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$宁德时代(SZ300750)$ $比亚迪(SZ002594)$ $特斯拉(TSLA)$
1、是如何起家的
（1）含着金钥匙出身
有很多人理不清CATL与ATL的关系，其实简单理解的话，CATL就是从ATL独立出去的公司。
ATL全称Amperex Technology Limited，即科技有限公司，1999年由曾毓群、梁少康和陈棠华在香港成立，2014年将研发总部搬到了宁德，业务重点在设计和制造聚合物锂离子电池。在零几年的国产手机产业蓬勃发展之际，ATL通过改进手机软包电池鼓胀的技术难题而成功崛起，04年，又通过解决MP3锂电池循环寿命过短的问题，成功进入苹果产业链，短短几年，就成为全球聚合物锂离子电池市场的龙头企业。2005年6月，日本TDK集团以1亿美元的金额收购了ATL 100%的股权,ATL成为日资控股子公司。如今，ATL已经成为苹果、华为、三星、、大疆等众多一线品牌的电池供应商。
2008年，ATL在曾毓群和黄世霖的推动下决定在内部正式成立动力电池团队，研发车载动力电池及动力电池管理系统，这为后来CATL正式成立后的快速发展打下坚实的基础。由于国家法规限制，外商独资企业无法生产动力电池，于是曾毓群与黄世霖决定再进一步，将动力电池团队从ATL逐渐独立出去。
2012年底，CATL，即正式创立了。毫不夸张的说，CATL含着印刻ATL的金钥匙出身，在动力电池领域注定会有不凡的表现。
（2）贵人：宝马与
基于ATL电池供应商的背景，华晨宝马认为其单体电芯很稳定，2011年主动找到ATL，为纯电动汽车之诺寻找电池制造商，这也催生了CATL的独立。不仅如此，因为刚成立的CATL在汽车动力电池还非常生疏，华晨宝马便向其提供了近800页的生产标准，详尽地描述了动力电池的需求规格和要求，还共同成立了开发团队，研发、设计、开发、认证、测试，全流程合作，使成为当时唯一一家与跨国汽车企业动力电池供应链深度合作的的中国企业，迅猛发展。
华晨宝马纯电动车之诺的销量十分有限，在销量上不能给予很大的帮助，不过，在有了宝马的经验和品牌背书后，宁德时代敲开了国内大型客车市场的冠军的大门。客车是对于传统燃油车替代较早也是发展最快的新能源车型，动力电池作为核心部件，在进入合格供应商目录并且依特定车型的需求开发完成后，厂商不会轻易更换动力电池系统供应商。因此，自2014到2017年，伴随着新能源客车的大量替代，宇通对动力电池的采购量巨大，连续三年位居宁德时代的客户榜首，今年上半年，宇通依然是宁德时代的第三大客户，仅次于和乘用车。
（3）对研发的重金投入与良性的激励机制
打铁还需自身硬，除了ATL的背景和大公司的帮助，在研发方面也继承了ATL的优良传统，持续的对研发投入重金，引入大量高端人才，打造一流研发团队。截至2020年6月底，CATL拥有研发技术人员5,368名，公司及其子公司共拥有2,642项境内专利及196项境外专利，正在申请的境内和境外专利合计2,924项。
研发实力的可持续性来源于完善的研发体系，而研发体系的关键在于优秀的管理团队和良性的激励机制。董事长曾毓群、副董事长黄世霖、副总经理吴凯皆为技术出身，三人均曾在ATL研发部门担任职务，在技术开发层面具有深厚积淀。公司核心骨干人员通过员工持股计划合计持股8.32%，使得公司利益与核心人员利益高度一致。
强大的研发实力让在NCM811高能量密度电芯、CTP无模组电池包、快充、电池长寿命等关键技术方面均有不俗表现，后文会更详细的研究其技术壁垒。
（4）新能源汽车的风口与政策的扶持
汽车作为终端产品，从机械化、电气化到智能化是必然趋势，新能源汽车的本质是实现电气化汽车，也就是电动汽车。作为确定性极强的赛道，近几年来涌现了一大批系新能源汽车相关企业。所谓“得动力电池者，得新能源汽车天下”，作为替代“汽车心脏”发动机的动力电池，理所当然也随风而起，备受市场瞩目。站在风口猪都会飞，作为佼佼者，自然风力更足，飞的更高。
从能源安全的角度考虑，我国推广新能源汽车能有效降低石油使用量，从而减少石油对外依赖度，也可以帮助在汽车产业起步较晚的我国实现在新能源汽车领域的弯道超车。因此，发改委与工信部2015年6月2日颁布了《新建纯电动乘用车企业管理规定》，使用外资电池企业的新能源汽车不能申请政府补贴，之后中国动力电池行业格局很快发生变化，国内车企纷纷更换掉外资电池，换上国产电池。这一保护性政策，使早期进入中国市场的三星SDI、LG化学等外资电池企业受到沉重打击，为等国内电池企业筑起了一道保护墙。而为了享受国家补贴和政策支持，宁德时代必须切断与日资控股的ATL的关联，于是ATL在2015年将其持有的15%宁德时代股权转让，此后，政府补贴和国有资本开始涌入宁德时代，2015-2019年，宁德时代合计收到了政府补助22.16亿元。
2、与竞争对手的比较
（1）市场份额
近几年的全球动力电池市场竞争格局中，份额几乎被中日韩囊括，中国的、，日本的，韩国的LG、三星SDI、SKI处于前列，宁德时代2017-2019年连续三年市场占有率位居第一，今年上半年受新冠疫情的冲击和LG化学在欧洲市场的发力，份额下滑至第二。还可看出市场集中度不断提升，从2017年到2020上半年，行业的前五名由63%市占率提升至80%。
通过主要动力电池企业和第二梯队的A股上市公司公告整理，将它们下游车企列出，如下图。
明显看出LG化学与在客户结构上优于其他电池厂商，合作的下游车企最多，辐射范围最广。LG 化学几乎囊括了海外国际车企，且在多数车企占有主要供货地位，市占率逐年攀升，宁德时代则因为政策保护深耕了国内一线车企，与国内龙头企业保持了长期合作关系，并因为技术的进步和优秀的成本控制已经进入、大众等国际车企的供应链。其他动力电池厂商如、三星SDI和国内其他企业的客户群相对单一，对大客户依赖度高。
（2）核心技术
目前主流的动力电池分为磷酸铁锂电池和三元材料电池，以三元材料（69.96%）为主、磷酸铁锂为辅（28.18%）。这两种材料指的是锂电池中最为核心的、与电池能量密度息息相关的正极材料的组成，磷酸铁锂电池即正极材料由磷酸铁锂组成，三元材料电池指的是正极材料主要是以镍元素、钴元素、锰元素(或铝元素)按照一定比例制成的复合材料。
磷酸铁锂（LFP）具备诸多优势如安全性好、成本低、长循环性能等，性价比较高，主要用于商用车和低续航乘用车，但是能量密度已经接近理论天花板，未来提升空间不大。
而三元材料（NCM、NCA）中，添加的镍元素虽然会导致三元材料的热稳定性大幅下滑，安全性较差，但可以提升正极材料的比容量，进而提升动力电池能量密度，提升空间依然很大。
一直坚持三元和磷酸铁锂并重的技术路线，三元主打乘用车，磷酸铁锂主攻公交车、物流车等商用车，两方面都是业内顶尖，尤其在国内市场占比均超过五成，展示出强大的统治力。
国际上的主要竞争对手LG、都集中于三元电池的研发与生产，在市场更为广阔的乘用车领域谋发展。主流三元正极材料电池主要是四类，NCA、NCM523、NCM622、NCM811，目前NCM523装机量占比最大，但是镍含量更高、能力密度更大的NCA、NCM811占比提升巨大。NCA电池生产难度最大，这方面松下拥有先发技术优势，和合作最早，国内目前几乎没有可以生产NCA电池的企业。不过随着近两年NCM811的迅猛发展，平均能量密度已经不输给NCA，同样因为量产811电池的要求极高，目前仅有、LG化学等极少数企业实现真正意义上的批量供货。
在三元电池单体能量密度这一技术难度极高的工艺上不敌LG和，且因为LG的NCM811和松下NCA均为圆柱封装，所以散热较好，不易爆炸，安全性更好，品控方面也比宁德时代优秀。
不过，作为方形电池，电池形状容易改变，因此，去年9月正式发布的CTP电池包（无模组动力电池包）技术省去了传统电池组装流程“电芯-模组-电池包”中的模组环节，用箱体结构件替代模组框架的功能，把模组的框架、绝缘零件与箱体结构件有机地结合，达到结构件的最优化，使电池包体积利用率提高15%-20%，零部件数量减少40%，能量密度提升10%-15%，而且带来了成本的下降。CTP这一决定性技术使宁德时代在电池整体的成组能量密度上超越了松下和LG，也极大增强了宁德时代的国际竞争力。
国内CATL的主要的竞争对手偏于保守，一度自产自销，在技术路线上专注于磷酸铁锂电池的研发，错失了高镍三元市场。不过，同样因为方形电池形状容易改变的优势，比亚迪在今年3月正式推出了刀片电池，刀片电池增加了电芯长度，将电芯进行扁平化设计，密集排布，去除了原有的模组，在同样的空间里装入了更多电芯，把电池包空间利用率提升了50%以上。刀片电池不仅保留了磷酸铁锂电池相较于三元电池安全性极佳、成本低、性价比高等优点，还将电池成组能量密度超过了一般的三元电池，在续航方面有了大幅度提升，弥补了短板。据比亚迪高管透露，刀片电池已经在与众多品牌车企进行洽谈合作，这给近两年份额下滑严重的比亚迪续了一波大命，可能会成为其里程碑式的转折点。
（3）供应链成本
从成本支出角度看，动力电池产业并不依赖固定资产投资，制造费用仅占成本比例约12%，研发投入约占10%，绝大部分支出都在原材料的采购上。
2019年净利率为9.56%，远高于LG化学-5.4%的营业利润率、AM-2.29%的业务营业利润率、三星-0.72%的营业利润率。这样巨大的差异主要来源于宁德时代对产业链的深度整合。
为了能够最大限度的降低成本，在全产业链进行深入布局，涉及矿产、原材料、电芯、车企和回收利用，打造产业链闭环。在上游通过合资、参股、设立子公司等形式打通锂、镍、钴等关键原材料的供应，并且拥有正极材料自制工厂，使中上游材料厂商有部分代工的性质；在下游与车企通过参股/合资的形式合作；在电池回收方面，控股广东邦普，回收退役动力电池，因为车用电池退役后，其电容量依然保有初始容量的60%-80%，仍可用于储能，实现梯次利用，无论是资源利用的经济性，还是环境保护的角度考虑，电池回收的意义重大，同时这也意味着巨大的市场空间。
而目前最大的竞争对手LG化学正极材料内部供应率不足40%，较为依赖上游供应链，议价能力相对较弱，成本控制差。
3、动力电池行业的发展趋势
我们对上述进行总结，希望对未来动力电池行业的发展做出合理的推测。
（1）行业集中度继续提升，与下游车企合作加强
从2017年到2020上半年，行业的前五名由63%市占率提升至80%。仅仅是国内市场，动力电池厂家的数量就从2016年的200多家缩减到2019年的69家，而且能够参与到国际市场竞争的更是只有和两家。
头部效应如此显著，主要是因为动力电池行业技术壁垒高，对投入研发的资金和人力的要求规模大、周期长、水平高，企与动力电池企业的合作时间也一般较长，不会轻易更换电池供应商，使得动力电池成为具有高护城河的行业。且合理推测，随着时间推移，竞争将愈发激烈，行业洗牌加速，末尾企业淘汰出局，头部垄断企业集中度继续提升。
与的合作案例，为行业敲响了警钟。2016年，特斯拉与松下合资建立电池工厂，借助松下电池较高的能量密度，迅速打开市场并奠定了在新能源汽车市场的地位。然而，到2018年，松下却不愿意承担投资风险扩大电池产能，以至于Model 3产能不足。为了摆脱单一动力电池厂商的限制，特斯拉相继宣布与LG化学、合作，同时自建电池厂解决产能问题。全球各汽车企业也在加快自建电池工厂的节奏，这对单纯的动力电池企业无疑会有重大的打击，而且汽车行业发展越快，汽车企业主动掌握供应链的愿望就越迫切。
因此短期内汽车企业可能还会有很多向动力电池厂商直接采购电池的情况，但若考虑中长期，动力电池厂商寻求汽车企业的入股或与其建立合资公司才是长久之道。这一点上LG 化学因为与国际多数主流车企保持了最为长期稳定的合作关系，相对其他企业会更要有底气。
（2）研发实力是第一要素
强大的研发实力可以让企业不断推陈出新，加强核心技术壁垒，是动力电池企业未来赢得竞争、长期发展的第一要素。
继承ATL传统的，在研发上面的投入逐年递增，2018年超越了LG，研发资金投入位居第一，作为行业内盈利能力最强，已经在NCM811、CTP无模组技术等方面取得重大成就且管理层都是技术研发出身的宁德时代来说，没有理由不持续加码投入研发。而LG的电池业务虽然盈利能力还很差，但LG化学公司成立已经70多年，是仅次于三星的韩国第二大跨国集团，不差钱。相对来说作为国家保护政策受益最多的，在研发实力上略逊一筹。
（3）高镍化、低钴化、高安全性的三元电池
虽然客车是目前替代最快的车型，但是市场更为广阔的乘用车才是未来新能源汽车发力的最大方向如下图，在C端用户需求、政府政策支持下，新能源乘用车对续航里程的要求逐年提升，单次里程从2014年的100-200km为主上升到400-500km占据最大份额，成为普及的关键点。
提升车辆续航能力最有效的策略就是增加电池能量密度，因此成为动力电池生产企业技术研发最为迫切的诉求。三元电池能量密度相对于磷酸铁锂电池的提升空间依然很大，从下图也可以看出三元材料电池将是动力电池主流方向的这一趋势。
三元材料中镍元素的质量占比是决定电池能量密度的核心，如NCM811镍占比约50.7%，而NCM523仅为30.8%。另一三元电池重要原材料钴，因为在地壳中的含量较低，有限的钴资源决定了其高昂的价格，因此企业出于摆脱资源约束，获取利润的迫切目标，低钴化甚至无钴化是中短期内三元锂电池降本的技术方向。而的方形NCM811电池在热环境中稳定性差，也发生了电池爆炸的情况，因此提升安全性对于三元电池的稳健发展是必不可少的。
由此可以看出，高镍化、低钴化、高安全性的三元材料电池是技术层面的核心趋势。而从更长远的眼光来看，无钴电池和固态电池是可以预见的方向。
（4）产业链整合继续加强，成本控制是实现盈利的重点
随着价格的降低，占其成本约三分之一的动力电池价格必定也会逐步下降。
无论是、LG化学还是，都在加快产业链的整合，以控制成本，这是动力电池行业企业实现盈利的重中之重。
已经走在前面并且因此而利润丰厚的宁德时代实现了正向反馈，继续着扩张的步伐，今年8月11日更是发布公告称将以证券投资方式对境内外产业链上下游优质上市公司进行不超过190.67亿元的投资，可以预见其涉及产业链的长度和深度会不断增加，规模效应将更为明显。
（5）产业政策大调整，国内厂商受冲击
在2015年之前，日韩动力电池企业对中国企业几乎具有压倒性优势，为了保护民族企业，那时的产业政策给了本土企业大量补贴和支持，让中国的动力电池行业蓬勃发展，取得了长足进步，也有了宁德时代和比亚迪这样的一流企业。
比亚迪受益最大，2018年政府的补助占了当年净利润的84%，2019年如果没有补助，更是会变成亏损。预计随着补助的下降，对于宁德时代的冲击会远小于比亚迪。
而在中美贸易战的背景下，中国进一步开放，2019年动力电池行业的很多政策也顺理成章地发生了变化，外资电池企业如松下、LG等也可以享受补贴，国际动力电池厂商的再次进入，对于本土企业，尤其是众多二三线企业是生死存亡的考验，对于一线企业，则需要更加提升自身实力，突破困难。
2016至2019年，海外市场动力电池的装机量每年同比增速均超过国内市场，例如2019年国内市场的同比增速仅为9%，远低于海外市场的27%，这对国际动力电池企业的市场份额和竞争力更会有正向作用。在海外市场，宁德时代和比亚迪的布局目前还很少，不成气候。