楊銳文:大家好,我是景順長城基金楊銳文。歡迎大家觀看我們景順長城基金的科技洞察報告之新能源汽車報告的釋出會。
科技股對於很多投資者來說是讓人畏懼的一個詞,在普通投資者的認知當中,科技股的變化很快,理解和甄別的難度都很大,從而讓人望而生畏。中國經濟發展到今天,傳統經濟增長引擎乏力,產業升級以及科技創新是必由之路。我們未來的投資機會更可能來自於科技成長股。科技股可能已經不是投與不投的問題,而是怎麼投的問題。
如果忽視今天的科技股,猶如10年前忽視美國科技股一樣,時代的拋棄連一聲再見也不會有。科技股的投資的確很難,經過多年的探索,我們認為依託產業研究的方式,能在可控風險之下,儘可能抓住科技股的投資機會。因此我們景順長城基金,希望透過這次機會分享我們對科技股的研究,希望透過我們投資邏輯的思考,給廣大投資者提供一份思路,更好地理解科技股的價值。
我們的研究和思考總有不到位的地方,如果有考慮不成熟的地方,希望各位產業的朋友、資本市場的同行,以及各位投資者能多多指正。下面我們開始分享今天的主題報告《2022年科技洞察報告之新能源汽車》。
先由我來分享報告的總結、概要和展望。新能源汽車是2021年大熱的行業,各種機會頻出,毋庸置疑是去年最耀眼的那顆星。然而2022年會是怎樣的,我想用一句話總結我們本次報告的核心觀點,就是聚焦電動化α,享受智慧化的β,2021年的電動化是β的機會,也就是全面性行情,但是到2022年將會出現明顯的分化,也就是我們需要尋找α的機會。
儘管受制於汽車缺芯的影響,汽車智慧化的推進速度在2021年也是非常神速的。隨著後面汽車缺芯的逐步環節,L3智慧化的啟航,智慧化將會呈現爆發式的趨勢。智慧化將會迎來全面性的β的機會,這就是我們本次報告的核心結論。
本次報告還總結了四大主線機會,第一條主線是電動化從β的機會到α的機會,聚焦新技術、新方向,後續我的同事將分享我們對新技術和新方向的研究。
第二條主線是,我們應該聚焦在供給側,產業的供應短板依然存在,新能源汽車行業的發展不會一帆風順,成長也不會是線性的,發展的過程當中會出現各種制約的因素。在新興產業的發展過程當中,波動起伏是非常正常的,我們應該冷靜看待產業的發展。毫無疑問,新能源汽車也將會是未來10年最精彩的賽道,後面我的同事也會分享這些制約因素。
第三條主線機會是智慧化揚帆啟航,硬體將百花齊放。無論電動車還是燃油車,智慧化的趨勢都不可逆轉。智慧化將會帶來汽車硬體的革命性變化,我們後續會深度分析這些變化究竟是什麼。
第四條主線是,汽車半導體成倍數級的增長。根據我們的測算,L4級別的電動智慧汽車的半導體價值量將高達1.5萬億以上,車規級半導體整個市場的規模將達到萬億級別。未來10年的車規級的半導體同樣精彩繽紛,對產業趨勢我們還總結了產業趨勢的八大關鍵詞,認為電動化的趨勢是充電更快速、續航更持久、駕駛更安全、價格更便宜。
關於智慧化,我們認為智慧化的趨勢是感知更精確、決策更智慧、執行更快捷、應用更豐富。
次報告同樣會對2022年電動智慧汽車進行十大展望。
展望一:4680電池量產裝車助力超級快充
展望二:800伏高壓系統大幅縮減充電時間
展望三:國產單壁奈米管推廣元年開始
展望四:CTP規模量產,CTC開始應用
展望五:刀片軟包,提升鐵鋰電池續航能力
展望六:自動駕駛L3啟航
展望七:鐳射雷達在中國車企開始普及
展望八:高精度地圖及定位成為必備
展望九:自動駕駛晶片算力競賽
展望十:HUD進入爆發期
我們可以預見未來的新能源汽車發展將精彩紛呈,希望我們的報告能給大家帶來驚喜和收穫。
季寒秋:感謝銳文總的精彩講演,大家好,我是今天的主持人,來自景順長城的季寒秋。2021年電動車行情波瀾壯闊,剛剛又聽了銳文總對於電動智慧化的總結和展望,大家現在對2022年的行情是否又多了一絲期待呢?不過行情演繹到現在,很多投資者好像又有了一些新的擔憂,所以在這李寒秋也想問一下銳文總,您是如何看待現在新能源整體的估值的,其實說了這麼多,歸根到底就是想問您一個問題,您覺得現在新能源汽車能上車嗎?
楊銳文:新興產業的發展一直都是在變化的,很難說某個企業處於哪個階段,有些企業就算處於早中期階段,它也有可能提早夭折。但是從產業來看,整個產業還處於早中期階段,正因為產業處於早中期階段,這意味著無限的可能性。產業的變化都會帶來新的機會,我們認為科技成長投資,更重要的是看到產業的變化,從中尋找機會。
就今天的估值而言,我們認為電動化的估值出現了局部的泡沫,智慧化只是剛剛開始,有泡沫並不是壞事,我們也不能因為泡沫拒絕擁抱一個時代。
季寒秋:感謝銳文總的回答,剛剛聽了您的回答,感覺到您對新能源汽車的長期空間還是很有信心的,但是分化也一定會到來,在一定程度上投資難度肯定是加大了。您在開場的時候也有提到科技股的變化其實很快,也比較難甄別和理解。這也意味著對科技股的研究是比較有難度的,我們在研究上要怎麼快速的跟蹤這些科技股的變化呢?在研究的深度上您覺得要達到什麼樣的標準,您對我們研究團隊的要求又是怎麼樣的呢?
楊銳文:我回顧了過去十多年美國科技股大牛市,我們認為對亞馬遜、特斯拉、奈飛等科技股的投資,不依託產業研究形成深刻的理解,是沒有辦法進行長期的堅持的。因此我要求科技研究團隊必須要依託產業研究,如果不依託產業研究就像空中樓閣,遲早會栽大跟頭的。我要求研究團隊要和產業的專家平等對話,要對產業形成深刻地理解,要對產業趨勢有前瞻性的判斷。
我們的科技成長研究團隊不斷成長,接下來他們當中的幾位會展開給大家介紹一下,我們對新能源汽車產業鏈趨勢的研究。他們有從這個產業裡過來的,對汽車工業的各個環節相當熟悉和專業,也有電子方面的研究員在汽車的智慧化、半導體等方面研究頗深。
季寒秋:感謝銳文總,就像剛剛銳文總所說,投資科技成長股,背後離不開一個強大的研究團隊的支援,那就是我們景順長城科技研究軍團。下面要出場的這位也是我們研究軍團的一員大將,景順長城研究部的研究員曾英捷,他也是我們新能源汽車方向的助理研究員。接下來就把時間交給曾英捷。
曾英捷:大家好,我是景順長城基金新能源汽車研究員曾英捷,很高興今天在這裡跟大家分享一下我們團隊對汽車電動化的一些思考和研究。首先我想用兩個總結來總結一下今天分享的結論。
第一從產業的角度,2021年產業會更加註重保障供應,在2022年保障供應依舊是產業鏈的一門必修課,但是整個產業裡的一些公司會更加的聚焦新技術的推廣。
第二從投資的角度看,2021年是一個板塊性的行情,是β,2022年預計會出現一個結構性的行情,整個板塊會出現一個明顯的分化,也就是所說的α。這個α我們認為主要是在新技術和新方向。
回顧2021年、新能源汽車板塊可謂是風風火火,二級市場也算是波瀾壯闊,究竟是什麼催生了這一輪火熱的行情呢?我認為有三件大事。
第一件:產銷超預期,這個是基礎也是最重要的也是最根本的。全球有三大新能源汽車產銷地方,歐洲和北美2021年的時候,產銷是符合預期的,重點是我們中國,我們這邊是超預期的。怎麼一個超預期法呢?2021年我們國家新能源汽車的銷量大概是136萬輛,我記得很清楚,2021年的時候,我們預測2021年全年新能源汽車的產銷,我們覺得有30%的增速,也就大差不差了,大概是在180萬輛左右。
但是實際上後面基本面真的是超出了我們的想象,產銷持續往上調,後面連續經過三次上調預期,到了年終的時候大家預期到了330萬輛的銷量,基本上比年初的預期接近翻倍。這個結果大大地超出了產業的預期,這個最是重要的。
第二點是原材料價格的暴漲,我們看整個的需求其實是發生了井噴式的爆發,供需錯配,導致原材料價格暴漲。今年我們真正體驗到了市場所說的那句話,什麼叫做週期不言頂,很多產品的價格上漲的幅度完全超乎我們的想象。我給大家舉個例子,比如電解液的六氟磷酸鋰,它比年初的價格漲了400%,我們看到碳酸鋰、氫氧化鋰上漲幅度超過250,還有磷酸鐵鋰、電解液、氧化鐠鋰的價格基本上都是翻倍以上的增長。
同時產業還出現了一種現象,就是原來一般情況下行業做談判的時候是以年度為單位進行價格談判,這個行業因為價格漲得太快了,居然出現了半年度、季度、月度,甚至已經有部分材料出現了周度漲價的情況,這個其實是讓我們覺得非常的驚訝的。
第三點,磷酸鐵鋰的重生。因為我們剛才講原材料價格暴漲,對電池廠和整車廠而言,它們的成本壓力是劇增的,基於經濟性的考慮,更加便宜的磷酸鐵鋰電池的裝機量會大幅度的回撥。2020年的時候,中國鐵鋰電池的裝機量大概佔比17%,但是在2021年每個季度的佔比都是在穩步提升,預計在2021年的四季度佔比應該會超過50%,這一點是產業內很多人都沒有預料到的。
所以行業基本上是發生了這麼三件大事,這三件大事迴歸到投資的層面來看,我們可以將它歸納為需求超預期,導致供需錯配,原材料價格暴漲,企業是量利齊升,漲價這個主邏輯,基本上造就了2021年整個電動車板塊的β行情。這是對2021年的回顧。
如果我們去看2022年,投資的主線又應該是什麼,我們應該注重什麼東西呢?我們認為應該注重兩個點,一個是供應,另外一個是新技術。這兩條主線是在2022年的時候我們應該重點關注的方向,尤其是新技術。我們先聊一聊供應。
在2022年,整個產業供應的短板應該還是仍舊存在,在鋰電行業當中,隔膜、鋰、PVDF、銅箔,它的供應依舊是非常的緊平衡,半導體材料IGBT,有可能成為2022年新能源汽車供給的核心瓶頸。我們分開看一看,比如在鋰電材料方向,2021年整個需求大爆發,整個供應鏈都在急劇地加快供給,但是很多環節並不是說你想要就能給的,很多擴產的速度其實是跟不上需求的擴張的。
給您舉個例子,比如說資源端的鋰,這些企業去開發總體來看是需要兩到三年的,比如我去開發礦山,建造冶煉廠,產品認證週期相對來說都是比較長的。還有隔膜、銅箔,這些產品的核心裝置基本上來自海外,但是生產這些裝置的老外,他們的動作其實是慢吞吞的,所以擴充套件的速度也是跟不上腳步的。
比如PVDF,受到指標的嚴格限制,所以在2022年的時候,整個行業這四種材料依舊維持著一個供應緊平衡的狀態,這是鋰電材料。
另外我們再去看看半導體材料IGBT,這個其實是有可能成為2022年整個新能源汽車供給的核心瓶頸。我們去看IGBT究竟是個什麼東西,其實它類似一個開關,主要是控制電流的大小。它的作用非常重要,類似我們心臟裡面的瓣膜,不可或缺。在2021年的時候我們經常會聽到一個詞叫做“缺芯”。2021年的時候因為疫情影響開工,IGBT的供給大面積的受損,所以整個行業為了填補巨量的需求,所以是消耗了大量的行業庫存。
我們展望2022年的時候,整個IGBT新增的產能,即使是在產能釋放非常順利的前提之下,也僅僅能夠滿足新增的需求,所以整個在2021年已經消耗了大量庫存的背景之下,2022年IGBT的供給,有可能會成為整個行業供給的瓶頸,這是第二點。
第三點我們會看到一個非常有意思的現象,其實就是各行各業跨界進入鋰電材料產業鏈,以傳統化工企業為代表,大舉進入鋰電材料產業鏈,將是未來行業一個發展的常態。而這種現象可以為整個行業提供充足的保障,而且它們大部分是非常低成本的。同時我們也需要考慮這些產能開發出來之後,會不會有產能過剩,競爭格局惡化的風險,這些也是值得我們格外關注的。
所以在供應端我們應該關注什麼東西,首先是關注供應短板會不會成為2022年整個新能源汽車高增速的一個絆腳石,同時我們應該關注這些短板當中,有沒有競爭格局比較好的、技術壁壘比較高的環節,這些環節是更加值得我們長期研究和佈局的。這是第一條主線。
第二條主線,我們來詳細聊一聊新技術、新方向。新方向究竟在哪裡,痛點在哪裡,新方向就在哪裡。我們在這裡羅列了關於續航、充電、成本、安全諸多的新技術,這些新技術應該都值得我們重點關注。接下來我們詳細地聊一聊第二條主線新技術。
2022年汽車電動化,主要聚焦在新技術和新方向,我們經常聽別人講,電動車有很多的好處,但是為什麼很多人還是不買呢?歸根到底可能是有兩個原因,一個是續航不夠長,第二充電不夠快。我們為什麼這樣說呢?先看兩組資料,對比非常明顯。先看續航。
現在一個標稱600公里的車,如果在考慮各種工況之後,實際的續航可能只剩下300公里,怎麼去看,比如我要考慮一個車,首先我們正常的使用過程中,它可能並不是滿充滿放的。第二我們在城市實際行駛的工況,其實是比他們測試的工況更加耗電。第三點更加重要,我們一定要考慮在一些低溫的環境下,電池的耗電量,掉電是非常明顯的。所以對這些標稱600公里續航的車,實際的續航可能僅僅只有300公里,打了個半折。
我們再去看一下2021年這些超過600公里的車,銷量佔比多少,僅有7個點。也就是大部分銷量的90%多的車,實際續航如果考慮到各種工況之後,可能都是低於300公里的。如果考慮各種工況只有300公里的車,作為家庭唯一的一輛車來看,它的續航焦慮還是非常明顯的。
再往長遠看智慧化,智慧化一定是未來汽車發展的趨勢,智慧化的升級同樣是帶來了對電量需求的提升。我們做了一個測算,一個L5級別的智慧駕駛,相比L0級別的智慧駕駛,它對電量的需求提升了10%以上。往後繼續提升電動化加速普及,應該是一個必要條件。
第二組我們看看充電,普通燃油車加油需要多少時間?三到五分鐘。當前如果我們主流的快充充滿需要多少時間?三十到四十分鐘,相比之下基本差了十倍。從這個角度來看,充電和加油的差距還是非常大的。往後的汽車電動化發展方向,其實就圍繞著我們在使用電動車過程中的這些痛點去展開。
具體來看,我們認為電動車往後電動化的發展方向主要是四個:充電更快速、續航更持久、駕駛更安全、價格更便宜。
我們認為這其實也是產業的焦點。為了加速汽車電動化的普及,產業鏈將在2022年加速推動新技術的推廣,重點解決續航和充電問題,同時兼顧解決安全和成本的問題,這些新技術我們可以看到,包括4680電池、刀片軟包電池、CTP、CTC電池,800伏高電壓系統、先進的熱管理等等很多的新技術,今天我們也將圍繞著這些新技術、新方向做著重的分享。
我們在快充領域跟大家著重分享三個技術,第一個是4680電池,第二個是單壁碳奈米管技術,第三個是800伏高電壓技術。
首先我們來聊一聊4680電池,這是個好東西,這是一種可以有望實現15分鐘充滿80%電量的技術。您可能會問,4680究竟是個什麼東西?如果在電動車這個領域裡面,4680其實是一個熱度很高的詞彙,它是一組資料,它代表的是一個圓柱形電池的尺寸。它是直徑46毫米,高80毫米的圓柱形電池。這種電池有兩個特點,第一個是容量大,第二個是充電快。
首先我們看看容量,4680電池其實是第三代產品,它是第一代產品18650容量的10倍,是二代產品21700的5倍,單體電芯容量的增大究竟有什麼作用呢?我給大家舉個例子。比如我要裝10升的水,有兩個方案,我用10個1升容量的玻璃瓶去裝,和用1個10升的玻璃瓶去裝,我們算總的質量,我說的是包含玻璃瓶的質量,肯定是用一個10升的玻璃瓶去裝,總質量會更輕一些,這對電池來說其實也是一樣的。
我們拿一個特斯拉Model Y為例,如果說裝載一個容量比較小的18650電池,一個車要裝9000顆電池,如果裝容量更大的4680電池,我只需要裝900顆,這樣在總電量差不多的情況下,我裝的電池數量大幅度減少,這樣其實我整車裝的殼體就大幅度減少,這個殼體是一個鋼殼,重量還是挺重的。所以從這個角度來看,用了容量更大的4680電池,它能夠進一步提升整個電池系統的能量密度,進而提升續航,是這樣一個道理。
我們去看當前銷售的一部Model Y,它的續航是640公里,如果我從21700電池改用4680電池,它的續航可以提升至少100公里。由於電池形狀的改變,其實就多出了從深圳到東莞的這樣一段距離,這個還是非常明顯的。
第二就是在充放電領域,4680最黑科技的技術就是全極耳技術。在這裡您可能會聽到全極耳技術,極耳是個什麼東西?我都不知道。你可以把5號電池正極突出來的那一塊,簡單地理解為一個極耳,它主要是做一個充放電的埠。如果您拿著充電電池進行充放電的時候,溫度最高的還是在埠這個地方。我們理解一下,在以往去推的動力電池,無論是18650還是21700電池,它們採用的都是單極耳技術,這其實就類似於千軍萬馬過獨木橋,所有的電子都擁擠在這個道路上,所以就會造成擁擠和發熱,熱量越來越大,為了控制整個電池的安全,所以我們只能人為降低充電的速度,這其實就是限制了充電的速度。
4680電池採用的是全極耳技術,全極耳技術是什麼意思?就是這個電池有無數的極耳,所有的電子在一個多車道的高速公路上跑,這樣基本上就不會出現堵車的現象,發熱量大幅度下降。這樣我們就可以繼續提高充電的功率,大幅度減少充電的時間。經過相關的一些測試,採用4680電池之後,基本上是可以實現15分鐘充滿80%的電量,還有可能7分鐘充滿50%的電量。這樣的話跟燃油車的加油時間已經非常接近了,這是一個很好的技術。
4680電池在2022年是一個大家關注度非常非常高的技術,它不僅僅可以提升續航,剛才說了,還可以加快充電。同時它還能大幅度的降本。為什麼?因為剛才講了,我們從9000顆電池壓縮成900顆電池,那麼對電池製造廠商而言,它可以直接減少充電組裝的時間、組裝的裝置、人員,同時電池管理系統難度也下降了,畢竟管理900顆的電池,肯定比管理9000顆電池的系統要簡單的,所以整個4680的推出,是有利於進一步降本的。我們關注這個產業的時候,如果有能力規模量產4680的電池企業,都是值得我們重點關注的。
除此之外4680的問世,也會給產業鏈帶來一些不一樣的變化。得益於4680特殊的結構,它會更加安全,電池廠商在設計的時候就會採用一些更加激進的正負極材料,比如高鎳正極、矽碳負極,從提升能量密度的材料上繼續提升電池的能量密度,進一步達到提升續航的目的,這是最重磅的一個技術,4680電池,可以涉及到超級快充的電池。
談到超級快充,必須要談一談超級電池裡面存在著一種類似人體裡面維生素一樣的材料,用量非常少,但是非常重要,它就是單壁碳奈米管,它是超級快充電池裡面不可或缺的潤滑劑。在這裡您可能會問,究竟什麼是單壁碳奈米管?我們先看它的形狀,從這裡可以看出來,其實它的形狀類似於我們的頭髮,但是它們比我們的頭髮大概要細5萬倍,它的強度很強,可以比鋼強100倍,這是它的力學效能,它還有極強的導電性。
我們做一個數據對比,當前鋰電主要用的導電劑是炭黑和多壁碳奈米管,單壁碳奈米管相比炭黑,它的導電效能是超出即使倍,它比多壁碳奈米管也能超出10倍的效能,所以對這種超級快充電池而言,我只需要新增非常少的量,就能達到一個非常好的導電效果,這是個很好的材料。
同時我們覺得單壁碳奈米管,更是匹配矽基負極的一種良藥。電池整體能量密度的發展肯定是往高的方向發展的,而負極也將會從石墨逐步過渡到矽基負極。但是矽基負極的應用,會帶來兩個弊端,第一個導電性變弱,第二個矽基負極在充放電的過程中,會產生一個非常明顯的膨脹收縮,到最後會影響電池的迴圈壽命。而單壁碳奈米管是真正治療矽基負極一種良藥,超強導電性,增強矽基負極的導電能力。
第二它超強的力學效能,可以有效地抑制矽基負極的膨脹,進而提升電池迴圈的壽命。所以在2022年,矽基負極開始規模上量,同時伴隨著單壁碳奈米管也將逐步上量,這是一種間接提升續航,直接加快充電的維生素。我們需要重點去研究和跟蹤能夠批次生產單壁碳奈米管的企業,這是一個很有意思的材料。
講到快充,我們還可以講講第三個技術,那就是800伏高電壓系統。我們經常聽到一個手機裡面的廣告語,充電5分鐘、通話兩小時,我們電動車有沒有可能充電5分鐘,續航200公里呢?答案是肯定的。要實現這個效果,可以依託800伏高電壓系統,這是一項可以讓電動車充電時間跟燃油車加油時間接近的技術。800伏系統,顧名思義,就是整車在充放電的過程中,整個電壓平臺大概是800伏左右。
我們理解一下,我們家裡用的電大概是220伏,現在主流的電動車電壓平臺大概是400伏。引入到800伏高電壓系統之後,電壓提升了一倍,它有什麼作用?我們可以根據初中所學的物理知識,如果充電要更快的話,核心要提升充電功率。充電功率其實是電壓乘以電流,所以要加快充電,提升充電功率有兩個途徑,要麼是提升電壓,要麼是加大電流。
加大電流需要一個更粗的導線承載大電流,同時發熱量非常大,對熱管理來說還是比較難做的,這種方案主要還是以特斯拉為代表的企業去做,多數的車企其實是選擇了高電壓的方案。採用800伏高電壓系統,整體的充電功率其實是翻倍的,充電時間大幅度的縮減。
我們可以透過這個影片,對比一下燃油車的加油,普通的慢充、400伏的快充,和800伏超級快充的對比。可以看到800伏高電壓基本上是可以實現10到15分鐘充滿80%的電量,非常接近燃油車的加油時間了。所以這是一個很好的技術。
根據一些車企的規劃,比如比亞迪、廣汽、北汽、小鵬、東風、現代,這些著名的車企,都陸續地推出各自的800伏高電壓系統,而且預計在2022年到2023年逐步量產。更加令我們非常興奮的是,這種技術並不是高階車的專屬,而是往後在普通消費者的身上也是可以切身體驗到的技術,這樣其實有利於整體推動汽車電動化的普及。
迴歸到產業,要批次生產800伏高電壓系統還是有諸多的技術難題,比如電壓翻倍之後,如何保障整個系統的安全性和可靠性是非常重要的,這中間也會涉及到電池、電驅動、電控、DCDC、OBC等一些部件的升壓,還有絕緣,這些都給產業鏈帶來了不少的挑戰。對我們而言,由於800伏高電壓系統所帶來的一些產業變化其實是值得我們去重點關注和佈局的。
剛剛談到這個800伏,還是繞不開一種材料,叫碳化矽。什麼是碳化矽?我們可以簡單地理解成,其實就是IGBT的升級版本,本質上是新一代半導體材料。基於這種材料製作的開關,相比剛才說的IGBT作用其實是一樣的,就是控制電流的大小。但是成本更貴了,效果也更好了。
我們怎麼去看這兩個變化,貴其實是體現在價格方面,基於碳化矽做出來的器件成本,是傳統IGBT的兩到三倍,如果一個車將IGBT改用碳化矽之後,單車成本大概提升3000塊錢,對一個車,小几千塊錢的成本上升不是一個小數目,所以車企還是非常關注的。
但是它有另外一個好處,那就是它可以實現更大的節能。如果IGBT在開關的過程中是損耗電量的,在採用了碳化矽之後,它可以節省IGBT 70%的電耗,這樣有利於提升整個車4到8個點的續航。對整車廠而言,我就可以這邊提升碳化矽的成本,在那邊降低電池的成本,其實是非常划算,是可以彌補的。
碳化矽在800伏高電壓系統裡面,應用的效果會更好。我們對碳化矽研究下來的結論是什麼?它是一個長期與IGBT共存的技術,主要應用在中高階車型,但是短期相對而言產能會受到比較明顯的制約,所以我們預計可能是在2023年到2024年的時候會加速滲透。以上就是針對快充方面進行的分享。
續航領域主要跟大家分享我們對CTP、CTC電池、刀片軟包鐵鋰電池,還有先進熱管理這幾項技術的分享。第一個我們聊一聊CTP,在鋰電領域,基本上透過提升整個電池包的能量密度,進而提升整個續航。其實這應該是一個非常關鍵的渠道,為了這個目的,一般電池廠有兩個途徑可以實現,第一個就是採用能量密度更高的正負極材料,這個其實是屬於材料創新。
第二個是透過一種結構創新,就是我們即將要介紹的CTC、CTP的電池,或者刀片電池,這種電池透過結構的創新,就類似特效藥,提升的速度和推進的程序,比剛才的材料創新要快很多,對當前來說急劇需要提升電池和電動車的續航來說,是非常有效的一種手段。
首先您可能會問,什麼是CTP?我在這裡先舉一個例子,方便大家更好理解。我們在買房的時候,其實會涉及到兩個概念,第一個是使用面積,第二個是公攤面積。我們買房最關心的肯定是使用面積,因為這會涉及到我們家裡實際使用面積的大小,空間的大小。但是我們在購買的時候,不可避免地要為房子的一些公用區域付費,比如公用的過道、公用的電梯。
從消費者的角度來看,當然希望公攤面積越小越好、使用面積越大越好,在電池裡面其實也是一模一樣的。我們拿一個大的電池包,我們真正關心的是什麼?那就是這個電池包裡面實際裝了多少可以裝電的電芯,為了裝配到這個電池包裡面,或者這個電池包要裝配到車的底盤上去,不可避免地要安裝一些結構件固定這個電池,比如端板、側板或者緊韌體等等,這些部件在電池包裡面一方面佔用了空間,另一方面佔用了一部分的距離。有沒有可能儘量減少這些結構件的使用呢?CTP和CTC的技術主要就是奔這個目的去的。
我們理解一下,傳統電池的組裝是三級結構,就是電芯、模組、電池包,幾個電芯打包成一個模組,然後將幾個模組打包成一個電池包,再將這個電池包組裝到車的底盤上去,這是傳統的組裝方式。CTP用單詞來講就是cell to pack,三個單詞取首字母組成CTP,它的意思就是說電芯、電池直接是裝在電池包上,就已經跳過了模組的層級,這樣最大的好處就是節省了模組的一些結構件。
CTC是什麼?CTC就是cell to chassis,它更加激進,將電芯直接裝在了車的底盤上。這樣更省事了,一方面節省了模組的結構件,同時將電池包的一些外殼也給省掉了,所以它會進一步提升整個電池包的能量密度。CTP的量產可以帶來兩個重大的變化。
第一是提升續航,第二是降低成本。在提升續航方向,CTP的方案提升續航大概是10到15個點。舉個例子,一個車續航500公里,透過電池重組方案,基本上可以多出您一個上下班來回的里程。如果採用的是CTC的技術,這個技術多出的里程會更加明顯。
第二方面是降低成本,剛才我們講它其實採用了CTP或者CTC的技術,可以大幅度減少電池包零部件的數量,大概可以減少40%。零部件數量大幅度的下降,組裝的效率就會大幅度的提升,大概提升50%。從這個角度看,它就可以大幅度的減少電池的製造成本。所以CTP、CTC本質上兩個作用,提升續航、降低成本。
回述CTP技術在2019年產業首次提出這個概念,經過這幾年的發展,在2022年即將進入到一個大規模裝車的時代。同時CTC也開始逐步滲透。對我們而言,我們會更加關注哪些電池廠能夠批次生產這種CTC或者CTP的電池,同時我們也需要關注這種CTC和CTP電池,由於結構的一些變化所帶來的產業鏈的變化,這也是值得我們深度跟蹤和研究的。
結構創新,除了CTP、CTC,我們還必須關注另外一個,叫做刀片軟包鐵鋰電池。名字比較長,但是我們可以分成三個重要的關鍵詞,叫做刀片、軟包、鐵鋰,我認為這三個是黃金搭檔,各司其職。為什麼這樣說,我給大家分析一下。
首先我們看看刀片,為什麼叫刀片?因為這種電池很長很薄,很像一種刀片。這種電池相比普通的電池,特點就是長,它可以做0.4米到2.5米的長度範圍區間,2.5米是什麼概念?就是一個車前輪到後輪之間的距離,大概就是這麼一個長度。電池做那麼長有什麼用?最大的作用是提升空間利用率。
為什麼要這樣做?我們的車本質上還是要為人服務的,並不能為了提升續航無限地載入堆疊電池,影響了本來屬於乘客的空間,這是不理智的行為。在整車設計的過程中,就需要在有限的空間內疊加更多的電池,來提升續航,這裡就涉及到空間利用率的問題。刀片電池比非刀片電池空間利用率提升50%,它有什麼作用?同樣一輛車同樣的空間,我採用了刀片電池之後,可以加塞多出50%的電池,續航至少可以提升30%。所以從這個結構創新來說,是非常明顯的。刀片電池主要是提升空間利用率的。
第二個關鍵詞軟包。這個主要的作用是減重,我們剛才講的刀片電池,其實它是很長的,如果說裡面直接做這麼長的電芯對電池來說,其實難度是很高的。我們有沒有可能想一個法子,用幾個比較小的電池串聯起來,這樣就組成了一個更長的刀片電池。其實是有的,你看我們這邊顯示的,原來是用幾個方殼的小電池並聯起來,如果我們採用軟包電池替代方殼電池,就會有進一步減重的作用。這個好比就是我們原來喝紅牛的鋁罐,換成了喝牛奶的利樂包,質量更輕,這樣就可以整體提升能量密度、提升續航。
第三個關鍵詞鐵鋰,很便宜,而且很安全。但是它的能量密度比較低,所以你做出來電池的體積相對來說比較大。一個車的續航如果超過600公里,很難裝鐵鋰電池,但是如果鐵鋰匹配刀片軟包這個方案,它會有機會讓鐵鋰電池續航達到700,甚至上千公里,這其實是一個非常巨大的突破。
所以刀片加軟包負責提升續航,鐵鋰負責安全,成本,共同推動電池更加安全,續航更加持久、價格更加便宜三者的匹配,堪稱黃金搭檔。
所以我們認為刀片軟包鐵鋰電池,有望在2022年的時候加速推廣,更加有希望在純電領域進行推廣。我們也重點關注這種新技術的推廣所帶來的,對產業鏈的一些影響。
最後再來聊一個提升續航的技術,就是先進熱管理。這是一個可以讓續航直接提升20%的技術,提升的幅度還是非常大的。我們知道電池是比較嬌氣的,需要在一個比較適宜的溫度下工作,才能正常發揮功能,才冷了掉電,太熱了爆炸。熱管理系統的角色,就相當於讓電池生活在一個比較舒適環境的保姆的角色。從行業發展的角度,我們覺得熱管理往後的發展方向,會從一個分離模組走向結成一體化。
這裡就類似家庭裡面由原來的獨立空調轉向中央空調的這樣一種轉變。之前我們家裡每個房間都裝有一個獨立的空間,都配備一個獨立的主機,但是後面發現更多的家庭直接用一箇中央空調,基本上管控了全家的溫度。對電動車而言也是一樣的。比如電池、電機、電控、座艙熱管理,這些原來都是獨立的,接下來我們認為會更加的走向整合化,實現熱量分佈統籌、提升熱管理效率,對這種方案可以直接帶來提升續航20%,騰出30%的空間。
零部件的數量大幅度減少,但是設計的難度大幅度提升。對相關的一些供應商而言,價值量基本上是翻倍的,對車企而言,雖然採購整合的熱管理系統價值翻倍,但是由於節省出來一些續航,那麼我可以透過減少電池的用量,來彌補熱管理系統提升的成本,所以還是非常划算的。歸根到底這其實是技術升級帶來的雙贏。
以上就是我們針對2022年部分新技術的一個分享,主要圍繞著加快充電分享了4680電池、單壁碳奈米管、800伏高電壓系統、碳化矽,圍繞著提升續航,著重聊了聊CTP、CTC技術,刀片軟包鐵鋰電池,以及先進的熱管理技術。這些技術同時也是解決安全和成本問題的。
我們展望一下,2022年的新技術其實遠遠不止這些,還有很多更好玩的技術等著我們去挖掘。最後我們做一個遠期的展望,用一句話來概括,那就是技術發展不止,在未來類似2021年、2022年面臨的供應緊張的問題終將過去,短期的供需失衡,不會影響整個產業發展的程序。而鋰電的發展,將持續的進行技術迭代創新,會在材料創新、結構創新、智慧製造三個方向,共同推動汽車電動化的普及。
我們首先看看材料創新。現在很多企業會講,我們的技術多麼牛,但是我們一定要非常理性的看待,當前能夠批次生產的鋰電的技術指標,離這個天花板還是比較遠的。打個比方,現在能夠批次生產的三元電池的能量密度,大數是在200到300瓦時每公斤,但是我們透過材料創新,其實是可以做到400甚至突破600瓦時每公斤的體量。正極材料高鎳化、負極材料矽碳化,甚至未來的金屬化,都將持續提升電池的能量密度。
第二在結構創新方面,我們今年可能更多的推CTP的技術,未來會更多的推廣CTC的技術,進一步實現降本和提升續航。第三點是智慧製造,這一點是大家當前可能遺忘了,但一定是往後來看最重要的。產業會更加聚焦大資料、自動化、智慧化的生產。因為當前是G瓦時時代,未來進入T瓦時時代的時候,提升生產效率,儘可能減少產品的缺陷率,對整個成本和安全來看是至關重要的,畢竟量大了之後,再小的缺陷都會透過量的增長而倍數放大。
舉個例子,就好比一個工廠一個月的產量是100個零件,缺陷率是1%,一個月也就生產出一個廢品,並不多。但是哪天這個工廠生產量提升到100萬個零部件的時候,缺陷率即使下降10倍到0.1%,一個月產出的廢品也有1000個,這就是1個提升到1000個廢品,從體量來看擴充的會非常的快,這也是電池廠未來進入T瓦時時代之後,重點需要考慮的問題。
最後對於汽車電動化,β的2021已經過去,α的2022即將開啟。我們期待新技術的突破,讓電動車加速普及,助推碳達峰、碳中和。
以上就是我們對汽車電動化的彙報內容,謝謝。
季寒秋:感謝英捷的精彩講述,非常專業,而且非常的吸引人,比如像充電5分鐘,續航200公里,所以在這也想問一下英捷,平時您自己開車嗎?是更喜歡燃油車還是電動車?
曾英捷:我平時是開車的,相對來講我還是喜歡電動車一些。可能很多人開燃油車的時候很喜歡那種轟鳴聲,但是我感覺電動車有兩個很明顯的好處,一個是加速效能。一個小几十萬的車,基本上可以匹配百萬級別的油車,加速的感受還是非常良好的。
第二個就是開電動車確實非常安靜,這是從駕駛的體驗角度去看的。還有我們現在看的這些車,賦予電動車更多的智慧化,還有科技感的一些科技,其實更多的是在電動車這個平臺上看到的,這樣的車開起來會更加有趣一些,所以綜合來看,現在我還是比較傾向電動車的方向。
季寒秋:如果未來我們的電動車用車痛點能夠得到解決,會不會有一天燃油車會就此消失?
曾英捷:我的理解,燃油車不會完全消失。類似現在我們這個世界燃油車到處跑的時候,依舊有馬車幫助我們運輸是一個道理。即使是往後電動車的滲透率非常高,燃油車應該還是有它自身適用的環境的。只是說產業的發展趨勢是朝著電動化的趨勢發展的。就像您剛才講的,在續航、充電、成本、安全各個領域基本都逐步突破的時候,電動車將會迎來一個快速滲透的過程,所以產業的發展方向還是朝著電動化這個方向發展的。
季寒秋:在這裡還想請教英捷一個問題,您剛剛在演講的過程中提到了很多電動化方向的專業名詞,比如CTP、刀片軟包等,非常的難理解。但是這些技術的迭代是非常快的,作為行業研究員,平時要怎麼樣做研究,才能及時跟蹤這些種類非常繁多又很複雜的技術?
曾英捷:我的理解從三個方面,第一個面要廣,第二要鑽得深,第三方面多跟產業鏈打交道。其實你要全面覆蓋電動車行業還是有點門檻的,要覆蓋整個產業鏈,可能要跟有色、機械、化工、電芯還有汽車等等幾個大的學科都會打交道,需要你的面是比較廣的,這是第一方面。
第二方面剛才我們講了,這個行業是處於技術持續迭代的過程,技術迭代的速度非常快,有時候可能你在研究這個技術的時候,另外一個技術已經冒出來了,所以在這個時候你可能需要深入瞭解這些技術究竟它只是一個噱頭,還是真有來頭,所以研究的東西需要更深,這是一個方向。
第三個更重要的是,我個人是從產業過來的,在研究的過程中會更加註重從產業的角度去思考這些新技術的發展,是不是符合產業發展的趨勢。平時多跑跑、多調研、多交流,更多的進行產業鏈上下游交叉的驗證,從這個角度去跟蹤這些新技術對這個行業一些發展的影響,我覺得可能會比較有效一些,這是我的理解。
季寒秋:非常感謝英捷今天專業又精彩的講述。
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