近年來鋰電池在兩輪車、電動工具、船舶、家用儲能等細分領域需求爆發,各細分領域全方位鉛酸替代聲勢浩蕩。但由于成本、技術等原因,在完全鋰電化的純電動汽車上,目前啟停電池“小電瓶”卻仍然大多數采用的是12V鉛酸電池。
隨著電動汽車向智能化方向發展以及鋰電池技術成熟、成本降低,12V車載電池鋰電化已迎來拐點。
近日,比亞迪已將插電式混動車型的啟動電池,從鉛酸電池全面切換為鐵鋰電池。最新版特斯拉Model S Plaid、新款Model X、國產Model Y性能版等,也都將12V電池由鉛酸更換為鋰電池。 在特斯拉、比亞迪兩家龍頭企業的示范作用下,預計接下來車企將會加快導入鋰電池。
啟停電池市場規模達500億元
12V車載電源主要承擔車內照明、雨刮器、中控鎖、電動車窗、車載控制器等低功率設備的供電需求,另外還在HEV及燃油車中承擔啟停作用。憑借成本低、技術成熟等優勢,鉛酸電池在車載酸電瓶的應用已超過百年,但目前其缺點已不容忽視。首先是壽命問題,啟停鉛酸電池使用壽命在3-5年,大多數3年就會報廢;另外是環保問題,鉛酸電池從生產到報廢,都會造成極大環境污染。
工信部早在2011年,就已經將車用鉛酸電瓶,納入到需要淘汰的落后產能目錄之中。 隨著汽車向智能化、網聯化方向發展,電附件的耗電量也在逐步增加,越來越多的智能裝備也需要更多電量。
近幾年鋰電池成本大幅下降,且在安全性、電池管理及應用技術上已逐步成熟。目前鋰電池循環壽命已普遍超過3000次,電池壽命與整車壽命相當,這也意味著,車主不用再更換電瓶,這可節省約3000元的成本。 與鉛酸電池相比,鋰電池壽命更長、體積更小、重量更輕、更環保,啟停電源領域鉛改鋰已是大勢所趨。
早在2015年比亞迪就在e5、秦DM、唐DM等車型上開始嘗試采用了磷酸鐵鋰電池替代鉛酸電瓶,經過多年實踐,今年初,比亞迪宣布將啟動全面鉛酸替代,在全系車型上采用12V磷酸鐵鋰電池,先期在其DM-i混動全系車型上搭載。
特斯拉在上一代Model S/Model X 中采用12 V鉛酸電池,容量33 Ah,重量12公斤,使用周期約為2-4 年。新款Model S/Model X將會采用寧德時代的三元電池,重量僅為1.8公斤,體積也大大縮小,循環壽命達到了2000次左右。
保時捷Taycan搭載的12V車載電源也采用鋰電池,為萬向A一二三的磷酸鐵鋰電池。另外,奧迪、福特現代、起亞、馬自達等車企也逐步采用鋰電池。 數據顯示,全球啟停電池市場規模在2020-2024年期間有望增長78.5億美元(約合人民幣498.8億元),并且市場的增長動力將以超過22.12%的復合年增長率加速。未來若將12V啟動電源全部換為鋰電,相應的鋰電池需求將達到70GWh。
頭部企業搶先布局
目前12V車載電源大規模鉛改鋰還面臨技術、成本等方面的諸多難題,因此入局該領域的電池企業還比較少,從布局來看,主要分為兩類:
一類是寧德時代、比亞迪、億緯鋰能、萬向A一二三等動力電池頭部企業。
據寧德時代董事長曾毓群介紹,寧德時代開發的12V鋰電池與傳統的鉛酸電池相比,重量減少了80%,體積減少了60%,而且可以終身免維護。目前寧德時代12V三元電池已應用于特斯拉Model S/Model X。
比亞迪在今年初發布了12V磷酸鐵鋰電池,并搭載在DM-i超級混動系統上。比亞迪宣稱其是一項黑科技,唯一實現徹底無鉛化、成熟應用了五年、全球首家搭載、獨立BMS、系統效率提升了13%。
億緯鋰能在今年2月投資26億元建設“xHEV電池系統項目(一期)”,項目內容包括12V和48V電池系統。據介紹,2021年億緯鋰能12V、48V、72V低壓的大倍率PHEV和啟動電源電池規劃產能300萬套,到2025年將達到1000萬套。
萬向A一二三的12V磷酸鐵鋰電池已應用于保時捷Taycan,其在歐洲的捷克工廠主要負責12V和48V項目生產制造。
另一類是消費鋰電池、鉛酸電池等其他領域的龍頭企業,向動力鋰電池方向進軍,而選擇競爭較小的12V電池市場。
11月4日,珠海冠宇發布公告稱,全資子公司珠海冠宇動力電池收到上汽集團定點函成為其定點供應商,為其開發和供應智己LS7 車型的12V 鋰電池,根據客戶需求計劃,冠宇動力電池將于2022年量產供貨。
據了解,12V磷酸鐵鋰啟停電芯技術為珠海冠宇的核心技術之一,公司在正負極材料及配方、高功率隔膜、高低溫兼顧型電解液等方面取得突破,成功開發出性能優異的 12V 磷酸鐵鋰啟停電芯產品,可滿足汽車對啟停電池高功率輸出的要求。
鉛酸電池大佬駱駝股份近期也明確將以鋰電池低壓應用和儲能為該公司新能源戰略切入點。
駱駝股份利用自身資源優勢,巧妙避開動力電池領域的激烈競爭,選擇先從輕混電池開發,逐漸向中混、純電動方向展開,重點發展48V和12V小鋰電。其目前已在低壓啟停電池領域形成了局部優勢,已開發出12V、48V鋰電池的系列化產品,其低壓鋰電產品已經取得多個項目定點,與多家歐美高端車企對接。