盡管很聒噪，但2020年當(dāng)下，在寧德時(shí)代(SZ:300750)與比亞迪(SZ:002594)的戰(zhàn)爭(zhēng)面前，蔚來(lái)(NYSE:NIO)、理想(NASDAQ:LI)與小鵬們只是看客。

01 電池！電池！

基本告別補(bǔ)貼和保護(hù)時(shí)代的新能源汽車(chē)行業(yè)，隨著特斯拉(NASDAQ:TSLA)上海工廠的建成，市場(chǎng)基本不再質(zhì)疑這個(gè)行業(yè)存在的價(jià)值，而是和產(chǎn)業(yè)一起，尋找行業(yè)發(fā)展的未來(lái)。

而新能源汽車(chē)的進(jìn)步，本質(zhì)上就是動(dòng)力電池（鋰電池）的進(jìn)步，涉及四點(diǎn)：

◇降低成本；◇增加續(xù)航；◇提高安全；◇延長(zhǎng)壽命。

具體而言：

1.降低成本

制約新能源汽車(chē)普及的第一大攔路虎就是貴。截止到2019年，全球新能源汽車(chē)的整體滲透率不到5%，主要原因就是新能源汽車(chē)仍然不具備經(jīng)濟(jì)性，理性的消費(fèi)者，是很難用更貴的價(jià)格買(mǎi)一個(gè)質(zhì)量更落后的產(chǎn)品。

因此，對(duì)于整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，降低成本成為頭等大事，尤其是在國(guó)內(nèi)補(bǔ)貼逐步退坡的背景下。

根據(jù)BNEF的數(shù)據(jù)，2018年美國(guó)純電動(dòng)中型車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)的成本占整車(chē)稅前售價(jià)的35%，隨著動(dòng)力電池價(jià)格的下降，整車(chē)售價(jià)有望在2023年左右與傳統(tǒng)燃油車(chē)持平。而且，這個(gè)降價(jià)的主要由動(dòng)力電池來(lái)貢獻(xiàn)。

圖1：新能源汽車(chē)與燃油車(chē)成本比較。資料來(lái)源：BNEF預(yù)測(cè)，光大證券研究所整理注：Battery是動(dòng)力電池系統(tǒng)，Powertrain是傳動(dòng)系統(tǒng)，Vehicle是車(chē)輛其他組成部分（如車(chē)身、底盤(pán)等）；ICE為傳統(tǒng)燃油車(chē)

2. 增加續(xù)航

里程焦慮是我們常聽(tīng)到的一個(gè)詞，這也是新能源汽車(chē)的行業(yè)痛點(diǎn)。

根據(jù)麥肯錫的調(diào)查，續(xù)航里程成為各國(guó)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)最大的擔(dān)憂之一（另一個(gè)為價(jià)格），以中國(guó)為例，25%的消費(fèi)者認(rèn)為續(xù)航里程短是制約他們購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)的重要原因。

這幾年新能源乘用車(chē)的續(xù)航里程快速提升，從2018年年初的200公里左右增加到現(xiàn)在的350公里左右，盡管已經(jīng)大幅提升，但是與燃油車(chē)一箱油跑500公里以上，還有巨大的差距。

續(xù)航里程的增加，主要取決于兩個(gè)因素，第一個(gè)是動(dòng)力電池模組整體能量密度的提升，第二個(gè)是車(chē)的輕量化，而主要驅(qū)動(dòng)力仍然是電池。

圖2：純電動(dòng)乘用車(chē)?yán)m(xù)航里程。資料來(lái)源：節(jié)能網(wǎng)，GGII

3 .提高安全

安全，是逐利的資本市場(chǎng)很少討論的一個(gè)問(wèn)題，但實(shí)際上是新能源汽車(chē)行業(yè)向前進(jìn)步時(shí)候的底線。一旦出現(xiàn)大面積的安全問(wèn)題，對(duì)于品牌的傷害基本就是不可逆的。

當(dāng)然我們討論的安全問(wèn)題包括駕駛安全和動(dòng)力安全。駕駛安全整個(gè)汽車(chē)行業(yè)共通的，不是本文關(guān)注的重點(diǎn)，另一個(gè)動(dòng)力安全，則又回到了動(dòng)力電池。

新能源汽車(chē)的電池模組其實(shí)就是一節(jié)一節(jié)的小電池通過(guò)串聯(lián)、并聯(lián)的方式組成動(dòng)力單元，電池模組內(nèi)部電壓、電流較高，存在自燃、受到外部壓力后燃燒的風(fēng)險(xiǎn)。

但追求低成本和高續(xù)航就跟安全是矛盾的。三元電池為了追求更高的能力密度，呈現(xiàn)高鎳化趨勢(shì)，而隨著鎳含量的提高，正極材料的穩(wěn)定性隨之下降。

4.延長(zhǎng)壽命

不同于發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命很長(zhǎng)，由于當(dāng)前主流的電池仍存在明顯的性能衰退，新能源車(chē)型的保值率普遍相對(duì)低于燃油車(chē)型（三年保值率約28%-46%vs.燃油車(chē)約64%）。

不過(guò)循環(huán)使用應(yīng)該是一個(gè)相對(duì)不難攻克的問(wèn)題。以特斯拉為例，它憑借著全球領(lǐng)先的BMS電池管理系統(tǒng)，進(jìn)行充放電深度與充電頻率的有效管理，導(dǎo)致特斯拉的電池?fù)p耗相對(duì)較低，電池等性能衰退較慢，使用4年后的剩余可用電池占比依然高達(dá)90%。

總結(jié)以上的4點(diǎn)討論，很清晰地可以看到，新能源汽車(chē)發(fā)展的命脈所在，就是成本占比最高的動(dòng)力電池。所有現(xiàn)在行業(yè)面臨的問(wèn)題，都需要靠動(dòng)力電池的技術(shù)進(jìn)步解決。

這類(lèi)似于當(dāng)年的智能手機(jī)，通過(guò)解決觸屏、芯片、通信等技術(shù)問(wèn)題后，迅速取代功能機(jī)成為人手必備的產(chǎn)品。

02 CTP Vs刀片電池

動(dòng)力電池這個(gè)高科技領(lǐng)域，長(zhǎng)久以來(lái)就存在諸多的技術(shù)路線之爭(zhēng)，但主要集中于正極、負(fù)極、隔膜和電解液這四大材料，比如正極從磷酸鐵鋰到三元，負(fù)極從石墨到加硅，電解液的固態(tài)化等等。

但如果電池有一種技術(shù)進(jìn)步，不涉及到材料，而是體現(xiàn)在設(shè)計(jì)制造理念上，但同時(shí)又可能解決第一節(jié)提到的四大難題中的三個(gè)：降低成本、增加續(xù)航和提高安全。那這個(gè)技術(shù)是不是非常具有吸引力？

其實(shí)，自從2019年年中以來(lái)，業(yè)內(nèi)便開(kāi)始關(guān)注寧德時(shí)代的CTP電池。而在今年年初比亞迪高調(diào)宣布的刀片電池技術(shù)后，國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池的前兩名正式開(kāi)啟了新一輪技術(shù)高點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)。

1、改變?cè)O(shè)計(jì)理念

影響電池的成本因素包括，電池設(shè)計(jì)、原材料成本、制造成本。

此前市場(chǎng)討論比較多的就是原材料成本，也就是大家常聽(tīng)說(shuō)的三元材料替代磷酸鐵鋰、三元材料的高鎳化等等議。這個(gè)部分的確是對(duì)電池的性能和價(jià)格影響最大的。

圖3：動(dòng)力鋰電池的成本要素。

另外不可忽視的就是電池的設(shè)計(jì)。而設(shè)計(jì)又包含兩個(gè)部分：

首先是對(duì)鋰電池電芯設(shè)計(jì)，核心是確定正負(fù)極材料涂層的厚度，進(jìn)而設(shè)計(jì)電芯的外形尺寸；然后是模組及電池包（Pack）設(shè)計(jì)，由電芯參數(shù)外推得出。

2019年年中，寧德時(shí)代提出的CTP技術(shù)(Cell to PACK)，所謂CTP，就是從電芯直接到電池包，簡(jiǎn)化了模組這個(gè)環(huán)節(jié)，因此可以降低物料使用和壓縮空間。

據(jù)測(cè)算，CTP可降低Pack成本10%-15%，空間利用率提升15-20%，顯著提升續(xù)航里程。而有報(bào)道稱(chēng)，國(guó)產(chǎn)版的特斯拉未來(lái)可能會(huì)采用這一設(shè)計(jì)。

圖4：寧德時(shí)代CTP電池示意。資料來(lái)源：寧德時(shí)代

國(guó)內(nèi)新能源電池的第二名比亞迪自然不甘示弱。2020年3月29日，董事長(zhǎng)王傳福在線上發(fā)布會(huì)上高調(diào)推出刀片電池，并將全面搭配到最新的旗艦車(chē)型比亞迪漢上面。

據(jù)稱(chēng)續(xù)航里程超過(guò)600km，完全不輸同級(jí)別搭載三元鋰電池的純電車(chē)型，同時(shí)在安全性上又有不可比擬的先天優(yōu)勢(shì)，其中最讓人驚嘆的就是比亞迪的刀片電池能通過(guò)嚴(yán)苛的針刺試驗(yàn)。

刀片電池其實(shí)質(zhì)就是一種CTP產(chǎn)品，但與寧德時(shí)代等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不同的是，比亞迪的刀片電芯采取了單獨(dú)的電芯形態(tài)，以取代其已廣泛使用的方形形態(tài)，并利用CTP直接成組。

根據(jù)比亞迪的發(fā)布會(huì)，刀片電池技術(shù)，顯著降低所需要的承載梁數(shù)目，可較傳統(tǒng)電池包提升50%以上的體積能量密度，達(dá)到60%以上的體積能量密度成組率。

圖5：比亞迪刀片電池專(zhuān)利圖。資料來(lái)源：比亞迪

值得指出的是，寧德時(shí)代的CTP技術(shù)并不限定具體的材料，只是一種設(shè)計(jì)理念，因此未來(lái)可能是三元材料，也可能是磷酸鐵鋰材料。但考慮到CTP由于取消了模組這個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)更為緊湊，勢(shì)必會(huì)對(duì)電池的安全性帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。

比亞迪的刀片電池，在發(fā)布會(huì)中明確的提到了就是基于磷酸鐵鋰，讓已經(jīng)節(jié)節(jié)敗退的磷酸鐵鋰煥發(fā)新生。

圖6：動(dòng)力電池材料成分進(jìn)化圖。資料來(lái)源：GGII

03 新一輪戰(zhàn)爭(zhēng)

對(duì)于未來(lái)的技術(shù)判斷，毫無(wú)疑問(wèn)的是CTP/刀片電池將給磷酸鐵鋰一個(gè)挽回份額的契機(jī)，因?yàn)榱姿徼F鋰化學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定，理論上更適合配合CTP/刀片這種偏激進(jìn)的設(shè)計(jì)。

但這也并不意味著三元材料又將走向沒(méi)落，因?yàn)槿姵氐哪芰棵芏缺攘姿徼F鋰高很多，且理論密度上限更高。因此未來(lái)幾年內(nèi)仍大概率是磷酸鐵鋰和三元共存的局面，這也是為什么行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)如寧德時(shí)代和比亞迪等同時(shí)布局這兩個(gè)材料的原因。

圖7：三元材料的能力密度上限更高。資料來(lái)源：GGII

但是從CTP和刀片電池的技術(shù)變革中，我們能夠清新地感知到，由于行業(yè)向前發(fā)展的訴求，動(dòng)力鋰電池持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步將是主旋律，我們可以預(yù)判兩個(gè)明顯的趨勢(shì)：

（1）隨著投產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，以寧德時(shí)代為例，近兩年每年的資本開(kāi)支量級(jí)在近百億左右（近期定增200億元）。資金壁壘面前，國(guó)內(nèi)的第二梯隊(duì)企業(yè)將與第一梯隊(duì)企業(yè)的差距越來(lái)越大，動(dòng)力鋰電池強(qiáng)者恒強(qiáng)。

（2）由于新能源汽車(chē)是全球化趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)鏈具有全球的競(jìng)爭(zhēng)力，因此未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)將不再局限于本土，而是全球范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)。

而且全球也將是一個(gè)寡頭競(jìng)爭(zhēng)的局面，根據(jù)SNE Research數(shù)據(jù)，2019年全球前十動(dòng)力電池企業(yè)裝機(jī)量為101.3GWh，占全球動(dòng)力電池裝機(jī)量的86.9%，市場(chǎng)集中度進(jìn)一步提升。

對(duì)于新能源汽車(chē)電池企業(yè)來(lái)說(shuō)，第一步是要做大，只有規(guī)模大才可能獲得動(dòng)態(tài)的成本優(yōu)勢(shì)，第二步是做強(qiáng)，只有技術(shù)領(lǐng)先，才能持續(xù)獲得超額收益。

而技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)將涉及到資金、專(zhuān)利壁壘。

圖8：國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池寡頭競(jìng)爭(zhēng)。資料來(lái)源：GGII

圖9：國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)將成為全球競(jìng)爭(zhēng)的重要參與者。資料來(lái)源：GGII

1.資金壁壘

動(dòng)力電池作為標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)品，是一個(gè)燒錢(qián)的游戲。以國(guó)內(nèi)龍頭寧德時(shí)代和第二梯隊(duì)企業(yè)孚能科技每年的資本投入對(duì)比，2017年開(kāi)始，寧德時(shí)代的資本投入開(kāi)始高歌猛進(jìn)，比孚能科技高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

而且國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池的產(chǎn)能，除了以寧德時(shí)代為代表的高端產(chǎn)能外，其余產(chǎn)能存在嚴(yán)重過(guò)剩，產(chǎn)能利用率長(zhǎng)期低于40%，也就是說(shuō)第一梯隊(duì)外的企業(yè)甚至失去了造血能力，在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中更加吃虧；

而現(xiàn)金流最為良好的寧德時(shí)代預(yù)計(jì)將在2020年完成200億的天量定增，未來(lái)全球電池市場(chǎng)將是幾個(gè)資金和技術(shù)實(shí)力都突出的企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，如寧德時(shí)代、比亞迪、LG、松下、SKI等。

圖10：國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池龍頭和第二梯隊(duì)企業(yè)投入差距迅速拉開(kāi).資料來(lái)源：公司公告

2.專(zhuān)利壁壘

在此前《蔚來(lái)、小鵬與理想的“隆中對(duì)”》報(bào)告中，我們?cè)?jīng)提到，“目前在新能源領(lǐng)域，頂級(jí)的專(zhuān)利族價(jià)值以百億計(jì)，新勢(shì)力還摸不到這個(gè)門(mén)檻。”而比亞迪的刀片電池與寧德時(shí)代的CTP，正是這種頂級(jí)專(zhuān)利族的代表。

盡管刀片電池與CTP均非重大材料學(xué)上的革命，都是在電池包設(shè)計(jì)理念維度上走出的一步，但就是這一步，涉及的卻已近乎是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)式的競(jìng)爭(zhēng)。這一點(diǎn)，非電動(dòng)車(chē)、電池業(yè)人士不足以語(yǔ)。

以刀片電池電池為例，可以稱(chēng)得上是比亞迪的一把手工程：這項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利的第一發(fā)明人就是王傳福。

圖10：刀片電池專(zhuān)利第一發(fā)明人為比亞迪董事長(zhǎng)王傳福。

刀片電池專(zhuān)利最早申請(qǐng)于2019年6月，這一專(zhuān)利族涉及的專(zhuān)利數(shù)量目前接近一百件，其中核心專(zhuān)利“CN110165118A”的專(zhuān)利要求數(shù)量達(dá)到恐怖的109項(xiàng)，可謂武裝到牙齒。這意味著其他電池廠在突破比亞迪刀片電池技術(shù)壁壘時(shí)，面臨的法律風(fēng)險(xiǎn)要遠(yuǎn)大于技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

相比比亞迪對(duì)于核心技術(shù)保護(hù)的大開(kāi)大合專(zhuān)利同族策略，在動(dòng)力電池市場(chǎng)份額更大的寧德時(shí)代走的則是化整為零策略，自2015年前后始，便對(duì)CTP技術(shù)不斷演進(jìn)迭代，通過(guò)密集持續(xù)的專(zhuān)利申請(qǐng)不斷優(yōu)化這項(xiàng)技術(shù)的護(hù)城河。

除卻兩位中國(guó)巨頭，特斯拉與德國(guó)大眾在動(dòng)力電池領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與專(zhuān)利布局也很有看頭，我們會(huì)在日后的報(bào)告里進(jìn)一步梳理。（作者：錦緞 星海）