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裝機量上升過百倍后動力鋰電池行業的天花板在哪?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年06月01日  

2018年3月,深陷產能危機的特斯拉被多方看空。彼時,周產不過1500臺、多條產線關閉的特斯拉正經歷著一輪又一輪群嘲。愚人節當天,馬斯克在推特上發文:“我們破產了(Sobankrupt,youcan'tbelieveit.)”


兩年后的今天,特斯拉股價經歷了一輪勢如破竹的瘋漲后,市值達到2700億美金,成為全球市值最高的汽車公司。


豐田和大眾怎么也不會想到,年銷量不足自己二十分之一的特斯拉,市值已經超過兩家之和。華爾街的分析師扔掉了所有估值模型,只發給客戶三個“買”字。


理性的資本最終認可了特斯拉用鋰電池、芯片、車聯網和域控制器造車的邏輯,舊勢力也都紛紛效仿。新世界的大門已經被叩開,如今的偉大航路上擠滿了人。


從接近300倍的PE上來看,特斯拉已經完全區別于傳統汽車制造商,后者的這一數值平均也只有10倍左右。由此可見,市場的共識已經達成,堅定地看好特斯拉未來的業績增長。


特斯拉所變革的,是汽車的能源供給形式、駕駛決策機制、數據流通方式、生產和營銷流程,這背后就涉及到了動力電池、自動駕駛、車聯網等一系列細分領域。本篇專題試圖將這些領域抽絲剝繭,從技術、市場、資本等角度逐一審視其現狀及發展前景。


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。


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JohnGoodenough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CBInsights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,CBInsights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CBInsights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CBInsights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。


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,CBInsights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。


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