近幾年，汽車行業(yè)最熱的話題無疑是新能源動力與傳統(tǒng)內(nèi)燃機之爭。內(nèi)燃機行業(yè)是不是日薄西山了，能不能用到本世紀中葉？現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備投資要不要再繼續(xù)投入？發(fā)動機技術(shù)要不要進一步再研發(fā)？目前，社會上與行業(yè)內(nèi)的爭論非常多，有將內(nèi)燃機打入十八層地獄徹底拋棄的，也有力挺內(nèi)燃機再活五百年的，社會爭論與爭吵此起彼伏。Diss內(nèi)燃機，新能源動力電池真的做得到嗎？

根據(jù)世界汽車組織與汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計，2016年全球汽車產(chǎn)量達到9498萬輛，其中乘用車和商用車產(chǎn)量占比分別約為75%和 25%。2017全年，預計我國的汽車產(chǎn)銷量將突破2900萬輛。其中，新能源汽車（包括混合動力）將超過65萬輛，總產(chǎn)銷量占比2%。

根據(jù)咨詢機構(gòu)LMC Automotive發(fā)布的世界輕型汽車展望（Global Light Vehicle Overview）預測，2018年前后，全球汽車年產(chǎn)量將突破1億輛。其中，亞洲地區(qū)是最大的增量所在，平均每年大約將增加250萬輛，其中中國占比約100萬輛。目前世界年增人口為8600萬，人類生產(chǎn)汽車的速度比生孩子還要快。目前，全球每秒鐘約生產(chǎn)3輛汽車，其中就有1輛誕生在中國，中國已經(jīng)成為世界性汽車生產(chǎn)大國和消費大國。

至2020年世界汽車產(chǎn)量情況預測

（單位：萬輛）

根據(jù)NavigantResearch公司發(fā)布的《交通運輸業(yè)預測：輕型汽車》報告，截至2016年底，世界汽車保有量已超過12億輛，2017年將達到13億輛。去除淘汰的報廢車輛，預計未來幾年世界汽車保有量還將以每年5千萬輛的速度增加。

未來幾年全球汽車保有量情況預測

（單位：萬輛）

巨大的汽車生產(chǎn)量和保有量已經(jīng)對全球環(huán)境產(chǎn)生了顯著影響，尤其是人類的生存環(huán)境遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。在最近十幾年內(nèi)，汽車行業(yè)一直致力于整車系統(tǒng)的輕量化、動力系統(tǒng)的小型化和節(jié)能減排，以緩解汽車工業(yè)對全球氣候與環(huán)境產(chǎn)生的巨大影響，同時，也包括了對新能源動力的應(yīng)用。從2017年下半年開始，全球各國都有發(fā)聲禁售燃油車，其中，歐洲的反應(yīng)最為強烈，法國、德國、英國、挪威等西歐工業(yè)強國都相繼聲明，至2030年前后將全面禁售燃油車。雖然德國、法國等幾個國家的相關(guān)部門相繼出來澄清，這不代表政府的言論，而是環(huán)保行業(yè)協(xié)會的發(fā)聲，但不管禁不禁售燃油車，內(nèi)燃機的“電氣化”進程將肯定會加快。在未來的10～15年內(nèi)，內(nèi)燃機行業(yè)將注定會發(fā)生巨大的變化。最近，長安汽車和北汽集團都宣布將停止銷售燃油車，并不約而同的把時間節(jié)點都指向了2025年，這一宣布很有深意。

新能源汽車最關(guān)鍵的三大部件為動力電源、電機和動力控制系統(tǒng)。其中，動力電源是核心中的核心，是新能源汽車的“心臟”。雖然現(xiàn)在市場上動力電源種類繁多，其中鋰動力電池具有體積小、質(zhì)量輕、循環(huán)壽命長、無污染等優(yōu)點，目前在新能源汽車動力電源領(lǐng)域，鋰動力電池占據(jù)主導地位。

索尼公司研發(fā)的18650鋰電池

2014年全球鋰電需求約為59GWh，2015年增加至76GWh，2016年鋰電需求同比增長25.0%，達到95GWh。根據(jù)全球鋰電產(chǎn)能的預期，2017-2020年鋰電產(chǎn)能將持續(xù)保持每年約20GWh的增量，至2020年鋰電需求預計將達到170GWh。

2014-2020年全球鋰電總產(chǎn)能及預測

（單位：GWh）

從對鋰電需求的預測可以看出，鋰電產(chǎn)能從2016年開始明顯受到了壓制，產(chǎn)能受限主要是受到了鋰電材料供應(yīng)量的制約，鋰電產(chǎn)能的年增幅將一路下滑。預計2020年鋰電正極材料所使用的碳酸鋰將達到12.5萬噸，所使用的氫氧化鋰將達2.9萬噸，但遠遠無法滿足鋰電行業(yè)的使用需求。

從全球鋰礦的探明儲量和資源分布圖中可以看出，鋰礦資源基本上集中在南美的東西大洋兩端，幾乎占據(jù)了全球鋰礦資源的一半以上，除此以外，美國和中國儲量也不少。主要礦種分為鹵水礦、沉積巖礦和偉晶巖礦。其中，沉積巖礦比較難開采，目前主要是開采鹵水礦和偉晶巖礦。值得指出的是，澳大利亞的探明儲量只有170萬噸，但其開發(fā)力度卻最大，年產(chǎn)量接近于全球總開采量的一半。

全球鋰礦探明儲量及資源分布

據(jù)美國地質(zhì)勘探局（USGS）公布的最新數(shù)據(jù)顯示，世界頂級鋰生產(chǎn)國正在盡最大努力滿足不斷增長的鋰電需求。實際上，各鋰礦資源大國對于鋰礦的開采非常有節(jié)制，因為鋰礦資源是不可再生的，并且動力鋰電池中的鋰元素回收非常困難，回收成本遠遠高于開采成本。這就像吃胡蘿卜，吃一段就少一段，所以各鋰礦資源大國必須進行計劃性開采。下表為這兩年全球鋰礦生產(chǎn)國的開采量，其中澳大利亞和智利占據(jù)了總開采量的四分之三，而其他國家出于自身國情和資源戰(zhàn)略考慮，現(xiàn)階段對于鋰礦的開采都微乎其微。2016年全球鋰產(chǎn)量較2015年增長了12%至3.5萬噸，如果電動車市場在未來繼續(xù)進行擴張，鋰產(chǎn)量很可能在未來幾年持續(xù)增多。目前，中國是最大鋰資源消費國。

2016年全球八大鋰礦生產(chǎn)國產(chǎn)量

（單位：萬噸）

鋰礦資源的生產(chǎn)鏈主要包括探礦、采礦、原礦清洗、配料、破碎、篩分、球磨、均化、除雜、分級、重選、浮選、鋰云母精礦、含鋰濃縮液，最后形成碳酸鋰。整套鋰電池生產(chǎn)鏈的建立大約需要2-3年時間。

整套鋰電池的生產(chǎn)鏈結(jié)構(gòu)

根據(jù)鋰礦資源及相關(guān)原材料的流向可以看到，最近幾年新能源動力電池的使用量增速有爆發(fā)式增長，從2014年的8.3GWh，增加到35.2GWh，增幅4倍多。但便攜式移動設(shè)備用鋰電池占比仍將達到60%，且年復合增長率達到16%。中國新能源動力電池的使用量占比超過30%，超過全球的平均值。

全球鋰電池及相關(guān)原材料流向分布

2016年我國鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域集中度分析

在純電動汽車的采購成本中，動力電池的成本占到了48%，遠高于使用傳統(tǒng)發(fā)動機的成本構(gòu)成。其中，正極材料即鋰電池的成本占到了30%，隔膜材料成本占比25%，是純電動汽車采購成本的大頭。經(jīng)過前一輪的碳酸鋰原材料市場的價格競爭亂象，從2016年起，碳酸鋰原材料價格在快速走高，導致純電動汽車生產(chǎn)成本的進一步上升。

新能源動力電池成本分析

新能源電池主要應(yīng)用的正極材料主要分為磷酸鐵鋰、錳酸鋰和三元鋰。其中，磷酸鐵鋰因為安全性能高，循環(huán)壽命長，在國內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用，錳酸鋰的高溫性能始終得不到解決，已經(jīng)被邊緣化。而三元鎳鈷鋁酸鋰電池屬于高富帥，主要應(yīng)用于高端純電動車型。其中，含貴金屬鈷元素的鋰電池價格普遍昂貴，并且受到貴金屬產(chǎn)量的限制嚴重，難以得到大范圍的推廣。

主要正極材料的性能對比

下表為目前全球比較有代表性的新能源車型，以及使用的動力電池情況?？梢钥闯?，除了特斯拉Model S采用的鎳鈷鋁酸鋰，其他材料的能量密度基本維持在100-140Wh/kg左右，寶馬和日產(chǎn)采用的改性錳酸鋰能量密度也超過了130，但是據(jù)稱在夏天高溫情況下能量的衰減還是非常厲害，遠不如磷酸鐵鋰的表現(xiàn)。

目前，單位新能源乘用車的碳酸鋰用量大約在50～60 kg，單位中大型客（貨）車的碳酸鋰的用量在800 kg左右，動力電池系統(tǒng)超過1噸。按照全球碳酸鋰年增產(chǎn)能4000噸的規(guī)模計算，純電動車型的年增產(chǎn)能將再難以突破5萬輛的規(guī)模（包括中大型純電動客車），無法滿足目前全球年增50萬輛新能源車的產(chǎn)能需求。新型電池儲能材料短期內(nèi)無法得到實際應(yīng)用，考慮到政府補貼的持續(xù)退潮和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，大部分車企都轉(zhuǎn)而主攻混合動力作為企業(yè)將來幾年內(nèi)主要的盈利來源。

2018年4月1日，我國將實行燃油耗與新能源汽車積分并行政策，生產(chǎn)純粹的傳統(tǒng)燃油車將無法得到配給。預計在2018-2025年，混合動力的車型種類和產(chǎn)能將會有爆發(fā)性的增長，新型內(nèi)燃機的需求量和性能要求也將持續(xù)增加，這對傳統(tǒng)內(nèi)燃機也提出了更高的要求。傳統(tǒng)內(nèi)燃機的“電氣化”進程將明顯加快，內(nèi)燃機的“電氣化”發(fā)展要求內(nèi)燃機需具備更高的可靠性，更小排量結(jié)構(gòu)更緊湊的機型設(shè)計，進一步提高升功率表現(xiàn)，進一步提高低速扭矩表現(xiàn)，以及具備更長的保養(yǎng)里程。其中，新型48V集成式電機的應(yīng)用可以實現(xiàn)對電子增壓器、變排量水泵，以及空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制，將提升整個動力系統(tǒng)的性能和燃油經(jīng)濟性。下圖為2018年即將或已經(jīng)上市銷售的混合動力車型，在未來幾年內(nèi)，幾乎所有的乘用車車型都將配備新能源動力電池。同時，在商用車領(lǐng)域，包括中長途運輸用載貨車在內(nèi)的大中型重卡、輕卡等也將實現(xiàn)內(nèi)燃機的“電氣化”，以提高能源的使用效率。新能源動力電池的應(yīng)用將給內(nèi)燃機行業(yè)帶來新的發(fā)展機遇，并必然深刻影響內(nèi)燃機行業(yè)的技術(shù)變革和發(fā)展。