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电池行业扩产潮下 如何保证供应链安全?

 NE时代 2021-12-15

“质”、“量”并行,动力电池行业才能良性循环。

在全面转型电动化的过程中,新增的电池部件成为新能源汽车市场发展的一个最大掣肘因素。为了避免电池荒,提前布局产能成了电池企业的共识。

但是,未来究竟有多少电池需求,电池企业要布局多少产能,其实是一个包含确定部分的不确定值。确定的是,新能源汽车市场增长是一个可预测的空间,不确定的是每家企业的现状不同,对未来的预判值不同,所以产能布局的上限不同。

亿纬锂能产能规划近300GWh;宁德时代(含合资)目前规划产能已超过668GWh;中航锂电2025年的产能规划由300GWh提升至500GWh,2030年预计做到1TWh;LG化学2023年产能规划260GWh,比亚迪已经建成和正在建设中的产能合计165GWh。

朝着TWh进发似乎已经成为电池企业共同的目标。

蜂巢能源也不例外,在本届电池日发布的“领蜂600战略”中,提出了2025年600GWh的产能规划 。

是激进?还是对新能源市场的坚定看好?

202 1年前10个月,蜂巢能源跻身新能源车电池装机量Top榜单,并且成功进入合众汽车的供应链。

从最开始供应长城,到现在获得吉利、零跑、合众新能源、东风、金康等车企的外供订单,以及在欧洲的百亿订单。蜂巢能源正在以指数级的成长模式匹配新能源车市场的增长趋势。

这是电池企业必须具备的能力。一方面是因为电池研发、设计到生产、装车,需要大量的时间,所以电池企业必须提前布局部分产能,以便应对更多的订单需求;另一方面,从研发到装车这个时间差里会有很多的电池企业参与竞争,任何一个环节出现差错就有被替代的风险,电池企业必须做好万全的准备。

汽车保险数据显示,从2015年至今年10月,新能源汽车销量从不到21万增长至205万,增长幅度近9倍,平均每年以约1倍的速度在增长。

这种速度的增长,对应的是巨大的电池配套市场,电池企业必须有与之匹配甚至超前的产能布局能力。

但是,我们在思考产能的同时,也同样需要思考一个问题:每个电池企业都在扩产,资源的需求从1到10个量级的转变,供应链企业能承受吗?如果不能,电池企业该如何建立一个更加稳固的供应链?

把控上游材料供给,搭建完善的产业生态链

今年电池行业的主旋律是缺材料,正极材料、负极材料、电解液,甚至是铝箔都缺。 一方面是受疫情影响,部分材料进口受限;另一方面,像锂精矿这种极其重要的资源基本被锁单,外部就很难重建新订单;还有一个很重要的原因是很多材料本身就产能不足。

以溶剂EMC为例,扩产周期长,投资大,短时间无法做到大规模上量,电池企业大规模扩产的情况下肯定会周转不灵。六氟磷酸锂也是如此,由于氟化工限产,产能也受影响。像生产负极石墨这样的高耗能企业,今年出现了好几波限电限产能的情况。

市场终端对电池的需求未来几年将维持快速增长,而上游原材料的供应并未与之同步,导致结果是短期内上游原材料将出现供货紧张态势。 这种情况产生的结果是,电池材料普遍涨价。

电池级碳酸锂/氢氧化锂价格 已经从年初的5-6万元/吨,上涨超250%,突破18万元/吨;VC单吨价格已经从2020年7月的15万元/吨上涨至次年9月的50万元/吨,同比增长233%;负极石墨从去年1.3万元/吨飙升至目前2.4-2.7万元/吨。

所以很多电池企业从去年年底开始,对上游材料进行大规模投资。

以宁德时代为例,从2016年开始就陆陆续续投资材料企业,不过很明显可以看出来从去年下半年开始投资动作越来越频繁、并且规模越来越大。亿纬锂能通过认购华友钴业定增股份,锁定高镍三元前驱体材料及其他材料的供应,此后又收购金昆仑、大华化工股权加码锂盐;比亚迪通过投资、锁单、合建产能、国外开发等方式布局电池材料。

蜂巢能源也不例外,在锂矿、石墨等主要材料上通过投资、合资的方式寻求绝对的主动权。 不过在蜂巢能源看来,供应链安全不止上游的供应,还包括中游的电池制造以及下游的整车装载,每一项都是整个产业链安全必不可少的一环。有了良好的产业链环境,供应链才能良性循环。

所以,蜂巢资本专门成立百亿基金支持产业链协同发展,打造蜂巢自己的产业联盟生态。其中,专项/盲池基金共计60亿元,主要是为了加固和拓展现有产业链资源;产能落地基金规模35亿,主要用于加速联盟企业的产能落地和扩张,并将联动当地政府资源,提供更多优惠政策;创新基金规模5亿,赋能研发创新,协助产业联盟企业创新技术及产品的开发、孵化及产业化。

同时,蜂巢能源自制无钴材料、BMS等关键产品,还通过材料分解、梯次利用等方式来补充部分关键材料的供给。

组织结构和流程优化来更好地保证供应链安全

 了更好地保证供应链安全,蜂巢能源内部还对公司的组织架构和流程进行了优化。

第一是成立了资源规划部门,这个岗位的主要职能是对接客户端和研发端的需求, 通过实际需求的分析,明确后续资源开发的方向和战略 。这种做法可以更好地 保证资源开发方向的正确和采购资源的合理匹配。

第二是鼓励材料供应商同步参与蜂巢的电池研发,以此来加强双方间对产品、技术和标准等方面的理解与配合。事实上, 目前头部电池企业,特别是在关键材料、工艺方面,都是供应商深度绑定进行开发。 这样可以有效保证关键材料或设备的开发质量和供给,同时,这种模式又反过来对电池企业的研发实力有着很高的要求。

第三是因地制宜进行产业布局,以保证供给和降低成本。比如, 电芯生产需要靠近原材料产地,以降低运输途中的损耗和安全隐患,同时降低运输成本。同时,电芯生产过程电耗较大,需要布局到绿色能源供给相对充足的地方。而PACK集成与模组零部件供应则需要传统制造和电子集成产业资源加持。

所以,蜂巢能源将电芯及材料的生产主要布局在西南地区,因为当地矿产资源丰富,水电供给充足;而模组和PACK生产则主要在华东地区,这个区域既靠近车厂客户,又同时具有非常成熟的零部件产业链,一举两得。至于国外,蜂巢能源的策略主要是依靠德国基地维系欧洲客户,同时引导国内核心战略供应商在欧洲建厂。

过“质”的提升将“量”最大化

原材料的获取和利用,思路都是从材料端来保证供应链安全,从而完成扩产的目标。 但如果只是在规模上扩大,质量上不提升,扩产的过程中会造成资源的大规模浪费。 低端产能过剩,高端产能不足,也是电池行业的现状。

所以,为了阻止落后产能的重复建设,引导电池行业在扩大产能的同时注重“质”的提升。工信部在《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》(征求意见稿)提出明确要求,新建设的动力电池项目中,能量型动力电池项目单体能量密度应≥180Wh/kg,电池组能量密度应≥120Wh/kg。

“量”的积累主要靠规模化和标准化实现,而“质”的提升主要是在精进工艺的基础上将资源最大化利用。

落地到电池制造上,如何兼顾“质”和“量”呢?目前行业给出的解决办法是:通过创新制造工艺,导入数字化技术,提升生产效率及良率,并且实现规模化生产。

但是,大部分电池企业出身制造业,鲜有软件基因,而且智能化需要大量的数据模型,再加上软件的边际成本极低,企业也非常难以做到收支平衡,所以电池企业要想完成智能制造转型非常艰难。所以,这将是一个较为漫长的转型过程。

宁德时代将其分为了三个阶段:自动化、自动化+数字化、智能化,每个阶段的任务不一样。第一个阶段的主要目标是将设备、产线、物流、仓储等各方面自动化水平快速提升,并且在这个阶段逐渐建立起工程设计、测试验证、工艺制造等制造流程完善体系,在积累专业知识的同时培育起一批有先进制造潜力的自动化装备供应商;第二个阶段导入软件企业的ERP、SRM和CRM,建立起大数据平台,搭建物联网体系,并且部署私有云和公有云平台;第三阶段,将数据管理、应用及分析应用到实际的产线优化上,慢慢将AI渗透到电池制造上。

但是, 智能化制造毕竟是一个层层递进,共建共发展的过程,仅凭一家之力会存在局限性,特别是电池企业一方面要面临扩产的资金压力,另一方面有来自装机量的压力,联合行业企业共建不仅能减少资金压力,各个企业也能加强融合、产品理解。

所以,蜂巢能源给出了一个共建思路:通过AI生态联盟聚合一批AI智能制造领军企业或独角兽企业,以蜂巢能源为主体,参盟企业共投共建3个AI先进制造实验室,开发不少于100个高价值AI应用场景,先在蜂巢AI实验室和智造标杆工厂中进行大规模应用验证,再快速复制到蜂巢全球制造基地,规模构建一批一致可靠、柔性高效、可控成本高品质、快速稳定交付的灯塔样板工厂,依托AI生态联盟力量,在行业内进行大规模推广应用。并最终形成合作共赢、互助共生的高增值商业模式。

通过智能制造提升“质”,供应链安全保证“量”,这样整个产业链才能朝着更加健康的方向发展,形成良性循环。

同样,整个电池行业朝着TWh扩张的当下,动力电池企业各梯队之间分化会更加严重,首先在产能上放量并且客户规模不断扩张的电池企业肯定更有先发优势,而这也是蜂巢能源的机遇。并且,伴随着储能、船舶等领域的发展,动力电池应用范围越来越大,整个行业又会迎来一波新的增长。

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