▲圖1. 賽克瑞浦20GWh動力電池系統項目開工儀式
從賽克瑞浦的情況,我們可以看出一定的趨勢——電池上游企業和整車企業,圍繞電池制造環節戰略合作的樣板。
2021年,上汽集團和青山實業簽署戰略合作協議,雙方持續推進戰略合作,2022年初上汽集團領投青山實業旗下瑞浦蘭鈞能源的產業輪融資,成為最大的外部戰略投資者。這是一種很引人關注的現象:一家作為電池戰略需求方,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優勢,以資本為紐帶,在全球范圍內,合作開發新能源上游的鎳、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動力電池及系統項目合作協議和投資協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?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,通過對廠房系統及設備運行數據的自動獲取,實現數據的互聯互通,系統化的廠務設施管理平臺幫助實現廠房系統安全可靠、高效節能、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,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。瑞浦蘭鈞能源擁有溫州制造基地和上海研發中心兩大基地,目前擁有26Gwh產能,根據行業發布數據,瑞浦蘭鈞能源業務發展不同于其他同行,是以動儲兩大業務相均衡的模式,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,且循環達6000次以上的長壽命LFP電池。
從總體來看,這家企業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展路線進行深入了解。
從技術來看,瑞浦抓住動力電池行業發展的痛點,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。該尺寸規格,是動力電池頭部企業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的。典型的規格為容量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格上開發出了基于磷酸鐵鋰的電芯,從早期開發的 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,電芯繼續保持循環壽命超過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
獨創的SCL變極耳模切技術在高度空間上比優秀同行要高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,避免了傳統方法中模切區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性。
●高壓實電化學體系
高壓實的電化學體系,優化電解液體系,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:還是走高性能的發展道路,滿足裝載磷酸鐵鋰電池的純電車型續駛里程達到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布。
在三元方面,瑞浦蘭鈞能源還會繼續開發更高比能量(300Wh/kg)的三元電池,包括高鎳低鈷半固態電池等。下一步發展方向手段將是研發Ni90系半固態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。后續我們將針對瑞浦三元系列及青山在鎳相關產業布局進行詳細了解。
瑞浦蘭鈞能源這家公司秉承著青山精神,做事低調,在一步步發展,迭代的思路是圍繞產品技術創新,質量及成本有效結合的路線,往高性能方向迭代。后續我會持續跟蹤和觀察。