松下动力电池业务的未来走向

特斯拉虽然仍旧在引领着电动车市场，但背后却离不开松下电池做支撑。特斯拉至今仍在续航能力上保持无可撼动的地位，大部分要归功于松下圆柱形电池的优越性能和技术成熟度。

松下是如何跌落神坛的？
下图是中国市场以外的动力电池出货量排名。2020年，松下以34%的市场占有率排名第一，到了今年一季度以微弱的劣势让LG抢走了一位。今年一季度，LG出货量为7.9GWh，同比增长82.4%；松下同比增长52.6%，屈居第二。因此，本质上两家是差在了增长率上。而按照目前的扩张速度，到了年底这个差距可能还会扩大。

美韩之间在电池领域的合作持续在加深，很可能也会影响到日系供应商们的市场前景。2019年，通用与LG成立了合资公司Ultium Cells，计划到2023年，在美国俄亥俄州和田纳西州建设70GWh规模的动力电池工厂。

进入拜登时代后，这种势头依旧在延续。今年5月，福特与SK宣布计划成立合资公司Blue OvalSK，到2025年产能规划到60GWh，计划满足60万台电动皮卡的需求。

目前，松下内华达Gigafactory的产能为35GWh，而两家韩国电池巨头的产能不久后就将是松下的4倍。显然，松下的扩张似乎也迫在眉睫。

2014年，松下与特斯拉签署了为期十年的内华达工厂的供应合约。而2019年，特斯拉也开始采用LG的电池，三星SDI其实也为特斯拉的ESS供应电池，同时也在计划着进入美国市场。

4680电池能拯救松下吗？
特斯拉对全球动力电池市场格局影响巨大，是目前唯一同时采用松下、LG、宁德时代三大巨头的电池的整车厂。近期松下的地位看似受到些挑战，但目前在特斯拉的供应体系中仍占据着绝对主导地位。

前不久特斯拉表示，除了Cybertruck、Roadster、Semi，在德州工厂生产的Model Y也将搭载4680电池。因此4680电池的量产可能比我们预想的还要快。松下正在内华达工厂进行4680产线的搭建，LG也紧跟其后，据说4680电池的试生产已经成功，并很可能在美国的新工厂进行生产。年初CES期间曾有消息透露，松下和特斯拉正在共同开发4680电池，今年内进行验证后很快将会投入生产（很可能为2022年）。

此外，松下同时也在布局无钴电池，计划于2023年量产。无钴电池也是特斯拉的未来发展目标，特斯拉曾在2019年环境影响力报告中提到要开发无钴电池。去年9月，马斯克在Battery Day曾说，采用无钴技术加硅基负极可以降低17%的成本。

但对松下来说最要命的可能是电池业务长期无法盈利。前不久在松下公布的一季度财务数据中显示，内华达工厂的特斯拉电池业务终于实现了盈利。汽车业务部分的利润增加主要还是因为来自特斯拉的需求量增加。但目前在4680电池领域的投入，可能马上又会拖住松下的后腿。其实我们从早期内华达工厂2170产线搭建的速度来看，松下是落后于韩国企业在欧洲扩张的速度的。

固态电池是松下的未来吗？
为达成2050年碳中和的目标，日本经济产业省将未来的动力电池开发提高到了重要的战略层面，并计划提供补贴，构建本土的供应链。

去年4月，丰田和松下组建了动力电池合资公司Prime Planet Energy & Solutions，计划共同开发固态电池。合资公司的电池将供应给大发、马自达、斯巴鲁、丰田等日系车厂。松下看似基本承包了日系车厂的电池供应，但若此计划失败，未来日系车厂仍需要采用韩国或中国的电池。当然，这一点可能要到2030年左右才有定论。

固态电池中电解质材料是最重要的因素，可按照不同技术路线做区分。大体可分为硫化物和氧化物两种技术路线。旭化成、富士通、日立、村田等大部分日本公司都采用了氧化物系技术路线，但丰田和松下却采用了硫化物的技术路线。硫化物固态电池是大多数动力电池公司采用的技术路线，也是基本得到业界认可的。另外松下也在开发卤化物固态电池。

目前，大家都押宝在固态电池，但最棘手的问题就是锂离子在高电流条件下的快速传导问题。要想解决该课题，就要明确全固态电池的充放电机制和特性劣化因素，并反馈到材料和器件设计中。尤其是要了解锂离子在电池内部是如何移动的，这对提高电池性能极为重要。

全固态锂离子电池有用于IoT设备等的小型薄膜状全固态电池和用于车载等用途的大容量块状全固态电池。

2018年9月，松下与JFCC（日本精细陶瓷中心）、名古屋大学利用透射电子显微镜法和机器学习，开发出了可在纳米水平实时观察块状和薄膜状全固态电池内部的锂离子运动的技术。该技术可使锂离子的移动阻力实现可视化。观察发现，受正极物质内部的晶界的影响，锂离子通过复杂的扩散过程进行充放电。

此次开发了新的解析技术，可将薄膜状全固态电池的Operando透射电子显微镜解析技术应用于大容量用途的块状全固态电池，同时，还将原来每个图像需要约15分钟的拍摄时间大幅缩短至30秒左右，成功开发了锂离子的实时观察技术。利用该成果，以纳米级空间分辨率实时观察了薄膜状和块状这两种全固态电池内部锂离子的移动，明确了形成锂离子传导阻力的原因。

那么，我们又回到上面提到的一个关键点，松下在2170和4680时代的盈利问题还有待解决，因此即便松下开发出了固态电池，松下如何确保足够的资金进行早期的投入，又能否通过产能扩张实现稳定的盈利是值得打上一个问号的。当然，这恐怕多少也是所有中日韩电池供应商所共同面临的问题，因为动力电池最终都要回到降本的竞赛中。