這顆小小的電芯 推動鋰電池國產化率躍升

珠海冠宇/供圖 陳錦興/製圖

證券時報記者 李映泉

今年7月,備受關注的小米MIX Fold4摺疊屏手機發布,發佈會現場,雷軍用了超過2分鐘時間介紹這款手機首次搭載的“異形疊片電池”。這塊電池讓手機大幅提升9%空間利用率,提升了260mAh電量,實現了5100mAh續航,爲摺疊屏電池技術發展開闢了新的方向。

而這塊電池,正是由珠海冠宇歷時兩年研發,爲小米摺疊屏手機量身定製的產品,而且還是獨家供應商。

成立於2007年的珠海冠宇,誕生之初就趕上了消費電子行業大發展的風口,如今已成爲全球消費類電池的主要供應商之一。近日,證券時報記者走進珠海冠宇,詳解公司發展新質生產力、推動高水平科技自立自強的故事。

電芯硬實力

聯想、戴爾、蘋果、惠普……當你打開這些知名品牌的筆記本電腦或平板電腦時,很大可能就已經與珠海冠宇產生關聯。據Techno Systems Research統計報告,2023年,珠海冠宇筆記本電腦及平板電腦鋰離子電池的市場佔有率爲31.1%,全球排名第二。

創立於2007年的珠海冠宇,其核心團隊早在1998年就開始在消費鋰電池領域探索,並將主要方向集中在彼時蒸蒸日上的筆記本電腦領域。2010年,珠海冠宇就已成爲當時筆記本電腦第一品牌的供應商。如今,珠海冠宇的客戶羣體幾乎覆蓋了所有知名消費電子設備製造商。2023年年報顯示,消費類電池在公司當年總營收中的佔比爲91.57%,是公司的絕對主力業務。

珠海冠宇董秘劉宗坤向證券時報記者表示,珠海冠宇的快速成長,離不開全球消費電子產業鏈向中國轉移這個外部機遇,同時也有着公司自身過硬的產品品質和技術創新能力的內因。“要讓知名消費電子客戶選擇我們的產品,就必須拿出實實在在的參數指標,拼性能、拼質量、拼穩定性。”

在消費電子產業大爆發的階段,國內衆多電池企業都選擇了PACK(電池包)這個環節,這個環節主要是將電芯、電池保護板、電池連接片、標籤紙等通過PACK工藝組合,組裝過程主要以測試、焊接等環節爲主,技術壁壘相對不高,也是當前國產化率較高的一環。

但珠海冠宇的成長路徑與之不同,公司選擇了從鋰電池的“心臟”——電芯着手,持續拓展上游電池材料以及下游PACK的“電芯一體化”模式。

電芯是電池包的最小放電單元,在PACK產品中,電芯往往佔據了七成以上的成本。由於電芯製造涉及十餘項工藝環節,製造工藝複雜,每個環節都需要嚴格的質量控制以保證良率。電化學體系涉及正極、負極、電解質和隔膜,共同決定電池性能,且需要長期的技術積累,技術壁壘很高;需要不斷優化工藝流程和技術,以提高生產效率和產品一致性。電芯的設計和工藝需要不斷升級和完善,對研發實力提出了很高的要求,因此也是鋰電生產中最具挑戰性的環節。

截至目前,珠海冠宇已掌握了“多極耳卷繞技術”“CTP(極耳中置技術)”“藍牙電池自動製造技術”“高能量密度扣式電池技術”“全自動異形疊片技術”等多項電芯領域的核心技術,穩固了公司在消費類鋰電池市場的龍頭地位。

在劉宗坤看來,公司消費電池業務現在依然還可以看到顯著的成長空間,其一來自於手機鋰電池的放量。“2023年,公司首次實現蘋果手機電池產品的量產,對我們而言是一個很大的突破,伴隨着公司在蘋果手機電池份額的提升,對營收和利潤增長都能起到很好的推動作用,未來公司還有機會參與到蘋果更多新品電池方面的供應中。”

機構調研報告顯示,2023年,珠海冠宇在全球智能手機鋰離子電池的市場佔有率爲8.18%,全球排名第五。劉宗坤認爲,這一市場份額還有很大的上升空間。

另一方面,智能穿戴設備、消費類無人機、AR/VR設備、智能清潔電器、電動工具等新興消費類電子產品,構成了珠海冠宇消費電池業務的另一增長來源。同時隨着AI浪潮的興起,AI與硬件的結合,也有望爲消費電子行業帶來新一輪的產品創新週期。

差異化競爭

在鞏固消費類電池業務市場地位的同時,珠海冠宇也在籌劃第二增長曲線。

近幾年,我國新能源汽車產業步入全面高速發展階段,牽引動力電池需求快速增長,珠海冠宇也對此動過心。但在經歷了過去幾年的試錯和摸索後,珠海冠宇走出了一條與衆不同的差異化路線,即避開當前競爭激烈的動力電池賽道,將主要精力和資源集中在汽車低壓鋰電池領域。

爲什麼要佈局這一領域?據劉宗坤介紹,當前新能源汽車一般都用有高壓和低壓兩套電氣系統,其中高壓電氣系統負責車輛的行駛,低壓電氣系統則需要承接一系列車載智能化功能。其中,低壓電氣系統所需要的汽車低壓鋰電產品,恰好能夠與珠海冠宇過往在消費電池上的技術優勢相結合。“低壓電池對倍率性能要求較高,珠海冠宇經過在消費類電池領域20餘年的技術沉澱,對高倍率電池的研發、生產擁有充足的經驗。”

事實上,無論是燃油車還是新能源汽車,低壓電氣系統都是必不可少的一部分,過去這一模塊的需求主要由鉛酸電池來滿足。

但隨着汽車電氣化及智能化進程加速,毫米波雷達、智能駕駛、娛樂大屏、車載冰箱等一系列應用日漸豐富,也對車輛的低壓供電能力提出了更高的要求,傳統鉛酸電池壽命短、溫域窄、放電功率不足等一系列短板被暴露出來,而低壓鋰電池產品則由於自身高能量密度、長循環壽命等優勢,逐漸成爲傳統鉛酸電池的替代方向。

通過自身獨家技術的應用,珠海冠宇還使得低壓電池的溫域進一步拓寬,能在-40℃~100℃的環境下保持正常放電,處於行業領先水平,打破了行業原先無法同時實現“耐高溫、耐低溫、高能量密度”的“不可能三角”。

同時,隨着純電動汽車車載器件的增加,傳統的12V低壓電源面臨越來越大的供電壓力,通過提高電壓、降低電流的方式提升穩定性、減少發熱成爲勢在必行的方案。2023年,特斯拉發佈“宏圖篇章3”,宣佈未來全線低壓產品向48V鋰電池升級,代表了未來高階純電動汽車發展的方向。

而48V低壓鋰電池系統,也正是珠海冠宇歷經多年研發打造的拳頭產品,目前已在頭部新能源車企的新車型上批量應用。相較傳統12V電源,珠海冠宇的48V鋰電池產品能夠使電流縮減至原先的1/4,發熱量縮減至原先的1/16,同時大幅減少線纜尺寸,帶來更簡潔的佈線結構、更輕的車身重量、更低的整車成本,車內空間、整車操控性、續航里程都能得到全方位提升,甚至能提升整車價格友好度。

行業數據顯示,全球低壓鋰電池過去5年持續保持了兩位數以上的增長,且增長趨勢還將持續。近年來,珠海冠宇相繼獲得上汽、智己、捷豹路虎、Stellantis、通用汽車等國內外頭部車企的定點。2024年半年報顯示,公司上半年低壓鋰電池營業收入同比增長730.35%,開始步入業績收穫期。

卷創新 卷研發

卷價值創造

鋰電池行業經過多年的發展,已經成爲中國製造的一張名片,但光鮮背後,部分電池廠爲搶佔市場份額,輪番上演“價格戰”,行業浮現出“過度內卷”的風險。

面對這種內卷,劉宗坤認爲,珠海冠宇的態度並不是一味地跟隨“殺價”,而是更多地“卷創新”“卷研發”,不斷提升自身的技術和工藝水平,用技術爲客戶創造更多價值,同時也爲自身持續降低成本。

從財務報表來看,過去幾年,珠海冠宇的研發投入佔比都在5%以上,今年上半年更是達到了12.42%。截至2024年上半年,珠海冠宇累計申請專利4000餘件,已獲取境內外授權專利2000餘件。

2020年,珠海冠宇參與完成的“高可靠長壽命鋰離子電池關鍵技術及產業化應用”項目獲得國家科學技術進步獎二等獎,該項目從電極材料多尺度調控、電池結構一體化設計、製造工藝全流程構建三個層次着手,成功解決了高端鋰離子電池壽命與可靠性提升的重大難題,爲鋰電池核心技術的國產化應用打下了基礎。

今年7月,隨着小米MIX Fold4摺疊屏手機的發佈,珠海冠宇在疊片電池上的實力得到了彰顯。相比當前市場主流的卷繞式工藝,疊片式工藝在能量密度、安全性、內阻等方面均展現出顯著優勢,不僅受到了蘋果、三星等頭部企業的青睞,也成爲消費類鋰電池產品升級的重要方向之一。

劉宗坤告訴記者,疊片電池由於極片尺寸靈活性較大,可以根據產品需求將電池做成多種形態,同時疊片工藝電池內部空間利用更充分,因而疊片式結構能量密度相對更大,更適用於小型、異型電池和超薄電池的生產。“特別是當下熱度很高的摺疊屏手機,因其內部空間形狀不規則,只有疊片工藝才能將手機內部的各種細小空間都利用上,實現最大化的空間利用。”

在劉宗坤看來,中國的製造企業數量衆多,模仿能力強,大家一擁而上就可以將一個行業擠成“紅海”。而珠海冠宇的選擇是“做難而正確的事”,即深耕有高技術壁壘的領域,用持續不斷的高強度研發,拓寬技術“護城河”,通過價值創造與夥伴共贏,這樣才能擺脫低價、低質、無序的競爭,發展新質生產力。

“珠海冠宇自成立以來,每年投入大量資金進行研發,努力開拓頭部客戶,並堅持深耕高技術壁壘的領域。其核心目的在於:只有通過這些努力,才能在行業中樹立話語權,達到行業領先的地位,推動行業生態健康發展。”劉宗坤說。