動力電池

別高興太早，動力電池誰是老大還說不定呢

第一電動大牛作者徐云飛2017 2017-08-07 08:00

鋰電行業(yè)上游供應鏈發(fā)展日趨完善。隨著鋰電行業(yè)技術日益成熟，2014年開始鋰電相關專利申請量開始下滑。動力鋰電的競爭拉動上游產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，每種原料和設備都具有多家實力較強的供應商。

鋰電能量密度存在天花板，技術優(yōu)勢逐漸消失，必將走向標準化。鋰電屬于化學能，與IC產(chǎn)品不同。IC制程技術是以直線的方式向前推進，使得IC產(chǎn)品能持續(xù)降低成本，從而IC企業(yè)可保持技術優(yōu)勢。而鋰電與光伏組件類似，技術發(fā)展受限于材料的能量密度，最終產(chǎn)品必將趨于同質化標準化。

標準化行業(yè)中產(chǎn)品同質化，成本才是企業(yè)核心競爭力。企業(yè)的體制、規(guī)模、技術路線、供應鏈管理等等都會在一定程度上影響著產(chǎn)品的成本，從而決定著企業(yè)的競爭力。

體制、規(guī)模、技術路線、供應鏈管理和后發(fā)優(yōu)勢決定了成本優(yōu)勢。市場化的體制、規(guī)模領先、技術路線正確、供應鏈管理科學、以及充分發(fā)揮鋰電設備的后發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)有更低的成本。我們認為部分動力鋰電后起之秀在成本上更有優(yōu)勢。動力電池產(chǎn)線更新迭代速度快，新建產(chǎn)線產(chǎn)能高，便于維護，有助于企業(yè)降低平均固定成本。

1.鋰電行業(yè)發(fā)展日趨完善，配套逐漸成熟

鋰離子電池行業(yè)發(fā)展逐漸成熟，相關專利申請增速出現(xiàn)下滑。自1992年索尼將鋰離子電池商業(yè)化后，鋰離子電池已經(jīng)發(fā)展了近三十年。2008年之前，我國在鋰離子電池領域的專利申請量很少，從2008年開始，申請量飛速上升進入快速發(fā)展階段。隨著鋰電池行業(yè)發(fā)展的完善，2014年專利申請增速出現(xiàn)下滑。

鋰離子電池行業(yè)上游供應鏈發(fā)展快速，日益完善。在供應鏈上游，需要完成初始礦石原料的采礦、冶煉、化工制作等流程，將原始礦產(chǎn)轉變?yōu)檫m合制作動力電池的二級電池材料，包括正極材料、負極材料、電解液、電池隔膜和鋁箔、銅箔等配件。鋰電生產(chǎn)過程包括混漿、涂布、卷繞、封裝等近二十步，其中所涉及的對應設備多種多樣。在鋰離子電池發(fā)展的同時，上游產(chǎn)業(yè)鏈也迅速發(fā)展，每種原料和設備都具有多家實力較強的供應商。

2.技術優(yōu)勢逐漸消失，必將走向標準化

鋰離子電池屬于化學能，能量密度存在天花板。電池的質量比能量和活性材料的摩爾質量成反比，和每單位質量活性物質參與反應的電子數(shù)以及電池的電壓成正比。目前制約鋰離子電池發(fā)展的主要因素是正極材料的能量密度，然而大多數(shù)正極材料都含有過渡金屬元素，使其摩爾質量較大，使其能量密度提高受限。再者，提高電池電壓也可提高能量密度，但目前所使用的電解液若在高電壓下使用將面臨分解。加之，能夠滿足鋰離子電池諸多要求的材料極其有限，若不改變電池體系的情況下，鋰離子電池能量密度很難繼續(xù)提高。

提高鋰電能量密度依賴正極材料，鋰電制造環(huán)節(jié)技術優(yōu)勢在消失。鋰離子電池負極以石墨為主，未來的趨勢是硅碳材料。負極材料的能量密度遠高于正極材料，提高鋰電能量密度必須提高正極材料的能量密度。除了正負極的活性物質之外，電解液、隔離膜、粘結劑、導電劑、集流體、殼體材料等，占整個電池重量的比例在40%左右。如果能夠減輕這些材料的重量，同時不影響電池的性能，同樣也可以提升鋰離子電池的能量密度。而上述這些的影響需要依靠上游供應商的技術，對于鋰電制造企業(yè)并沒有太多技術改進的空間，技術優(yōu)勢在逐漸消失。

鋰電行業(yè)技術發(fā)展速度趨緩，為標準化提供沃土。鋰離子電池相關技術難以再有重大突破，行業(yè)發(fā)展處于穩(wěn)定期。鋰離子電池核心技術專利陸續(xù)到期，市場進一步向更多企業(yè)開放。2008年中國山寨機流行的時候，手機設計的尺寸五花八門，方形鋰電池的尺寸幾乎達到數(shù)十萬種，造成了極大的資源浪費。據(jù)高工鋰電統(tǒng)計，2016年底，國內(nèi)消費鋰電企業(yè)已逾500家，動力鋰電企業(yè)近150家。目前鋰電已基本形成三種陣營：圓柱、方形和軟包。陣營內(nèi)基本同質化，如18650陣營本質上沒有明顯區(qū)別，能量密度區(qū)別在于材料體系；各家方形鋁殼也都遵循VDA德國汽車工業(yè)聯(lián)合會標準，尺寸完全一致。

鋰電技術與IC產(chǎn)品不同，摩爾定律并不明顯。IC制程技術是以直線的方式向前推展，使得IC產(chǎn)品能持續(xù)降低成本，提升性能，增加功能，故而每隔一年半，IC產(chǎn)出量就可增加一倍，即為摩爾定律。究其背后的原因是在于半導體是基于量子力學派生的能帶理論，其物理基礎更為深刻；而鋰電，材料的發(fā)展受化學能極限的限制，不能持續(xù)為鋰電的技術發(fā)展提供動力。所以半導體可以產(chǎn)生持續(xù)的競爭優(yōu)勢，產(chǎn)生像英特爾、臺積電這樣的近乎壟斷的企業(yè)，原因就在于其物理基礎更為深刻，摩爾定律的存在能夠持續(xù)鞏固技術壁壘帶來的護城河。

鋰電與光伏組件發(fā)展更為相似。光伏組件與鋰電相似，技術發(fā)展受到硅片載流子遷移率的制約，對于目前光伏組件行業(yè)，各家產(chǎn)品基本實現(xiàn)同質化，同樣的，我們可以認為鋰電行業(yè)的未來與光伏組件的現(xiàn)狀類似，即各家生產(chǎn)近似標準化的產(chǎn)品。

3.成本才是鋰電企業(yè)核心競爭力

標準化行業(yè)中，產(chǎn)品同質化是必然趨勢，最終還是要以成本來取勝。企業(yè)的體制、規(guī)模、技術路線、供應鏈管理等等都會在一定程度上影響著產(chǎn)品的成本，從而決定著企業(yè)的競爭力。

3.1體制很重要，市場化民企競爭力強

一個高效的體制對于企業(yè)的成本控制是至關重要的。國企的種種弊端導致資源浪費成本高居不下在這里就不再贅述。上市公司則因披露要求較為嚴格，使公司的效率得以提高，借以改善公司的治理、管理及營運系統(tǒng)，公司運作更加規(guī)范。上市公司二級市場的股票價格引導一級市場的資源配置，使資源得以更加高效的利用。

以沃特瑪和力神為對比，上市公司在制度上更為有利。力神目前五家股東中除去兩家公司，剩余三家股東均為國有企業(yè)，力神成立至今已有20年歷史，發(fā)展過程中得到政府的大力扶持。力神2016年動力鋰電出貨量為1.7GWh，進入工信部2017年前六批推薦目錄配套車型54款。沃特瑪2016年7月在創(chuàng)業(yè)板重組上市（堅瑞沃能），2002年以公司制設立企業(yè)，在歷史沿革中保持了民營企業(yè)性質。沃特瑪2016年動力電池出貨量為2.5GWh，進入工信部2017年前六批推薦目錄配套車型117款。

3.2制造業(yè)離不開規(guī)模，規(guī)模優(yōu)勢帶來成本優(yōu)勢

提高規(guī)模降低平均固定成本。固定成本例如廠房的租金、設備的折舊，企業(yè)即使不生產(chǎn)也要發(fā)生。只有當產(chǎn)能利用率提高時均攤在每Wh上平均固定成本才能降低，從而獲得規(guī)模經(jīng)濟的成本優(yōu)勢。2016年龍頭動力鋰電企業(yè)產(chǎn)能利用率達80%，而中小電池廠的產(chǎn)能利用率僅為15%。毫無疑問，龍頭動力鋰電企業(yè)的平均成本低于中小電池廠。此外，不具備8GWh產(chǎn)能準入門檻的中小企業(yè)所配套的電動汽車無法進入工信部推薦目錄從而拿到相應的補貼，進一步提高了自身的成本。

提高規(guī)模增強企業(yè)議價能力。除了波特五力模型中與供應商的議價能力、與購買者的議價能力，由于金融行業(yè)的日益繁榮，與銀行等機構關于資金使用利率的議價能力也都直接影響著企業(yè)成本。企業(yè)規(guī)模的提高會提高企業(yè)的話語權和議價能力，比如像中石油中石化這類寡頭壟斷行業(yè)，無論是對上游供應商還是下游客戶只有被動接受價格。一旦企業(yè)達到一定規(guī)模，現(xiàn)金流和盈利水平穩(wěn)定，信用評級提高，在和銀行等機構議價時可以壓低資金使用成本。

3.3選擇低成本技術路線能夠顯著降低成本

磷酸鐵鋰和三元材料成本相當，三元材料成為動力鋰電首選。根據(jù)我們之前報告的計算結果，磷酸鐵鋰電池和NCM523電池每kWh成本都約為900元。磷酸鐵鋰相較于三元材料發(fā)展歷史更長，更為成熟，其成本已較為穩(wěn)定，三元材料起步較晚，隨著技術的進步，成本仍有進一步下降的空間。2017年一系列新政策的調(diào)整，其內(nèi)容核心無一不指向動力電池高能量密度的發(fā)展方向，三元電池成為動力鋰電主流選擇的趨勢已經(jīng)很明確。

目前圓柱電池成本最低，但方形電池有較大潛力。圓柱形電池作為最早最成熟最穩(wěn)定的鋰離子電池，尺寸單一，可批量性自動化生產(chǎn)，從而降低成本。然而基于美國阿貢實驗室開發(fā)的BatPaC成本模型，在目前的技術水平下，圓柱形進一步降低成本的空間很小，而方形電池則有很大的潛力去降低鋰離子電池的成本。軟包電池則是成本最高的電池，但設計靈活，散熱性能好，脹氣后會鼓開，安全性能也較好，無圓柱形電池和方形電池的厚殼，理論上能量密度也更高。

3.4健康科學的供應鏈能夠降低成本

專業(yè)化有利于降低成本。經(jīng)濟學十大原理之一，貿(mào)易可以使每個人變得更好，因為貿(mào)易使每個人都可以從事自己有比較優(yōu)勢的活動。這一原理不僅僅適用于個人，還適用于企業(yè)、國家。假設一個電池企業(yè)自己生產(chǎn)正極材料、負極材料、隔膜等等一切所需要的上游材料，那么這個企業(yè)將無法專注于自己最為擅長領域，且上游材料的生產(chǎn)將很難達到規(guī)模經(jīng)濟的效益。專業(yè)化則可以充分利用企業(yè)資源稟賦和優(yōu)勢，提高自身效率降低成本。2017年5月，長期以垂直整合為特色的比亞迪宣布公開供應鏈，以適應現(xiàn)代工業(yè)的分工合作。

建立高效的供應鏈可以降低成本。精簡產(chǎn)品種類，并盡可能地使用更多標準化部件，可以大量減少零部件和半成品的庫存數(shù)量。以松下為例，電池型號以18650和21700為主，極大地減少了結構件的種類。再者減少供應商數(shù)量，形成一個以產(chǎn)品生產(chǎn)合作為中心的更緊密的價值鏈條，可以降低公司在材料研發(fā)與供應方面的成本。以沃特瑪為例，每種材料的供應商盡可能維持在五家左右，減少了供應成本之外，還可以保證電池批次之間的一致性。

3.5后起之秀在成本方面更具優(yōu)勢

新建生產(chǎn)線產(chǎn)能更高，新型電池成本更低。動力鋰電產(chǎn)線迭代速度快，現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)可以做到整線模式，顛覆了此前客戶需要采購七八家甚至更多企業(yè)設備的傳統(tǒng)交付模式，大大縮短了產(chǎn)能建設周期，提升了設備的生產(chǎn)效率，同時也有利于后續(xù)的設備升級，對于動力鋰電企業(yè)降低成本起到了明顯作用。據(jù)中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會報道，新型21700電池與行業(yè)傳統(tǒng)的“18650電池”相比，成組后單位瓦時制造成本可降低20%以上。

設備ROE躍升一個臺階，后發(fā)優(yōu)勢明顯。2016-2017年鋰電設備行業(yè)發(fā)生技術大演進，此前各家技術水平較為落后，隨著2015年以來動力鋰電興起，各家企業(yè)偷師日韓設備技術，目前中國鋰電設備在速度上已經(jīng)能夠媲美韓國設備，價格還有顯著優(yōu)勢，因此設備ROE提升，新投放的產(chǎn)線成本較老產(chǎn)線更低，因此后發(fā)優(yōu)勢明顯。

4.尋找動力電池的后起之秀

我們從上述四個決定成本的四個因素出發(fā)考察近年來初涉動力鋰電領域的企業(yè)，尋找動力鋰電的后起之秀。

4.1鵬輝能源：年中業(yè)績翻番，動力鋰電產(chǎn)能將到達6.8GWh

鵬輝能源2017年半年度業(yè)績預告歸屬于上市公司股東的凈利潤8735.04萬元~10045.3萬元，比上年同期增長100%~130%。自2017年以來，公司已有10余量車型進入推廣目錄，隨著乘用車眾泰云100S量放，動力鋰電業(yè)績高漲，預計今年年底動力鋰電產(chǎn)能將達到6.8GWh。鵬輝能源2015年進軍動力電池領域，產(chǎn)品涵蓋圓柱、軟包、方形，覆蓋范圍最全，具備核心競爭力。

4.2億緯鋰能：受益共享單車，國內(nèi)首條21700產(chǎn)線建成投產(chǎn)

億緯鋰能2016年為共享單車智能車鎖提供電源系統(tǒng)解決方案，為迅速擴產(chǎn)的動力電池搶占市場份額打下堅實基礎。2017年6月28日，公司開始制造21700規(guī)格電池，相較于18650電池，21700電池能量密度更高、整車電池包質量更輕、電池系統(tǒng)成本更低、更易于自動化生產(chǎn)。

4.3珠海銀?。阂遭佀徜嚍楹诵模岸〗恪奔映挚焖訇J關

珠海銀隆2009年創(chuàng)立之初，就已重點定位于新能源電池，2010年通過收購美國奧鈦，才得以真正敲開鈦酸鋰電池的技術之門。盡管起步晚，但珠海銀隆的發(fā)展速度卻極為迅猛。2015年底，珠海銀隆就躋身純電動客車銷量前十強榜單。2016年，銀隆純電動客車銷售訂單超過6200輛。2016年底董明珠聯(lián)手多家，共同為珠海銀隆增資30億元。2017年5月17日，珠海銀隆在廣東證監(jiān)局辦理了輔導備案登記，并進行受理公示，珠海銀隆正式開啟A股的IPO之旅。

4.4力信能源：資金雄厚團隊經(jīng)驗豐富，高起點高目標

力信能源成立于2016年6月，計劃總投資30億元，原天津力神副總裁侯小賀出任力信能源總經(jīng)理，預計1期和2期項目建成后將達到年產(chǎn) 40 億瓦時的車用鋰離子動力電池及新能源儲能電池系統(tǒng)。目前產(chǎn)品覆蓋硫酸鐵鋰電池和三元NCM電池體系，產(chǎn)品類型包括軟包電池、方形鋁殼電池。