摘要
起：使命唯新
特斯拉，尤其是其主力產品Model 3，彰顯了「技術極客」特質。在軟硬體系統架構方面這一特質體現最為突出，在三電系統和能量補充方面也有很大程度體現。
承：入華風雨
2020年以來，特斯拉Model 3多款細分配置車型在華先後量產。受疫情防控、可選消費乏力等影響，我國新能源汽車總體銷量一般。至2020年5月，新能源乘用車批發銷量環比小幅回升，同比降幅收窄，銷量規模基本相當於2019年下半年的水平。而國產特斯拉Model 3銷量亮點頗多，1月產能爬坡，2月疫情，4月價格變動等因素影響銷量，3月、5月銷量過萬。
轉：偕行鐵鋰
6月，Model 3磷酸鐵鋰版車型的具體信息由工信部發布。該車工況續航468km，電池系統能量密度125Wh/kg，動力性和長續航版保持一致。我們認為，該車型的推出或綜合考慮成本、時間周期與性能，同時有模組磷酸鐵鋰的性能表現（尤其體現在電池系統能量密度）相對受限。
瞻：路線競存
我們對電池包體積控制變量，分析523、811和鐵鋰，分別對應有模組和無模組的電池包成本，及對應整車工況續航的表現。有模組情況下鐵鋰車型的工況續航上限剛超過500km，難以撼動三元的優勢地位；無模組情況下鐵鋰本徵安全性得到較好利用，體積成組效率大幅提升，整車工況續航上限接近700km且成本具備優勢，競爭力大幅增強；而523的快充優勢、811的極限續航優勢仍然保留。兩條技術路線將長期共存，鐵鋰份額回升。
投資評價和建議
我們看好特斯拉產品國產化進程及中國供應鏈的後續表現。我們認為無模組技術有望躋身動力電池包技術的主流方案，由此推薦我國動力電池龍頭，新能源汽車和三電系統先驅比亞迪（由汽車組覆蓋）；我們認為磷酸鐵鋰電池有望逐步復甦，由此推薦磷酸鐵鋰正極材料龍頭德方納米、湘潭電化。另外，無模組技術對電池包熱管理的要求增加，也建議投資者關注熱管理相關標的三花智控、銀輪股份等（由家電組、汽車組分別覆蓋）。
風險分析
磷酸鐵鋰無模組電池良率提升不及預期，倍率性能不及預期，成本降幅不及預期；中高鎳三元無模組電池良率提升不及預期，壽命不及預期，成本降幅不及預期；高鎳三元無模組電池安全性不及預期，壽命不及預期；成本降幅不及預期；車企對無模組技術顧慮超預期；新能源汽車產銷不及預期；新能源汽車基礎設施建設不及預期；動力電池回收進展不及預期。
全文
起：使命唯新
1、劃時代的軟硬體系統
特斯拉，尤其是其主力產品Model 3，彰顯了「技術極客」特質。在軟硬體系統架構方面這一特質體現最為突出。和傳統車企不同，沒有歷史包袱的特斯拉可以嘗試相對激進的電子電氣架構，走上「軟硬體解耦-軟體定義汽車」之路。
特斯拉Model S、Model X的電子電氣架構近似。中央控制DCU（Domain controller unit）、動力域、車身域、底盤域劃分明顯，保留了診斷接口，且大量使用CAN/LIN用作主幹網/支線網。72個ECU控制器節點包括44個CAN節點和28個LAN節點。中央控制DCU橫跨多個網段，接入多個節點並具備諸多功能，可以說Model S、Model X前瞻性地初步實現了行車電腦級別的電子電氣架構：將分散的ECU集成到有限的幾個DCU中，傳統的ECU->；促動器一對一關係變成DCU->；促動器一對多的關係；在DCU中實現算力資源和程序的集中管理，而不是像傳統OEM，所有零部件的軟體對整車廠都是black-box，OEM不能直接、便利的管理各部分代碼；DCU本身更類似於通用計算機，而非專用微控制器。
Model 3則更進一步，將整個電子電氣架構劃分為三個部分：中央控制DCU、左車身控制DCU、右車身控制DCU。其中中央控制DCU整合了駕駛輔助系統（ADAS）、信息娛樂系統、外部連接和車內通信系統功能；車身與便利系統、底盤與安全系統和部分動力系統分屬車身控制模塊。其中Model 3的信息娛樂系統採用了X86架構的intel Atom A3950處理器，並運行特斯拉自己打造的車載linux系統。
隨著整車電子電氣架構的進化，相應線束長度也有望縮短。Model S的線束長度約3km，Model 3縮短至1.5km。
和硬體架構相應，特斯拉產品開整車OTA之先河。OTA（Over The Air-空中升級更新）是智慧型手機固件、系統、APP更新的主要方式。對乘用車而言，OTA要求受方有通訊模塊（最好支持高速通訊方式），還要求相關電子件帶有bootloader（引導裝入）功能。OTA功能既可以用於「解決部分問題」（免於召回），也可以用於「解鎖新功能」（而非推出中改款車型等），從而使得整車的綜合吸引力得到強化。
特斯拉的OTA服務依託其先進的電力電子架構，已經實現了諸如強化加速性能、優化剎車表現、沿途電池預熱、甚至是解鎖電池冗餘容量應急等功能，而非僅僅娛樂應用更新。美國颶風「艾爾瑪」、中國颱風「山竹」襲來時，特斯拉均為車主提供了相應OTA支持。
特斯拉在 2016 年加入了「代碼籤名」安全機制，並對所有 FOTA 升級固件進行強制完整性校驗，以強化OTA的安全性。自誕生至今，特斯拉通過OTA方式已更新系統版本至10.0。
2、優質三電，高效能流
特斯拉創立伊始，可供選擇的高性能動力電池較少，故立足相對成熟、良品率高的圓柱電池打造電池包及對應純電平臺。Model S/X使用的松下18650電池，其質量48.5g，最大能量11.8Wh，對應容量3.35Ah。該電池單體的質量能量密度約為243Wh/kg，體積能量密度約為646Wh/L。
Model S的BMS採用了主從架構，主控制器（BMU）負責高壓、絕緣檢測、高壓互鎖、接觸器控制、對外部通信等功能。從控制器（BMB）負責單體電壓、溫度檢測，並上報BMU。主控制器具備主副雙微型單片機（MCU）設計，副MCU可檢測主MCU工作狀態，一旦檢測其失效可獲取控制權限，進一步保證安全性。承擔熱管理具體任務的是蛇形軟管及配套零部件，水-乙二醇混合液在管道內部流動。當電池在低溫狀態下需要加熱時，BMS檢測並發出指令，使得電機冷卻迴路與電池冷卻迴路串聯，電機餘熱為電池加熱。當動力電池處於高溫時，BMS同樣檢測並發出指令，使得電機冷卻迴路與電池冷卻迴路並聯，兩套冷卻系統獨立散熱。最終電池單體及電池包溫度得到有效控制。
Model 3同樣使用圓柱電池，但電池單體的體積有所增加。為其配套的松下21700電池質量69g，最大能量17.5Wh，對應容量4.78Ah；配套正極為高鎳含量鎳鈷鋁：NCA0.9-0.05-0.05；負極為含矽（3.5％）石墨，從掃描電鏡圖像及粒度分布統計來看，矽以微米晶形式存在，摻雜均勻性一般；隔膜為氧化鋁塗覆聚丙烯，基膜厚度10微米左右。
該21700電池單體的質量能量密度為約254Wh/kg，體積能量密度為約722Wh/L。和Model S/X使用的18650電池相比，其質量能量密度略有提升（+4.5％），而體積能量密度提升稍多（+6.8％）。Model 3長續航雙電機版的電池包拆解信息較詳盡。電池包尺寸為2148*1444*120mm（不含向z軸突出部分），總質量473.94kg，內包括4個電池模組。
從現在的角度來看，特斯拉系列產品電池包的體積能量密度相對略低、質量能量密度也並不驚豔，但特斯拉無疑是動力電池包的研究與運用先驅。
特斯拉Model S/X的電機採用交流異步電機技術路線，前後電機最大功率分別為202/285（高性能版375）kW。和Model S/X不同，Model 3定位中端，受限於有效空間對電機效率和體積功率密度要求更高，故將交流異步電機更新為優化了磁場排布的永磁同步電機，兼顧動力性、能效和體積需求。RWD、AWD、AWD Performance三個車型的電機功率（不同信息源數據稍有區別）分別為211kW、274kW（188+147）、353kW（211+147）。雙電機版本的兩個電機功率相加並不等於實際總功率，這是因為雙電機版本中每個電機的外特性不同，峰值點不重合。
Model 3的主電機、電控、減速器同樣高度集成，而且整體體積功率密度進一步獲得了提升。這一方面是因為永磁同步電機的貢獻，另一方面是因為電控的功率半導體器件經歷了較大革新。
特斯拉產品的電控系統（以核心逆變器為主要評判標準）使用的功率半導體器件經歷了從矽基IGBT到碳化矽基MOSFET的轉型。矽綜合性能均衡、單晶生產成本低、易製備二氧化矽絕緣層，是最廣泛應用的半導體、功率器件材料；碳化矽（晶體結構多樣，其中4H晶型綜合性能最優越）禁帶寬，擊穿場強大，雖然電子遷移率稍低但可進行更重的摻雜，也可製備二氧化矽絕緣層，且熱導率高便於散熱，故耐高壓大電流、有更低的導通和開關損耗，性能優越，成本高。當前碳化矽基MOSFET系統的綜合效率（以逆變器效率計）約98％，高於矽基IGBT的約92％。可以說在應用層面碳化矽基MOSFET相比於矽基IGBT具有本徵優勢。
特斯拉Model S/X的電控系統採用的是傳統矽基IGBT。後電機功率更高，所需IGBT晶片數量更多。
特斯拉Model 3是碳化矽基MOSFET在新能源汽車上面應用的成功案例。其搭載的意法半導體碳化矽基MOSFET器件基本結構如下：晶片焙銀連接至氮化矽基板；晶片門極採用標準鋁線鍵合技術進行電氣互聯；採用鉛焊料回流焊工藝連接引線框架；塑封電鍍等完成最終封裝。
Model 3雙電機版的電控共搭載了24個650V、100A碳化矽基MOSFET功率模塊，每個模塊為2晶片並聯。
特斯拉在設計電控過程中，充分考慮了迴路電感對開關速度、開關損耗、電氣可靠性和功率密度的影響。以碳化矽基MOSFET為核心的高效電控是整車低電耗的有力保障之一。
高效的三電系統和快充能力協同，為特斯拉系列產品使用的便捷性提供了進一步的保證。
截至2020年初，特斯拉在全球範圍內已有逾1600座超級充電站和1.44萬個超級充電樁，北美、歐洲、東亞是布局重點。
特斯拉超級快充技術依託400V直流電，其最新的V3超級快充技術峰值功率達到250kW，超過V2超級快充技術峰值功率（145kW），也超過我國高速公路快充網絡單樁峰值功率（120kW）、常規快充功率（60kW）。
特斯拉基本的快充策略是低荷電狀態（SOC）時充電功率較大，隨SOC增加功率逐步降低。以V3充電樁為Model 3長續航版充電估計，基本滿功率對應3C充電（約10％-25％SOC範圍），隨後降至約2C充電倍率（約25％-50％SOC範圍），繼續充電降至約1C倍率（約50％-70％SOC範圍），充電末期功率進一步降低。根據充電曲線估計，從10％SOC到70％SOC的充電時間在15分鐘，增加工況續航約350km。為了實現超級快充的功能，整車還需要在電池包溫度方面加以控制，保證到達超級充電站時電池包溫度處在適宜區間。
挾多重優勢，特斯拉Model 3依託上海工廠生產，進軍中國市場。
承：入華風雨
1、三元圓柱標準續航升級版/長續航版Model 3在華量產
2020年初，Model 3標準續航升級版先行國產。該車型使用松下/LG化學高鎳三元圓柱電芯，具備445km工況續航，225km/h最高時速和5.6秒百公裡加速。
2020年初其售價為補貼後人民幣29.9萬元（含基礎版輔助駕駛功能，不含充電樁），相當於將國家補貼全部回饋消費者，且贈送基礎版輔助駕駛功能；補貼政策調整後該車型降價以滿足獲取補貼的基本要求。當前預計交付日期為2-4周內。
2020年5月，國產長續航單電機版Model 3量產交付。該車型仍然使用三元圓柱電芯，電池系統能量密度增至161Wh/kg，工況續航長達668km，百公裡電耗為12.8kWh。更多電池單體帶來的整備質量提升（1745kg相比於1614kg）對電耗稍有影響，但是工況續航仍然獲得了超過200km的大幅提升（根據ev-database有關數據推斷，最大充電功率也有可能從170kW提升至250kW）。該車型的百公裡加速也從標準續航升級版的5.6秒提升至5.3秒。
該車型售價相對穩定，在補貼過渡期結束、國補取消時點其到手價保持不變。
2、新能源車市弱復甦，Model 3銷量成亮點
2020年以來，受疫情防控、可選消費乏力等影響，我國新能源汽車總體銷量一般。至2020年5月，新能源乘用車批發銷量環比小幅回升，同比降幅收窄，銷量規模基本相當於2019年下半年的水平。
國產特斯拉Model 3對我國新能源乘用車銷量貢獻顯著。1月產能爬坡，2月疫情，4月價格變動等因素影響銷量，3月、5月銷量過萬。
Model 3的高銷量也影響了我國純電動乘用車的銷量結構，B級車份額顯著增加。
但是，三元圓柱電池相對較高的成本也阻礙了Model 3進一步降價獲取市場份額的進程。基於此，特斯拉火速推出了採用磷酸鐵鋰電池的Model 3。
轉：偕行鐵鋰
1、搭載磷酸鐵鋰電池，Model 3「經適版」瑜瑕互見
6月中發布的《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》（第7批）披露了磷酸鐵鋰版Model 3的基本信息。
和此前的標準續航版相比，整車工況續航略有提升；整備質量有所增加；百公裡電耗略有提升；功率性能（車速）有所提升；電池系統能量密度有相當程度下降。和長續航版相比，整備質量一致，續航差約200km。
可以看出，磷酸鐵鋰版Model 3更偏向「動力向」，而對「能量向」的參數電池系統能量密度僅達到補貼下限而已；通過增加車重、多裝電池（整車帶電量估計約57kWh）實現超過標準續航版的工況續航。為什麼如此考慮，還需要回顧鐵鋰等動力電池正極材料的本徵特性。
2、回頭看，鐵鋰VS三元的本徵特點
我們回顧動力電池正極發展史和材料體系就可以發現，磷酸鐵鋰的容量低，對鋰電壓低，但是功率性能不差，安全性、壽命、成本是其主要優勢。
磷酸鐵鋰的性能來源由其元素組成和晶體結構決定：在其橄欖石結構中，鐵和鋰佔據八面體位，磷佔據四面體位，鋰沿一維通道擴散。作為對比，層狀結構（鈷酸鋰、鎳酸鋰、三元）材料的金屬陽離子佔據八面體位，鋰沿二維通道擴散。磷酸鐵鋰相對較低的容量、電壓、電導和其相對較高的穩定性並存。
對於三元正極材料來說，在200oC以上即開始釋氧放熱相當嚴重地影響了電池安全性，而磷酸鐵鋰的放熱溫度和程度均顯著優於三元材料。
所以，我們認為，特斯拉選擇方形磷酸鐵鋰電池作為廉價Model 3車型的突破口，可能具有以下考量：
成本方面，當前和三元圓柱電池相比鐵鋰方形電池度電成本降幅在約百元以上，電池包成本降幅在約萬元量級，可以為整車定價帶來更大的彈性空間。
整車推出周期方面，特斯拉此前均使用圓柱高鎳NCA/NCM電池，短時間內切換方形電池技術路線已經略有挑戰，再使用安全性相對較差的三元材料方形動力電池則對整車安全設計的要求更高，使用鐵鋰電池利用鐵鋰材料本徵安全裕度有利於保證整車如期推出。
最後是整車性能方面，Model 3磷酸鐵鋰版設置如此的技術參數，有對動力性（以及快充能力）需求的原因，有整車開發周期相對較短參數調教略保守的原因，但是也有磷酸鐵鋰電池的本徵原因：有模組設計條件下，鐵鋰/三元電池包的體積成組效率、質量成組效率均接近，所以鐵鋰電池系統能量密度比較受限。
3、無模組電池包技術，鐵鋰「後招」？
那麼，有沒有什麼手段可以提升電池包，尤其是鐵鋰電池包的體積成組效率呢？我國動力電池雙雄寧德時代、比亞迪均掌握了「無模組」電池技術（寧德時代從電池單體-電池包角度出發命名為「CTP」，比亞迪從電池單體形狀角度命名為「刀片電池」，以下非必要情況不做區分），動力電池包的體積成組效率（及部分質量成組效率）可由此獲得提升。
寧德時代的全球首款CTP電池包亮相於2019年10月，首秀車型為北汽新能源EU5。這是繼寧德時代在法蘭克福車展披露CTP電池包技術後的首個乘用車項目落地。由於CTP電池包省去了電池模組組裝環節（不需要335、390、590等規格模組），較傳統電池包而言，其體積利用率提高，零部件數量減少，生產效率提升。
電芯和BMS連接方面，根據寧德時代有關專利，其電芯和電池管理系統BMS通過固定結構固定在電池包殼體中，BMS殼體內部和電芯與電芯之間都填充導熱膠，用於散熱和減震。電芯內置在上下殼體中，殼體裡面填充導熱膠，電芯側壁和電芯殼體間內置壓力或者溫度傳感器，壓力傳感器用於檢測電芯外形的變化，溫度傳感器用於檢測電芯溫度的變化，兩個傳感器主要作用是能夠排查不良電芯，並且提前探測到電芯發生熱失控等安全事故。
電芯的裝配以及冷卻方式方面，根據寧德時代有關專利，採用塑料的電池殼體集成散熱板，散熱板與塑料殼體底部凸臺形成電芯收容空間，電芯側壁貼上導熱矽膠墊片，導熱矽膠片可壓縮，電芯與導熱矽膠片一起可直接插入到散熱板中間。電池殼體外壁與散熱板連通（通過釺焊和密封圈密封），塑料殼體通過注塑成型，注塑時將散熱板嵌入箱體的成型模具內，可以實現散熱板與殼體一次成型。散熱板內部有貫穿的筋條相互隔開的通孔，形成沿著殼體寬度方向的散熱通道，散熱通道可以直接與外部冷卻管路連通。電池殼體側壁有保護罩以及風機，風機可向散熱板內部散熱通道吹風，電池殼的上蓋與下殼體通過發泡膠密封。
比亞迪「刀片電池」設計相對更激進。電池結構方面，單體電池可直接以側立方式並列布置在電池包中：刀片電芯兩端固定在電池端板上，邊框夾緊；電池包邊框和電芯立面間有緩衝板。電池包z軸方向有一系列間隔為刀片電池厚度（「刀刃」）的單體立面，這種類似於「水密隔艙」結構的電池包在上表面承受壓力的條件下有望只產生很小的撓度，電池包的結構剛度及安全性高。刀片電池包無需像現有技術中，必須先將多個單體電池並列布置在由兩個端板和兩個側板圍設形成的模組框架內，再將電池模組組裝成電池包，省掉了或者減少了組裝電池模組的使用的端板、側板以及大量用於固定安裝電池模組的螺釘等緊固件，有利於最終降低成本。當前「刀片電池」已搭載於比亞迪「漢」車型上，而且也有多款車型登上《推薦目錄》（從外觀尺寸估計，分別為宋pro、e5、秦pro級別車型）。
可以看出，無模組技術使得整車工況續航大幅提升，比亞迪產品在公告上實現了450km（或為e5）-600km以上（漢）的鐵鋰長續航，而且整車功率相關性能尚可（關於純電動車型快充以及基礎設施相關研究，請參閱深度報告《充電設施：新基建賦能，便捷性之夢》）。所以，我們有必要評估不同新能源汽車動力電池技術路線的長期競爭力。
瞻：路線競存
1、未完之戰！鐵鋰VS三元，兵棋推演基本假設
磷酸鐵鋰版特斯拉Model 3、比亞迪漢等車型將磷酸鐵鋰正極帶回新能源乘用車的主戰場，而且鐵鋰Model 3的電池系統能量密度給人明顯的「意猶未盡」感。以性能均衡穩定著稱的NCM523正極動力電池（622情況類似不作單獨討論），以高能量密度為賣點的NCM811（712、高鎳NCA、NCMA等情況也類似）正極動力電池，以廉價高安全性為賣點的磷酸鐵鋰正極動力電池，還均有可能結合電池包設計製造方面的創新（無模組，將比亞迪「刀片電池」設計同歸於一類），在現有動力電池科學、技術、工程均近於理想的條件下可能帶來何種性能表現，並在競爭過程中有何種優劣勢？我們全力以赴試圖加以分析。
我們的基本假設和比較對象如下：
考慮3種不同體積的電池包：約372L（藍本為特斯拉Model 3的電池包，用於代表中大型乘用車的電池包選擇）；約300L（用於代表緊湊型乘用車的選擇），和約171L（藍本為長城歐拉R1，用於代表經適型乘用車的選擇）；每種體積的電池包分別以有模組的523、811、鐵鋰方形電池單體和無模組的523、811、鐵鋰方形電池單體組成，無模組技術對電池包質量能量密度和體積能量密度均有提升；811受制於較低的材料本徵安全性，無模組技術的好處有限；鐵鋰受惠於較高的材料本徵安全性，無模組技術對能量密度尤其是體積能量密度的積極影響更多，而且隨電池包的增大遞增。對應整車的整備質量隨帶電量增加線性提升，電耗也線性增加。
關鍵假設參數（約）列於下表。
在此基礎上，我們比較不同電池包對應車型的工況續航（認為450km以上「裡程焦慮」顧慮顯著減輕，550km以上基本無裡程焦慮，650km以上無裡程焦慮），和電池包自身的成本（認為隨整車定位下降，消費者對價格的敏感度提升）。
2、配套中大型車型電池包推演：無模組鐵鋰工況續航接近700km
對於中大型組的372L電池包，我們的估算結果如下：
存在電池模組時，磷酸鐵鋰版車型的工況續航剛剛超過500km，和對應三元523的續航差距超過200km，和811的差距接近300km。無模組技術使得鐵鋰競爭優勢大幅提高，工況續航接近700km，和有模組523的續航差距約50km，和有模組811的續航差距超過100km；和無模組523的續航差距約150km，和無模組811的續航差距約200km。
分析無模組技術帶來的性能優勢，無模組523電池包對應車型的續航超過了有模組811電池包對應車型，同時成本也略有降低。無模組811電池包對應車型的工況續航更接近900km，相當於即使考慮工況續航的局限性，也可以實現從北京到太原（不到500km）單次充電完成單程駕車旅行，瓶頸從整車續航不足變為駕駛員體力精力不足。
無模組鐵鋰車型在續航裡程得到有效提升同時也擁有經濟性優勢：和無模組三元車型相比，150km的續航差距對應成本優勢約2萬元；200km續航差距對應成本優勢約2.5萬元。考慮到此檔次車型的定價通常應處於25萬元以上，磷酸鐵鋰車型的實際成本優勢在10％或以內。
另外，523的賣點為更高速的快充和更佳的低溫性能，而811的賣點則是極限續航能力。同時也不難分析，可以通過使用三元電池獲取和鐵鋰電池同樣的工況續航，然後以更高的成本（接近1萬元）換取更大的車內可用空間（減小三元電池包體積約60L）。
3、配套緊湊型車型電池包推演：三元續航優勢顯現
對於緊湊型組的300L電池包，我們的估算結果如下：
存在電池模組時，磷酸鐵鋰版車型的工況續航不足450km，和對應三元523的續航差距接近200km，和811的差距約250km。電池包體積減小，但是無模組技術仍較為有效提升了鐵鋰的競爭優勢，工況續航超過550km，和有模組523的續航差距超過50km，和有模組811的續航差距超過100km；和無模組523的續航差距約150km，和無模組811的續航差距約200km。另外，無模組523的續航超過了有模組811。總體而言此組別的「裡程焦慮」除有模組鐵鋰車型外也基本不復存在。
分析無模組技術帶來的性能優勢，無模組523電池包對應車型的續航超過了有模組811電池包對應車型，同時成本也略有降低。無模組811電池包對應車型的工況續航約750km，相當於即使考慮工況續航的局限性，也可以實現從北京到濟南（約400km）單次充電完成單程駕車旅行。
無模組鐵鋰車型在續航裡程得到有效提升同時也擁有經濟性優勢：和無模組三元車型相比，150km的續航差距對應成本優勢約1.7萬元；190km續航差距對應成本優勢約2萬元。考慮到此檔次車型的定價屆時約20萬元，磷酸鐵鋰車型的實際成本優勢在10％或以內。
和大電池包組別類似，523的賣點為更高速的快充和更佳的低溫性能，而811的賣點則是極限續航能力。同時也不難分析，可以通過使用三元電池獲取和鐵鋰電池同樣的工況續航，然後以更高的成本（接近0.6萬元）換取更大的車內可用空間（減小三元電池包體積約50L）。
4、跨級別推演：中大型鐵鋰pk緊湊型三元
如果將上述兩個組別混合比較，觀察中大型鐵鋰車型和緊湊型三元車型的表現，我們得到下圖：
有模組時，中大型鐵鋰車型續航表現一般。但應用無模組技術後，中大型鐵鋰車型的續航已可以和有模組811/無模組523緊湊型車型媲美，而且電池包成本更低（估計整車成本接近）。換言之，無模組技術使得鐵鋰彌補了續航短板，且佔據了空間感優勢；對應三元車型的快充優勢和低溫性能優勢（523）、部分續航優勢（811）仍存。
5、配套經適型車型電池包推演：鐵鋰退守經濟性優勢
對於經適型組的171L電池包，我們的估算結果如下：
電池包體積減小，無模組的作用有所削弱，鐵鋰電池車型續航均不足350km，三元電池車型在350km以上，或達400km。但是此時用戶對經濟性的敏感程度較高，鐵鋰車型在保證300km以上續航同時可以取得0.5-1萬元的成本優勢，或相當於整車成本的10％以上；而且此定位的車型成本考量權重較高，無模組鐵鋰的成本優勢也會是其獲得較高市場份額。
6、總結：無模組加持鐵鋰回歸，多樣化選擇電車揚眉
從上述比較中我們可以歸納出如下結論：
依託更低的度電成本，磷酸鐵鋰的經濟性優勢一直存在，但傳統模組設計方式使得其對應整車的工況續航相對偏低（有技術參數驗證的長續航傳統模組鐵鋰車型只有騰勢、Model 3），疊加補貼對電池系統能量密度的偏好，磷酸鐵鋰車型產品競爭力總體不足，甚至磷酸鐵鋰版Model 3標準續航版加入也不會在根本上改變這一點。長遠考慮，即使不計算補貼，同等續航條件下有模組鐵鋰經濟性的優勢有限（估計在0.3萬元以內），還需要容忍更大的體積和更差的低溫性能，所以傳統模組設計條件下鐵鋰部分回暖，而三元電池極大概率保持明顯優勢地位。
無模組技術對三元和鐵鋰電池包都有性能提升、成本降低的積極作用，但其和磷酸鐵鋰的契合度更高。鐵鋰材料的本徵安全性使得無模組電池包單位體積內的儲能活性物質「含量百分比」得以有效提升，相當程度上在電池包層面彌補了鐵鋰材料本身本身對鋰電壓較低、容量較低的缺陷。無模組磷酸鐵鋰電池包對應整車的工況續航上限得以有效拓展，「裡程焦慮」對鐵鋰車型都可能不復存在，使得鐵鋰技術在爭取較高級別車型搭載方面也具有了相當競爭力；同等續航相比無模組磷酸鐵鋰電池的經濟性優勢得以擴大（估計在0.5萬元級別），綜合考慮無模組磷酸鐵鋰電池的競爭力顯著增強。
另一方面，523體系三元電池對快充的更佳兼容性，811體系三元電池對極限續航能力的有效滿足仍然可以吸引較多的中高端潛在用戶，以及相當部分的主流用戶。續航、成本、快充、低溫、壽命和極限安全的六項使用性能比較結果定性歸納於下圖。
綜上，我們認為，未來新能源汽車按客戶實際需求選擇電池將成為較普遍的方式；從材料、單體到電池包，理論性能估計到實際需求體現可能會有所不同。在這個過程中，三元正極電池大概率將維持其出貨量、配套車型的主導地位；而依託無模組技術，磷酸鐵鋰電池滿足用戶需求的能力將在相當程度上得到提升，市場份額也大概率將進一步回暖。
我們估計，2020年是磷酸鐵鋰回暖的開局之年，2021年是多個無模組磷酸鐵鋰車型規模化獲得市場驗證的年份。2020年、2021年我國新能源汽車磷酸鐵鋰電池用量將分別達28GWh、38.7GWh，年增速分別為32.7％、38.2％（假設商用、專用車鐵鋰電池用量保持不變）。
2022年以後，無論鐵鋰、三元，無模組（少模組）均有望成為純電動乘用車電池包的主流基本方案。當前特斯拉Model 3磷酸鐵鋰版是多個限制因素下的現實選擇，其後續車型有相當概率將搭配無模組磷酸鐵鋰/三元動力電池；其他主流車企的車型也有較大可能跟進，從而共同提升電動汽車的市場競爭力、推升電動汽車的市場份額。
投資評價和建議
我們看好特斯拉產品國產化進程及中國供應鏈的後續表現。我們認為無模組技術有望躋身動力電池包技術的主流方案，由此推薦我國動力電池龍頭，新能源汽車和三電系統先驅比亞迪（由汽車組覆蓋）；我們認為磷酸鐵鋰電池有望逐步復甦，而無模組技術使得磷酸鐵鋰電池的短板得到相當程度的補足，由此推薦磷酸鐵鋰正極材料龍頭德方納米、湘潭電化。另外，無模組技術對電池包熱管理的要求增加，也建議投資者關注熱管理相關標的三花智控、銀輪股份等（由家電組、汽車組分別覆蓋）。
風險分析
磷酸鐵鋰無模組電池良率提升不及預期，倍率性能不及預期，成本降幅不及預期；中高鎳三元無模組電池良率提升不及預期，壽命不及預期，成本降幅不及預期；高鎳三元無模組電池安全性不及預期，壽命不及預期；成本降幅不及預期；車企對無模組技術顧慮超預期；新能源汽車產銷不及預期；新能源汽車基礎設施建設不及預期；動力電池回收進展不及預期。
來源：金融界