研究周报 | 动力电池企业“国家目标”预测：产品性能易达，成本难降

近8年来，我国新能源汽车产业发生了翻天覆地的变化，市场推广取得了长足的成效，技术也实现了重大进步，但是仍面临着后补贴时代的政策变化、补贴阶梯退坡、里程继续焦虑状态等问题，新能源汽车的“热度”将直接决定于汽车动力电池的技术革新程度。国家四部委颁布的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》的产品性能、成本目标能否按期实现，将直接影响新能源汽车产业发展的景气度。这个问题成了决定新能源汽车能否规模化进入寻常百姓家，动力电池能不能取得实质性产业化突破的关键。笔者将从产品、成本维度提出些动力电池产业发展的看法，以抛砖引玉。

一、《促进汽车动力电池产业发展行动方案》概况

2017年2月底，国家工信部会同发展改革委、科技部、财政部等有关部门联合印发了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》(以下简称《行动方案》)，提出了新能源汽车动力电池的发展方向，以加快提升我国汽车动力电池产业发展能力和水平，推动新能源汽车产业健康可持续发展。

《促进汽车动力电池产业发展行动方案》，明确指明了动力电池产业发展方向和路径，给出了重要里程碑节点。围绕“大幅提升产品性能、促进产业规模合理发展、培育龙头企业”为核心，进一步细化了动力电池的产品性能和产销规模要求。到2020年，新型锂离子动力电池单体比能量超过300Wh/kg；系统比能量力争达到260Wh/kg、成本降至1元/瓦时以下，使用环境达-30℃到55℃，可具备3C充电能力。到2025年，新体系动力电池技术取得突破性进展，单体比能量达到500Wh/kg。2020年行业总产能1000亿瓦时、形成产销规模400亿瓦时以上的龙头企业。

二、《行动方案》产品战略目标能否实现？

笔者将通过对国内外动力电池产品的发展计划、产品技术研发、产品成本等进行横向与纵向对比分析，试图回答这一问题。首先，结合我国新能源汽车产业发展的国情和环境来看下具体情况。

动力电池相关规划及政策法规

《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》，提出动力电池产品的发展目标。2015年动力电池模块比能量达到150Wh/kg以上，成本降至2元/瓦时以下，循环使用寿命稳定达到2000次或10年以上；到2020年，动力电池模块比能量达到300Wh/kg以上，成本降至1.5元/瓦时以下。

《汽车动力电池行业规范条件》，特别提出动力电池的产能要求，引导企业往大而强的方向发展。同时，要求锂离子动力蓄电池单体企业年产能力不得低于2亿瓦时，金属氢化物镍动力蓄电池单体企业年产能力不得低于1000万瓦时，超级电容器单体企业年产能力不得低于500万瓦时。系统企业年产能力不得低于10000套或2亿瓦时。

《锂离子电池行业规范条件》，则进一步对锂电子电池生产准入的产能规模、工艺要求及产品质量提出明确要求，能量型单体电池能量密度≥130Wh/kg，电池组能量密度≥100Wh/kg，循环寿命≥1000次且容量保持率≥80%，功率型单体电池功率密度≥3000W/kg，电池组功率密度≥2100W/kg，循环寿命≥2000次(其中电动自行车用电池组≥1000 次，电动工具用电池组≥500 次)且容量保持率≥80%。

《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》，要求轿车动力电池的单体比能量在2015年底达到200Wh/kg，2020年达到300Wh/kg。而磷酸铁锂电池的理论极限能量密度在150Wh/kg左右，无法满足这一要求，未来轿车动力电池将转向并加速三元锂电池的研发应用。

《节能与新能源汽车技术路线图》，提出了三大阶段的发展目标：2020年之前，新型锂离子电池实现产业化，能量型锂离子电池单体比能量达到350Wh/kg，能量功率兼顾型动力电池单体比能量达到200Wh/kg。2020年到2025年，能量型电池单体比能量达到400Wh/kg以上，接轨国际先进水平。2025年到2030年，新体系电池实现实用化，电池单体比能量达到500Wh/kg以上，成本进一步下降。

《汽车产业中长期发展规划》，提出到2020年，新能源汽车年产销达到200万辆，动力电池单体比能量达到300Wh/kg以上，力争实现350Wh/kg，系统比能量力争达到260Wh/kg、成本降至1元/瓦时以下。到2025年，新能源汽车占汽车产销20%以上，动力电池系统比能量达到350Wh/kg。

动力电池未来技术水平判断及论证分析

综合国家《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》、《汽车动力电池行业规范条件》、《锂离子电池行业规范条件》、《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》、《节能与新能源汽车技术路线图》、《促进汽车动力电池产业发展行动方案》、《汽车产业中长期发展规划》以及当前国内动力电池技术水平情况，笔者判断动力电池的技术水平，动力电池单体比能量应该是在150～300Wh/kg之间；系统电池组能量密度150瓦时～260Wh/kg，成本在于1元/瓦时左右。

这下可能读者可能会问，你又不是神仙，估计是瞎拍砖。但是，我想有以下几个理由支撑。

1、动力电池发展环境持续提升

正如《汽车产业中长期发展规划》提的“优环境”，中国正已步入法制社会，政府公信力不断提升，这么多规划、政策和法规不同场合不同时间都提出了明确目标，且目标基本一致性强，应该是有根有据的。结合国际上对动力电池产业发展现状及趋势的发展评估，一定程度上国家已经从“战略引导”向“战术引导”转变，既有政策上的鼓励和相关支持，又有法规的要求，更多是“无形之手”推动市场需求端、供给端的调整与优化，最终想表明“高性能的动力电池是要拿来产业化的，关键在于实用”。

2、动力电池性能目标设定与国际水平接近

结合汽车发达国家动力电池的发展目标来看，中国动力电池产品性能目标与国际主流水平接近，均是250Wh/kg左右；成本目标均是1000元/

kWh左右，2020年中国动力电池至少是接轨国际先进水平。

从美、日、德三国2015年的技术水平来看，动力电池能量密度平均水平为150 Wh/kg左右，以美国波士顿180 Wh/kg为最高。

与此同时，国际先进动力电池的应用和研发不断取得新进展。据美国Sanford C. Bernstein分析师Mark Newman在研报中的介绍，特斯拉Model 3的电池技术采用了硅碳负极，能量密度将达到300Wh/kg。此外，Model S改用NCA作为正级材料，电芯容量也从最初的2.9Ah提升到3.1Ah，动力电池能量密度均达到252～265 Wh/kg水平。应该说我国提出的2020年的动力电池性能目标是靠谱的。

此外，国际上已研制出的车用锂离子动力电池，最高比能量已超过300Wh/kg，预期系统成本≤1.0元/Wh；但是，为了实现2020年规划目标，仍需要进一步提高电池循环特性、环境适应性和安全性。这样看来，2020年动力电池能量密度达到300 Wh/kg，甚至更高，不是不可能的。

技术是实现了较大突破，那成本方面呢？据特斯拉在公司成立时候，特斯拉Elon Musk曾经预言动力电池成本能够大幅下降，在充分控制动力电池的原材料、制造成本、规模化量产销售的情况下动力电池成本可以降至80美元/kWh，应该说动力电池的成本降价空间很大。

3、我国企业动力电池水平持续提升

从我国2015年的技术水平来看，动力电池能量密度平均水平为115 ～120Wh/kg左右，以比克电池的171 Wh/kg为最高。

目前中国是世界电动汽车产销量最大的国家，也是世界电动汽车标准法规的重要参与与制订国家，产品技术沉淀不断提升，汽车行业新兴领域的技术创新能力具有较强竞争力。从技术水平来看，中国在原材料方面具有一定的比较优势，技术和生产能力水平也还行。他山之石，可以攻玉，应该说产品性能目标较大程度能够实现。

尽管说中国较大可能完成动力电池的技术革新，但是在成本控制方面仍然存在较大的不确定性。近十年来，国内动力电池的技术能力不断突破，成本也不断降低，从2007年左右的7000元/ kWh降至2015年的2200元/ kWh，约3～4年成本降1倍。但结合国情考虑到电池行业企业正面临着新能源汽车产销规模、整车补贴退坡的压力传导、研发和设备的高投入、电池行业产能过剩、上游铜箔等原材料供不应求等影响，电池行业企业运营成本因此将持续高企。

因此，笔者判断，动力电池成本下降的趋势不可逆转，但是近三年可能难以大幅度下滑，仍将超过1000元/ kWh以上的价格。

4、论证小结

总体而言，从上述动力电池相关发展情况分析可以看出：

1)动力电池的产品技术、产品性能仍有较大提升空间，电池单体能量密度和系统能量密度将进一步提升，到2020年动力电池系统能量密度是有可能达到260Wh/kg水平的。其中，三元锂动力电池将是重点过渡产品，新型锂离子动力(固态)将是未来的发展方向。

2)动力电池成本下降趋势不可逆转，只有当国内新能源汽车规模化进入寻常百姓家，且整车采购配套、动力电池设备摊销、技术研发投入及产能扩张等影响不大的前提下，动力电池成本才可能较大概率于2020年降至1元/瓦时。可这个目标挑战难度太大。

浅谈《行动方案》产生的影响

按照《行动方案》的规划，确定性的政策扶持与优惠将为动力电池行业带来利好，锂电池行业竞争的制高点在于技术和成本。未来锂电池产业将产生整合、分化，行业将越来越规范，技术领先、规模大、成本低的企业将继续引领，强者恒强；反之，技术落后、成本高的小企业或将被逐步淘汰出局。

三、相关发展建议

《行动方案》是对动力电池行业未来数年影响最深远的政策修订，明确了9大重点任务和5项保障措施，将有利于加快提高动力电池产品性能和质量水平，推动新能源汽车产业健康可持续发展。如果说去年为新能源汽车发展的技术元年，那么未来三年将是新能汽车核心技术突破的关键年，动力电池的生产和应用仍将是行业的关注重点。在这种情况下，未来动力电池企业可以重点考虑如下方面：首先，继续提升动力电池安全性与使用寿命；其次，紧抓技术研发不放松，加大研发投入提升国际竞争力；最后应通过发挥规模效应，提高产成品合格品率，提高生产线自动化程度等方式来降低成本。