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一文讀懂鋰電池PACK行業知識

眾所周知,動力電池從生產到應用于新能源汽車,有個核心的環節——PACK成組。無論哪種類型的動力電池單體,都必須經過PACK成組、檢驗合格之后,最終才能使用于新能源汽車上。

然而目前,行業內并未對各家新能源車企所使用的動力電池及電池模組標準定型,所以據了解,不同的汽車廠商幾乎都沒有采用相同的模組和生產工藝。

         這不僅導致動力電池面臨眾多規格體系不兼容的尷尬,迥異的電池規格及生產工藝也制約著企業的生產效率,無法有效地提升產品質量和產能。同時,也對電池生產所需的自動化產線設計提出了更高、更多的要求。

并不專業的PACK現狀

         2016年九月,工信部出臺《鋰離子電池行業規范條件》,在關于生產規模和工藝技術中要求“企業應采取工藝先進、節能環保、安全穩定、自動化程度高的生產工藝和設備”。這就意味著,政策對自動化產線設計提出了更高要求。然而由于模組不固定,電芯、殼體、匯流連接片、BMS系統等均可能發生變化,因此生產線的兼容性就顯得尤其重要。

         現階段國內動力電池PACK水平差距懸殊,行業內真正能夠滿足下游整車廠商需求的優質PACK廠商寥寥無幾,這就導致一些技術能力強、設計方案優秀、行業經驗豐富的自動化集成商深受鋰電生產企業的青睞。

         而據了解,目前PACK領域做得比較有影響力的有普萊德、欣旺達、德賽電池、北京愛思開、上海捷新、歐鵬巴赫等。

從目前情況來看,我國電池PACK技術總體由三類主體實施:電芯制造企業,整車制造企業和第三方獨立或合資的專業PACK公司。據不完全統計,60-70%的PACK是由電芯企業完成(客車領域應該幾乎達到100%),10-20%是由整車企業完成,20%是由第三方完成的。

         其中,電芯企業涉足PACK的主要包括國軒高科、天津力神、寧德時代新能源、沃特瑪等電芯企業;整車企業做PACK的代表企業有比亞迪、江淮汽車等;專業的PACK企業主要有欣旺達、德賽、普萊斯、上海捷新等。

         某PACK企業高管認為,目前專業做動力電池PACK的廠商就像“三明治”一樣面臨著雙層夾擊。首先,面臨資金和技術的壓迫,動力電池系統PACK需要大量成熟技術的相互交叉與協作,加上這一路下來的投資很大,面臨的壓力和風險巨大。其次,是來自電芯企業和整車廠的擠壓,電芯及整車企業可以實現內部消化,在整個PACK領域占盡了優勢。

         而談到大家在動力電池PACK方面的技術協作,上述高管補充到,在電池管理系統的定制化開發技術、熱管理技術、電流控制和檢測技術、模組拼裝設計技術、鋁合金動力電池外箱鑄造技術、計算機虛擬開發技術等上面均需要熟練的進行協調和操作。所有這些,不是某家企業可以單獨完成的,目前協作的深度和廣度還有待加強。

         不過,有人對此觀點也持反對的態度,“動力電池整個產業鏈專業化的細致分工正逐漸的明朗化,未來專業的動力電池系統PACK廠商或將占據更大的市場份額,肯定會突破目前20%的占比”。“與整車廠、電芯廠相比,擁有電池管理系統(BMS)核心研發能力的專業PACK廠商可以針對車廠不同車型,及時調整設計方案,匹配度是最高的,后期的競爭優勢也高,當然是指質量與品質過硬的PACK廠商。”中工巨能科技有限公司總經理林明表示,整車廠和電芯廠想擠掉做PACK的廠幾乎不可能,但是專業做PACK的企業市場份額想要超過整車廠和電芯廠也不大可能實現,最后留存的PACK廠,必然都是擁有一定技術創新能力的企業。

PACK誰做比較合適?

         2017年整年新能源汽車銷售70萬輛,對應的動力電池需求達到30Gwh。截止到2020年,我國新能源車市場145萬輛,對應的鋰電池需求量突破60Gwh。

         可以預見,國內動力電池市場需求飆升,無疑也是給PACK企業帶來了巨大的市場空間,將會成為設備領域未來重要的角力場。

         在做PACK的初衷上,電芯企業和整車企業相比于專業PACK企業的不同之處在于,電芯企業和整車企業是想通過掌握BMS和PACK技術,利用規?;档统杀?。同時也可以避免過度的依賴專業的PACK企業。

         除此之外,業內普遍認為,PACK及BMS在保障電池安全方面的作用無可替代。所以整車企業和電芯企業做PACK的“隱形原因”是新能源車安全性能要求越來越高,自己掌握PACK和BMS系統,可以避免今后在安全問題上導致“扯皮”。然而,動力電池系統PACK對于技術和資金需求非常高,目前一條年產一萬套電池包的PACK生產線,所需生產設備資金2000-5000萬元之間,倘若電芯企業和整車廠完全自行生產很有可能失去成本優勢。

因此,PACK交由更專業的PACK企業來做,在成本控制上會比較合理。但PACK企業要想生存,除了要掌握PACK核心技術,更需要為客戶提供完善的PACK解決方案,同時建立起售前、售中、售后的服務體系,以消除客戶的后顧之憂。

PACK企業生存之道

  PACK的技術難點在于結構、熱管理、防護等級等問題上,大的方向分兩個方面:一是BMS技術,主要體現在需要根據客戶特定具體需求進行BMS研發;二是PACK的結構設計對PACK的體積、重量、熱管理和密封性要求都比較高。

         可想而知,PACK企業想要分享新能源汽車產業發展的紅利,就必然要依靠比電池生產企業、整車企業更專業的技術及更好的成本控制能力,以及更專業的自動化設備來實現與整車廠的穩定的合作,好在PACK企業對動力電池系統定制化需求的理解能力較強。這是因為,動力電池PACK從立項到銷售出去周期比較長,其需要根據車廠特定車型的具體需求,進行立項-方案設計-內部試制-樣品測試-聯調聯試-國標認證-產品定型-向工信部交申請-工信部審查-工信部發布公告等,這也導致PACK領域的進入門檻高。

         由于進入門檻高,PACK廠商的內部競爭對手會相對穩定,但是隨著產業鏈各自之間不斷的“聯姻”,市場競爭格局也呈現出新的態勢。強強聯合不僅鞏固了各自優勢地位,還能實現了1+1>2的效果,這也是為什么目前動力電池PACK行業流行“兼并購”的原因之一。業內人士認為,未來PACK企業要想在未來的市場競爭中脫穎而出,必須淘汰掉傳統的裝配工藝及生產方式,因為電池的主要客戶整車制造企業永遠不變的要求就是更安全、更可高靠性和一致性。自動化、智能化的生產方式,或將成為車企考量PACK企業的重要指標。

         因此自2015年起,為了提升生產效率,降低成本,已經有一些實力較強的企業開始逐步選用全自動化的PACK產線。

而對于PACK企業來說,擁有強大的研發能力和資金扶持,企業才能有效的開拓市場。同時需要不斷增強企業的研發實力、提升產品質量、實現生產的自動化。同時還要鞏固好自己的BMS團隊,為客戶提供整套合理的解決方案。

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創建時間:2021-04-06 10:01
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