鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1029次 | 2020年04月04日
動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)劇變前夜：到底是磷酸鐵鋰還是三元鋰離子電池？
全球動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的格局，正處于劇變的前夜。
2019年十一月份開(kāi)始，動(dòng)力鋰電池巨頭寧德時(shí)代迎來(lái)了自己的美好時(shí)刻。這家全球出貨量最大的動(dòng)力鋰電池巨頭的股價(jià)，從令人沮喪的68.71元起，從那時(shí)候開(kāi)始一路長(zhǎng)虹，到2020年二月十日，一舉攀升到了165.26元，同比上升140.5%，市值高達(dá)3649.6億元。
此時(shí)此刻，關(guān)于力挺寧德時(shí)代的“多頭”而言，他們的風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)也在急劇上升，全球動(dòng)力鋰電池的基本面，正在發(fā)生深刻的變化。動(dòng)力鋰電池占到電動(dòng)汽車(chē)BOM成本將近40%，牽一發(fā)而動(dòng)全身，全球新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的格局，也將發(fā)生巨大的變化。
一
2020年二月十八日午間，一則特斯拉正在與寧德時(shí)代探討采用磷酸鐵鋰作為國(guó)產(chǎn)Model 3的新聞刷爆了朋友圈。毫無(wú)疑問(wèn)，這則消息讓全球動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的所有人，都屏住了呼吸。作為全球銷(xiāo)量最高的電動(dòng)汽車(chē)制造商，特斯拉要采用磷酸鐵鋰的消息，意味著全球新能源乘用車(chē)產(chǎn)業(yè)的動(dòng)力鋰電池技術(shù)路線(xiàn)之爭(zhēng)，再度掀起驚濤駭浪。
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到底是磷酸鐵鋰還是三元鋰離子電池？
一旦技術(shù)路線(xiàn)再度轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰，意味著離我國(guó)12000公里之外的剛果民主共和國(guó)的礦工們的生計(jì)將會(huì)受到重大沖擊，意味著那些龐大的以鈷為主的礦業(yè)巨頭們的市值將會(huì)損失慘重，意味著國(guó)內(nèi)龐大的三元正極材料的產(chǎn)量，將會(huì)遭遇滅頂之災(zāi)，而那些固定資產(chǎn)投資比整車(chē)廠(chǎng)貴兩倍的為數(shù)巨大的三元?jiǎng)恿︿囯姵禺a(chǎn)量，將陷入巨大的被動(dòng)之中。
整條供應(yīng)鏈，都將會(huì)遭遇到滅頂之災(zāi)，這就是技術(shù)路線(xiàn)之爭(zhēng)的殘酷之處。
讓我們?cè)賮?lái)探討一下特斯拉對(duì)磷酸鐵鋰的選擇，馬斯克理應(yīng)了解，這將會(huì)給他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手比亞迪送去“神助攻”。眾所周知，在過(guò)去很多年的時(shí)間里，埃隆-馬斯克為降低動(dòng)力鋰電池的成本，與松下進(jìn)行了不屈不撓的斗爭(zhēng)，為此他犧牲了與松下CEO津賀一宏的友誼，然而進(jìn)展令人失望。因?yàn)樵诤荛L(zhǎng)一段時(shí)間之內(nèi)，松下是特斯拉獨(dú)家的動(dòng)力鋰電池供應(yīng)商，這相當(dāng)于扼住了特斯拉命運(yùn)的喉嚨，在這樣的背景之下，“年降”談得非常艱難。于是，在特斯拉上海超級(jí)廠(chǎng)落地時(shí)，馬斯克毫不猶豫地選擇了甩開(kāi)松下，牽起LG化學(xué)和寧德時(shí)代的手。對(duì)馬斯克而言，不同供應(yīng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)有助于降低動(dòng)力鋰電池的價(jià)格并提升供應(yīng)安全，但在現(xiàn)階段，這并不會(huì)使得三元鋰離子電池的價(jià)格大幅度下降。
但是，假如引入磷酸鐵鋰體系，局面將會(huì)發(fā)生根本性逆轉(zhuǎn)。
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應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
現(xiàn)階段，電動(dòng)汽車(chē)40%的BOM成本由動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)構(gòu)成，動(dòng)力鋰電池BOM成本的40%由正極構(gòu)成。2020年二月十一日，據(jù)真理研究供應(yīng)的數(shù)據(jù)，磷酸鐵鋰正極材料的價(jià)格是4.2萬(wàn)元每噸，三元811正極材料的價(jià)格則是16.6萬(wàn)元每噸。鑒于此，據(jù)我國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高老師在“我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)”的年會(huì)論壇上透露，此刻，磷酸鐵鋰系統(tǒng)的度電成本已經(jīng)可以做到600元，而三元811系統(tǒng)的度電成本，哪怕是強(qiáng)大如特斯拉恐怕也要1000元，甚至?xí)咭恍?，普通的新能源?chē)企也許要到1200元。一款帶60度電池的車(chē)型，假如使用磷酸鐵鋰，成本為3.6萬(wàn)元，使用三元鋰離子電池，成本則在6萬(wàn)元-7.2萬(wàn)元之間。
關(guān)于汽車(chē)制造商而言，這是天壤之別。
特斯拉和寧德時(shí)代談判使用磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池，一旦成功，將會(huì)對(duì)整個(gè)三元鋰離子電池的價(jià)格體系帶來(lái)致命的沖擊。這是馬斯克樂(lè)于看到的局面。磷酸鐵鋰還有一個(gè)埃隆-馬斯克難以抗拒的優(yōu)點(diǎn)——循環(huán)壽命長(zhǎng)。
盡管在不同的給定情況下會(huì)出現(xiàn)一些不同的數(shù)據(jù)，但大致上，普通的使用三元鋰離子電池電動(dòng)汽車(chē)的充電循環(huán)次數(shù)為800次左右，而使用磷酸鐵鋰電動(dòng)汽車(chē)的充電循環(huán)次數(shù)為2500次左右。假設(shè)一款車(chē)型，充滿(mǎn)電之后，NEDC續(xù)航里程為500公里，則三元鋰離子電池電動(dòng)汽車(chē)生命周期駕駛總里程為40萬(wàn)公里，而磷酸鐵鋰電動(dòng)汽車(chē)生命周期駕駛總里程可以達(dá)到125萬(wàn)公里。關(guān)于私家車(chē)而言，在它的生命周期里，大概能夠跑個(gè)二三十萬(wàn)公里，40萬(wàn)公里總駕駛里程的電池壽命基本就夠用了。但關(guān)于一些用于商業(yè)用途的車(chē)型，如出租車(chē)、客車(chē)、卡車(chē)，磷酸鐵鋰則更加有競(jìng)爭(zhēng)力，因?yàn)橐惠v出租車(chē)在若干年的使用周期中，很容易開(kāi)出100萬(wàn)公里。假如使用三元鋰離子電池，要購(gòu)買(mǎi)3次車(chē)，使用磷酸鐵鋰，購(gòu)買(mǎi)一輛車(chē)就足以。這也是為何在商用車(chē)領(lǐng)域，在儲(chǔ)能領(lǐng)域，磷酸鐵鋰處于統(tǒng)治地位的原因。
然而，一旦實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛功能，哪怕是私家車(chē)，對(duì)一塊電池總駕駛里程的要求，也將會(huì)驟然提升，因?yàn)閷脮r(shí)私家車(chē)的使用率將會(huì)大幅提高。這恐怕是馬斯克選擇磷酸鐵鋰的另一個(gè)重要的原因。
特斯拉自研的自動(dòng)駕駛AI芯片F(xiàn)SD Chip已經(jīng)批量裝車(chē)，“鋼鐵俠”在2019年春天曾夸下?？冢Q(chēng)要在2020年底，武裝出一支規(guī)模達(dá)100萬(wàn)輛的無(wú)人駕駛出租車(chē)隊(duì)（RoboTaxi）。馬斯克的許諾被打臉的概率很大，但哪怕特斯拉是在2023年實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，他們現(xiàn)在也要解決動(dòng)力鋰電池生命周期總駕駛里程的問(wèn)題了。2019年九月，海外媒體Electrek曝料，由特斯拉資助的、杰夫-達(dá)恩帶領(lǐng)的特斯拉加拿大電池研究團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)搞出一種了“神奇”的電池，續(xù)航里程達(dá)到100萬(wàn)英里、度電成本在100美元以?xún)?nèi)、無(wú)鈷的電池。這些特性與磷酸鐵鋰離子電池完美地相符。
當(dāng)然了，磷酸鐵鋰離子電池最大的痛點(diǎn)是能量密度不夠，造成了續(xù)航里程的不足，這對(duì)乘用車(chē)而言是致命的。這個(gè)問(wèn)題，正在被王傳福和他的比亞迪所解決。王傳福，在這一刻，與馬斯克一起，成了整個(gè)三元鋰離子電池世界最具威脅的敵人。比亞迪“刀片電池”，是歐陽(yáng)明高院士贊不絕口的產(chǎn)品，正在撼動(dòng)著動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的格局，這是王傳福用于奪回其作為“電池大王”榮光的拳頭產(chǎn)品。2020年一月十日，在“我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇（2020）”上，王傳福正式對(duì)外透露了“刀片電池”的消息。從那一天開(kāi)始，比亞迪的股票開(kāi)始強(qiáng)勁上漲，從46.92元一路上漲到2020年二月十九日的61.91元。比亞迪的“刀片電池”就是磷酸鐵鋰離子電池，采用CTP成組方式，在電芯形狀上采用了又長(zhǎng)又薄的“刀片”形狀。在這些技術(shù)的加持下，磷酸鐵鋰的體積比能量密度提升了50%，使得比亞迪“刀片電池”的體積比能量密度基本上接近了三元811體積比能量密度的水平。
于是，在新能源汽車(chē)有限的底盤(pán)空間中，就能夠放進(jìn)足夠多的磷酸鐵鋰離子電池，使得采用磷酸鐵鋰離子電池的電動(dòng)汽車(chē)，在續(xù)航上能與使用三元鋰離子電池的電動(dòng)汽車(chē)持平。2020年二月十四日，工信部公布了第二批新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄，比亞迪漢赫然位列其中，部分關(guān)鍵參數(shù)也首度對(duì)外公開(kāi)。這是一款對(duì)標(biāo)于特斯拉Model 3的車(chē)型，這也是第一款應(yīng)用比亞迪“刀片電池”的車(chē)型。而比亞迪漢，最高續(xù)航里程為605km，加速性能將可以與Model 3進(jìn)行PK。這將一舉解決人們對(duì)磷酸鐵鋰離子電池續(xù)航里程和性能的核心質(zhì)疑。
特斯拉，是全球電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量的冠軍，也是新能源汽車(chē)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用的“風(fēng)向標(biāo)”。比亞迪，是全球電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量的亞軍，同時(shí)也是全球出貨量排名第四名的動(dòng)力鋰電池制造商，對(duì)整個(gè)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有著深入的思考和洞察。當(dāng)埃隆-馬斯克和王傳福都把目光投向磷酸鐵鋰離子電池的時(shí)候，在全球動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)，一場(chǎng)血腥的技術(shù)路線(xiàn)之爭(zhēng)，再次燃起了戰(zhàn)火。這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)將極其殘酷，會(huì)對(duì)整個(gè)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)、新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，帶來(lái)顛覆性的影響。
二
寧德時(shí)代，當(dāng)然不愿意新能源乘用車(chē)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰。
寧德時(shí)代，當(dāng)然不愿意新能源乘用車(chē)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰。2019年，寧德時(shí)代總共32.87GWh的動(dòng)力鋰電池出貨量中，磷酸鐵鋰的占比僅為11.3GWh。截止2019年，據(jù)第三方公司預(yù)估，寧德時(shí)代的產(chǎn)量為57GWh。在這里，預(yù)計(jì)有40GWh的產(chǎn)量是三元鋰離子電池的產(chǎn)量。此外，寧德時(shí)代是全球范圍內(nèi)第一家量產(chǎn)NCM三元811鋰離子電池的動(dòng)力鋰電池制造商，并已經(jīng)形成了超過(guò)10GWh的產(chǎn)量，并試圖將其他的產(chǎn)量升級(jí)為三元811產(chǎn)量。40GWh的產(chǎn)量，假如每個(gè)GWh的產(chǎn)量建設(shè)費(fèi)用為5億元的話(huà)，這里的總投資將近200億元。
假如乘用車(chē)的動(dòng)力鋰電池技術(shù)體系轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰，對(duì)寧德時(shí)代而言，后果不堪設(shè)想。對(duì)動(dòng)力鋰電池制造商而言，技術(shù)路線(xiàn)的改變，對(duì)巨額產(chǎn)量投資的殺傷還是其次的，更大的影響來(lái)自于對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈體系的沖擊，這太可怕了。關(guān)于動(dòng)力鋰電池的技術(shù)路線(xiàn)的劃分和供應(yīng)鏈的差別，重要是由正極決定的?，F(xiàn)階段，重要的正極材料包括磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等，其中，NCM和NCA均是三元鋰離子電池。關(guān)于材料體系而言，磷酸鐵鋰的材料重要是鋰、磷酸鹽、鐵，這些都是大路貨，價(jià)格低得令人發(fā)指。
現(xiàn)在，每噸的價(jià)格僅為上述的4.2萬(wàn)元，而三元811正極每噸的成本價(jià)格達(dá)16.6萬(wàn)元。差距這么大，重要的原因在于上游的金屬材料。三元鋰離子電池正極的材料體系，以鎳、鈷、錳或鋁組成。錳和鋁是大路貨，鈷，則是非常戰(zhàn)略的稀有金屬，鎳的供應(yīng)和價(jià)格也問(wèn)題重重。
在三元正極材料中，鈷重要解決電池的穩(wěn)定性或安全性問(wèn)題，鈷含量越高越安全，但能量密度越低。鈷由于稀缺和高價(jià)，被投行老師們戲稱(chēng)為“鈷奶奶”，在2018年四月，電解鈷價(jià)格一度漲到69萬(wàn)元每噸。以我國(guó)每年消耗5萬(wàn)噸鈷來(lái)計(jì)算，一年的成本將達(dá)到345億元。更可怕的鈷資源的上游過(guò)于集中，對(duì)下游的供應(yīng)安全形成了巨大的威脅?，F(xiàn)在，鈷價(jià)已逐步下降到30萬(wàn)每噸。于是，全球最大的鈷金屬玩家嘉能可停產(chǎn)了世界上產(chǎn)量最大的鈷礦——年產(chǎn)3萬(wàn)噸的Mutanda鈷礦。截止目前，全球已探明鈷儲(chǔ)量為700萬(wàn)噸，其中剛果金以330萬(wàn)噸的儲(chǔ)量占據(jù)了48.6%份額。但是，由于鈷礦品位很高，剛果金占據(jù)全球鈷產(chǎn)量的60%，而在這里面，嘉能可國(guó)際就控制了全球1/3的鈷貿(mào)易量，基本上掌控全球鈷價(jià)的定價(jià)權(quán)。
這也是為何，在全球范圍之內(nèi)，人們對(duì)無(wú)鈷動(dòng)力鋰電池如此上心的核心原因。
鎳是另外一個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題。鎳越高，動(dòng)力鋰電池能量密度越高，所謂高鎳電池就是高能量密度的代名詞。三元811，意味著正極材料中鎳的比例達(dá)到80%。全球鎳資源儲(chǔ)量豐富，在地球中的含量?jī)H次于硅、氧、鐵、鎂。鎳礦資源重要以硫化鎳礦和紅土鎳礦為主，硫化鎳品位高，加工成本低，但經(jīng)過(guò)近百年開(kāi)采，資源已漸枯竭；紅土鎳品位低，鎳含量一般在1%-2%，全球70%的鎳資源供應(yīng)為紅土鎳礦。
和鋰、鈷的重要需求在電池行業(yè)不同，不銹鋼行業(yè)是鎳礦石的最大買(mǎi)家，占比高達(dá)85%。在我國(guó)，最大的鎳生產(chǎn)商，是溫州的一家名為青山鋼鐵的不銹鋼生產(chǎn)隱形冠軍，寧德時(shí)代為了確保鎳的供應(yīng)，在此之前已與青山鋼鐵達(dá)成了戰(zhàn)略合作。在全球范圍內(nèi)，高品位紅土鎳礦的重要產(chǎn)地是印尼。2019年十月，印尼公布禁令，禁止紅土鎳礦對(duì)外出口，震動(dòng)全球新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。該國(guó)這么做的目的非常明確，就是逼迫各國(guó)將電動(dòng)汽車(chē)和動(dòng)力鋰電池制造公司落戶(hù)到印尼，讓這個(gè)國(guó)家在東南亞的汽車(chē)制造基地的競(jìng)爭(zhēng)中，可望與泰國(guó)一爭(zhēng)長(zhǎng)短。印尼得逞了，2019年六月二十七日，豐田汽車(chē)總裁豐田章男宣布，在接下來(lái)的4年，將向印尼投資20億美元建設(shè)30萬(wàn)輛的電動(dòng)汽車(chē)制造產(chǎn)量。在新能源乘用車(chē)強(qiáng)大市場(chǎng)前景的驅(qū)動(dòng)下，三元鋰離子電池需求的瘋狂上升，讓三元材料體系上游的礦石生產(chǎn)、金屬加工等整個(gè)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展起來(lái)，并掌握了極強(qiáng)的話(huà)語(yǔ)權(quán)。
正極材料供應(yīng)商，是另一支在此刻膽戰(zhàn)心驚的大軍團(tuán)，這里重要指三元鋰離子電池正極供應(yīng)商。2019年七月二十二日，我國(guó)科創(chuàng)板開(kāi)市，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)科創(chuàng)板第一股容百科技股價(jià)上漲超過(guò)100%，市值飆升到了300億元，這幾乎與長(zhǎng)安汽車(chē)集團(tuán)的市值相當(dāng)。容百科技的核心產(chǎn)品就是三元811正極，該公司是國(guó)內(nèi)第一家穩(wěn)定量產(chǎn)三元811正極的生產(chǎn)公司。當(dāng)然了，除了容百科技之外，知名的正極供應(yīng)商還包括當(dāng)升科技、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、振華新材、廈門(mén)鎢業(yè)、杉杉能源等。
（2019年六月時(shí)的產(chǎn)量）
基本上，國(guó)內(nèi)幾乎所有的正極材料生產(chǎn)商，都將三元材料體系作為了戰(zhàn)略重點(diǎn)。假如磷酸鐵鋰逆勢(shì)反轉(zhuǎn)，這些公司將會(huì)苦不堪言。通常情況下，每萬(wàn)噸正極產(chǎn)線(xiàn)的建設(shè)成本將近7億元人民幣。當(dāng)然了，更加感到憂(yōu)慮的，是整個(gè)動(dòng)力鋰電池制造公司。
這是一個(gè)進(jìn)退維谷的時(shí)刻！除了寧德時(shí)代之外，還包括松下、LG化學(xué)、三星SDI、SK創(chuàng)新等。所有人的眼睛，都在看著比亞迪的“刀片電池”，所有人的眼睛都在盯著特斯拉。一旦比亞迪的“刀片電池”被證明是可行的，這就意味著他們將會(huì)被逼入絕境：要么把三元811的價(jià)格大幅度降下來(lái)，要么不斷地喪失市場(chǎng)?？梢灶A(yù)料的是，這兩種情況都會(huì)發(fā)生。
關(guān)于整個(gè)三元鋰離子電池材料供應(yīng)鏈，離最后的為生存決戰(zhàn)時(shí)刻已經(jīng)越來(lái)越近了。整個(gè)三元鋰離子電池供應(yīng)鏈的上上下下，要做好打一場(chǎng)苦戰(zhàn)的準(zhǔn)備，從礦石開(kāi)采、礦石冶煉、正極材料、電池制造設(shè)備、電池制造，供應(yīng)鏈上的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都要做好打價(jià)格戰(zhàn)的準(zhǔn)備。他們要在最快的時(shí)間之內(nèi)，消滅浪費(fèi)、消滅中間環(huán)節(jié)，提高效率和規(guī)模效應(yīng)，用最嚴(yán)苛的“第一性原理”，把三元鋰離子電池的成本降下來(lái)，這不是為一家公司而戰(zhàn)，是為整個(gè)供應(yīng)鏈而戰(zhàn)，為技術(shù)體系而戰(zhàn)。這不是松下和LG化學(xué)、寧德時(shí)代之間的戰(zhàn)爭(zhēng)，而是磷酸鐵鋰和三元鋰離子電池之間的戰(zhàn)爭(zhēng)。當(dāng)然了，這很難?，F(xiàn)實(shí)是嚴(yán)酷的。在這樣的背景之下，在接下里的時(shí)間里，磷酸鐵鋰市占率不斷攀升是可以預(yù)料的事情。
假如這樣的事情發(fā)生，日韓動(dòng)力鋰電池制造商將會(huì)遭受最大的沖擊。因?yàn)槲覈?guó)的公司，本來(lái)是以磷酸鐵鋰起家，后來(lái)才轉(zhuǎn)向三元鋰離子電池的。日韓公司，包括包括松下、LG化學(xué)、三星SDI等，一直在堅(jiān)持三元鋰離子電池的技術(shù)路線(xiàn)。AESC在被我國(guó)人收購(gòu)了之后，也開(kāi)始了研發(fā)磷酸鐵鋰，是不幸中的萬(wàn)幸。
此外，很多后來(lái)進(jìn)入動(dòng)力鋰電池制造業(yè)的大型跨國(guó)車(chē)企，恐怕也會(huì)傻眼。眾多公司中，包括豐田、大眾、通用、PSA等巨頭。動(dòng)力鋰電池制造這個(gè)事情，很不好玩，風(fēng)險(xiǎn)很大。當(dāng)然了，下游負(fù)責(zé)采購(gòu)的汽車(chē)制造商，相信心情是非常愉悅的。在我國(guó)新能源汽車(chē)補(bǔ)貼大幅退坡之際，新能源汽車(chē)成本的大頭——?jiǎng)恿︿囯姵氐某杀荆K于有望出現(xiàn)大幅降價(jià)了。關(guān)于消費(fèi)者而言，這也是令人愉悅的，意味著整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格，有望出現(xiàn)比較大幅的下降，新能源汽車(chē)普及的速度將會(huì)加快。這是馬斯克希望看到的，這當(dāng)然也是王傳福希望看到的。
