除了比亞迪,深圳鋰電產業(yè)上游已有欣旺達、德方納米、貝特瑞、新宙邦等一眾上市公司。據官方數(shù)據統(tǒng)計,深圳 2020 年鋰電年產值接近 4000 億元,而去年國內鋰電全行業(yè)的總產值剛剛突破了 6000 億元。
即便考慮到兩個數(shù)據的統(tǒng)計口徑略有不同,深圳一城所占中國鋰電總產值的比例也已相當矚目。
產值龐大,意味著豐富的行業(yè)生態(tài)足以哺育出滿足市場不同需求的中小企業(yè)。
36 氪近期探訪了一家電池制造工廠——海雷新能源,后者瞄準了兩輪車換電市場這一門 " 不起眼 " 的生意,為中國鐵塔、51 換電等下游客戶提供換電柜和鋰電池。2021 年,海雷的營收達到了 9 億元,在原材料成本沒有大幅上漲的情況下,毛利率可達 20%。
在海雷身上,有著十足的深圳制造烙印。
其在電池產業(yè)鏈中處于最后的 PACK 段,即通過外購電芯、自行組裝成面向不同產品的電池。2012 年從數(shù)碼產品的小電池做起,到 2014 年提供平衡車的小動力電池,再到 2016 年為共享單車做電子鎖電源,乃至如今的換電業(yè)務和儲能業(yè)務兩條腿走路,海雷都在敏銳地捕捉市場變化。
一、如何抓住換電市場?
換電市場的形成和這幾年外賣騎手數(shù)量的快速增長密不可分。
去年,外賣騎手就約有 1300 萬名,接近全國人口的 1%。這意味著,每 100 個中國人中,就有 1 個是送外賣的。
外賣騎手的用電習慣——換電時間短更方便跑單、一天要換多次電池(約 3 次以上),催生出了下游龐大的換電產業(yè)。據 EVTank 統(tǒng)計,2021 年中國兩輪車換電市場規(guī)模預計為 336 億元,早在 2020 年,外賣領域的換電滲透率就達到了 25%。
因此,換電行業(yè)的繁榮反過來養(yǎng)活了像海雷新能源這樣的上游工廠。
2019 年,中國鐵塔設立了子公司鐵塔能源,基于通信基站的優(yōu)勢入局換電站業(yè)務,彼時正是外賣市場突飛猛進的節(jié)點。
僅用兩年時間,中國鐵塔的換電業(yè)務就覆蓋了 280 個城市,換電網點達 4.4 萬,業(yè)務營收達到了 12.43 億元。海雷也多次在其競標中勝出,除了中國鐵塔,還接連拿下 51 換電、哈啰換電等大客戶的訂單。
究其在一眾頭部動力電池廠商勝出的原因,可分為兩點,一是懂得市場需求,二是基于需求去靈活改變生產端的制造。
海雷新能源副總經理胡官民告訴 36 氪,換電用的電池必須耐沖擊性強、壽命足夠長。
這是因為,在租用場景下,外賣騎手通常不會愛護換電電池," 摔在地上、碰撞到其他硬物這些外界物理破壞是很常見的,因為不是自己的私有物品。" 所以,海雷在生產制造時就裝配了更加堅固的外殼來保護電池。
其次是換電電池要承受頻繁的瞬時大電流沖擊。
舉個例子,外賣騎手在騎兩輪車時,經常要在短時間內加減速。特別為了趕訂單而加速、踩油門上陡坡等等,而不會像汽車那樣平穩(wěn)(汽車更平穩(wěn)的另一部分原因是汽車動力電池容量更大)。
反映到電池上,就是每踩滿一次油門,電池的放電倍率都很容易觸達極限值,顯然會極大影響電池壽命。
基于此,海雷在電池外部設計了一塊保護板,可以實時檢測電池的放電量,使其保持在不傷性能的數(shù)值之下。同時,海雷還通過自研 BMS 系統(tǒng),綜合考慮換電柜和上述的外賣場景,來設計電源管理系統(tǒng)讓電池壽命更長。
" 不少為汽車做電池的大廠來做兩輪車電池,發(fā)現(xiàn)會有很多障礙,電池反而不好用,原因就是看不到需求所在而導致的設計盲區(qū)。" 胡官民表示。
對下游使用場景需求的洞察,要結合生產端的配合才能最終實現(xiàn)在產品上。
具體到生產端,海雷選擇了磷酸鐵鋰軟包電池的方案。軟包電池的特點是充放電倍率足夠高、能量密度也表現(xiàn)不俗,但生產效率和標準化程度相比圓柱和方形低得多。并且根據面向的市場不同,經常需要改變最終的產品形態(tài)。海雷工廠則很好地平衡了靈活性和生產效率。
2020 年,海雷在換電業(yè)務擴大后,正式在深圳坪山區(qū)設立了新工廠,并在建立之初,就設計了第一段檢驗工序的自動化。直到去年,海雷的自動化分選設備投入使用。而在后段的焊接工序,海雷也引入了全自動激光點焊機。
" 未來在焊接之前的工序,我們都會考慮全面的自動化。" 胡官民告訴 36 氪。目前海雷的日產出量 10000 組,年產量可達 1GWh,1GWh 對于中小電池廠來說是一個重要分水嶺,繼續(xù)向上生長必然要對工廠進行更精益的管理。
業(yè)務層面上,今年以來,海雷還通過原有的基站儲能產品切入儲能業(yè)務,包括了家庭儲能、工業(yè)儲能,以及便攜式儲能。
原因一如海雷過往的多次轉型,兩輪車換電市場剩余的增量已經不多,而儲能市場正待更多創(chuàng)業(yè)公司摩拳擦掌進入。據國信證券統(tǒng)計,2022 年全球新型電力儲能新增裝機將達到 55GWh,同比增速將達到 439%。
二、工廠的聰明之處在哪?
" 考慮自動化的第一因素不是替人,而是產品質量的一致性。"
談及對工廠的智能化、自動化布局時,胡官民告訴 36 氪。在三種常見電池類型中,圓柱已有三十多年歷史,而世界上第一塊汽車軟包電池,是由韓國 LG 化學在 2010 年才首次推出,因此相對應的上下游產業(yè)鏈遠不如圓柱電池完備和標準化。
作為下游工廠,要實現(xiàn)自動化的前提是上游電芯廠提供標準的電芯,這在目前還難以達成。
換句話說,海雷作為軟包電池的 PACK 方,其扮演的角色更是產業(yè)鏈向智能化、自動化邁進的參與者。" 目前 PACK 段的自動化在國內相當少見,基本還處于純手工的狀態(tài)。而海雷已經做了很多嘗試。"
具體而言,從 2017 年開始,海雷就陸續(xù)在前端測試、組裝、焊接以及打膠等工序實現(xiàn)部分自動化,并且提升了產品的生產精度和效益。
以打膠工序為例,人工打膠有很多不可控因素,包括開關閉合度、氣壓強度、膠量大小的把控,人工打膠可能會出現(xiàn)忽高忽低,大量浪費。而采用自動化機器,可以用一定氣壓來控制膠量,減少浪費,還能更精準地粘接材料。
同時,海雷還將擰螺絲和打膠的自動化設備結合,機器在完成在自動擰螺絲之后,也可以緊接完成打膠的動作,這使得原本需要 7-8 人的工段減少至 2-3 人。
值得注意的是,海雷為每塊電池裝入了 4G 通信模塊和識別芯片,這使得工廠能夠從生產伊始到最終交付使用,實現(xiàn)對電池的全生命周期管理。
例如,一塊電池如果有質量問題,上層 MES 管理系統(tǒng)會呈現(xiàn)出哪個環(huán)節(jié)出了問題,進而針對性地改進產品生產質量。另外,安裝在電池內的 4G 模塊可以實時監(jiān)測電池狀態(tài),并提供實時上傳云平臺的數(shù)據,最后給出高溫預警、過流預警以保護電池。
這一機制在下游換電場景中的作用顯著,因為海雷可以和客戶一起參與到產品的質量管理當中,及時收集問題反饋,這大大降低原本高昂的售后成本。
當然,這些自動化投入的基礎在于海雷的換電業(yè)務已經足夠穩(wěn)定,可以承受大規(guī)模的固定資產投入。
" 我們現(xiàn)在更愿意稱半自動線,因為不同下游產品的款型不一,人工仍然可以很快地結合客戶需求去做產線的改變,產線調整靈活依舊是海雷重要的優(yōu)勢。" 因為自動化設備一旦部署,就是數(shù)年固定的折舊費,但下游市場是在快速變動的。
作為工廠,對單一重復的工序做自動化已經具備相當?shù)目尚行裕侨娴?" 黑燈工廠 " 不現(xiàn)實也不經濟。胡官民為 36 氪舉例道," 當年比亞迪能打敗三洋正是因為用了人工 + 夾具的方式,三洋的全自動產線切換產品型號可能要一到兩個月,但比亞迪只要一到兩天。" 這其中的經濟性在當前的生產柔性化趨勢中更為突出。
不過,在海雷各種自動化嘗試中,已經可以隱隱看出傳統(tǒng)工廠向未來邁進的可行之路——從需求出發(fā),改造原有的工序,向上則是生產流的數(shù)字化管理。畢竟,智能化工廠不會有明確的終局,而只會在市場變化中一步步呈現(xiàn)。