導讀：中國缺乏材料的材料，以及軟件、系統等底層架構。
鋰鹽鹽湖
進入2021年，中國新能源汽車產銷增長接連打破歷史記錄，增長速度遠超預期。
2020年發布的《節能與新能源汽車技術路線2.0》、《新能源汽車產業發展規劃》，都將2025年的新能源汽車銷量占比定在20%，當時認為頗為激進的目標，現在看來，則是保守了。
市場起來后，我們關注的下一個問題是，中國的產業鏈能否安全穩定的支撐起這個需求？中國產業鏈在質和量方面，都能夠滿足市場需求嗎？
新能源汽車的三大核心零部件——電池系統、電機和電控系統。其中電池系統最重要，不僅因其成本占比最高，質和量都關系著新能源汽車產業能否健康發展。電機和電控被業內關注的相對少一些，但隨著產品不斷向中高端推進，電機電控的卡脖子環節也不容忽視。
芯片短缺，芯片核心技術、生產能力不足，也為電機控制器的供應安全帶來隱患。
1，電池：技術無問題，鈷、鎳短缺，鋰資源稟賦稍差
我們的產業鏈準備好了嗎？
動力電池從安全、性能和成本三方面來看，仍然沒有完全滿足電動汽車的需求，這也就意味著，動力電池技術仍然有長足的發展空間。
因此，技術和成本便成為電池領域的最大競爭壁壘。
中國新能源汽車的先發優勢，為中國電池企業的發展贏得了寶貴的時間。
從規模上看，中國動力電池的產能布局全球領先，遠超日韓歐美國家。中國產能占據全球一半以上，規模優勢明顯。
從技術儲備來看，寧德時代憑借在結構創新和材料體系上完善的技術布局獲得領先的全球競爭優勢。寧德時代在材料體系、電芯工藝、pack設計等層面具備較強的多元開發能力，配套車型覆蓋主流自主品牌、新勢力以及外資車企。
在技術創新方面，比亞迪推出刀片電池、國軒高科推出JTM、蜂巢能源推出無鈷電池等領先技術。這些企業也獲得了國際大車企的認可，配套主流車型。
此外，在中國引領下，磷酸鐵鋰電池在全球范圍內復蘇。特斯拉開始大規模搭載磷酸鐵鋰電池。大眾、雷諾、現代，以及福特等公司都在考慮采用這一技術。
因此，可以說，在規模和技術領域，中國在一定程度上具備領先優勢。
但是在原材料的供應上，中國卻是電池原材料資源相對貧乏的國家。碳酸鋰品位相對較差，開采難度大；鈷和鎳資源相對缺乏，嚴重依賴進口。
新冠疫情就像一次壓力測試。在疫情影響下，市場生產和需求出現了不正常的波動，目前產業鏈供應短缺正在影響著整個汽車產業。
（1）原材料價格上漲，推動技術、原材料革新
從去年下半年起，在中國下游景氣度提升、美國通脹預期增加等多因素影響下，電池原材料的價格直線飛起。
除了磷酸鐵鋰、三元、電解液等主材以外，包括如PVDF（聚偏氟乙烯）等輔材，目前價格較年初上漲均已達到或超過一倍以上。根據高工產研鋰電研究所（GGII）測算，電芯和電池系統的理論成本上漲幅度均超過30%。
其中碳酸鋰的價格更是牽動人心，碳酸鋰是鋰電池正極材料和電解液不可或缺的原材料。
由于整體鋰資源稟賦稍差且開采工藝不成熟，中國對外依賴度很高，2020年原料自供率僅32%，而世界級鋰資源主要集中在南美洲和澳大利亞。
中國企業通過參股、包銷、自有等方式參與海外礦山的開發，贛鋒鋰業和天齊鋰業是開發海外鋰礦較多的企業。
根據安泰科統計，2019年澳洲七礦鋰礦產量占全球礦石鋰供給的85%、占全球鋰資源供應總量的51%。所以，鋰輝石定價權一直被澳礦企業掌控。
值得注意的是，由于目前在產的鋰礦山均以長協供貨為主，只有銀河資源和Pilbara有少許現貨對外銷售，且銀河資源基本全部被雅化和盛新包銷，目前市場流通的鋰礦主要來自Pilbara。因此，此次Pilbara鋰精礦的拍賣引起了全球同業的廣泛關注。
今年7月，Pilbara進行了首次鋰精礦拍賣，競價從700美元/噸一路上揚，最終價格為1250美元/噸，當時就創下了鋰輝石精礦價格的歷史新高。這一次，在供需矛盾的持續激化之下，9月Pilbara鋰精礦第二次拍賣更是拍出2240了美元/噸的天價，遠超市場預期。
這一價格或許短時間內不會對中國鋰電池大廠產生明顯影響，但是其反映了市場供需矛盾的尖銳，為推漲長協價格提供了動力。
后期長協價格很可能水漲船高，進一步提升電池成本，擠壓電池企業利潤，最終會部分反映到終端，影響市場需求。
當然，中國電池企業也不會坐以待斃，以寧德時代、國軒高科為代表的企業，與宜春展開緊密合作。
同時，寧德時代為首的電池企業開始探索鈉離子電池在汽車上的應用。
可以預見，原材料的持續上漲，勢必推動企業通過技術革新、工藝創新，開發新材料等方式來減低成本。
（2）中國碳酸鋰、鈷和鎳相對短缺
進口鋰礦石價格不斷攀升，使得電池企業開始被迫挖掘中國鋰礦的潛力。
從數量上看，中國鋰資源還算豐富，根據美國地質調查局2015年發布的數據，全球已探明的鋰資源儲量約為3978萬噸，玻利維亞的鋰資源最多，為900萬噸，其次為智利(>750萬噸)、阿根廷(650萬噸)、美國(550萬噸)和中國(540萬噸)。
SMM數據顯示，2020年中國碳酸鋰產量為16.6萬噸，同比增長4.4%，其中電池級碳酸鋰產量為10.6萬噸，工業級碳酸鋰產量為6萬噸。SMM預計2021年碳酸鋰產量19.6萬噸，同比增長18%。如果其中2/3是電池級的碳酸鋰，電池級碳酸鋰產量為13.07萬噸。
理論上每1KWh容量的電池所需的碳酸鋰0.45-0.68kg不等，其中鎳鈷鋁酸鋰（NCA）、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鈷酸鋰（LCO）分子量比較接近，耗用碳酸鋰均在0.65kg左右。如果取個中間量進行估算，每1KWh容量大概為0.565kg碳酸鋰，13.07萬噸碳酸鋰可以生產大概230GWh電池。
根據預測，2025年，中國450GWh動力電池需求的預測。在2025年，中國需要將自身電池級碳酸鋰的產量提升至25萬-26萬噸才行。當然以中國的鋰資源儲存量，是有這個潛力的，只是品位稍差。這需要提鋰技術的進一步提升，帶動成本下降。
除了碳酸鋰對外依賴高，中國鈷資源的對外依賴度也很高。鈷資源73.62%分布在剛果（金）、澳大利亞和古巴，中國鈷資源十分短缺，進口依賴度在90%以上。
雖然儲量低，但中國是鈷加工大國，占據全球精煉鈷產量的67%，其中由剛果金進口的鈷原料占比為94%。也就是說，一旦剛果金的供應出現問題，鈷原料就面臨斷供風險。
興業證券預測，2025年動力電池用鈷達到6.2萬噸的量級，年均復合增速高達24.3%。
鈷是電池發展過程中真正卡脖子的資源，只能通過降低用量來解決。
目前，以蜂巢能源為代表的企業已經探索出無鈷電池，寧德時代等企業也會開發無鈷電池，甚至是無稀有金屬電池，來降低電池的成本。
當然高鎳電池的發展，也可以有效降低鈷的用量，但同時鎳的用量會大幅提升。
在鎳礦方面，中國目前探明的鎳礦資源儲量僅占全球總量的3.7%，可以說鎳礦資源儲備嚴重不足。根據不完全統計，中國鎳礦進口依賴程度超過80%，主要進口國印尼以及菲律賓。
隨著中國進口量的增加，印尼政府察覺到鎳礦的重要性，2019年便頒布了禁令政策，在2020年印尼全面禁止鎳礦出口。
不過，好在印尼政府在頒布禁令前，中國企業便開始在印尼當地布局鎳礦資源，比如青山控股在2009年就在印尼買下了4.7萬公頃的鎳礦，寧德時代在印尼直接建廠，冶煉鎳礦；還有格林美、恒順電氣和青島中程等中國企業也進行了鎳資源相關投資。另外由于印尼的禁令只限制含鎳量超過1.7%的礦石，中國于是只進口含鎳量低于1.7%的礦石，而這些礦石只被定性為鐵礦石。
通過上述手段，中國暫時解除了鎳資源危機，降低鎳用量及開辟更多進口渠道，是行業未來的重點工作。
2，電機電控：散且亂，中低端產品基本夠用
電機電控在業內的關注度相對較少。
在哈爾濱理工大學博導教授、國家特聘專家創新企業家專委會副主任、中國電動車百人會理事蔡蔚看來，關注度低是由于電池還是電動汽車上最容易壞的零部件，電機電控則相對好些。
從“十三五”，特別是調研起草《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》電驅動技術路線圖以來，蔡蔚與部分行業專家一起做了基礎材料、基礎元器件/零部件、技術等的摸底工作，因此其對中國驅動電機和功率電子產業鏈的基本情況掌握較多。
蔡蔚認為，就整個行業而言，中國的電機電控還是停留在滿足基本需求的程度，稱不上優秀。
從產業狀況來看，蔡蔚認為存在為小、散和亂的特點?！?020年，僅登上工信部目錄（公告）的電機系統企業就有200多家。”
蔡蔚認為，許多企業是看好新能源汽車產業發展前景，做電機電控是為了占位，并未深入考慮如何做好產品，這就導致了企業間競爭不靠技術和質量，而主要采用價格戰，導致行業內企業很難做大做強，目前不少電機和電力電子的企業都是賠錢的。
（1）缺乏優秀的高速軸承，高強度高性能硅鋼片開發落后
蔡蔚指出，中國的高速軸承尚不滿足行業發展要求，“迄今為止，12000轉以上的電機軸承，幾乎見不到國產品牌?！?
蔡蔚說，大型的車企和電機供應商，基本都會采用進口軸承，主要采購子三大軸承企業SKF、舍弗勒，以及NSK。
軸承
中國也有企業在向這個方向努力，目前看離國外水平還有差距。
更上游的軸承鋼、軸承油脂，尤其是寬溫變的油脂，中國都做得不太好，仍然需要從日本、歐洲進口。國內尚無一家企業有能力做出滿足工作溫度-40°C到150°C的寬溫變油脂。
此外，中國的硅鋼片雖然能夠自給自足，但是高強度高性能硅鋼片也相對落后，距離日本和法國還有一定差距。
在蔡蔚看來，這就是價格戰、惡性競爭帶來的負面影響。
（2）耐電暈漆包線絕緣用原材料缺乏
蔡蔚告訴《電動汽車觀察家》，“電機經常壞的原因除了軸承以外，就是絕緣系統，但是耐電暈絕緣材料的原材料是需要進口的。例如，漆包線表面包覆的耐電暈絕緣漆膜的原材料主要來自國外，尤以美國杜邦為主。”
蔡蔚表示，“十三五”期間，在攻克材料的原材料方面，他通過國家重點研發計劃新能源汽車電機專項帶領供應商做了一些工作，整體取得一些進步，但是目前絕緣全系列離國外水平仍有差距。
（3）測試和制造設備嚴重依賴進口
在測試裝備、動態臺架等方面，中國仍然沒有過硬產品，“1萬轉以內動態測功機做得也不夠好，尤其2萬轉以上的測試裝備，只能全部依靠進口。”
在制造設備方面，無論是扁線下線還是圓線下線設備，做得好的主要集中在日本、美國、德國、意大利等的企業。
另外，轉矩測量儀、振動和噪音測試儀、高端功率分析儀，甚至恒溫箱等精密裝備，國產能力仍有待提高。
“我們車企都要花海量資金采購國外設備?！?
（4）控制器中功率芯片也主要依賴進口、控制芯片基本空白
在電機控制器方面，蔡蔚指出，最大的問題在于缺乏芯片?！敖陙韲a的功率芯片IGBT有些進步，但高端產品暫時還用不了；而控制芯片，尤其是車規級主控芯片（MCU）基本為0?！?
中國急待出類拔萃的自主芯片制造企業。
在蔡蔚看來，這是一個非常嚴重的問題，尤其在主控芯片領域，不過，他認為未來5年內自主芯片量產裝車仍然值得期待。
此外，第三代寬禁帶功率半導體，例如碳化硅、氮化鎵等，是未來發展的一個主流方向，到現在為止，中國也沒有自主芯片裝車。
蔡蔚認為，中國耐高溫電容國際領先水平有一代左右的差距。功率電子的差距甚至超過一代；芯片方面差距更大。
（5）軟件平臺沒有自主產品
蔡蔚表示，軟件平臺包括電機的設計和控制器的仿真軟件以及芯片操作系統軟件，中國都需要依賴國外。
Autosar架構
在提到芯片和軟件平臺時，蔡蔚提醒道，近期芯片和軟件都很熱，要警惕當年“漢芯”造假事件的重演，避免再次給行業發展造成損失。
（6）稀土儲量豐富，永磁體市場占比高
當然，中國在稀土永磁體市場占有率方面還是有明顯的優勢。不過，在蔡蔚看來，這個優勢來自地利——中國稀土礦藏資源豐富；市場——中國永磁體占據全球市場85%左右的份額。
在技術方面，中國與國際先進相比并不是很落后，但是在一些新技術方面，例如，少鏑稀土永磁體研發和應用等，與日本等磁體公司也有些差距。
中國是稀土大國，尤其輕稀土資源豐富。
蔡蔚告訴《電動汽車觀察家》，在電機方面，稀土大概占據了15-25%的成本，最近原材料持續漲價，稀土成本占比有所提升，占比趨近30%，導致稀土成本也成為電機領域關注的一大問題。
蔡蔚認為，中國企業在稀土這種原材料的利用率方面，與國外水平存在差距，要比國外先進水平低5-8個百分點，產品合格率也不夠高，導致稀土資源的浪費，這也是需要關注和提升的重點。
整體來看，中國新能源汽車的產業鏈能夠做到初步的自主供應，但是在很多上游源頭領域，仍然對國際先進產品、技術有較強的依賴度，這些領域往往是基礎科學，是長時間積累起來的技術壁壘，短時間內很難全面攻破，加大基礎科學和工程應用的研究才是最終解決之道。
來源：電動汽車觀察家 作者：王凌方
