序章：马斯克有一个目标，让人类走向完全可持续能源的道路。而电池，作为电力储存的核心，是人类实现完全可持续能源的重中之重；锂电池，则是电池中的佼佼者。——本文前半段主要介绍锂电池的行业概况，为新进入者快速了解行业；后半段则是趋势预测，仅供参考。总的来说，目前锂电池行业还是属于拼规模压成本的大规模扩张的阶段。

(资料图片)

PART01

行业概括

1977年，第一个锂电池开始了商业化应用，但直到40年后锂电池才火起来，其中最主要的原因在于新能源汽车。因为有了新能源汽车的终端场景应用，锂电池才迎来了它的行业春天。

图：电池约占电动车成本的40%，而电池的成本中正极材料占比约45%

从整体来说，电池有两大类分类方法，一是以电解质作为划分依据，二是以正极材料作为划分依据（正极材料是能量密度的关键）。

如果按电解质作为划分依据，电池可以分为固态电池（固体离子导体作为电解质）和非固态电池（有机溶剂作为电解质），固态电池更小巧也更安全，但固态电池离真正实现大规模商业化还有几年时间，所以目前基本都是非固态电池。

如果以电池正极材料作为划分依据，可以分为锂电池、铅酸电池、镉镍电池、镍氢电池等（本文只讨论二次电池，暂不考虑以氢气为主要反应物质的燃料电池）

从技术性能上，相比其他电池，锂电池可快充、能量密度大、使用寿命长，但价格也高，所以更适合高价的消费品，而不适合大规模的电力储能。

从2020年的应用情况来看，2020年我国电化学储能装机的92%是锂电池，锂电池是目前绝对的主流。

（另一方面其实这也反映了现在我国大规模储能的缺位，而这也是风电、水电进一步发展的瓶颈，因为它们发电很不稳定，导致电网供应难调控）

所以如果我们想从事锂电池相关的业务，暂时不用担心锂电池的技术线路被其他电池取代，我们更需要关注的是锂电池本身的分类情况。

按照正极材料来划分，锂电池本身又可以划分为三大类：三元锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池。

从2017-2021年的实际数据来看，目前锂电池的主流是三元锂电池和磷酸铁锂电池，三元锂电池装机量最大，但磷酸铁锂电池的装机量占比正在逐步上升。

另外，值得注意的是，如果来自两个不同机构统计的数据都误差不大，目前动力电池的全球产量是远远大于需求的。参考2021年数据，全球动力电池装机量294GWh，而同年全球锂电池出货量高达562GWh，甚至接近装机量的两倍。也是这年，2021年宁德时代的存货从期初余额的147亿变为了期末余额的430亿。（题外话：宁德时代的固定资产数额也有有趣之处）

——背后的原因值得专题研究，现在锂电池风头正盛，不会显现出太多问题，虽然优质产能与低端产能间会有差异，但一旦受经济周期影响新能源汽车销量不及预期（近三年手机PC笔记本等各大消费设备的出货量都是连年下滑的），谨慎起见，建议大家提前排雷……

近年来锂电池快速增长，2021年迎来爆发性增长

回顾锂电池的产业链，除了磷酸铁锂材料（毛利率34.8%）外，隔膜（毛利率48.5%）、负极材料（毛利率29.2%）、电解液（毛利率38.9%）这三者的毛利率是最高的，而且其成本占比均占电池成本的约10%。最吃香的产业链环节是隔膜，其净利率高达37.4%。

不过，锂电池行业的头部玩家多同时涉及产业链上下游的多个环节。如宁德时代从原材料到电池端均涉及，比亚迪则主要从电池到整车销售都涉及。

（三元材料的毛利率只有15.5%，而磷酸铁锂材料的毛利率可高达34.8%）

PART02

趋势预测

· 抢市场压成本是未来中短期的主基调 ·

锂电池行业目前还是一个靠规模效应压成本的制造型行业，2021年宁德时代营业成本中84%都是源于“直接材料”，如果不考虑机器的“资产折旧”，甚至可以说谁的原材料能便宜一倍电池就能便宜一倍。赢者通吃的情况正在日渐加剧，未来也将在很长时间里如此。2021年动力电池前三企业市场集中度高达73%，磷酸铁锂电池市场前三企业的市场集中度高达80.8%。

从人员变动情况来看，近年来各大巨头的产能扩张十分明显，尤其是2021年，宁德时代的人员增幅高达178%，但从人员构成情况来看，我们会发现主要增加的是生产人员，技术人员除了电池龙头宁德时代外增幅较小。

· 磷酸铁锂电池或将抢占市场冠军 ·

谁将成为锂电池的主流，如果跳脱出锂电池行业本身来看，因为电池肩负着人类新能源大规模普及的使命，肩负着大规模取代燃油车的使命，成本的地位是远高于性能的。而且结合目前行业规模效应占主导、短期内原材料上涨的局面，我认为谁的成本低谁就将笑到最后——磷酸铁锂电池的成本优势是强于三元锂电池的。再加上磷酸铁锂电池的安全性是远高于三元锂电池的（汽车自燃多源于三元锂电池的高温氧化），磷酸铁锂电池现在也确实正在逐步侵食三元锂电池市场。

不过，磷酸铁锂电池这条技术路线也不一定完全胜券在握，2021年宁德时代研发成功了钠离子电池，其理论成本是低于磷酸铁锂电池的，但其是否能够大规模商业化还有待突破。更远一点，也可能固态锂电池会突破技术瓶颈横空夺冠，但这个概率就更小了。

但磷酸铁锂电池（LFP）是否能够更进一步抢占三元锂电池的市场，还存在技术难点，最大的难点在于能量密度，其次是充电速率。目前磷酸铁锂电池的能量密度已经达到技术天花板，而突破能量密度的难题，目前热门的研发方向是磷酸锰铁锂电池。

在磷酸铁锂电池的应用方面，宁德时代的装机量是遥遥领先的，但是宁德时代一定会取胜吗？在规模效应占主导的前提下，这可能不止取决于电池本身的竞争，也要看比亚迪汽车与特斯拉汽车等的市场竞争。

· 超低价的固态电池是行业终局 ·

新能源汽车，是锂电池目前增长的主要驱动因素，但锂电池的未来远不止于新能源汽车的动力电池，它也可以是卡车、火车、轮船、工业/商业/军事机器人的动力电池，更可以是未来广大新能源电网的储能电池。

而目前，唯一阻挡它的，就是成本。如果锂电池不能实现更低价，将会有其他低价电池取代锂电池的霸主地位——超低价，是行业的终极目标，也是电池行业肩负着的人类新能源转换的使命。

而在形态上，固态电池比非固态电池更适合大规模储能与高密度能量应用，如果商业化，很可能将取代非固态电池成为未来的主流。

图12：基于现有理论，固态电池是可以比液态锂电池成本低的

最后，提一个问题，谁最有可能打破电池成本的“次元壁”，成为行业终局的塑造者、成为人类新能源转型的引领者？是数次打破常识的“来自四次元”的马斯克吗？还是来自宁德时代、比亚迪或者哪个小企业的中国人？

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关键词： 铁锂电池 能量密度