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2023年全球21700锂离子电池市场规模将增长26,房企

时间:2019-11-03 09:02来源:电气电工
“如果开发商能在商厦、小区住宅的停车场全部配置充电桩,那我们充电就方便多了。” 据中国科学院物理研究所副研究员吴凡介绍,目前全球布局固态电池的公司和机构有46家。 锂电

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“如果开发商能在商厦、小区住宅的停车场全部配置充电桩,那我们充电就方便多了。”

据中国科学院物理研究所副研究员吴凡介绍,目前全球布局固态电池的公司和机构有46家。

锂电池的安全性是动力电池最关注的问题之一。电池的安全性和电池组的设计、滥用条件有很大关系。对于单体电池来讲,安全性除了和正极材料有关,与负极,隔膜以及电解液都有很大关系。

据外媒报道,加拿大滑铁卢大学成功将区块链技术集成至能源系统,这一举措可能会有助于扩展电动汽车充电基础设施。在一项有关新型以区块链为中心的充电系统研究中,研究人员发现,充电服务供应商、业主以及电动汽车车主之间缺乏信任。

“我当然希望自家小区能尽快安装公共充电桩啦,而且越多越好!”

曾经,基于液态电解质的锂离子电池被认为是人类近50年来最伟大的发明之一。未来,依托固态电解质的电池产业将不断挑战产业极限。

根据国际市场研究机构发布的报告显示,2019-2023年,全球21700锂离子电池市场规模将增长26.3亿美元。

但是如果有一个开放的区块链平台,各方就都可以访问数据,并查看是否数据被篡改。因此,采用以区块链为中心的充电系统将允许电动汽车车主查看是否车辆过度充电,而业主也可以知道是否有人欠费。

“这些开发商这么搞,不仅对我们是一个冲击。他们不懂这个行业,如果乱搞一气最后又不弄了,等于是把我们的市场也搅黄了!”

从技术层面来看,目前基于三元材料的液态锂电池能量密度已经接近极限300瓦时/公斤,难以继续提升,也在面临不断凸显的安全和续航难题。

由于汽车行业越来越多地采用电池技术以及供应商开发具有成本效益的生产方法,锂离子电池的成本在过去十年中显着降低,从而降低了电动汽车的总拥有成本。与铅酸电池和镍氢电池等替代技术相比,锂离子电池制造商提供的产品正变得更具竞争力。

滑铁卢大学数学系David R. Cheriton计算机科学学院的博士候选人Christian Gorenflo表示:“现在越来越多的能源服务都是由实体企业提供的,而此类实体企业与客户和合作伙伴之间并没有良好的信任关系。在此种情况下,区块链就是一种非常有前景的方法,能够取代可信中心,从而使直接的点对点能源交易成为可能。”

前两段话,来自部分万科、碧桂园等开发商所建小区的业主,他们同时也是纯电动汽车的车主。最后这一句,则是一位充电桩行业的中小企业负责人,他的意思很明显,不怕业内巨头的扩张,就怕跨界来捣乱的……

我国发展锂电池的产业路线图明确提出到2020年、2025年、2030年的目标分别为300瓦时/公斤、400瓦时/公斤、500瓦时/公斤,进一步提升需要新的技术路径。

预计全球对电动汽车日益增长的需求将在未来几年进一步降低锂离子电池的价格。21700锂离子电池的成本通常低于电动汽车中使用的其他锂离子电池。成本降低,政策利好以及锂离子电池需求的增加,预计将在预测期内促进该市场的增长。

在进行该项研究时,Gorenflo的导师David R. Cheriton计算机科学学院教授Srinivasan Keshav与管理学教授Lukasz Golab和一家电动汽车充电服务提供商合作。该提供商与业主合作安装电动汽车充电设备,供电动汽车车主付费使用。然后,充电站的收入由充电服务提供商和业主共享。电动汽车充电设备由充电服务商运营,因此业主必须相信充电服务提供商会公平地补偿车主用掉的电力。

早入场的充电桩玩家有苦难言

固态电池已经被公认为是发展下一代高安全、高比能量的锂电池的关键技术。

对电动汽车充电基础设施的投资不断增加是全球21700锂离子增长的主要推动力。目前,电动汽车普及的最大制约因素是缺乏公共充电设施。然而,公共和私营部门都在进行大量投资,以增加电动汽车充电站的数量,以支持电动汽车普及。例如,2018年,领先的全球电动汽车充电网络ChargePoint公司宣布计划到2025年在北美,欧洲,新西兰和澳大利亚安装250万个电动汽车充电点。这些项目将对锂离子电池需求产生积极影响。

通过案例研究,研究人员确定将区块链技术融入能源系统有三个必要步骤。一是明确当事人与其信任方的关系。如果关系中的信任度不足,无法实现应用目标,或者限制了实现目标所需的操作,则会被记录为信任问题。

所谓“跨界来捣乱”,指的就是前不久与国家电网合资成立“国网恒大智慧能源服务有限公司”的恒大集团,以及先后与国网签订服务合作协议的碧桂园、万科和融创等房地产巨头。

在产业层面,据中国科学院物理研究所副研究员吴凡介绍,目前全球布局固态电池的公司和机构有46家,国内外企业和资金主要围绕三个路径进行布局,分别是:聚合物电解质和无机电解质的氧化物、硫化物,三者分别代表了这一技术的过去、现在和未来。

基于以上这些因素,全球21700锂离子电池市场在预测期内将实现超过19%的复合年增长率。

第二步是设计一个最小型的区块链系统,其中包括智能契约,以解决第一步中确认的信任问题。如果旧系统内的某些部分需要更换,新系统应该最大限度地模仿现有的接口,从而只需要进行最小的修改,就可以仍然保留此种依赖关系。

四大房企陆续牵手国家电网布局充电桩,一些新能源车主都拍手称好,但是充电桩行业内,却是众说纷纭。

在聚合物领域布局的主要企业和机构包括:博世/Seeo、Ionic Materials、Medtronic、Blue Solutions/Bollore等;

从供应商来看,LG化学、松下、三星SDI、深圳比克动力电池、远东电池、天津力神电池等将成为主要的21700锂离子电池供应商。2018年,远东智慧能源(股票代码:600869)旗下子公司远东电池正式投产了3GWh高镍21700动力锂电池项目,成为了市场上少数几个能够量产该型号电池的企业。该公司引进以日本、韩国为主的两条日产40万3GWh21700动力电池智能化、绿色化生产线,量产的21700型电池容量达到5.0Ah,比18650大45%以上;电池单体能量密度大于260Wh/Kg,比18650高出近20%;系统能量密度可达到180Wh/Kg,电池系统重量下降10%以上。

最后,一旦拥有了缓解信任问题的区块链之后,系统中其他部分就可以随着时间推移迭代迁移,从而最终让旧系统与区块链混合,以成为真正的分散化解决方案。

“外界说充电桩行业或许面临洗牌,我们更担心是打乱仗,这个行业需要理性发展。”有部分从事新能源充电桩建设的中小企业负责人,向懂懂笔记表达了忧虑。

在氧化物领域布局的主要企业和机构包括:卫蓝新能源、台湾辉能、清陶能源、TDK、NGK Insulators、Fujitsu、Murata、Hitachi、Toshiba、Quantumscape、Dyson/Sakti3等;

从应用市场来看,21700锂离子电池主要应用于汽车市场。预计这一趋势将在预测期内持续。技术进步和锂离子电池价格下降等因素增加了电动自行车中21700锂离子电池的使用。

Gorenflo表示:“缓解电动汽车充电中的信任问题,可能会导致拥有充电站、甚至那些只有户外充电站的人更愿意与电动汽车充电服务提供商合作,从而大大提高充电站的覆盖率。最终,甚至能够建立一个机器对机器的通信系统,而不是人机系统。如果自动驾驶汽车需要电力,也可以探测到,并驾驶至最近的充电站,在一个平台上与该充电站进行通信。”

尤其是先行布局电桩的中小企业,非常担心在“财大气粗”的房企入局之后,原有的充电业务会受到严重冲击,甚至面临市场淘汰。而这种淘汰,在之前的入局者看来是搅乱市场,因为跨界而来的巨头目的可能只是“圈钱”,而不是促进充电桩行业的发展。

在硫化物领域布局的主要企业和机构包括:Toyota、Panasonic、出光兴产、CATL、中科院物理所、卫蓝新能源、中科院宁波材料所、浙江锋锂、日立造船、LG化学、PolyPlus等。

从区域市场来看,亚太地区将在整个预测期内占21700锂离子电池市场的最高份额。中国、日本、印度和韩国等政府正在努力从化石燃料汽车转向电动汽车以减少排放,实现巴黎协定的目标。这些因素都将有助于亚太地区21700锂离子电池市场的增长。

“对于这些跨界资本的入局,我们既担心会对现有业务有冲击,又期盼着也许会是一个新机会。”

尽管业界对锂电池电解质的固态化已经明确,其未来前景也很美好,但要实现规模化商业开发,仍然要面临一定的挑战。

通过对公司增长机会的全面研究,已确定亚太地区在整个预测期内将占21700锂离子电池市场的最高份额。中国,日本,印度和韩国等国政府正在努力将重点从化石燃料汽车转向电动汽车。这些国家还制定了目标并通过了几项改革以鼓励采用电动汽车。这些因素将有助于亚太地区21700锂离子电池市场的增长。

李晓越是深圳一家新能源机构的联合创始人。他告诉懂懂笔记,在布局电动汽车充电桩业务前,早在2014年,公司就开始在深圳罗湖的部分住宅小区,架设、安装了大量可用于电动摩托车的充电设备。

作为新型锂电池高性能体系,固态电池将面临的挑战来自科学技术和产业化两个层面:一是如何构建新体系,二是解决复合电极内、电极/固态电解质间的界面问题,三是复合电极的固化工艺技术以及电极/固态电解质间的集成工艺技术,四是装备技术问题。

运营一年多后,随着纯电动汽车开始频繁出现在深圳街头,不少出租车、网约车都换上了纯电动汽车,这让他和创业伙伴看到了新的市场机会。“我们马上决定,转而加大投资纯电动汽车的充电桩站,这个风口不能错过。”

此外,尽管固态电池的安全性显著改善,但仍然难以做到本质安全,热失控风险仍然存在,对相关问题要高度重视,比如聚合物电解质和还原态氧化物固态电解质可以燃烧,硫化物电解质易被氧化,高倍率析锂不可避免等。

李晓越表示,自己的企业虽不敢说是深圳最早入局纯电动汽车充电桩的,但也是第一批布局壁挂式交流慢充业务的先行者。在投资人追加投资后,公司前前后后投入了将近400万元,与相关物业公司合作,引进了一批充电桩设备。

从现实来看,固态电池将经历一个混合固液、准固态到全固态的渐进过程,有专家指出,这一历程可能还要在十年左右。

为了吸引用户,他们在深圳部分社区投入了地推宣传,对首批注册并充电的用户给予了较大的优惠补贴,“这是个要培育的市场,而且我们投入了就要不断升级,早期有部分设备还是国标2011的,后期全部更新为国标2015了。”

但无论如何,固态电池的方向已经明确,目前我国的清陶、锋锂、卫蓝等企业已经确定清晰的产业方向和演进路径,在未来发展过程中也已具备在扎实可行的迭代方案。

李晓越告诉懂懂笔记,此后他们在罗湖、福田的20多个住宅区、购物商城停车场,安装了两百多台充电桩设备。采取的是和小区物业、商城物业公用电力管道,收入则与对方按照一定比例进行分配。

由此看来,固态电池领域很可能会诞生新的细分行业龙头,也值得期待。

“但这个行业坑真的很多。早期的设备故障率非常高,维修的成本也让人崩溃。”李晓越表示,公司当初安装的设备刚刚上线不到半年时间,故障亮灯的充电桩就已经超过一半以上。

此后,噩梦随之开始。运营人员每天不是在检修充电设备,就是在检修充电设备的路上。为了能维持设备的正常使用,公司的维检人员数量一度高达30人。

“一度电服务费才5毛钱,早期电动汽车电池大多是磷酸铁锂,续航短,充满只需要20度电左右。”因此,每车平均只有十元左右的充电费,“被物业公司分走三、四成后,剩下的尚不足支付人员薪资。“

由于持续亏损,公司不得不从2018年年中起减少维检投入。李晓越透露,目前近两百台纯电动汽车充电桩中仅有不足三成能够正常使用,绝大部分都存在无故跳枪、无法充电等问题。

“原打算今年初换新设备,但经营状况入不敷出,投资人也感到没有信心,所以一直没有更换。”李晓越告诉懂懂笔记,目前公司的盈利业务主要是电动摩托车的充电站,而汽车充电桩业务仍然处于持续亏损中。

据他分析,一些同期布局充电桩的中小企业,目前经营情况大致相同,有的甚至已经倒闭,变卖了所有的充电设备;有些尚能维持的企业只能开展其它业务,用以补贴电桩维检的巨大成本。

那么,除了设备故障频繁、充电服务费低问题之外,很多早期布局电动汽车充电桩的企业,还遇到过什么样的问题?他们是在等待并购还是等待新的生机?

建桩补贴门槛高,各种成本成重压

据多家媒体报道,截止2018年底,国内已经有超过10家充电桩企业,在经营两年时间内宣布解散、倒闭。

“这个数据很保守了,过去两年,我们这边最少就有四家企业倒闭。”在广州某新能源充电桩企业担任运营主管的马经理表示,就在半年内,广深地区就有两家充电桩企业关张了。

他向懂懂笔记透露,近两年不少新能源企业、服务机构,包括小创业公司都纷纷入局充电桩,跑马圈地布局架设桩站。广深地区虽有扶持政策,能给建桩企业一定补贴,但补贴的金额却是杯水车薪。

当地的要求,是建桩总功率需要达到2000kw,才能拿到“交流慢充桩150元/kw以及直流快充桩550元/kw”的补贴,“建一个充电桩站,通常场地租金加上充电设备要投入150万元以上。”

马经理透露,有深圳的充电桩同行表示,在深圳只有建成、运营总功率达到8000kw以上的充电站,才能获得200——600元/Kw不等的补贴,“的确有难度,可以说建设运营充电桩扶持的门槛太高了。”

“即便用补贴解决了场地、设备的启动难题后,运营又是一场持续的拉锯战。”在他看来,政策对于充电桩站的补贴都是一次性行为,建成之后企业如何寻找盈利模式、产生持续的利润,才是良性发展的关键。

但充电桩站想要在短期内盈利是“痴人说梦”,尤其是对于早期入局的中小充电站玩家。不少早期建设的充电桩站面临的租金成本压力、市场不规范已经成为重负,“当时很多企业是与小区、酒店、商业场所的公用停车场合作,但是酒店和商场来消费的顾客大多是胡乱停车,导致占桩现象严重。”

只要充电桩被占,电动汽车就无法充电,也就无法产生营收。这让很多充电桩企业为之苦恼,物业方几乎很难配合引导车辆合规停放,而燃油车车主更不会在意占用了充电车车位。马经理表示,他们公司位于广州天河区、海珠区的部分充电站,占桩现象一度高达90%,部分燃油车一停就是整整一天。

“虽然和物业有分成协议,但物业方只能规劝,不能禁止占位的发生。”车主素质和物业管理的问题,导致充电桩企业盈利受阻。马经理强调,这也是后期很多企业选择承租独立场地建桩的原因。租用场地建桩,除了可以较轻松达到政策要求的总功率补贴,更能够管理入场车辆违规占桩的难题。

“但整租场地的租金很贵,小企业玩不起。如果租在增城、南沙等偏远地区,又面临着使用率低,难盈利的问题。”他坦言,如今充电行业的新玩家要么是大企业,有背景有资金;要么是已经拿到融资的中小企业,硬扛着不退场等待机会。

在他和周围的同行看来,如果未来房地产巨头频繁入局,那些中小企业将面临巨大的冲击,随时会在价格战中被打趴下,“我们公司现在融了B轮,但坚持得也很辛苦。那些地产巨头胜在场地不用租借,可以降低巨额成本,未来在价格上更有优势。这才是让我们感到压力的地方。”

无论合作场地建桩,还是租用场地建桩,第三方充电企业都要面临巨大的经营压力,燃油车占桩、租金居高不下、边远区域使用率低等问题,都在随时威胁着中小玩家的生存。

那么,在地产巨头入局、政策补贴门槛走高的大势下,已布局充电桩的中小企业是会采取哪些方式自救?

边缘机构盼收购,中小企业错位竞争

“房企入局是因为财大气粗,我们目前肯定不敢继续追风口了,看看市场变化趋势吧。”

当被问及,房地产巨头入局电桩行业会产生哪些影时,李晓越坚决地表示,首先不会在充电业务上增加新的投入,不妨静观其变。

“房企有资源,国网有实力,我们什么都没有,只能见好就收、看看新的机会。”他告诉懂懂笔记,如果充电桩行业迎来新一轮的“圈地”建桩潮,他与合伙人只希望能够成为巨头收购的对象,毕竟公司的电桩设备和充电业务还是有一定价值的。

李晓越坦言,除了运营越来越困难,目前很多充电桩企业还面临用电难的问题,尤其是三级快充直流充电站,“深圳最近天炎热,是用电的高峰,因此很多充电站总是跳闸。”

他向懂懂笔记透露称,前不久深圳有一家充电站发公告,宣布在工作日的工作时间停止服务,只在晚上、周末提供充电,原因便是站内用电导致了周边产业园跳闸。

“设备投入了,只能营业晚上和周末,这基本是血亏了。”李晓越表示自家的交流充电桩也曾遭遇业主投诉,最后被物业停电,导致损失惨重。

对于“缺电”影响充电站营业的情况,马经理也表示认同。尽管他所在的企业后续仍会根据行业情况适当更新设备,但在扩张、选址上会更加谨慎,会做足前期市场调研再“动手”。

“大企业有资金可以烧钱,我们要活下去就得善用有限的融资了。”马经历表示,为了避免与大企业竞争,公司或将考虑差异化服务,集中在工业园、物流园附近建设新的充电桩站,为新能源货车提供平价充电服务。

充电桩之于新能源汽车,犹如加油站之于燃油汽车一样,是新能源汽车产业运转的重要基础。但是目前充电桩市场仍然面临诸多困境,包括布局不均衡、偏远站场持续亏本、市区站场一桩难求等现象,以及人工、运维、租金、占桩乱象,都在加重充电桩企业的经营难度。有些症结,是中小机构和行业巨头同样都要面对和解决的。

如今,房地产巨头宣布携手电力巨头涉足新能源充电市场,似乎是在尝试树立行业规范,建立新盈利模式。但这种探索前景尚未明晰,同时也引发了部分先行布局充电桩中小型企业的混乱和担忧。有业内人士一针见血地指出,哪些玩家、多少玩家入局并不是行业发展关键,最关键的是行业主管部门需要出台引导新能源配套建设指导,做到统一区域规划,统一相关标准和规范。

如果只是在市场一味地“圈地”,至少一段时期内可能很难整体解决新能源车充电难的根本问题,也难以避免资源浪费和重复建设。

编辑:电气电工 本文来源:2023年全球21700锂离子电池市场规模将增长26,房企

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