2022年中國新能源汽車動力電池PACK行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析
產(chǎn)業(yè)鏈:是連接上游電芯生產(chǎn)與下游整車運用的核心環(huán)節(jié)
動力電池模組/PACK是將電池電芯、電池連接片、BMS(電池管理系統(tǒng))、線束、電池輔料、電池包外殼等按一定的PACK工藝流程組裝成相關(guān)的PACK模組和電池包的過程,是連接上游電芯生產(chǎn)與下游整車運用的核心環(huán)節(jié)。
發(fā)展背景:新能源汽車發(fā)展迅猛,動力電池進入新高速擴張周期
在政策及市場驅(qū)動下,我國新能源汽車在近兩年迅猛發(fā)展,2022年上半年中國新能源汽車產(chǎn)銷量分別為266.1萬輛、260.0萬輛,同比增長118.2%、115.0%,滲透率達21.6%;在新能源汽車發(fā)展熱情高漲下,動力電池裝機量也大幅擴張,2022年上半年裝機量為110.1GWh,同比增長109.8%。動力電池進入新高速擴張周期,PACK端大幅受益。
行業(yè)現(xiàn)狀:電池PACK單位成本不斷下降,技術(shù)由傳統(tǒng)MTP技術(shù)向CTP、CTC技術(shù)發(fā)展
在新能源汽車火爆發(fā)展之下,動力電池需求大幅提升,帶動整個鋰電模組及PACK設(shè)備需求增長。2021年中國鋰電模組及PACK設(shè)備市場規(guī)模達到80億元,同比增長1.1倍。未來隨著新能源汽車的進一步滲透,我國鋰電模組及PACK設(shè)備市場規(guī)模將進一步擴大,預(yù)計到2025年將達200億元。
企業(yè)格局:車企及動力電池企業(yè)不斷擠壓第三方PACK公司生存空間
PACK行業(yè)參與公司主要有以比亞迪、特斯拉為代表的整車制造廠,以寧德時代為代表的鋰電池專業(yè)供應(yīng)商,以華霆動力為代表的第三方PACK公司。動力電池及車企為了保障產(chǎn)業(yè)鏈的供給穩(wěn)定及降低生產(chǎn)成本,紛紛通過投資或自建PACK工廠的方式成功切入到PACK領(lǐng)域,獨立第三方PACK企業(yè)份額不斷被擠壓,面臨較大被市場淘汰的風(fēng)險。
關(guān)鍵詞:新能源汽車動力電池PACK產(chǎn)業(yè)鏈、新能源汽車動力電池PACK行業(yè)現(xiàn)狀、新能源汽車動力電池PACK企業(yè)格局、新能源汽車動力電池PACK發(fā)展趨勢
一、產(chǎn)業(yè)鏈:是連接上游電芯生產(chǎn)與下游整車運用的核心環(huán)節(jié)
動力電池模組/PACK是將電池電芯、電池連接片、BMS(電池管理系統(tǒng))、線束、電池輔料、電池包外殼等按一定的PACK工藝流程組裝成相關(guān)的PACK模組和電池包的過程,是連接上游電芯生產(chǎn)與下游整車運用的核心環(huán)節(jié)。電芯廠制備單體電芯后,PACK廠商通過單體電芯測試與挑選、單體電芯通過串并聯(lián)焊接成電芯模組、電芯模組集成與封裝、安裝電池管理系統(tǒng)(BMS)、充放電循環(huán)測試、產(chǎn)成品封裝入庫,最終得到動力電池系統(tǒng)。
模組和PACK生產(chǎn)線的質(zhì)量決定了電芯在最終成型的電池包中的工作效率,是動力電池后段生產(chǎn)環(huán)節(jié)中非常關(guān)鍵的部分。電池PACK注重電池的個性化、集成化,根據(jù)不同應(yīng)用場景,對于熱管理、空間尺寸、結(jié)構(gòu)強度等進行開發(fā)設(shè)計,以提升電池和終端的匹配性和應(yīng)用性。
二、發(fā)展背景:新能源汽車發(fā)展迅猛,動力電池進入新高速擴張周期
在政策及市場驅(qū)動下,我國新能源汽車在近兩年迅猛發(fā)展,2021年中國新能源汽車產(chǎn)銷量同比增長159.5%、157.5%,2022年上半年中國新能源汽車產(chǎn)銷量分別為266.1萬輛、260.0萬輛,同比增長118.2%、115.0%,滲透率達21.6%;在新能源汽車發(fā)展熱情高漲下,動力電池裝機量也大幅擴張,2021年裝機量為154.5GWh,2022年上半年裝機量為110.1GWh,同比增長109.8%。動力電池進入新高速擴張周期,PACK端大幅受益。
從動力電池裝機量分布來看,三元電池與磷酸鐵鋰電池為主流方案,其中磷酸鐵鋰電池憑借價格優(yōu)勢市場占比不斷提升,2022年上半年裝機量占比達58.5%,較2021年全年提升了6.8個百分點。在磷酸鐵鋰電池成本中,PACK工藝占比約為8%,在三元電池中,占比約為9.5%。
三、行業(yè)現(xiàn)狀:電池PACK單位成本不斷下降,技術(shù)由傳統(tǒng)MTP技術(shù)向CTP、CTC技術(shù)發(fā)展
1、動力電池需求大幅提升,帶動整個鋰電模組及PACK設(shè)備需求增長
在新能源汽車火爆發(fā)展之下,動力電池需求大幅提升,帶動整個鋰電模組及PACK設(shè)備需求增長。2021年中國鋰電模組及PACK設(shè)備市場規(guī)模達到80億元,同比增長1.1倍。未來隨著新能源汽車的進一步滲透,我國鋰電模組及PACK設(shè)備市場規(guī)模將進一步擴大,預(yù)計到2025年將達200億元。
生產(chǎn)成本一直是車企關(guān)注的重點,尤其是近年隨著疫情的反復(fù)及俄烏沖突的爆發(fā),大宗商品價格持續(xù)上漲,導(dǎo)致車企生產(chǎn)成本不斷增長,車企生產(chǎn)端承壓加劇,疊加補貼政策的逐步退坡,降本成為企業(yè)發(fā)展的迫切需求。電池系統(tǒng)作為電動汽車最核心的部分,成本也是最大部分,約占整車成本的40%-50%,也因此電池系統(tǒng)的成本一直是關(guān)注的焦點。PACK作為產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)之一,成本也在不斷下降,根據(jù)高盛數(shù)據(jù):2021年電池PACK單位成本為129美元/千瓦時,較2013年降幅超70%,2022年受國際環(huán)境不確定性因素增多等影響,PACK單位成本或?qū)⒂谢厣?,但整體下降走勢不變,預(yù)計到2025年下降至105美元/千瓦時。
2、模組與PACK技術(shù)由傳統(tǒng)MTP技術(shù)向CTP、CTC技術(shù)發(fā)展
方形、圓柱、軟包是主流的動力電池三大封裝方式,三種封裝形式的電池各有優(yōu)劣。圓柱單體能量密度較低,模組需要電芯較多,重量較高,突出特點是一致性好、生產(chǎn)效率高和成本低,代表車型有TeslaModel3等;方形電池是國內(nèi)的主流封裝形式,能量密度較高,突出特點是成組效率為三種形式中最高,但一致性低,代表車型有亞迪漢、秦系列等;軟包電池的性能最好,但其在國內(nèi)應(yīng)用較少,主要因一致性低、鋁塑膜依賴進口、成本高,代表車型有通用VELITE6、等。
在汽車續(xù)航里程要求不斷提升之下,模組與PACK技術(shù)由傳統(tǒng)MTP技術(shù)向CTP、CTC技術(shù)發(fā)展,MTP技術(shù)包括模組控制、電芯、導(dǎo)電連接件、絕緣板、塑料框架、采樣PCBA、冷板、壓板和緊固件等。而CTP技術(shù)是將電芯直接集成到電池包內(nèi),省去了中間模組環(huán)節(jié);CTC技術(shù)則是省去了從電芯到模組,再到電池包的兩個步驟,直接將電芯安裝在車輛平臺上。CTP技術(shù)、CTC技術(shù)與傳統(tǒng)MTP技術(shù)相比,提升了體積利用率與電池電量,減少了所需零件數(shù)量,與此同時技術(shù)要求也更高。2022年以來,已有多家企業(yè)發(fā)布了CTP、CTC技術(shù),4月25日,零跑官宣國內(nèi)可量產(chǎn)CTC電池底盤一體化技術(shù);5月20日,比亞迪發(fā)布CTB電池車身一體化技術(shù);6月23日,寧德時代發(fā)布CTP3.0技術(shù)麒麟電池。
四、企業(yè)格局:車企及動力電池企業(yè)不斷擠壓第三方PACK公司生存空間
PACK行業(yè)參與公司主要有以比亞迪、特斯拉為代表的整車制造廠,以寧德時代為代表的鋰電池專業(yè)供應(yīng)商,以華霆動力為代表的第三方PACK公司。目前,在PACK行業(yè),動力電池企業(yè)、車企與獨立第三方PACK企業(yè)“三分天下"的市場格局已被打破。動力電池及車企為了保障產(chǎn)業(yè)鏈的供給穩(wěn)定及降低生產(chǎn)成本,紛紛通過投資或自建PACK工廠的方式成功切入到PACK領(lǐng)域,獨立第三方PACK企業(yè)份額不斷被擠壓,面臨較大被市場淘汰的風(fēng)險。
2022年上半年我國新能源乘用車電池PACK裝機量為209.2萬套,其中僅弗迪電池、寧德時代、特斯拉三家企業(yè)就占據(jù)近50%的份額,其中弗迪電池占比27.6%,寧德時代占比12.4%。且企業(yè)主,第三方PACK企業(yè)身影較少,僅有華霆動力與舟之航兩家企業(yè),合計占比僅為8.5%。
五、發(fā)展趨勢:產(chǎn)業(yè)自動化率將有所提升,成本將進一步下降
1、產(chǎn)業(yè)自動化率將有所提升
當(dāng)前自動化、智能化產(chǎn)線已在燃油汽車及新能源汽車各類生產(chǎn)環(huán)節(jié)中廣泛應(yīng)用,其具有低成本、高效率、生產(chǎn)過程精準控制、生產(chǎn)設(shè)備智能監(jiān)控等多方面優(yōu)勢,已逐步替代人力生產(chǎn)。目前,在動力電池生產(chǎn)環(huán)節(jié),電芯段平均自動化率已達95%左右,而模組+PACK線的自動化率仍較低,其中模組環(huán)節(jié)自動化率低于40%,PACK環(huán)節(jié)的自動化率小于20%。隨著全球新能源汽車快速發(fā)展,動力電池需求量持續(xù)增長,傳統(tǒng)的手動生產(chǎn)方式無法滿足巨大產(chǎn)量的交付,自動化率更高的產(chǎn)線其規(guī)模效應(yīng)更強。其次相較于傳統(tǒng)人工產(chǎn)線,自動化率更高的產(chǎn)線在良率、精度等方面更有優(yōu)勢;最后,制造業(yè)人工成本不斷增加,企業(yè)更多選擇自動化產(chǎn)線。未來人力成本上升、電池質(zhì)量和生產(chǎn)效率要求提高或倒逼模組/PACK產(chǎn)線自動化率提升。
2、成本將進一步下降
對于車企及動力電池企業(yè)而言,降本需求迫切,動力電池作為新能源汽車核心零部件,占整車生產(chǎn)成本的40%-50%,而PACK環(huán)節(jié)占到動力電池整個生產(chǎn)成本的8-9%,為企業(yè)實現(xiàn)降本的重力點之一。近幾年來,隨著新能源汽車強勢發(fā)展,企業(yè)不斷加大對動力電池的研發(fā)力度,PACK環(huán)節(jié)所需成本已有大幅下滑,未來成本有望進一步下行,預(yù)計到2025年,PACK單位成本較2021年將減少24美元/千瓦時,助力車企降本增效。