新型电力企业的电池战略选择

  笔者在2020年曾经受托做过详尽的电化学储能调研，调研的部分内容公开在《动力电池企业的竞争战略选择》一文里后，不断有风力、光伏等新型电力企业向笔者询问是不是能够介入电化学储能电池研发、制造环节？针对这样的一个问题，我专门把调研结论、两年多来的实践整理成文，从电化学储能市场空间与变数谈起，从新兴战略企业创新成长的六大能力看新型电力企业介入电池研发制造的机会与挑战，供大家参考。

  全球电化学储能市场中，大致上可以分为新能源+储能、电源侧辅助服务、电网侧储能、分布式及微网、用户侧削峰填谷五类场景。有些证券公司分析师把充电宝、户外运动备用电源、房车备用电源也纳入储能，是不甚恰当的，这些归入消费电子里可能更恰当。

  1，根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会发布的《2022储能产业应用研究报告》，2021年国内电化学储能项目装机量为3.87GW，使用磷酸铁锂电池5.85GWh。另根据中国汽车动力电池创新联盟的统计，2021年我国动力电池装车量累计154.5GWh，2021年我国储能电池装机量是汽车电池装车量的3.786%。

  2，全球电化学储能装机量为7.536GW，使用三元及磷酸铁锂12.1GWh。根据韩国调查研究机构SNE Research发布的最新多个方面数据显示，2021年全球各国注册的电动汽车电池的电量总量为296.8GWh，全球2021年储能电池装机量是汽车动力电池装车量的4.077%。

  3，根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会预测：到2025年，中国电化学储能年装机增量预计将达到12GW，使用电池18GWh,这个年装机增量将保持至2030年。4，按全球电化学储能市场是中国市场的三倍乐观估计，到2025年全球电化学年新增储能电池需求60GWh左右。笔者根据绝大部分机构的预测数据，到2025年汽车动力电池需求都在1000GWh左右，也就是说：预测2025年全球储能电池需求量是汽车动力电池需求量的6%。

  1，纯电动汽车其实都是使用能量型电池，只有混动与增程式才会使用到高倍率动力型电池。用户侧分布式储能推广纯电动汽车V2G其实是最优解，让纯电动汽车停车充电时参与到分布式储能作业中去，才是最优方案。这种方案在车辆充电的同时满足电网储能需求，可以应对大幅快速波动的用电需求，只需要充电桩企业配合改进即可，而在充电桩头部企业特来电、星星充的远大目标中都有类似规划。

  2，特高压输电能力建设、发电侧制氢能力建设、发电侧压缩空气等各种能快速响应的新型储能技术的迅猛发展，结合应用端多元化和商业模式创新，这些模式都会分流发电侧电池储能市场。

  3，如果纯电动汽车发展达到预期或者超预期，而纯电动汽车充电时间大多会在晚上，那么就会改变目前白天用电高峰、晚上用电低谷的现状，电网有可能取消峰谷差价。建立在峰谷电价上的工商业储能商业模式将不复存在，以此来降低电化学储能的市场空间。

  笔者在2020年中德汽车技术大会曾经做过《中国新能源汽车产业的挑战与机遇》的报告，文中总结了决定战略新兴起的产业高科技企业生存发展的六大能力，分别是：融资能力、研发迭代能力、市场洞察能力、制造与交付能力、上下游议价能力、财经应对能力。

  经过两三年的实践证明：这六大能力建设从股权长期融资开始到有能力短期借贷渡过难关形成闭环，基本符合战略新兴起的产业的高科技企业生存发展规律。今天我们依然用这六大能力来回答新型发电企业介入电池研发与制造的机会与挑战。

  目前根据中国锂电行业的发展形态趋势，业内基本认同单一生产基地达到10GWh以上才具有经济性，那么我们以现在的物价来估算一下建设一个10GWh的锂电生产基地所需资金。鉴于储能电池多采用方型铝壳或者叠片短刀，采购相关产线亿人民币，加上地面建筑与辅助动力10亿左右，外加流动资金15亿左右，需要有45-50亿人民币。根据目前我对钠离子电池的了解，生产的基本工艺也差不多，需求资金也相差无几。

  目前储能电池多采用磷酸铁锂方型铝壳卷绕工艺或者叠片工艺，此类专利基本都被采用方型铝壳或者叠片短刀工艺的宁德时代、比亚迪、蜂巢能源等动力电池头部大厂申请完毕，并建立了专利攻防体系。锂电池行业的离职竞业限制两年已经是常规操作，挖人难度与成本极高。

  另外电化学专业在中国学科建设里属于三级学科，每年毕业的博士、硕士、本科生数量有限，以拥有老牌电化学专业的哈工大为例，一年毕业的博士、硕士生不超过80人，每年招的本科生也就是两个班，不超过百人，基本上也被动力电池头部企业瓜分完毕。

  储能电池还面临着钠离子电池等新电池技术的挑战，在专利与人才来源都不占优的前提下，如何胜出是个大问题。

  锂离子电池（包括钠离子电池）属于电化学连续生产方式，这种生产方式最合适的销售方式是客户众多，产出马上销售出去，在动力电池领域，谁拥有关键客户铁杆客户，谁就容易胜出，这在储能电池领域同样适用。磷酸铁锂电池放电特性是存放3个月以上衰减后容量不可逆，如果3个月没有及时装机充上电，你就得给电池包充电来维持容量不衰减；钠电池衰减比磷酸铁锂更厉害，但万幸的是衰减后容量可逆，充电后可恢复。

  众所周知锂电池产业20%在研发端，80%在极限制造与供应链，更大的难度在于制造工艺与工程，自动化生产设备的稳定性，高效率生产、高直通率、高合格率是极其考验制造与交付团队的。一个合格的可以装机的电池包，从原材料投料开始到电芯产出需要12-15天，产出后需要静置4-7天，从电芯到模组生产需要1-2天，运输到Pack厂还需再加静置2-3天，Pack生产需要1-2天，这样连续生产一共需要20-30天，再加上采购物料到达时间7天左右，最理想的情况也要35天左右，中间环节稍有差错就要五六十天了。

  电池企业要有足够的订单维持这种连续生产方式。不幸的是，大型储能项目都是要招标的，开标前，你敢不敢先生产放着？如果不中标就是库存，每隔一段时间你得给它充电让容量不衰减。如果中标了，你才组织生产，你来得及供货与装机吗？会不会违约？笔者在电池企业做高管时，常常为此焦虑发愁。

  电池的头部企业在保持材料创新、结构创新、极限制造竞争力优势的前提下，都开始对上下游来投资，进行生态圈的建设。电池是一个集成产品，从基础的镍、钴、锂、锰材料，到电池的正极、负极、电解液、隔膜四个主要领域，都得布局，才能保障以合理的价格提供合适的产能。在未来，只拥有完整上游原材料供应链版图的，才有机会胜出。

  我们能够正常的看到电池头部企业本着可行可靠、和谐发展的方式，跟供应链伙伴都在建立长期有效保供的合作伙伴关系，只有这样才可以在未来价格波动过程能够比较从容地去应对这样一个变化。

  我们电化学储能的上游客户都是比较强势的企业，面对下游原材料供应商又没优势的话，基本上就丧失了上下游议价能力。

  储能电池相当于储能系统的心脏，是整体成本最高的部分，占总成本的60%以上。2021年度，我国企业在国内储能电池市场中，出货量排名前十五的厂商大多都是由专业动力电池厂商生产，如宁德时代、亿纬锂能、比亚迪等，规模化降本后成本将是重要竞争因素，头部动力电池厂商一体化布局完善，后期成本优势显著，有助于在需求量增速高、成本控制要求高的趋势下拔得头筹。

  据不完全统计，2011年-2021年10年间，全球共发生50起储能电站起火爆炸事故。其中，日本1起、美国2起、比利时1起、中国3起、韩国30起。而在国内最引起轰动的储能电站事故是2021年4月16日北京国轩福威斯光储充技术有限公司储能电站爆炸。此事故导致2名消防员牺牲，1名消防员受伤，电站内1名员工失联。调查的最终结果显示，储能电站事故频发的根本原因都和锂电池内短路有关。

  那么在动力电池头部大厂拥有成本优势，在安全性上又拥有充足经验的情况下，你有充足的财经应对能力来应对头部大厂发起的“价格战”，以及也许会出现的安全舆情吗？这里的财经应对能力说白了就是：遇到极端情况，你能否借到钱渡过难关？

  根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会的资料显示：储能电池头部供应商与动力电池头部企业高度吻合。我始终认为新型电力企业应该与目前动力电池头部企业紧密合作，包括且不限于包产线、参股、合资等方式。专注BMS、系统集成技术，加强获取订单与商业模式创新的能力，而不是去投资建设电池厂。

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