编者按

中国动力电池知识产权第一案终于来了，标的1.2亿元。3月17日，多家媒体曝出宁德时代起诉塔菲尔新能源科技股份有限公司专利侵权一案，已由福建省高级人民法院正式受理。

公开资料显示，塔菲尔董事长兼总裁龙绘锦2011年入职ATL，曾参与宝马项目电芯开发，2014年出走创立塔菲尔。如果起诉内容属实，这又是一起典型的创业者与老东家之间的知识产权纠纷。

成为行业人才的黄埔军校和技术模仿对象是每个行业领军企业的共同特征，从某种角度讲，这起诉讼让宁德时代的行业龙头地位更加完整。

另一则消息显示，LG化学2020年1月装机量首次超越宁德时代。宁德时代内有跟随者紧咬，外有日韩巨头焦灼，悬念在增加。

为何宁德时代一项专利侵权可以案值1.2亿元？2020年的宁德时代将迎来怎样不同的市场环境？这些内忧外患能否减缓宁德时代的增长速度？

动力电池危与机的2019

2011年3月，东日本大地震和海啸引发日本福岛核电站核泄漏。这是人类历史上第二起在国际核事件分级表中被列为最高级7级的核事故，灾难过后，是世界新能源汽车两种技术思路的相背而行。

图1市场飞速发展，宁德时代市占率过半

事故发生前，日本的核电发电量占到全年总量的30%，事故后日本政府关闭了境内所有核电站反应堆，2012年核电发电量仅为2%。虽然采用了天然气和石油作为替代发电源，日本近几年的总发电量依然较2010年降低了将近10%，几乎倒退回了十年前的水平，也进而推动了电价的节节攀升。火电占比的升高和高企的电价使得日本汽车巨头和学界愈发质疑纯电动汽车的优势，也更加坚定了混合动力和氢燃料燃料电池的战略路线。

图2中国乘用车销量占据全球半壁江山

而同年，福建宁德诞生的锂电池公司宁德时代则一门心思寻求锂动力电池的突破。之后的7年里成功把握住了中国动力电池产业政策为内资企业创造的的窗口期，一跃而起。在2018年交出了23.52GWh装机量，占据中国动力电池市场41%的份额，并一举超越了LG化学成为全球第一大动力电池巨头。2019年全年，宁德时代出货量增长超过40%, 达到约33GWh, 市占率达到53.3%（图1）。其客户也几乎涵盖了由乘用车到商用车，中低端到高端市场的主要客户（图3）。

图3庞大客户网络 涵盖各级别国产/进口车企

漂亮的数据同样反映在了财务上， 2015年到2019年五年的营业收入年复合增长率68%，达到4.18亿人民币（图4）。利润率同样维持在了高位，尽管有上游原材料成本和下游销售价格的双重挤压，毛利率依然保持在了29%的高点，而净利率保持在了10.3%（图5）。

图4自2015以来收入保持高速增长

图5利润率逐年下降，2018年起趋于稳定

然而2019年，其实是我国动力电池市场“大考“的揭幕，内忧外患并存。

消费角度，新能源车没能幸免于消费市场的不景气，2019全年全国新能源车销量同比下降4%。尽管由于单车电量的提高，动力电池总出货量还是有7%的增幅，但和前一年高达60%的增幅相比仍然显著放慢了脚步。

外部竞争也如约到来，随着补贴退坡，曾作为激励中资电池企业的《汽车动力蓄电池行业规范条件》，即动力电池 “白名单”在2019年6月正式退出历史舞台。市场会迎来日韩企业如松下、LG、SDI、SKI的公平竞争。

日韩同行们丝毫没有给喘息的机会：LG化学同2015年其出售动力电池工厂时的买家吉利汽车达成了新的战略关系，同时开始准备为吉利、沃尔沃、一汽-大众等品牌供货，将中国作为至关重要的战略市场。松下将同丰田的合作关系带到了中国的合资品牌来。三星SDI和SKI两家企业则开始加紧扩张产能，分别在西安和常州扩建工厂。

与此同时，部分资金紧张的车企也将危机传导给了上游的动力电池企业。2019年7月，媒体爆出北京国能12亿元应收账款暴雷，直接导致其拖欠员工工资达半年之久。沃特玛电池借壳的尖瑞沃能更是身背915起诉讼案件，涉诉金额103.43亿元，被迫寻求破产重整。

动力电池市场冰火两极的2019年之后，宁德时代还能否保持领先优势？

着手当下：供给结构性过剩，高端产能扩张是要点

企业短期的市场地位和发展速度是由市场“无形的手”决定的，强需求而供给不足的产品会在短期内给企业带来优势，一旦企业能将优势变为不可逾越的壁垒，就形成了垄断。那么我国动力电池市场的供需关系如何？

图6三元产能测算

简单估算市场总产能：只考虑头部11家企业和4家即将重新进入中国市场的日韩企业（由于国内前11位的厂商贡献了约93%的装机量，代表其余厂家仅存理论产能）。各公司产能按照单家工厂为单位加总可以得出2020年中国三元电池理论产能约为214GWh（图6），磷酸铁锂电池约为164GWh。

需求端根据简单的产量和平均单车用量计算，即：

动力电池装机总量=新能源汽车产量x平均单车用量

由于今年乘用车消费受新冠病毒疫情的严重影响，工信部规划的2020年200万辆新能源产量目标已不现实。乐观估计新能源汽车产量能在2020年维持在120万辆，这建立在下半年新冠疫情的。平均单车用量方面，综合电池能量密度的提高，补贴政策对单车续航要求愈发严格等多重因素，单车使用量预测依然稳步增长。由2018-2019年数据预测2020年车均电池用量56KWh。

由此我们可以得到2020年67GWh的市场总需求。按照不同正极材料的电池历史占比趋势假设，到2020年，三元电池装机量占比约65%，磷酸铁锂占比约35%。2020年三元需求量约为44GWh，而这对应着214GWh的三元产能，也就是说总产能利用率仅有20%。

然而市场这块蛋糕不止一层，相同化学成分的电池在单体/系统能量密度，最大充放电功率，最大可循环次数等参数上。再加上生产制造过程中的一致性、良品率等因素，也就给电池厂家划分了三六九等。事实上，最顶层的这块蛋糕只有很少厂家能分享。

高端产品的不足很早就体现在了全球市场的供应上：2018年大众集团因受LG化学供应掣肘被迫限制奥迪E-tron产量，随即寻求SKI供应北美市场，结果招来LG化学断供威胁。而中国市场因为行业保护政策影响，整车主机厂僧多粥少。21世纪经济报道曾引述国内某OEM负责人的评论称：“25家中资电池厂仅有3家可满足需求“。

从2019年开始的市场下行趋势中，我们也可以看到市场集中度的不断提高，头部企业的市占率不停向上，CR2比率（前2名市占率）由2017年的60%上升到了2019年的70%。也就是说市场对于高端产能的需求更强烈了。宁德时现有产能利用率据悉已达约80%，对比特斯拉松下美国超级工厂的71.4%的产能利用率（马斯克口中的满负荷）；另外根据长江证券数据，宁德时代的存货和应付款项周转天数远低于竞争对手公司，意味着其对于下游厂商强大的谈判主导权。

由此可见，宁德时代现有产能和对其产品的需求不匹配。产能的扩张是短期战略中的重中之重。

“凡用兵之法，驰车千驷，革车千乘，带甲十万，千里馈粮。” 产能扩张的昂贵战役里，如何掌握合理有效的资本性支出，并获得融资端的支持，在扩张中至关重要。

图7宁德时代平均单线产能成本更低

宁德时代历史单线产能资本支出平均每GWh比日韩对手低0.4亿元人民币（图7），粗略的估算，以过去三年大约80GWh的产能增加，宁德时代比对手省下了约32亿元人民币。

图8宁德时代杠杆率优于竞争对手

如此大体量的资本性支出优势为融资端带来的的纾困作用很好的体现在了杠杆率上，宁德时代18% 的 债务/权益比率（D/E ratio）遥遥领先日韩友商（图8）。但最近融资的4个项目单线投入也将达到约2.9亿元人民币/GWh。这也就需要资本市场持续的支持，而宁德时代恰恰是最火热的宠儿。继前一年的100亿元债务融资后，借再融资新规东风，宁德时代在2月26日发布了200亿元的募资计划来支持四个新项目的进行。

有趣的是，其自由现金流在2018年开始由负转正。经营性现金流甚至可以直接涵盖资本性支出的需求，而这样手握大把现金情况下还能进行大规模募资，足可见资本市场的趋之若鹜。

中长期发展：聚焦关键问题的解决

千里赛跑不知识看前百米的半个身位。企业要保持中长期的领先地位，需要能有不断能解决产业面临的关键问题和瓶颈的能力。

自2009年“十城千辆工程”开始大规模推广新能源汽车，就是因为其能解决现阶段燃油车不能解决的环境和能源结构问题，即高排放和以及石油对外依存度高带来的能源结构安全问题。新能源汽车之所以需要产业政策来推动发展，其行业关键问题在于现阶段用户的“里程焦虑”和相比燃油车的高昂售价。

燃油车时代，几乎没有人会讲到“续航”的概念。一辆普通的丰田凯美瑞油箱约65升，百公里油耗8升左右，加满一箱油可以跑800公里左右。对比特斯拉Model S目前的最长续航版本，国际工况法测试660公里续航，差距也有近18%。而2019年我国新上目录的新能源车型中平均续航里程更是只有约370公里。同时充电耗时、电站稀少，也加剧了 “里程焦虑” 。

解决续航问题，就是探索如何在有限的空间和质量限制下携带更多的能量，提升能量密度。

现有的主流技术分两种，按照正极材料分为磷酸铁锂电池和三元电池。磷酸铁锂虽然能量密度较低，但在安全性、成本上有优势，所以是新能源客车的主要电池。

能量密度更高的三元电池又分为镍钴锰酸锂（NCM）和镍钴铝酸锂（NCA）两种路线（图13）。在正极材料的三种元素中，镍（Ni）元素主要决定可逆嵌锂容量，钴元素（Co）帮助稳定层状结构，而锰元素（Mn）或铝元素（Al）帮助提高结构稳定性和安全性。

因此，正极材料的配比中镍的含量越多，能量密度就会越大。高镍配比的三元电池中领先的是NCM811和高镍的NCA电池。NCA电池在理论能量密度上限上要高于NCM811，但由于前驱体制备工艺要求更苛刻，仅有松下，三星SDI和少数中国企业（天津力神等）投入研发，大多数企业还是以高镍NCM为发展目标，并在负极材料上研发硅碳代替石墨。

图9

对比技术开发和落地的进程，性能上看，宁德时代的磷酸铁锂电池和高镍三元电池都已经通过技术攻关和创新超越了2017年时机构预测的化学成分的理论能量上限（图9），而和最领先的松下的NCA电池性能表现分庭抗礼。甚至已经提前达到了公信部对动力电池单体电芯能量密度在2020年要达到300Wh/kg的规划。

由于具备量产条件的电池还要经历和主机厂（OEM）的整包设计，电控开发等将近一年的周期，装配在最新车型上的电池性能会有一定滞后。

图10

对比已配套动力电池的性能（图10），磷酸铁锂电池上宁德时代和比亚迪是最领先的企业，性能上不相上下。而在单体电芯的层面上宁德时代的NCM811电池能量密度达到240Wh/kg，稍逊于松下在特斯拉上最新开发的圆柱形NCA电池的260Wh/kg。但在单体电芯成模组，并最终组装成pack的过程中，由于电芯形状、配套控制设备、pack设计等的不同，松下的圆柱形单体电芯会在系统能量密度上下降约40%，而宁德时代的方形单体电芯仅下降约30%，在系统能量密度上略胜一筹。

此外，前不久因为特斯拉应用而被重新炒热的磷酸铁锂电池。其系统能量密度的提升就得益于为宁德时代最新的CTP（cell-to-pack）技术，让电芯直接成包，省去模组，使得系统能量密度较单体能量密度只下降10%，体积利用率提高15-20%，在物理层面提出了创新的解决方案。

而要降低新能源车的高昂售价，需要成本端的大力支持，动力电池首当其冲。

图 11 电池成本是电动车成本高企的关键推手

新能源汽车的成本结构（图16）主要区别在于动力总成，即由电机驱动系统（电动机，MCU，ECU等）、动力电池取代发动机驱动系统（发动机，ECU，油箱，油路等）。从成本结构不难看出，传统燃油乘用车的整个动力系统成本占比仅25%，而电动车动力系统和电池总共占据将近70%成本（图11）。

电池高昂的售价其一来自于动力电池在“白名单“时代形成的卖方市场。其二则来自于动力电池所需要的稀有金属原材料价格高昂贵。随着市场大门向日韩厂商开放，补贴退坡，车企对于上游动力电池场的采购价格压力越来越大。动力电池厂商想要抢占份额同时守住利润，降成本成为必然。

图12

本应更便宜的NCM811电池相比现在广泛使用的NCM523电池，虽然在钴金属成本上省去将近60%（图12），而总金属材料成本依然高出了约18%。

图13主要正极原材料价格有所下降

这些原材料中的稀有金属资源几乎都重度依赖进口。由于钴、锂过度开采，市场供给持续大于需求，2018年中至2019年中可以看到钴锂价格确有明显下降（图13），这也使得三元电池前驱体价格有所下降。

但能源供应端的一系列事件为前驱体价格增添了些许不确定性。

国际能源巨头嘉能可（Glencore）在2019年8月宣布要在年底后两年时间关停全球最大的3万吨年产量的刚果钴矿来限制产量来稳定价格。同样，镍的供给则又一直存在缺口。9月，收到财政赤字压力的印尼政府宣布提前两年，在2019年底禁止镍矿石出口，来刺激本国工业发展，提高矿产品出口附加值，而印尼镍约占全球储量的5.5%。此举可能导致我国在2020年可能出现12-15万吨镍缺口，无疑为刚刚走上高镍路线的宁德时代成本端添加了压力。

降本保价，宁德时代其实早有准备。

图 14上下游整合以保证利润空间

除了与下游企业的深度合作，宁德时代在矿产及采购、前驱体、稀有金属回收方面也有布局 （图14）。从2018年开始，宁德时代通过子公司加拿大时代持有北美锂业43.59%的股份、北美镍业25.38%股份。9月又收购锂矿企业 Pilbara Minerals 8.5%股份。

2016和2018年，宁德时代两次同嘉能可签订钴矿产战略采购协议。更加高明的布局则是在印尼与青山钢铁的合作项目中利用2014年在当地建设的工业园完成在印尼本土的镍冶炼加工，规避了印尼新禁令的影响。和广东邦普的合作使得宁德时代打开了钴资源回收的大门，通过废旧电池来节省采购价格。多角度多环节的提前布局为平稳迎接成本挑战上了多层保险。

放眼未来：产业政策的转向与壁垒的建立

作为经济“稳中求进”，供给侧改革中明确确立的“新动能”，新能源汽车从 “十一五” 开始便成为国家级战略新兴产业。作为产业链重要一环的动力电池产业政策也逐步推进，从2015年《汽车动力蓄电池行业规范条件》开始的5年鼓励企业“做大”，转向为从2018/19年《汽车产业投资管理规定》，《锂离子电池行业规范条件》等文件所引导的优质企业 “做强”，推动产业升级，鼓励高端和头部企业积极发挥并拓展领先优势，在已发展做大的行业中培养世界级领军企业。

图15政策退坡后中高端新能源车型消费需求趋于明显

我国的新能源汽车行业政策，是由粗放的行业补贴制度向积分制度逐渐过度的过程。现阶段的行业补贴已转向为补贴更高续航、更低能耗的终端产品。受政策驱动的需求退潮后，消费端真正的需求才逐渐显现：自2018年下半年以来，低续航的A00微型轿车销量显著下滑，产销增长主力变为了A型和A0型轿车，同时也拉动了B/C型轿车的增长（图15）。而宁德时代在这些级别中的市占率有明显优势（图16）。

图 16 宁德时代在中高级别车型供应更具领先优势

同时，自2016年起行业发展规划中的“吨百公里”电量能耗标准就改为了整车的百公里电量标准，将整车质量的因素考虑了进去，轻量化成为重点。新发布的《2021-2035新能源汽车产业发展规划》征求意见稿中提到：到2025年，纯电动乘用车新车平均电耗目标降至12.0kWh每百公里。而现在市售电动汽车则在17-19kWh每百公里的电耗区间内。动力电池的技术进步任重而道远。

动力电池和新能源车的产业政策为宁德时代描绘了比较清晰的战略蓝图：持续推动技术进步，扩张高端产能，同时带动产业链协同发展。

技术上，在化学和物理层面推动电池的能量密度进一步升高，充放电、循环寿命能进一步优化是重点。这也不仅限于现有的成熟化学成分的产品线。新材料，新解决方案的商业化应用有可能在短时间内将现有最先进的三元技术挤出市场，对没有及时转身的企业带来沉重打击。

图 17 磷酸铁锂电池市场地位快速被三元锂电池取代

拿磷酸铁锂举例，虽然近期被最铺天盖地的媒体声音热潮，成本也更加低廉，甚至应用更加成熟，但理论上能量密度天花板依然过低。在短短两三年时间就被挤出了舞台中央，份额从2016年71%跌到2019年的35%（图17）。在磷酸铁锂上“陷得太深”的比亚迪也因此错失了竞逐行业领先地位的机会。

图 18 现有成熟产业集群

进一步提高产品力的同时，积极探索建立区域产业集群，深度绑定下游需求也是建立壁垒的关键。目前宁德时代在福建宁德、江苏溧阳、青海西宁形成了三个不同规模的产业集群（图18），集合了正负极材料、隔膜、电解液、生产设备等上游厂商。

未来则可以参考底特律、斯图加特等世界级汽车产业集群，参与新能源产业链的建设，扶持上游厂商。下游积极探索进入更多主机厂供应链，通过设立合资公司，建立独立的整包电池厂，以及签订产能锁定合同来绑定产能控制风险。同时借鉴国际汽车零部件巨头如博世、大陆的发展经验，积极探索海外市场（如欧洲市场）。把握发展路线和主机厂需求，依托现代汽车工业的高度分工化特性同主机厂共同成长。

“高筑墙，广积粮，缓称王”。长久稳定的统治地位更需要在技术和供应链优势打造的“高墙”之内保持丰盈的“粮仓”，即良好的收益能力和健康的现金流。现阶段高速发展的势头下要避免步子过大带来的财务风险。近几年大规模的资本性支出将带来大额的折旧，同时下游主机厂的压力传导会导致利润率进一步收窄。同时，也要关注回款，占款能力以及各融资渠道的畅通，并积极应对新冠肺炎等事件可能带来的系统性风险，保持充盈的现金流。

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