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作為傳統燃油發動機的替代品，動力電池可謂是未來汽車的核心與命脈。
從國內來看，特斯拉在中國建廠后，將寧德時代納入供應商體系，從此打破了松下多年來的壟斷。不僅如此，電池的技術路線還罕見地變成了磷酸鐵鋰。
本文來源：微信公眾號 DeepTech深科技 ID：deeptechchina 作者：伍空
目前寧德時代市值超過 4500 億人民幣，是 2019 年全球動力電池裝機量最高的企業。在去年裝機量前十名中，有六家中國公司，剩余四家（LG 化學、三星、松下、SKI）也全部在中國設廠。
從國外來看，歐洲聚合各國政府、車企、研究機構，傾全洲之力發展動力電池產業；日本、韓國一直以來都是電池行業的領跑者，目前也在積極擴張產能，與車企進行合作。
短短八年間，全球動力電池裝機量增長超過百倍，這個行業的天花板在哪？
技術
眾所周知，新能源汽車最大的痛點即是里程焦慮，而決定續航里程的最關鍵因素，就是電池。企業在研發電池產品時，本質上是對駕駛體驗、續駛里程、和經濟性進行綜合考量后達成平衡的結果。
從技術路線上來看，拋開鈦酸鋰、錳酸鋰等小眾方向，目前主流的路線即為三元鋰和磷酸鐵鋰電池。由于在能量密度上占據優勢，近幾年三元鋰電池在乘用車領域受到廣泛應用。
然而從年初開始，眾多電池企業和主機廠都在發布改良的技術路線。比如比亞迪發布鐵鋰路線的刀片電池、廣汽的石墨烯路線、長城宣布研發無鈷長續航三元鋰電池等等。
究其原因，普遍都是和補貼退坡后的成本增加有關。從2019 年開始，新能源汽車補貼大幅退坡，這部分追加的成本最終落到了主機廠身上。因此后者不得不在技術上尋求突破，以期在保證性能的前提下降低單度電耗的成本支出。
圖 | 2020年純電動車補貼標準，相比去年繼續退坡。（來源：工信部等四部委）
目前來看，這幾種改良方案面臨著不少問題，比如無鈷電池的穩定性如何保障，刀片電池的續航能力，石墨烯產業化能否成功等等。以上這些車企并沒有給出更多技術細節，但主機廠本身并沒有研發電池的背景，要想達到預想效果，勢必要和供應商通力合作，經過不斷試錯后達到性能、體驗和經濟性的平衡。
另外一方面，氫能、全固態電池等新型技術路線的推廣進程也在逐漸加快，這成為了傳統鋰離子電池的一個潛在威脅。
以豐田為首的日本電池產業體系，一直是氫燃料電池的擁躉。從特性和現狀來看，氫燃料電池在現階段只適合有固定路線、固定場景的商用車。不過，當氫氣的制備、儲運環節成本得到下降，同時加氫站大規模鋪開后，這條路線對于乘用車領域的鋰電池極具威脅。
氫燃料電池的技術核心，在于質子交換膜和催化劑的制備，目前國內的技術水平停留在小規模制備，無法大批量生產。即使工藝允許，氫燃料電池不菲的單價依然無法滿足經濟性的平衡。但由于氫燃料電池從原料到排放均為無毒無害物質，環保性能極佳，長期來看符合全球清潔能源的大勢。
固態電池也是目前業界普遍認可的發展方向，根據電解質固體占比的多少又分為半固態、類固態和全固態電池。相比傳統液態電解質，固態方案擁有更高的安全性和能量密度，效率轉化是傳統鋰電池的兩倍以上。
在學術界，針對固態電池的研發進程成果頗豐，諾貝爾獎獲得者 John Goodenough 和斯坦福大學教授崔屹的團隊都發表了若干研究成果，解決的問題基本圍繞傳統液態電解質充電慢、安全隱患大或是固態電池成本高等。
在產業界，輝能科技、清陶新能源等廠商開始在這一細分領域嶄露頭角。但需要正視的是，目前廠商生產的固態電池性能遠遠沒有達到車規級標準，實現這一目標需要研究機構、電池企業、主機廠、供應商多方共同合作。
總結來看，動力電池的技術路線仍然在發展初階，并沒有一個完備的解決方案足以適應所有場景。氫燃料搭配物流、貨運、園區巴士等商用車場景，鋰電池搭配乘用車場景是目前較為合理的趨勢，需要解決的問題，一是新技術的成本如何快速下探，二是關鍵部件的生產工藝急需提升。
市場
中國動力電池行業的潛力和前景到底怎樣？不妨從市場的角度去分析這一問題。
如果簡單測算動力電池的市場規模，可以從車輛保有量入手。根據 CB Insights 中國整理的公開數據，從 2011 年開始到 2019 年，九年時間中國所有新能源車銷量共計 419.59 萬輛，這與公安部公布的 417 萬輛新能源汽車保有量基本吻合。
圖 | 2011 - 2019 中國新能源汽車銷量。（來源：公開資料，CB Insights 中國整理）
公安部數據還顯示，截至今年 6 月，中國機動車汽車保有量共 2.7 億輛。也就是說，還有 2.65 億輛燃油車有置換空間。按每輛車售價平均 20 萬人民幣計算，電池占電動車總價值的 40% 左右，得出置換需求下動力電池的市場總規模是 21.2 萬億元。
顯然，從萬億市場規模和目前每年只有 5% 銷量占比的現狀來看，動力電池行業的天花板遠遠未到，本文將采用波特五力模型來分析該行業的市場走勢和前景。
買方議價能力
電池企業的買方是主機廠。從集中度來說，全球汽車行業都較為集中，國際上有九大汽車集團，國內有北上廣、長安、東風、一汽等國資品牌，以及長城、吉利、蔚來等自主品牌。在這點上，買方議價能力比較強的。
然而，從替代品角度來看，由于限制燃油車是國家意志，而新技術又不甚成熟，相當于目前鋰電池產品不存在替代品，是目前買方的唯一選擇。
再從購買數量、前向一體化能力來分析，車廠的電池裝機量一般取決于該款車型的產量，由于目前各大主機廠都在力推新能源車型，在購買數量上能夠得到一定話語權，而從長城、比亞迪等廠家的例子來看，前向一體化的難度不大。
總的來說，主機廠擁有著比較強的議價能力，這也是很多電池企業選擇和主機廠深度綁定，或者合作開發的原因。
供應商議價能力
電池企業的供應商包括礦產企業、正負極材料、前驅體、隔膜、電解液等零部件生產商。根據 CB Insights 中國統計，目前國內成規模的動力電池供應商企業超過 100 家，相比電池廠商更加分散。
不同的零部件廠商的議價能力不盡一樣。比較關鍵的正負極材料，或是更上游的鎳、鋰、鈷等金屬礦材，由于稀缺性的原因，議價能力非常高。特斯拉、長城等主機廠開始研發無鈷電池，也是由于鈷礦價格一直高企不下。
此外，供應商后向一體化的意愿并不大，原料存在可替代性等原因，可以看出賣方的議價能力有限，并且電池企業也正在努力擺脫原料對產品技術路線的桎梏。
潛在進入者威脅 & 替代品威脅
將這兩者合在一起討論，是因為目前國內的鋰電池行業分布基本穩定，以寧德時代為首的一超多強格局基本形成，新進入鋰電池廠家的可能性不大。
然而，氫燃料、固態電池等技術路線，既是液態鋰電池的替代品，同樣也可算作潛在的進入者，長期來看威脅不可小視。
首先，中國政府從 2019 年開始就積極推出各項國家和地方氫能產業政策和規劃，佛山、張家口等地區已經初具規模。其次，擁有資金實力的傳統行業巨頭，如濰柴動力、美錦能源等企業花重金布局這一領域，具有規模效應。另外，以億華通為首的國內氫能源企業聯合學校、機構在技術上尋求突破，發展勢能很大。
除此以外，一旦加氫站大規模鋪開，車主對于這種燃料加注方式會天生友好。畢竟單位時間的充電量和加氫量目前沒有可比性。
由此可見，宏觀和微觀的因素都利好氫能產業發展，對于鋰電池參與者的威脅還是很大的。
現有競爭者威脅
根據中國化學與物理電源行業協會數據和 CB Insights 中國整理，2019 年國內鋰電池企業共 79 家，具有一定規模的企業不超過 30 家，格局相對穩定。從裝機量來看，寧德時代一家占據了一半以上的份額，2019 年裝機占比達到 51.2%，比亞迪占 17%，其余廠家均為 5% 或以下。
圖 | 2019 年中國動力鋰離子電池企業裝機量排名前20強。（來源：中國化學與物理電源行業協會）
今年之前，磷酸鐵鋰與三元鋰電池基本各自有固定應用場景，競爭關系不大。但由于主機廠的需求發生變化，不同技術路線之間的分隔變得模糊起來，這就加劇了互相之間的競爭。
從成長率、品牌權益、競爭者多樣性、產能規劃等幾個維度來看，同業間競爭的威脅并不大，因為行業具有很高的增量需求。
不過，需要從業者和投資人十分注意的是，行業對于電池的需求是在能量密度高、性能優越的高端產品上，而動力電池行業會出現低端產能過剩，高端產能供不應求的局面。因此，企業提升自身產品核心競爭力，投資者分辨優質產品變得十分重要。
波特五力小結
通過分析動力電池行業的波特五力模型可以看出，議價能力方面買方較強、供應商偏弱，潛在進入者、替代品和現有競爭者的威脅都在隨著時間推移逐漸變大。
總的來看，電池企業未來需要真正面對的問題，是新技術路線侵占市場份額、主機廠話語權變強影響定價、以及自身產品競爭力與差異化不足。
結語
通過本文的分析，CB Insights 中國團隊總結認為，中國動力電池行業的技術發展、市場進程都處在初級階段的尾聲和第二階段的開始。
從技術上看，傳統鋰電池經過十年高速發展，目前迎來了新技術路線的強勢入局；從市場上看，低端產能逐漸淘汰，主機廠前向一體化意愿變強，消費者仍然沒有打消里程和安全焦慮，都成為了從業者不小的挑戰。
誠然，由于全球范圍的統一認知，去燃油化必然成為現實，整個動力電池（包括氫能、固態電池以及一切有可能的清潔能源補充方案）的萬億級市場規模也必然是板上釘釘。但是，想要夠到天花板也全然要靠企業自身硬實力，包括技術路線的合理選擇和布局，優質的生產工藝，正確處理與產業鏈上其他各方的關系等。
以上是本系列第一篇文章，主要對動力電池行業的發展前景進行了探討。下一篇的內容為分析特斯拉的股價走勢和半年報解讀，敬請關注。
從國內來看，特斯拉在中國建廠后，將寧德時代納入供應商體系，從此打破了松下多年來的壟斷。不僅如此，電池的技術路線還罕見地變成了磷酸鐵鋰。
本文來源：微信公眾號 DeepTech深科技 ID：deeptechchina 作者：伍空
目前寧德時代市值超過 4500 億人民幣，是 2019 年全球動力電池裝機量最高的企業。在去年裝機量前十名中，有六家中國公司，剩余四家（LG 化學、三星、松下、SKI）也全部在中國設廠。
從國外來看，歐洲聚合各國政府、車企、研究機構，傾全洲之力發展動力電池產業；日本、韓國一直以來都是電池行業的領跑者，目前也在積極擴張產能，與車企進行合作。
短短八年間，全球動力電池裝機量增長超過百倍，這個行業的天花板在哪？
技術
眾所周知，新能源汽車最大的痛點即是里程焦慮，而決定續航里程的最關鍵因素，就是電池。企業在研發電池產品時，本質上是對駕駛體驗、續駛里程、和經濟性進行綜合考量后達成平衡的結果。
從技術路線上來看，拋開鈦酸鋰、錳酸鋰等小眾方向，目前主流的路線即為三元鋰和磷酸鐵鋰電池。由于在能量密度上占據優勢，近幾年三元鋰電池在乘用車領域受到廣泛應用。
然而從年初開始，眾多電池企業和主機廠都在發布改良的技術路線。比如比亞迪發布鐵鋰路線的刀片電池、廣汽的石墨烯路線、長城宣布研發無鈷長續航三元鋰電池等等。
究其原因，普遍都是和補貼退坡后的成本增加有關。從2019 年開始，新能源汽車補貼大幅退坡，這部分追加的成本最終落到了主機廠身上。因此后者不得不在技術上尋求突破，以期在保證性能的前提下降低單度電耗的成本支出。
圖 | 2020年純電動車補貼標準，相比去年繼續退坡。（來源：工信部等四部委）
目前來看，這幾種改良方案面臨著不少問題，比如無鈷電池的穩定性如何保障，刀片電池的續航能力，石墨烯產業化能否成功等等。以上這些車企并沒有給出更多技術細節，但主機廠本身并沒有研發電池的背景，要想達到預想效果，勢必要和供應商通力合作，經過不斷試錯后達到性能、體驗和經濟性的平衡。
另外一方面，氫能、全固態電池等新型技術路線的推廣進程也在逐漸加快，這成為了傳統鋰離子電池的一個潛在威脅。
以豐田為首的日本電池產業體系，一直是氫燃料電池的擁躉。從特性和現狀來看，氫燃料電池在現階段只適合有固定路線、固定場景的商用車。不過，當氫氣的制備、儲運環節成本得到下降，同時加氫站大規模鋪開后，這條路線對于乘用車領域的鋰電池極具威脅。
氫燃料電池的技術核心，在于質子交換膜和催化劑的制備，目前國內的技術水平停留在小規模制備，無法大批量生產。即使工藝允許，氫燃料電池不菲的單價依然無法滿足經濟性的平衡。但由于氫燃料電池從原料到排放均為無毒無害物質，環保性能極佳，長期來看符合全球清潔能源的大勢。
固態電池也是目前業界普遍認可的發展方向，根據電解質固體占比的多少又分為半固態、類固態和全固態電池。相比傳統液態電解質，固態方案擁有更高的安全性和能量密度，效率轉化是傳統鋰電池的兩倍以上。
在學術界，針對固態電池的研發進程成果頗豐，諾貝爾獎獲得者 John Goodenough 和斯坦福大學教授崔屹的團隊都發表了若干研究成果，解決的問題基本圍繞傳統液態電解質充電慢、安全隱患大或是固態電池成本高等。
在產業界，輝能科技、清陶新能源等廠商開始在這一細分領域嶄露頭角。但需要正視的是，目前廠商生產的固態電池性能遠遠沒有達到車規級標準，實現這一目標需要研究機構、電池企業、主機廠、供應商多方共同合作。
總結來看，動力電池的技術路線仍然在發展初階，并沒有一個完備的解決方案足以適應所有場景。氫燃料搭配物流、貨運、園區巴士等商用車場景，鋰電池搭配乘用車場景是目前較為合理的趨勢，需要解決的問題，一是新技術的成本如何快速下探，二是關鍵部件的生產工藝急需提升。
市場
中國動力電池行業的潛力和前景到底怎樣？不妨從市場的角度去分析這一問題。
如果簡單測算動力電池的市場規模，可以從車輛保有量入手。根據 CB Insights 中國整理的公開數據，從 2011 年開始到 2019 年，九年時間中國所有新能源車銷量共計 419.59 萬輛，這與公安部公布的 417 萬輛新能源汽車保有量基本吻合。
圖 | 2011 - 2019 中國新能源汽車銷量。（來源：公開資料，CB Insights 中國整理）
公安部數據還顯示，截至今年 6 月，中國機動車汽車保有量共 2.7 億輛。也就是說，還有 2.65 億輛燃油車有置換空間。按每輛車售價平均 20 萬人民幣計算，電池占電動車總價值的 40% 左右，得出置換需求下動力電池的市場總規模是 21.2 萬億元。
顯然，從萬億市場規模和目前每年只有 5% 銷量占比的現狀來看，動力電池行業的天花板遠遠未到，本文將采用波特五力模型來分析該行業的市場走勢和前景。
買方議價能力
電池企業的買方是主機廠。從集中度來說，全球汽車行業都較為集中，國際上有九大汽車集團，國內有北上廣、長安、東風、一汽等國資品牌，以及長城、吉利、蔚來等自主品牌。在這點上，買方議價能力比較強的。
然而，從替代品角度來看，由于限制燃油車是國家意志，而新技術又不甚成熟，相當于目前鋰電池產品不存在替代品，是目前買方的唯一選擇。
再從購買數量、前向一體化能力來分析，車廠的電池裝機量一般取決于該款車型的產量，由于目前各大主機廠都在力推新能源車型，在購買數量上能夠得到一定話語權，而從長城、比亞迪等廠家的例子來看，前向一體化的難度不大。
總的來說，主機廠擁有著比較強的議價能力，這也是很多電池企業選擇和主機廠深度綁定，或者合作開發的原因。
供應商議價能力
電池企業的供應商包括礦產企業、正負極材料、前驅體、隔膜、電解液等零部件生產商。根據 CB Insights 中國統計，目前國內成規模的動力電池供應商企業超過 100 家，相比電池廠商更加分散。
不同的零部件廠商的議價能力不盡一樣。比較關鍵的正負極材料，或是更上游的鎳、鋰、鈷等金屬礦材，由于稀缺性的原因，議價能力非常高。特斯拉、長城等主機廠開始研發無鈷電池，也是由于鈷礦價格一直高企不下。
此外，供應商后向一體化的意愿并不大，原料存在可替代性等原因，可以看出賣方的議價能力有限，并且電池企業也正在努力擺脫原料對產品技術路線的桎梏。
潛在進入者威脅 & 替代品威脅
將這兩者合在一起討論，是因為目前國內的鋰電池行業分布基本穩定，以寧德時代為首的一超多強格局基本形成，新進入鋰電池廠家的可能性不大。
然而，氫燃料、固態電池等技術路線，既是液態鋰電池的替代品，同樣也可算作潛在的進入者，長期來看威脅不可小視。
首先，中國政府從 2019 年開始就積極推出各項國家和地方氫能產業政策和規劃，佛山、張家口等地區已經初具規模。其次，擁有資金實力的傳統行業巨頭，如濰柴動力、美錦能源等企業花重金布局這一領域，具有規模效應。另外，以億華通為首的國內氫能源企業聯合學校、機構在技術上尋求突破，發展勢能很大。
除此以外，一旦加氫站大規模鋪開，車主對于這種燃料加注方式會天生友好。畢竟單位時間的充電量和加氫量目前沒有可比性。
由此可見，宏觀和微觀的因素都利好氫能產業發展，對于鋰電池參與者的威脅還是很大的。
現有競爭者威脅
根據中國化學與物理電源行業協會數據和 CB Insights 中國整理，2019 年國內鋰電池企業共 79 家，具有一定規模的企業不超過 30 家，格局相對穩定。從裝機量來看，寧德時代一家占據了一半以上的份額，2019 年裝機占比達到 51.2%，比亞迪占 17%，其余廠家均為 5% 或以下。
圖 | 2019 年中國動力鋰離子電池企業裝機量排名前20強。（來源：中國化學與物理電源行業協會）
今年之前，磷酸鐵鋰與三元鋰電池基本各自有固定應用場景，競爭關系不大。但由于主機廠的需求發生變化，不同技術路線之間的分隔變得模糊起來，這就加劇了互相之間的競爭。
從成長率、品牌權益、競爭者多樣性、產能規劃等幾個維度來看，同業間競爭的威脅并不大，因為行業具有很高的增量需求。
不過，需要從業者和投資人十分注意的是，行業對于電池的需求是在能量密度高、性能優越的高端產品上，而動力電池行業會出現低端產能過剩，高端產能供不應求的局面。因此，企業提升自身產品核心競爭力，投資者分辨優質產品變得十分重要。
波特五力小結
通過分析動力電池行業的波特五力模型可以看出，議價能力方面買方較強、供應商偏弱，潛在進入者、替代品和現有競爭者的威脅都在隨著時間推移逐漸變大。
總的來看，電池企業未來需要真正面對的問題，是新技術路線侵占市場份額、主機廠話語權變強影響定價、以及自身產品競爭力與差異化不足。
結語
通過本文的分析，CB Insights 中國團隊總結認為，中國動力電池行業的技術發展、市場進程都處在初級階段的尾聲和第二階段的開始。
從技術上看，傳統鋰電池經過十年高速發展，目前迎來了新技術路線的強勢入局；從市場上看，低端產能逐漸淘汰，主機廠前向一體化意愿變強，消費者仍然沒有打消里程和安全焦慮，都成為了從業者不小的挑戰。
誠然，由于全球范圍的統一認知，去燃油化必然成為現實，整個動力電池（包括氫能、固態電池以及一切有可能的清潔能源補充方案）的萬億級市場規模也必然是板上釘釘。但是，想要夠到天花板也全然要靠企業自身硬實力，包括技術路線的合理選擇和布局，優質的生產工藝，正確處理與產業鏈上其他各方的關系等。
以上是本系列第一篇文章，主要對動力電池行業的發展前景進行了探討。下一篇的內容為分析特斯拉的股價走勢和半年報解讀，敬請關注。
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