動力電池（以下簡稱電池）作為新能源汽車的核心部件，對于新能源汽車的發(fā)展起著至關重要的作用?，F在圍繞電池的材料、制造、組裝、應用、回收利用等領域，已形成一些相互關聯的生態(tài)鏈條，產業(yè)生態(tài)化發(fā)展越來越受到業(yè)界的重視。但是電池生態(tài)中的一些關鍵環(huán)節(jié)尚未打通，企業(yè)間分工也不明確。當前突出問題是業(yè)界對于電池生態(tài)的認知還不清晰，企業(yè)對于如何選擇和布局電池相關業(yè)務仍感模糊。例如，有的企業(yè)做得太少，只做了其中一或兩個環(huán)節(jié)，而且沒有與其他部分打通，感覺投入不少資源卻徒勞無益。而有的企業(yè)想多做一些，但是電池生態(tài)鏈條很長，不知應該從何下手。
基于此，蓋斯特研究團隊對汽車電池生態(tài)進行了系統梳理，深入剖析電池生態(tài)的概念、要素及業(yè)務模塊，全面解析電池生態(tài)的全鏈條，著重為相關企業(yè)布局電池相關領域提供具體的發(fā)展方向和策略建議。
一、電池生態(tài)的概念和要素
汽車電池生態(tài)是指圍繞汽車應用場景，由礦產資源、電池材料、單體制造、電池整車集成、能源交互、回收利用等多方面的參與者各司其職，相互依賴、相互制約，各自獨立又共同構成的立體系統。
蓋斯特研究團隊繪制出電池全生命周期的生態(tài)全景圖（詳見圖1）。該圖展示了原材料供應商、電池材料供應商、電池企業(yè)、整車企業(yè)、補能服務商、梯次利用企業(yè)、拆解回收企業(yè)以及設備供應商等不同參與主體之間的關聯關系，以及貫穿于這些主體的實體流通要素和非實體流通要素（數據、資金等）之間的交互關系及方向。可以看到，這些生態(tài)要素之間通過復雜的業(yè)務關系，構成了一系列子生態(tài)在內的完整的動力電池生態(tài)。
下面我們從生態(tài)要素、要素/主體間的關系、生態(tài)結構、生態(tài)價值等關鍵維度，對電池生態(tài)進行總體解析：
1.電池生態(tài)要素，分為參與者、流通要素和環(huán)境三個方面。
參與者或稱為主體，是生態(tài)要素的擁有者，包括礦產資源企業(yè)、各級材料供應商、電池企業(yè)、整車企業(yè)、充換電基礎設施運營商、回收利用企業(yè)、設備企業(yè)、電力/能源企業(yè)、金融機構、車主等；
流通要素包括電池材料、新電池、退役電池等實體流通要素，也包括電池設計/狀態(tài)的數據流、能量流、資金等非實體的流通要素。
生態(tài)環(huán)境包括電池從生產制造、應用、梯次利用到拆解回收的整個環(huán)境，其中重點環(huán)境是資源環(huán)境、政策法規(guī)和多元應用市場。
2.要素/主體間的關系：各主體之間保持獨立性，有著各自的專業(yè)分工，同時主體之間相互依賴、相互制約。例如，回收利用與電池整車設計、可再生能源與車網互動、電池降本與電池銀行等相互關聯。
3.電池生態(tài)結構：屬于在資源、成本、碳排放等驅動下的制造及材料循環(huán)體系，同時也是使用階段“電動出行-基礎設施-能源存儲-可再生能源”間構成的立體交織的網狀關系。
4.電池生態(tài)價值：即電池全生命周期價值挖掘、突破資源和碳排放限制的長期可持續(xù)價值，以及生態(tài)個體和整體價值的最大化。
總體上看，當前電池生態(tài)發(fā)展前景明確，并呈現產業(yè)電池數據打通趨勢，目前電池頭部企業(yè)已基本形成。但是，電池生態(tài)中要素多，又隸屬于不同的主體，關系復雜交織，而每一要素都可能對最終電池的成本、安全性、碳排放、能量密度、效率等評價指標產生影響?？梢哉f，電池產業(yè)面臨的挑戰(zhàn)體現在不同的鏈條及其成熟度上，任何環(huán)節(jié)做不好或沒有打通，都會影響最終的結果。因此必須明確電池產業(yè)鏈條的發(fā)展趨勢，全盤考慮不同要素相關主體及鏈條間的關聯性，從系統角度推進電池產業(yè)和相關企業(yè)發(fā)展，只有這樣才能真正發(fā)揮生態(tài)的價值。
蓋斯特認為，對于電池相關企業(yè)來說，參與電池產業(yè)生態(tài)布局不是一道選答題，而是必答題。雖然單一企業(yè)不可能擁有全部生態(tài)，但是企業(yè)必須去主導或積極參與電池生態(tài)建設，從而在電池生態(tài)里找到一席之地。只有構建好生態(tài)，才能夠真正解決成本、效率、低碳等行業(yè)問題。對于電池各鏈條中的主導企業(yè)而言，應該發(fā)揮引領作用，推進平臺建設，與相關企業(yè)共同努力打通各個業(yè)務模塊。
二、電池生態(tài)全鏈條拆解及詳細解析
通過對電池產業(yè)的業(yè)務模塊進行梳理，蓋斯特將電池產業(yè)生態(tài)拆解為五大業(yè)務鏈條，或者稱之為五個子生態(tài)：一是電池制造鏈，即從礦產資源到電池材料、再到單體制造；二是電池整車協作鏈，即從單體到模組/PACK(電池包)，再到整車；三是電池綠色循環(huán)鏈，即電池從汽車退役后，通過梯次利用或拆解回收，最后材料返回到電池制造中，形成電池的綠色循環(huán)；四是充電鏈：由整車與充電樁/站、電網、可再生能源等交互構成；五是換電鏈：由整車、換電站以及電網等交互構成，其中金融在換電鏈中尤為重要。
蓋斯特對每個業(yè)務鏈的關鍵要素、主體、上下序/接口、影響要素等進行深入研究，具體參見圖2。可以看出，每一業(yè)務鏈具有各自的要素和主體，不同的鏈條之間有相應的上下序、材料、性能指標等要求。因此各業(yè)務鏈條的構建情況、成熟度等，將影響到電池的成本、碳排放、續(xù)航、可維修性、價值等方面的指標。以下逐一詳細解析電池業(yè)務鏈條，同時給出相應企業(yè)的布局重點和發(fā)展策略建議。
1.電池制造鏈解析
電池制造鏈對電池的碳排放和成本的影響大，所以其建設目標就是力求低碳或者零碳制造，同時做好成本控制和資源管理，最終實現高效率生產和對市場的快速響應。其中影響電池制造鏈建設的關鍵要素是資源、能源、裝備、技術、供應鏈的布局及管控?；趯ι鲜鲫P鍵要素未來發(fā)展情況的分析，蓋斯特預測電池制造鏈的整體趨勢分為三階段：
1.0階段：即當下階段，產業(yè)發(fā)展雖然快，但是存在多重挑戰(zhàn)。主要問題是在資源局限下的電池成本高，以及碳足跡數字化基礎薄弱、標準體系缺乏導致的高碳排放值。
2.0階段：屬于改進階段，預計到2028年，通過資源布局、簽署長供協議、優(yōu)化電池平臺化設計、開發(fā)新材料體系及淘汰劣質產能等，將推動電池系統的成本下降。同時建立起碳足跡體系，制造鏈相關企業(yè)通過能源替代、技術升級以及工廠綠色運營來實現共同降碳。
3.0階段：預計到2035年，資源的價格及供需趨于穩(wěn)定，將推動電池制造成本趨于極限，其中電池回收成為降本主力；同時，在綠色能源替代、綠色工廠建設、回收材料使用疊加先進技術等多項措施推動下，電池產業(yè)最終形成低成本低碳制造鏈。
當前，不論是短期應對成本和碳足跡管理的挑戰(zhàn)，還是中長期實現電池制造鏈目標，相關產業(yè)鏈企業(yè)都應聯合起來，通過多方式并行的改進思路推進。即由電池廠商來主導，充分發(fā)揮其引領作用，相關供應鏈企業(yè)積極參與，甚至主動推動，從而達成電池制造鏈的降本和降碳目標。
具體來說，企業(yè)必須圍繞核心因素，明確重要抓手，制定有針對性、多維度的制造鏈發(fā)展策略。
在低碳方面，企業(yè)降碳的核心抓手是供應鏈管控、可再生能源替代、工廠運營和技術開發(fā)。其中綠色設計是基礎，應在產品開發(fā)階段就引入低碳工藝和綠色設計理念，形成企業(yè)的核心技術能力；協作降碳是關鍵，一要與上游供應商、下游客戶一起合作研究產品生命周期碳足跡和低碳技術路徑，二要互相賦能建立碳排放管理能力，三要加強二級及以上供應鏈的管控能力，提出可執(zhí)行的減碳指標。
在降本方面，企業(yè)需在資源、技術、供應鏈管控上下功夫，具體策略包括：一是通過投資或聯合投資、簽署長供協議及考慮布局電池回收，實現對資源的管控；二是持續(xù)開發(fā)新技術或技術升級，起到輔助降碳作用；三是開發(fā)新材料體系，起到補充性或非替代性作用；四是供應鏈垂直管控或延伸布局，提高成本競爭力；五是電池平臺化開發(fā)和生產，減少產線數量，統一電池規(guī)格。
2.電池整車協同鏈解析
電池整車集成化已成為產業(yè)發(fā)展趨勢之一，當前主要有兩種方案，一種是電池安裝到車，例如CTM（電芯集成模組）、CTP（電芯集成到電池包），核心是在電池包內優(yōu)化和去模組，該模式一定是由電池企業(yè)主導；另一種是電池集成到車，例如CTB（電芯集成到車身）、CTC（電芯集成到底盤）等，核心是電池與整車集成、去電池包，此過程中車企責無旁貸，必須主導集成設計。具體如圖3所示。
電池整車協同鏈的集成化趨勢，要求電池企業(yè)、車企、回收企業(yè)之間做好分工。對于弱勢車企來說，可由電池企業(yè)提供電池系統，甚至底盤和車身；對于中等車企來說，可與電池企業(yè)共同研發(fā)系統，所以車企必須了解電池；而對于強勢車企來說，則可以自己開發(fā)并生產電池，但是不必全部包攬制造，而是在裝備、工藝等方面與電池企業(yè)開展戰(zhàn)略協作。
對于車企主導的集成設計策略，車企應與電池企業(yè)或團隊共同定義和開發(fā)產品，以實現快速迭代的目的。另外，電池整車協同鏈還要考慮電池的后續(xù)回收，所以回收企業(yè)需要適時介入。由于電池整車安裝和集成方式的不同會影響回收的效果，所以回收企業(yè)應在設計階段加入，同時電池企業(yè)/車企也應與回收企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關系，既有助于實現數據打通和設計共享，回收企業(yè)拆解的材料又可以優(yōu)先或優(yōu)惠價格供給合作的電池企業(yè)。
總之，電池整車協同鏈建設不能只關注單一環(huán)節(jié)的效益，必須考慮電池全生命周期的整體價值最大化，這就需要相關方積極參與，共同建立生態(tài)伙伴關系。
3.綠色循環(huán)鏈解析
綠色循環(huán)是解決資源問題、成本問題、碳排放問題以及價值挖掘的關鍵，因此電池綠色循環(huán)鏈不可或缺。蓋斯特團隊在此方面的研究結論如下：
在成本方面，拆解回收材料在電池材料中的占比達到40%，那么電池成本可達0.4元/Wh的水平，而當回收材料占比90%~95%時，電池成本可降至0.2元/Wh；在碳排放方面，電池回收利用可使其碳排放下降50%，若再結合綠電等清潔化電力，可實現動力電池關鍵材料生產過程的零排放。
當前構建電池綠色循環(huán)鏈存在諸多挑戰(zhàn)：一是車企、電池企業(yè)及回收企業(yè)之間的協同不足；二是電池狀態(tài)數據、設計信息沒有實現共享；三是電池回收體系混亂。
蓋斯特認為，未來理想的電池回收鏈條一定是電池企業(yè)、車企以及回收利用企業(yè)協同設計，同時通過數據共享平臺，實現電池狀態(tài)、碳足跡的跟蹤記錄。具體如圖4所示。構建綠色循環(huán)鏈必須通過建立戰(zhàn)略合作伙伴關系，才能打通全鏈條的設計和數據壁壘，才能確保電池梯次利用及拆解回收更加有效、更加高效。需要注意的是，發(fā)展電池綠色循環(huán)鏈在做好數據打通、技術工藝提升的同時，也要解決好回收渠道的問題。
對于企業(yè)來說，布局綠色循環(huán)鏈需要圍繞設計數據共享、電池標準化、平臺化來解決當前的痛點。具體發(fā)展策略建議如下：
第一，回收企業(yè)參與電池開發(fā)，獲取電池狀態(tài)數據?；厥掌髽I(yè)參與電池設計，在獲取設計相關數據的同時，還要監(jiān)測和獲取電池真實的狀態(tài)數據，并建立數據庫，便于后續(xù)梯次利用。但是，由于電池設計數據涉及到企業(yè)的Know-how(技術訣竅)，電池企業(yè)、車企主動與其他企業(yè)分享的意愿較低，且電池整車集成與電池易拆解回收之間存在一定的矛盾，使企業(yè)間協調難度增加。所以回收企業(yè)更應該去積極地推動，同時也需明確可操作的數據共享及利益分配方案，盡量實現共贏。
第二，減少電池型號?；厥掌髽I(yè)應與車企、電池企業(yè)共同推動電池標準化、平臺化，減少電池的型號，這樣可以進一步降低設備和工藝等資金投入，并提升電池的拆解便利性。
第三，升級回收技術。當前進入“白名單”的回收企業(yè)積極性不高的原因在于高額處理成本和低價收購難的問題，今后可通過技術進步來減少流程、設備和人力，同時協同回收磷酸鐵鋰和三元材料，并增加回收材料種類（如鐵、鋁、銅等），以提高回收效率。
4.電池充電鏈解析
電池充電鏈的核心作用不僅僅是補能，還與消費體驗直接相關，長遠價值更在于V2G（電動車與電網互動）。影響充電鏈的關鍵要素包括數據運營平臺和充電樁布局。蓋斯特預測電池充電鏈的發(fā)展分為三個階段：
1.0階段：即目前階段，雖然經過了多年發(fā)展，現在充電基礎設施的總量依然不足，且分布不均，不能充分滿足消費者的補能需求；尚未建立車輛與電網互動機制，處于無序充電（V0G）狀態(tài)?？梢哉f，整體狀態(tài)僅限于滿足車用的階段，充電鏈價值遠未得到發(fā)揮。
2.0階段：預計到2028年，充電基礎設施規(guī)模進一步擴大，覆蓋范圍更廣；形成充電網和微電網，以有序充電（V1G）為主；雙向樁規(guī)模化應用，V2G形成一定規(guī)模。
3.0階段：預計到2035年，將基于基礎設施形成深度與車輛、可再生能源、電網連接的工業(yè)互聯網。此階段將形成充分布局、結構合理的補能體系，充電以慢充為主、快充為重要補充；V2G車網互動全面覆蓋，可在滿足用戶體驗的前提下實現可再生能源與電動車之間的交互。
蓋斯特認為，電池充電鏈建設的短期目標是做好用戶體驗，即通過充電資源組合、數據共享、標準統一等多措并舉，解決車輛充電體驗問題；長期目標必須考慮車輛儲能價值，尤其應該做好V2G的布局與建設。我們經過測算，若中國電動汽車保有量達到1億輛，那么這些汽車每天可存儲近20個三峽發(fā)電站的發(fā)電量，未來儲能和車網互動的應用價值巨大。
5.電池換電鏈解析
蓋斯特認為，換電鏈的價值拓展及模式構建，關鍵在于如何發(fā)揮電池的儲能屬性和金融屬性，換電鏈必須與儲能結合，否則價值有限。影響換電鏈的關鍵要素有數據運營平臺、換電站布局、金融工具及換電標準。隨著這些關鍵影響要素的不斷完善，電池可充分發(fā)揮儲能的作用，推動換電鏈的發(fā)展。具體來看，可分為以下三個階段：
1.0階段：即現有階段，面臨換電標準難以統一、換電站運營低效、資金獲取困難、電池換電站推廣及電池問題等一系列挑戰(zhàn)。今后換電站推廣必須實現電池全生命周期管理。
2.0階段：屬于擴展儲能應用場景階段，預計到2030年，將實現儲能電池和電網電力之間的雙向流動。
3.0階段：預計到2035年，將形成車-站-網之間能源高效交互的換電鏈，車與換電站、換電站與電網均可實現電力雙向交互。此時，理想的換電鏈商業(yè)模式是由電池銀行收購電池，換電站為用戶提供換電服務，同時通過電價峰谷套利、調峰調頻等方式使電池與微電網和電網融合，最終實現經濟效益。詳見圖5。
換電鏈未來發(fā)展方向，一是在某些特殊場景，如礦山等固定區(qū)域內運行的換電重卡，但是這種模式很難在大范圍內廣泛應用；二是，充分發(fā)揮數據運營平臺的作用，提高換電站的運營效率，同時支撐電池與能源交互（B2G），打造基于穩(wěn)定現金流的金融工具?？梢钥闯觯绻荒軐崿F車-電池-電網之間的互動（V2B2G），換電模式將難以發(fā)展。另外，還需關注的是，市場對儲能電池的要求是低成本而非好的性能，在這一點上，動力電池與儲能電池有著本質的差別。因此，在換電鏈建設中也需考慮如何更好地滿足市場需求。
三、企業(yè)在電池生態(tài)中的定位及布局建議
綜上所述，電池生態(tài)復雜，且專業(yè)性強，所以對于此生態(tài)的各類參與主體而言，必須有清晰的定位和明確的策略。具體從生態(tài)鏈條角度來看：
在電池制造鏈中，主導方一定是電池企業(yè)，資源企業(yè)和材料企業(yè)是主要參與方。這個子生態(tài)中，企業(yè)間應做好協同，通過與上下游企業(yè)的合作進行技術開發(fā)。其中電池企業(yè)通過垂直整合來強化供應鏈掌控能力，材料企業(yè)或電池企業(yè)還要投資電池回收企業(yè)，或者與其合作，以獲取循環(huán)材料的供給。
在電池整車協同鏈中，車企和電池企業(yè)必須協作開發(fā)，在集成設計中應該綜合考慮產品全生命周期的各個環(huán)節(jié)，電池企業(yè)需要懂車，整車企業(yè)也需要懂電池，這樣才能實現最優(yōu)的設計。
在綠色循環(huán)鏈中，電池回收企業(yè)作為主導方，應參與電池或電池整車集成設計，實現數據打通、設計共享。電池企業(yè)和車企也要參與到電池回收和梯次利用之中，共同推動綠色循環(huán)鏈閉環(huán)，最終實現共贏。
在充電和換電的車網協同的業(yè)務鏈中，主導方應是基礎設施運營商。此業(yè)務鏈需要基礎設施運營商與車企、能源/電網企業(yè)協同建設，來提升用戶體驗和支撐未來V2G的發(fā)展。
因此企業(yè)若想實現清晰的定位，企業(yè)家對于電池生態(tài)化發(fā)展的認知必須到位。
首先，必須認識到電池生態(tài)的意義，生態(tài)的競爭力決定了電池生態(tài)中每個參與者的競爭力，而每個參與者的競爭力合并構成了生態(tài)體系的競爭力。只有電池生態(tài)真正落地，產品體驗才能更好，車主才能受益，電池企業(yè)才能保障產品質量優(yōu)化，各參與主體之間的數據協同、共同設計才能確保參與方的業(yè)務能夠順暢高效完成，同時只有通過電池回收、金融機構的介入，才能系統性地解決成本問題。
其次，應該認識到生態(tài)建設的原則。那就是參與者一定要有建設生態(tài)的理念，還要有數據交互的理念，生態(tài)建設必須做到數據打通和資源共享。而且企業(yè)必須具備建立戰(zhàn)略合作伙伴的意識。
最后，對于企業(yè)具體戰(zhàn)略性的舉措，蓋斯特有四點建議：
第一，定位明確。通過理解、分解、拆解動力電池生態(tài)，明確產業(yè)如何布局，重點任務是什么，以及如何對外合作。其中，理清分工是重中之重，否則不可能充分發(fā)揮生態(tài)的價值。
第二，協同創(chuàng)新。因為電池生態(tài)的每一鏈條都涉及技術細節(jié)，因此需要專業(yè)化分工，企業(yè)只有明晰鏈條中的上下序，做到你中有我、我中有你，才能實現協同創(chuàng)新。
第三，長線思維。企業(yè)只有做好利益分享，才能夠更好地降本，以獲取更大收益，因此企業(yè)間必須基于長線思維進行合作，將短期的大投入轉換成長期的收益。
第四，資本介入。資本在汽車電池生態(tài)系統中起著黏結劑和催化劑的作用，所有企業(yè)的運營都離不開資金，尤其在需要大量資金的回收利用鏈、充電/換電鏈上，更需要資本的介入。否則，對于電池這種重資產、長周期的產品，企業(yè)無法解決資本投入的問題。
