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作者：王磊，編輯：羅松松
動力電池的市場格局仍存變數(shù)。
在2023年之前，領頭的寧德時代巔峰時市場份額過半，比亞迪依靠刀片電池緊跟其后，剩余不到三成的市場內(nèi)，十余家公司遠離聚光燈生死搏殺。任誰來看都會認為頭部格局已經(jīng)高度固定，而腰部公司難以掀起浪花。
然而，在一百多年汽車行業(yè)的整零關系變化中，極少出現(xiàn)如此強勢的超級供應商。更何況動力電池在整車成本中占比三四成，整車廠無論出于安全還是成本考量，都一定會不斷選出新的二供來制衡龍頭，強勢車企和強勢產(chǎn)品仍有改變戰(zhàn)局的可能。
事實上，類似的變化正在醞釀。今年以來，國內(nèi)進入工信部新車目錄的新能源車，例如理想L系列、吉利銀河L6/L7等，大多公示了不止一家電池供應商；而在國外，也有媒體報道稱寶馬新一輪160GWh的電池訂單中，歐洲90GWh的訂單給到了國內(nèi)一家以創(chuàng)新能力見長的電池企業(yè)——蜂巢能源。
今年以來，動力電池行業(yè)的馬太效應正在減弱，TOP2企業(yè)前三季度的電池裝機量同比均有下滑，幾乎所有二線電池廠的市場占比均有提升[1]，屬于二線電池廠的機遇正在到來。
對于拿下寶馬大單的蜂巢能源來說，機會更是彌足珍貴，大型整車廠的選擇往往具備改變供應商命運的潛力。更不用說像寶馬這樣擁有完整動力電池研發(fā)、驗證體系的整車廠，在動力電池全球龍頭的發(fā)家史中，寶馬的800頁德文技術文件也曾留下濃墨重彩的一筆。
這一次，故事的主角輪到蜂巢能源，在強者割據(jù)的中國動力電池市場，這家成立僅僅六年的公司已經(jīng)能穩(wěn)定進入前十。寶馬的選擇更代表著終局未定，關于創(chuàng)新、關于制造、關于市場，中國的動力電池企業(yè)們還有許多故事可以講。
競爭范式的轉(zhuǎn)變
2023年，當下游車企在卷得死去活來時，上游的電池企業(yè)卻普遍面臨產(chǎn)能過剩的困擾。
根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)推算，今年前九個月，大約有140.5GWh的電池處于庫存狀態(tài)，同比增長60%，電池從下線到裝車的間隔也從去年0.5-1個月延長至今年的1-3個月，這導致企業(yè)現(xiàn)金流被大量占用，動力電池企業(yè)“壓力山大”[1][2]。
更嚴峻的是，今年上半年，龍頭的產(chǎn)能利用率也一度下降至60%。這種現(xiàn)象似乎在說明：行業(yè)的競爭范式正悄然改變。
過去在鋰電行業(yè)，一個最為關鍵的指標叫做“良率”，指的是動力電池在下線時達到合格標準的比例。這一比例在產(chǎn)品層面會影響電池的性能、穩(wěn)定性和一致性，而在市場和企業(yè)經(jīng)營層面，則會轉(zhuǎn)化為客戶口碑和生產(chǎn)成本，進而決定企業(yè)競爭力。
典型如消費電子時代的日韓電池廠，動力電池時代的中國電池廠，無一不是依靠在細節(jié)上“吹毛求疵”來取得成功。在行業(yè)發(fā)展的初期，電池行業(yè)的高門檻決定了“高良率”的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能存在天然的稀缺性。
然而，在頭部電池廠們將單一工序良率推到99%以上，整線良率推到90%的當下，“高良率”的產(chǎn)線雖然具備相對更強的競爭力，但其稀缺性卻不復往昔。
再加上鋰電行業(yè)的下游客戶，整車廠和儲能廠商們對電池的需求也出現(xiàn)分化。這就要求電池企業(yè)在追求工藝的同時，還需要對電池材料、產(chǎn)品形態(tài)甚至是先進工廠環(huán)節(jié)進行創(chuàng)新來滿足下游客戶對成本和特定功能需求的期待。
圍繞下游需求的創(chuàng)新能力，成為了這一階段行業(yè)競爭新的關鍵要素。
但創(chuàng)新的難度往往是巨大的，工藝的提升能夠依靠不斷地試錯、改進、迭代“勤能補拙”，創(chuàng)新卻要在勤奮的基礎上加上最關鍵的靈光一閃。昔日寧德時代能夠異軍突起，正是在電動汽車的浪潮到來之前，突破了難度更大的三元鋰電池路線并押中了高能量密度的功能需求。
即使到今天，國內(nèi)排名前十的動力企業(yè)中，有能力像龍頭一樣對電池材料、產(chǎn)品形態(tài)和工廠同時進行改進的企業(yè)也并不多，作為后起之秀的蜂巢能源反而是其中的佼佼者。
作為一家2018年才成立的動力電池企業(yè)，論制造經(jīng)驗，蜂巢在成立之初必然與已經(jīng)在行業(yè)摸爬滾打十余年的同行存在差距，但正因為沒有歷史包袱，蜂巢反而能不受干擾地洞察到行業(yè)底層的需求。
例如在2019年，各家電池廠還在追逐高鎳高能量密度的階段，蜂巢能源敏銳地察覺到了成本對新能源車普及的重要性，于是在同年發(fā)布無鈷電池，以去除動力電池中噸單價最高且價格波動嚴重的鈷元素。而剛好在今年全行業(yè)開始成本競爭的階段，蜂巢能源的無鈷電池開始進入國內(nèi)大型整車廠的供應鏈，預計全年出貨將達到160萬只。
又比如在新能源車銷量節(jié)節(jié)攀升，但安全問題卻備受質(zhì)疑的去年，蜂巢推出龍鱗甲電池系統(tǒng)，在確保電池成組效率的同時實現(xiàn)了熱電分離，確保了電池熱失控時熱噴射物不會與電路發(fā)生二次接觸引發(fā)嚴重的安全問題。
類似的創(chuàng)新不勝枚舉，在不少電池廠沿既定路線圖向前摸索時，蜂巢能源許多產(chǎn)品創(chuàng)新反而更貼近“第一性原理”的思路。
更重要的是，蜂巢的創(chuàng)新沒有停留在產(chǎn)品層面，電池的研發(fā)、制造、驗證是一項體系化工程。在產(chǎn)品背后，先進的現(xiàn)代化工廠同樣是重中之重。
生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)品
一手締造了SpaceX和特斯拉的馬斯克有個著名的觀點：工廠是制造機器的機器。
他將工廠視為特斯拉最重要的產(chǎn)品之一，通過對廠房、動線、庫存以及關鍵生產(chǎn)步驟重新設計，使其每一個步驟都能匹配電動車的生產(chǎn)模式。遵循這一思路，特斯拉先后在內(nèi)華達、上海、柏林、得克薩斯建成了四座超級工廠，迅速成為全球生產(chǎn)效率最高的電動車公司。
對于特斯拉的成功，同樣在工廠環(huán)節(jié)投入巨大的蜂巢能源恐怕深以為然。
在蜂巢能源之前，國內(nèi)大多數(shù)動力電池工廠都在做一項看起來“不太合理”的工作，即在方形的動力電池殼體內(nèi)以圓形的方式卷繞極片。電池廠們有自己的理由，卷繞工藝效率更高更成熟，底層原理是工廠內(nèi)機械以旋轉(zhuǎn)方式運動的效率最高。
但這種生產(chǎn)電池的方式就像“以圓形的軌跡打掃方形的房間”，尤其在動力電池越做越大的情況下，邊角留下死區(qū)對體積利用率的影響越發(fā)嚴重，電池極片彎折處容易受機械應力出現(xiàn)掉粉、毛刺，嚴重時可能會引發(fā)短路導致熱失控。
于是蜂巢在生產(chǎn)工藝上選擇了疊片，原理是將電池極片一層層疊好放進殼體內(nèi)，有點類似于將文件收納進抽屜，但實現(xiàn)的難度遠比他們想象中要大得多。
2019年前后，蜂巢在市面上選擇疊片機時，國內(nèi)幾乎沒有成熟的疊片機供應商，只能被迫選擇與為韓系動力電池企業(yè)提供疊片機的外企聯(lián)合研發(fā)；疊片工藝的難度也相當大，如何對齊極片、怎么減少切割過程中產(chǎn)生的毛刺等都是業(yè)內(nèi)頂級難題。
盡管蜂巢在金壇工廠投產(chǎn)前完成了第一代疊片機的研發(fā)，但疊片效率大約只有0.6s/片，雖然高于市面上的主流疊片設備，但相比卷繞0.2s/片的效率依然較低。
于是在推出第一代疊片機之后，蜂巢迅速啟動了疊片機的全棧自研。2021年，蜂巢能源在確定要將疊片機的效率提升至卷繞之上后，走訪了造紙、飲料、卷煙等多個行業(yè)來尋找解法，最終從易拉罐的產(chǎn)線中找到靈感，推出了多工位并聯(lián)的新式疊片機，將疊片效率提升到了0.125s/片。
疊片工藝的成功為蜂巢站穩(wěn)腳跟打下了基礎，但電池的生產(chǎn)是二十多道工藝的復合，而最終的成果遵循“木桶效應”。
因此在重視疊片工藝的同時，蜂巢也幾乎全方位地點滿了制造環(huán)節(jié)的技能點。以生產(chǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)測為例，蜂巢目前在疊片環(huán)節(jié)配置了CCD和Hi-pot在線檢測功能，蜂巢能源的工程師告訴我們：“這些功能保證疊片過程中對齊度不良可實時監(jiān)測和剔除，使得產(chǎn)品缺陷檢測能力大幅提升。”
在物流環(huán)節(jié)，由于短刀電芯極組更重，長度更長，傳統(tǒng)的皮帶物流很難保證轉(zhuǎn)運過程中極組的對齊度。因此蜂巢在工廠內(nèi)設計了磁懸浮物流線，不僅解決了對齊度的問題，而且運輸效率能夠達到傳統(tǒng)物流線的10倍。
過去三年，蜂巢能源在研發(fā)環(huán)節(jié)的總投入超過了22億元，占其收入比例接近14%，在競爭強度極大的中國市場也排名前列，而高強度的投入最終轉(zhuǎn)化成了蜂巢能源在制造環(huán)節(jié)的競爭力。
不過與不少電池廠沉浸于自研的思路不同的是，蜂巢能源也懂得如何借力。去年5月，蜂巢發(fā)起“先蜂產(chǎn)業(yè)合作伙伴全球招募活動”，招募鋰電前沿與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新興企業(yè)，共有8家公司入圍。
其中既包含研發(fā)導電劑的希誠新材、研發(fā)激光設備的盛雄激光，又包含了提供能源服務的華茂能聯(lián)。與外部企業(yè)的聯(lián)合能保證蜂巢能源的技術創(chuàng)新不至于陷入自我編織的繭房，而與蜂巢能源的合作又能幫助這些企業(yè)更快地實現(xiàn)技術落地。
在制造環(huán)節(jié)，蜂巢能源如今已經(jīng)構(gòu)筑起一套以“疊片工藝+工廠改進+供應鏈投資”為核心的層層嵌套的制造提升體系，如何高效率地運轉(zhuǎn)這套體系，將會成為其打造“生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)品”這一目標的關鍵。
市場趨勢的助力
如今新能源車市場短期插混、長期純電的趨勢對蜂巢能源非常有利。
2023年1-9月，國內(nèi)插混車型銷量達到168.7萬輛，同比增長84.5%，市場占比從去年同期的24%增長至今年的32%[3]。
由于插混車型能更好地應對中短期內(nèi)的“里程焦慮”，以及更快地與燃油車形成了“油電同價”，在很長的一段時間內(nèi)，插混車型都會成為市場中不可忽視的品類，并對上游電池行業(yè)持續(xù)造成影響。
從電池廠的出貨量來看，蜂巢能源今年1-8月動力電池配套的車型中，插混車型比例已經(jīng)遠大于純電車型，即使插混車型單車帶電量更少，插混車型的裝機電量與純電動車裝機電量的比值也達到了6:4。
這一現(xiàn)象對動力電池行業(yè)更深層次的影響在于，插混車型和純電動車對電池的需求不同。了解電池行業(yè)的朋友可能知道，動力電池可以大致分為能量型電池和功率型電池，前者側(cè)重電池的能量密度，而后者關注電池的峰值放電倍率。
純電動車完全依賴電池供電，電流輸出相對穩(wěn)定，因此采用能量型電池來提升總的續(xù)航里程；而插混車型同時依靠電池和發(fā)動機驅(qū)動，用到電池的工況有很大一部分是需要大功率輸出的急加速、上坡等場景，因此要求電池具備更高的放電倍率。
以蜂巢能源今年4月推出的L400短刀電池為例，該電池脈沖放電倍率超過15C，已經(jīng)屬于超高倍率的范疇，普通的動力電池倍率通常只有3-10C。
而電池放電倍率的提升遠沒有看上去那么簡單，微觀層面的晶格排布、導電劑的使用都會影響電池充放電的性能。也正因為如此，行業(yè)內(nèi)目前只有寧德時代和蜂巢能源擁有相對較全的PHEV電池產(chǎn)品線。
在今年插混市場爆發(fā)，且整車廠普遍提拔二供的情況下，蜂巢能源成了市場上為數(shù)不多的選項。
蜂巢能源董事長楊紅新表示：“目前PHEV電池呈現(xiàn)出供不應求的局面，這種局面至少將持續(xù)到明年上半年?！苯刂聊壳埃揽縇400短刀電池，蜂巢能源目前已經(jīng)拿下了理想L7、吉利銀河L7/L6、東風嵐圖追光/夢想家、哈弗猛龍/梟龍等眾多車型的合作。
不過在蜂巢的產(chǎn)品規(guī)劃中，PHEV電池只是其中一個支點。正如上文所言，當前新能源市場的趨勢是短期插混，長期純電，在不少整車廠的規(guī)劃中，也能看到長期看好純電的趨勢。
因此對高性能能量型電池的研發(fā)依然是蜂巢的核心工作，比如在今年流行的磷酸鐵鋰超充方面，蜂巢能源向我們透露：“相關產(chǎn)品正在開發(fā)，目前已完成對電解液、正負極蓋板、過流、冷卻等核心技術的驗證?！?/p>
又比如在熱門的4680大圓柱電池領域，蜂巢能源目前提出了支持高能量密度的納米網(wǎng)硅負極技術，核心是攻克了硅負極充放電過程中的高膨脹率問題，搭載納米網(wǎng)硅負極的動力電池能量密度將超過300Wh/kg，蜂巢內(nèi)部已經(jīng)規(guī)劃了2025年5GWh的量產(chǎn)項目。
充足的技術儲備讓蜂巢具備了應對行業(yè)周期變化的能力，當動力電池這一輪洗牌結(jié)束，產(chǎn)業(yè)過剩產(chǎn)能出清，同時手握技術、制造與市場三張牌的蜂巢能源有望進入高速成長的周期。
參考資料：[1] 2023年9月動力和儲能電池月度數(shù)據(jù)，中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟[2]「汽車人」動力電池：產(chǎn)能過剩，競爭加劇，汽車人雜志[3] 2023年9月份全國乘用車市場分析，乘聯(lián)會
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