作為新能源汽車心臟的動力電池，已成為各國博弈的焦點。享受市場紅利和補貼等政策支持的中國企業在2010年後迎來飛速發展期，並在2017年銷量趕超日韓。然而技術實力強勁的日韓美群雄環伺，中國動力電池發展仍如履薄冰。
（2018年至2020年對於中國動力電池行業來說是轉折關頭。圖/視覺中國）
沒有硝煙的戰場戰意最濃。
中國一直是世界汽車工業中的追趕者，而新能源汽車革命席捲全球給了後來者彎道超車的機會。誰能掌握動力電池的技術和產業化，誰就可能執新能源汽車上下游萬億市場之牛耳。
大量補貼的注入不僅帶動了中國鋰電上下游發展，更扶植一批全球銷量巨頭。
高工產研鋰電研究所(GGII)調研數據顯示，2017年全球動力電池銷量排名前十中，中國企業佔得七席，分別是寧德時代、比亞迪、沃特瑪、國軒高科、北京國能、比克和孚能科技。其中寧德時代新能源科技有限公司（300750.SZ，下稱“寧德時代”）超越了2016年的霸主松下（NYSE:PC），拿下2017年全球動力電池銷量狀元。這家估值上千億元的動力電池也在6月11日成功上市。
失意者亦有之。2017年全球動力電池銷量第五、中國動力電池銷量第三的深圳市沃特瑪電池有限公司（下稱“沃特瑪”）其母公司堅瑞沃能（300116.SZ）的一季報顯示，公司報告期淨利潤為-3.19億元，同比下滑225.86%。除此之外，眾多中小動力電池企業在成本壓力下紛紛倒閉。
中國動力電池一直面臨低端產能過剩、高端產能不足的局面，因此，行業洗牌和技術標準提高不斷倒逼動力電池產業。眾多做磷酸鐵鋰的企業，如比亞迪股份有限公司（002594.SZ/01211.HK，下稱“比亞迪”）、沃特瑪、合肥國軒高科動力能源有限公司(002074.SZ，下稱“國軒高科”)等，都開始佈局能量密度更高、技術更復雜的三元動力電池生產。
新能源汽車是中國戰略性新興產業，提升產業競爭力主要依靠市場上最活躍的細胞——企業。雖然中國動力電池企業目前在全球銷量上處於領先地位，然而從平均技術水平來看仍算不上頂尖。
當下，利用好國家政策槓桿，倒逼企業提高技術水平尤為關鍵。
《財經》認為，2018年至2020年對於中國動力電池行業來說是轉折關頭。這不僅是國內行業加速洗牌、走向高質量發展的重要時刻；更是動力電池能否成為中國新的大國重器，新能源汽車能否站立全球市場潮頭的博弈時刻。
國內市場洗牌加劇
中國動力電池生產企業正在發生著新老更替的局面，沒有一傢俱有絕對的優勢
正當外界認為中國動力電池蓬勃發展的同時，國內格局發生著深刻的裂變。
深陷債務危機的堅瑞沃能6月初公告，截止目前，公司累計被凍結銀行賬戶47個，涉及凍結金額共計8,323.82萬元。另外，郴州沃特瑪電池有限公司的生產設備及電芯產品，其中生產設備被查封848臺/套，電芯產品被查封價值340萬元。銅陵市沃特瑪電池有限公司生產的85.5V電池包存貨，被查封價值6000萬元。
2016年，主營消防器材的堅瑞沃能收購了電池企業沃特瑪，並逐漸剝離消防業務，專注於電池開發及應用，沃特瑪也成為堅瑞沃能的現金奶牛。2016年堅瑞沃能營收達38.2億元，同比增長557.03%；淨利潤則為4.25億元，同比增長1102.98%。堅瑞沃能2017年三季報顯示，報告期內公司營收同比增長172.84%，淨利潤增長125.61%。沃特瑪動力電池銷量更是衝進了全球銷量前十。
然而一切的業績奇蹟都在2018年一季度末戛然而止。4月初，堅瑞沃能公告，公司出現債務逾期情況，公司整體債務超200億元。
市場研判不足是一方面，另一方面對這個高度依賴政策的新興行業而言，政策上的調整變化也是重要因素。為了防止騙補，國家出臺客車必須跑滿3萬公里才給予補貼的規定。沃特瑪前副總裁告訴《財經》，由於運營商企業起碼需一年去完成里程規定，加上申報等時間，導致近兩年財政部補貼下發較慢。下游回款困難，沃特瑪也拿不到回款。
李瑤表示，未來沃特瑪肯定會減產來緩解壓力，經營策略將是以銷定產，開發儲能、乘用車等領域。
感受到行業寒冬的不只是沃特瑪，中國鋰電巨頭比亞迪也身在其中。
比亞迪2017年營業收入為1059.15億元，同比增長2.36%；淨利潤40.66億元，同比下降19.51%。比亞迪將業績的下滑歸結於2017年新能源汽車補貼金額的下調，短期內給行業內相關企業帶來了一定的盈利壓力。
除此之外，比亞迪最引以為傲的動力電池銷量也逐漸被競爭對手超越。2016年比亞迪還是全國動力電池銷售榜首，到了2017年，寧德時代以12千兆瓦時的銷量領先於比亞迪的7.2千兆瓦時。
然而自供模式也在外界的壓力下逐步打開。比亞迪董事長王傳福在去年就宣佈將分拆電池業務，並對外供貨。何龍解釋，之所以要分拆電池業務，是因為客戶希望合作伙伴是一個獨立的、財報透明的公司。比亞迪不會為了搶市場而快速擴張，畢竟它是重資產投資，要一直讓產量保持在略微緊缺狀態。
憑藉對電池領域的專注和對新能源車市場的看好，寧德時代儼然成為目前炙手可熱的動力電池生產商。
即使是看起來形勢不錯的寧德時代，曾經受陣痛。2017年寧德時代也進行了一波裁員。上述接近寧德時代的人士表示，創始人曾毓群對行業波動研判後，果斷進行了結構優化，使寧德時代在行業寒冬中依舊業績堅挺。
除了國內電池混戰外，另有一場國際大戰等著中國動力電池企業。
中日韓“三國殺”
韓國以政策和低價擊敗日本，中國靠補貼和市場逆襲。而松下仍能保持技術領先，關鍵在於綜合的工程製造能力
全球動力電池行業的競爭呈現為東亞的三國殺，日、韓都曾執牛耳，如今中國也鏖戰正酣。根據GGII的統計結果，2017年全球動力電池銷量前十的企業中，中國7家，日本1家，韓國2家。
緊綁特斯拉、剛被寧德時代拉下銷量冠軍寶座的松下，欲奪回第一，勢必需要更多的夥伴，韓國企業也在低價策略和政府支持下搶奪全球市場。
日本的鋰電產業是業界標杆，索尼公司是全球首家實現鋰離子電池商業化生產的企業，隨後用於消費電子產品，日本在鋰電池領域長期保持了絕對壟斷地位。
但隨著韓國的三星SDI和LG化學兩家開始崛起，日本人感受到了壓力。尤其是2007年開始，日本鋰電的市場份額迅速下滑，最大的吞噬者就是兩家韓企。2009年11月，信息技術綜合研究所副社長竹下秀夫感慨：“以全球最高品質、最低成本、最快速度供貨的是韓國廠商LG化學,它的單位電池容量的生產線速度是日本AESC（Automotive Energy Supply）的2倍以上。”
同年6月，日本經濟產業省就發佈了“創新型蓄電池先進科學基礎研究計劃”，以京都大學為核心，召集7所大學、3家研究機構以及12家企業等共22個單位參加，到2015年預算為210億日元。日本企業自己也不斷開發新材料，並採取電機材料黑盒子化等措施試圖讓後起廠商難以模仿。這些舉措沒有止住頹勢，日落於2011年。
日本市場調查公司Techno Systems Research數據顯示，2011年日本企業鋰電池市場佔有率被韓系企業超越，屈居全球第二。雖然松下電器整合三洋電機、與特斯拉合作，一度風光無限，但更多的日系電池製造商錯過了車用鋰電池的轉型，如索尼一樣選擇剝離出售。
雖然目前中國動力電池出貨量領跑全球，王勇認為，松下還能保持技術領先關鍵在於綜合的工程製造能力。松下的設備比中國的好，製造能力的差距就是智能製造的差距，而在電池材料的核心技術指標方面，各方差別不大。
這一點也得到國外原材料供應商的認同。全球第二大超高分子聚乙烯生產商Braskem的全球超高分子聚乙烯營業副總裁Richard Miller告訴《財經》，中國鋰電材料技術進步迅速，很多電池材料生產已經從日韓向中國轉移。以電池隔膜生產為例，中國隔膜生產商技術標準已達世界領先水平，自動化程度高。
以中國的寧德時代、比亞迪，日本的松下、韓國的三星SDI來比較。中國企業和韓國企業走的是鎳鈷錳三元路線，日本企業走的是鎳鈷鋁三元路線。
以三元路線能量密度來看，目前松下生產的21700電池300瓦時/公斤，寧德時代生產的動力電池能量密度則為240瓦時/公斤，三星SDI生產的動力電池能量密度在210瓦時－230瓦時/公斤。
從循環次數上來看，松下此前生產的18650電池循環次數在2000次以上，21700電池由於能量密度的提高，循環次數應該略有減少。寧德時代動力電池循環次數也在2000次以上。韓國企業循環次數在2000次左右。
不過，在何龍看來，單一指標比較意義不大，要看客戶需要什麼樣的車。例如松下動力電池實質就是3C電池路線，即通過加大電池包來滿足公里數要求。中國未來的鎳鈷錳811路線比松下的鎳鈷鋁更有前途。
每個戰略性產業都在呼籲國家扶持。上述院士說，韓國的鋰電池能上來，離不開該國政府的支持，“韓國政府出錢，連續出臺了三個計劃，加起來有3億美元，支持三星和LG研發鋰電池”。 中國對電動車的補貼政策也推動中國成為全球最大的電動汽車消費國，帶動了鋰離子電池技術的進步。
但何龍不這麼看。例如曾經在消費級鋰電爭奪中，韓國企業就採用過低價策略，低價戰略不會持久，中國企業只要扛過去就能生存發展。他認為低價戰略最多持續兩年。
乘用車三元路線已起
在主流路線之下，誰先研發出可商品化的811型號動力電池，誰將成為主導者
當特斯拉（NASDAQ:TSLA）Model S駛上美國街頭時，一場新的電動車革命開始了。這款486公里的超長續航里程的電動車，揭開了三元鋰電池神秘面紗，更讓各大車企和鋰電生產商看到了產業化的希望。
所謂三元鋰電池，就是使用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰三元材料作為正極的鋰電池，其負極使用的是石墨或硅碳。特斯拉前電池技術總監科特·凱爾迪（Kurt Kelty）在2014年曾表示，公司在試過300多種電池後，選擇了三元鋰電池。其能量密度更大、穩定性和一致性更好，能夠有效降低電池系統成本。
作為世界電動車的先驅，特斯拉的一舉一動受到全世界尤其是中國的關注，後者希望在電動車革命中實現彎道超車。
彼時的中國動力電池技術是以比亞迪等為代表的磷酸鐵鋰技術。顧名思義，磷酸鐵鋰電池就是以磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其優勢在於安全性更高，使用壽命長，成本低廉。
在2014年，磷酸鐵鋰電池仍是市場主流。但是Model S的亮相形成了示範效應，加速了中國三元鋰電池發展。
中國早在2005年就開始三元材料研究，然而受制於技術與設備，中國生產的三元材料難以與日韓企業正面抗衡。關鍵的是，三元動力電池在中國沒有成熟的應用市場，沒有成規模的三元動力電池生產企業出現。
2015年12月，香港發生一起電動大巴發生著火爆炸事件，該大巴使用的正是三元動力電池。一時之間風聲鶴唳，工信部暫停將三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。
消息一出，三元動力電池產量和裝機量都受到很大影響，有主機廠延期或直接取消了三元動力電池的訂單。可見到2015年末，三元路線在中國也並不討巧。
隨著新能源車的推廣，國家補貼政策不斷趨嚴，從推廣初期是新能源車就給補貼，到後來對於續航里程給予硬性規定。
如2013年規定純電動乘用車續航里程要大於等於80公里，增程式和插電式混合動力乘用車續航里程要大於等於50公里才有補貼。今年，純電動乘用車補貼的最低續航里程已提高至150公里，此外對電池系統能量密度也做了要求，小於105瓦時/公斤的電池將拿不到補貼。
2017年的補貼政策對於高比能量的要求，讓三元動力電池迎來了發展曙光。早期投入大成本做技術研發的企業也嚐到了甜頭。
高工產研鋰電研究所(GGII)調研數據顯示，2017年中國新能源汽車動力電池裝機總電量約36.4吉瓦時，同比增長29%。其中，寧德時代以29%的市場份額躍居行業第一，比亞迪、沃特瑪、國軒高科、比克電池分列前二到五名。這五家佔據了2017年總裝機量50%的份額。
根據鎳鈷錳三種原材料的不同配比，三元動力電池分為111型（鎳∶鈷∶錳=1∶1∶1）、523型、622型和811型。
各家都在轉向三元動力電池生產，留給後入者的市場空間已經不大。主營三元動力電池的寧德時代目前獲得寶馬、戴姆勒、大眾、吉利、上汽等眾多國內外知名車企的訂單，比克電池也獲得了奇瑞、華晨寶馬、吉利、眾泰、雲度、小鵬汽車等多家車企的配套業務。其餘握有較大市場份額的三家也開始轉向三元動力電池生產，依託原有客戶資源拓展三元動力電池業務發展。
後入者最大的機會在於誰能夠先生產出811型。在重視產業化實操層面的何龍看來，811型是三元路線的關鍵點，“做不出811，三元就不用搞了”。
因為原材料成本高企促使電池生產商必須把鈷的用量降到最低。三元電池中的鈷是最為致命的成本，鈷價目前已逼近70萬元/噸，而2017年初鈷價也就30萬元/噸（相關報道見《財經》總第518期“鈷價年內翻番，千億汽車電池市場地震”）。李雲峰坦言，鈷的成本佔正極材料成本40%，佔電池成本的25%。
目前，LME鎳價格已突破1.3萬美元/噸，對於電池生產廠來說，成本壓力不大。
此外，由於國內電池企業都是從製作鎳鈷錳111型起步，而鎳鈷錳111型組裝並不需要純氧氛圍，所以國內電池廠幾乎沒有氧燒工藝。為了量產鎳鈷錳811型，必須重新設計廠房和設備，而裝備製造工藝的落後是制約鎳鈷錳811型量產的一大難題。
饒睦敏表示，電池是一個系統工程。正極、負極、隔膜和電解液等材料體系相互之間的匹配及作用影響著電池的各項性能。電池不同正極材料的變化，相應電解液、隔膜等也要做相應調整，並非單純變動鎳鈷錳配比這麼簡單。
雖然技術難度不小，但松下公司已經取得突破，上述不願具名的院士表示，松下公司已經能將鎳的比例提高至8.5，中國811型號電池也有成熟的實驗室產品，有待企業接手實現產業化。
王勇說，國軒高科的811已完成小試階段，下一步將進行中試，到產品出來最快要大半年。預計到2019年下半年，市場上才會有大批量的811產品供應。
上述參與國內新能源汽車發展路線圖制定的資深專家同樣看好811型號電池的產業化。他認為，到2020年，動力電池單體比能量要達到300瓦時/公斤以上，力爭實現350瓦時/公斤，系統比能量力爭達到260瓦時/公斤。如此技術指標，只能依靠811型號+硅碳負極+液態電解液這個組合的動力電池。
投入重金研發的寧德時代高層表示：核心技術是買不來的，還是要靠自主研發。
鋰電未來的勝負手
為提高能量密度，並緩解成本壓力，新一代電池研發也在進行中。目前來看富鋰錳基材料和固態電池最有希望率先破局
三元動力電池雖然逐漸走上舞臺，但是三元動力電池比能量很難突破400瓦時/公斤。此外還面臨著原材料壓力、使用壽命短等問題。
為了克服三元動力電池的侷限性，富鋰猛基電池、固態電池等下一代鋰離子電池開始受到關注，並被認為是下一代最具潛力的動力電池。
（鋰電池並不會被淘汰，依然會有一定市場。圖/視覺中國）
富鋰錳基材料電池最大的優勢就在於其能量密度高，其理論能量密度可以達到900瓦時/公斤，遠高於磷酸鐵鋰電池和三元電池。此外，富鋰錳基材料電池不含貴金屬，原材料取材容易，因此成本也較容易控制。
富鋰錳基材料在2010年逐漸成為幾家科研院所的重要課題。例如北京大學夏定國教授課題組在富鋰錳基材料製備、陰離子氧化還原過程的調製、陰離子電荷補償機理及陰離子氧化還原過程的激發研究中取得了系列進展。中科院寧波材料所也有相應研發能力。
但富鋰錳基材料研發時間短，目前還存在很多問題。例如倍率、循環過程容量/電壓的急劇衰減，尚無圓滿對策方案。饒睦敏表示，電池是一個系統工程，在開發出晶體結構穩定的富鋰錳基材料的同時，也要開發出相匹配的高壓電解液、負極等材料體系才能規模應用。
歐陽明高說，由於富鋰錳基課題還沒結題，目前仍無法得出產業化的準確時間點，爭取在2025年左右產業化。
相較於富鋰錳基只有科研院所進行研究的情況，眾多企業更樂意將資金與人力投放在固態電池的研發上。現有鋰電池是由正極材料+負極材料+電解液組成，而固態電池則將電解液換成了固體的電解質，使得整個電池結構中不含有液體。固態電池具有能量密度高、體積小、安全性及可靠性高的優勢。
陳立泉認為固態電池是下一代電池的主導技術之一。
寧德時代在其招股書中就披露，擬募集資金131.2億元,投資寧德時代湖西鋰離子動力電池生產基地項目、寧德時代動力及儲能電池研發項目，其中就包括固態電池。
從全世界範圍來看，豐田汽車（TYO:7203/NYSE:TM）和松下宣佈合作開發固態電池。英國知名家電企業戴森也投資了一家名為Sakti3美國固態電池創業公司。寶馬也宣佈與加州的固態電池公司Solid Power公司展開合作。
固態電池開發並非一帆風順。加拿大Avestor公司也曾嘗試過研發固態鋰電池，因一直無法產業化，最終2006年正式申請破產。
快速充電問題是影響固態電池產業化的關鍵因素之一。此外，饒睦敏介紹，固態電池界面問題一直無法解決。液態電池中，電解液與電極材料之間的界面會發生複雜的電化學反應。固-液界面的傳質過程相對較為順暢；而固態電池中電極與固體電解質之間的固-固界面接觸相比固-液界面接觸具有更高的界面接觸阻抗，同時，界面相容性和穩定性也顯著影響固態電池的循環性能和倍率性能。
在無法解決上述問題之前，固態電池很難產業化。但陳立泉表示，中國鋰電行業要想真正超越韓國，就要搶先研發出固態電池，可以從現有技術出發，一點點減少電解液，逐步轉為固態電池。從目前進度來看， 五年左右可以做到固態電池產業化。
更遙遠的燃料電池
政策刺激燃料電池的發展，但未來難以取代鋰離子動力電池
在鋰離子動力電池之外，以氫燃料電池為代表的新能源動力路線也進入了商業化的窗口期。燃料電池是將燃料的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發電設備，本質上是一種能量轉化裝置。氫燃料是目前被看好的燃料種類。
早在1992年，豐田汽車就開始了氫燃料電池車的開發工作，2014年上市其首款量產氫燃料電池汽車“MIRAI未來”。近些年，豐田、通用汽車（NYSE:GM）等巨頭在這方面的研發投入都是上億美元。不少國家政府也在為氫能站臺。
德國國家氫能與燃料電池技術組織主席Klaus Bonhoff在2018年的電動汽車百人會上透露，未來十年德國政府願意為氫能項目的研發繼續投入14億歐元。2016年5月，中共中央、國務院印發《國家創新驅動發展戰略綱要》，表示要“開發氫能燃料電池等新一代能源技術”。
同時在2018年新能源汽車補貼加速退坡的情況下，中國保持燃料電池汽車補貼不變。
政策起到了效果，中國的氫燃料電池汽車市場開始逐漸活躍，更多企業以及資本願意進入這一領域。上汽集團（600104.SH）前瞻技術部燃料電池整車項目總工程師程偉透露，以前上汽找國內的合作伙伴，對方要求開發費車企全包，現在國內很多供應商主動找到上汽要求合作，並表示願意自行承擔相關開發費用。
一位參與國內新能源汽車發展路線圖制定的資深專家提醒說，近20年前他剛開始研究時，也是跟現在進來的人一樣充滿熱情，但是時間長了，變得越來越理性，“這水挺深的”。
“氫能燃料電池系統全產業鏈技術門檻高，目前大家都只關注到系統本身，但與氫相關的技術和基礎設施並不理想。” 歐陽明高提醒，現階段，前端的氫能等燃料的製取、儲存、運輸、壓縮、車載等各方面的產業鏈配套都亟待完善。
這些都限制了氫燃料電池汽車的推廣。國際諮詢機構E4tech的調查顯示，截至2017年11月，燃料電池乘用車全球總銷量在6000輛左右，不足中國去年純電動乘用車銷量（46.8萬臺）的零頭。
氫能燃料電池技術需要加快發展，這符合我國能源革命的需要。
但對於“氫是終極能源”和“氫能燃料電池車是終極環保車”的說法歐陽明高並不認同。歐陽明高認為，氫和電都是能源載體，並無“終極”之。小型轎車對能量要求較低，鋰電池可能發揮更大作用。“所以就新能源汽車而言，燃料電池與純電將來會是共生共存。”
即使行業裡的最樂觀者，預計市場爆發還至少需要五年，歐陽明高、上汽和長城汽車相關負責人將這一技術相對成熟和產業規模化的時間設在2025年。從爆發到市場佔有率的提升，還有更長的路要走。
王勇判斷，在2020年之前，當前格局不會有大的變化，依然是磷酸鐵鋰和三元電池維持。2020年至2025年，固態電池會逐漸發展起來，呈現固態鋰電池和傳統鋰電池並行發展的局面。但傳統鋰電池並不會被淘汰，依然會有一定市場。
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