日本车载锂离子电池配套厂:丰田年产量供应20万车辆

日产在英美投产,GS汤浅与博世共同开发下一代技术

2013/10/30

概 要

ブルーエナジーがホンダAccord PHVに供給する容量6.7kWhのリチウムイオン電池パック
Blue Energy向本田Accord PHV供应
容量6.7kWh的锂离子电池组

以下介绍了日本电池配套厂在这1年多期间内车载锂离子电池基本的开发、生产和供应情况。

 大量搭载锂离子电池的EV(Electric vehicle)方面,日产与三菱汽车先行开展事业,双方各自出资的电池配套厂Automotive Energy Supply与Lithium Energy Japan供应了日本半数以上的车载锂离子电池。EV的销售未达到这2家整车厂的预期值,但日产已在英美投产锂离子电池,希望通过降低售价实现EV的真正普及。

 此外在HV (Hybrid vehicle)/PHV (Plug-in Hybrid vehicle)方面,锂离子电池正在取代原先为丰田车与本田车配套的镍氢电池,配套车数量有所扩大。

 丰田/PEVE(Primearth EV Energy)计划到2015年确立供应20万Prius级别HV的电池产能,比目前增加5倍。为本田供应锂离子电池的Blue Energy年产能将从2013年(3月止)的400万个到2016年(3月止)扩大至2,500万个。

 松下对特斯拉汽车、福特等海外整车厂的出货情况良好,因此加强日本国内的3座工厂,进行增产。

 GS汤浅在2013~2015年度中期计划中提出,今后发达国家的燃效规定将加快严格化,因此搭载锂离子电池的新能源车将真正实现普及。随之,日本电池配套厂也将加入到海外配套厂的激烈竞争中。

 GS汤浅博世就共同开发下一代锂离子电池达成一致。2018年将实现续航里程的翻倍,在激烈的竞争中取得优势。

 此外,减速能源再生系统方面,用于补充铅蓄电池的电双层电容器也扩大了应用。
 

相关报告:
丰田HV/EV计划:积极投放新HV,进一步扩充产品阵容(2013年9月刊登)
日产、本田、三菱汽车、铃木的HV/PHV/EV计划(2013年10月刊登)
第4届国际充电电池展采访报告(2013年3月刊登)



丰田/PEVE:确立锂离子电池供应20万车辆的年产能

 丰田/PEVE(Primearth EV Energy)已形成供应120万台HV的电池产能,但其中锂离子电池的年产能仅停留在供应3.6万台HV的水平。PEVE将把锂离子电池的年产能加强至供应20万台HV,到2015年投产。

 丰田/PEVE宣布将在中国合资生产镍氢电池。将为丰田2015年在中国完全国产的HV配套。

 此外,作为建立与宝马长期战略合作关系的一环,自2012年3月起开始共同研究下一代锂离子电池技术,2013年1月还宣布。第2阶段将开始共同开发新型锂离子电池—空气锂离子电池技术。

丰田/PEVE:2015年锂离子电池年产能加强至供应20万台HV

 丰田/PEVE在丰田的贞宝工厂生产锂离子电池,供应Prius α的7座车与Prius PHV。年产能供应36,000台HV。还在PEVE的大森工厂(静冈县湖西市)引进新设备,将锂离子电池的年产能加强至供应20万台,2015年4月起生产。据悉,将首先为下一代Prius配套。
 PEVE的镍氢电池与锂离子电池年产能合计供应120万台HV。2012年度与2013年度处于满负荷生产状态,如需增产,镍氢电池的话将在宫城工厂、锂离子电池的话将在大森工厂新增生产线。

(注)PEVE(Primearth EV Energy株式会社)由丰田出资80.5%,剩余19.5%由松下出资。

丰田:在中国合资生产HV用镍氢电池
 2013年5月,丰田与中国电池配套厂“湖南科力远新能源(Hunan Corum New Energy Co., Ltd.)”宣布,将成立生产车载镍氢电池的合资公司。合资公司将由日本方面与中国方面对半出资。总投资额达156亿日元。将为丰田2015年就开始国产的HV配套。科力远公司2011年从松下收购位于茅崎市的车载镍氢电池工厂,拥有生产镍氢电池的经验。
 中国政府要求海外整车厂国产HV/EV时,电池、电机、控制装置中至少有1种在中国合资生产。
 PEVE从中国供应商处获得正极材料、负极材料、电解液等样品,开始对本地采购的材料及零部件进行评估。如本地企业无法满足性能方面的要求,则将考虑邀请日本供应商在中国开展业务。生产线的设计也都将以日本的安全与可靠度为标准,引进自动化生产线。

 

 



日产:在英美生产锂离子电池,扩大电池保修服务

 日产与NEC出资成立的Automotive Energy Supply在日本的座间工厂生产为EV Leaf以及Fuga/Cima/英菲尼迪Q50 HV配套的锂离子电池。日产从2012年底开始还在英国和美国投产锂离子电池。日产也在这2个国家生产Leaf,因此希望借此机会加快EV的普及。

 作为促进销售方针的一部分,日产扩大了电池的保修服务。提供5年或6万英里的电池容量保证,以及8年或10万英里的制造缺陷保证,从2014年起还将启动新车电池组的更换服务。

日产:在英国与美国生产锂离子电池

英国  日产从2012年底开始在英国桑德兰工厂投产锂离子电池。最大可年产供应6万台Leaf的锂离子电池,满足2013年3月在该工厂投产的Leaf以及其他欧州地区雷诺-日产的电池需求。
美国  2012年12月,日产在美国士麦那工厂投产锂离子电池。供应2013年1月在该工厂投产的日产Leaf。锂离子电池的年产量可满足最多年产20万台的Leaf的需求。还可为Leaf以外的EV/HV配套。
 日产计划投资17亿美元,形成Leaf与电池生产所需的最大产能。还将获得美国能源部最高14亿美元的融资。
(注) 1. 雷诺-日产继日英美之后,又在法国和葡萄牙生产锂离子电池,原定在全球形成供应50万台Leaf的产能,后又中止了在法国与葡萄牙的生产计划。
2. 日产从2013年起在美国Decherd动力总成工厂投产为Leaf配套的电机。

 

日产:扩大锂离子电池的保修服务
美国  日产针对5年或6万英里内,可充电量从12级下降至9级(约70%)以下的车辆,提供免费维修的服务。如存在制造方面的缺陷,该保修范围还将扩大至8年10万英里。
 日产在美国宣布,从2014年上半年起,Leaf的用户如每月支付100美元,在保修期超过后也能获得新电池组的更换服务。购买Leaf二手车的用户只要技术上允许,也能利用这一服务(细节条件及美国以外地区的实施方法等将另行发布)。
 锂离子电池的技术日益进步,Leaf用户可利用这一服务更换至应用最新技术的电池。该服务的设计还考虑到在欧州包括日产Leaf在内,多数EV销售时电池单独租赁的情况。
日本  2013年5月,日产开始在日本国内提供5年或10万km内电池容量从初期12级低至9级以下时免费维修或更换电池的服务。

(注)作为大前提,日产表示,“为Leaf配套的锂离子电池在使用5年后也仍能保证80%的可充电量”。因此日产认为上述服务对大多数Leaf的用户来说是没有必要的,但考虑到对EV的信赖感(peace of mind)才推出这些服务。

 

 



Hitachi Vehicle Energy:供应日产在美国生产的前轮驱动HV

 2012年11月,Hitachi Vehicle Energy在日立汽车系统的美国肯塔基州哈罗兹堡工厂建设了锂离子电池模块的生产线。2011年起供应搭载通用柔混系统"eAssist"的别克LaCrosse/Regal,2012年起为雪佛兰Malibu Eco供应第3代锂离子电池(功率密度3,000W/kg)。

 据报道,Hitachi Vehicle Energy还开发出功率密度提高至4,500W/kg的第4代锂离子电池,开始供应日产从2013年起在美国士麦那工厂生产的日产Pathfinder与英菲尼迪QX60的前轮驱动HV。日产自2012年底起在士麦那工厂生产为Leaf配套的锂离子电池,为了削减成本、分散风险而分散供应商。

 Hitachi Vehicle Energy还开发出容量提高至30Ah、能源密度提高至130Wh/kg的PHV/EV用锂离子电池(上述第4代电池为4.8Ah、72Wh/kg)。

 

 



Lithium Energy Japan :供应三菱i-MiEV与Outlander PHV

 Lithium Energy Japan 由GS汤浅(出资51%)、三菱汽车、三菱商事三方在2007年成立。向三菱i-MiEV/MINICAB MiEV、Outlander PHV供应锂离子电池。

 2013年春季在草津、京都、栗东这3座工厂建设设备,形成可供应相当于约15万台三菱i-MiEV的能力。但2012年三菱i-MiEV与商用车MINICAB MiEV的日本销量仅达到近5,000台,工厂利用率低下,因此Lithium Energy Japan将生产集约至栗东工厂。Lithium Energy Japan希望获得三菱汽车以外整车厂的订单,实现栗东工厂的满负荷生产。

 此外,三菱Outlander PHV由于电池缺陷,2013年3月底至8月中旬停产。但由于其优异的环境性能,订单量稳定扩大,恢复生产后锂离子电池的生产线也保持较高的利用率。

Lithium Energy Japan :调整产能

 Lithium Energy Japan自2007年成立以来,一直由三菱集团扶持,获得超过800亿日元的投资,2013年春季包括草津工厂(供应6,800台三菱i-MiEV)、京都工厂(供应11,000台)、栗东工厂(一期与二期合计供应125,000台)在内,合计形成供应约15万台i-MiEV的产能。
 但是,2012年度对i-MiEV的电池出货量大幅下降。Lithium Energy Japan为了将生产集约至栗东工厂,2012年度第4季度对京都工厂与草津工厂的生产设备进行固定资产重估价(27亿日元)。
 这部分资产由GS汤浅购得,将用于混合动力铁路车辆等工业用途锂离子电池的生产。

 

 



Blue Energy:向Accord HV/PHV供应新产品

 Blue Energy由GS汤浅出资51%、本田出资49%,在2009年成立,2011年2月投产车载锂离子电池。继本田Civic HV、Fit EV、CR-Z之后,还为本田在2013年发售的3款HV/PHV供应锂离子电池。向Accord PHV供应取得大容量与大输出功率平衡的新产品EH19,向Accord HV供应尺寸不变但大幅提高输出功率与寿命的新产品EH5。还将向本田在9月发售的Fit HV、以及年内将在美国发售、搭载三电机系统的Acura RLX供应锂离子电池。

 Blue Energy为配合本田锂离子电池配套车的增加,计划将电池元件产能从2013年(3月止)的400万件到2016年(3月止)提高至2,500万件。到2014年(3月止)实现单年度盈利,到2016年(3月止)彻底消灭累计损失。

 目前本田车搭载的锂离子电池除了Fit EV搭载东芝制造SCiB以外,全都为Blue Energy制造。但根据Automotive News 2013年9月23日报道,本田正在寻找第2个电池供应商。将在今后1年内作出决定,此举是为了在供应商之间形成竞争,并且在发生质量问题及自然灾害而停产时能及时供货。

 

GS汤浅的中期计划:2016年(3月止)计划实现合并销售额600亿日元

 GS汤浅发布了包括合并子公司Lithium Energy Japan 与Blue Energy在内的3年中期计划。2013年(3月止),锂离子电池部门为i-MiEV配套的锂离子电池销售额下降,加上60亿日元的折旧费,出现销售额106亿日元、营业赤字112亿日元的严峻局面,GS汤浅计划将2016年(3月止)的销售额扩大至600亿日元,实现营业利润的盈利。

GS汤浅各部门业绩情况与计划

(亿日元)
业绩 计划
2012年(3月止) 2013年(3月止) 2014年(3月止) 2015年(3月止) 2016年(3月止)
锂离子电池 销售额 210 106 280 500 600
营业利润 (33) (112) (75) (10) 10
日本国内汽车电池 销售额 588 556 590 610 620
营业利润 43 39 40 50 65
合并(包括其他 事业) 销售额 2,854 2,745 3,500 4,000 4,500
营业利润 160 98 160 280 360
资料:GS汤浅第三次中期经营计划公布资料(2013.7.31)
(注) 1. 锂离子电池事业包括GS汤浅的合并子公司Lithium Energy Japan 与Blue Energy这2家公司的业务。
2. 2012年度Lithium Energy Japan 计入60亿日元的折旧费。
3. 日本国内汽车电池事业主要为铅蓄电池事业。GS汤浅的汽车电池出货量已取得首位。作为重点市场,计划扩大HV备用电池、怠速停止车电池的销售,到2015年度销售900万件,实现具有绝对优势的40%份额。

 

 



GS汤浅:与博世共同开发下一代锂离子电池

 2013年6月,GS汤浅、三菱商事与博世宣布,将共同开发下一代锂离子电池。三方计划开发出单次充电续航里程扩大1倍的锂离子电池。计划到2018年实现商品化,2020年开始环境规定将进一步严格化,届时EV/PHV将进一步普及,三方的目标是成为该市场的领军企业。

 由于博世解散了与Samsung SDI的合资公司SB Limotive,随着今后各国/地区环境规定的严格化,锂离子电池成为博世希望涉足的领域之一。而对于GS汤浅来说,要逐步扩大锂离子事业,博世是最佳合作伙伴。

GS汤浅博世共同开发下一代锂离子电池

 2013年6月,GS汤浅、三菱商事、博世三方宣布成立合资公司(博世出资50%、2家日企各出资25%),共同开发下一代锂离子电池。三方计划大幅提高电池的储电量,开发出单次充电续航里程扩大1倍的EV/PHV用锂离子电池。
 合资公司的总部位于德国斯图加特,2014年初开始开展业务。博世拥有电池组的控制系统以及应用至车辆的相关技术,GS汤浅在锂离子电池方面拥有多年经验。三菱商事拥有世界规模的网络,在资源采购方面经验丰富。三方将分别提供经验技术,为合资事业作贡献。
 如开发与订货顺利进行,三方将在18年开始协商锂离子电池事业的整合。三方考虑整合日本和欧美的生产子公司,还考虑在欧州和中国新建工厂。

(注)据报道,关于电池缺陷问题,博世认为,GS汤浅为Boeing 787、三菱i-MiEV、Outlander PHV配套的电池本身不存在问题,问题在于制造过程与管理。

博世:解散与Samsung SDI的合资事业
 2012年9月,博世与韩国Samsung SDI对合资公司"SB LiMotive"的运营产生意见分歧,因而解散了合资公司。同时,博世收购SB LiMotive的德国子公司与美国子公司。原合资公司旗下的美国电池配套厂Cobasys也由博世收购。博世认为,Cobasys在镍氢电池的生产以及电池整体控制系统方面具有优势,对于今后在美国开展电池事业具有重要的作用。
 Samsung SDI通过与博世的合资公司SB LiMotive,获得宝马和克莱斯勒的订单。

 

 



松下:加强车载锂离子电池的生产

 继2011、2012年度之后,松下的合并业绩继续出现7,000亿日元以上的赤字。受到中韩配套厂的价格竞争影响,预计锂离子电池事业2012年度也将出现赤字,生产小型民用锂离子电池的贝塚工厂(大阪府)于2013年3月关闭,生产设备将转移至2012年上半年度投产的中国江苏省苏州工厂等,提高生产效率。民用锂离子电池在中国的生产比例计划从2012年度的3成到2013年度提高至5成(包括苏州工厂在内,将在3座工厂生产)。

 但是车载用途方面,已获得为丰田(Prius PHV)、福特(Fusion/C-Max)、特斯拉汽车(Model S)、奥迪(Q5)等5家整车厂的10多款车型配套的订单,将“积极开展全方位战略“。2013年度投资200亿日元以上,夏季在生产方形电池的加西工厂(兵库县)新增生产线。生产圆筒形电池的住之江工厂(大阪府)由于供应车型特斯拉汽车Model S的销售良好,进入满负荷生产状态,2014年初转移其他工厂的闲置生产线,加强产能。计划在2014年度重启关闭的贝塚工厂,生产车载电池。

 锂离子电池事业增加对Model S的供应,东南亚地区手机基站备用电源需求的扩大、日元过度升值的缓解等使得业绩有所好转,2013年度有望扭亏为盈。

 2015年度车载锂离子电池事业销售额预计可达1,300亿日元。

 

 



东芝:从开发到生产都集约至柏崎工厂

 东芝开发出长寿命、且快速充电性能优异的锂离子电池SCiB。在车载用途方面,供应本田Fit EV、三菱i-MiEV/Minicab MiEV(总电量10.5kWh的规格)、铃木从2012年9月发售的Wagon R开始搭载的减速能源再生系统Enecharge

 东芝将在2015年以后投放更大容量或容量相同但体积缩小的高性能电池,计划扩大供应范围。

 原先在长野县佐久工厂进行开发和试制、在新泻县柏崎工厂进行量产,后将锂离子电池事业集约至柏崎工厂,形成从开发到生产的全面体制,2013年3月完工。除了车载、家庭及工业用途的蓄电池以外,还考虑供应智能电网等领域采用的蓄电系统,提高开发效率的同时,还将确立可实时应对需求突增的体制。

 

 



TDK:获得为北汽1,000台EV配套锂离子电池的订单

 TDK 2005年收购中国香港的Amperex Technology公司,该子公司负责开发和生产,进军智能手机等领域的锂离子电池事业。还开发车载电池,获得2013年度为北汽供货的订单,将为1,000台EV供应锂离子电池。

 虽然TDK在这一领域的起步较晚,但TDK希望将这部分事业发展为全球规模的车载事业支柱之一。

 

其他锂离子电池配套厂

 除上述配套厂以外,三菱重工、IHI、ELIIY Power、村田制作所等配套厂也计划进入车载锂离子电池领域。

 三菱重工开发出同时适用于固定和移动2种情况的电池MLiX,车载用途方面供应三菱制造的铲车和纯电动客车。

 IHI与美国A123 Systems合作。A123 Systems目前向宝马、通用、梅赛德斯奔驰等整车厂供货。IHI计划由A123 Systems贴牌供应电池元件,组配控制装置后供应整车厂。

 ELIIY Power位于川崎市内的第2工厂2012年6月竣工。ELIIY Power在住宅用途电池方面是日本国内最大的企业,也希望进入车载电池领域。2012年4月由铃木出资,开始共同开发车载电池。铃木2013年8月中止基于Swift开发PHV的项目,但铃木公司表示电动车关键技术的研发仍将继续。

 

 



日本贵弥功:向马自达Axela与本田Fit供应电容器

 电容器不进行充电电池那样的化学反应,而是通过电解液中离子的移动吸附和解吸进行充放电,可快速进行大电量的充放电,即使反复使用也不容易老化。电容器蓄电量比电池少,因此难以替代锂离子电池或铅蓄电池,但有望在怠速停止时或作为启动机的电力设备,对电池进行补充。分为电双层电容器(EDLC:Electric double-layer capacitor)与锂离子电容器,分别有多家配套厂向整车厂提供样品等,向整车厂进行推广。

 日本配套厂中,日本贵弥功最先为整车厂配套,马自达2012年初发售的新Atenza的减速能源再生系统i-ELOOP采用其电双层电容器。

 还开始为2013年秋季发售的本田新Fit、马自达的新Axela配套。

日本贵弥功:向马自达与本田供应电双层电容器

马自达 Atenza  马自达2012年初发售的新Atenza搭载采用日本贵弥功制造电双层电容器的减速能源再生系统"i-ELOOP"。再生的电力供应怠速停止时的空调等电力设备,减少原来通过发动机发电消耗的燃油,因此可最多改善10%的燃效。根据需要还可为铅蓄电池充电,提供发动机再次启动时用来驱动电池电机的用电。减轻铅蓄电池的负担,从而为延长铅蓄电池的寿命作出贡献。
马自达 Axela  马自达将在2013年秋季陆续发售的新Axela系列的2000cc汽油发动机与2200cc柴油发动机配套车标配怠速停止系统(i-stop)与"i-ELOOP"。
本田 Fit  本田2013年9月发售的新Fit系列所有车型都标配怠速停止系统。1300cc发动机还采用阿特金森循环技术,且电容器作为怠速停止的蓄电装置搭载,使FF/CVT车在JC08标准下实现26.0km/L的低燃耗。

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