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1、 從一定的高度來看二次電池技術的發展

可以確定地說，我們現在已經置身于一個偉大的變革時代。人類文明的發展已經經歷了蒸汽技術革命、電力技術革命和科學技術革命三次大變革，其中，蒸汽革命使人類進入到了工業時代，屬于能源革命；電力技術革命使工業升級，同時內燃機的發明使人類交通方式進入到了汽車時代，能源革命和交通革命同步進行。科學技術革命興起于20世紀四五十年代，包含的內容眾多，有信息技術、新能源技術、新材料技術、生物技術、空間技術等，以移動通信&IT技術（互聯網）為核心。現在，二次電池技術的大發展，使能源、交通工具、移動通信&IT這三者之間有了徹底打通的可能。





   圖1：以鋰離子電池為代表的二次電池技術的大發展，使移動通信&IT、交通、能源這三大對人類文明進步至關重要的關鍵領域，相互之間徹底打通成為了可能

從圖1可以看到，這里面列舉到的智能電網、V2H、V2G、車聯網、自動駕駛技術、電動汽車等任何一個發展方面都前景無限，讓人激動，諸多的資本、大企業、研發人員、創業者已在為之孜孜努力。這里，墨柯要提及的是，不管你想投身于哪個方向當先驅，都要密切關注二次電池技術的進展，使自己的技術開發步調與二次電池基本同步，否則，太超前就很有可能成為先烈，太落后又會失去機遇。

這種例子在交通領域已不勝枚舉，每一種二次電池技術問世之初或成熟的時候，都伴隨一波電動汽車開發的浪潮，但在鋰離子電池出現之前，這些努力全都無果而終。最近一次慘痛的失敗是通用汽車公司1996年推向市場的、使用鉛酸電池的EV1純電動汽車，但市場反應在驚艷之后立即冷淡，持續幾年極為慘淡的銷量使得通用汽車于2000年決定停止生產EV1，并將所有產品收回后銷毀，前后共砸進去了數十億美元。墨柯認為，根本原因在于鉛酸電池的能量密度太低，根本滿足不了應用要求，結果就是通用汽車先驅變成先烈。

 

其他領域亦是如此。比如在需要用到智能手機等移動終端設備的新技術上，如果該技術的使用讓蘋果iPhone手機由一天數充變成一小時一充，那么，這樣的新技術即使再好，要想讓消費者大面積接受它也是很困難的，當先烈的概率會遠高于成功的概率。其他的例子就不多列舉了。總而言之，站在一定的高度來看，墨柯認為，二次電池技術是人類社會這個大系統的運轉全面實現智能化的最重要的基礎技術之一。

2、 二次電池技術的發展已進入鋰離子電池時代

按照定義，二次電池（Rechargeable battery）又稱為充電電池或蓄電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用的電池。直觀理解，二次電池是一種儲能裝置，用二次電池存儲電能之后，可以在其他地點、其他時段使用能源。因此，二次電池是能源利用實現自由化的重要載體。



 

目前人們常見的二次電池主要有鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池、液流電池（如釩電池、鋅溴電池等）、鈉硫電池等等。圖3是各種二次電池的市場發展情況。從圖3可以看到，二次電池市場目前基本上就是鉛酸電池和鋰離子電池兩強爭霸，但是，鉛酸電池市場的發展速度不僅遠低于鋰離子電池，而且其很多固有市場都在被鋰離子電池所取代，如電動自行車、移動基站電源等。可以認為，二次電池技術發展已進入到鋰離子電池時代。

從圖3還可以看到，液流電池、鈉硫電池等其他二次電池技術的市場規模不值一提，這些二次電池技術中有些技術的發展時間其實都不算短了，有的比鋰離子電池還長（索尼于1991年向市場推出了第一只商業化的鋰離子電池產品）。市場已經告訴了我們這些電池技術充其量在小眾市場中有生存可能，無法成長為鋰離子電池的競爭對手。

根據墨柯所掌握的情況來看，未來有可能成為鋰離子電池競爭對手的二次電池技術有電容器電池和鈉離子電池等。電容器電池是在鋰離子電容器技術開發的基礎上發展而來的。鋰離子電容器具有鋰離子電池負極和雙電層超級電容器正極相結合的構造，能量密度與超級電容器相比有大幅度提高，循環壽命是鋰離子電池的數倍甚至更長。

 

在鋰離子電容器技術路線的基礎上，2011年12月，日本Eamex公司開發出了一種將正極換成了導電性高分子膜的新型鋰離子電容器產品 “電容器電池”，該產品具有能在數分鐘內充放電7,000W/kg的輸出密度和600Wh/L的能量密度，同時保持了超長壽命的特性。這條路線如果進展順利，綜合性能可相匹敵甚至超越鋰離子電池的電容器電池產品或許會在未來某個時間上市。不過，這個時間會有多長誰也不清楚，Eamex公司也沒能拿出一個量產的時間表來。墨柯估計10年之內即便量產，可能也難以實現規模化應用。

從資源的角度，鋰離子電池技術的發展長期來看確實會面臨鋰資源瓶頸問題，因為地球上的鋰資源并不豐富，而這一點也正是鈉離子電池技術受到越來越多人關注的主要原因。理論上看，鈉離子電池的性能和鋰離子電池大致相當，但是，鈉在地殼中有豐富的儲量，約占2.74%，為第六豐富元素，且分布廣泛，尤其海水中的鈉資源儲量非常豐富（世界上鹽的一半是由鈉元素組成）。以目前的認知能力判斷，資源的優勢決定了鈉離子電池終究有一天會取代鋰離子電池。

鈉離子電池是正極材料為含鈉氧化物（貧鈉），負極在嘗試鈉金屬、碳材料、鈉系合金材料甚至其他金屬。由于鈉離子比鋰離子半徑約大30%，因此，找到適合的正負極材料以及匹配的電解質材料是鈉離子電池技術開發的關鍵所在。目前在開發鈉離子電池技術方面最為領先的是日本住友電工，公司目前已開發出能量密度167Wh/kg（290Wh/L）（注：蘋果和特斯拉使用鋰離子電池目前的能量密度均在250Wh/kg左右）的鈉離子電池產品，且將鈉離子電池技術量產的時間定在2016年，成本目標是2萬日元/kWh（約合200美元/kWh）。豐田正在和住友電工合作開發用于電動汽車的鈉離子電池技術。
 資源雖然比鈉資源少得多得多，但未來數十年內我們絲毫不用擔心鋰資源的問題。對于鈉離子電池，墨柯認為，即便住友電工能如期于2016年實現量產，鈉離子電池要規模化取代鋰離子電池也還有較長的路要走，因為它還要解決很多技術問題（如：90℃高溫是鈉離子電池適宜的工作溫度環境，如何在常溫和低溫下工作就是個大問題）和產業配套問題等等，這些問題的解決都需要時間。

綜合判斷，在二次電池領域，至少未來10年是屬于鋰離子電池的時代。10年之后，電容器電池和鈉離子電池有較大可能發展成為鋰離子電池強有力的競爭對手。至于是否還會有其他具備競爭潛力的二次電池技術，目前還看不清楚。

注：燃料電池是一種發電裝置，而非儲能裝置，與鋰離子電池本質上不存在競爭關系，但對鋰電市場會產生一定影響。一般來說，使用燃料電池時需要二次電池配套儲能。燃料電池車如果能夠大規模應用，肯定會影響到電動汽車的銷量，從而影響到鋰離子電池的市場需求，因為前者對鋰離子電池的單位用量不大，而后者較大。

鋰電新能源產業鏈的具體情況見圖5。中國鋰電新能源產業鏈的發展大致是從下游往上游逐步國產化的。下游手機產業的快速發展催生了鋰離子電池龐大的市場需求，比亞迪大約在1997年的時候率先將鋰離子電池實現國產化，其創造的“半手工+半機械化”的生產方式使得中國的鋰離子電池產業迅速在全球占據重要地位，成為三足鼎立中的一足。

其魯2000年從日本回國，創建中信國安盟固利，率先將鈷酸鋰正極材料國產化，拉開了鋰離子電池關鍵材料國產化的序幕，負極材料、電解液、隔膜等其他三大關鍵材料在此之后陸續實現了國產化。再往后，一些關鍵的原材料（如碳酸鋰、六氟磷酸鋰等）也陸續實現國產化，整個產業鏈全部打通。目前中國的鋰電產業配套已經非常完善，人才儲備也由短缺快速進入到豐富狀態，再加上較低的成本，吸引了全球鋰電產能向中國轉移。中國成了鋰電新能源產業鏈全球最大的生產基地，包括鋰離子電池在內的多數產品產能的全球占比超過50%。
 我們需要對鋰電產業和市場發展有一個準確的宏觀了解，才能在方向上確定這個領域有哪些投資機會。關于鋰電產業發展的宏觀情況和分析見圖6，這里就不贅述。墨柯認為，未來兩三年內鋰電產業發展存在如下兩大顯著特點：

①產業重新洗牌的進程大致從2013年下半年開始，2014年和2015年會比較動蕩，在經歷了較大范圍較大規模的并購重組之后，預計2016年或2017年之后行業格局重新趨于穩定。
 

②可使鋰離子電池性能（主要是指能量密度）較大幅度提升的新技術的開發，雖然不如前幾年預測那般早到，但經過這幾年的努力，目前確實已到了量產前夜，預計未來兩三年內會陸續有企業向市場推出新技術產品，這將會極大影響并改變市場格局。

從圖6不難看到，鋰電新能源產業鏈上主要的投資機會有：①產業并購重組。毋庸置疑，鋰電新能源產業重新洗牌的時候同時也是產業并購重組的良機。②現階段鋰電產業鏈的發展呈現出明顯的“強者恒強、大者愈大”的發展態勢，政府也希望相關產業規模化和集中化以便與日韓巨頭競爭，因此，鋰電新能源產業鏈上細分市場的行業寡頭企業有較大的投資價值。③一些具有較大產業化前景的新技術。

除此之外，還有兩大主要的投資機會：①生產設備升級換代。電動汽車等市場的高速發展，使得市場對鋰離子電池一致性的要求越來越高，傳統的“半手工+半機械化”的生產方式必須改變，向更高程度地機械化和自動化邁進。生產設備升級換代的時代已經到來。②商業運營模式的創新，這在電動汽車方面體現得最為明顯。在電池能量密度不足、消費者存在明顯“里程焦慮”的現階段，創新商業運營模式，轉移消費者的注意力非常重要。