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1000公里续航,10分钟快充!宁德时代的麒麟电池吊打特斯拉的4680?

2022-08-024603来源:

宁德时代(300750.SZ)的麒麟电池终于揭开面纱。

  宁德时代(300750.SZ)的麒麟电池终于揭开面纱。

  6月23日,宁德时代正式发布第三代CTP(Cell To Pack)技术,同时宣布这款名为“麒麟电池”的新产品将于明年量产上市。

  理想汽车(02015.HK)CEO李想在微博平台转发了麒麟电池发布的消息,同时评论称“明年见”。宁德时代官微随后转发了李想的此条微博,同时评论称:“麒麟有理想”。

  当天,宁德时代向界面新闻确认,理想汽车旗下的新能源车已确定将搭载麒麟电池。

  理想汽车则向界面新闻表示,该公司与宁德时代的合作以李想的言论为准,暂无其他信息可提供。宁德时代目前是理想汽车旗下车型ONE和L9的动力电池供应商。

  据宁德时代介绍,麒麟电池可将磷酸铁锂电池系统能量密度提升至160 Wh/kg,三元电池系统能量密度提升至255 Wh/kg,实现整车1000公里续航。三元电池和磷酸铁锂是锂电池两大主流技术路线,两者使用的正极材料不同。

  今年3月,宁德时代首席科学家吴凯曾在中国电动汽车百人会论坛上披露,该公司将推出第三代CTP技术,内部代号为麒麟电池。

  CTP即无模组动力电池包。其技术亮点是跳过模组,直接将电芯集成为电池包。由于取消了包裹在电芯外的模组外壳,因此电池包有更多空间排列电芯,整体能量密度得以增加,从而提高续航里程。同时电池包的零部件数量大幅减少,降低了制造成本和重量。

  在本月举行的动力电池行业高端对话上,吴凯曾透露,相比于将水冷板置于电池包底部的传统方壳电池,麒麟电池将水冷板放置在电池包中间,提升了电池的安全性、快充性能、使用寿命及能量密度。

  吴凯表示,在电池包中间加入水冷板后,相邻两块电芯的热传导得以降低,可以防止单块电芯热失控带来整块电池的连锁反应,从而提升电池安全性。同时,置于电池包中间的冷水板可以双面接触电芯,冷却面积增大,水冷效果更加明显,用以缓解充电过程中温度过高的问题。

  

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麒麟电池,图片来源:宁德时代


  吴凯解释称,水冷板放置在电池包中间的设计,可以节省减少电池包用于水冷、隔热和缓冲的空间,为麒麟电池增加更多储存电量的可能。

  宁德时代披露,麒麟电池的体积利用率达到72%,较第一代CTP高出17个百分点。

  2019年的法兰克福车展上,宁德时代首次发布公司的第一代CTP技术。同年9月宁德时代宣布,CTP电池包将搭载于北汽新能源EU5车型,这是该项技术发布后落地的首个乘用车项目。

  宁德时代此后将CTP技术更新至2.0版本,但并未公开披露新一代CTP技术的细节。宁德时代年报披露,基于磷酸铁锂的第二代CTP产品在2021年已实现大批量交付。

  高工锂电报道称,2021年以来,宁德时代CTP电池包相继成规模地导入特斯拉Model 3、Model Y、小鹏P7和蔚来ES6等车型。

  在宁德时代力推CTP的同时,包括比亚迪(002594.SZ)在内的厂商也推出了类似技术。2020年,比亚迪正式发布刀片电池。其为提升电池包空间利用率所采用的解决方案,正是直接将电芯集成为电池包的CTP技术。

  据高工锂电统计,去年国内销量前十的新能源汽车型中,选用CTP技术的Model Y、Model 3、秦Plus、汉EV四款车型,分列第2、第3、第5和第6位。上述四款车型的生产商分别为特斯拉和比亚迪。

  今年5月,宁德时代授权泰国国家石油公司(PTT)的全资子公司ArunPlus使用CTP技术,双方将向泰国电动汽车品牌Horizon Plus供应电池产品。

  根据宁德时代公布的规划,在发展CTP技术的同时,也将布局CTC(Cell to Chassis)技术,后者将电芯直接与汽车底盘集成,进一步省略了CTP技术中的电池包。

  去年9月,宁德时代公告称,计划合资设立苏州时代新安能源科技有限公司。这家合资公司专注于CTC一体化电动底盘等业务,宁德时代持股比例为54%。今年2月,宁德时代在上海开工建设一体化电动底盘研制项目。

  截至今日收盘,宁德时代股价涨幅5.91%,报收于536.97元,市值达1.25万亿元。

  2025年前产能预计670GWh

  宁德时代本次定增的募投项目为5个,总投资563.43亿元,拟使用募资450亿元。

  根据公告梳理,宁德时代上述募投项目将新增锂离子电池年产能约为135GWh,建设周期为24个月至48个月,总投资回收期(税后,含建设期)为6.16-7.01年。

  “部分募投项目已经开始建设了。”宁德时代工作人员6月23日告诉记者。

  但宁德时代此次再融资已经“缩水”。

  按照2021年8月披露的定增方案,宁德时代拟定增募资582亿元。之后在当年11月进行了调整,去掉93亿元的补充流动资金募资需求及31亿元锂离子电池扩建项目,并降低了一个项目的投入资金,总额从582亿元下调至450亿元。

  宁德时代堪称A股融资大户,2018年6月首发上市获得募资54.62亿元,2020年7月又通过定增再融资197亿元。

  通过资本“催肥”,宁德时代产能实现了跨越式增长。

  公开资料显示,宁德时代2018年锂离子电池产能约为31.5GWh,2020年为69.10GWh, 2021年达到了170.39GWh。

  “公司已建成投产的锂离子电池产线在完成产能爬坡并稳定运行后,设计年产能规模合计将达到260GWh到280GWh。”宁德时代在本次定增募集说明书(注册稿)中表示。

  此外,宁德时代还在宜春生产基地、贵州贵安新区生产基地、厦门生产基地、宜宾制造基地建设电池产能项目,投资金额合计655亿元,对应产能约为218GWh。

  由此,加上本次定增募投新增的135GWh产能,宁德时代未来锂离子电池产能将达到633 GWh。

  不过,宁德时代公告称,在2025年之前,公司电池产能预计达到670GWh以上。

  而据平安证券研报等测算,宁德时代到2025年底的产能规划将达到790GWh以上。

  这样的扩产规模需要庞大的资金投入,据宁德时代相关披露,每GWh产能实际投资需 3-5 亿元。

  “预计产能是根据行业和公司的发展情况做出的合理估计数据。”上述宁德时代工作人员表示。

  宁德时代认为,随着全球新能源车渗透率的大幅增长,未来几年动力电池出货量将迈入“TWh”时代。

  “公司2022年产能预计逐步释放,预计三元与磷酸铁锂出货量四六开,同时绝对量同比均有较大增长。”宁德时代董事长曾毓群等在此前接受调研时表示,“新能源产业目前处在发展早期阶段,小荷才露尖尖角,后面还有十倍以上的市场规模增长空间。”

  曾毓群等人给出的理由是,将来优质有效产能依然是稀缺的,但同时存在无效产能过剩问题,而宁德时代随着高性价比新产品陆续量产,相比于二线厂商的优势差距在不断加大。

  不过,尽管产能规模持续快速扩大,但宁德时代的毛利率却在不断下滑,2019年至2022年一季度,其综合毛利率分别为29.06%、27.76%、26.28%和14.48%。

  不断走低的毛利率水平,与上述“优势差距”不断加大的表述,不免让人有自相矛盾之感。

  开始输出技术“收学费”

  备受关注的450亿元再融资落地之后,宁德时代随即发布第三代CTP——麒麟电池。

  根据宁德时代提供给21世纪经济报道记者的资料,麒麟电池提高了电池包抗振动、冲击能力,释放了6%的能量空间,电芯控温时间缩短至原来的一半,支持5分钟快速热启动及10分钟快充。

  宁德时代称,麒麟电池系统集成度创全球新高,体积利用率突破72%,能量密度可达255Wh/kg,磷酸铁锂电池系统能量密度提升至160Wh/kg。在相同的化学体系、同等电池包尺寸下,麒麟电池包的电量,相比4680系统可以提升13%。

  而号称轻松实现整车1000公里续航、将于2023年量产上市的麒麟电池一经公布,理想汽车CEO李想立即在微博转发,并配文“明年见”。

  这被解读为理想汽车已经预定麒麟电池。

  对此,宁德时代相关人士在6月23日下午透露,还有其他知名汽车品牌预定麒麟电池。

  “我们认为麒麟电池作为主流产品具有极大的竞争力。” 宁德时代董事长曾毓群等在此前接受调研时表示。

  除了“实现了续航、快充、安全、寿命、效率以及低温性能的全面提升”的麒麟电池,宁德时代已经布局了钠离子电池、M3P等新技术产品。

  宁德时代宣称,已启动钠离子电池产业化布局,2023年将形成基本产业链。“第一代钠离子电池具备高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势”,能够实现15分钟快充80%。

  而对于无钴电池、全固态电池、无稀有金属电池等下一代电池和行业内的新兴技术,宁德时代也表示始终保持高度关注并开展技术布局。

  宁德时代的研发力量在业内堪称首屈一指。

  定期报告显示,截至2021年底,宁德时代研发技术人员高达10079名,拥有3772项境内专利及673项境外专利,正在申请的境内和境外专利合计5777项。

  2019年至2021年,宁德时代研发费用分别为29.92亿元、35.69亿元和76.91亿元。

  “我们与交大的合作研究非常深入,今年有将近200个研发项目启动合作。”宁德时代接受调研时透露。

  与此同时,宁德时代开启了技术输出的“收学费”模式。

  记者梳理宁德时代公开资料发现,迄今其已经与ATL、摩比斯、Arun Plus达成了CTP技术许可协议,其中跟ATL签订的许可协议,未来10年内每年可获取1.5亿美元技术授权收入。

  而对于目前的市场竞争态势,宁德时代表示,从市场占有率变化趋势来看,其综合竞争优势已经非常明显,“如果没有颠覆性的技术,是无法改变当前竞争格局的”。

  吊打4680电池?

  值得一提的是,上一项在电池领域引发关注的产品发布还是特斯拉的4680大圆柱电池。

  据了解,4680是特斯拉的第三代电芯产品,相比此前采用的2170电池,4680电池体积更大,单体能量相比一般电池提升6倍,功率输出提升6倍,成本降低14%,搭载该电池的整车续航可提高16%。不仅如此,4680电池还采用激光无极耳技术去掉了电池主要发热部件以减小内阻,电池的热稳定可控性更高。

  特斯拉CEO埃隆•马斯克曾直言,这种电池是技术上的“巨大突破”,将使他的公司生产售价2.5万美元的电动汽车成为可能。特斯拉预计4680电池在2022年底产能将达到100GWh左右。松下、LG新能源也相继投建产线,产能预计也将在2023年前后陆续释放。

  与4680电池相比,“麒麟电池”属于方形电池,采用无模组设计,是将成百上千个电芯直接布置于箱体,省去了多个电芯组装成模组的环节。相比于此前的电池包模式,CTP方案能将电池包的空间利用率提高15%~20%,电池组零部件数量减少40%,生产效率提高50%,也能有效降低电池成本。

  

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  同时,此次麒麟电池使用了电芯大面冷却技术,基于电芯变化,将水冷功能置于电芯之间,使换热面积扩大四倍。因此将电芯控温时间缩短至原来的一半,支持5分钟快速热启动及10分钟快充。

  有观点认为,麒麟电池能量密度、续航里程相比4680电池更高,对新能源汽车赛道将是一项重大突破。电池续航与安全,一直是制约电动汽车普及的关键,一旦持续了重大突破,新能源汽车的渗透力将继续提升。

  “在未来一段时间内,大圆柱电池有可能与方形电池共存。在目前技术条件下,两种电池都有各自适用的场景,有望共同成为主流,正如目前三元锂电池与磷酸铁锂电池共存一样。为用户减少焦虑的多种技术探索都是有价值的。” 华东汽车新材料技术研究院研究员林澍文在接受媒体采访时表示。

  招商证券分析师马宏图认为,目前动力电池技术处于“百花齐放”的阶段。除了全固态电池还需要若干年的努力才能实现商业化量产之外,从材料上看,高镍电池、无钴电池、无镍无钴电池、果冻电池等已经相继开始研发或发布;从外形上分类,比亚迪的刀片电池已经量产,大圆柱电池、麒麟电池也即将量产应用。多种技术路线的竞争,既可以相互激励,加速创新发展,也有利于实现市场层面的洗牌和淘汰,从而使真正优秀的产品脱颖而出。

  来源:细软知识产权综合界面新闻、21世纪经济报道、每日经济新闻


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