2020年全球主要国家固态电池行业布局与龙头企业运营特征分析

2021-01-19 05:07

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作为下一代电动车适配的电池技术，固态电池的市场空间非常大。根据中银国际相关数据显示，全球固态锂电池的需求量在2020年、2025年、2030年分别有望达到1.7GWh、44.2GWh、494.9GWh，2030年全球固态电池市场空间有望达到 1500亿元以上。因此，目前全球约有50多家制造企业、创业型企业以及高校科研院在积极研发固态电解质，预计2025年全球固态锂电池将最终实现产业化。其中，欧美地区的固态电池相关企业偏向于氧化物与聚合物体系，而日韩企业则更多致力于解决硫化物体系。

固态电池部分参与者固态电池技术路径及量产情况

体系	代表企业	技术架构	量产时间
固态聚合物	Bollore、IMEC	聚合物相变	2025
氧化物(烧结)	TDK(MLCC）	全固态	/
氧化物(压合)	辉能	混成固态	2021
氧化物(压合)	辉能	全固态	2025
氧化物、硫化物、聚合物	QuantumScape	混合固态	2025
硫化物	CATL	全固态	2030
	三星SDI	全固态	2028-2030
	Solid Power	全固态	2025
	丰田	全固态	2025

数据来源：公开资料整理

一、欧美地区固态电池市场分析

1.欧美地区固态电池市场企业布局现状

在欧美地区，固态电池企业类型大都为创业型企业，如Quantum Scape、Solid Power、辉能等，电池企业CATL、三星SDI等，车企如丰田等，同时该类企业是通过收购、投资在固态电池领域来获得技术储备。

固态电池行业欧美企业布局现状

企业名称	布局现状
宝马	2018年9月，公司和So1id Poewr在固态电池方面深度合作，有望于2026年实现固态电池突破性进展并随后量产，新一代固态电池产品将在宝马xEV系列车型上应用
大众	2018年6月，公司宣布与美国电池初创公司Quantum Scape合作并向其注资1亿美元用于开发固态电池
大众	2018年3月，公国宣布将在欧洲建厂以生产固态电池，并计划在2025年以前实现量产
福特	2019年4月，公司联合三星投资了美国固态电池初创公司So1id Poewr，并宣布与So1id Poewr正式达成合作。研发下一代电动汽车全固态电池
宾利	2020年，宾利首席执行官在接受采访时表示，宾利的纯电动车型将考虑使用固态电池技术
雷诺	2025年，公司旗下电动汽车规划使用钴含量为零的固态电池，由lonie Materials提供技术支特
Sakit3	在2019年12月，Sakit3宣布公司开发出1000Wh/kg能量密度的固态电池，并称未来量产的产品成本只有当前锂电池的20%
戴森	在2015年以9000万美元并购Sakit3，2016年宣布投资14亿美元建厂
苹果	2012年开始布局全固态电池的技术专利，并在2013年收购了Infinite Power Solutions

数据来源：公开资料整理

2.龙头企业运营特征——以大众为例

（1）供应链管理

上海大众形成一套较为科学规范的管理体系，涵盖范围从供应商的选择、评估、保持等环节。不过，在价格和质量等方面，上海大众对于供应商要求较高，但从国内汽车行业整体市场地位来看，对供应商的议价能力较高。而汽车零部件由于数量众多且依赖较大，因此上海大众除了发动机和车身是自制以外，其它部件对供应商依赖度较高。

（2）营销策略分析

上海大众旗下品牌众多，其采用的营销策略主要采用的是全款政策，也就是经销商买断经营。例如大众品牌和斯柯达两个品牌，其中大众品牌采用分销中心管理几个省的授权经销商，4S店根据需要可以再发展下级经销商（称二级经销商）﹔而斯柯达实行的是RBO，RBO负责协调所辖区域的销售。因此，在营销优势上，大众集团营业收入也在不断增长。

2013-2020年前三季度大众集团营业收入统计情况

数据来源：公司财报

二、日韩地区固态电池市场分析

1.日韩企业布局现状

日韩地区固态电池行业起步时间较早，2008年丰田就与伊卡利在固态电池领域展开了合作，随后现代、日产、松下也纷纷入局，从而争取早日实现量产。

固态电池行业日韩企业布局现状

企业名称	布局现状
丰田	公司在固态电池领域拥有大量专利，占据全球固态电池专利数量13%，是全球拥有专利数量最大的企业。计划在2020年推出搭载固态锂离子电池（非全固态电池）的电动汽车，并计划于2022年实现量产
现代	2018年，公司投资初创固态电池材料企业lonic Materials，预计2025年可实现固态电池量产
日产	2018年，雷话-日产-三菱联盟投资固态电池初创企业lonir Materials
日产	2018年，公司与本田、丰田、松下等日本企业组成“锂电池技术与评估中心”，共同研发固态电池
三菱	2018年，雷话-日产-三菱联盟投资固态电池初创企业lonir Materials
松下	2019年，公司与丰田合作研发固态电池
松下	2019年8月，公司联合比利时微电子研交中心开发出体积能量密度425wh/L的固态电池
IDK	2018年11月，公司开发出数毫米大小的“芯片型全固态电池”，可反复充电1000次，目前已启动样品供赁，正在完善量产体制
IDK	2020年3月，公司宣布开发出一种固态电池，旨在用于耳机等小型可穿戴设备，该电池计划于2020年投入量产
韩国三大电法企业	2018年11月，韩国三大电池企业LG化学、三星SDI和SKI维成联盟，共同开发包括固态电池的下一代电池核心技术
日本LIBTEC项目	2020年2月，因研发锂离子电池有获得诺贝尔化学奖的吉野彰，作为“技术硕究组合锂离子电池材料评价研究中心”的理事长发起项目，力争到2023年4月，完成面向电动汽车的全固态电池试制品，项目的共网参与者有丰田汽车，松下等汽车，电池和材料领域具代表性24家日本企业和机构
三星	2020年3月，三星表示，其已开发出高性能全固态电池。这种电池的循环寿命超过1000次，可以让电动汽车在单次充电的情况下行驶500英里（800公里），已经超过当前大多数液态电解质电池的续航

数据来源：公开资料整理

2.龙头企业运营特征——以丰田为例

目前，汽车生产模式从大量生产方式已经发展到多样少量的生产方式，其中以及时化和自助化为主的丰田生产方式为代表的日本生产模式现已成为世界性生产方式的主流。

丰田生产方式

理念	释义
TPS	丰田生产方式，它是一种以通过消除所有环节上的浪费来缩短产品从生产到客户手中时间从而提升企业竞争力的方式
JIT	JUST IN TIME准时生产，它不采取预测性或者计划性生产，仅在接到客户订单后才按照订单产品样式，数量及在适当的交货时间之前组织生产，以降低库存资金积压及呆滞品库存增加的风险
KAIZEN	连续不断的改善，这理念致力于把看得见的浪费最大程度的消灭，同时把看不见的浪费也最大程度消灭，员工被各种方式激励参与生产方式的持续改善
PDCA	计划（PLAN)，行动(DO)，检查(CHECK)，实施（ACTION)

数据来源：公开资料整理

       在技术研发方面，丰田非常注重产品技术创新与升级，在固态电池领域丰田专利申请量超过20多项，并且占据全球总量的13%。因此，随着丰田技术研发力度不断提升以及品牌优势，未来在固态电池行业市场份额占比中位居前列。

3.日韩主要固态电池市场集中度成因分析

       丰田最为全球最大汽车集团之一，拥有较高的品牌知名度以及广阔的销售渠道，基本上在全球各个国家均有销售网点分布且辐射范围广，因此在同等条件下，更容易受到消费者的青睐，也正是因为如此，丰田集团的龙头地位更加巩固。

三、中国固态电池市场分析

       我国固态电池行业起步时间较晚，在技术研发方面不及欧美、日韩地区。但是近年在国家政策支持下，越来越多的企业和研究所纷纷参与进来，比如宁德时代、比亚迪等，国内固态电池行业将迎来高速发展期。

中国固态电池行业相关企业布局现状

公司	布局现状
宁德时代	2016年，宁德时代正式宣布在硫化物固态电池上的研发路径。目前容量325mAh的聚合物锂金属固态电池能量密度达300Wh/kg，可实现300周循环以容量保持率82%。全固态电池还在开发中，预计2030年后实现商品化
国轩高科	2017年，公司着手研发固态电池及固态电解质；
	2018年2月，公司根据与国际一线整车品牌合作的产品要求，正在美国和日本分别开发下一代动力电池生产技术工艺与生产设备，相关产品将使用半固态电池技术；
	2018年3月，公司宣布半固态电池技术目前已处于实验室向中试转换阶段
	2019年，公司推出半固态电池的试生产线
蜂巢动力	2019年2月，公司宣称开发出四元正极材料，并基于该材料发布了全球首款四元材料电芯，通过NCM体系（镍钴锰)的基础上掺杂Mx，兼顾能量密度与安全，并在此基础上正在秘密研发全新固态肛电池,能量密度将超300WH/kg
辉能科技	2013年，公司实现了固态锂电池的商业化量产，早期应用于消费电子领域，近年来应用于新能源汽车领域；
	2014年，公司与手机厂商HTC合作生产了一款采用了固态电池电源，给手机充电的手机保护皮套；
	2017年，公司建成了40MWh的中试线，并实现自动化的卷式生产；
	2019年，公司发布Multi Axis BiPolar+(MAB)多轴双极封装技术的车用固态电池包。在相同的装车容量下，电池包体积只比传统电池包减小50%，重量减少30%，在模组层面，重量成组效率高达87%，电池包重量成组效率高达80%；
	2019年，公司与蔚来合作，为其定制生产“MAB”固态电池包。与爱驰、天际新能源汽车主机厂签署战略合作协议，并在2020年D轮融资后与一汽集团加强战略合作
劲能科技	2018年1月，公司与加拿大魁北克水电集团签署中加全固态键电池技术合作协议，引进“磷酸亚铁全固态锂电池”，比能量密度达250Wh/kg，循环寿命2000次。未来将与加拿大合作推出350Wh/kg三元全固态锂电池
珈伟股份	2018年7月，公司36Ah类固态软包三元材料动力锂离子蓄电池通过国家机动车质量监督检验中心强制性检验，能量密度达到了230Wh/kg，循环次数达4000次
万向集团	2017年9月，公司投资美国SolidPower公司；
	2018年2月，公司参投的SolidPower确认与宝马合作，双方将共同研发新一代电动车固态电池技术；
	2018年2月，公司投资美国lonicMaterials公司，该公司研发出的特殊聚合物电解质，可将新型固态电池性能提高到全新水平；
	2019年6月，公司与lonicMaterials共同正式对外宣布，全固态电池研发取得里程碑式进展，并称“这种独特的方法使得全固态电池有望在2022年推向市场”
	2019年，公司在英国建立了固态电池研发中心，计划2022-2024年实现

数据来源：公开资料整理

2.龙头企业运营模式——以“宁德时代”为例

（1）商业模式方面

随着电池市场逐渐进入快速发展期，车企对动力电池市场的控制欲越来越强，而电池厂商则需要通过与车企建立长期稳定的合作关系来锁定市场份额。因此，车企与动力电池厂商合作进度也变得快速。目前，宁德时代在电池市场主要采用“联姻”模式，如宁德时代与上汽为代表的电池厂和整车厂之间的“联姻”，这让宁德时代通过排他协议，形成技术与市场壁垒，供应体系较为稳定。

（2）项目研发体系及流程

宁德时代主要通过开展材料研发、工艺研发、BMS研发等工作来提高产品性能，并形成以“材料—电芯—工艺设计—设备研发升级—结构优化与重塑—模组工艺提升与结构优化”等为轴心的项目研发体系，同时在下一代电池包括全固态锂电池、锂金属空气电池等，这为宁德时代在固态电池行业提供强有力的市场竞争力。

宁德时代Figure 50研发框架