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魏建軍的“動力電池夢”:7年長跑,砸260億元追趕寧德時代。

新能源汽車產業仍在寒冬中掙扎,作為上游核心供應鏈,國內動力電池產業的演變也逐漸撲朔迷離。

一邊,巨頭寧德時代再獲BMW鉅額訂單,比亞迪與奧迪展開動力電池供應合約洽談;另一邊,一紙判決宣告了曾經的鋰電巨頭沃特瑪破產,比克電池也因為下游採購商眾泰汽車的困境受到拖累,欠下鉅款引發供應鏈“地震”。

在這樣撲朔迷離的大環境下,長城汽車的“掌門人”魏建軍跨界帶領長城殺入了動力電池產業,而他的這把利刃,叫做“蜂巢能源”。

11月27日,蜂巢能源位於常州金壇的車規級AI智慧動力電池工廠一期專案正式投產。這意味著,誕生自長城汽車的蜂巢能源在經歷了漫長孵化期後,正式擁有了4GWh的年產能,並將在後續二期、三期專案的產能爬坡中,逐漸具備18GWh的動力電池產能,進入國內動力電池供應商的第一梯隊。

但目標如果僅僅是進入第一梯隊這麼簡單,或許魏建軍就不足以被稱為“保定皮耶希”了。

除了地處常州的動力電池工廠之外,蜂巢能源還在國內長三角、京津冀與西部地區的三處地點另外規劃了56GWh產能的動力電池工廠。全部完工之時,蜂巢能源在國內將會擁有76GWh動力電池的產能。

▲蜂巢能源工廠投產

不能忘記的是,蜂巢能源還在歐洲規劃了24GWh產能的動力電池工廠。當2025年,蜂巢能源動力電池工廠全部投產之時,這家公司將會擁有100GWh的動力電池產能。這樣的體量,足以支撐起長城汽車的新能源轉型計劃。屆時,蜂巢能源將會與寧德時代一樣成為總產能超100GWh的動力電池巨頭。

這對於魏建軍來說,無疑是一場押上了前半生事業與財富的豪賭。據業內人士預測,蜂巢能源所有產能的建設累計將耗費464億元,超出魏建軍夫婦目前332億身家(參考福布斯2019中國富豪榜)近40%,需要魏建軍撬動巨大的經濟槓桿,並且沒有人能保證他一定大獲全勝。

站在魏建軍的角度來看,制勝的法寶恐怕被押在了蜂巢能源的四大關鍵技術概念上:方形疊片生產工藝、無鈷電池、四元電池、車規級動力電池。哪怕這三大技術概念中的一條,押在了未來主流動力電池的技術路線上,蜂巢能源都足以成長為一家國際化的動力電池供應商。

本文將會從蜂巢能源的誕生、規劃、技術路線以及與長城汽車之間剪不斷理還亂的聯絡來解讀這家新生的動力電池企業,一窺蜂巢能源從長城動力電池附庸,到動力電池供應商,再到未來國際化動力電池企業的發展路徑。

魏建軍的第二次創業 兩年時間量產動力電池

蜂巢能源,這家由長城汽車親手孵化的動力電池企業,成立於2018年2月,也被稱為長城“掌門人”魏建軍的第二次創業。

2018年2月到2019年11月,21個月不到的時間,蜂巢能源從概念階段,走到了車規級動力電池工廠落成量產。對於一家需要在技術研發、生產工藝與資金專利上進行大量投入的公司而言,這樣的速度不可謂不快。

▲蜂巢能源動力電池工廠

但這是魏建軍的決心,為了讓這一決心順利落地,他在七年前已經擺下了局。

雖然從現在來看,長城汽車的新能源轉型進度仍然不夠快。WEY品牌佈局高階插混,尤拉品牌發力純電小車,所有產品矩陣中也僅有4款新能源車型,在數量與產品力上均落後於北汽與比亞迪。

但在2012年,魏建軍就已經在長城汽車內部成立了動力電池專案組,攻關動力電池電芯、模組、PACK、BMS等關鍵技術;並在2016年,將這一專案組升格為動力電池事業部。

為了保證不在原材料上被上游供應商卡脖子,長城汽車在2017年通過旗下全資子公司Billion Sunny Development Ltd以2200萬美元(約合人民幣1.55億元)的價格,收購了澳洲皮爾巴拉礦業公司3.5%的股份,並簽署了承購協議。

該協議規定,皮爾巴拉礦業公司需要在協議簽訂的前五年裡,每年向長城汽車提供7.5萬噸鋰輝石精礦。

在2019年,雙方又達成了附加協議,自今年8月開始,皮爾巴拉礦業公司將連續6年每年向長城汽車提供2萬噸幹精礦。

完成了上游產業的佈局與所有的準備工作,2018年2月,長城汽車宣佈其動力電池事業部正式獨立,注資13億元成立動力電池公司蜂巢能源,由長城汽車的大股東長城控股100%持有。

企查查顯示,同年10月,長城汽車將蜂巢能源從集團內部剝離,作價7.9億元,轉讓給了由魏建軍個人100%控股的保定茂瑞。

▲蜂巢能源動力電池工廠

2018年12月,為增強蜂巢能源的研發能力與技術基礎,長城汽車再向蜂巢能源與蜂巢保定分公司轉讓123項技術專利與動力電池研發製造專案的裝置、在建工程,開價2.1億元。

而在人才方面,魏建軍也毫不吝嗇。

唐海鋒,原長城汽車副Quattroporte、傳動事業部總經理、魏建軍的左膀右臂,被委任蜂巢能源董事長一職。

楊紅新,供職長城汽車技術中心近16年,原長城材料工程研究院院長與技術中心副主任,出任蜂巢能源總經理。

饒忠儒,有著近30年動力電池從業經驗,曾在鋰科股份與知名機器人公司波士頓動力擔任動力電池相關專案研發製造的主要負責人,擔任蜂巢能源副總經理與CTO。

在完成了一系列“左手倒右手”的資金、技術、生產裝置以及人才的輸入之後,蜂巢能源終於成了我們今天見到的完全體。

據蜂巢能源官網顯示,這家正式成立不到兩年的公司已經擁有了超過2200名員工,純研發人員達到了1100人。預計到2020年,該公司的累計研發投入將會達到30億元。

在產能規劃上,蜂巢能源對於未來的規劃有著非常大的野心。

今年7月9日,蜂巢能源在長城保定哈弗技術中心召開了一場盛大的釋出會。會上,蜂巢能源總經理楊紅新宣佈蜂巢能源將會在2025年之前在全球建成120GWh(11月釋出會改口稱100GWh)動力電池產能(2018年國內動力電池裝車總量不到60GWh),併發布了三大即將量產的技術概念:方形疊片生產工藝、無鈷電池、四元電池。

▲蜂巢能源總經理楊紅新

為了支撐起這樣的野心,到2025年,蜂巢能源在全球的建廠投入將會超過260億元。

與此同時,據業內人士分析,國內1GWh動力電池的產能建設需要消耗4-6億元,而歐洲的產能建設成本還將更加高昂,算上產能建設的成本,魏建軍還將在蜂巢能源上投資464億元。

在今年11月底,蜂巢能源位於常州金壇的首家動力電池工廠正式建成投產,第一波產品就是採用方形疊片工藝生產的NCM811三元鋰電池。

到明年年中,無鈷電池與四元電池也將正式量產(SOP),產品的落地,標誌著蜂巢能源這家脫胎於傳統車企的動力電池企業,正式進入了動力電池賽道。

車規級標準建廠 三大技術路線同步推進

所有制造業都講究實體,如果所有的概念都流於PPT,那就沒有任何意義。

魏建軍作為汽車製造業的老將,深諳這個道理。

常州市金壇區,長三角核心帶經濟區,一座規劃面積達到54萬平方米正在拔地而起。工廠周圍,福斯、江淮汽車、東風新能源、北汽新能源等超過30家整車製造企業、瓦爾塔蓄電池、中偉電源科技等25家鋰電配套企業、15個運輸機場、9個億噸級吞吐量港口環抱,佔盡地利。

這座工廠,就是蜂巢能源首座落地的動力電池工廠。目前,這座工廠的一期工程已經完工投產,初期產能為4GWh,隨著二期、三期工程的建成投產,後續產能將逐漸攀升至18GWh。

▲蜂巢能源動力電池工廠投產儀式

11月27日,工廠宣佈投產當天,到廠參觀的媒體紛紛感慨,大多數車企研究動力電池只是為了讓配套供應商能夠生產出更適配自家車型的動力電池,很多研究都在資料和概念階段,“但長城汽車(蜂巢能源)的動力電池已經進入了量產階段,恐怕是要玩真的了。”

作為一家脫胎於傳統車企的動力電池公司,蜂巢能源自稱是最懂汽車製造業的動力電池供應商。依託於這個天然的優勢,蜂巢能源將自家的首座工廠定義為“車規級AI智慧動力電池工廠”。

將這一概念進行拆解,可以得出“車規級”與“AI”兩個概念。

但蜂巢能源此次強調的車規級工廠並非不具備實際意義,中國汽車工業協會前任常務副會長董揚指出:“車用鋰離子動力電池已經發展成為一個新物種,之前適用於3C場景的材料、技術、工藝、標準均面臨變革。需要從車規的角度提升認識,完善車用動力電池的標準、規範等各方面的要求。”

▲中國汽車工業協會前任常務副會長董揚

蜂巢能源總經理楊紅新也認為:“車規級動力電池工廠需要區別於傳統電池工廠,從規劃步驟開始,就需要以汽車為服務目標。”

因此,蜂巢能源此次建造車規級工廠,事實上是對車用動力電池產業標準化的一次促進。

▲蜂巢能源工廠投產現場發起車規級動力電池標準倡議

那麼蜂巢能源在車規級工廠的建造過程中具體提出了哪些要求呢?汽車科技媒體《建約車評》援引蜂巢能源CTO饒忠儒的話語,提到了車規級動力電池工廠的五大不同。

1、在缺陷率方面,由於車用動力電池帶電量大,電芯數量多,因此較消費電子產品的電池更容易出現次品。傳統電池廠的缺陷率通常控制在4sigmas(一種技術計量標準,4sigmas表示出錯率小於百萬分之6210),而蜂巢能源的車規級工廠將缺陷率控制到了6sigmas的水平(出錯率小於百萬分之3.4)。

2、在環境控制方面,傳統電池廠的粉塵控制標準為10萬顆/立方英尺,而車規級的粉塵控制標準為1萬顆/立方英尺,在核心環節則要控制在1千顆/立方英尺。這對於工廠內部建築、裝置、材料與人員都提出了非常高的要求。

3、在毛刺控制方面,化學性質決定,鋰離子電池大功率放電時,勢必會產生鋰枝晶(俗稱毛刺)。傳統電池廠僅要求不刺穿隔膜的一半即可,車規級工廠則不允許毛刺對隔膜造成任何損傷。

4、在金屬異物檢測方面,傳統工廠只使用一次電壓擊穿測試,難以檢出100微米以下的金屬異物以及銅金屬異物。蜂巢能源車規級工廠採用兩次電壓擊穿測試,輔以AI特徵辨識,能夠檢測到75微米的金屬異物與銅金屬異物,提升了50%的異物檢出率。

5、在過程追溯系統方面,傳統電池工廠的MES系統(生產過程執行系統),只檢測了1500個資訊採集因子。而蜂巢能源車規級工廠則對人、機、料、法、環、測、時七個維度的2500個因子進行了資訊採集,可追溯到單電芯在每個生產環節中的過程資料。

而在“AI能力”方面,蜂巢能源工廠在三個維度上應用了AI能力。

1、在單工位維度檢測方面,利用AI視覺,可結合後臺資料可對電芯以及極片的尺寸、焊點進行檢測和甄別,確保誤差在可控範圍之內。

2、在跨生產環節檢測方面,當某一個電芯在電壓擊穿測試中失效,類神經網路就會對這個電芯的生產環節進行回溯,快速定位失效原因,並給出解法。

3、在智慧維護決策方面,通過MES系統(生產過程執行系統)的原始資料庫建立起決策支援的資料模型,通過資料模型與當前MES系統檢測的資料進行比對,當發現異常時,即可直接作出決策,提醒裝備維護與引數調整。

車規級AI智慧動力電池工廠,僅僅只是蜂巢能源的其中一個殺手鐗,當動力電池產品流向市場,真正能讓企業具備話語權的還是動力電池的實際效能與成本。

在這一層面,蜂巢能源在今年7月就釋出了三個技術概念:方形疊片生產工藝,無鈷電池以及四元電池。

其中,蜂巢能源的方形疊片生產工藝已經投入實際生產,這種生產工藝通過增加方形電池內電芯的空間利用率,提升了5%的能量密度以及10%的迴圈壽命。據了解,蜂巢能源採用方形疊片工藝生產的鋰電池電芯能量密度達到260Wh/kg,迴圈充電次數超過1000次。而目前主流的三元鋰電池電芯的能量密度大約在240Wh/kg左右,迴圈充電次數為800-1000次。

▲蜂巢能源告訴疊片方形鋰離子電池

同時,疊片工藝生產的動力電池阻抗低、散熱性好,電芯極片形變數小,電池產品穩定性較卷繞工藝生產的動力電池更為優異。

值得一提的是,未來的固態電池技術,只能採用疊片技術進行生產,這一工藝的提前應用還為蜂巢能源通向未來打開了大門。

不過,由於現階段疊片工藝限制,蜂巢能源的疊片機的效率只能達到每片0.6秒。未來,這一工藝將會取得技術上的突破,從而實現動力電池生產成本的降低。

為繞開這項高昂的材料成本,蜂巢能源研發了無鈷電池,並在今年7月對外發布。

這項技術的核心就是無鈷正極材料,鈷在電池的正極中,通常能夠穩定材料的層狀結構,提高迴圈次數與倍率效能。蜂巢能源為了取締電池正極材料中的鈷,向電極中摻雜了無未成對的電子自旋元素,同樣提高了充放電的可逆性與結構的穩定性。

在實現電池無鈷後,蜂巢能源的無鈷電池依然能夠實現與當前NCM811電池相同的能量密度,而材料成本則下降了10%-15%。據了解,這項技術在2020年的第二季度就能實現量產(SOP)。

第三項技術概念,四元電池則是為了針對當前NCM811三元鋰電池性質過於活潑的特點,通過加入第四元素使晶粒之間的邊界強度增加,減少有害相變轉變過程的微隙,使電池的材料結構與反應更加穩定。

同時,由於產氣量更少,材料耐熱效能更佳,因此,理論上來看,蜂巢能源的四元電池擁有更好的熱穩定性,並且迴圈次數也有所增加。據了解,這項技術將在2020年的第三季度實現量產(SOP)。

當然,尚未量產的產品,其市場競爭力還無法下結論。到明年產品面世時,我們便能夠知道,蜂巢斥巨資打造的工廠以及三項技術概念究竟能為其增加多少競爭能力了。

長城新能源轉型迫在眉睫 蜂巢能源應運而生

從蜂巢能源前期的資本、人力、研發資源的投入,中期車規級AI工廠建設、三大技術路線並行,以及未來的100GWh的產能規劃來看,蜂巢能源已經具備了成為一家成功的動力電池供應商的大部分因素。

但還有一個問題不得不解答:長城,為什麼要自己下場做動力電池?

動力電池產業的壁壘非常之高,良品率的把控、生產工藝的改進以及資本的投入都非常誇張。

當前汽車年銷量最大的福斯集團,選擇的路線是投資歐洲本土動力電池公司Northvolt,成立動力電池公司研發生產動力電池公司,並鼓動其他動力電池公司擴大產能。

▲福斯集團宣佈將投資Northvolt

曾是電動化轉型急先鋒的BMW汽車,在中國也選擇培養自己的動力電池供應商——寧德時代,為其提供足量的動力電池產品。

可以看出,大部分車企都不會自行進行動力電池的研發,動輒數百億,並且投資週期長的專案唬住了絕大多數的車企。

就連現在汽車產業領先的Tier 1博世,也在宣佈研發動力電池兩年之後,放棄了動力電池的研發製造工作,理由是“無法評估當下對動力電池投資是否能夠帶來可觀的回報”。

那麼,長城,為什麼要自己下場做動力電池?是什麼讓曾經直言當下發展新能源車型還過早的魏建軍親自進軍動力電池產業?

從大的方向上來看,無論是主動還是被動,長城的新能源轉型正在拉開序幕。

主動層面,電動化已經是大勢所趨。

如果說2017年,電動化還只是初現苗頭,各大車企開始試水;那麼2019年,可能沒有人會質疑電動化將是汽車的未來。

曾經固執地認為發展電動汽車為時尚早的魏建軍,也帶領著旗下的長城汽車風風火火地開始搞電動化。

先是在2018年釋出了純電品牌尤拉,並推出了尤拉iQ與尤拉R1兩款純電車型。

隨後在2019年,又開始將旗下高階品牌WEY插混化,並先後推出了插混車型WEY P8 PHEV、WEY VV7 PHEV/GT PHEV兩款車型。

▲長城WEY P8 PHEV

除此之外,長城與BMW的合作專案光束汽車也將為BMW生產純電動Mini車型。

▲BMWMini純電

值得一提的是,蜂巢成立獨立公司的時間是2018年2月12日,11天之後,長城就與BMW簽訂了合作意向書,在新能源車型生產製造上進行合作。

不難揣測蜂巢能源成立的核心意圖,即為長城BMW合資的光束汽車專案提供動力電池供應,以及借BMW在動力電池領域的研究,提升自身動力電池的產品力。

要知道,BMW決定在中國推出新能源車型時,曾向現在的動力電池供應商寧德時代提供800多頁的動力電池參考資料,並派遣工程師親赴寧德時代指導生產,可以說,寧德時代的成功BMW功不可沒。

藉助此次合作,蜂巢能源也很可能獲得BMW的技術輸出,從而進一步增強自身的競爭力。

在被動層面,雙積分政策可以說是懸在長城汽車頭頂的“達摩克利斯之劍”。

在2018年初公佈的2016年度中國乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分核算情況中,長城汽車積負23萬分,在所有國內車企中墊底。如果無法及時將負積分抵償歸零,長城汽車將會面臨新產品無法進入《道路機動車輛生產企業及產品公告》的境地。

為此,魏建軍帶頭為新能源搖旗吶喊,先是斥巨資成立蜂巢能源,開發動力電池,從底層技術轉型;而後又與BMW牽手,按股比均攤負積分,並規劃新能源車型抵償負積分;隨後又在自身的產品矩陣內推出新能源與插混車型。

從這一層來看,局勢正在逼著長城汽車進行轉型。親自下場做動力電池,成立蜂巢能源,更像是破釜沉舟之後,轉型的關鍵一役。

而落實到切實的利益層面,原因則有三點:

1、在長城積極佈下電動化大局的當下,這麼多電動汽車對於動力電池的需求是驚人的,完全依賴動力電池供應商只會受制於人,自己下場做動力電池則能夠擺脫一個可能會長久困擾長城汽車的後顧之憂。

2、當下市場高階動力電池供應嚴重不足,寧德時代、松下、LG化學、三星SDI、SKI等動力電池公司的訂單已經超出了他們的產能,這一現象為後入局的動力電池公司提供了機會。

蜂巢能源正是瞄準這塊蛋糕出擊的,蜂巢能源總經理楊紅新在常州金壇工廠的投產儀式上指出,目前國內已經有不少整車廠在評估蜂巢能源的電池方案,未來蜂巢能源會成為獨立的動力電池供應商,向有需求的整車廠供應動力電池。

3、國內車市寒冬仍在加劇,長城同樣身在寒冬之中,整車業務增長緩慢,就必須在其他業務上尋求新的增長點,結合上一點來看,動力電池產業正式整車廠新的增長點。

總體來說,蜂巢能源這一步棋,對於長城的電動化轉型,消除雙積分政策影響有著重要的意義。並且一旦成為核心玩家,蜂巢能源將能夠收穫大量其他整車廠的訂單,反向為長城汽車輸血。

動力電池市場未飽和 蜂巢100GWh產能落地有望

看完了蜂巢能源在動力電池領域的動機、投入、規劃、佈局,再來思考最後一個關鍵問題:高門檻的動力電池產業為蜂巢能源留下機會了嗎?

答案是,機會是充足的。

從當前國內的動力電池市場來看,儘管下游新能源汽車市場並不樂觀,但動力電池產業整體是向上發展的。

據中國汽車動力電池產業創新聯盟釋出的資料,2019年1-10月,中國動力電池裝車量累計為46.2GWh,同比增長33.2%。

▲中國汽車動力電池產業創新聯盟釋出1-10月動力電池裝車量資料

其中,三元鋰電池裝車量達到32.0GWh,佔裝車總量69.2%,同比增長52.4%,市場份額進一步擴大。

也就是說,動力電池市場正在持續高速增長,有實力的玩家依然有充足的入局空間。

與此同時,福斯、戴姆勒、BMW、豐田等主要車企在一邊經歷著車市寒冬帶來的利潤跳水的同時,還在憋足了勁朝著電動化轉型。

以福斯為例,北京時間11月18日下午6點,福斯汽車集團CEO赫伯特·迪斯(Herbert Diess)、CFO弗蘭克·威特(Frank Witter)通過網路語音直播的方式,再一次強調了福斯電動化的未來。

雖然將2020年福斯集團的營收從2716億歐元(約合人民幣2.1萬億元)下調至2607億歐元(約合人民幣2萬億元)。

但在混合動力、電動出行、數字化等未來領域,福斯將未來5年的投資金額提升至600億歐元(約合人民幣4658億元),僅在電動化一個領域,福斯就將砸進300億歐元(約合人民幣2562億元)。

▲福斯計劃到2025年,交付約300萬臺電動車型

按照福斯的規劃,在這輪投資週期結束時,福斯集團2025年電動汽車的交付量將達到300萬輛,超過集團交付總量的1/5。

倘若將插混與純電動車所需的電池平衡一下,每款車預計搭載50kWh電池組,那麼僅福斯一家車企所需的動力電池裝車量就將至少達到150GWh。

與福斯一樣,對電動汽車領域虎視眈眈的還有戴姆勒、BMW、豐田等巨頭車企,如果按照相同體量計算,2025年動力電池市場的前景將非常廣闊。

與此同時,工信部在12月3日公佈的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035)》(徵求意見稿)中明確指出,到2025年,國內能源汽車新車銷售比例將達到25%。

假設2025年,國內新車銷量仍然保持在1800萬輛,那麼新能源汽車的銷量將會達到450萬輛,同樣按照每輛車50kWh的帶電量計算,國內2025年所需的動力電池裝車量也將達到450GWh。

以長城汽車的全球佈局來看,蜂巢能源的100GWh產能落地綽綽有餘。

在度過這輪車市寒冬之後,動力電池市場將會迎來爆發的高峰期,蜂巢能源選擇在此時入局,很可能會在下一輪動力電池市場爆發之時迎來高光時刻。

結語:蜂巢能源的下一步是加速產能落地

當下,動力電池的需求正在以肉眼可見的速度擴大,即使是新能源汽車迎來“四連跌”,銷量期望幾乎與去年持平,動力電池的裝車量也依然逆勢增長了33.2%。

同時,產業優勢進一步朝著頭部企業集中,寧德時代與BMW的合作再次加碼,訂單金額從40億歐元(約合人民幣311.79億元)增長至73億歐元(約合人民幣569.01億元);比亞迪也宣佈正在與奧迪商談動力電池供應專案,動力電池產業的市場潛力巨大。

但與此同時,國內寧德時代、比亞迪等主要動力電池供應商正在加速佈局動力電池市場,擴大市佔率。寡頭局面越發牢固,留給新生公司的時間已然不多,市場規律之下,即使是背靠長城的蜂巢能源也不能例外。

因此,蜂巢能源當下已經具備了生產的條件與技術,應當積極抓住市場空窗期,迅速成長。只有在動力電池市場空窗期完全閉合之前,進入第一梯隊,才有資格談論未來發展。對於蜂巢能源與魏建軍來說,這都是一場賽跑。

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