對于制造業(yè)公司來說,「產(chǎn)能周期」永遠(yuǎn)是讓人提心掉膽的四個字。鋰電行業(yè)尤其如此,經(jīng)歷過前兩輪下行階段里的人,很難不對去庫存過程里危機(jī)四伏的處境心有余悸。始于2020年新能源汽車和儲能行業(yè)需求爆發(fā)的第三輪后期,曾讓鋰電一度成為資本市場的寵兒。但周期往復(fù)之后,在今天產(chǎn)業(yè)鏈的冰與火之歌里,對鋰電過剩的擔(dān)憂又再度卷土重來。
鋰電行業(yè)目前究竟處于周期何處?這個行業(yè)的根本驅(qū)動力又是什么?和諧匯一研究部制造組研究員林鈺婷給出了她的觀察視角。
鋰電行業(yè)對景氣度周期和下行期的焦灼并不陌生
前兩輪周期的發(fā)端分別是2009年“十城千輛工程”和2015年新能源汽車補(bǔ)貼。2019年,補(bǔ)貼退坡和壞賬泛濫大面積沖擊企業(yè)的資金鏈,行業(yè)風(fēng)雨飄搖。第三輪周期則始于2020年下半年,新能源汽車進(jìn)入了優(yōu)質(zhì)供給驅(qū)動的新階段,同時電化學(xué)儲能的需求逐步起量,政策影響漸弱,鋰電產(chǎn)業(yè)長出了更為強(qiáng)健的根系。供需錯配、量利齊升,投資狂潮下蟄伏危機(jī)。
到了2023年,去庫、過剩、需求失速成為關(guān)鍵詞,大考在所難免,也洗刷出行業(yè)更本質(zhì)的發(fā)展之道。
改變世界的鋰電池與奮起直追的中國制造
在1972年的一次會議上,Michel Armand首次提出一種固態(tài)電池的設(shè)計(SSBs),70年代末,又提出“搖椅電池”為鋰離子電池(LIBs)、鈉離子電池(SIBs)指明方向。短短十年間,鋰電池組成及儲能原理得到闡明,這一切并不是簡單水到渠成,而是科學(xué)史上又一次“人類群星閃耀時”。
隨后,學(xué)術(shù)界研究的焦點轉(zhuǎn)移到如何通過改進(jìn)材料體系以提高電池各項性能指標(biāo),鋰離子電池的發(fā)展進(jìn)度一馬當(dāng)先,鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元等正極材料相繼誕生。如今我們提起鋰電池,一般都是指鋰離子電池,而鋰電池的初心——全固態(tài)鋰金屬電池也始終在進(jìn)步,但尚未成熟,與鋰離子電池花開兩朵、各表一枝。
1991年,索尼實現(xiàn)鋰電池商業(yè)化,1998年,松下量產(chǎn)筆記本電腦專用的18650圓柱形鋰電池。相比于燃料電池、鉛酸電池、鎳鎘電池等更早出現(xiàn)的電池,鋰電池憑借其在重量、體積、續(xù)航等方面無可比擬的優(yōu)勢,在誕生后的二十年間與消費電子互相成就,并在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的過程中大放異彩。“they created a rechargeable world”,三位鋰電泰斗于2019年摘得諾獎,眾望所歸。
在鋰電池發(fā)展的初始階段,中國的優(yōu)勢是制造而非研發(fā),便注定要以追隨者的姿態(tài)參與這場改變世界的征程。追趕的道路上有購車補(bǔ)貼、電池白名單等政策的保駕護(hù)航,也有寶馬給寧德時代800頁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)這樣的“貴人相助“。最重要的,還是中國鋰電產(chǎn)業(yè)不斷修煉內(nèi)功,工程師紅利接棒人口紅利,從材料、設(shè)備到電池制造,每一個環(huán)節(jié)都在積極進(jìn)取。
時間來到2016年,3C類電池與動力電池在總出貨量的占比接近之時,正極、負(fù)極、電解液、隔膜四大主要材料的國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到9成左右,中國鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈在消費電池時代完成了大部分國產(chǎn)替代的任務(wù)。2021年,寧德時代授權(quán)現(xiàn)代摩比斯使用CTP(高效成組)技術(shù),將電池技術(shù)輸出到曾經(jīng)的高地之一——韓國,攻守之勢異也。
單位盈利周期向下,降本是終端需求持續(xù)增長的內(nèi)生動力
對于新能源汽車而言,在不犧牲利潤的前提下,油電無補(bǔ)貼首購平價并未普遍實現(xiàn),全生命周期平價的測算也還是讓人有些糾結(jié),因此降本依然是動力電池的第一使命。儲能電池更是如此,終端(尤其是大儲)對成本極為敏感,單Wh成本的下探將撬動更大的市場需求,是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。
今年以來,碳酸鋰價格下跌至最低15-20萬/噸的區(qū)間,對應(yīng)的磷酸鐵鋰電芯的價格不到0.6元/Wh,材料成本不到0.4元/Wh,成本下降的速度超出21年碳酸鋰價格急速上漲之前大多數(shù)人的預(yù)判。當(dāng)供給不再緊張,原料交易也逐漸恢復(fù)正常的節(jié)奏,萊特定律在鋰電行業(yè)依然有效。
以史為鑒,優(yōu)秀的制造業(yè)企業(yè)在高景氣、高盈利的光景里也有極強(qiáng)的憂患意識并不斷自我革新,甚至貢獻(xiàn)重塑行業(yè)的“黑科技“,沒有跟緊步伐的玩家將黯然離場。
展望未來,除了國產(chǎn)濕法隔膜設(shè)備等最后幾塊拼圖,鋰電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)接近100%國產(chǎn)化,打通原料、設(shè)備、制造,垂直整合有望讓成本進(jìn)一步下探。更長遠(yuǎn)看,回收廢舊鋰電池作為城市礦山,在原材料中的占比會持續(xù)提高,鋰電產(chǎn)業(yè)的制造屬性在閉環(huán)中不斷強(qiáng)化,而制造的每一個環(huán)節(jié)都可以被重新定義。我們對萊特定律在鋰電池領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮充滿信心。
鋰電產(chǎn)業(yè)鏈每個環(huán)節(jié)的單位利潤必將會隨電池總成本的下降而下降,加工費不斷突破歷史新低符合行業(yè)的發(fā)展規(guī)律。從投資角度,利潤受到短期供需關(guān)系的影響,因此我們關(guān)注退出壁壘、供需平衡表和各種周期的信號。同時,成本和性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有到極限,例如負(fù)極從離散到連續(xù),從高能耗到節(jié)能耗,依然大有可為,跑在最前沿的領(lǐng)航者才會獲得時代的嘉獎。
創(chuàng)新不眠,新技術(shù)是投資鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的長期課題
一個眾所不周知的冷知識,電動車并不是一個新近發(fā)明,它和燃油車其實幾乎是在同一時間問世的。
1881年,古斯塔夫·特魯夫就發(fā)明了第一輛可充電的電動汽車,搭載的是鉛酸電池和直流電機(jī);五年后的1886年,卡爾·本茨才推出了第一輛使用汽油內(nèi)燃機(jī)的汽車。實際上,在1920年之前,電動車市占率一度領(lǐng)先,但在性能和成本兩方面被燃油車追及并碾壓,很快銷聲匿跡。直到上世紀(jì)末,鋰離子電池商業(yè)化落地,重新打開了電動車的想象空間,同時,人類也逐漸接近內(nèi)燃機(jī)的終極答案,于是電車回歸的序幕徐徐拉起。
時至今日,電動車在實際續(xù)航里程、補(bǔ)能效率和高低溫穩(wěn)定性方面還沒有達(dá)到可以和老對手燃油車一決高下的水平。假如沒有牌照這一巨大優(yōu)勢,消費者一想到期待已久的假期可能因為電動車而打亂計劃,仍然會被勸退,哪怕他們也相信智能化是未來、電氣化是智能化的基礎(chǔ)。
因此,電池亟待新技術(shù)解決當(dāng)下的使用痛點。萊特定律繼續(xù)生效,除了每一環(huán)節(jié)繼續(xù)改善“跑冒滴漏”、降本增效,也需要新技術(shù)的促進(jìn)。
鋰電新技術(shù)大致分為兩種,一種是材料體系,是性能大躍遷的基礎(chǔ),另一種是結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,屬于小迭代。結(jié)構(gòu)創(chuàng)新節(jié)奏快,是近年新能車?yán)m(xù)航提升的主要推動力,花名也層出不窮,如CTP、長短刀片、one-stop、魔方、彈匣。材料創(chuàng)新則是十年磨一劍,進(jìn)步的速度常常比投資者的期待要慢。
一方面,材料創(chuàng)新是一項需要多維度權(quán)衡的系統(tǒng)工程,主材和輔材都是牽一發(fā)而動全身,驗證周期少則一年、長則數(shù)年。新技術(shù)馬拉松式落地的過程中,哪個環(huán)節(jié)是決速步驟,誰起到關(guān)鍵性作用,誰才能獲得最豐厚的利潤。
另一方面,新技術(shù)中化學(xué)的、材料屬性的進(jìn)步速度慢于物理的、機(jī)械屬性的。以最重要的正、負(fù)極為例,往前追溯當(dāng)下熱門的磷酸錳鐵鋰和硅基負(fù)極,都已經(jīng)誕生超過20年之久,1997年,Goodenough課題組發(fā)明了磷酸鹽正極材料,磷酸錳鐵鋰便是其家族成員之一,1995年,Dahn和其合作者合成了含有11%原子硅的硅-碳復(fù)合電極,其比容量為600 mAh/g。
新材料體系的滲透率并不會在三年內(nèi)從0%到30%再到80%那般大開大合,這樣的模式為材料企業(yè)提供了若干種清晰的方向,也降低“賭“錯一子而滿盤皆輸?shù)娘L(fēng)險。
前瞻路線清晰,但進(jìn)步緩慢、知易行難,這些特點也給了投資人相對長的時間去認(rèn)識鋰電池的新技術(shù)、新材料,參與0到1、1到10階段的投資機(jī)會也可以從幾個長期視角的問題切入。
新技術(shù)需要解決的問題越是和底層的基礎(chǔ)科學(xué)相關(guān),落地的節(jié)奏越慢,0到1階段的不確定性越強(qiáng)。例如全固態(tài)電池的關(guān)鍵是界面離子傳導(dǎo)問題,鈉電池負(fù)極材料的合成設(shè)計需要對儲鈉機(jī)理全面了解,這些進(jìn)步的耗時以年為單位。
經(jīng)濟(jì)性決定新技術(shù)空間大小,因此初始成本低、物美價廉的新材料空間大、產(chǎn)業(yè)趨勢明晰;若是一項新技術(shù)具備經(jīng)濟(jì)性的計算條件越多,引入的誤差越大。不是所有新技術(shù)都會提供彎道超車的舞臺,如果新材料相比舊材料只是平滑地升級,和原有玩家的能力圈高度重合,則不容易出現(xiàn)能代表行業(yè)成長性的公司,甚至有可能在應(yīng)用端做好準(zhǔn)備之前,供應(yīng)商已經(jīng)做好了產(chǎn)能準(zhǔn)備,供應(yīng)鏈在新技術(shù)的浪潮中獲得超額收益的時間窗口可能收窄。
綜合來看,復(fù)合集流體是近些年不可多得的一個賽道。復(fù)合集流體“金屬-PET/PP-金屬”三明治結(jié)構(gòu)的設(shè)計減重,還相當(dāng)于一個熔斷器,理論上能夠提升安全性。最重要的是物料成本顯著低于傳統(tǒng)箔材,制造費用(折舊占大頭)的降低的速度相對較快,現(xiàn)在已經(jīng)可以看到復(fù)合銅箔平價的曙光。
唯一的缺點是,導(dǎo)體截面積減小、內(nèi)阻增加,快充場景的發(fā)熱問題需要重新設(shè)計匹配,除此之外便沒有其他短板,因此滲透率的天花板很高。無論是鍍膜、沉銅、膠粘、蝕刻還是其他技術(shù)與都傳統(tǒng)的生箔工藝差異較大,我們期待一些新力量脫穎而出。
目前,復(fù)合銅箔在附著率、成品率、生產(chǎn)效率方面還存在不可能三角,安全性的優(yōu)勢沒有完全發(fā)揮。性能提升是需要與電解液等其他材料配合的一個具有化學(xué)屬性的系統(tǒng)工程,而產(chǎn)業(yè)降本的機(jī)械屬性強(qiáng)、隊伍龐大,節(jié)奏更快。
因此我們猜測,復(fù)合銅箔可能先達(dá)到成本平價,再實現(xiàn)安全性、穩(wěn)定性的全面超越,滲透的順序是先儲能后動力,需求曲線陡峭。復(fù)合鋁箔在沒有出現(xiàn)顛覆性制造工藝之前,沿用高成本蒸發(fā)鍍鋁方法,只應(yīng)用于高端動力場景。
回到開頭,鋰是能量儲存的“天選之子”,將鋰置于負(fù)極的固態(tài)鋰金屬電池更是皇冠上的明珠,以回歸本源的簡潔設(shè)計和大幅領(lǐng)先的強(qiáng)悍潛能吸引著鋰電人持續(xù)探索。鋰離子電池材料體系迭代的天花板若隱若現(xiàn),固態(tài)電池鋪墊著下一輪振奮人心的技術(shù)革命,值得我們長期關(guān)注。
結(jié)語
中國鋰電產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從國產(chǎn)突圍到世界領(lǐng)先,再到技術(shù)輸出的發(fā)展過程,這條路越走越寬。過去,行業(yè)的蓬勃發(fā)展離不開政策呵護(hù),高速增長的順境中所取得的成績難免會受到質(zhì)疑,只有經(jīng)歷數(shù)輪周期低谷后走出至暗時刻,于無聲處夯實優(yōu)勢,鋰電產(chǎn)業(yè)方能被視為真正的中國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。
我們期待看到更多選擇長期主義、始終積極進(jìn)取的公司在技術(shù)創(chuàng)新的進(jìn)程中不斷證明自己,成長為世界級的卓越企業(yè),也期待中國鋰電產(chǎn)業(yè)在固態(tài)電池這條賽道上從中國制造走向中國創(chuàng)造。
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