如何看待后起之秀瑞浦蘭鈞能源的高體積能量密度產品
今年5月30日,上汽通用五菱“賽克瑞浦20GWh動力電池系統(tǒng)項目”在柳州動工。標志著上汽與青山合作的項目進入實質性階段,這個階段也非常具有代表性。
▲圖1. 賽克瑞浦20GWh動力電池系統(tǒng)項目開工儀式
從賽克瑞浦的情況,我們可以看出一定的趨勢——電池上游企業(yè)和整車企業(yè),圍繞電池制造環(huán)節(jié)戰(zhàn)略合作的樣板。
2021年,上汽集團和青山實業(yè)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方持續(xù)推進戰(zhàn)略合作,2022年初上汽集團領投青山實業(yè)旗下瑞浦蘭鈞能源的產業(yè)輪融資,成為最大的外部戰(zhàn)略投資者。這是一種很引人關注的現象:一家作為電池戰(zhàn)略需求方,一家作為電池資源供給方,兩家各自在新能源汽車領域的產業(yè)優(yōu)勢,以資本為紐帶,在全球范圍內,合作開發(fā)新能源上游的鎳、鈷、鋰、錳等相關資源項目。隨后3月開始,上汽集團和青山集團合資成立的賽克瑞浦和瑞浦賽克年產20GWh動力電池及系統(tǒng)項目合作協(xié)議和投資協(xié)議在廣西柳州正式簽署。5月賽克瑞浦的電芯建設項目正式開工,雷厲風行。
說到這里不禁好奇,瑞浦蘭鈞能源是什么樣的企業(yè)?為什么要在柳州來做這樣的項目。經過一番調查和梳理,我把瑞浦的情況作一番整理,今年也會定期跟蹤。
瑞浦能源成立于2017年,2021年銷售收入約24億元,同比增長100%,交付近3.5GWh電池,乘用車領域交付近1.8GWh,服務全球儲能市場近1.5GWh,并于近期正式更名為瑞浦蘭鈞能源股份有限公司。
這家公司從一開始就切入了五菱mini EV項目,從經濟性車型上入手。對于電池的成本控制本身是一件非常難的事情,而瑞浦一開始就抓住了這個市場。由整體來看,上汽和瑞浦合作的原因主要在于:
● 具有高性價比的電芯的開發(fā)和制造經驗
● 具有技術迭代往上可擴展的電芯延展產品線
● 在產業(yè)鏈上游,有母公司實體的支持
● 有資本合作的空間
對于中國最大的汽車集團來說,這是一個很好的業(yè)務切入點。而雙方合作的逐步加深,瑞浦賽克將作為瑞浦蘭鈞能源首個零碳工廠的建設項目,事實上圍繞電芯制造工作的運作,導入智慧廠房管理系統(tǒng),通過對廠房系統(tǒng)及設備運行數據的自動獲取,實現數據的互聯(lián)互通,系統(tǒng)化的廠務設施管理平臺幫助實現廠房系統(tǒng)安全可靠、高效節(jié)能、綠色低碳運行。而將這個生產高性價比的電池工廠建設為綠色工廠,從而實現高效率運營的零碳零排放。
這里也讓我們很好奇,瑞浦成立四年半,作為一家很年輕的電池企業(yè),為什么會像一匹黑馬一樣出現在我們視野里面。從整體來看,這家公司是青山實業(yè)從垂直整合的豐富的礦產資源,拓展在新能源領域進行投資布局的企業(yè)。瑞浦蘭鈞能源擁有溫州制造基地和上海研發(fā)中心兩大基地,目前擁有26Gwh產能,根據行業(yè)發(fā)布數據,瑞浦蘭鈞能源業(yè)務發(fā)展不同于其他同行,是以動儲兩大業(yè)務相均衡的模式,其儲能2021年市場排名第三,動力電池裝機排名13,磷酸鐵鋰排名第8。
根據相關數據統(tǒng)計,瑞浦蘭鈞能源在2020年,2021年的(180Wh/kg)高比能LFP電池的出貨排名中,均居國內前列。2020年瑞浦蘭鈞能源LFP動力電池裝機量約1.0GWh,其中95%以上是230Ah的LFP電池產品,能量密度達到180Wh/kg。2021年國內儲能電池出貨量,瑞浦蘭鈞能源位列No.3,其出貨的均為280Ah高比能,且循環(huán)達6000次以上的長壽命LFP電池。
從總體來看,這家企業(yè)的產品策略是圍繞動力電池和儲能電池的路線走的,公司2019年開始深耕儲能電池領域,慢慢向動力電池領域拓展,并于2020年推出135Ah和230Ah兩個爆款磷酸鐵鋰電池,其中230Ah榮獲當年裝機磷酸鐵鋰電池能量密度最高產品。而在2021年公司發(fā)展更為均衡,交出了儲能排前三、動力電池在磷酸鐵鋰細分領域排名第六的驕人成績。
▲圖2. 2020年-2022年Q1瑞浦的動力電池裝機序列
本次我們針對瑞浦蘭鈞能源在磷酸鐵鋰電池的發(fā)展路線進行深入了解。
從技術來看,瑞浦抓住動力電池行業(yè)發(fā)展的痛點,圍繞高比能、高安全、長壽命、超級快充等四個方面進行全面布局,啟用專業(yè)的技術團隊進行全面布局,對磷酸鐵鋰路線很早的深入布局滿足客戶的需求,這點還是很不容易的。
目前瑞浦蘭鈞的電池產品系列主要為方型鋁殼電池。從化學體系的路線來看,瑞浦蘭鈞能源現有第三代高比能三元電池能量密度為260~280Wh/kg,可以實現800km以上續(xù)駛里程;磷酸鐵鋰電池單體能量密度達180~200Wh/Kg,可滿足500km的續(xù)航里程要求。
▲圖3. 瑞浦蘭鈞能源LFP產品路線
從具體產品來看,車用VDA系列70*148 的電池,這種是我們之前看到比較多的。該尺寸規(guī)格,是動力電池頭部企業(yè)為了滿足用磷酸鐵鋰電池替代355標準三元電池模組車型的降本需求開發(fā)的。典型的規(guī)格為容量132Ah,能量密度175Wh/kg,體積能量密度366Wh/L,主要應用于上汽Ei5,東風E70,一汽NAT,啟辰D60等國內主流純電動運營車輛,通過可梯次利用的大模組設計方案,提升電池包的體積利用率,開始了磷酸鐵鋰電池在A級乘用車板塊取代三元電池的序幕。
▲圖4. 瑞浦蘭鈞能源在2021年上海車展的模組展示
同樣,瑞浦蘭鈞能源在這種規(guī)格上開發(fā)出了基于磷酸鐵鋰的電芯,從早期開發(fā)的 132Ah的電池,體積能量密度366Wh/L,到2021年第一季度進一步往下迭代到了142Ah,容量提升8%;體積能量密度達到了392Wh/L,基本覆蓋A00、A0市場需求。2022年第一季度已升級到146Ah,體積能量密度達到410Wh/L,已是目前行業(yè)體積能量密度最高的產品。同時,瑞浦蘭鈞計劃在2022年Q3推出容量高達152Ah的同尺寸產品,對比上一代產品,容量再次提升15%。在容量提升的前提下,電芯繼續(xù)保持循環(huán)壽命超過3500次。
瑞浦蘭鈞能源基本保持每年不斷的迭代升級,其技術路徑的突破上主要的做法是:
●結合SCL模切技術
獨創(chuàng)的SCL變極耳模切技術在高度空間上比優(yōu)秀同行要高2mm左右,有效地提高電池殼體內的空間。這里采用零臺階一體化模切方式,避免了傳統(tǒng)方法中模切區(qū)域需要兩次模切而產生尖刺臺階的問題,相鄰極耳之間只用模切一次,降低刀模損耗,降低電池自放電率。而且解決卷繞電池存在的微短路安全隱患,降低工藝誤差,通過微調極耳寬度實現產線的連續(xù)性。
●高壓實電化學體系
高壓實的電化學體系,優(yōu)化電解液體系,保證電池在能量密度提升的同時兼顧電化學性能。
●極簡蓋板和超級焊接技術
瑞浦的極簡蓋板,極柱結構采用裝配加焊接的形式,結構和加工更加簡單,頂蓋重量降低10%以上,頂蓋成本降低30%以上。
在體積能量密度及容量提升方面,瑞浦蘭鈞能源已經跑在前面,從400km以上的續(xù)航提升且完全可批量生產,拿到了東風日產,一汽奔騰,輕橙時代等車企定點。
瑞浦的迭代思路,在單純的磷酸鐵鋰化學體系方面:還是走高性能的發(fā)展道路,滿足裝載磷酸鐵鋰電池的純電車型續(xù)駛里程達到500km,如果結合瑞浦蘭鈞能源獨有的STP技術(可拆卸式PACK一體化技術),續(xù)駛里程有望提升到600km。對于70*148 的VDA電池來說,以152Ah為目標,體積能量密度突破430Wh/L,主要的努力方向是研發(fā)新的極耳鏈接方式,進一步提高電池內部的空間利用率,預計會在2022年7月份會有相關樣品發(fā)布。
在三元方面,瑞浦蘭鈞能源還會繼續(xù)開發(fā)更高比能量(300Wh/kg)的三元電池,包括高鎳低鈷半固態(tài)電池等。下一步發(fā)展方向手段將是研發(fā)Ni90系半固態(tài)電化學體系及新的方形電池結構,進一步提高電池的能量密度及安全性目標。后續(xù)我們將針對瑞浦三元系列及青山在鎳相關產業(yè)布局進行詳細了解。
瑞浦蘭鈞能源這家公司秉承著青山精神,做事低調,在一步步發(fā)展,迭代的思路是圍繞產品技術創(chuàng)新,質量及成本有效結合的路線,往高性能方向迭代。后續(xù)我會持續(xù)跟蹤和觀察。
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