大家好，感谢您看到这篇文章。正如上期小韭笔记——大族激光文末所说，今天将分享的是关于新能源汽车的现状与未来趋势，然后再分享另一家企业，有兴趣的同学可以关注下头条号。

1. 新能源汽车的发展现状

自2012年国务院出台《节能与新能源汽车产业发展归回（2012-2020）》以及接连出台的配套补贴优惠政策以来，中国的新能源汽车迅猛发展。根据中国汽车工业协会统计数据显示，2017年全年我国新能源汽车产量和销量分别为79.4万辆和77.7万辆，相比于2013年的1.75万辆和1.76万辆，增长了近44倍。

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2.何为新能源汽车。

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。按照这个分类，目前新能源汽车包括纯电动车、混合动力汽车、燃料电池电动车、氢发动机汽车等。

有趣的是，从汽车的发展历史来说，电动车其实比内燃机汽车早诞生30年，也就是说，电动车并不是新技术、新结构的汽车，不是真正意义的新能源汽车。但由于电动车作为新能源汽车行业弯道超车的替代品，所以在国内新能源汽车普遍指的就是纯电动车和混合动力汽车。

（1881年，世界第一台铅酸电池汽车在法国诞生）

3.锂电池电动车

不管是纯电动还是混合动力汽车其电池技术是关键，

首先了解下电池的概念：电池是将氧化还原反应的化学能转化为电能的装置，而二次电池是指化学能和电能之间可以双向反复转化的装置。

锂离子电池就是二次电池，我们平时所说的新能源电池指的就是锂离子电池

锂电池工作原理

构成：锂离子电池由正极材料、负极材料、电解液、隔膜材料组成。

原理：电池充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极；放电过程，负极上的锂离子，又运动回正极。

其中负极材料的主要应用是石墨，石墨导电性好，结晶程度高，嵌锂量高达372mAh/g，便宜是目前最成熟的负极材料。相对于负极材料而言，正极材料是目前主要开发研究的方向。

3.1锂离子电池的分类

理论上来说，只要能产生锂离子的物质，都可以作为正极材料，但实际上，正极材料的选择可以直接影响到电池的充电能力、续航能力、安全性、及寿命。

目前市场上主要锂离子电池分为三元锂电池、磷酸铁锂、钛酸锂电池三种。

3.2三元电池

三元电池的代表企业：宁德时代、比克电池、孚能科技、比亚迪等

三元电池是指其正极使用三元材料的电池，三元指的的是镍（NI）钴（Co）锰（Mn）三种元素。按照镍、钴、锰三者用量比例，具体可细分为111型、523型、622型和811型等。其中镍的含量越高，其单体比能量就越高（能量密度越高）。

虽然随着镍含量的增加，材料中的放电比容量（能量密度）也随之增加，但是热稳定性和容量保持率有所降低（镍决定电量，钴决定充放电速度，锰决定稳定性）。

如上图所示，随着镍的含量提高，三元材料在达到一定温度（250-300℃）时会分解释放出极活泼的初生态氧，即使在没有外界氧气共用的情况下，这种电池内部就具备了燃烧三要素。也就是说，当电池温度达到250℃以上时，装载三元电池的电动车就有可能自燃。虽然车企（如特斯拉）可以通过优秀的电池管理系统和散热系统实时监控电池的状态，以此提高安全性。但是由于材料本身的性质，特别是当汽车发生碰撞或者其他异常工况状态下，电池也是有可能发生自燃。

但是由于政策上往高能量密度的方向导向，所以目前三元电池是国内各大电池企业的布局和研究的方向（特斯拉用的就是三元电池，能量密度可以达到300Wh/h）。此外从成本角度看，由于钴价的高企，未来三元622型及811型等高镍材料将成为主要研究方向。

2017年4月印发《汽车产业中长期发展规划》提出：到2020年，新能源汽车动力电池单体比能量（能量密度）达到 300 Wh／kg以上，力争实现 350 Wh／kg，系统比能量力争达到 260 Wh／kg；到2025年，动力电池系统比能量达到 350 Wh／kg。

按照《中国制造2025》确定的技术目标，2020年锂电池能量密度达到 300Wh／kg，2025 年能量密度达到 400 Wh／kg，2030 年能量密度达到 500 Wh／kg。

2017年以前市场主要以磷酸铁锂电池为主，2017年以后三元电池逐渐成为市场主流。

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3.3磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池代表企业：宁德时代、比亚迪、沃特玛、国轩高科等；

磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料的锂离子电池。

相对于三元电池磷酸铁锂电池有以下特点。

良好的安全性能：磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。不过磷酸铁锂电池也发生过自燃。

较长的使用寿命：三元锂电池的理论循环寿命约为800次左右（3~4年），而磷酸铁锂约为2000次（7~8年）。循环寿命是指电池带点能力下降到原来的70%，所以并不是说，达到循环寿命后就不能用了。

支持快速充电：在专用充电器下，1.5C充电40分众即可使电池充满，而三元电池充满电需要8-12个小时。所以目前客车上用的基本都是磷酸铁锂电池

高温性能好：磷酸铁锂峰值可达到350℃-500℃，而三元电池在温度超过200℃以上就不稳定了。

环保：磷酸铁锂电池一般被认为是不含任何重金属与稀有金属，无毒，无污染。

能量密度低：磷酸铁锂材料的振实密度与压实密度很低，导致电池的能量密度较低。工信部发布的18年第9批《新能源汽车推广应用推荐型目录》中，三元电池的能量密度最高达到166.2Wh/kg,磷酸铁锂电池则为143.68Wh/kg。未来高镍三元电池（622型、811型）有望突破300 Wh/kg甚至更高，而磷酸铁锂电池达到200Wh/kg。

低温性能差：美国阿贡国家实验室储能系统的研究表明磷酸铁锂电池在低温下（0℃以下）无法使电动车行驶。

知识产权问题：目前磷酸铁锂的基础专利被美国德州大学所有，而碳包覆专利被加拿大人所有。这两个基础性专利是无法绕过去的，提高了产品成本。

磷酸铁锂电池由于拥有较高安全性、快速充电能力、以及循环寿命长等优点，磷酸铁锂电池是2017年以前国内各大电池企业的主要研究方向，但是由于其能力密度低、低温性能差等缺点，再加上国家政策上对新能源乘用车用电池能量密度的高要求，在2017年以后，包括比亚迪、宁的时代、国轩高科、沃特玛等磷酸铁锂电池的主流厂家开始转向三元电池的研究。目前磷酸铁锂主要应用于客车及专用车，而乘用车领域主要以三元电池为主。

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4.氢燃料电池

代表企业：丰田、本田、日产、宝马等

氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造储存能量的电池。其基本原理使电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载达到阴极。由于氢燃料电池不储能，确切地讲应该称为氢发电装置。

氢燃料电池原理

氢燃料电池汽车行驶过程零排放，且一次加氢续航里程长，加氢时间短，一直以来作为系能源汽车技术路线之一。

值得一提的是，世界上所有车企中选择氢燃料电池技术路线的车企屈指可数，仅丰田（Mirai）、本田（CLARITY）、现代（NEXO）、本田（CLARITY）几家。而且基本所有氢燃料电池汽车的续航能力都在650km/h以上，并且能在几分钟内充氢完成，而且氢燃料电池安全性比燃油车高（氢起扩散性极强，扩散系数比空气大3.8倍，比汽油大7.5倍，所以少量氢气泄漏时，会迅速稀释成为安全的混合气）。氢燃料电池汽车性能与锂电池汽车相比，优势很明显。但是为什么现在市场上氢燃料电池汽车普及度远不如锂离子电池汽车高呢？有以下两点；

氢的制备成本高：学过初中化学的同学们肯定知道，氢是可以通过电解水获得的，但这种方法浪费的大量的资源（电、水），并不可取。目前氢制备基本都是工业专制或者是作为副产品制备，由于氢的易爆性，对设备和工艺的要求极高，所以成本较高。另外，虽然前文所说氢燃料电池行驶过程零排放，但是在氢制备的整个工业流程来看，碳排放量并不低，这也是一直以来诟病的原因之一。

氢的运输成本高：由于氢的易爆性，在运输需要投入巨资，这就提高了氢燃料电池的相关基础设施布局的成本。目前普通电动车充电站只需要花几十万美元来建造，但是建造一个氢气燃料站需要花费100万美元以上。（本田的CLARITY只在氢气填充站地理范围内销售）

国内，在氢燃料汽车的政策扶持和高补贴之下，氢燃料汽车已经开始在公交车上应用了。

今年9月27，上海市首条氢燃料电池公交线路正式在上海嘉定区上线，9月28日，武汉市首批氢燃料电池公交车在武汉东湖新技术开发区试运行。

上海嘉定公交

5.总结

总的来说，动力电池方面，由于政策问题，在新能源乘用车领域，三元电池成为主流而磷酸铁锂电池逐渐出局；在新能源客车领域，磷酸铁锂电池独占鳌头；在专用车领域，两种电池势均力敌。

但是这两种主流的锂电池技术并不是真正成熟的电池技术。三元电池往高能量密度发展的同时，其安全性是一隐患，而磷酸铁锂电池虽然安全性高、充电速度快，但是其理论能量密度仅为200KW/H是瓶颈。

此外氢燃料电池被视为可能取代锂电池的技术，但是同样的氢燃料电池汽车与锂离子电池汽车一样，由于氢的制备成本高以及充氢站建设成本高等问题，短期内燃料电池将很难由大规模得市场爆发。而且随着续航里程不断提高，充电设施不断布局，锂离子电池技术相对于氢燃料电池技术的领先已经是不可逆的过程，所以小韭认为将来即使氢燃料电池技术可以得到普及，氢燃料电池汽车与锂离子电池汽车并行发展是大概率事件。

6.国内新能源电池上下游企业情况

上游：

锂资源企业：天齐锂业、赣锋锂业、雅化企业、西藏矿业等。

钴资源企业：华友钴业、寒锐钴业、洛阳钼业、格林美等

中游：

充电桩领域：许继电气、众业达、易事特、和顺电气、奥特迅、通合科技等。

正极材料领域：宁波容百、长远锂科、湖南杉杉、当升科技、厦门钨业、格林美、天力能源、振华新财、桑顿新能源、科恒股份；2017年这十家企业占据市场75%的份额。

负极材料领域：BTR、上海杉杉、江西紫宸、凯金能源、深圳斯诺、中科星城、正拓能源、翔丰华、深圳金润、洛阳月星；其中BTR、上海杉杉、江西紫宸为第一梯队。

电解液领域：天赐材料、新宙邦、国泰华荣、珠海赛纬、天津金牛、东莞杉杉、香河昆仑、汕头金光高科、山东海荣、北化所；其中新宙邦、天赐材料、国泰华荣三家占据市场60%的份额。

隔膜领域：星源材质、沧州明珠、中兴新材、中科科技、恩捷等；

下游：

电池企业：宁德时代、比亚迪、沃特玛、国轩高科、比克电池、力神、孚能科技、亿纬锂能、国能电池、智航新能源等；

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新能源乘用车企业：比亚迪、北汽新能源、上汽乘用车、奇瑞新能源、江淮汽车等

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新能源客车企业：宇通客车、比亚迪、金旅、珠海银隆（钛酸锂电池）、金龙等；

文末：

新能源汽车行业作为我国弯道超车所押注的行业之一，国家出台了众多政策和补贴护航之下，行业百花齐放，迅速发展，是一个好行业。随着市场选择以及补贴收缩，行业内龙头企业相继突围而出，并且在全球范围内也是处于领先地位。

从投资的角度来看，目前下游电池企业确定性强（宁德、比亚迪两家占据前二），而上游及中游正处于产业链布局及扩张阶段，选择需要有前瞻性，而整车企业方面，比亚迪、北汽、上汽三分天下，但目前车企业绩的好坏，燃油车仍是主要贡献者，要综合考虑。

小韭的文章都属于个人学习笔记，请勿以此作为投资依据。本期学习分享就到此结束，下期将学习分享的是企业也是新能源行业中的一员，有兴趣的同学可以点以下关注。