如何破解動(dòng)力電池瓶頸？

王永玲 彭健 潘文

搭建通用研發(fā)平臺(tái)，降低研發(fā)成本。

解決里程焦慮，加強(qiáng)電池安全體系建設(shè)。

多項(xiàng)資金手段組合，助力企業(yè)發(fā)展。

推動(dòng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等組織的成立。

動(dòng)力電池是電動(dòng)車(chē)的命脈，也是電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈中未來(lái)最具發(fā)展?jié)摿Φ沫h(huán)節(jié)。近年來(lái)，我國(guó)動(dòng)力電池進(jìn)入快速成長(zhǎng)階段，競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈。但同時(shí)，我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展也面臨著產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過(guò)剩、核心技術(shù)遭遇瓶頸等突出問(wèn)題。因此，降低研發(fā)成本、加強(qiáng)電池安全體系建設(shè)等方式，或能幫助動(dòng)力電池在市場(chǎng)發(fā)展道路中越走越遠(yuǎn)。

動(dòng)力電池占據(jù)電動(dòng)車(chē)整車(chē)成本的47%，是制約電動(dòng)車(chē)發(fā)展的最核心技術(shù)。因此，對(duì)電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，動(dòng)力電池關(guān)乎其命脈，同時(shí)也是電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈中未來(lái)最具發(fā)展?jié)摿Φ沫h(huán)節(jié)。在新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，動(dòng)力電池在過(guò)去幾年里迎來(lái)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。2012年至2019年，我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)營(yíng)業(yè)收入增長(zhǎng)200%。然而，在快速增長(zhǎng)的同時(shí)，行業(yè)也面臨產(chǎn)能過(guò)剩、核心技術(shù)薄弱、里程和安全焦慮等問(wèn)題。對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行有針對(duì)性的剖析并探討應(yīng)對(duì)之策，可有效推動(dòng)我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)健康、快速的發(fā)展。

行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈

第一，近年快速增長(zhǎng)，未來(lái)仍有很大增長(zhǎng)潛力。受益于新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模擴(kuò)大及單車(chē)?yán)m(xù)航提升，動(dòng)力電池市場(chǎng)保持高速增長(zhǎng)。據(jù)中機(jī)中心合格證數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年至2018年，我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量增長(zhǎng)千倍，從0.028 GWh增長(zhǎng)到57.04 GWh。預(yù)計(jì)2021年動(dòng)力電池行業(yè)將持續(xù)增長(zhǎng)，主要原因有三點(diǎn)：1、雖然行業(yè)上游部分原材料價(jià)格仍承壓，但電池級(jí)碳酸鋰、電解鈷等價(jià)格基本已經(jīng)觸底，且電解液產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格回升顯著;2、全球新能源汽車(chē)增長(zhǎng)確定，帶動(dòng)我國(guó)動(dòng)力電池需求;3、疫情原因?qū)е?020年上半年業(yè)績(jī)基數(shù)較低。

第二，行業(yè)集中度高，龍頭效應(yīng)顯著。目前，動(dòng)力電池相關(guān)企業(yè)主要集中在中國(guó)、日本和韓國(guó)。2020年前三季度，全球動(dòng)力電池裝機(jī)量約77.78 GWh。其中前十名動(dòng)力企業(yè)合計(jì)裝機(jī)量約72.01 GWh，占比92.6%;我國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)裝機(jī)29.25 GWh，全球市場(chǎng)占比37.61%。主要特點(diǎn)包括：1、行業(yè)三大巨頭LG、CATL、松下之間裝機(jī)量差距逐步縮小，預(yù)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)將進(jìn)一步加劇。由于動(dòng)力電池行業(yè)具有資金密集性，預(yù)計(jì)行業(yè)集中度持續(xù)較高。2、我國(guó)動(dòng)力電池相關(guān)企業(yè)在全球競(jìng)爭(zhēng)中抓住了寶貴機(jī)遇，全球前十動(dòng)力電池企業(yè)中我國(guó)占據(jù)6席。3、行業(yè)集中將導(dǎo)致國(guó)內(nèi)細(xì)分領(lǐng)域龍頭顯著受益，預(yù)計(jì)業(yè)績(jī)將顯著高于行業(yè)增長(zhǎng)。

第三，補(bǔ)貼逐漸退坡，鼓勵(lì)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)。2018年以前，為保護(hù)本土動(dòng)力電池行業(yè)，我國(guó)出臺(tái)過(guò)動(dòng)力電池白名單政策。隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2019年1月，工信部發(fā)布了《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件（2018年本）》。該政策取消了對(duì)企業(yè)產(chǎn)能要求，鼓勵(lì)企業(yè)制造數(shù)字化、智能化。同年，工信部發(fā)布公告，取消動(dòng)力電池白名單。未來(lái)LG化學(xué)、三星SDI等實(shí)力外資企業(yè)將重新進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池行業(yè)將迎來(lái)更加激烈的競(jìng)爭(zhēng)，下游整車(chē)企業(yè)也將擁有更多選擇。由于新能源汽車(chē)市場(chǎng)由導(dǎo)入期邁向成長(zhǎng)期，存在過(guò)度追求高比能量導(dǎo)致的電池安全性問(wèn)題，未來(lái)政策的引導(dǎo)作用或?qū)⑦M(jìn)一步減弱，車(chē)企將更多依據(jù)消費(fèi)者的實(shí)際需求選擇技術(shù)路線。日前披露的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》中，政策已經(jīng)不再對(duì)動(dòng)力電池的性能指標(biāo)做具體的設(shè)計(jì)引導(dǎo)，而是強(qiáng)調(diào)企業(yè)在技術(shù)路線選擇、產(chǎn)品產(chǎn)能布局等方面的主體地位。

前面有三大“坎”

其一，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過(guò)剩。下游整車(chē)市場(chǎng)進(jìn)入成長(zhǎng)期、補(bǔ)貼退坡、技術(shù)性能要求提升等因素加劇了電池行業(yè)優(yōu)勝劣汰。據(jù)中汽中心統(tǒng)計(jì)，2018年我國(guó)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池配套企業(yè)數(shù)量只有93家，相比2015年240家減少近三分之二。同時(shí)，行業(yè)規(guī)模效應(yīng)、政策扶持、資本涌入等因素使得電池產(chǎn)能擴(kuò)張迅猛，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩、高端產(chǎn)能不足、低端產(chǎn)能利用率低。在供給方面，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)能2016年達(dá)到101 GWh，2020年將達(dá)到近250 GWh。而在需求方面，2016年動(dòng)力電池產(chǎn)能僅為27 GWh，2020年也僅達(dá)到101 GWh。據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，2019Q2我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)整體產(chǎn)能利用率只有32.4%，2018年龍頭企業(yè)CATL產(chǎn)能利用率高達(dá)86%，排名第三的捷威動(dòng)力產(chǎn)能利用率則只有49%，第十名星恒動(dòng)力更低至25%。疊加上游供應(yīng)與下游經(jīng)濟(jì)性需求的雙重壓力，動(dòng)力電池價(jià)格加速下降，極大壓縮了企業(yè)利潤(rùn)空間。

其二，各環(huán)節(jié)核心技術(shù)遭遇瓶頸，有待突破。鋰電池產(chǎn)業(yè)是技術(shù)含量很高的綜合性產(chǎn)業(yè)，具有高風(fēng)險(xiǎn)、高投入的特點(diǎn)。例如，主流的高比能量三元正極材料，各大動(dòng)力電池企業(yè)均大力布局，但目前仍處于產(chǎn)業(yè)化初期。高鎳正極工藝復(fù)雜、對(duì)產(chǎn)品一致性要求更高。而鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘較高的隔膜，在2015年后，我國(guó)個(gè)別企業(yè)才掌握其核心技術(shù)。國(guó)產(chǎn)隔膜與進(jìn)口隔膜在產(chǎn)品一致性、涂覆技術(shù)和產(chǎn)品深加工方面差距較大。高端隔膜技術(shù)和核心設(shè)備受制于人，將限制行業(yè)發(fā)展并影響國(guó)產(chǎn)鋰電池企業(yè)“走出去”的步伐。向全固態(tài)鋰電池過(guò)渡是鋰電技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。目前，全球都在加快固態(tài)電池的研發(fā)，我國(guó)預(yù)計(jì)在2025年前后，半固態(tài)電池可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，2030年前后全固態(tài)電池可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。而目前，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化尚存較多問(wèn)題，如電解質(zhì)或負(fù)極材料選擇與改性、電池工藝的革新等。

其三，對(duì)更高比能量、更安全電池的需求越來(lái)越急迫。中國(guó)汽車(chē)流通協(xié)會(huì)針對(duì)新能源汽車(chē)消費(fèi)者的調(diào)查顯示，車(chē)輛續(xù)航和電池安全問(wèn)題是目前消費(fèi)者放棄購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)兩大主要因素。動(dòng)力電池行業(yè)面臨的諸多痛點(diǎn)能否得到解決直接關(guān)系到新能源汽車(chē)行業(yè)的平穩(wěn)健康發(fā)展。1、里程焦慮問(wèn)題：在整車(chē)空間和質(zhì)量約束條件下，提高電池能量密度是增加電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航最好的辦法。三元高鎳體系能夠滿足2020年電池單體300Wh/kg目標(biāo)，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)2025以及2030年的要求，因此應(yīng)加緊攻關(guān)更高能量密度的電池體系。2、電池安全問(wèn)題：近年來(lái)關(guān)于電動(dòng)車(chē)著火自燃的新聞?lì)l有發(fā)生，動(dòng)力電池?zé)崾Э氐淖畲箅[患在于，可能會(huì)引起車(chē)輛起火，且起火速度較快，乘客逃生時(shí)間短。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2011年至2019年，全球新能源汽車(chē)起火事件有127起。從這些事故車(chē)輛的類(lèi)型來(lái)看，純電動(dòng)車(chē)型的占比最大，達(dá)70%以上，混動(dòng)車(chē)型占17%。而車(chē)輛起火時(shí)的狀態(tài)分別是：行駛中（41%）、停放中（29%）;充電中（19%）。具體到電池類(lèi)型的話，三元鋰電池（61%）、磷酸鐵鋰電池（22%）;圓柱電池（44%）、方形電池（23%）、軟包電池（6%）。

四招破解困局

第一，搭建通用研發(fā)平臺(tái)，降低研發(fā)成本。統(tǒng)籌政府、企業(yè)與高校等各方力量，加強(qiáng)各方的合作。通過(guò)鼓勵(lì)高校和科研院所科研平臺(tái)對(duì)外開(kāi)放、政府促進(jìn)搭建地方基礎(chǔ)科研平臺(tái)、鼓勵(lì)運(yùn)行孵化器等方式，可以降低企業(yè)的研發(fā)成本，同時(shí)有利于增進(jìn)交流合作，共同攻克關(guān)鍵核心技術(shù)難題。由于降低了動(dòng)力電池行業(yè)自身的重資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，社會(huì)資本更傾向于注入資金，幫助企業(yè)成長(zhǎng)。

第二，解決里程焦慮，加強(qiáng)電池安全體系建設(shè)。為實(shí)現(xiàn)2025、2030年電池能量密度目標(biāo)，全固態(tài)、富鋰錳基等技術(shù)研發(fā)日益迫切。理論上能夠?qū)崿F(xiàn)更高容量目標(biāo)的技術(shù)有五種——全固態(tài)電池、三元富鋰正極、鋰空氣電池、鋰硫電池、氫燃料電池。其中前兩種具有一定的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，后三種離產(chǎn)業(yè)化相對(duì)較遠(yuǎn)。在電池安全方面，應(yīng)利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)等建立預(yù)警機(jī)制，加強(qiáng)事前監(jiān)管;建立動(dòng)力電池全生命周期安全測(cè)試，加強(qiáng)事中監(jiān)管;建立追責(zé)制度，加強(qiáng)事后監(jiān)管。同時(shí)應(yīng)加快對(duì)電池安全標(biāo)準(zhǔn)的制定落實(shí)，增強(qiáng)企業(yè)對(duì)電池安全的重視程度，鼓舞高校對(duì)電池安全技術(shù)開(kāi)發(fā)的熱情和信心。

第三，多項(xiàng)資金手段組合，助力企業(yè)發(fā)展。完善產(chǎn)業(yè)投資基金，加大對(duì)高研發(fā)投入企業(yè)的稅收減免力度，成立國(guó)家新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基金，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行扶持;通過(guò)政府設(shè)立長(zhǎng)存續(xù)期基金，或引導(dǎo)FOF基金的介入，為初創(chuàng)企業(yè)提供長(zhǎng)久的資金支持。加強(qiáng)財(cái)政在技術(shù)研發(fā)的投入力度，助力科技升級(jí)落地。技術(shù)性瓶頸是制約鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本原因。我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的科研力量相對(duì)薄弱，多數(shù)分散在大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)中，缺乏開(kāi)展戰(zhàn)略性技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)軍型的創(chuàng)新平臺(tái)。因此財(cái)政投入要在技術(shù)支持上下功夫，目前動(dòng)力電池孵化器較為分散，國(guó)家應(yīng)建立一個(gè)國(guó)家級(jí)技術(shù)孵化平臺(tái)或示范區(qū)，密集并長(zhǎng)期投入，吸引科研機(jī)構(gòu)、高等院校、海外引智、民間機(jī)構(gòu)多方參與，進(jìn)行目標(biāo)一致的戰(zhàn)略性研發(fā)。

第四，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等組織的成立。作為介于市場(chǎng)和企業(yè)之間的一種資源配置手段，產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟通過(guò)資源整合將企業(yè)優(yōu)勢(shì)組合在一起。通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)之間的合作，由下游應(yīng)用需求帶動(dòng)上游的針對(duì)性研發(fā)，提高研發(fā)效率，聚力攻克核心技術(shù)難題。