中国创造
电池技术
投资者日益关注中国在电动汽车(EV)领域不断增强的主导地位。如今,比亚迪汽车在欧洲和拉丁美洲的街头已十分常见。然而,媒体焦点往往集中于电动汽车销量的快速增长,而中国跻身全球领先地位的真正故事,很大程度上其实隐藏在汽车引擎盖之下,那就是对电池技术路线的准确判断和长期布局。
中国已经在电池技术及相关供应链领域建立起显著优势,这意味着其在全球电动汽车产业链核心位置上的领先地位很可能进一步巩固。更广泛而言,从智能手机、笔记本电脑到可再生能源系统,各类设备和系统的运行都离不开电池。对于人工智能数据中心、电力网络、国防科技以及高端制造业等产业而言,电池更是不可或缺的关键投入品。
本文延续我们的“中国创造”系列,探讨中国如何在当前锂离子电池领域的领先优势基础上,进一步向下一代电池技术拓展。我们认为,这一趋势将为股票投资者创造重要的长期增长机遇。
图1:中国电动汽车销量占全球的比例
来源:安联投资、EV Volumes,截至2024年12月31日。
电池——迈向全球标准
中国虽早已布局电池技术领域,但其主导地位是在近年才逐渐显现。截至2024年,中国电池产量已超过美国的六倍。¹ 这一领先优势源于过去十余年间的战略布局与持续投资,使中国站在了全球产业发展的前沿。如今,中国利用巨大的规模经济效应,不仅持续推动电池成本下降,同时也加速了新型电池化学体系以及先进制造工艺的创新。
从行业背景来看,目前的电池市场主要由两种锂离子电池化学体系构成,即磷酸铁锂电池(LFP)和镍锰钴三元锂电池(NMC)
图2
来源:Battery Swap Cabinet。
从历史上看,包括特斯拉早期车型等美国主要电动汽车生产商在内的西方汽车制造商,都倾向于采用镍锰钴三元锂电池(NMC)。这主要是因为镍锰钴三元锂电池(NMC)具有更高的能量密度,以及在低温环境下更稳定的性能表现,从而能够为车辆提供更长的续航里程以及更好的寒冷天气适应能力。
然而,镍锰钴三元锂电池(NMC)存在若干结构性缺陷。例如,这类电池依赖钴、镍等价格较高的金属,不仅成本更高,也更容易受到原材料价格波动的影响。鉴于过去15年间电池整体价格已经下降超过90%,这一问题变得日益突出。
相比之下,中国企业长期专注于磷酸铁锂技术的开发与优化。磷酸铁锂电池(LFP)的一大关键优势在于成本——其价格比镍锰钴三元锂电池(NMC)低约30%。¹ 这是因为,除了碳酸锂之外,该电池还使用了铁和磷酸盐等成本相对较低的材料。此外,磷酸铁锂电池(LFP)的热稳定性也优于镍锰钴电池,这不仅降低了起火风险,还简化了电池组的设计。此外,其整体化学体系更为耐用,具有更长的循环寿命,因而有助于提升车辆长期使用后的残值。
虽然早期的磷酸铁锂(LFP)电池能量密度低于镍锰钴(NMC)电池,但通过持续的创新和优化,这一差距已逐渐缩小。事实上,随着时间的推移,预计磷酸铁锂技术相对于镍锰钴技术的优势将进一步扩大。
这些进步正在推动行业发生更广泛的转变。随着汽车制造商在重视续航里程的同时,也将成本和安全性列为优先考虑因素,即使在以前更青睐镍锰钴(NMC)电池的市场中,磷酸铁锂(LFP)电池也正在逐渐占据一席之地。例如,包括特斯拉在内的更多全球汽车制造商,已开始在其标准续航车型中采用LFP电池。
因此,我们认为:磷酸铁锂(LFP)电池不仅已经成为中国电动汽车市场的主流标准,未来也有望逐渐成为全球动力电池行业的主要技术路线。
图3a:2022年电池性能指标状况
来源:安联投资、BloombergNEF。
图3b:2035年电池性能指标状况
来源:安联投资、BloombergNEF。
图4:各地区电池化学体系构成(2020年与2025年年初至今对比)
来源:安联投资、EV Volumes,截至2025年9月30日。
探索下一代电池技术
随着磷酸铁锂(LFP)在全球范围内的广泛应用,整个电动汽车产业对于中国电池供应链的依赖程度进一步加深。从上游关键矿产资源开采,到中游材料加工,再到下游电芯制造,中国几乎在产业链的所有环节都占据主导地位。
这种集中度既带来了机遇,也带来了风险。它虽然实现了规模经济效应和快速创新,但也使该行业面临潜在的供应中断风险和地缘政治方面的担忧。
因此,全球企业开始积极探索新一代电池技术。中国企业希望进一步降低成本,而其他国家和地区的企业则希望减少对中国供应链的依赖。随着磷酸铁锂电池(LFP)在能量密度和成本优化方面逐渐接近理论极限,这一竞争正变得更加激烈。
一项日益受到关注的新技术是钠离子电池。中国企业一直处于这一研究领域的前沿。钠离子电池的主要优势是成本。其关键原料碳酸钠来源较为丰富,相关成本较对应的锂基材料低约30%。³ 然而,由于存在某些技术限制,钠离子电池目前被认为更适用于低成本电动汽车和电网储能。从长期来看,更值得关注、也更具潜在颠覆性的是所谓的固态电池技术。图5:按地理区域划分的电池供应链
来源:安联投资、Bloomberg NEF,数据截至2025年1月17日。注:产能按实体设施所在地统计,而非制造商总部所在地。稀土产能数据基于摩根士丹利研究,数据截至2024年12月31日。
固态电池
所有锂离子电池都具有相同的基本结构,即基于正极和负极。电解液促进锂离子在两极之间移动,从而产生电能,而隔膜则防止两极直接接触以避免短路。在传统电池(如LFP和NMC)中,电解液为液态有机溶剂。这种溶剂具有可燃性,存在因热失控而引发的安全风险,同时也会在极端温度下降低电池性能。
固态电池则截然不同。它们不使用液态电解液,而是采用硫化物、聚合物、氧化物或卤化物基化合物等固态材料来传导离子。这消除了对隔膜的需求,从而节省了空间。因此,固态电池带来了以下几项潜在的变革性优势:
更长续航:固态电池的能量密度可能比现有锂离子电池高2至3倍。这将使电动汽车单次充电续航里程超过1,000公里。
更快充电:固态电池有望实现更高的充电速率,从而缩短充电时间。
热稳定性:由于不含易挥发的液态成分,固态电池本质上更为安全,消除了起火或爆炸的风险。
更强环境适应性:固态电池的工作温度范围更广,可在-40°C至100°C以上运行,而LFP电池的工作温度范围较窄,仅为-20°C至55°C。这可能使电池在恶劣气候条件下实现更稳定的性能表现,而现有电池在此类环境下容量会大幅下降。
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来源:Thermo Fisher Scientific。
固态电池技术的发展仍然存在较大的不确定性。一方面,相关技术尚未经过充分验证;另一方面,其生产成本仍然较高。由于固态电解质的制造工艺远比传统锂离子电池复杂,固态电池生产需要企业为建设新的生产线投入大量前期资本开支。
⁴与其他新兴技术领域的情况类似,中国政府为固态电池的研发提供了大量资金支持,并协调科研机构与制造商之间开展合作。随着时间推移,固态电池的应用很可能不仅限于乘用电动汽车,还将扩展到其他领域,例如电动垂直起降飞行器(eVTOL)——中国“低空经济”战略的重要组成部分,以及民航和长途卡车等对能量密度、稳定性和安全性要求极高的领域。
然而,要实现这些性能提升,需要更多关键矿产资源。高性能固态电池设计通常依赖锂金属负极和高镍正极,以最大限度地提高能量密度和充电速度。由于其材料密集型设计,固态电池目前面临成本方面的挑战。未来能否顺利实现商业化,将在很大程度上取决于制造成本能否下降,以及能否为这些关键材料建立可靠的供应链。
图7:电动汽车电池类型
来源:安联投资。
结语
中国在电池领域的领导地位,建立在十多年战略投资和产业协同发展的基础之上。随着电池设计创新不断释放磷酸铁锂电池(LFP)技术的全部潜力,中国电池企业正将磷酸铁锂电池(LFP)确立为全球标准,进一步强化其对电池供应链的掌控力。
如今,同样的战略规划正被应用于下一代电池技术。固态电池和钠离子电池的发展有望形成互补性解决方案,以满足不同的市场机遇。这两项下一代电池技术共同有望提升电动汽车的市场吸引力,同时为储能、消费电子和工业领域带来新的应用场景。
在这样的市场环境下,我们认为那些拥有成熟研发能力、并能清晰地把握和扩大市场份额的创新型企业,将处于有利地位,能够实现持续增长,并为长期投资者创造具有吸引力的投资机会。
1《2025年全球电动汽车展望》,国际能源署(IEA),2025年5月14日
2《电池与安全能源转型》,国际能源署(IEA),2024年4月24日。
3 江苏海四达电源股份有限公司,2025年6月20日。
4 格隆汇,2025年9月8日。