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大湾区竞逐锂电池产业细分赛道 风口下抢抓技术进阶与标准引领
发布日期:2022-05-14 12:32   来源:未知   阅读:

  全球新能源汽车与消费电子的蓬勃发展,造就了锂电池产业的一路“高歌猛进”。作为全国汽车及电子信息产业重镇,粤港澳大湾区锂电池产业也进入了蓬勃发展期。

  根据市场公开数据,2020年广东新能源汽车产量实现同比增长27.6%,远超全国平均水平20.1个百分点,同时广东新能源汽车动力电池产能跃居全国第二。

  经过约20年发展,粤港澳大湾区业已形成完善的锂电池产业链,锂电池四大关键材料及锂电池产业环节均在国内市场占据重要地位。凭借巨大的市场优势,粤港澳大湾区在锂电池行业已孕育出了一批具备全国乃至全球竞争力的企业。

  目前在我国前十大动力电池企业之中,粤港澳大湾区就占据了4席——比亚迪、比克电池、亿纬锂能和鹏辉能源,4家企业2018年动力电池出货总量约占全国28.5%。

  不仅如此,粤港澳大湾区日趋丰满的锂电池产业生态中,还不断孕育出瞪羚企业。这些企业个头不大,但都精准选中了富有潜力的细分“赛道”,逐步在动力电池回收利用、换电及储能等领域飞快发展,成为粤港澳大湾区产业创新“快车”的重要乘客。

  当前,随着碳达峰、碳中和推进,万亿级储能市场爆发,动力电池回收利用、换电等也将迎来更大发展机遇。就广东而言,“智能电网和先进储能应用工程”已被列为该省培育新能源战略性新兴产业集群的重点工程,其中锂离子动力电池梯次利用、新型充换电技术和装备研发、储能系统集成及监控运维技术研发应用,明确作为技术攻关重点。

  风口之下,锂电池产业细分领域发展无疑将迎来扩容提速,为抢抓这一机遇,粤港澳大湾区瞪羚企业正纷纷加大研发投入、加快技术应用和探索模式创新,筹谋通过不断升级在差异化发展路径上巩固提升竞争优势,加快实现从“瞪羚”到“独角兽”的跨越发展。

  锂电池是我国核心基础工业的关键材料之一,对消费类电子、汽车、医疗器械与通讯产品等来说不可或缺,因此也成为我国重点发展产业、热门产业。

  从锂电池产业链来看,最先蓬勃发展的当属上游原材料和下游终端产品,前者主要包括正负极材料、电解液、隔离膜等,后者主要是消费电池、动力电池和储能电池。

  粤港澳大湾区锂电池产业正是从这两大领域发力,率先在锂电池产业主“赛道”上培育出一批龙头企业,成为全国锂电池产业发展最早、企业密度最高、最成熟的地区之一。

  据不完全统计,目前广东以1.64万家锂电池相关企业的数量高居全国第一。其中,粤港澳大湾区是主要集聚地,拥有比亚迪、ATL、亿纬锂能、欣旺达、德赛电池、比克电池、鹏辉能源、新宙邦、贝特瑞、珠海恩捷等一大批锂电池领域的头部企业。

  这背后的关键是,赶上了全球新能源汽车与消费电子发展的高峰期。以新能源汽车为例,近年销量屡创新高,诸多科技公司跨界造车,使得锂电池需求猛增。一组公开数据显示,我国锂电池出货量从2016年的64GWh增长至2020年的138GWh。今年上半年,我国新能源汽车动力电池产量同比增长217.5%,装车量累计同比增长200.3%。

  珠海中力新能源科技有限公司(下称“中力新能源科技”)常务副总经理郭文辉见证了粤港澳大湾区锂电池产业的发展。他在履职中力新能源科技之前,一直在母公司光华科技任职,从事新能源材料和退役动力电池梯次利用及再生利用相关的供应链管理工作。

  郭文辉发现,锂作为一种不可再生资源,储量越来越少,提取成本越来越高,上游原材料价格看涨;同时,按动力电池4-6年使用寿命算,一场电池退役高峰很快将到来。

  “但其实,我们可以进行回收及梯次利用。”郭文辉说,例如将不再适合汽车的锂电池回收,用在对电量要求不高的场景,还可对材料拆解提纯,达标后再用回锂电池行业。

  事实上,这一细分产业的市场规模高达百亿级。业界分析,到2025年我国动力电池累计退役量约达78万吨,动力电池回收市场规模有望超过200亿元。对此,中力新能源科技一举在全国布局了13个回收网点,2020年回收退役电池超过2900吨。

  在锂电池细分产业“淘金”的还有深圳易马达科技有限公司(下称“易马达”)。该企业的创始人兼CEO黄嘉曦在锂电池、充电宝行业有过成功创业经历。2015年,黄嘉曦突然发现了一个全新且潜力巨大的新方向——两轮电动车换电服务市场。

  “两轮电动车的痛点是,传统模式充电需4-6小时。”易马达高级副总裁徐崇延表示,而易马达推出的两轮车换电服务,仅需几秒即可完成,这能极大提高外卖骑手配送效率。

  徐崇延认为,这是一片“蓝海”。据其估算,如果按照每天有1亿次充电,每次充电收费2-3元计,全国市场规模约有700亿-1000亿元。2015年,易马达创立于深圳,并在2017年12月发布了易马达e换电产品品牌,并推出集超级电池、智能换电柜、能源管理系统、APP及大数据平台为一体的绿色智慧能源网络平台。

  到2020年,换电站作为“新基建”被首次写入政府工作报告。紧跟趋势,易马达迅速扩大全国布局,目前已覆盖60多个城市,日换电单量超60万颗,占全国市场30%。

  风口之下,锂电池产业机遇不断涌现。今年7月出台的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出,到2025年我国新型储能要从商业化初期向规模化发展转变,装机规模要实现30GW以上。消息一出,储能产业备受热捧。GGII统计显示,2020年我国锂电池储能装机累计规模仅2.9GW,预计到2025年其市场空间将达到两千亿元左右。

  2016年香港大学博士毕业的林俊豪,进入珠海深圳清华大学研究院创新中心的智能电网实验室,从事能量路由、能源互联网技术的研究。2018年,峰谷价差套利模式获得国家发改委认可,用户侧储能迎来重大市场机遇。随即,林俊豪毫不犹豫地联合起研究所的几名同事,创办了珠海吉瓦科技有限公司(下称“吉瓦科技”)。

  吉瓦科技的第一个项目是深圳比克动力电池与南方电网综合能源服务公司合作建成的梯次电池储能项目。借此,该企业的储能系统核心控制装置一举获得了行业认可。

  “未来,新能源发电站要强制配套一定比例的储能设施,我估算,未来4年新增市场容量将达1000亿元。”吉瓦科技创始人、技术总监林俊豪说,今年以来,该企业已经做了三个发电侧储能项目。

  “易马达成长为行业头部企业,一个很重要的原因就是创立在了粤港澳大湾区。”徐崇延介绍,一家公司要成长为瞪羚企业,离不开研发、制造与资本三种能力。以研发为例,深圳是全国乃至全球创新中心,广深港澳科技创新走廊提供了强大研发能力,“易马达能在大湾区便捷找到从电芯、电池到pack(电池包)等全链条的研发机构、合作企业”。

  对瞪羚企业而言,持续不断的研发投入是根本动力。从易马达来看,该企业近三年的研发投入占公司总营收约15%,拥有150名研发人员,并持续引进高层次人才。调研中,多家受访瞪羚企业的研发投入均超过了10%,显示创新已成共识。

  同时,粤港澳大湾区还具有完备的制造链,这对瞪羚企业迅速响应市场作用巨大。仍以易马达为例,作为一家硬件+软件创新型企业,需要整个锂电池供应链进行配套,而在粤港澳大湾区,该企业可在几公里半径内找到全部电池制造链条作支撑。

  当然,资本链也极关键。粤港澳大湾区内拥有深交所、港交所,以及广州、深圳等金融服务能力强大的中心城市,创投资本集聚效应明显,涵盖了从创业到上市的全部环节。

  徐崇延说,获得融资后,易马达的换电站从2019年初的2000个左右迅速扩至2020年底的1万个,全国布局明显加快,业务营收自2018年以来每年都翻倍增长。

  这在激烈的竞争中几乎关系“生死”。“大型换电企业通过科技积累、资本加持,能快速升级迭代,未来第二梯队企业有一部分面临逐步退出市场,只有少数能迈向第一梯队。”徐崇延表示,这充分表明了资本对瞪羚企业跨越“死亡谷”的重要性。

  以中力新能源科技推出的项目为例,无需更换电池,通过电池管理系统便可提升旧电池组放电容量和电压致性,延长车辆使用寿命50%-100%,提升续航里程50%-200%。

  “每台锂电池车的电池成本占整车总成本40%-60%,换电池成本非常高,多数车企或运营商也无法承担。”郭文辉说,该企业的系统正好能破解上述问题。

  这恰巧完美适配锂电池公交车运营商所需。很快,中力新能源科技与佛山顺德区一家锂电池公交车运营商达成了合作,为其提供动力电池深度管理解决方案。

  “目前已有超过1000台车装上了我们的系统,大部分车重回运营线路。”郭文辉认为,粤港澳大湾区丰富的产业协同生态为商业模式创新提供了宝贵契机。

  这并非孤例。作为储能项目控制装置供应商,吉瓦科技通过与粤港澳大湾区的上下游企业开展订单联动或产品集成,从而获得更多参与大型储能项目竞标的机会。例如,吉瓦科技的一些项目会使用广州鹏辉能源的电池,后者的项目则可以用吉瓦科技的控制系统,两家公司的电池数据也会在一定程度共享。同时,吉瓦科技还与同在珠海的瓦特电力一起参与了不少集成项目。“打包后的储能产品更具市场竞争力了,这是一种共生状态。”

  当前,碳中和、碳达峰正为新能源产业注入新的发展动力。粤港澳大湾区应当如何把握机遇,特别是已在锂电池产业细分领域小有所成的诸多瞪羚企业,如何加快奔跑?

  全国新能源消纳监测预警中心的数据显示,2020年全国弃风电量166.1亿千瓦时,全国弃光电量为52.6亿千瓦时。另一方面,包括广东在内的诸多省份,“电荒”却仍不时袭来。今年上半年,广东省全社会用电量达3643亿千瓦时,用电总量位居全国第一,同比增长22.89%,两年平均增速为9.7%。广东电网负荷屡创历史新高。

  这意味着,能源供给保障和精细管理均需进一步优化。对此,广东明确将发展智能电网和先进储能应用工程,实施大湾区智能电网重点工程和示范项目,推进人工智能与电力领域深度融合,提高全省电网侧、用电侧的智能化水平。推进电源侧火电联合储能和“可再生能源+储能”发电系统建设,鼓励用户侧储能电站和智慧楼宇建设等。

  这也为企业技术进阶提供了指引。例如,易马达探索大数据全链路的智能化电池管理,“每颗电池都内置自主研发的BMS,通过大数据对电池、电柜进行全生命周期追踪和预判性管理,统一将电池回收、检测、梯次利用,能有效降低能源浪费和电池损坏。”徐崇延说。

  他介绍,换电模式基本是在电网波谷充电、波峰放电,对企业自身节省用电成本和缓解电网压力可起很大作用,未来不仅依托城市电网,还可依托光伏等新能源进行补给。

  “储能一定是未来趋势。”郭文辉认为,当前大湾区能源使用主要还是以石油、煤炭为主,未来要转变为以核能、风电、太阳能等为支撑,需要一个安全可靠的储能装置。

  对此,中力新能源科技正探索在保证绝对安全的基础上将退役动力电池用于储能。郭文辉表示,该储能系统内嵌了高精度电池状态估计和控制算法的电池管理系统,能够有效保障电池寿命、性能和可靠性。“这背后是一套成熟的大数据、人工智能模型。”

  瞄准这一“蓝海”的企业并不少。启信宝数据显示,截至8月11日,我国经营范围中含有储能的非小微企业共有3857家,其中广东共766家,企业数量排名全国第一。

  “目前虽然储能的商业化较初期,但技术上已有一定成熟度,可以大规模商业化。”林俊豪说,未来储能项目故障率和储能系统成本也将在发展中不断下降,与3年前每千瓦时系统造价3000元左右相比,当前不少项目的报价已低至1100元,降低了约1/3。

  需要指出的是,调研中不少受访企业指出,当前锂电池细分产业存在着标准未统一、未建立的问题,大湾区企业若要引来行业发展,有必要推动相关标准加速制定完善。

  郭文辉表示,当前动力电池回收存在电池标准不统一的问题。不同汽车厂家的不同车型在动力电池结构上的差异较大,模组、电芯封装、电压、容量、外形、接口等都不一样,为企业进行电池再利用判断造成了障碍,同时也增加了电池回收成本和不确定。

  “尽管国家正加快推进电池标准统一,但需要整车厂、电池厂及政府部门和其他相关方通力协作,否则短时间内很难实现完全统一。”郭文辉认为,大湾区可率先探索。

  易马达也一直致力于推进行业标准制定,并已参与了多个标准编制,包括参与编写《电动自行车充换电柜技术规范》,并成为第一批通过认证的换电设备企业。

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