【固态电池之争:丰田专利数排第一,中企没有进前十】
#固态电池专利数中企没进前十#
日前,日经新闻援引从事专利调查和分析的调查机构Patent Result的数据显示,日本企业在全固态电池的专利数上处于领先地位。专利数前五的企业分别为丰田、松下控股(HD)、出光兴产、三星电子、村田制作所,除了三星电子,其余4家均为日本企业。其中,丰田专利数居第一,专利数达1331件,是第二名的三倍。

值得注意的是,全固态电池专利数前十名中,日本企业6家、韩国企业4家,没有一家中国企业上榜。

作为锂电池的升级版,固态电池在能量密度、充电速率、安全性、循环寿命以及电芯热管理上都优于液态锂电池,被看作是下一代电池技术。电动新能源汽车市场迟到的日系车企加速布局固态电池,国内厂商又该如何应对?

锂电池的“升级版”,日韩专利数占优

电池充放电本质上,是锂离子通过电解质在正极和负极中迁移的过程。由于液态电解液在低温环境下黏度变大,充放电容量出现下降,导致续航里程缩水。其不稳定的特性也埋下电池自燃的隐患。

而固态电解液不仅规避上述问题,还提升了电池的能量密度、循环寿命以及充电速率,降低对电芯热管理的需求。以宁德时代此前发布的第三代CTP电池模组“麒麟电池”为例,其空间利用率达到72%,能量密度可达255Wh/kg,续航里程达到1000公里,而固态电池能力密度能实现300Wh/kg,甚至达到500Wh/kg。

固态电池中的“固态”指的就是电解质的形态。按照电解液的占比,可分为半固态电池(电解液含量低于10%)、固态电池(电解液含量低于5%)以及全固态电池(不含有任何液态电解质)。

固态电解质又分为三条技术路线,聚合物电解质、氧化物电解质、硫化物电解质,三者离子电导率呈递增关系。离子电导率高,意味着电阻更低,锂离子迁移数更快,更易实现快速充电,但三者的开发难度也是递进关系。

中南大学先进电池材料教育研究中心教授张永柱介绍称,聚合物电解质成本可控,兼容现阶段的工艺水平,但室温电导率相对较低。氧化物电解质具备良好的化学和热稳定性,机械强度高(避免内部应力导致电池性能下降),但通常表现出较高的晶界阻抗,对锂金属浸润性较差。而硫化物电解质的优势是晶界阻抗低,易于冷压成型,但部分材料成本较高,同时存在和氧化物正极材料的副反应。

张永柱认为,理论上硫化物最适用于电动汽车领域,但开发难度最大。

欧洲和中国倾向选择开发难度相对较低、更易实现商业化的聚合物电解质以及氧化物电解质,而日韩开局就选择“地狱难度”——硫化物电解质。

Patent Result统计显示,2000年截至2022年3月底公开的专利数,丰田专利数达到1331件、松下控股445件、出光兴产272件,三家厂商均为日本企业。

资料显示,丰田1990年便着手固态电池的研究,从电池自身的结构到材料、制造工序,丰田拥有广泛领域的专利。2020年,丰田成为全球售价推出全固态电池试制车的整车厂。光兴产专利主要集中在金属类材料等方面。

与此同时,三星电子和LG化学则在加速追赶日本厂商。日经新闻报道称,在2016年以后,三星电子和LG化学等厂商大幅增加专利数,其专利数增长速度超过2倍。韩国企业大量拥有延长电池寿命等关系到实用阶段性能的专利。

商用化进程难,国内厂商折中

除了电解质的选择,各国在是否直接挑战全固态电池上也存在差异,其中日系厂商押宝全固态电池,中国厂商更多瞄准半固态电池市场。

按照丰田的规划,未来9年,丰田将投资8万亿日元用于新能源汽车(纯电、混动、氢能源)的研发。在2025年前,丰田要实现全固态电池小规模量产,首先搭载在混动车型上;到2030年前,丰田的全固态电池要实现持续、稳定生产。

今年4月,本田表示“未来10年,我们将投入约8万亿日元研发经费,并在电动化和软件领域共计投入约5万亿日元,加快电动化进程”,并称全固态电池是未来电池技术路线之一,计划投资430亿日元,用于建设全固态示范生产线,该产线预计2024年春季动工。

同年4月,日产固态电池开发负责人Kazuhiro Doi在全固态电池技术说明会表示,固态电池能量密度是目前液态锂离子电池的两倍,日产将克服导致全固态电池商业化难以实现的关键因素,计划在未来6年内,推出重量更轻、体积更小、能量密度更高的固态电池。

早在去年11月29日,日产就在“日产汽车2030愿景”上表示,公司计划在2024年在横滨建设固态电池试点工厂,将电池充电时间减少到三分之一,在2028年推出搭载全固态电池的电动车型。

可以看出,日系“三巨头”押宝全固态电池领域,但硫化物电解质工艺复杂、稳定性差,短期内降低制造成本难度较大。

有业内人士认为,目前,全固态电池的优势并未被完全验证,其产业前景可能类似氢燃料电池,在特定场景中应用,大规模取代液态动力电池可能性很小。

中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高同样认为,固态电池真正投入大规模商业应用大概的时间是在2025~2030年之间。

在全固态技术未成熟之前,国内厂商选择折中方案,推行半固态电池。日前,赣锋锂业在互动平台表示,公司第一代固态电池在东风E70上实测续航超过400公里。

今年5月,国轩高科在安徽合肥举行第十一届科技大会上发布一款360Wh/kg三元半固态电池,预计年内实现量产。国轩高科表示,除了360Wh/kg能量密度的半固态电池,400Wh/kg能量密度电池目前在公司实验室已有原型样品。

宁德时代方面告诉观察者网,公司关于固态电池领域的相关布局暂时无法透露。

今年3月电池百人会上,欧阳明高对国内固态电池市场就有过预估,以产业化为衡量标准,2025年能量密度达到350Wh/kg,固液混合电解质的半固态电池出现;2030年能量密度达到400Wh/kg,液态电解质更少的准固态电池量产,真正的全固态产品预计不超过1%;2035年能量密度目标是500Wh/kg,全固态电池实现产业化。

在固态电池领域,日韩凭借先发优势,在专利储备优于国内厂商。市场驱动下,国内厂商下半场能否实现赶超? https://t.cn/RI7nYAL

周薪上万,职业试药人用命换钱

目前我国已有近50万人从事一种职业,其中80%是在校大学生。他们有个共同的名字——职业试药人。在不少试药的学生看来,试药既不耽误学业,还能快速赚取生活费,一箭双雕。

但短时间内得到这样一笔可观的报酬,也唤醒了年轻人内心的欲望,刺激着他们不断透支健康来换取金钱。以健康为资本,用青春赌明天,曾经的试药人李浩付出了巨大的代价,他决定将自己的故事讲出来。(头条新闻)

#做一个安安静静的行业观察者# #新能源汽车# #比亚迪# 

2021年,欧洲跨国车企与中国主要汽车上市公司研发费用对比

     到6月份,很多欧洲车企也公布了自己的财报,今天就来聊一聊欧洲和中国主要上市车企的研发投入费用。

      这里先引用沃尔沃年报中的介绍一下研发支出及会计处理方式:车企的研发活动分为概念阶段和产品开发阶段。

       概念阶段:费用通常是指新产品在早期开发阶段发生的研究费用,此时该项目的结果仍然不确定,比如还有不同的替代方案仍在评估选择中。因此,概念阶段的研究成本在发生时,作为费用直接计入当期损益。

        发展阶段:当一个研发项目发展到一定程度,已经有一个可定义的产品,而且该产品经评估会在未来产生经济效益,该项目被认为是在发展阶段。此阶段的新产品所有开发成本,包括生产和软件费用,如果满足一定条件,被确认为内部产生的无形资产。在新产品正式投入生产和销售后,分期摊销计入相应的销售成本。

        其他企业研发支出的会计处理方式与沃尔沃轿车大同小异。

一、欧洲主要车企研发投入

       总体上看,欧洲企业研发营业收入比例都不低,6家平均的研发费用率在5.78%。其中,戴姆勒集团的研发费用比例最高,达到7.03%,也是唯一一个突破7%的乘用车汽车;沃尔沃轿车、大众和宝马的研发费用率都在较高的6%以上;Stellantis最低,仅为3.84%(这和商用车企的研发费率相当),这与原先的PSA与FCA的经营状况有关。

       从资本化率角度来看,大部分车企都在50%左右,其中沃尔沃、Stellantis和大众集团的资本化率都在50%以上,基本上从一个侧面说明了,这三家车企预计在1-2年的时间里将会有不少新车型发布。而宝马的研发资本化率相对来说,属于行业较为合理的数字。

       从单车研发费用来看,6家车企整体平均的单车研发费用率在1721欧元(约折合人民币12050元)。其中,戴姆勒集团的单车研发费用最高为3302欧元(约折合人民币23000元),宝马集团的单车研发费用为2725欧元(约折合人民币19000元)。而Stellantis和雷诺的单车研发费用较低,仅有不到1000欧元(约折合人民币7000元)。

      接下来,重点讲一讲大众和戴姆勒集团

1、大众集团:总体研发收入比是6.23%,但集团设有汽车及汽车金融两大业务部门。单是看汽车部门,销售收入2,062.37亿欧元,研发支出155.83亿欧元、比上一年增长12.2%,研发收入比是7.6%;资本化支出78.43亿欧元,资本化率为50.3%。7.6%的研发收入比,是这些企业中最高的。

       在2021财务年度中,大众集团在全球范围内提交了5,638件专利申请,其中大部分发生在德国。这些专利越来越多地集中于驾驶辅助系统、自动化和网联化以及替代驱动系统等重要的尖端领域,显示了大众集团的创新能力。

       大众汽车的研发活动除了开发新车型,还主要集中在车辆的电气化、数字化等新技术以及车型的模块化平台上。

        截至2021年12月31日,大众集团的研发部门(包括在中国的合资企业)有53,046人,占员工总数的7.9%。

        但别看大众集团的研发投入如此大方,但依旧挡不住大众在软件方面的拖沓与滞后。这部大众软件公司Cariad,目前为所有大众集团品牌的未来车辆开发新的操作系统,整个软件的工作进展缓慢。因此,大众集团采取临时紧急制动措施:大众和奥迪现在再次分开开发,奥迪与Cariad一起接管1.2软件的开发,该软件实际上只是作为一种临时解决方案,供奥迪和保时捷的ppe平台使用。        迪斯(Diess)希望为整个集团、所有品牌提供统一的软件堆栈,由于并行开发而产生的额外成本约为5亿欧元,从2026年以后把这些开发合并到2.0中。

       大家可以注意一下时间,2026年到哪个是智能汽车的格局已经初步确定下来了。这才推出新功能?

2、戴姆勒集团:已将原来的戴姆勒公司分拆为商用车、乘用车两个独立的上市公司,2021年12月10日设立戴姆勒卡车控股公司,梅赛德斯-奔驰集团公司在2022年2月1日建立。

        戴姆勒集团2021年研发支出91.05亿欧元,研发收入比5.42%,资本化率为27%。

       梅赛德斯-奔驰的轿车和厢式车(Vans)的研发支出达到76.95亿欧元,略高于前一年,研发收入比是7.02%。76.95亿欧元研发支出中,用于轿车的是72亿欧元,厢式车是5亿欧元。

       梅赛德斯-奔驰的研发工作聚焦于下一代电动汽车和电池生产,此外,还用于加强数字化和自动驾驶研发支出。

       总体来看:欧洲跨国汽车企业研发还是聚焦于,电动化、数字化、智能化、网络化、移动终端化、自动驾驶,跨国汽车企业都在加大这些方面的研发投入。

二、中国主要上市车企研发投入

        总体上看,中国企业研发营业收入比例普遍不高,12家平均的研发费用率在4.17%,与欧洲主要车企相比相差1.62个pct。扣除北汽蓝谷壑海马汽车这样年产销不足10万辆的车企之后,小康股份的研发费用比例最高,达到11.66%;广汽集团、长城汽车的研发费用都在6%以上;上汽集团最低,仅为2.64%(这和上汽集团合资公司的研发费用分摊有关)。

        从资本化率角度来看,12车企资本化率的中位数在27.18%,但北汽蓝谷、广汽集团的资本化率超过了80%,小康股份和长城汽车的资本化率超过了60%,如果这几家车企在1-2年的时间里没有足够数量的爆款产品发布的话,未来的利润率将不会特别好看。比亚迪、江淮汽车、长安集团的研发资本化率在30%以内,属于健康且合理的一个数值。

       从单车研发费用来看,12家车企整体平均的单车研发费用率在4371元(仅仅只是欧洲车企的36%)。其中,北汽蓝谷的单车研发费用最高为70272元(主要和麦格纳合作的原因导致),比亚迪的单车研发费用为14695元,是仅有的单车研发费用破万的自主车企了。广汽集团、长安集团和东风集团,单车研发费用仅仅不到3000元(距离跨国车企平均数值相差数倍)。

     除了表中的数字以外,有以下几家企业值得关注。

1、上汽集团:合并报表2021年的研发投入是205.95亿元,占17家企业合计数的27.6%。而其研发营收比只有2.64%,这是因为合并报表的7,798.46亿元营业收入计入了集团内合资企业的产品销售收入,而合资企业引入产品的开发工作基本上是在外方企业实施的,这部分开发费用是不会反映在中方企业的会计报表中的。

2、比亚迪:合并报表2021年的研发投入是106.27亿元,研发费用率为4.92%,资本化率为24.8%。作为目前国内新能源的领军企业,也是唯一一个单车研发费用破万的老牌自主品牌车企,14695元的单车研发费用和24.8%的研发资本化率领先国内的众多车企。虽然说,比亚迪因为垂直一体化的全产业链的模式,在某种程度上也一定会增加研发费用总额,但是也正是这样的模式,让比亚迪能够不断的推出新技术,从刀片电池到DM-i 超级混动,再到e平台3.0,以及BSC、iTac、DiSus(A/B/C)等不同类型和级别的创新和研发,也才有了比亚迪成为第一个停产燃油车的品牌,以及如今的销量爆棚。

3、长城汽车:研发投入是90.67亿元,研发营收比是6.65%。资本化率是63.95%。总体来看,结合产品规划来看长城的研发投入不低,但超过60%的资本化率,在某种情况下变成一种财务处理的方式(毕竟2020年长城的资本化率没有超过50%)。

4、广汽集团:研发投入是51.65亿元,研发费用资本化率达到83.99%,广汽集团在2022年,从HEV、PHEV再到BEV等多条产品技术路线的布局,的确也让广汽承担了巨大的压力,但80%以上的资本化率也是一个“惊人”的比例了。

5、北汽蓝谷是北汽集团专门从事新能源汽车的上市公司,2021年新能源汽车销量26,127辆。研发投入是18.36亿元,资本化率是所有企业中最高的,达到85.43%,一方面北汽蓝谷的新能源销量表现不佳,拖累了营收导致分母不大;另一方面,北汽极狐这款车型由于适合麦格纳全面合作,所以整体的研发费用也居高不下。

6、海马汽车拥有海口、郑州两个生产基地,一汽海马在2021年8月脱离一汽集团后更名为海南海马汽车。海马汽车2021年销售29,513辆汽车,还未走出市场困境。虽然研发支出资本化率有38.88%,但研发支出总额只有1.5亿元,不足以支撑开发新车型的需要。

写在最后

1、与欧洲的跨国车企相比,中国汽车主要上市公司的研发费用投入相对较低,单车研发费用也远低于欧洲;

2、如果想在从燃油车向新能源转型大潮中,实现“换道超车”式的快速发展,仅仅依靠新势力是不够,只有这些传统大厂像比亚迪一样拿出真金白银投入到全新技术的研发之中,才能够赢得更多的机会。

3、从中长期来看,类似北汽蓝谷、海马汽车这样的年产销不足10万辆的车企,在财务上看是无法实现可持续发展的。


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