序章：馬斯克有一個目標，讓人類走向完全可持續能源的道路。而電池，作為電力儲存的核心，是人類實現完全可持續能源的重中之重；鋰電池，則是電池中的佼佼者。——本文前半段主要介紹鋰電池的行業概況，為新進入者快速了解行業；后半段則是趨勢預測，僅供參考。總的來說，目前鋰電池行業還是屬于拼規模壓成本的大規模擴張的階段。

(資料圖片)

PART01

行業概括

1977年，第一個鋰電池開始了商業化應用，但直到40年后鋰電池才火起來，其中最主要的原因在于新能源汽車。因為有了新能源汽車的終端場景應用，鋰電池才迎來了它的行業春天。

圖：電池約占電動車成本的40%，而電池的成本中正極材料占比約45%

從整體來說，電池有兩大類分類方法，一是以電解質作為劃分依據，二是以正極材料作為劃分依據（正極材料是能量密度的關鍵）。

如果按電解質作為劃分依據，電池可以分為固態電池（固體離子導體作為電解質）和非固態電池（有機溶劑作為電解質），固態電池更小巧也更安全，但固態電池離真正實現大規模商業化還有幾年時間，所以目前基本都是非固態電池。

如果以電池正極材料作為劃分依據，可以分為鋰電池、鉛酸電池、鎘鎳電池、鎳氫電池等（本文只討論二次電池，暫不考慮以氫氣為主要反應物質的燃料電池）

從技術性能上，相比其他電池，鋰電池可快充、能量密度大、使用壽命長，但價格也高，所以更適合高價的消費品，而不適合大規模的電力儲能。

從2020年的應用情況來看，2020年我國電化學儲能裝機的92%是鋰電池，鋰電池是目前絕對的主流。

（另一方面其實這也反映了現在我國大規模儲能的缺位，而這也是風電、水電進一步發展的瓶頸，因為它們發電很不穩定，導致電網供應難調控）

所以如果我們想從事鋰電池相關的業務，暫時不用擔心鋰電池的技術線路被其他電池取代，我們更需要關注的是鋰電池本身的分類情況。

按照正極材料來劃分，鋰電池本身又可以劃分為三大類：三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池。

從2017-2021年的實際數據來看，目前鋰電池的主流是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池裝機量最大，但磷酸鐵鋰電池的裝機量占比正在逐步上升。

另外，值得注意的是，如果來自兩個不同機構統計的數據都誤差不大，目前動力電池的全球產量是遠遠大于需求的。參考2021年數據，全球動力電池裝機量294GWh，而同年全球鋰電池出貨量高達562GWh，甚至接近裝機量的兩倍。也是這年，2021年寧德時代的存貨從期初余額的147億變為了期末余額的430億。（題外話：寧德時代的固定資產數額也有有趣之處）

——背后的原因值得專題研究，現在鋰電池風頭正盛，不會顯現出太多問題，雖然優質產能與低端產能間會有差異，但一旦受經濟周期影響新能源汽車銷量不及預期（近三年手機PC筆記本等各大消費設備的出貨量都是連年下滑的），謹慎起見，建議大家提前排雷……

近年來鋰電池快速增長，2021年迎來爆發性增長

回顧鋰電池的產業鏈，除了磷酸鐵鋰材料（毛利率34.8%）外，隔膜（毛利率48.5%）、負極材料（毛利率29.2%）、電解液（毛利率38.9%）這三者的毛利率是最高的，而且其成本占比均占電池成本的約10%。最吃香的產業鏈環節是隔膜，其凈利率高達37.4%。

不過，鋰電池行業的頭部玩家多同時涉及產業鏈上下游的多個環節。如寧德時代從原材料到電池端均涉及，比亞迪則主要從電池到整車銷售都涉及。

（三元材料的毛利率只有15.5%，而磷酸鐵鋰材料的毛利率可高達34.8%）

PART02

趨勢預測

· 搶市場壓成本是未來中短期的主基調 ·

鋰電池行業目前還是一個靠規模效應壓成本的制造型行業，2021年寧德時代營業成本中84%都是源于“直接材料”，如果不考慮機器的“資產折舊”，甚至可以說誰的原材料能便宜一倍電池就能便宜一倍。贏者通吃的情況正在日漸加劇，未來也將在很長時間里如此。2021年動力電池前三企業市場集中度高達73%，磷酸鐵鋰電池市場前三企業的市場集中度高達80.8%。

從人員變動情況來看，近年來各大巨頭的產能擴張十分明顯，尤其是2021年，寧德時代的人員增幅高達178%，但從人員構成情況來看，我們會發現主要增加的是生產人員，技術人員除了電池龍頭寧德時代外增幅較小。

· 磷酸鐵鋰電池或將搶占市場冠軍 ·

誰將成為鋰電池的主流，如果跳脫出鋰電池行業本身來看，因為電池肩負著人類新能源大規模普及的使命，肩負著大規模取代燃油車的使命，成本的地位是遠高于性能的。而且結合目前行業規模效應占主導、短期內原材料上漲的局面，我認為誰的成本低誰就將笑到最后——磷酸鐵鋰電池的成本優勢是強于三元鋰電池的。再加上磷酸鐵鋰電池的安全性是遠高于三元鋰電池的（汽車自燃多源于三元鋰電池的高溫氧化），磷酸鐵鋰電池現在也確實正在逐步侵食三元鋰電池市場。

不過，磷酸鐵鋰電池這條技術路線也不一定完全勝券在握，2021年寧德時代研發成功了鈉離子電池，其理論成本是低于磷酸鐵鋰電池的，但其是否能夠大規模商業化還有待突破。更遠一點，也可能固態鋰電池會突破技術瓶頸橫空奪冠，但這個概率就更小了。

但磷酸鐵鋰電池（LFP）是否能夠更進一步搶占三元鋰電池的市場，還存在技術難點，最大的難點在于能量密度，其次是充電速率。目前磷酸鐵鋰電池的能量密度已經達到技術天花板，而突破能量密度的難題，目前熱門的研發方向是磷酸錳鐵鋰電池。

在磷酸鐵鋰電池的應用方面，寧德時代的裝機量是遙遙領先的，但是寧德時代一定會取勝嗎？在規模效應占主導的前提下，這可能不止取決于電池本身的競爭，也要看比亞迪汽車與特斯拉汽車等的市場競爭。

· 超低價的固態電池是行業終局 ·

新能源汽車，是鋰電池目前增長的主要驅動因素，但鋰電池的未來遠不止于新能源汽車的動力電池，它也可以是卡車、火車、輪船、工業/商業/軍事機器人的動力電池，更可以是未來廣大新能源電網的儲能電池。

而目前，唯一阻擋它的，就是成本。如果鋰電池不能實現更低價，將會有其他低價電池取代鋰電池的霸主地位——超低價，是行業的終極目標，也是電池行業肩負著的人類新能源轉換的使命。

而在形態上，固態電池比非固態電池更適合大規模儲能與高密度能量應用，如果商業化，很可能將取代非固態電池成為未來的主流。

圖12：基于現有理論，固態電池是可以比液態鋰電池成本低的

最后，提一個問題，誰最有可能打破電池成本的“次元壁”，成為行業終局的塑造者、成為人類新能源轉型的引領者？是數次打破常識的“來自四次元”的馬斯克嗎？還是來自寧德時代、比亞迪或者哪個小企業的中國人？

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關鍵詞： 鐵鋰電池 能量密度