石墨烯电池遭质疑 谁是电动车未来的大心脏

但最引人注目的还要数石墨烯电池，本月15日，广汽集团官方发布传闻已久的“黑 科技 ”。广汽集团研发的的石墨烯快充电池具备6C快充能力，最快8分钟就能充电至80%，同时，电池能量密度可达到280Wh/kg左右，车辆续航里程有望突破1000km。如此算来，充电时间已经可以媲美燃油车的加油时间，而续航更是远超传统 汽车 ，新能源车型备受桎梏的续航问题似乎将不复存在，未来可期。

但广汽的话音刚落，16日在中国电动 汽车 百人会论坛上，中国电动 汽车 百人会副理事长、中国科学院院士欧阳明高亮明观点，直指广汽的石墨烯电池，“如果某一位说他的车既能跑一千公里，又能几分钟充完电，还特别地安全，而且成本还非常低，那大家不用相信，因为这在目前是不可能同时达到的。” 随后，广汽新能源总经理古惠南表示，“8分钟快充技术不单单是电池自身的问题，也跟充电桩密切相关，不要把技术突破和商业推广的问题混为一谈。”

厂家的技术宣讲面对技术权威的质疑，你更会相信谁？短短两天时间，围绕石墨烯电池的话题带有冰火两重天的感觉，又似乎有一种壮士断腕的悲壮叹息。

说到底，无论什么电池，也无论什么技术，围绕的核心就两个：“充电快慢”和“续航多少”。这也是纯电车型目前的两个最大痛点。

蔚来的ET7上搭载了150kWh固态电池，据董事长李斌介绍，该固态电池能量密度将达到360Wh/kg，续航里程突破1000公里；上汽智己的“掺硅补锂电芯电池”宣称电池能量密度达到300Wh/kg，可以实现1000公里的续航，并且20万公里零衰减；特斯拉也曾透露，特斯拉续航621英里（约合1000公里）的电池已经在规划之中。看来，今后电动车的续航底线至少是1000km，没有这个数，还真不大好意思出门。

国内电池巨头宁德时代也发表自己看法，与现在续航已达到500-600km的技术相比，厂家下一步的目的一定是将电动车的续航提升到质的变化，技术上保持领先和突破。

前后几场新能源车型的发布会上，都让我们看到了令人振奋的新故事和新技术。但现在的新电池技术似乎更有一种“Concept”概念电池的味道。恐怕更多的还取决与技术手段的切实可行，先不要盲从，保持一份理性。

就像传统燃油车有着强悍的发动机一样，电动车也需要非常强大的心脏，看过了上面这几家无限接近1000km续航的电池后，你是不是已经开始憧憬这一天早点到来。

暂时把石墨烯、掺硅补锂等技术放下，有必要看看现在主流的电动车在广泛使用的三元锂电池以及磷酸铁锂电池。透过它们，我们似乎也能找到一些未来方向的答案。

三元锂电池

三元锂电池全称为“三元材料电池”，一般是指采用镍钴锰酸锂，或镍钴铝酸锂（NCA）三元正极材料的锂电池。把镍盐、钴盐、锰盐按照不同的成分比例进行调整，所以称之为“三元”，包含了许多不同比例类型的电池。从形状上来区分，在电动车上我们常见的有圆柱电池和方形硬壳电池。

三元锂电池能量密度比较高，电压平台高，续航里程长，输出功率较大，适应工作温度比较宽泛，特别是在北方某些低温地区，电能损耗相对更低。所以性能也更优异，但造价也偏高。使用三元锂电池的纯电车非常多，比较有代表的：蔚来、特斯拉Model Y、小鹏P7等。

磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池则是采用磷酸铁锂作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池。磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好等优点。

磷酸铁锂电池在高温条件下或过充时安全性比较高，支持高速快速充电，高放电功率，无记忆效应。但缺点就是在低温条件下性能变差，衰减很大，在中国北方地区使用，需要格外注意，行动半径会受到制约。代表车型诸如：比亚迪唐新能源等车型。

比亚迪的刀片电池

大众消费者熟知比亚迪的刀片电池应该是从一个视频开始，视频里通过一根钢针分别穿刺三元锂电、磷酸铁锂、和刀片电池来分析不同电池的安全性。

可能部分人以为刀片电池是一种新型电池，其实，“刀片”本质采用的还是磷酸铁锂电池，只不过电池的形状被扁平化处理，宽度拉长之后厚度也变得更薄，故取名“刀片电池”。

它有哪些优点呢？长话短说：

1。单位体积电池能量密度增加，比传统电池增加1/3以上。

2。体积变小，侵占小。可为车辆提供更好的空间布局。

3。重量减轻，克服自身重量能耗降低，有利于续航增加。

4。安全性提升，在高温、过充、挤压、针刺等情况下，降低电芯发生起火爆炸的概率。

如此来看，比亚迪的刀片电池就是今后替代三元锂电池的不二之选吗？

这恐怕言之尚早，从本质看刀片电池也并未解决磷酸铁锂电池在低温下衰减快的 “老毛病”。在冬季低温条件下电池电量会大大折扣，寒冷的北方一向对磷酸铁锂电池十分不友好，但三元锂电也没占到太大的便宜。电池和续航核心问题依旧没有改善太多。

氢燃料电池

氢燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的优点，整体性能将高于以上所有动力电池 ， 但成本却也居高不下，是普通汽油机的近100倍。目前全球研发和使用氢燃料电池比较领先的是韩国现代集团，旗下拥有全球首款量产氢燃料电池乘用车--NEXO。

优势不言而喻， 汽车 中应用了车载氢燃料电池技术，可实时调节发电量，实现高效的电力供应，从而解决了太阳能、风能等可持续能源的供电波动性问题。

现代集团提出了全新“2025战略”，发布了氢燃料电池系统专属品牌HTWO，并计划到2030年将氢燃料电池系统的年产能提升至70万套。

无论是哪一种电池技术，三元锂电或磷酸铁锂，还是氢燃料电池，都走过了一段很长的研发、积累和实际验证，才有今天的状况。消费者对电动车永无止境的续航里程追求和车企发展、提供产品的意愿不谋而合。但终归要尊重科学，而不是一味求高求快，相信但随着未来 科技 的不断发展，困扰电池技术的瑕疵都会被解决，那时的新能源车性能一定更加强悍，大家觉得呢？

随着新能源汽车产业的大力发展，这两年我们慢慢地了解了很多新的知识点，其中动力电池就是常被提及的内容之一，不过大家一般都是从新车宣传中了解到电池的成分：三元锂、磷酸铁锂等，但对于电池封装了解得并不多。这看似只是电池组的外包装的区别，但却对性能有很大的影响。本文为大家科普一下汽车动力电池常见的三种封装方式：方形电池、软包电池和圆柱电池，它们三者谁的性能更好更安全？未来谁将会占据优势呢？

源于网络

先来看一组数据：2021前三季度国内新能源汽车销量约1826万辆，同比增长46%；动力电池装机量约8242GWh，同比增长152%。今年国内的新能源汽车呈现出大幅增长的态势。而三种封装形式的电池中，2021前三季度方形动力电池装机量约6947GWh，同比增长175%；软包动力电池装机量约633GWh，同比增长212%；圆柱动力电池装机量约663GWh，同比增长23%。可以看出来，国内市场方形电池相比于软包动力电池和圆柱动力电池仍然是绝对的主流。目前这种态势是如何形成的？我们需要对三种电池有一个详细的了解。

源于网络

方形电池指铝壳或钢壳方形电池，从上述数据也能看出，方形电池的装机量在国内相比其他二者遥遥领先，这也有一定的原因。方型电池采用卷绕和叠片两种不同的工艺，对电芯的保护作用更好。由于方形电池的结构较为简单，不像圆柱电池采用强度较高的不锈钢作为壳体及具有防爆安全阀的等附件，所以整体附件重量要轻，相对能量密度较高。

异形电池，源于网络

同时，由于方形电池的外壳可以实现定制化生产，所以根据市面上不同的新能源车的产品型号可以有成千上万种电池外壳形状，其实这一点对于“油改电”车型非常友好，因为这些基于燃油车平台改造的电动车由于原生结构原因，必须从油箱、排气管路等位置“偷”出空间来放置电池包，但空间又不规整，所以只能找电池企业定制化生产“异形电池”，所以这里也交大家一个小窍门：看一台车是不是“油改电”，别光听厂家宣传，就看它的电池是不是异形电池。

源于网络

当然方形电池外壳的千变万化相对应的一个负面影响就是无法实现统一化标准生产，对于后续新能源车的电池置换、通用是一个较大的问题，尤其对于商业化运营车辆或私人车辆后续使用而言很难形成统一化生产改装。

比亚迪刀片电池，源于网络

目前国内市场常见的诸如宁德时代、比亚迪、国轩高科等大大小小电池企业大都涉及方形电池业务；而从车企和产品看，我们熟知的采用CTP技术的比亚迪刀片电池、广汽埃安弹匣电池等都属于方形电池，另外头部新势力蔚来ES8ES6EC6、理想ONE等车型都是。

源于网络

这个离我们的生活最为贴近，遥控车上的5号电池就是圆柱电池，而新能源车上的电池就是由数千个“5号电池”组成的。当然它们并不是5号电池，而是另外一种型号。圆柱电池主要以钢壳圆柱为主，这种电池的表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学性能稳定、使用安全、工作温度范围宽、对环境友好。但同时缺点也十分明显，包括自重较大、圆柱外形导致的空间利用率低、径向导热差导致的温度分布问题等。

源于网络

在新能源汽车上最出名的就是特斯拉，它家从一开始就在使用来自松下的18650圆柱电池，可以说在乘用车领域是特斯拉把圆柱电池带了起来。像目前新能源汽车领域常见的圆柱电池分为14650、18650、21700、4680等型号，这些数字命名就是通过电池直径、高度来直接命名的。而从代际看，最新的4680电池将投产上车特斯拉。而国内还有一家新势力：岚图汽车发布的“琥珀电池”也是圆柱电池，它采用了三星电池的2170三元锂电池。

指以铝塑膜为外壳的锂电池，在3C领域渗透率已经超过60%，并逐步扩展至新能源汽车行业。与硬壳电池相比，软包电池具有设计灵活、重量轻、内阻小、不易爆炸、循环次数多、能量密度高等特点。软包电池随着智能手机和平板电脑的普及得到快速发展，因其良好的延展性和高能量密度特点，逐步应用到新能源汽车、储能等领域。能在现有技术水平上提升动力电池的能量密度，在续航里程上进一步缩小和燃油车的差距。

源于网络

与硬壳包装相比，软包装能够提升电池安全性、减少电池自耗电、延长使用寿命，并具有设计灵活性。软包装的不足之处在于包装材料铝塑膜机械强度不及硬壳，目前依赖进口、成本较高，目前生产工艺不成熟、标准化程度低等因素也制约着其发展。

源于网络

目前搭载软包电池的产品也不算少，奥迪e-tron、日产轩逸纯电、凯迪拉克XT5插电混动等车型都属于这一阵营。不过几年后，可能不会太久，软包电池将迎来新的春天，原因就是全固态电池技术的落地。因为软包电池的那些优点，全固态电池技术大概率会落地到软包电池，续航长、充电时间短、安全性高等优点会让它走向舞台中央。

总结：

目前国内电池产业发展状况中方形电池、圆柱电池和软包电池三种封装形式的情况并不能绝对说明三种技术路线的优劣，只能说明在国内市场环境下龙头电池企业的技术走向，这个这些企业在相关领域的技术积累息息相关。以方形电池为主的市场局面短期内不会改变，但随着全固态电池等技术的突破，这个比例很可能会被打破。

股价一路狂奔的“动力电池一哥”宁德时代，似乎在开启新的时代。

近30个交易日中，宁德时代股价整体上涨2761%，最高价为22429元，总市值逼近5000亿元。这个市值，是其两年前登陆创业板时的6倍。

政策方面也传来利好消息。就在上周末，北京市小客车指标调控管理信息系统网站发布了《关于一次性增发新能源小客车指标配置办法的通告》。通告显示，北京市将于8月1日起面向“无车家庭”一次性增发2万个新能源小客车指标。此消息无疑给新能源车市场注入了一剂强心针。

资本及券商也纷纷表示看好新能源车的红利。然而，属于新能源车的这个“馅饼”未必能顺利砸到宁德时代的头上。毕竟，在当前的欣荣景象之下，宁德时代所面临的挑战更为明显。

不能说的秘密

宁德时代2011年成立，2018年上市，2020年市值逼近5000亿。不得不说，除了互联网领域，很少在制造业中看到发展如此迅猛的公司。

2014年至2019年，宁德时代营收一直保持增长趋势。财报显示，2014年以来，其营业收入分别为867亿元、5703亿元、14879亿元、19997亿元、29611亿元和45546亿元，年均复合增长率高达9353%。

繁荣的背面却潜伏着危机。与猛烈上涨的全年营收不同，另一组数据似乎让人看到了这家公司的隐忧。

在宁德时代2020年Q1的财报中，数据显示，其营业总收入为903亿元，同比下滑953%，归母净利润为742亿元，同比下滑2914%，扣非归母净利润为428亿元，同比大跌5324%。相比营收下降，利润率简直是“断崖式下跌”。

如果说Q1净利润下滑与疫情有关，那么，回顾之前数据却早有迹象。

2019年 Q3，宁德时代实现营业收为12591亿元，同比增长288%，归母净利润为1362亿元，同比下滑72%，扣非归母净利润1146亿元，同比下滑1101%。其2019年Q4实现营业收入12930亿元，同比增长2331%，归母净利润1096亿元，同比增长86%，扣非归母净利润95亿元，同比下滑169%。

以2019年Q3、Q4和2020年Q1来看，扣非归母净利润同比下滑为1101%、169%和5324%。

不仅大环境使宁德时代的营收面临困境，在利润率方面同样受到挤压。宁德时代2020年Q1毛利率降至为251%，创下公司近五年以来毛利率新低。官方虽表示，毛利率的下滑主要系受疫情影响产能利用率不高，导致折旧等固定成本较高。但整体来看，毛利率的下坡之势已不可阻挡。

从外部原因来看，宁德时代电池原材料成本的上涨是重要原因。作为动力电池中不可缺少的成分钴金属，2020年二季度钴原料进口总量168万吨金属吨，同比减少19%，其中钴矿进口总量001万吨金属吨，同比减少92%。这也意味着，国内钴原料持续紧张，且未来还将至少延续2-3月。

据调研考虑海上在途、国内保税区、贸易商、冶炼厂、电池厂等，国内钴原料库存大概09-11万吨金属吨，大概1-15个月国内钴原料消耗量，正常钴原料维持2-3月库存。这直接导致市场联动，截至7月28日下午收盘， “新能源金属”钴在7月份足足上涨了144%，货报价为278万元/吨。

同时，根据瑞士银行公布的全球动力电池企业研究报告显示，宁德时代以153美元/kWh的价格，超过LG、SDI、松下，成为四家企业中动力电池成本最高的企业。这样的处境，让宁德时代背腹受压。

另外，宁德时代的不断扩张，也是摊平利润的诱因。 宁德时代在研发上的投入之大已不是秘密， 2019年研发投入更是高达2992亿元，较2018年提高了50%，是国轩高科的685倍。

另一方面的“豪横”体现在产能的扩建，截至2019年底，其固定资产和在建工程分别为17417亿元、1997亿元，同比分别上涨了5047%和2297%。

为追求大规模产能的投入是成本居高不下的重要构成。加之政府补贴政策的不断收紧让宁德时代高利润期终结，这也是它不得不面对的“成长烦恼”。

宁德时代的烦恼不止一个，如何在蓬勃的市场中，巩固自己的地位，建立起别人无法逾越的护城河？

技术就是护城河？

回顾宁德时代在动力电池领域的发家史，必定绕不开其三元锂电池技术，正是这个护城河让它快速称霸动力电池行业。

众所周知，在宁德时代之前，以磷酸铁锂电池作为核心产品的比亚迪，是国内动力电池行业的老大。这种电池最大的优点是安全性高使用寿命长。

相反，宁德时代选了当时还不算主流的三元锂电池。所谓的三元，就是电池正极材料中，除了锂之外，还有三种金属，镍钴锰或者镍钴铝。这种电池相较磷酸铁锂电池，在续航能力方面十分优秀。因此成为宁德时代撬开市场最核心的抓手。截至2019年，宁德时代拥有授权及正在申请的国内外专利合计5,397项，可谓铜墙铁壁。

但面对技术的不断迭代，三元锂电池这张王牌并不确保宁德时代霸主地位屹立不倒。从技术上来说，三元锂电池已经进入了瓶颈。行业认为，下一代动力电池产品应是安全性能更好、能量密度更高的固态电池。单说能量密度，就是三元锂电池的两倍以上。

没错，宁德时代的技术护城河正在被挑战。“死对头”比亚迪，于近期推出的“刀片电池”， 号称高安全、长续航、高强度等优势，就是要挑战宁德时代的三元锂电池，意图偷袭其固有市场。

2019年，宁德时代在全球动力电池市场的占有率达到28%，位居全球第一，超出比亚迪三倍之多。

彼时，宁德时代“超豪华”朋友圈已经遍及 汽车 圈上下游产业链，除了大众、宝马、丰田、长城、吉利、捷豹路虎、广汽、上海通用、上汽荣威、奇瑞、北京现代、北汽等知名 汽车 厂商，还包括蔚来、拜腾、威马等造车新势力，乃至博世等零部件巨头都成为其大客户，占据 汽车 圈半壁江山的宁德时代一时风光无限。

值得一提的是，基于对宁德时代的信任，去年11月，宝马更是与其在2018年签署的价值40亿欧元（约合人民币31179亿元）的电池订单增加至73亿欧元（约合人民币56901亿元），合同供货时间覆盖了2020年至2031年的订单。宝马也由此成为宁德时代在德国电池工厂的首个客户。

不难看出，宁德时代深知成长带来的烦恼，正在用技术和市场先机建立护城河。在技术革命一浪又一浪袭来的当下，技术门槛有多高？再看利益默契下的合作伙伴，是来偷师或是见“益”思迁？这一切都是未知。

充满不确定的未来

一个明显的趋势是，全球都在积极加快电动化转型，限于能源消耗侧改革的迫切，我国在新能源领域远超其他国家。

在全球来看，中国新能源 汽车 市场发展速度显然更快。第三方数据显示， 2019H1全球新能源乘用车合计销售9842万辆，中国占比5719%，超过一半，增速较国外高3325个百分点，说中国新能源市场代表了全球市场也不足为过。

近日，工信部公布了《关于修改〈乘用车企业平均燃料消耗量与新能源 汽车 积分并行管理办法〉的决定》，对现有双积分政策部分条款进行了更新。

《决定》要求提高新能源车积分比例，2021年为14%，2022年为16%，2023年为18%，每年增加2%，到2025年实现新车百公里油耗4L，新能源车市场占有率20%的目标。

虽然，政策上对于新能源 汽车 是利好的，但从整个 汽车 行业来说，新能源 汽车 这块“蛋糕”始终不如燃油车，市场依然有限。

再回到宁德时代身上，随着这一市场的开放，它还必须面对虎狼环伺的竞争者。

比亚迪自不必说，它一直都在铆足劲寻找机会“复仇”。倡导的“磷酸铁锂”电池技术，让市场发现了新的选择。此外，比亚迪还与奔驰、丰田、福特等重量级的 汽车 厂商达成了深度的合作关系，这一定程度也会蚕食宁德时代的市场份额。

外来者也对中国市场虎视眈眈。自去年中国动力电池市场向外资电池开放后，以LG、松下、三星为代表的国际电池巨头，正在快速回归中国市场，抢占国内电池市场份额。

事实上，宁德时代动力电池的霸主地位已受到冲击。韩国市场调研机构SNE Research发布的动力电池调查显示，2020年第一季度，LG 化学以271%的市场份额击败了实力强劲的松下和宁德时代，成为了全球市场占有率第一的动力电池企业。松下和宁德时代分别以257%和174%的市场占有率位列第二和第三。

即便已经与宁德时代合作的特斯拉，也充满不确定性。据报道，特斯拉正在美国弗里蒙特建设一条试点生产线，在电动车领域有着超级野心的特斯拉，已经迈出了自产动力电池的第一步。

外有强敌、内有劲旅的背景下，宁德时代未来的发展很难说不受到影响。但不可否认的是，宁德时代无疑是一个优秀的公司，在全新的时代背景下，它能否进一步开疆拓土，为资本市场再讲新故事，还需时间来证明。