[摘要]電動自行車的材料路線仍然沒有蓋棺定論,但在高安全性的訴求下,包括主機廠、共享/換電企業對鋰電池技術路線的選擇也在逐步向磷酸鐵鋰傾斜。業內預計,磷酸鐵鋰圓柱+軟包或許將成為未來電動兩輪車鋰電池的技術主流。
2018年5月,《電動自行車安全技術規范》,即電動自行車新國標正式發布。新國標對電動自行車的整車質量、電池電壓、電機功率以及最高車速等做出了具體要求,其中要求整車質量不得高于55kg。然而按照當前的技術水平,鉛酸電池單車重量普遍在70kg以上。在新國標對于整車重量的要求下,電動自行車鉛改鋰速度加快。
比克電池小動力產品開發負責人宋華杰提到,受新國標影響,鉛改鋰已是大勢所趨。“新國標要求的輕量化,長續航要求加速了電動自行車鋰電化趨勢,搭載鋰電池的電動兩輪車市場將被全面激活。截至去年年底,我國電動自行車社會保有量近3億輛,鉛改鋰趨勢與新國標的推動將為鋰電池行業帶來千億級市場”。
電動自行車鉛改鋰趨勢明顯
研究數據顯示,去年國內小動力鋰電池出貨量超過14GWh,產值規模超100億元,連續兩年以超50%的增速增長。其中電動自行車鋰電池裝機量為5.45GWh,同比增長61.5%,市占率達18.8%。在政策和市場雙重推動下,預計今年鋰電自行車市占率將突破20%,未來三年里鋰電池電動自行車產量的復合增長率有望超過30%。
而根據此前新國標的要求,超標電動自行車給予三年過渡期至2023年底。這也意味著,電動自行車將在2023后迎來更龐大的換電潮。
研究機構預計,到2025年鋰電自行車的市場占比將提升至56.4%,從而實現對傳統鉛酸電池的反超,帶動鋰離子電池需求量將達到40.5GWh,屆時國內鋰電自行車行業將真正形成龐大的千億級的市場。
逆勢增長電動自行車表現搶眼
新冠肺炎全球肆虐,重創了不少行業,卻唯獨利好電動自行車行業。業內分析,推動電動自行車產銷量增長的原因主要包括幾點:首先新國標標準下的存量替換需求。前文提到,當前國內鉛酸電池電動車的保有量超過3億輛。針對鉛改鋰的趨勢,不少電動自行車企業已在提前布局鋰電電動車。
天津雅迪實業有限公司副總經理梅俊輝提到,“雅迪作為電動兩輪車的領軍企業,攜手全國各大廠商,共同推動了鋰電自行車行業的大發展。近幾年來,雅迪也成為倡導和推進鋰電車型研發的重大力量,旗下鋰電自行車的銷量也在逐年快速的增長。去年,雅迪鋰電自行車銷量已達40萬輛”。
雅迪鋰電自行車年銷量破40萬輛
其次,哈啰、美團和滴滴等共同推動的共享兩輪車需求。星恒電源副總裁王正偉表示,星恒電源自2017年便與滴滴出行建立合作,成為滴滴旗下青桔電單車的重要合作伙伴。有數據顯示,當前青桔單車已覆蓋超過150個城市。除此之外,哈啰出行的電單車業務已經入駐超過320個城市;美團今年上半年在代工廠下的電單車訂單多達100萬輛。
共享電動自行車
再次包括歐美、東南亞等海外市場需求。特別是疫情較為嚴重的歐洲地區,倡導安全出行已經成為共識。今年來,部分歐洲國家陸續出臺相關的補貼政策,鼓勵民眾騎行。“今年五月開始中國對歐電動自行車出口量暴漲,國內生產廠家超負荷運轉,但是訂單仍然排到兩個月之后。”大魚智行車創始人兼CEO李威表示。
最后地方政策的拉動。以深圳為例,截至目前深圳已經出臺若干政策,包括主城區嚴禁售賣電摩、電輕摩等車輛,電動車商家將以銷售電動自行車為主,通過加大宣傳攻勢,引導消費者購買電動自行車,對經營者開展約談告誡,宣貫政策措施等。
因此在上述多方助力下,電動自行車經過首季度短暫的低迷后,自今年第二季度起國內電動自行車行業開始全面復工復產,出口形勢逐漸回暖,行業運行呈現快速恢復的勢頭。自今年五月起,國內電動自行車行業已經連續多月呈現出兩位數的同比增長。
根據中國輕工業信息中心發布的數據顯示,今年1-8月,國內電動自行車完成產量已經達到1942.7萬輛,同比增長25.6%。僅八月就完成390.3萬輛,同比增長42.6%。而值得關注的是,經過多月的持續快速增長后,國內電動自行車銷量增長已實現同比由負轉正,增幅已經超過20%。
前八月電動自行車產量接近2000萬輛
市場規模急劇擴張,拉動行業利潤快速增長,經濟效益持續提升。同樣中國輕工業信息中心發布的數據顯示,今年1-8月國內電動自行車營業收入580.9億元,同比增長23.4%,實現利潤總額26.8億元,同比增長42.9%。
從上述數據可以發現,電動自行車的利潤增幅遠遠超過營業收入增幅,行業利潤率已是大幅提高,已經達到去年12月份疫情爆發前的水平。電動自行車行業營收、利潤均保持兩位數增長,這也表明電動自行車的市場剛需仍然巨大。
而在海外方面,今年上半年電動自行車的銷量持續增長。數據顯示,作為歐洲最大的電動自行車大國,僅今年上半年德國就銷售自行車超360萬臺,同比增長9%,其中電動自行車比例在不斷提升;7月,俄羅斯媒體報道,將迎來150萬輛小刀品牌電動汽車。目前,中國自行車出口已經占世界出口70%左右。
因此不管是在國內還是海外,今年前八月電動自行車的營收、利潤、出口等經濟指標均表現良好,行業運行逐漸擺脫國內疫情影響,恢復較快。而且隨著鉛改鋰的不斷深入,對鋰電池的市場需求不斷攀升,國內鋰電池企業也迎來了巨大的市場機遇。
那么未來幾年內電動自行車的市場到底有多大?李威表示。“去年全年,全球輕型電動交通工具市場規模大概為385億美元,每年以大概10%的復合率增長。到2025年,全球以電為主的輕型交通工具規模將會達到600億美元。其中短途電動代步工具以及配件將占近50%的市場規模,接近300億美元”。
悄然引爆的材料路線之爭
巨大的市場潛力之下,當前已有大批鋰電池企業入局鋰電兩輪車市場。從參與競爭的企業類型來看,有老牌自行車鋰電池企業星恒電源、博力威、芯馳、科力遠等;車用動力電池企業有寧德時代、比亞迪、國軒、力神等;鉛酸電池企業有天能、超威、南都、猛獅等;3C數碼電池企業有ATL、維科新能源、海四達、卓能等。
而從技術路線來看,大家所做的選擇也不盡相同。從目前涌入電動自行車領域的鋰電池類型來看,錳酸鋰方形、磷酸鐵鋰方形、三元圓柱、磷酸鐵鋰圓柱、多元復合鋰圓柱、磷酸鐵鋰軟包等電池型號已悉數到場。
三元鋰電池
具體來看,三元電池主要優點是能量密度高,耐低溫。同等規格,成組工藝接近時,三元鋰能夠讓電動車跑得更遠。同時,若是在北方市場,溫度較低的冬天,三元鋰要比磷酸鐵鋰更加耐用。當前包括力神、比克等鋰電池企業均利用自身在三元電池領域的優勢,積極開發符合電動自行車企要求的三元電池。
宋華杰表示,比克電池在小動力領域正不斷突破能量密度,已將電池容量由18650-2.5Ah提升到21700-5.0Ah,體積比能量密度由544Wh/L提升至743Wh/L。同時NCM電池兼容常溫和高溫循環,適用于不同的場景,在千次常溫循環下,能夠保持90%以上的電池容量,能夠在-20℃的嚴寒和45℃的酷暑下,都能如常工作。
但是三元電池的性價比和安全性不及磷酸鐵鋰,因此不少鋰電池企業均選擇磷酸鐵鋰電池作為打開電動自行車領域的突破口,這其中就包括鵬輝能源、南都電源、卓能新能源等。鵬輝能源技術經理王康表示,“目前,電動自行車產品主要搭載的鋰電材料包括LFP和NCM+LMO兩大類,其中LFP體系電化學性能優勢大,NCM+LMO市場占有率更大”。
王康表示,磷酸鐵鋰低溫性能和倍率性較差。鵬輝能源通過水系正極技術開發,在更加環保的同時顯著提升其低溫性能;與此同時,采用全極耳結構,增加導電集流體截面積,降低電流密度,降低了電流傳導產熱,增加耐流特性等。據悉鵬輝能源針對鋰電自行車開發的磷酸鐵鋰專用產品40135,高低溫環境下循環2200周,保持率仍高達80%。
磷酸鐵鋰鋰電池
卓能新能源研究院院長朱燕飛也表示,早在2017年卓能新能源專門針對小動力市場量身定制了磷酸鐵鋰18730產品,從根本上解決小動力市場最關注的安全性的問題。包括過放電過充電、外短路、跌落、擠壓、重物沖擊、針刺等測試項目都能100%通過。而且卓能新能源特別針對低溫放電、高倍率放電做了改善,完全可以滿足電動自行車的使用需求。
當然了提及電動自行車電池,就不得不提到錳酸鋰。目前用于電動自行車領域的多是改性錳酸鋰,安全性能要高于三元材料,同等規格下容量又優于磷酸鐵鋰。錳酸鋰由于與目前普遍使用的鈷酸鋰、三元材料性質非常接近,其電池生產工藝非常成熟,動力電池生產線與現有生產線基本兼容。
作為目前國內配套量居首的電動自行車鋰電池供應商,市場占比超50%,同時也是歐洲第二大電動自行車鋰電池供應商。而自成立以來,星恒電源就堅持走以錳酸鋰為核心的錳系多元復合鋰路線。除此之外,江蘇海四達也針對電動兩輪車市場,推出了基于錳酸鋰材料的“錳龍家族”系列產品。
王正偉提到。“在三大動力鋰電池體系中,錳酸鋰擁有的價格優勢最為明顯。此外,近年來隨著錳酸鋰電池技術的進步,錳酸鋰電池具備的功率性能、放電倍率性能、低溫性能好、電壓頻率高的特點,更能滿足電動自行車市場需求。”
而據王正偉介紹,星恒電源研發的超級錳酸鋰電池與傳統錳酸鋰電池相比,在性能上得到了大幅度提升。不僅具有較好安全性能、低溫性能和大電流放電性能的特點,而且能量密度已經可以做到120Wh/kg,循環次數更高達2000次以上,競爭力大幅提升。截至目前,星恒電源已累計為電動自行車裝配超千萬組鋰離子電池。
星恒電源堅持錳酸鋰技術路線
雖然截至目前,電動自行車的材料路線仍然屬于百花齊放,但在高安全性的訴求下,包括主機廠、共享/換電企業對鋰電池技術路線的選擇也在逐步向磷酸鐵鋰傾斜。比如哈啰出行就表示,哈啰在換電業務方面主要采用磷酸鐵鋰電池;易騎換電也認為,更看好磷酸鐵鋰電池在換電領域的大規模應用。
從鋰電池企業表現來看,現階段包括寧德時代、ATL、比亞迪、力神電池、鵬輝能源、天能鋰電、遠東電池、拓邦鋰電等電池企業,都瞄準兩輪車共享/換電和一線主機廠開發了磷酸鐵鋰電池產品。業內預計,隨著磷酸鐵鋰電池價格不斷下降,磷酸鐵鋰圓柱加軟包或許是未來電動兩輪車鋰電池的技術主流。
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