钜大LARGE | 点击量：218次 | 2023年06月01日
装机量上升过百倍后动力锂电池行业的天花板在哪？
2018年3月，深陷产能危机的特斯拉被多方看空。彼时，周产不过1500台、多条产线关闭的特斯拉正经历着一轮又一轮群嘲。愚人节当天，马斯克在推特上发文：“我们破产了（Sobankrupt,youcan'tbelieveit.）”
两年后的今天，特斯拉股价经历了一轮势如破竹的疯涨后，市值达到2700亿美金，成为全球市值最高的汽车公司。
丰田和大众怎么也不会想到，年销量不足自己二十分之一的特斯拉，市值已经超过两家之和。华尔街的分析师扔掉了所有估值模型，只发给客户三个“买”字。
理性的资本最终认可了特斯拉用锂电池、芯片、车联网和域控制器造车的逻辑，旧势力也都纷纷效仿。新世界的大门已经被叩开，如今的伟大航路上挤满了人。
从接近300倍的PE上来看，特斯拉已经完全区别于传统汽车制造商，后者的这一数值平均也只有10倍左右。由此可见，市场的共识已经达成，坚定地看好特斯拉未来的业绩增长。
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特斯拉所变革的，是汽车的能源供给形式、驾驶决策机制、数据流通方式、生产和营销流程，这背后就涉及到了动力电池、自动驾驶、车联网等一系列细分领域。本篇专题试图将这些领域抽丝剥茧，从技术、市场、资本等角度逐一审视其现状及发展前景。
作为传统燃油发动机的替代品，动力电池可谓是未来汽车的核心与命脉。
从国内来看，特斯拉在中国建厂后，将宁德时代纳入供应商体系，从此打破了松下多年来的垄断。不仅如此，电池的技术路线还罕见地变成了磷酸铁锂。
目前宁德时代市值超过4500亿人民币，是2019年全球动力电池装机量最高的企业。在去年装机量前十名中，有六家中国公司，剩余四家（LG化学、三星、松下、SKI）也全部在中国设厂。
从国外来看，欧洲聚合各国政府、车企、研究机构，倾全洲之力发展动力电池产业；日本、韩国一直以来都是电池行业的领跑者，目前也在积极扩张产能，与车企进行合作。
短短八年间，全球动力电池装机量增长超过百倍，这个行业的天花板在哪？
技术
众所周知，新能源汽车最大的痛点即是里程焦虑，而决定续航里程的最关键因素，就是电池。企业在研发电池产品时，本质上是对驾驶体验、续驶里程、和经济性进行综合考量后达成平衡的结果。
从技术路线上来看，抛开钛酸锂、锰酸锂等小众方向，目前主流的路线即为三元锂和磷酸铁锂电池。由于在能量密度上占据优势，近几年三元锂电池在乘用车领域受到广泛应用。
然而从年初开始，众多电池企业和主机厂都在发布改良的技术路线。比如比亚迪发布铁锂路线的刀片电池、广汽的石墨烯路线、长城宣布研发无钴长续航三元锂电池等等。
究其原因，普遍都是和补贴退坡后的成本增加有关。从2019年开始，新能源汽车补贴大幅退坡，这部分追加的成本最终落到了主机厂身上。因此后者不得不在技术上寻求突破，以期在保证性能的前提下降低单度电耗的成本支出。
图|2020年纯电动车补贴标准，相比去年继续退坡。（来源：工信部等四部委）
目前来看，这几种改良方案面临着不少问题，比如无钴电池的稳定性如何保障，刀片电池的续航能力，石墨烯产业化能否成功等等。以上这些车企并没有给出更多技术细节，但主机厂本身并没有研发电池的背景，要想达到预想效果，势必要和供应商通力合作，经过不断试错后达到性能、体验和经济性的平衡。
另外一方面，氢能、全固态电池等新型技术路线的推广进程也在逐渐加快，这成为了传统锂离子电池的一个潜在威胁。
以丰田为首的日本电池产业体系，一直是氢燃料电池的拥趸。从特性和现状来看，氢燃料电池在现阶段只适合有固定路线、固定场景的商用车。不过，当氢气的制备、储运环节成本得到下降，同时加氢站大规模铺开后，这条路线对于乘用车领域的锂电池极具威胁。
氢燃料电池的技术核心，在于质子交换膜和催化剂的制备，目前国内的技术水平停留在小规模制备，无法大批量生产。即使工艺允许，氢燃料电池不菲的单价依然无法满足经济性的平衡。但由于氢燃料电池从原料到排放均为无毒无害物质，环保性能极佳，长期来看符合全球清洁能源的大势。
固态电池也是目前业界普遍认可的发展方向，根据电解质固体占比的多少又分为半固态、类固态和全固态电池。相比传统液态电解质，固态方案拥有更高的安全性和能量密度，效率转化是传统锂电池的两倍以上。
在学术界，针对固态电池的研发进程成果颇丰，诺贝尔奖获得者JohnGoodenough和斯坦福大学教授崔屹的团队都发表了若干研究成果，解决的问题基本围绕传统液态电解质充电慢、安全隐患大或是固态电池成本高等。
在产业界，辉能科技、清陶新能源等厂商开始在这一细分领域崭露头角。但需要正视的是，目前厂商生产的固态电池性能远远没有达到车规级标准，实现这一目标需要研究机构、电池企业、主机厂、供应商多方共同合作。
总结来看，动力电池的技术路线仍然在发展初阶，并没有一个完备的解决方案足以适应所有场景。氢燃料搭配物流、货运、园区巴士等商用车场景，锂电池搭配乘用车场景是目前较为合理的趋势，需要解决的问题，一是新技术的成本如何快速下探，二是关键部件的生产工艺急需提升。
市场
中国动力电池行业的潜力和前景到底怎样？不妨从市场的角度去分析这一问题。
如果简单测算动力电池的市场规模，可以从车辆保有量入手。根据CBInsights中国整理的公开数据，从2011年开始到2019年，九年时间中国所有新能源车销量共计419.59万辆，这与公安部公布的417万辆新能源汽车保有量基本吻合。
图|2011-2019中国新能源汽车销量。（来源：公开资料，CBInsights中国整理）
公安部数据还显示，截至今年6月，中国机动车汽车保有量共2.7亿辆。也就是说，还有2.65亿辆燃油车有置换空间。按每辆车售价平均20万人民币计算，电池占电动车总价值的40%左右，得出置换需求下动力电池的市场总规模是21.2万亿元。
显然，从万亿市场规模和目前每年只有5%销量占比的现状来看，动力电池行业的天花板远远未到，本文将采用波特五力模型来分析该行业的市场走势和前景。
买方议价能力
电池企业的买方是主机厂。从集中度来说，全球汽车行业都较为集中，国际上有九大汽车集团，国内有北上广、长安、东风、一汽等国资品牌，以及长城、吉利、蔚来等自主品牌。在这点上，买方议价能力比较强的。
然而，从替代品角度来看，由于限制燃油车是国家意志，而新技术又不甚成熟，相当于目前锂电池产品不存在替代品，是目前买方的唯一选择。
再从购买数量、前向一体化能力来分析，车厂的电池装机量一般取决于该款车型的产量，由于目前各大主机厂都在力推新能源车型，在购买数量上能够得到一定话语权，而从长城、比亚迪等厂家的例子来看，前向一体化的难度不大。
总的来说，主机厂拥有着比较强的议价能力，这也是很多电池企业选择和主机厂深度绑定，或者合作开发的原因。
供应商议价能力
电池企业的供应商包括矿产企业、正负极材料、前驱体、隔膜、电解液等零部件生产商。根据CBInsights中国统计，目前国内成规模的动力电池供应商企业超过100家，相比电池厂商更加分散。
不同的零部件厂商的议价能力不尽一样。比较关键的正负极材料，或是更上游的镍、锂、钴等金属矿材，由于稀缺性的原因，议价能力非常高。特斯拉、长城等主机厂开始研发无钴电池，也是由于钴矿价格一直高企不下。
此外，供应商后向一体化的意愿并不大，原料存在可替代性等原因，可以看出卖方的议价能力有限，并且电池企业也正在努力摆脱原料对产品技术路线的桎梏。
潜在进入者威胁&替代品威胁
将这两者合在一起讨论，是因为目前国内的锂电池行业分布基本稳定，以宁德时代为首的一超多强格局基本形成，新进入锂电池厂家的可能性不大。
然而，氢燃料、固态电池等技术路线，既是液态锂电池的替代品，同样也可算作潜在的进入者，长期来看威胁不可小视。
首先，中国政府从2019年开始就积极推出各项国家和地方氢能产业政策和规划，佛山、张家口等地区已经初具规模。其次，拥有资金实力的传统行业巨头，如潍柴动力、美锦能源等企业花重金布局这一领域，具有规模效应。另外，以亿华通为首的国内氢能源企业联合学校、机构在技术上寻求突破，发展势能很大。
除此以外，一旦加氢站大规模铺开，车主对于这种燃料加注方式会天生友好。毕竟单位时间的充电量和加氢量目前没有可比性。
由此可见，宏观和微观的因素都利好氢能产业发展，对于锂电池参与者的威胁还是很大的。
现有竞争者威胁
根据中国化学与物理电源行业协会数据和CBInsights中国整理，2019年国内锂电池企业共79家，具有一定规模的企业不超过30家，格局相对稳定。从装机量来看，宁德时代一家占据了一半以上的份额，2019年装机占比达到51.2%，比亚迪占17%，其余厂家均为5%或以下。
图|2019年中国动力锂离子电池企业装机量排名前20强。（来源：中国化学与物理电源行业协会）
今年之前，磷酸铁锂与三元锂电池基本各自有固定应用场景，竞争关系不大。但由于主机厂的需求发生变化，不同技术路线之间的分隔变得模糊起来，这就加剧了互相之间的竞争。
从成长率、品牌权益、竞争者多样性、产能规划等几个维度来看，同业间竞争的威胁并不大，因为行业具有很高的增量需求。
不过，需要从业者和投资人十分注意的是，行业对于电池的需求是在能量密度高、性能优越的高端产品上，而动力电池行业会出现低端产能过剩，高端产能供不应求的局面。因此，企业提升自身产品核心竞争力，投资者分辨优质产品变得十分重要。
小结
通过分析动力电池行业的波特五力模型可以看出，议价能力方面买方较强、供应商偏弱，潜在进入者、替代品和现有竞争者的威胁都在随着时间推移逐渐变大。
总的来看，电池企业未来需要真正面对的问题，是新技术路线侵占市场份额、主机厂话语权变强影响定价、以及自身产品竞争力与差异化不足。
结语：通过本文的分析，CBInsights中国团队总结认为，中国动力电池行业的技术发展、市场进程都处在初级阶段的尾声和第二阶段的开始。
从技术上看，传统锂电池经过十年高速发展，目前迎来了新技术路线的强势入局；从市场上看，低端产能逐渐淘汰，主机厂前向一体化意愿变强，消费者仍然没有打消里程和安全焦虑，都成为了从业者不小的挑战。
诚然，由于全球范围的统一认知，去燃油化必然成为现实，整个动力电池（包括氢能、固态电池以及一切有可能的清洁能源补充方案）的万亿级市场规模也必然是板上钉钉。但是，想要够到天花板也全然要靠企业自身硬实力，包括技术路线的合理选择和布局，优质的生产工艺，正确处理与产业链上其他各方的关系等。
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