以万物互联、大数据、云计算、增材制造和人工智能等为代表的新一轮变革，正在引领全球制造业的全面转型升级。面对这一变革，各国都制定了相应的应对策略，其中，最具代表性的包括德国的“工业4.0”、美国的“工业互联网”、日本的“机器人革命”，以及中国的“中国制造2025”等。

 

       在这些战略中，汽车产业和技术都占据了至关重要位置，各国纷纷以此为切入后，加快推动了制造业转型，并呈现出低碳化、信息化、智能化三大发展趋势，业界认为，这背后的最好载体或为新能源车。而作为电动车的“心脏”，动力电池的发展好否直接关系到行业的未来。

 

      主流企业产能基本达8GWh，但利用率不高

 

       随着新能源汽车的持续放量，产销量大增，市场需求持续扩张，动力电池产量同比大幅增长，动力电池逐步成为锂电池产业增长的主导力量，2017年增速达到45%。

2010-2018年10月中国动力电池产量（GWh）

 

       根据百人会《锂电池产业发展报告》显示，2018年动力电池累计产量达53.1GWh，其中三元电池累计生产29.2GWh，占总产量比55.0%；磷酸铁锂电池累计生产23.1GWh，占总产量比43.5%。从不同电池材料类型来看，2018年1-10月三元电池装机量为21.8GWh，占比为61%；磷酸铁锂电池装机量为13GWh，占比为37%，其他材料占比2%左右。

 

       由于新能源汽车的带动作用，中国锂电池产能扩张很快。据不完全统计，2017年底，主要企业锂电池产能合计已经超过120GWh。根据规划，到2018年底产能预计达到180GWh，虽然产能较高，但各企业实际利用率普遍不高，一般低于40%。

 

       也因为此，可以很明显的看到，市场向优势企业集中，低端企业将被淘汰。此前遍地开花的“小、散、乱”动力电池企业，将在市场竞争中被淘汰。据统计，2015-2018年上半年，中国动力电池配套企业已从150家降至不到80家，近半数企业已经出局。

 

      投资总额达到3346亿元，多数集中在制造端

 

       不过，这并不能阻挡动力电池产业投资热度。报告通过梳理2018年1-11月国内动力电池产业的101个投资项目进行分析，项目包括发布公告33个、签约39个和今年开工29个的项目，但不包括2018年之前投资今年投产的项目，投资总额达到3346亿元。

 

       从投资领域来看，电池材料和电池制造投资项目个数和额度较多，占比分别达到29%和56%。说明材料、电池制造在动力电池和新能源汽车产业中的核心位置，其中三元电池和三元正极材料领域投资热度较高。由于我国钴、镍的禀赋较差，在8个上游资源投资项目中，只有1个是钴项目，其他7个全部为锂资源相关投资。

2018年1-11月动力电池分领域投资金额（亿元）及占比

 

       与此同时，并购重组加快延伸产业链布局，上游资源领域受重视。报告整理了2018年1-11动力电池产业链上的36起并购事件，并将其分为上游资源、材料、电池制造、生产设备和回收利用5个细分领域进行了分析。

 

       从交易金额看，5个细分领域共涉及交易金额约575亿元，上游资源交易金额最高为374亿元，占总交易金额的65%。这说明电池领域的竞争已经开始向上游蔓延，并成为竞争的重点。这与我国上游资源的禀赋差有很大的关系。导致了资本之间的活动频繁发生。

 

       从交易事件数量看，上游资源、材料、电池制造领域的交易事件较多，分别为9件、12件、9件。深入到交易后达成的控制程度看，获得51%以上控制权比例较高的领域主要是上游资源、材料、生产设备3个领域，并购在交易后均超过50%。

 

      动力电池回收被重视，2022年规模或达1370亿元

 

       我国自2014年开始大力向私人领域推广新能源汽车，最早投入市场的新能源汽车动力电池已经开始进入退役期，第一轮大规模的动力电池报废期即将到来。随着推广时间及推广量的增长，动力电池衰减问题也正在逐渐显现。根据EVTank研究数据显示，预计中国动力电池回收量在2022年将达到42.2万吨，梯次利用和回收拆解市场规模将达到131亿元。

2018-2020年中国汽车动力电池回收量

 

       众所周知的是，回收利用对于环境保护、电池全生命周期经济效益、资源再利用具有重要意义。目前，越来越多企业已经开始研究和布局动力电池回收和梯次利用。但由于回收利用产业化技术不成熟、回收网络不完善、管理措施不健全、支持政策不到位、商业模式创新匮乏等原因，我国动力电池回收利用效率低、不经济，安全隐患和环境风险尚存，动力电池回收和梯次利用还不能产业化。

 

       报告认为，未来电动车将与可再生能源紧密结合。一是可再生能源为电动车提供清洁电力，温室气体减排方面，电动车与可再生能源的结合将使其全生命周期排放趋近于零，且如果2017年的弃风、弃光全部得到合理应用，能够保障2187万乘用车1年用电需求；二是电动车及退役电池可减少调控储能设施投资，减少额外投资而获得的巨大调控容量；三是动力电池将参与电网调峰调频及辅助服务；四是电动车调节电力系统调节将带来额外收益，电动车与电力系统的结合，将会给用户创造更多的价值。

电动车及退役电池调节可再生能源间歇性

 

       根据宁德时代招股说明书（申报稿）披露的数据，目前国内电池厂商平均1GWh产能对应设备投资约2.3亿元。按照IEA锂电池产能数据，粗略计算，2022年动力和储能锂电池生产设备市场总规模将达到1370亿元。

 

      电池组价格下降，全固态锂电池或有更多可能性

 

       目前，阻碍电动车发展的除了续航和充电时长以外，价格也是很重要的原因。由于动力电池成本较高，且在整车成本中占比较大，使得同一车型的纯电动版本要比燃油车贵。好消息是，得益于政策推动及规模效应，磷酸铁锂和三元锂电池的技术水平得到明显提升。在成本方面，电池组价格从2018年年初的1.4-1.55元/Wh下降到年底的1.2-1.35元/Wh，且还有很大的下降空间。

动力锂电池电芯成本（元/Wh）

 

       在能量密度方面，2018年基于NCM523材料电池单体能量密度超过215Wh/kg，系统能量密度超过170Wh/kg，2019年基于811材料的电池单体能量密度预计可达到280Wh/kg。这两种电池还有一定的提升空间，尤其是新一代材料对电池性能的提升作用，比如正极材料811、硅碳负极的研发，将会进一步提升锂动力电池的能量密度，单体能量密度有望达到300Wh/kg，加上这两种电池产业基础强大，在产业中的竞争还将存在一定时期。

 

       从技术潜力角度来看，磷酸铁锂体系理论能量密度约为170Wh/kg，三元锂电池理论能量密度是300-350Wh/kg，同时存在热分解温度低、易燃烧爆炸等安全性问题，二者能量密度提升空间相对较小。然而全固态锂电池的能量密度提升潜力大，从理论上讲更具可行性。

国内外固态电池布局典型案例

 

       由于当前磷酸铁锂和三元锂电池自身的瓶颈，以及固态电池的潜在优势，欧美、日韩、中国等涉及动力电池、汽车及能源方面的产业链上众多企业正在积极布局和研发固态电池。从产业化进展来看，固态电池在汽车领域产业化集中在2025年左右。除固态电池技术领先的丰田外，老牌车企量产固态电池的时间均在2025年以后（丰田预计2022年），而新造车势力则相对激进，菲斯克、戴森更是将固态电池量产时间定在了即将到来的2020年。

 

      着火事故再次凸显，保障安全是首要目标

 

       2018年，最让行业揪心的莫过于电动车起火事件。据统计，自2011年至2018年10月新能源汽车着火事件共108例，其中与动力电池相关的92例，占比86%，从内部因素看，电池热失控导致的自燃是主要原因，电池的热失控是机理复杂、危害严重的电动车安全问题。

 

       新能源汽车安全问题覆盖全生命周期，包括设计研发阶段、制造和使用过程、监控环节、报废环节，比如设计缺陷、生产过程控制不严、部件老化失效、碰撞、充电管理不到位、报废动力电池拆解不规范等，某一个环节如果把控不好，最后都有可能导致着火事故。

事故反映的新能源汽车产品质量问题

 

       产品的设计和生产是后期使用阶段安全性的基础。报告指出，核心零部件及整车企业在产品设计、研发和生产过程中，应该牢固树立安全第一的观念，在技术和产品创新时以安全为前提，保障产品能够按照应有的研发、生产、试验周期完成验证，并对产品进行创新性安全防护，比如系统安全、防火等设计。

 

      全文总结：从早期的寥寥无几，到如今的处处开花，汽车电动化势头已起，未来5年或迎来爆发式增长，并与智能化、网联化、共享化深入融合，不过它的基础就是电动车性价比要达到，甚至超过燃油车，而车企更需要做到的是安全性保证，共同助力行业进步。