电池风云 电池能否成为未来产业链末端的大赢家

  • 来源:新潮电子
  • 关键字:电池,电子产品,生产
  • 发布时间:2015-09-30 14:22

  在电子产品已近红海的3C领域,随着终端产品利润的下滑,厂商对于新形态产品的开发热情降低,转而将目光投向了上游领域关键器件的改进与生产。而其中有一类器件,又因乘上了新能源汽车的东风而吸引了众多厂商与资本的青睐,甚至被视为未来两三年内最可能改变业界局势的关键。那就是—电池。

  特斯拉蓝图:超级电池工厂

  自从“汽车之城”底特律破产沉寂,特斯拉俨然已成为电动汽车的领军人物。然而它的引人注目之处绝不止发布新车而已,特斯拉的CEO埃隆.马斯克(Elon Musk)曾经在某次活动中搬来了一台白色的“大冰箱”,上面带着“TESLA”的字样。不过,它并不是只靠电动车“吃饭”的附属品,而是既可被挂在房间墙上,也可与电动车一起玩耍的家用储能电池。特斯拉与“电池”这个关键字绑定紧密由来已久,但这一次展现出关于“电池”的野心,却不仅仅意在汽车能源的更新换代、更可延展到整个生活能源的革新。

  早在2008年Tesla_Motors问世时,就使用了松下提供的NCA系列(镍钴铝体系)18650小电池,这种电池说起来也是大部分人的熟面孔,笔记本电脑和手机电池都是它的家族成员。

  特斯拉的数学魔术将7000块钴酸锂电池划分成块、层、片三个层级进行管理,69个18650电池并联成一块,9个电池块串联成一个层,而11层再串联成整个电池片。在这近7000个电池单元和每个电池层上都设有保险装置,一旦检测到电池的温度过高或电流过大,则立即断开输出。如果想要更大的动力输出,电池单元数量很有可能上万,因此在安全系数方面并未能让人完全放心,但其高效的续航和强劲的动力依然拥有强大的吸引力。

  关于特斯拉电池的重量级消息发生在去年—特斯拉与松下合作,开始修建超级电池工厂(Gigafactory)。这座位于美国内华达州的超级工厂总造价高达50亿美元,内华达州政府为此提供了13亿美元的税收减免。

  按照特斯拉的计划,到2020年,这家超级电池工厂每年生产的电池可供50万辆电动汽车使用。届时,单松下的电池产能就将相当于2013年全球电池工厂的产能总和。

  马斯克曾经演示过的产品名为“Powerwall”家用电池(一种中译称为“能量墙”)和Powerpack(“能量包”)。一旦此种家用电池形成规模生产,既可以放在家庭房间内,还能搁置在车库,与特斯拉汽车(以及更多加入这一技术体系的电动车)配合使用。

  从特斯拉的能源战略来看,走这一步棋也显现出它不拘泥于光伏电站、电动车等领域,而是要构建一个更为庞大的能源生态链。目前,移动设备和笔记本电脑同样面临着电池续航能力较弱的问题,这些设备使用的锂电池技术与特斯拉电动汽车所使用的技术类似。如何提升电池续航能力不仅仅是特斯拉面临的问题,惠普、微软以及其他电子设备制造商面临着同样的挑战。

  世界级的挑战:技术瓶颈涵待突破

  2009年,苹果重新设计了MacBook Pro,发布了一款新型电池,电量续航能力比前一型号电池高出40%。该电池供电时长达7小时,苹果营销总监Phil Schiller称之为“革命性”,的电池,果真如此吗?

  近二十多年来,科技飞速发展。计算机从电子管元件时代演变成今天的超大规模集成电路,往日笨拙巨大的计算机如今小到能装进我们的口袋中。一款新型智能手表的运算能力甚至强于阿波罗登月飞行器。但关于电池,很多研究人员表示他们已经遇到瓶颈,用户对电池续航能力的要求却越来越高。

  Envia Systems公司位于美国加州,专注研发高能电池。从1995年起历经十多年发展,在2007年才实现电池储能翻一倍。此后,电池储能增幅再没能超过30%。Envia公司表示,2021年前多数电池电量不会翻倍。怎么回事?

  电池是金属和化学材料的组合体。虽然采用化学材料使电池体积小了,但并不意味着更好。就好比喝一杯酒:你倒进去的酒少了,能喝到的自然也少了。如今,电池的发展主要依赖新材料,例如从镍电池发展成如今的锂电池,电池续航力得到显著提升。

  即便科学家们在电池设计的某个领域里取得了进步,但这可能会被该技术的其他层面所限制或否定,这也就是为什么电池技术的发展会如此缓慢。在电池技术本身获得任何实质性发展之前,我们只能通过提升软件和硬件节能性的方式来延长续航。

  最新消息证实,日本大型电池制造商杰士汤浅与博世、三菱商事成立的锂能源和电力(Lithium Energy and Power)合资公司正在开发车用新一代锂电池,计划将从2017年开始生产。目前,配备在纯电动车上的标准锂电池充电一次的行驶距离较短,仅为200公里左右。而据称上述三家企业正开发的新一代电池,将能使电动汽车的行驶距离延长至原来的2倍。在使行驶距离加倍的同时,还将实现小型化。

  电池产业在国内:供方市场会否阻碍产业升级?

  那么,国内的电池厂商反响如何呢?

  目前锂电池已经广泛应用于笔记本电脑、平板电脑、手机与移动电源等3C产品中,但发展势头最为强劲的还当属应用于新能源汽车领域的动力锂电池,锂电池领域投资兴起与新能源汽车的销售放量密切相关。

  目前绝大多数新能源汽车采用锂离子电池作为动力源,动力电池成本约为纯电动汽车成本的50%,随着新能源汽车不断在国内普及与推广,动力锂电池产业在新能源汽车的放量行情中获益良多。前两年锂电池行业整体处于市场培育期,虽然国家在2010年就颁布了新能源补贴政策,但是市场启动不像预期那么快,基本上是从2014年下半年才出现了明显的“感觉”。

  自今年上半年,新能源汽车的爆发带动了锂电池的供不应求,几乎所有锂电厂商都在满负荷生产。以成飞集成为例,“产能现在已经满足不了订单需求,8月初公司就通过了增加产能建设的决议,今年初也在原来厂里新增了生产线,预计在三、四季度会有陆续新增产能。”

  某业内人士表示,随着锂电池产业链迎来井喷,预计到2017年,锂离子电池产业规模将比2014年增长400%。

  资本市场对锂电池的关注也在持续升温。2015年来,国内已有17家上市公司大举投资锂电池项目,投资金额近500亿元。其中,整车制造商比亚迪在6月发布非公开发行预案,拟以57.40元/股的价格,发行股份募资150亿元,铁动力锂离子电池扩产项目总投资60.23亿元,这也是今年国内锂电池最大的一笔投资。

  前瞻产业研究院提供的数据显示,今年前7个月新能源汽车已累计生产9.89万辆,同比增长3倍。预计2015年我国电动汽车销量将达22万台,同比增长162%,动力锂电池需求约达12.5GWh,产值约合250亿,而动力锂电池实际产能或只达5GWh。我国动力锂电池产能远未满足当前新能源汽车发展需求,发展空间巨大。预计未来10年内,我国动力锂电池产业规模有望突破1600亿元。

  然而,我们依旧要正视中国市场的巨大隐患,那便是—需求仅能带来产业规模的急速提升,然而却并不能成为带动技术与产业升级的动力,此前钢铁行业已是前车之鉴。虽然此前已有有识之士提出了“超级锂电池”等计划,但是它们更多的仅是摆在能源企业老板们桌上的计划书,能够落地的并不多,中国能否成为真正的电池与能源大国,更需要在产业升级上投资,而非在单纯规模上进行补贴。

  最后:电池创造价值

  即使科学家对于电池技术以方式发展尚有争议,但丝毫不能否认的是电池产业自身推动产业前进的动力。值得一提的是,无论是科学家还是能源企业,每个人都在学习如何去开发与经营好这个未来前景无限的庞大市场。这个滋生于汽车、消费电子等产业末端的领域,或将以全新面目,成为比终端产品创造更多价值的“金鸡”。

……
关注读览天下微信, 100万篇深度好文, 等你来看……
阅读完整内容请先登录:
帐户:
密码: