大摩财经|特斯拉、宁德时代与比亚迪们的终极战场
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电池技术决定新能源革命
撰文|愚老头
来源｜锦缎
电池对于手机 ， 属于有他没他都能过年的那种 。 但对于电动车和光伏 ， 却是致命的约束 ， 根本绕不过去的那一种 。 可以说 ， 对电池的焦虑 ， 落后的电池技术对各种前沿应用的制约 ， 是新能源革命最大的障碍 。
电池技术进步到什么程度 ， 新能源革命就推进到哪一步 ， 一通百通 ， 是未来新能源革命的第一推动力 。
为什么一定是固态电池？
电动车要实现对燃油车的取代 ， 从根本上要实现两个突破 ， 第一个是摆脱对补贴的依赖 ， 第二个是从经济性上追平燃油车 。
中国对新能源汽车的补贴预计在最近两年就会退出 ， 目前看上半场战役已经结束 ， 在特斯拉(NASDAQ:TSLA)的带领下 ， 各大厂商基本做好了断奶的准备 。
下半场核心的经济性问题就浮出水面 ， 那就是制约电动车吊打燃油车的里程焦虑 。 而这个问题 ， 归根结底出在电池上 。
我们以当前市场主流的两款电动车为例 ， 看看问题出在哪 。 
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这是两款今年上市的新车 ， 一款是国内的电动车龙头 ， 比亚迪的汉EV ， 另一款是世界电动车龙头 ， 特斯拉的model3 。
首先给大家普及几个大体的概念 。 我们知道 ， 一般家用的乘用车 ， 通常油箱容量在55L左右 ， 按照百公里8L的耗油量 ， 大概可以跑600公里出头 。 电动车厂商为了实现对燃油车的无缝替代 ， 基础目标也是充一次电 ， 跑600公里 。
为了实现这个600公里的续航里程 ， 电动车厂商就必须在电池上下功夫 。
理论上你可以堆足够多的电池来实现这个目标 ， 但我们知道 ， 电池本身也有重量 ， 而且还不轻 ， 所以厂商就必须要在长里程、车重以及电池效率之间找一个平衡 。 这个平衡点 ， 就是我们说的电池成组效率 。 
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这是一个典型的动力电池系统的构成图 。 可以发现 ， 电池片模块（也就是我们常说的电芯）只占其中的一部分 ， 除此之外 ， 还有各种杂七杂八的配件 ， 比如冷却系统、绝缘层、接线盒、连接端子等等 。
电池系统容量的核心是电芯 ， 电芯的能量密度由wh/kg来衡量 ， 就是每公斤的电芯 ， 能够产生多大功率的能量 ， kwh是我们日常说的度电 ， 那么单体电芯能量密度170wh/kg代表的意义就是 ， 每公斤的电芯 ， 可以产生0.17度的能量 。
我们用电池系统能量密度来衡量一辆电动车实际的能源效率 。 电池系统除了电芯之外 ， 内部包含的这些电池管理系统 ， 热管理系统 ， 高低压回路等占据了电池系统的部分重量和内部空间 ， 所以电池系统的能量密度都比单体电芯能量密度低 。
电池系统能量密度与单体电芯能量密度的比值就是电池成组效率 ， 是衡量一个电池系统效率的核心指标 。
比如我们上面的这两款车：
比亚迪的汉EV ， 电芯能量密度是170wh/kg ， 组成电池组之后电池的系统能量密度就降到了140wh/kg ， 成组效率为82.53%；特斯拉最新的model3长续航版 ， 电芯采用松下的21700电池 ， 电芯能量密度比比亚迪汉EV采用的磷酸铁锂刀片电池近乎高一倍 。
但特斯拉选择的这种三元锂电池 ， 相对比亚迪的刀片电池 ， 更容易发热 ， 需要更多的散热设备 ， 电池管理系统也更复杂 ， 因此组合起来的电池系统能量密度快速降到161wh/kg ， 成组效率只有53.67% 。
这两款车型 ， 代表了当前电动车的主流配置 ， 主要指标很接近 。
他们的续航里程都在600公里以上 ， 总功率大约在77kwh ， 也就是77度电 ， 电池系统都很重 ， 比亚迪汉EV549kg ， 半吨多 ， 特斯拉model3长续航版477kg ， 基本占到全车重量的四分之一 。 无论从节能还是从挖潜的角度出发 ， 电池技术都必须要有大的革新 。
那么动力电池技术需要做到多大的改进 ， 才能真正踏上替代燃油车的门槛呢？
目前市场公认的答案是 ， 现有电动车的电池系统能量密度翻一倍半 ， 从普遍的160wh/kg ， 到400wh/kg ， 才是电动车彻底取代燃油车的开始 。 这个指标意味着600km的续航 ， 80度电 ， 总重大约200kg 。 现在这个重量大约是450-550kg之间 。
400wh/kg ， 是一个非常刚性的指标 。 一个产品最终推广开来必须要做到适者生存 ， 核心就是成本 ， 讲再多的理想和未来 ， 也比不过现实的便宜真香 ， 电动车如果迈不过性价比经济性这条线 ， 就永远只能是个小众的玩具 。
如果奔着400wh/kg这个指标去 ， 你就会发现 ， 现在的动力电池市场 ， 还远远谈不上竞争格局已经清晰 ， 大家基本都在同一个起跑线上 。 
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上图是我们从光大的报告《固态电池：抢占下一代锂电技术制高点》中截取的图 ， 勾勒了现在的电池技术发展路径 。
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