電動汽車動力電池系統(tǒng)知識一次看個夠！——《電動汽車動力電池系統(tǒng)安全分析與設(shè)計》內(nèi)容摘選完全版！

在傳統(tǒng)汽車市場，發(fā)動機是傳統(tǒng)汽車的心臟，繼發(fā)動機、變速箱之后，在中國寄望“換道超車”的新能源汽車領(lǐng)域，動力電池是電動汽車的心臟，得電池者得市場，所以我們能夠在中國本土的動力電池廠商們身上，看到一絲希望……

（NEV節(jié)能與新能源汽車雜志，微信號ID：gh_637c783a8915）刊發(fā)了題為《助寧德時代IPO拉開了行業(yè)洗牌大幕》的文章，引發(fā)了新能源汽車動力電池行業(yè)“嘩然”。然而寧德時代只是時代前臺的表演者，在幕后，工信部驅(qū)虎助力中國新能源汽車動力電池市場，演繹了一場屬于中外新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈背后的恩恩怨怨，構(gòu)成了動力電池的中外企業(yè)的慘烈 “廝殺”，呈現(xiàn)出一章又一章戲劇化的情節(jié)。

01

工信部驅(qū)虎！

1、日本電池全面衰退下的太極虎崛起

眾所周知，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)從90年代初誕生以來，至今也才30余年的歷史。人們?nèi)粘Ｉ钪兴玫降匿囯姵?，主要涉及兩大產(chǎn)業(yè)：以手機電腦等為代表的3C消費類電子產(chǎn)品，以電動車為代表的新能源汽車。

回看鋰離子電池行業(yè)過往的發(fā)展歷程，不難發(fā)現(xiàn)，鋰電池技術(shù)原理由美國人古迪納夫（Goodenough）提出，最先實現(xiàn)商業(yè)化的卻是日本的索尼。90年代，索尼率先推出圓柱形的18650鋰電池，18650日成為業(yè)界標準——18代表直徑18毫米，65代表長度65毫米，0則是形象的圓柱。但沉迷于消費電子黑科技的索尼日后先后玩死了自己的PC業(yè)務(wù)，玩殘了手機，消費電子產(chǎn)品要用到的鋰電池，也被索尼在去年出手給了村田。鋰電池的開宗立派者，失去了在動力電池市場上競技的話語權(quán)。

作為日系力量的AESC——僅僅為日產(chǎn)聆風(fēng)提供動力電池的供應(yīng)商，行業(yè)地位岌岌可危。然而，松下的存在，使得日系勢力依然占據(jù)動力電池的金字塔尖。

松下因為與特斯拉的合作，穩(wěn)坐電動車動力電池第一供應(yīng)商位置，與特斯拉共同打造的由7000余節(jié)18650電芯構(gòu)成的動力系統(tǒng)，驚艷了電動車市場，也開辟了圓柱形鋰電池組成包這一流派。

▲松下18650電芯

松下的王座不是一天鑄就的。2009年，松下收購三洋電機，而后者當時在全球鋰電池市場份額居首。收購之后，松下獲得了三洋的市場，也獲得了后者在功率型鋰電池上的技術(shù)積累。能獲得特斯拉的訂單，體量是一方面，另一方面，松下扮演了推動鋰電池技術(shù)進步的先驅(qū)角色。在特斯拉Model S/X系列車型上，松下率先使用了非主流的鎳鈷鋁酸鋰（NCA）三元材料，在國內(nèi)動力電池企業(yè)只能將18650電芯的容量做到2200mAh的時候，把電芯的容量提升到了3100mAh——體積一樣，能量多了近一半。

這還不算完。在特斯拉Model 3將采用的21700電芯上，松下還使用了碳硅負極，即在傳統(tǒng)的石墨負極中加入了10%的硅，而硅的理論能量密度，是石墨的10倍左右。這樣，整體電芯的電量又進一步提升。因為松下出色的動力電池技術(shù)，在續(xù)航能力上，特斯拉無出其右。作為回報，特斯拉接近十萬臺的電動車年出貨量也成就了松下。

然而，當特斯拉想要大規(guī)模生產(chǎn)平民級電動車Model 3時，松下電芯的產(chǎn)能卻成了瓶頸。這個問題一方面推動了特斯拉超級電池工廠Gigafactory的誕生，另一方面，則是埃隆馬斯克面見了松下的競爭對手三星與LG。雖然最終結(jié)果是馬斯克沒有選擇背叛，而代價是松下投資特斯拉2.3億美元，并許下最大投資額為16億美元的承諾。

在日本電池產(chǎn)業(yè)沒落的同時，而韓國的三星與LG，一展其在電子制造方面的傳統(tǒng)強勢，從日本學(xué)來電池技術(shù)后化為己用，并成功地占領(lǐng)著市場。早已滲入北美電動車市場的漢西力量，以雪佛蘭使用三星SDI提供動力電池的Volt就曾是通用力推的一代產(chǎn)品和LG攜手克萊斯勒Pacifica插電混動車的為代表。三星、LG也分別于寶馬、奔馳簽達成動力電池的供貨協(xié)議，也占據(jù)歐洲市場。

三星、LG在特斯拉這兒沒有實質(zhì)性進展后。2015年10月，三星和LG一周內(nèi)相繼在西安和南京落成的兩家工廠，吹響了韓系勢力攻占中國市場的集結(jié)號，拿下體量巨大的中國市場，成為韓國動力電池行業(yè)戰(zhàn)勝日本力的量厚望。將這個行業(yè)的市場競爭格局，從日本企業(yè)一家獨大，到后來日韓“雙雄爭霸”局面，改寫成中日韓“三足鼎立”的局面。

2、太極虎入華

2015年10月22日，西安高新區(qū)畢原三路一處工廠中人頭攢動，三星（SDI）環(huán)新動力電池公司在此竣工。5天之后，LG在南京的動力電池工廠落成。

兩個竣工儀式現(xiàn)場，都出現(xiàn)國內(nèi)車廠的高管。為了與韓國的兩大動力電池巨頭交好，以便拿到更多高質(zhì)量的韓國技術(shù)動力電池，一解國產(chǎn)電動車“動力之痛”， 飽受電動車體驗不佳困擾的車企一把手們，紛紛前來捧場。

國際動力電池產(chǎn)業(yè)當前公認的三強有松下、三星、LG（其中或許本應(yīng)有索尼的位置，但索尼已經(jīng)掉隊）。三星與LG的動力電池即便性能不如松下那般極致，在能量密度、一致性、循環(huán)壽命上仍高出國產(chǎn)動力電池一截。而在華工廠的竣工，將使得其動力電池的價格也能夠大幅下降。如此一來，韓系動力電池將在性能、成本的關(guān)鍵指標上都優(yōu)于國產(chǎn)動力電池。一時間，韓系動力電池將壟斷中國市場的聲音甚囂塵上。

事實也確實如此，SDI、LG在華工廠竣工后，來自國內(nèi)車廠的訂單雪片般飛來，不論是轎車，還是商用車。截至2015年，國內(nèi)出貨量前十五的客車企業(yè)有六家與三星SDI和LG達成了初步供貨協(xié)議，占了中國客車市場的三分之一。

太極虎入華了！中國還沒長大的動力電池產(chǎn)業(yè)該怎么驅(qū)虎？

但韓國人顯然低估了中國渴望依靠新能源車在全球汽車產(chǎn)業(yè)中翻身做主的決心和在中國本土的動力電池廠商們身上，給予的那一絲希望，也低估了在“有形手”大力揮舞的中國市場，一切都可能改變。

3、工信部驅(qū)虎

韓國的動力電池在中國市場上攻城略地時，國內(nèi)政府、專家們還在糾結(jié)動力電池究竟是大電池還是并聯(lián)小電池，國內(nèi)企業(yè)還無法決定應(yīng)該選擇哪個技術(shù)方向。受一些政策定調(diào)影響，國內(nèi)的主流是考慮發(fā)展安全性好的磷酸鐵鋰電池，當時有國內(nèi)權(quán)威方面的觀點考慮，國外在三元鋰技術(shù)上已經(jīng)領(lǐng)先太多，發(fā)展國外不甚重視的磷酸鐵鋰，有望彎道超車。因此萬向集團不遠萬里收購了美國的A123，以獲得后者在磷酸鐵鋰電池上先進的專利技術(shù)。但在施行后發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池能量密度低的先天缺陷，無法滿足電動車續(xù)航里要求，最終被現(xiàn)實給否決了。

▲a123生產(chǎn)的電芯

另一方面，中國動力電池企業(yè)一片混亂，不具備競爭力。新能源車市場的一片火熱，催生了國內(nèi)大量的玩家入局，很多都是看到政策補貼，主要是一些拿著中央項目的，地方政府扶持的，與車企掛靠的，想立個山頭掙一筆為目的。而大財閥的三星與LG，則是整合完畢的巨艦，超大體量帶來的規(guī)模與技術(shù)優(yōu)勢武裝出了它們的堅船利炮，中國企業(yè)根本沒其相抗衡技術(shù)。

面對韓系電池的殺入，國產(chǎn)動力電池開始尷尬迎戰(zhàn)。被時代的風(fēng)口浪尖推至臺前的寧德時代，算是難得的新生力量，但抵抗行業(yè)整體被韓系電池壓制的現(xiàn)實。期間，寧德時代曾列出了三星與LG在華工廠的持續(xù)虧損作為引證，站出來質(zhì)疑三星與LG用低價打壓國產(chǎn)動力電池廠商。

韓國電子制造業(yè)屢試不爽的三板斧：學(xué)習(xí)引進日、美技術(shù)——政府全力支持建立技術(shù)、價格優(yōu)勢——財閥勢力攻下全球市場，先是劈碎了日本的內(nèi)存制造，又將日本的面板制造劈得岌岌可危。在韓國已經(jīng)建立優(yōu)勢的行業(yè)中，中國的內(nèi)存制造尚無拿出手的成就，面板行業(yè)保住了一個京東方。如今，斧子劈到了中國的動力電池上。

而動力電池產(chǎn)業(yè)作為未來汽車的心臟，戰(zhàn)略意義不言而喻，中國只能應(yīng)戰(zhàn)！

2016年6月20日，工信部發(fā)布符合《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》（下簡稱《規(guī)范條件》）企業(yè)名錄。而這一名錄直接與《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》（下簡稱《推薦目錄》）掛鉤。使用了符合《規(guī)范條件》企業(yè)動力電池的新能源車，才能登上《推薦目錄》，獲得中國政府提供的新能源補貼。車廠在選擇動力電池供應(yīng)商的時候，必然需要考慮如何拿到高額補貼。而三星與LG在華動力電池公司都未能入該名錄。這樣一來，中國政府相當于間接為國內(nèi)的動力電池創(chuàng)造價格優(yōu)勢。

形成價格優(yōu)勢只是其一。更重要的是，對沒有登上《推薦目錄》的新能源車產(chǎn)品，有無法上市銷售的風(fēng)險，盡管沒有被官方證實，當時多名車企高管曾公開發(fā)聲表示擔(dān)心。致使國內(nèi)車廠開始轉(zhuǎn)向國內(nèi)動力電池供應(yīng)商。后來的事實是兩個文件的聯(lián)動關(guān)系被中止，有不少新能源車搭載了未進入《規(guī)范條件》的動力電池，也進入了2016年第4批《推薦名錄》。這也讓一些整車廠與韓系動力電池合作又抱有了希望。但值得注意的是，進入了2016年第4批《推薦名錄》的新能源車，用的都是國產(chǎn)電池。

使車廠們更加堅定”支持國貨“信念的故事發(fā)生在去年末。12月稍早時候，工信部發(fā)布了第5批目錄里共有498款車型，但這一目錄很快被刪除。并于12月29日，工信部公示了《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄（第5批）》，共包括95戶企業(yè)的493個車型。

而在這些變動的車型中，悉數(shù)應(yīng)用了外資電池。其中就有三星環(huán)新西安電池工廠，為陜汽集團的所配套的電池的陜汽牌電動廂式運輸車。而最富戲劇性的上汽榮威eRX5。eRX5曾經(jīng)登上第4批《推薦目錄》，當時eRX5使用的是上汽旗下捷新新能源生產(chǎn)的動力電池。而申請第5批目錄的eRX5，使用了所謂“南京樂金”的動力電池，正是產(chǎn)于LG在南京的南京樂金化學(xué)新能源電池有限公司。

經(jīng)此一役，國內(nèi)整車廠也都應(yīng)該知道，韓系動力電池是條摸不得的高壓線，國產(chǎn)動力電池企業(yè)獲得了喘氣機會。

隨著時間的前行，2017年2月底，中韓關(guān)系正處于最敏感時期。3月底，北汽與SKI在北京的合資工廠宣布停產(chǎn)。2013年底，SKI與北京汽車集團、北京電子控股有限責(zé)任公司在中國成立了合資公司，命名為北京電控愛思開科技有限公司(下稱BESK)，BESK電池包生產(chǎn)工廠就建在北京亦莊，為北汽旗下新能源車型提供電池配套。其首期工程的總投資超過1.5億元，于2014年6月底正式投產(chǎn)。其年產(chǎn)能為12,000單元電池包。項目計劃總投資10億，建設(shè)10萬單元電池包。公司注冊資本3.5億元，SKI所持股份占40%，由北汽集團董事長徐和誼擔(dān)任董事長。相較于大張旗鼓的三星與LG，同樣是韓國企業(yè)的SKI一直在悶聲發(fā)財。

三星SDI在中國的命運：時間回到2017年2月8日，與三星在西安的工廠一樣主營業(yè)務(wù)為動力電池的SDI天津電池工廠炸了。

這次爆炸，昭示了三星乃至韓國動力電池企業(yè)在華業(yè)務(wù)的崩塌。

同樣是在三月，LG的南京工廠被傳產(chǎn)線已閑置多時，將轉(zhuǎn)讓給上汽。三星西安動力電池工廠也被傳已閑置數(shù)月，原計劃6億美元的投資縮水產(chǎn)能擴建計劃中止。

2017年10月，三星SDI天津工廠兩家中資股東天津中環(huán)電子信息集團有限公司及天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)國有資產(chǎn)經(jīng)營公司宣布從SDI天津撤資。雙方共計轉(zhuǎn)讓30%股權(quán)，而轉(zhuǎn)讓價格，僅僅比其參股時，高了百來萬。此時的三星SDI天津工廠已經(jīng)負債8億元。

一年之間，歷史的行程陡然生變，寄望占領(lǐng)中國市場的韓系動力電池，在政策面前節(jié)攻城不成慘然敗退。而選的技術(shù)方向最符合群眾需求，技術(shù)儲備最豐厚的寧德時代則抓住了機遇，獲得了認可。

02

寧德時代的崛起

今年忙著上市的寧德時代真得完全“開掛”了，上汽、長安、寶馬、奔馳等多家汽車制造商紛紛相中了這家來自福建的動力電池行業(yè)巨頭。甚至還有消息稱，屢屢被曝出造車傳聞的科技公司蘋果，正與寧德時代進行一項基于保密協(xié)議的項目合作，共同開發(fā)動力電池。11月10日，中國證監(jiān)會網(wǎng)站對外發(fā)布寧德時代創(chuàng)業(yè)板首次公開發(fā)行股票招股說明書顯示，寧德時代新能源科技股份有限公司擬募集資金131.2億元，用于擴大產(chǎn)能并開發(fā)下一代電池。業(yè)內(nèi)推算，寧德時代募資后市值約為1300億元。

一家動力電池企業(yè)緣何受到資本市場的高度認可？看寧德時代是怎樣崛起？

中國布局電動汽車的整車企業(yè)多數(shù)都與寧德時代有不同形式的合作。

6月8日，上汽集團和寧德時代共同出資成立的時代上汽動力電池有限公司（時代上汽）和上汽時代動力電池系統(tǒng)有限公司（上汽時代）正式完成注冊。時代上汽注冊資本20億元，主要從事鋰離子電池、鋰聚合物電池等的開發(fā)、生產(chǎn)和銷售及售后服務(wù)；上汽時代注冊資本3億元，主要從事動力電池系統(tǒng)的開發(fā)、生產(chǎn)及銷售。

11月1日，長安汽車發(fā)布公告稱，擬以收購鎮(zhèn)江德茂海潤股權(quán)投資基金合伙企業(yè)（有限合伙）基金份額的方式投資寧德時代。長安汽車以5.19億元，間接持有了寧德時代0.39％的股份。截至目前，寧德時代與上汽、長安、東風(fēng)、北汽、吉利、蔚來、宇通、福田、湖南中車等本土車企建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，而且也是寶馬、大眾、PSA等跨國車企的動力電池供應(yīng)商。前述證券分析師稱，寧德時代的前五大客戶訂單集中度已從90％以上降至60％，且乘用車配套率逐步提升。

寧德時代風(fēng)生水起源于與寶馬的合作。通過這次合作，寧德時代成為寶馬集團在大中華地區(qū)惟一一家動力電池供應(yīng)商，也是國內(nèi)首家成功進入跨國車企供應(yīng)商體系的動力電池企業(yè)，并借此進一步提升了技術(shù)水平。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍曾公開表示：“目前，寧德時代是國內(nèi)發(fā)展比較穩(wěn)定的動力電池供應(yīng)商，其技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)勢明顯?！?/p>

當然，時勢造英雄，寧德時代的快速發(fā)展離不開電動汽車推廣熱潮這一豐厚的土壤。2014年，我國新能源汽車銷量為7.48萬輛，2016年這一數(shù)字已增至50.7萬輛。

中國將推行“雙積分”政策，歐洲多個國家提出了傳統(tǒng)燃油車停售時間表，種種跡象表明電動汽車的發(fā)展將快馬加鞭。動力電池屬電動汽車的核心技術(shù)，寧德時代又身處全球最大的電動汽車市場，該公司恐怕想低調(diào)也難掩光芒。

據(jù)寧德時代官網(wǎng)披露，其產(chǎn)量連年翻倍增長。2014年，寧德時代動力電池產(chǎn)量為0.273GWh；2015年這一數(shù)字升至2.43GWh，同比增長近8倍；2016年，產(chǎn)量增至6.8GWh，同比增長約180％，奠定了其國內(nèi)動力電池巨頭的地位。今年一季度，寧德時代供貨量達328245kWh，市場份額為26％，而同期比亞迪的市場占有率是17％。最新數(shù)據(jù)顯示，今年前9個月，寧德時代電池出貨量全球第二、中國第一。

“短短6年時間，寧德時代就做到了我國動力電池的‘排頭兵’，顯然屬于新能源汽車行業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源。”河南環(huán)宇賽爾新能源科技有限公司常務(wù)副總經(jīng)理韓光鑫對寧德時代的成功在接受相關(guān)媒體采訪時表示：第一，寧德時代吸收了1999年注冊成立的新能源科技有限公司（ATL，其消費類軟包鋰電池已做到全球第一，市場份額接近50％。2011年，ATL創(chuàng)始人曾毓群進行二次創(chuàng)業(yè)，將汽車動力部門剝離，在家鄉(xiāng)福建寧德成立寧德時代）的鋰電池制造技術(shù)和品質(zhì)管理經(jīng)驗；第二，寧德時代的產(chǎn)品、市場策略與政策導(dǎo)向相吻合，磷酸鐵鋰電池與三元鋰電并列并行，很好地解決了目前新能源汽車市場對安全性和高能量比的需求；第三，寧德時代在研發(fā)投入方面持續(xù)發(fā)力，整體研發(fā)投入占比高（今年一季度已突破10％），處于行業(yè)較高水平。

此外，寧德時代承擔(dān)了工信部、科技部、發(fā)改委、財政部的多項重大動力電池技術(shù)課題，據(jù)稱2020年350Wh/kg的鋰電系統(tǒng)能量密度目標將依靠以寧德時代為首的龍頭企業(yè)來實現(xiàn)。截至今年9月，寧德時代及其子公司共擁有813項境內(nèi)專利及13項境外專利，涵蓋了材料、電芯設(shè)計、電池組、電池包、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域。

韓光鑫還認為：“當前是新能源汽車行業(yè)搶占優(yōu)質(zhì)資源的關(guān)鍵時候，具備戰(zhàn)略眼光的整車企業(yè)當然會看好這些優(yōu)質(zhì)資源，并愿意與之合作?！?/p>

今年以來，國軒高科出資1000萬元參與北汽新能源B輪融資，國軒高科全資子公司合肥國軒擬與比亞迪等企業(yè)設(shè)立合資公司、布局三元正極材料……事實上，寧德時代所處的動力電池行業(yè)已拉開整合的序幕。

從格局演變看，動力電池市場行業(yè)集中度逐年提升。劉彥龍對記者說，2016年，比亞迪、寧德時代、沃特瑪、國軒高科、天津力神前五大動力電池企業(yè)的合計市場占有率已高達近70％。其中，寧德時代和比亞迪兩家的市場占有率達到46％。

但在部分業(yè)內(nèi)人士看來，目前新能源汽車市場更多源于政策推動，動力電池行業(yè)格局仍處在變化之中。韓光鑫也曾對媒體記者表示：“盡管目前優(yōu)質(zhì)資源被搶占的差不多了，但隨著技術(shù)不斷進步，2020年前后仍將有眾多機會出現(xiàn)?！?/p>

劉彥龍秘書長也認為，一旦政策發(fā)生變化或者新技術(shù)出現(xiàn)，動力電池的市場格局還有可能發(fā)生較大變化?！敖衲?，三元鋰電池發(fā)展較快，之前是磷酸鐵鋰電池的市場形勢更好。無論如何，動力電池企業(yè)必須提前布局，等新政策推出、市場機會出現(xiàn)后再動手可能就晚了。”他說。

動力電池是新能源汽車的心臟，和新能源汽車未來發(fā)展密不可分，產(chǎn)業(yè)在積極推動發(fā)展新能源汽車的同時，必然會加大對動力電池的資本投入、技術(shù)研發(fā)、政策支持等保障。政策的變化、技術(shù)發(fā)展、商業(yè)模式的創(chuàng)新以及抓住和整車企業(yè)不同需求的合作……我們相信，這些才是寧德時代獲得這樣成績的關(guān)鍵。

來源：中國汽車時報網(wǎng)、汽車人、網(wǎng)絡(luò)

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