股票牛:新能源汽车之动力电池发展现状及新机遇(一)

近年,新能源汽车的普及速度飞快,国产新能源汽车也逐渐崭露头角。除了一些老牌汽车厂商,也涌现了造车新势力,如蔚来、小鹏、理想等。在资本市场,新能源汽车板块也走出了一波疯狂的上涨,美股特斯拉、蔚来、小鹏等股价一度翻了几番,国内A股和港股新能源汽车板块也迎来了长线走牛的趋势。

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经过了年初以来近半年的调整,新能源汽车板块在近期再度走强,股价隐有复制去年一路长虹的态势。很多人认为目前板块和个股的估值已经远超预期,绝对的高估了,那么事实是否真的如此呢?

新能源汽车的核心价值

2020年12月21日,国新办发布《新时代的中国能源发展》白皮书,文中提出力争二氧化碳的排放在2030年达到峰值,在2060年前实现碳中和的战略目标。中国快速推进能源改革,必然将为市场带来巨大的机遇和挑战。

据中汽数据的《中国汽车低碳行动计划2020》研究中显示,2019年中国量产乘用车生命周期碳排放总量为6.2亿吨二氧化碳。而2019年全国碳排放为106亿吨,传统燃油汽车的碳排放量巨大,必然成为我国碳中和战略目标的重点改革对象。

另外,2020年我国新能源汽车市场不仅受到疫情的影响,还有补贴逐渐退坡、油价下跌等负面影响,但是全年新能源汽车的销量仍然达到130万辆,同比增长近8%。与此同时,工信部再次预测2021年新能源汽车市场将会有极大地提升,增速甚至超过30%,全年的销量或突破180万辆。工信部认为随着电动车历程续航的不断提升,加之清洁、环保且更经济等诸多优势,将使其渗透率进一步提升。

新能源汽车厂商最为关注的当属核心组件—动力电池,这也是市场关注的焦点,但动力电池的成本一直居高不下。

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以蔚来的ES6车型为例,该车型在2019年采用的是84kWh电池,这款电池主要由新能源电池龙头企业宁德时代供应,在宁德时代2019年的财报中显示,电池系统的总销售为40.96亿瓦时,而运营成本约276亿元,粗略计算出动力电池成本约为631元/千瓦时,则蔚来ES6车型的单车电池成本就高达53000元。

动力电池是电动车的主要动力来源,也是新能源汽车发展的关键组成部分,在时代背景下迎来了快速发展,也造就了一批国产企业走向世界,成为了全球性头部玩家。围绕着产业链的上下游也暗藏巨大的产业机遇,接下来将从新能源汽车的关键组件—动力电池为出发点,为大家探索和挖掘新能源汽车产业中的新机遇。

新能源动力电池细分

可能很多朋友还不清楚哪一类车属于新能源汽车,这里为大家解释一下,依据工业和信息化部2017年最新颁布实施的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,所形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。主要包括:混合动力电动汽车、纯电动汽车(包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车、替代燃料汽车(天然气、乙醇、甲醇)等。

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而对新能源动力电池的理解,字面意思很简单,就是可以提供动力来源的电源,一般指为电动汽车、电动列车、电动自行车等提供动力的蓄电池。由于使用的材料不同,又可以分为:铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、镍镉蓄电池、铁镍蓄电池、银锌蓄电池、钠氯化镍蓄电池、钠硫蓄电池、钠硫电池、锂蓄电池、空气蓄电池(锌空气蓄电池、铝空气电池)、燃料电池、太阳能蓄电池、超容量电容器、飞轮电池等。而三元锂电池和磷酸铁锂电池主要应用于乘用车和商用车领域,其中三元锂电池主要用于乘用车,磷酸铁锂电池主要用于商用车。

作为新能源汽车的核心组件,动力电池是新能源汽车的动力来源,直接决定续航里程,接下来为大家详细介绍几款主流电池。

1、铅酸电池

属于较早使用且拥有比较成熟技术的动力电池,因为其成本相对低廉,且可以高倍率放电,是唯一可供大批量生产的电动车电池。2008年奥运会期间就曾使用20辆装载铅酸电池的电动汽车提供交通服务,但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低,因此极大地限制了电动车的车速和续航里程。

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2、镍镉电池和镍氢电池

这两款电池的性能好于铅酸电池,但含有重金属,因此废弃后容易造车环境污染。镍氢电池刚进入成熟期,也是目前混合动力汽车所用电池体系中,唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系,占混合动力电池99%的市场份额。丰田的普锐斯是其中的典型代表,而从全球来看,日本的PEVE一家独占全球混合动力车用镍氢电池85%的市场份额。目前实现商业化的混合动力汽车主要有丰田的Prius、Alphard和EsTIma,以及本田的Civic和Insight等,这些均采用PEVE的镍氢动力电池。国内镍氢电池在汽车上的应用仍处于研发匹配阶段,主要还是依赖进口,其中一汽奔腾、长安杰勋、通用君越等都已经示范运行。

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3、锂电池

虽然铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池的技术已经相对成熟,但作为动力电池应用在汽车领域仍然存在较大问题,所以锂电池成为了更多汽车厂商的选择。

锂电池的有哪些优点呢?

工作电压高及比能量大(两者大概都是镍氢电池的3倍)、体积小、质量轻、寿命长、无污染、自放电率低、无记忆效应。新能源汽车厂商中很多知名企业都致力于开发锂电池汽车,国外有福特、克莱斯勒、丰田、三菱、现代等等,国内有比亚迪、吉利、中兴、力帆等。

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而锂电池发展的主要障碍有两方面,一方面是安全性能。另一方面则是汽车动力电池的管理系统。锂电池由于能量密度大、工业温度高、工作环境恶劣等因素,对安全性能需要更高的要求;而汽车动力电池的工作电压一般是12V或24V,单个动力锂电池的工作电压是3.7V,因此必须多个电池串联用以提高电压,但电池充放电很难做到统一,串联多个电池组容易造成充电不足或多放电等现象,也会加剧电池性能的恶化,甚至导致无法正常运作,从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。

4、磷酸铁锂电池

也属于锂电池的一种,它的比能量不足钴酸锂电池的一半,但安全性高,循环次数可以达到2000次,放电稳定、价格便宜,因此成为汽车动力电池的新选择。最典型的代表就是比亚迪开发的最新“刀片电池”。

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5、燃料电池

这是一种存在于燃料与氧化剂中的化学能转化成电能的发电装置,将燃料和空气分别送进燃料电池,就能产生电能,非常奇妙。表面上看,它有正负极和电解质,像一个蓄电池,但实际它并不能储电,而更类似于一个“发电厂”。其中,质子交换膜燃料电池最有希望应用于汽车领域。

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本篇文章主要为大家详细介绍一下新能源汽车电池领域的分类,以及不同电池的特点。下一篇将重点为大家介绍新能源汽车产业的发展现状以及动力电池的实际应用,最后谁将成为汽车制造商的“宠儿”,欢迎大家持续关注。

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