多的市場份額。毋庸置疑,動力電池將是未來五年具備高增長、高景氣的核心賽道。
中國電池車企如何應對?
面對原材料價格的瘋狂上漲,如何保障相關原材料供應充足和價格穩(wěn)定,將是決定中國新能源汽車產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展,能源轉型順利推進的關鍵。當然,中國電池企業(yè)肯定不會坐以待斃。
比如說寧德時代,作為國內電池車企的一哥,今年10月份宜昌市政府和宜昌高新區(qū)管委會及宜化集團,簽訂了在宜投資約320億建設電池材料產業(yè)園的合作協(xié)議。項目主要建設具備廢舊電池材料回收、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰及三元正極材料、磷酸等集約化、規(guī)模化的生產基地,整合“磷礦—原料—前驅體—正極材料—電池回收”等多環(huán)節(jié)業(yè)務。
除此之外,寧德時代還與國家能源集團、中鋁集團、中國華電等展開緊密合作。在各環(huán)節(jié),寧德時代普遍具有多個供應商選擇,不對任何單一供應商過度依賴,通過多樣化策略提高寧德時代議價能力和抗風險能力。
無獨有偶,國內另一大電池車企國軒高科也在極力推動供應鏈企業(yè)配合自身的產能擴張部署上游材料。今年8月,國軒高科也與宜春市政府達成合作,其將在宜豐、奉新兩地投資建設碳酸鋰項目,項目達產后,預計年產碳酸鋰10萬噸,并將于今年內投產。同時,國軒高科還與江特電機達成合作,江特電機將每月向國軒高科供應約500噸電池級碳酸鋰。今年7月,國軒高科還宣布其全資子公司將在安徽合肥廬江高新區(qū)建設年產20萬噸高端正極材料生產基地,計劃今年10月開工,2025年投產。
作為最早涉足上游布局的國內電池企業(yè),國軒高科先后布局了前驅體、正極、負極、銅箔、隔膜、電解液等上游原材料及電池循環(huán)回收,形成較為完整的四大材料及電池循環(huán)生態(tài)體系,并逐步建立“材料端-電池端-產品端”的全產業(yè)鏈的垂直布局。
2021年上半年,國軒高科實現(xiàn)營收35.5億元,同比上升46.63%,歸母凈利潤4817萬元,同比上升33.3%。業(yè)績穩(wěn)健增長的同時,國軒高科上半年最為搶眼是其重點加大了在鋰礦、正負極、回收等產業(yè)鏈的投入布局,前瞻性進行戰(zhàn)略供應鏈的卡位部署。
此外,中航鋰電與大族激光達成合作,這是繼6月與盛屯、天賜、恩捷等來自上游礦場、材料和設備等領域的16家龍頭企業(yè)簽署合作協(xié)議后,中航鋰電的又一新動作。而億緯鋰能則與銅陵華創(chuàng)成立了合資公司,后者將向億緯鋰能提供鋰電銅箔。比亞迪分別與多氟多(六氟磷酸鋰行業(yè)龍頭)以及天際股份兩家原材料企業(yè)簽訂了供貨協(xié)議,前者合同金額為27.46億元、后者為48.03億元,訂單總額達到了75.49億元。
至此,國內多家動力電池企業(yè)紛紛在原材料上布局,以保證電池原材料端的成本穩(wěn)定。
電機電控質量參差不齊
對比動力電池,電機電控在業(yè)內的關注度相對較低,這是因為電池還是電動汽車上最容易壞的零部件,電機電控則相對好些。
就整個行業(yè)來說,中國的電機電控還是停留在滿足基本需求的程度,質量也是參差不齊。主要是因為許多企業(yè)是看好新能源汽車產業(yè)發(fā)展前景,做電機電控是為了占位,并未深入考慮如何做好產品,這就導致了企業(yè)間競爭不靠技術和質量,而主要采用價格戰(zhàn),導致行業(yè)內企業(yè)很難做大做強,目前不少電機和電力電子的企業(yè)都是賠錢買賣。
中國做不出優(yōu)秀的電機電控,主要原因一方面是技術,哪一方面就是原材料太依賴進口。包括軸承、硅鋼片、控制器中功率芯片、稀土、永磁體等。
高速軸承 硅鋼片開發(fā)落后
雖然中國是無可置疑的超級軸承大國。早在2014年,中國軸承產量已經達到196億套,居于世界第三位。但是,中國的軸承和其他機械產品一樣,在尖端產品、可靠性、壽命等方面,與西方發(fā)達國家有著相當大的差距。以高速軸承來說,國內主機廠生產的動車組所用的軸箱,軸承品牌都來自歐洲、日本,中國自己生產的真空脫氣軸承鋼,無論質量穩(wěn)定性還是疲勞壽命,都與國外高品質真空脫氣鋼存在一定差距。
中國的軸承行業(yè)和很多工業(yè)部門一樣,產能龐大、技術水平中等,少數核心領域突破了西方封鎖,高速軸承依然不滿足行業(yè)發(fā)展要求,國產品牌中基本做不出12000轉以上的電機軸承。大型的車企和電機供應商,基本都會采用進口軸承,主要采購子三大軸承企業(yè)SKF、舍弗勒,以及NSK。
此外,中國的硅鋼片雖然能夠自給自足,但是高強度高性能硅鋼片也相對落后,距離日本和法國還有一定差距。
制造設備、控制器中功率芯片過于依賴進口
在測試裝備、動態(tài)臺架等方面,中國仍然沒有過硬產品。1萬轉以內動態(tài)測功機做得也不夠好,尤其2萬轉以上的測試裝備,只能全部依靠進口。在制造設備方面,無論是扁線下線還是圓線下線設備,做得好的主要集中在日本、美國、德國、意大利等的企業(yè)。
在電機控制方面,最大的問題就在于芯片的缺乏。近年來國產的功率芯片IGBT有些進步,但高端產品暫時還用不了,由于IGBT模塊集成度高,存在較高的進入壁壘,目前全球IGBT市場主要被歐洲和日本企業(yè)壟斷,IGBT國產化率不足10%。
而控制芯片,尤其是車規(guī)級主控芯片(MCU)領域,英飛凌、瑞薩、恩智浦、ST為頭部企業(yè),均具有覆蓋不同應用和功能的完整MCU產品線,近年加快了并購步伐,市場進一步集中,CR5占據全球約80%的市場份額。國內份額與國外企業(yè)差距較大,市占率基本為0。
耐電暈漆包線絕緣用原材料缺乏、軟件平臺沒有自主產
耐電暈的漆包線和繞包線以及耐電暈漆包線漆,是近幾年來機電行業(yè)和電磁線行業(yè)十分關注的一個熱點。因為電機經常壞的原因除了軸承以外,就是絕緣系統(tǒng),但是耐電暈絕緣材料是絕緣系統(tǒng)的重要組成部分,而耐電暈絕緣的原材料基本在歐美國家,這導致了如果電機電控中絕緣系統(tǒng)出現(xiàn)問題,這方面的原材料就非常依賴進口。例如,漆包線表面包覆的耐電暈絕緣漆膜的原材料主要來自國外,尤以美國杜邦為主。
此外,軟件平臺包括電機的設計和控制器的仿真軟件以及芯片操作系統(tǒng)軟件,中國都需要依賴國外,國外在這一方面的技術是永遠領先國內的。
豐富的稀土資源和永磁體市占率
當然,中國在其他方面也有一定的優(yōu)勢,比如稀土永磁體市場占有率。中國是世界稀土資源儲量大國,不但儲量豐富,且還具有礦種和稀土元素齊全、稀土品位高及礦點分布合理等優(yōu)勢, 為電機工業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。隨著原材料持續(xù)漲價,稀土成本占比有所提升,占比趨近30%。
目前,中國現(xiàn)在已經成為世界上最大的稀土資源生產國、應用國和出口國。豐富稀土資源,使得中國的永磁體產業(yè)領先全球,數據顯示,中國永磁體占據全球市場85%左右的份額。同時,中國還在研發(fā)新的稀土過渡金屬系和稀土鐵氮系永磁合金材料技術,有可能已經成為我們新一代中國稀土永磁合金。
伴隨著中國稀土永磁體的快速發(fā)展,全球稀土永磁產業(yè)保持快速增長態(tài)勢,中國公司在稀土永磁領域的長時間深耕,也積累了豐富的經驗,擁有強大的技術優(yōu)勢。
總結
中國有著全球最大的新能源汽車產業(yè)鏈,目前能做到初步的自主供已實屬不易,雖然在很多方面依然依賴國外先進的技術,不過加大基礎科學和工程應用的研究,就有可能突破長時間積累起來的技術壁壘,促使新能源產業(yè)往更好的方向發(fā)展。
責任編輯: 李穎