新能源汽车运行路上的锂电池之争

马斯克曾断言，电池是未来智能电动汽车的关键。对于智能电动汽车来说，动力电池无疑是核心硬件，就像发动机之于内燃机汽车一样，这也是当代安培科技有限公司崛起的契机。

动力电池市场呈现马太效应，当代安培科技占据市场领先地位。

1.国际竞争:争夺动力电池的主导权

去年，当代安培科技有限公司在国内市场的装载量为12.22GWh，占比超过52%，第二名比亚迪仅为12.9%，但当代安培科技有限公司并不是最早开始锂离子电池商业化的公司。

日本曾经长期拥有锂离子电池的先发优势。1991年，索尼联合旭化成发布了首款商用锂离子电池，首次用于相机；2014年，日本科学家彰吉野做出了第一个现代商用锂离子电池的原型装置，被视为锂电池的先驱。

落后于日本的中国和韩国正在追赶电子制造业的发展。三星、LG一方面发展自己的消费电子业务，一方面生产配套电池；中国电池制造商利用其价格优势推动锂离子电池的低成本普及。在比亚迪进入汽车行业之前，其主营业务是消费电池，当代安培科技有限公司脱胎于消费电池公司ATL。

随着混合动力汽车的普及，松下进入动力电池领域，中韩企业也转向技术壁垒更深、利润更高的动力汽车领域。东南亚也成为全球锂电池生产的核心区域。

华安证券报告称，动力电池全球领军企业当代安培科技有限公司2020年全球市场份额将达到25%，国内市场份额保持半壁江山。中国的电动车市场发展最快，规模最大，关键在于电池。目前全球电池产能约80%在中国，中国电池企业还在海外扩张。

中国企业在新能源汽车领域能够突飞猛进，离不开政策的支持。

2010中国政府开始对新能源汽车进行补贴，逐渐让行业形成了一种逻辑惯性，即补贴政策的走向往往决定了市场上使用的动力电池产品类型。“因为政策补贴会影响热销机型，自然会对电池厂商产生影响。”一位新能源汽车市场人士解释，“比如2011年，政府将使用国外动力电池的产品从新能源汽车补贴名单中剔除，使得包括松下、LG、ATL在内的一批国外动力电池企业竞争优势大打折扣。”

国外电池企业被政策拒之门外，这给当代安培科技有限公司创造了新的机会，在一定程度上。在政策支持和日本技术背景下，当代安培科技有限公司仅用了6年时间，就成为2017年卡车载重量世界第一。

目前，锂电池产业已经初具规模。总体来看，东亚三国占据了技术优势，其他国家要超越并不容易。但在更严格的环保要求和落后的电动车市场影响下，欧美不得不做出改变。

彭博发布的统计数据显示，2020年全球新能源汽车销量将达到324万辆，欧洲为1.39万辆，中国为1.33万辆，美国仅为32.8万辆。没有了特斯拉，美国的新能源汽车市场其实是在走下坡路。

如果没有特斯拉，美国新能源汽车市场实际上将会衰落。

对此，美国总统拜登在5月8日的一次演讲中表示，汽车公司和电池公司应该在美国生产相关产品，同时加大新技术研发的投入，以赶上中国。根据其3月底提出的“美国就业计划”，美国将在电动汽车上投资6543.8+074亿美元。

欧洲的布局更加深刻。早在2017年，欧洲就意识到电动汽车的大潮已经落下，固守传统的赛道已经没有用了，开始布局“电池计划”，为电动汽车行业提供资金援助，尤其是电池生产研究项目。

现在欧洲有多家初创电池公司，Northvolt是最受欢迎的一家。公司成立于2017年3月，2019年获得10亿美元融资，获得欧洲车企支持。继去年Northvolt获得宝马20亿欧元订单后，今年还包括大众未来十年累计6543.8+04亿美元的电池订单。

此外，与过去基于产业原因发展新能源汽车不同，加快节能减排，帮助实现二氧化碳排放峰值和碳中和(即碳排放总量为零)，成为新能源汽车发展的新动力。

截至目前，欧美、中国等全球主要经济体都给出了推进低碳转型、能源转型、电气化的时间表。2019年底，欧盟发布了欧洲绿色协议(European Green Deal)，声明到2050年实现碳中和。2020年9月，中国承诺在2030年和2060年二氧化碳排放峰值时实现碳中和。美国新总统拜登上任后，也承诺到2050年实现碳中和。在绿色政策的引导下，资本将青睐电动汽车、气候科学、清洁能源等领域。

但是，要想赶上中日韩，欧美还需要努力。“欧洲等国家还是觉得技术落后，但五年后就不一定了。”一位熟悉锂离子电池的研究人员表示，锂离子电池背后的科学技术30多年来基本没有变化。“如果没有大的突破，基于科研优势，欧美等国家很可能在2025年后成为另一股力量。”

2.车企涌入:能不能把电池成本降下来？

除了电动车产业链的争夺，还有车企对自产电池的热衷。

65438+去年2月，苹果首款电动汽车Apple Car原型车被曝光在美国加州上路测试，首款车型将于今年9月上市。很容易理解你对制造汽车感兴趣。毕竟这是一个2万亿美元的巨大市场。更引人注目的是，苹果制造的汽车将使用独家的“突破性电池技术”。

据路透社报道，这种电池技术是苹果汽车制造战略的核心。"这有望大大降低电池成本，延长汽车寿命."。为此，苹果计划采用独特的单电池设计，让所有电池直接融合在一起，从而消除传统电池组中电池之间的空间浪费。动力电池结构基于单个电芯，封装成电池组，然后安装在车辆上。苹果的电池设计可以在同样的空间内使用更多的电池材料，实现更长的续航时间。

苹果去年被反复告知要造车。

增加续航里程，更贴合消费者习惯，是头部车企涉足电池研发的原因之一。充换电基础设施难以满足电动汽车的发展，这就需要车企通过提高电池能量密度，增加续航里程，为用户提供与驾驶燃油车相同的体验。

今年6月5438+10月，SAIC新创品牌“智极汽车”宣布，电池采用“加硅补锂”最新技术，续航里程1000公里。紧接着，广汽集团旗下的广汽阿亚恩也宣称拥有全新的动力电池技术:石墨烯基超快充电电池可在8分钟内充满，硅负极电池可续航1000公里。电池也已经通过了射击实验的军用标准安全认证，但遇到了中科院院士的一系列质疑，能否应用于地面仍存疑。

降低成本是车企造车的另一个动力。汽车行业仍然是一个低利润、资本密集型的行业，汽车企业自建供应链并实现量产的非常少见。一旦实现整车规模化生产，如果电池技术有所突破，造车成本将大大降低。据统计，电池的成本约占电动汽车总成本的30%-40%。车企采购电池后才生产电池组，比直接采购电池组更划算。

“业内有个* *知识，车企自己生产电池的门槛是新能源产品产量要达到50万台。为了实现稳定供应，车企一般会考虑自己生产电池。”前述汽车行业员工表示。

奥迪公司进入电池行业，提出了“标准电池”的概念

今年3月，奥迪ag提出了“标准电池”的概念，称电池系统不再被视为一个独立的部件，汽车需要围绕电池进行设计。计划2023年量产，到2030年，80%以上的车型将装载标准电池，从而达到规模缩减的效果。

根据咨询公司Benchmark Mineral Intelligence的数据，在过去的10年中，锂离子电池的价格下降了近90%，去年降至每千瓦时约110美元。当代安培科技股份有限公司2020年财报显示，电池价格从2018年的1150元/千瓦时下调至2020年的890元/千瓦时。

但平均而言，电动汽车仍比传统汽油车贵30%。一些分析师认为，三年内，动力电池的成本将从目前的每千瓦时65，438+060美元降至65，438+000美元以下，达到与传统汽车的“成本平价”。一旦抹平成本差距，电动汽车需求将进一步加速，电池需求也将井喷。既能降低成本，又能减少对电池厂商的依赖，显然更有利于其未来的良性发展。

3.固态电池研发:电池玩家进入“最后游戏”

2020年以来，镍、石墨、锂、钴、铜等原材料受海外疫情影响，供应不足，价格上涨；叠加需求端火热，锂电池价格意外上涨。

据中汽协最新统计，今年6月5438-4月全国新能源汽车累计销量73.2万辆，同比增长249.2%，带动动力电池装机量同比增长约241%。据SNE研究公司统计，一季度海外市场动力电池装机量增长96%。

原材料的上涨导致电池降低成本的时间推迟。

每辆电动汽车的动力电池大约需要20千克镍(特斯拉Model 3为30千克)、20千克钴和60千克锂化合物。如果原材料价格上涨到2018的水平，锂电池每千瓦时100美元的目标将推迟到2026年。

这也将加速新电池材料的开发和电动汽车基础技术的升级。5月23日，据当代安培科技股份有限公司董事长曾玉群透露，当代安培科技股份有限公司将于今年7月左右发布钠电池。国泰君安证券分析，发展钠离子电池是三元高镍技术路线的补充，也可以减少对锂资源的依赖。

目前，一些车企选择使用价格更低、安全性更高的磷酸铁锂电池来增强竞争力。但相比三元电池，磷酸铁锂电池由于安全性更好、使用寿命更长、成本更低而增长迅速，但能量密度和高低温性能略差。在低温下，配备磷酸铁锂电池的汽车续航里程可能会减半。这是由电池材料特性决定的，目前没有解决方案。

汽车行业渴望的“全能电池”就是固态电池。固态电池是指用固体电解质代替电池中的电解液和隔膜。正极系统变化不大，负极是金属锂。

大众电池中心负责人弗兰克·布洛姆(Frank Blome)将固态电池描述为锂离子电池的“最后一局”。

他解释说，固态电池的能量密度更高，更安全，高低温性能更好。“它们可以使用更长的时间，电池单元可以堆叠，就像墙上的砖块一样，这使得它们更容易适应不同的汽车设计；固态电池可在10分钟左右充满电，能量密度更高，可提供双倍或更多续航里程。同时，他们将需要更少的铜和铝，石墨和钴可以完全消除，回收固态电池是一个更简单、更安全的过程。”

世界各地的公司目前都在专注于固态电池的研发，争夺新领域的主导地位。

2021 1 19，当代安培科技有限公司公布了两项与固态电池相关的技术专利。5438年6月+2020年2月，《日经新闻》报道称，丰田在固态电池研发方面处于领先地位，拥有数千项专利，居世界第一，并计划于2021年推出固态电池试验车，开展性能测试。

固态电池和液态电池的工作原理没有区别。固态电池走的是三元锂电池的路线，一个重要的创新就是电解液从液体电解液变成了固体电解液。但成本的经济性永远是不可回避的部分，这也决定了整车的价格。产品从研发、量产到应用都需要市场的验证，未来合理的经济性可能是固态电池大规模预估的前提。业内人士预测，固态电池的合理量产时间为5年后，大规模应用时间为6-10年后。

4.谋求长远发展:构建上下游良性循环。

动力电池产业链上游涉及钴、锂、稀土等矿产资源，下游涉及动力电池的回收和梯级利用。如果要实现降低新能源汽车成本的目标，仅仅考虑降低生产端的成本是不够的。探索电池资产的循环利用，建立良性循环，更有利于电动汽车行业的长远发展。

在回收阶段，对报废的动力电池进行收集、储存、检测、拆解等处理步骤，对合格的电池进行分步回收，而不合格的电池则可以拆解回收再利用。动力电池容量衰减20%后，不再适合电动车使用，但可以循序渐进使用。比如退役的磷酸铁锂电池可以继续用于低速电动车和储能电站。

退役电池的另一种处置方式是拆解回收，主要针对含镍、钴、锰的三元电池。高效率的回收可以部分缓解我国动力电池稀缺资源的需求。根据预测，到2025年，我国动力电池用钴和镍的回收量分别约为1.6和3.7万吨，约占当年我国动力电池用钴和镍需求量的61%和17%。同时，钴价格昂贵，回收利用也可以降低电池企业的材料采购成本。

据测算，到2025年，我国梯级利用和回收总市场规模将达到约6543.8+03亿元。

但目前由于电池行业缺乏统一标准和技术壁垒，电池的回收仍处于探索阶段，规模有限。

“比如在电池梯队利用方面，退役电池检测是保证梯队产品安全的重要环节。但由于缺乏车端电池的状态数据，退役电池检测项目多，成本高，所有参与企业都处于亏损状态。”中国电动汽车100研究部委员会主任朱进博士表示，“目前上下游仍未连接，生产标准和技术仍需进一步研究。国家监管层面也需要制定强制性标准和规范，避免电池回收。

2020年，国务院发布了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》，为中国新能源汽车产业未来十五年的发展指明了方向。在该计划中，提出要解决关键技术问题，并鼓励车辆操作系统和动力电池的开发和创新。

在政策的大力支持下，消费者的购买意愿快速提升。在政策和市场需求的双重驱动下，锂电池行业内自然会出现新的技术突破。但如果产业链上下游不能建立更环保的循环模式，就会偏离清洁环保新能源汽车的初衷。