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行業(yè)動態(tài)

后來居上:中國鋰電池行業(yè)發(fā)展簡史

作者:超級管理員點擊:6 發(fā)布時間:2024-06-30

1991年,索尼發(fā)布了以鈷酸鋰為正極、碳材料為負極的18650圓柱形鋰電池,當時的能量密度只有80Wh/kg,并應(yīng)用到自家生產(chǎn)的攝像機中,這是鋰電池的第一次商業(yè)化應(yīng)用,并獲得巨大成功。

1994年,松下成功研發(fā)可充電的鋰電池,并在此后近10年時間里,一直穩(wěn)坐消費鋰電池龍頭。

1998年,日本的鋰電池年產(chǎn)能迅速飆升至4億支,在全球鋰電池市場份額占比高達90%,包括松下、三洋在內(nèi)的日本企業(yè)壟斷了全球鋰電池市場。

但由于戰(zhàn)略失誤和投入鋰電池的決心不足,日本從國家層面押注氫燃料電池,導(dǎo)致在鋰電池產(chǎn)業(yè)的霸主地位,在隨后的幾年中逐漸喪失。

與此同時,韓國瞅準機會,充分利用了國內(nèi)財閥的優(yōu)勢,以不差錢的玩法,通過不斷購買鋰電池專利,最終打造出三星SDI和LG為首的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈巨頭。

LG 新能源在1995年進軍鋰電池業(yè)務(wù),2007年在全球首次量產(chǎn) NCM523小型電池,到2014 年又首次量產(chǎn) NCM811電池。

相比日韓,中國鋰電池的起步要晚的多,但憑借國家戰(zhàn)略,緊緊抓住了新能源汽車的發(fā)展機遇,后來者居上。

2001年,中國“十五”啟動了“863計劃”電動汽車重大專項,正式提出:發(fā)展新能源汽車是我國汽車工業(yè)崛起的機遇,中國可以在這個領(lǐng)域上超越西方國家,并引領(lǐng)中國汽車工業(yè)率先走向零排放技術(shù)的先進道路。

2007年,國家發(fā)改委頒布《新能源汽車生產(chǎn)準入管理規(guī)則》,明確規(guī)定我國以補貼的方式,扶持新能源汽車發(fā)展,實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的彎道超車。

2007年6月,惠州比亞迪電池有限公司成立,依靠在手機和PC電池的制造經(jīng)驗,比亞迪搭建了磷酸鐵鋰動力電池生產(chǎn)基地,這是比亞迪在新能源汽車領(lǐng)域崛起的起點。

此時,還在ATL的曾毓群也看到了新能源汽車的發(fā)展機遇,決定利用自己的資源和優(yōu)勢,入局新能源汽車動力電池。2008年,曾毓群在ATL主導(dǎo)成立了動力電池部門。

大洋彼岸的特斯拉也沒閑著,它在2008年推出了世界上首款以鋰電池為動力的小型跑車Roadster,續(xù)航里程約390km,百公里加速僅需4秒,受到行業(yè)的高度關(guān)注。

Roadster以松下7000節(jié)18650電池構(gòu)成的電池包作為動力來源,成本很高,這也導(dǎo)致該車型在2012年Model S問世后,停止生產(chǎn)。

2010年,比亞迪推出了純電動車e6,采用比亞迪自主研發(fā)的ET-Power鐵電池技術(shù),續(xù)航里程300公里。

2011年3月14日,我國發(fā)布《第十二個五年規(guī)劃綱要》,新能源汽車被列為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,《綱要》提出新能源汽車產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車技術(shù)。

2011年,曾毓群離開ATL開始單干,并帶走了整個動力電池事業(yè)部的干將,專注于新能源車動力電池,這便是寧德時代早期的雛形。

特斯拉的風光,讓德國老牌車企寶馬嗅到了新能源風潮的氣味,隨后推出旗下首款電動車品牌“之諾”。2012年,寶馬想為“之諾”設(shè)計一款動力電池,要選一家中國電池供應(yīng)商。

彼時,華晨寶馬總裁兼CEO魏嵐德是寧德時代創(chuàng)始人曾毓群的好朋友,盡管寧德時代脫胎于蘋果的電池供應(yīng)商寧德新能源,但消費電池和動力電池是兩套邏輯,汽車動力電池對一致性、安全性和能量密度的要求更高。

但寶馬決定一試,寧德時代最終拿下了這個訂單。雙方都很重視,為此專門成立了100多人的電池聯(lián)合開發(fā)團隊。

雖然寶馬的新能源車中途夭折,但憑借與寶馬的合作,寧德時代短期集結(jié)了世界頂尖的技術(shù)、人才和管理模式,建立了一套完整的動力電池研發(fā)生產(chǎn)體系,走出了寧德時代成功的第一步。幾乎所有人都對這家成為寶馬供應(yīng)商的初創(chuàng)企業(yè)高看一眼,正是有了寶馬的背書,北汽、吉利、長安等車企陸續(xù)和寧德時代展開合作,寧德時代在動力電池行業(yè)開始站穩(wěn)腳跟。

2012年11月,比亞迪鐵電池生產(chǎn)基地獲得了ISO/TS16949:2009認證,這是中國電動車動力電池行業(yè)的第一個ISO/TS16949認證。該認證的獲得,標志著比亞迪鐵電池的產(chǎn)品品質(zhì)已經(jīng)走在全球前沿。

2014年,中國新能源汽車銷量開始加速,當年銷售了7.5萬輛,而到2015年,這一數(shù)字已經(jīng)增長到33萬輛。

2015年也成為國內(nèi)鋰電池行業(yè)發(fā)展的分水嶺。

日韓企業(yè)在2015年卷土重來,攜帶成熟的三元電池技術(shù),在中國加速投產(chǎn)動力鋰電池生產(chǎn)線。

為了搶占國內(nèi)三元鋰電池市場,日韓企業(yè)大打價格戰(zhàn),在國內(nèi)三元鋰電池出廠價2.5-3元/Wh時,日韓企業(yè)以1元/Wh的虧本價格,截獲包括奇瑞、吉利、長安等車企在內(nèi)的大量訂單。國內(nèi)鋰電池廠商的日子十分難過。

為應(yīng)對競爭,中國從2015年底開始,一年時間發(fā)布了4批《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)目錄。要想獲得補貼,新能源汽車必須安裝目錄內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的鋰電池。但目錄沒有納入外資電池廠,宣告了日韓車企第一次入華以慘淡收尾。

新能源汽車的快速增長,疊加政策支持,國產(chǎn)鋰電池開始彎道超車,迎來爆發(fā)時刻。

率先沖出重圍的是寧德時代,在2015年工信部公布的新能源車目錄中,3200 款車型里有500款使用了寧德時代的電池。

在新能源車發(fā)展初期,磷酸鐵鋰電池一直保持主導(dǎo)地位,裝機占比最高曾達到70%左右。但在2016 年 12 月,四部委出臺了新能源車補貼新規(guī),能量密度越高、續(xù)航里程越長,則獲得的補貼越高。由此,能量密度更高的三元鋰電池滲透率迅速提升。

兩條腿走路的寧德時代,成為最大受益者。

2017年,寧德時代成為動力鋰電池全球銷量冠軍,出貨量達12GWh,第二名的松下10GWh,韓國的LG化學和三星SDI則分別只有4.5GWh和2.8GWh。

中國鋰電池公司首次登上了全球出貨量的榜首。

2018年下半年,韓國LG化學和三星SDI先后宣布重啟國內(nèi)電池生產(chǎn)基地項目,或建新工廠,松下宣布將投資數(shù)億美元,用于大連松下電池工廠的產(chǎn)能提升。

為了遏制中國鋰電池行業(yè)的發(fā)展,外資企業(yè)頻頻低價搶單。但寧德時代的優(yōu)勢反而逐漸擴大,甚至從松下口中搶食蛋糕。

2018年7月,馬斯克簽下了特斯拉上海工廠的落地協(xié)議。簽完協(xié)議后,馬斯克秘密會見了曾毓群,兩人的見面很敏感,他們封鎖了所有消息,對外只字不提。2019年11月,在特斯拉上海工廠投產(chǎn)后,特斯拉采購寧德時代動力電池的消息才不脛而走。

特斯拉最早綁定的鋰電池供應(yīng)商是松下,但也受制于松下,兩者的關(guān)系一度十分緊張。2017年,當Model 3產(chǎn)能爬坡時,松下撂了挑子,特斯拉陷入量產(chǎn)地獄,搞得馬斯克十分被動。兩者的核心矛盾是成本之戰(zhàn),馬斯克不斷要求松下降低動力電池價格,而松下認為,特斯拉的車型只要賺錢,就應(yīng)該提高動力電池的價格。

但寧德時代供給特斯拉的電池,讓特斯拉每輛車便宜了6000到12000美元,顯然更符合馬斯克的胃口。2020年,寧德時代正式成為特斯拉的動力鋰電池供應(yīng)商,股價一飛沖天。

此外,韓國LG化學的NCM811電池也供應(yīng)了特斯拉中國的超級工廠。多供應(yīng)商模式,讓特斯拉在合作中更加主動。

續(xù)航能力是電動車發(fā)展的一大痛點,也是各新能源車企積極研發(fā)、并尋求突破的重要方向。提升續(xù)航能力的一個路徑是提高電芯的能量密度,但隨著磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的電芯能量密度越來越接近理論上限,提高能量密度的難度已經(jīng)越來越大。

在這種情況下,進行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,盡可能充分利用電池包體積,以提高成組效率,進而提高空間利用率,就成為提高電芯能量密度的另一重要路徑。


2019 年 9 月,寧德時代在德國法蘭克福國際車展上推出了 CTP 電池開發(fā)平臺。CTP技術(shù)打破了行業(yè)固有的“單體成組、模組再成組電池包” 的三級成組設(shè)計思維,實現(xiàn)了“單體直接成組電池包”的兩級成組。

2022年6月23日,寧德時代發(fā)布CTP3.0麒麟電池,系統(tǒng)集成度創(chuàng)全球新高,體積利用率達到72%,能量密度255Wh/kg,可實現(xiàn)整車1000公里續(xù)航。

2020年3月29日,比亞迪對外發(fā)布了刀片電池產(chǎn)品,嘗試在電池結(jié)構(gòu)層面改良磷酸鐵鋰電池。同時,確認比亞迪“漢”新車型將首發(fā)搭載刀片電池。

刀片電池采用 CTP 技術(shù),將電芯拉長、做薄,像刀片一樣集成在電池包的邊框上。多個電芯捆扎形成電池包模塊,省去模組和大部分結(jié)構(gòu)件,將電芯直接集成為電池包,從而提升了電池包的空間利用率和體積能量密度。

當然,讓刀片電池人盡皆知的還是針刺測試。刀片電池在針刺過后不會冒煙著火,表面溫度低于60度,而三元電池卻出現(xiàn)起火爆燃。

從2019 年 3 月開始,新能源汽車的補貼政策開始大幅退坡,隨著CTP、刀片技術(shù)量產(chǎn)裝車,提升了磷酸鐵鋰電池的體積能量密度,具備價格優(yōu)勢的磷酸鐵鋰開始回暖。2021 年 7月,磷酸鐵鋰裝機再度超過三元電池,當月裝機 5.8GWh,占總裝機量的 51.3%,比三元電池高出 2.6%。至今,鐵鋰電池仍然保持超越態(tài)勢。

隨著寧德時代的話語權(quán)越來越大,車企的不滿情緒也越來越多。

2022年7月21日,世界動力電池大會上,廣汽集團董事長曾慶洪公開吐槽“動力電池占整車成本的40%-60%,且還在不斷漲價,那我不是在給寧德時代打工嗎?”

言下之意,動力電池太貴,而寧德時代的市場份額又太高。

早在2017年,廣汽傳祺首款電動車GE3上市后,遭遇寧德時代的電池供應(yīng)不足,交付受到影響,不過,這也成為廣汽尋求二供的契機,并選擇了中創(chuàng)新航。

為了達到標準,廣汽集團的電池研發(fā)團隊,經(jīng)常飛到中創(chuàng)新航的總部江蘇常州,對中創(chuàng)新航提出了超過2000項的修正意見,一手扶持起了中創(chuàng)新航。

從2019年開始,中創(chuàng)新航為廣汽供應(yīng)產(chǎn)品,并在2020年一躍成為廣汽集團的第一大供應(yīng)商。

相比寧德時代,中創(chuàng)新航的成立時間更早。2007年,前身為中國空空導(dǎo)彈研究院孵化的天空能源(洛陽)有限公司成立,并經(jīng)歷了中航鋰電、中創(chuàng)新航等多個發(fā)展階段。2013年,中航鋰電甚至摘下中國動力電池裝機量的桂冠,但隨著新能源商用車補貼退坡以及三元鋰電池的崛起,主打磷酸鐵鋰的中創(chuàng)新航遭遇發(fā)展危機,2017年、2018年連虧3.3億元和7億元。2018年7月,臨危受命的劉靜瑜將公司戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向乘用車配套為主,并將技術(shù)路線從磷酸鐵鋰電池調(diào)整為三元電池等。在廣汽集團的支持下,2019年,公司裝機量重返前十,2020年裝機量躋身國內(nèi)前三。

在廣汽集團之后,造車新勢力也開始行動。2021年,小鵬汽車開始削減寧德時代的供貨份額,把目光也瞄向了中創(chuàng)新航。

2022年9月,小鵬汽車總裁顧宏地在接受記者采訪時表示,小鵬已對汽車動力電池的供應(yīng)商進行多元化安排,比如億緯鋰能和中創(chuàng)新航,寧德時代已不是小鵬汽車的最大供應(yīng)商。

于是,寧德時代開始了圍堵。2021年7月,寧德時代起訴中創(chuàng)新航5件專利侵權(quán),并索賠1.85億元。2022年5月,寧德時代將賠償金額提升至5.18億元。

不過,這并沒有對中創(chuàng)新航的上市造成實質(zhì)性影響,中創(chuàng)新航于2022年10月6日在港股成功上市。

除此之外,其它車企比如廣汽、吉利、大眾汽車等也在積極進行電池自研,特斯拉自研的4680大圓柱電池預(yù)計也將在2023年實現(xiàn)量產(chǎn),寧德時代面臨的壓力越來越大。

競爭愈發(fā)激烈,裝機量此消彼長,寧德時代的王位并不穩(wěn)固,行業(yè)后期的發(fā)展也仍在持續(xù)演化中……


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