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深度報(bào)告:動力電池,未來幾何?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1488次  |  2021年06月02日  

【內(nèi)容摘要】


汽車電動化加速帶來動力電池發(fā)展機(jī)遇:


從長期看,汽車電動化趨勢毋庸置疑,歐洲各國的“禁燃聲明”將加速電動汽車滲透率提升。電動汽車與燃油車工作原理的差異性導(dǎo)致電池行業(yè)在新一輪電動化浪潮下的重要性凸顯。我們選取動力電池行業(yè),簡析主要材料類別、全球主要玩家并嘗試展望行業(yè)未來發(fā)展。


動力電池市場,中日韓三足鼎立:


全球動力電池市場的領(lǐng)先玩家主要集中在中日韓三國,2019年CR5達(dá)76%,TOP玩家基本壟斷主要電動車企的電池供應(yīng)。海外電池龍頭主要有主供特斯拉的松下、全球化布局的LG化學(xué)與規(guī)模相對較小主打方形電池的三星SDI,國內(nèi)電池龍頭主要包括全球份額第一的寧德時(shí)代、整車與電池配套一體化的比亞迪以及大眾入股的鐵鋰龍頭國軒高科。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

未來展望:優(yōu)選的賽道,擴(kuò)張的龍頭:


1)從規(guī)模角度看:動力電池需求未來增長確定性高,景氣度將長期保持?jǐn)U張區(qū)間。根據(jù)我們測算,2025年全球動力電池需求有望達(dá)635GWh,CAGR34%;2030年全球動力電池需求有望達(dá)1960Gwh,CAGR30%;2)從技術(shù)角度看,降本是短期目標(biāo),無鈷化、無模組化成為短期內(nèi)的技術(shù)方向。同時(shí),刀片電池的推出有望帶動磷酸鐵鋰景氣回升;3)從格局角度看,動力電池行業(yè)具有較高資源與技術(shù)壁壘,短期行業(yè)較難發(fā)生重大技術(shù)變革,第一梯隊(duì)格局保持穩(wěn)定。綜合配套客戶、能量密度技術(shù)、未來產(chǎn)能擴(kuò)張等方面,寧德時(shí)代與LG化學(xué)競爭優(yōu)勢突出。全球范圍看,歐洲本土系蓄勢待發(fā),有望成為中日韓之后的第三大動力電池產(chǎn)業(yè)集群。


【報(bào)告正文】1.汽車電動化加速帶來動力電池發(fā)展機(jī)遇1.1長期看,汽車電動化趨勢毋庸置疑

環(huán)保要求推動汽車電動化轉(zhuǎn)型。隨著全球氣候變暖與空氣污染問題日益嚴(yán)重,減排問題自20世紀(jì)90年代起引起世界范圍的關(guān)注。其中,城市中汽車為主的交通領(lǐng)域成為最大的減排戰(zhàn)場,世界各國紛紛出臺嚴(yán)格的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),節(jié)能環(huán)保逐漸成為了汽車行業(yè)發(fā)展的硬性要求和關(guān)鍵因素,滿足環(huán)保需求的電動汽車浮出水面。2015年12月,《聯(lián)合國氣候變化框架公約》近200個(gè)締約方在巴黎氣候變化大會上達(dá)成《巴黎協(xié)定》,這是繼《京都議定書》后第二份有法律約束力的氣候協(xié)議,為2020年后全球應(yīng)對氣候變化行動做出安排,日趨嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)協(xié)議將加速汽車電動化進(jìn)程。


汽車電動化符合能源安全利益與能量使用效率的改善。交通領(lǐng)域?qū)κ湍茉吹南拇?,依賴性?qiáng),汽車電動化有利于減少石油需求量。尤其對于我國這樣的原油進(jìn)口大國,石油對外依存度近年來不斷提高,2019年12月達(dá)到72.55%,遠(yuǎn)高于國際一般認(rèn)為50%的“安全線”。從能源安全角度來看,推動汽車電動化有利于降低我國的石油對外依存度。同時(shí),從能量使用效率的角度來看,目前汽車常用的汽油內(nèi)燃機(jī)最高效率僅35%左右,制約瓶頸包括摩檫力、燃油的充分性等等,有極大的能量浪費(fèi)情況,未來效率提高空間有限。而電動汽車電能到動能的轉(zhuǎn)化能達(dá)到80%以上,將極大的提高能量使用效率。


“禁燃聲明”將加速電動汽車滲透。從2016年開始,在強(qiáng)調(diào)環(huán)保、創(chuàng)新政策行動領(lǐng)先的歐洲,陸續(xù)有約10個(gè)國家提出了燃油車禁售聲明,同時(shí)部分理念先進(jìn)的城市和地區(qū)也通過聲明或協(xié)議的方式支持“禁燃”行動,這將對電動車的普及起到重要推動作用。

無人船智能鋰電池
IP67防水,充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

1.2電池環(huán)節(jié)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中重要性凸顯


新能源汽車與燃油車在產(chǎn)業(yè)鏈上具有結(jié)構(gòu)性差異。與傳統(tǒng)燃油車類似,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈同樣涉及多個(gè)行業(yè),較為復(fù)雜,傳導(dǎo)時(shí)間長。由于新能源汽車和傳統(tǒng)汽車最大的不同就是用電機(jī)、電池,包括電控部分來代替?zhèn)鹘y(tǒng)車的發(fā)動機(jī),在產(chǎn)業(yè)鏈上兩者具有結(jié)構(gòu)性的差異,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)上增加了電池行業(yè)(包括上游的資源開發(fā))以及電機(jī)、電控系統(tǒng)。


工作原理的差異性導(dǎo)致電池行業(yè)重要性凸顯。電動汽車與傳統(tǒng)燃油車動力來源方式的不同,電池系統(tǒng)是電動汽車性能的關(guān)鍵。在整個(gè)新能源汽車成本構(gòu)成里面,電池占到整車成本的35%-50%。


2.鋰離子動力電池材料幾何


2.1鋰離子電池是目前電動汽車的首選


目前市面的新能源汽車主要采用鋰電池來提供動力,動力電池成本占到整車成本的三分之一以上,是決定汽車性能的核心因素。跟傳統(tǒng)電池相比,鋰離子電池具備以下優(yōu)點(diǎn):


1)能量密度高。鋰離子電池質(zhì)量比能量/體積比能量均為鎳鎘電池、鎳氫電池的2-3倍,因此同容量的電池,鋰離子電池要輕很多,體積要小很多。


2)電壓高。因?yàn)椴捎昧朔撬袡C(jī)溶劑,其電壓是其他電池的2-3倍。


3)自放電率低。鋰離子電池的自放點(diǎn)率為3%-9%,鎳鎘電池為25-30%,鎳氫電池為30%-35%。


4)無記憶效應(yīng)。記憶效應(yīng)就是指電池用電未完再充電時(shí)充電量下降,鋰離子電池?zé)o記憶效應(yīng),所以可以隨時(shí)充電,這樣就使鋰離子效能得到充分發(fā)揮,而鎳鎘電池的記憶效應(yīng)較重,有時(shí)會出現(xiàn)使用一半而不得不放電再充電的現(xiàn)象。


5)循環(huán)使用壽命長。鋰離子電池在充放電過程中,鋰離子不斷地在正、負(fù)極材料中脫/嵌,避免了鋰在負(fù)極內(nèi)部產(chǎn)生枝晶而引起的損壞,循環(huán)使用壽命可達(dá)1000-2000次,而鎳鎘電池、鎳氫電池的充放電次數(shù)一般為300-600次。


6)鋰離子電池內(nèi)部采用過流保護(hù)、壓力保護(hù)、隔膜自熔等措施。


鋰離子電池因此成為便攜式電子產(chǎn)品的理想電源,也是電動汽車和混合電動汽車的首選電源。鋰離子電池及其相關(guān)材料成為了市場上關(guān)注的熱點(diǎn)之一。


鋰離子電池實(shí)際上是一種Li在陰、陽兩個(gè)電極之間進(jìn)行反復(fù)嵌入與脫出的新型二次電池,是一種鋰離子濃差電池。在充電狀態(tài)時(shí),電池的正極反應(yīng)產(chǎn)生了鋰離子和電子,電子即負(fù)電荷通過外電路從電池的正極向負(fù)極遷移,形成負(fù)極流向正極的電流。與此同時(shí),正極反應(yīng)產(chǎn)生的鋰離子通過電池內(nèi)部的電解液,透過隔膜遷移到負(fù)極區(qū)域,并嵌入負(fù)極活性物質(zhì)的微孔中,結(jié)合外電路過來的電子聲場LixC6,在電池內(nèi)部形成從正極流向負(fù)極且與外電路大小一樣的電流,最終形成完整的閉路回路。放電過程則正好相反。在正常的充電和放電過程中,Li在嵌入和脫出過程中一般不會破壞其晶格參數(shù)及化學(xué)結(jié)構(gòu),在理論上發(fā)生的是一種高度可逆的化學(xué)反應(yīng)和物理傳導(dǎo)過程。也被稱為搖椅式電池。


鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液和電池隔膜四部分組成。其中,正極材料為鋰電池最核心的部分。因其成本占比和質(zhì)量占比最大,正極材料也直接決定了電池的能量密度和安全性。目前市面上新能源汽車鋰動力電池使用的正極材料有三元材料、磷酸鐵鋰、錳酸鋰和鈷酸鋰等。鋰離子電池按照不同的分類方式,有很多種類:1)根據(jù)鋰電池使用的電解質(zhì)的不同,可分為全固態(tài)鋰離子電池、聚合物鋰離子電池和液體鋰離子電池;2)根據(jù)溫度來分,可分為高溫鋰離子電池和常溫鋰離子電池;3)按外形分類,一般可分為圓柱形、方形、扣式和薄板型。


多個(gè)單體電芯組成模組,模組再組成電池包。單體電芯是新能源汽車動力電池的組成部分,電池包通常由多個(gè)模組組成,而每個(gè)模組由多個(gè)單體電芯組成。雖然不同車型的電池組成方式可能有差別,但整體來說都是由單體電芯到模組,模組到電池包這個(gè)過程。單體電芯在成組再成包的過程中需要加裝結(jié)構(gòu)件、電池管理系統(tǒng)(BMS)和熱管理系統(tǒng)等,以達(dá)到固定電芯、監(jiān)控使用狀態(tài)、共同控制管理、提高安全保障的目的。整個(gè)電池包因?yàn)榧友b其他部件,系統(tǒng)能量密度相比單體電芯的能量密度會有所下降?,F(xiàn)在也有部分電池包采用cell-to-pack(CTP)技術(shù),減少了電芯到模組這一步驟,直接將電芯列陣組成電池包,提高了電池包內(nèi)的空間使用率,有效提高了能量密度。


2.2正極材料:三元與磷酸鐵鋰為主要材料

常見的正極材料包括三元材料、磷酸鐵鋰、錳酸鋰和鈷酸鋰等。正極活性物質(zhì)一般選擇氧化還原電勢較高且在空氣中能夠穩(wěn)定存在的可提供鋰源的儲鋰材料,目前主要有層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰、尖晶石型的錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰三元材料、富鋰材料以及不同聚陰離子新型材料。


正極材料不同使得電池在不同方面表現(xiàn)不同,各有其優(yōu)劣勢。三元材料因綜合了三元材料的許多優(yōu)點(diǎn),同時(shí)鎳元素的添加大幅提高了電池容量及電池的能量密度,近幾年發(fā)展勢頭迅猛,迅速占領(lǐng)市場份額,在新能源乘用車中廣泛應(yīng)用。未來三元材料的比容量還有較大的技術(shù)進(jìn)步空間,可能會進(jìn)一步占領(lǐng)其他正極材料的市場份額。磷酸鐵鋰起步較早,技術(shù)發(fā)展較為成熟,安全性能突出,多用于新能源客車,曾經(jīng)是國內(nèi)鋰電第一大正極材料。錳酸鋰成本優(yōu)勢明顯但能量密度也低,鈷酸鋰能量密度高,但安全性差,且成本高昂,這兩種材料在新能源汽車市場的應(yīng)用范圍都不及三元材料和磷酸鐵鋰廣泛。


國內(nèi)正極材料出貨量保持高速增長。受益于動力鋰電池在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用,國內(nèi)鋰電池正極材料出貨量保持高速增長。GGII數(shù)據(jù)顯示,2019年中國鋰電池正極材料出貨量40.4萬噸,同比增長32.5%,過去5年保持25%以上的增速。


三元鋰電池市場份額第一,廣泛應(yīng)用于新能源乘用車。三元鋰電池雖然在安全性和穩(wěn)定性上不如磷酸鐵鋰電池,但隨著國家政策不斷引導(dǎo)能量密度提高,三元鋰電池憑借其在電池能量密度、材料成本等方面的明顯優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用在乘用車當(dāng)中,逐漸超越磷酸鐵鋰電池,市場份額持續(xù)擴(kuò)大。同時(shí),國內(nèi)新能源客車市場逐步飽和,乘用車和專用車成為動力電池市場競爭的主場。2019年國內(nèi)動力電池裝機(jī)中,三元電池裝機(jī)量38.75Gwh,同比增長26.22%,占62%的市場份額,比2018年提升了8個(gè)百分點(diǎn)。


2.3負(fù)極材料:石墨化碳為主流

目前鋰離子電池的成功商品化主要?dú)w功于用嵌鋰化合物代替金屬鋰負(fù)極。負(fù)極材料通常選取嵌鋰電位較低,接近金屬鋰電位的材料,可分為碳材料和非碳材料。碳材料包括石墨化碳(天然石墨、人工石墨、改性石墨)、無定形碳、富勒球(烯)、碳納米管。非碳材料主要包括過渡金屬氧化物、氮基、硫基、硅基和其他新型合金材料。理想的負(fù)極材料主要作為儲鋰的主體,在充放電過程中實(shí)現(xiàn)鋰離子的嵌入和脫出,是鋰離子電池的重要組成部分,其性能的好壞直接影響鋰離子電池的電化學(xué)性能。


負(fù)極材料較正極材料來說價(jià)格更穩(wěn)定,技術(shù)路線主要集中在碳材料負(fù)極。相比正極材料來說,負(fù)極材料技術(shù)更迭速度沒有那么快,技術(shù)路線比較單一,目前最常用的是石墨類材料,包括人工石墨和天然石墨。天然石墨較人工石墨工藝更簡單,價(jià)格也便宜,但其循環(huán)性能相對較差。人造石墨循環(huán)性能好,但是工藝更復(fù)雜,成本更高,而且人造石墨負(fù)極容量密度已接近理論上限,提升空間有限。還有一種硅碳負(fù)極,純硅負(fù)極其理論能量密度能達(dá)到傳統(tǒng)石墨材料的十倍以上,但目前技術(shù)水平無法解決充電后的膨脹問題,只能添加少量的硅,制成硅碳復(fù)合材料的負(fù)極,未來硅基負(fù)極的發(fā)展空間巨大,但是短期內(nèi)負(fù)極材料仍以傳統(tǒng)石墨材料為主。

國內(nèi)負(fù)極材料出貨量過去5年增速穩(wěn)定在20%以上。GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2019年中國鋰電池負(fù)極材料市場出貨量26.5萬噸,同比增長38%。其中受益于市場對高倍率、快充型產(chǎn)品應(yīng)用進(jìn)一步增多,人造石墨出貨量快速增長,2019年出貨量為20.8萬噸,同比增長56.3%,占比負(fù)極材料總出貨量78.5%,相比2018年占比提升9.2個(gè)百分點(diǎn)。


2.4電解液:六氟磷酸鋰為主要的溶質(zhì)

電解液為高電壓下不分解的有機(jī)溶劑和電解質(zhì)的混合溶液。電解質(zhì)為鋰離子運(yùn)輸提供介質(zhì),通常具有較高的離子電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性、安全性以及相容性,一般為具有較低晶格能的含氟鋰鹽有機(jī)溶液。電解液由溶質(zhì)、溶劑及其他添加劑組成。其中溶質(zhì)是最主要的成分,占整體成本的40%以上,目前主要的電解液的溶質(zhì)為六氟磷酸鋰。過去幾年,六氟磷酸鋰的市場價(jià)格持續(xù)下降,或主要由于產(chǎn)能的集中釋放導(dǎo)致產(chǎn)能過剩。


國內(nèi)電解液出貨量過去5年年均復(fù)合增速達(dá)30.4%。GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2019年中國電解液出貨量18.3萬噸,同比增長30%。出貨量增長原因:1)國內(nèi)動力電池出貨量增長,帶動動力型電解液出貨量增長;2)日、韓動力電池企業(yè)受終端車企拉動,出貨量增量明顯,以新宙邦、國泰華榮、天賜等為代表的企業(yè)對日韓電池企業(yè)出口量增加;3)通訊儲能市場增速明顯,帶動儲能電解液出貨量增幅較大。


2.5隔膜:濕法隔膜的滲透率在提升

鋰離子電池隔膜一般都是高分子聚烯烴樹脂做成的微孔膜,主要起到隔離正負(fù)電極,使電子無法通過電池內(nèi)電路,但允許離子自由通過的作用。由于隔膜自身對離子和電子絕緣,在正、負(fù)極間加入隔膜會降低電極間的離子電導(dǎo)率,所以應(yīng)使隔膜空隙率盡量高,厚度盡量薄,以降低電池內(nèi)阻。因此隔膜采用可透過離子的聚烯烴微多空膜,如聚乙烯、聚丙烯或它們的復(fù)合膜。隔膜的性能受其材料、制作工藝、厚度、微孔密度等多方面因素影響。GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2019年中國鋰電隔膜出貨量為27.4億平米,同比增長35.6%,連續(xù)5年保持30%以上增長。


濕法隔膜的市場份額快速提高。目前常用的是濕法隔膜,因其厚度較干法隔膜更薄,效率更高,在市場中的滲透率逐漸提升。另外濕法隔膜近2年成本大幅下滑,與干法單拉隔膜成本差距逐漸減小,加之涂覆隔膜低成本化與高性能優(yōu)勢明顯,一定程度上搶占了干法膜市場。2019年濕法隔膜出貨量19.9億平米,同比增長51.2%,占比隔膜總出貨量72.6%,增加7.5個(gè)百分點(diǎn)。


2.6封裝技術(shù):方形、圓形及軟包各有優(yōu)劣


電池的“外衣”-封裝技術(shù)是影響電池使用安全性及壽命的關(guān)鍵因素之一。結(jié)合動力電池產(chǎn)品的使用場景,耐撞擊、耐振動、擠壓穿刺等機(jī)械沖擊是電池外包裝必要的功能之一,此外還需要滿足化學(xué)方面的防火阻燃、浸泡要求,以及設(shè)計(jì)方面的輕量化、走線布局等要求。所以動力電池的封裝工藝也具有一定的技術(shù)門檻。


動力電池按分裝技術(shù)劃分主要有方形電池、圓形電池以及軟包電池三類,各有優(yōu)劣。1)方形電池,顧名思義是將單體電池做成方形。方形相對于圓柱形封裝,縮小了電芯間的縫隙,讓內(nèi)部材料卷覆得更加緊密,有利于讓電池在高硬度的限制下不容易膨脹,相對更加安全。并且,殼體采用了密度更小、重量更輕且強(qiáng)度更高的鋁鎂合金,讓電池的能量密度和安全性做到更高,在續(xù)航方面的表現(xiàn)也會更加突出;2)圓形電池與方形雖然都屬于硬殼封裝,但圓柱型封裝尺寸小、成組靈活、成本低且工藝成熟。目前特斯拉的純電車型所采用的松下電池的封裝方式便是硬殼圓柱型電池,但后期依然要面對成組后散熱設(shè)計(jì)難度大、能量密度低等問題;3)軟包型電池雖然有尺寸變化靈活、能量密度高、重量輕、內(nèi)阻小的諸多優(yōu)點(diǎn),但是同樣具有機(jī)械強(qiáng)度差、封口工藝難、成組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度大等缺點(diǎn),甚至在成本、一致性和安全性方面都表現(xiàn)一般。


方形電池為我國動力電池最常見的封裝形式。在方形、軟包、圓柱三種形狀的電池路線中,方形電池市場份額依舊遙遙領(lǐng)先,且是2019年唯一保持同比正向增長的技術(shù)路線。2019年方形電池裝機(jī)量52.73GWh,同比增長24.8%,占總裝機(jī)量84.5%。其中,位列方形電池裝機(jī)量前三的企業(yè)為寧德時(shí)代、比亞迪與國軒高科。在寡頭效應(yīng)影響下,方形電池領(lǐng)先的局面短期內(nèi)不會發(fā)生改變。


3.動力電池市場,中日韓三足鼎立

動力電池市場的先進(jìn)玩家主要集中在中日韓三國。隨著新能源汽車市場的快速發(fā)展,動力電池市場規(guī)模逐漸擴(kuò)大。但同時(shí)行業(yè)洗牌正在加速,除去已占據(jù)行業(yè)大半江山的龍頭企業(yè)外,其他玩家或?qū)⑷棵媾R被邊緣化的局面。2019年全球動力電池行業(yè)CR5達(dá)76%,行業(yè)集中度持續(xù)提升。


TOP玩家基本壟斷主要電動車企的電池供應(yīng)。在當(dāng)前全球電動化浪潮爆發(fā)的前夜,動力電池市場集中度非常高,頭部電池企業(yè)基本壟斷大部分電動車企的電池供應(yīng),海外主要是松下、LG化學(xué)與三星SDI,國內(nèi)以寧德時(shí)代、比亞迪以及國軒高科為主。


3.1寧德時(shí)代:全球動力電池的龍頭

寧德時(shí)代乘風(fēng)借力,迅速躍升為動力電池龍頭企業(yè)。寧德原本為新能源科技集團(tuán)(ATL)的動力電池分部,于2011年單獨(dú)成立有限公司。借助ATL豐富的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)基礎(chǔ),寧德時(shí)代迅速成長,專注于三元電池及磷酸鐵鋰電池的生產(chǎn)研發(fā)。自2016年以來國內(nèi)新能源汽車市場增長勢頭迅猛,寧德憑借在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平的產(chǎn)品,迅速打開市場。自2017年開始,寧德時(shí)代連續(xù)三年位居全球動力電池裝機(jī)量第一,其中2019年占領(lǐng)了國內(nèi)超50%、全球超27%的市場份額,成為全球動力電池的龍頭企業(yè)。


2015-2019年寧德時(shí)代營收與歸母凈利潤保持高速增長,年均復(fù)合增速分別達(dá)68.3%與48.8%。伴隨著新能源汽車與動力電池行業(yè)的高速發(fā)展,寧德營業(yè)收入與歸母凈利潤保持高速增長:2019年實(shí)現(xiàn)營收457.9億元,同比增長54.6%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤45.6億元,同比增長34.6%。

打通產(chǎn)業(yè)鏈上游控制成本,與下游客戶達(dá)成股權(quán)合作。寧德時(shí)代在過去幾年的發(fā)展中,不斷在產(chǎn)業(yè)鏈中縱向向上探索,通過參與產(chǎn)業(yè)上游原材料的生產(chǎn)來進(jìn)一步降低成本,增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力。由于正極材料是鋰電池最關(guān)鍵的部分之一,寧德將投資重點(diǎn)放在了正極材料的生產(chǎn)以及生產(chǎn)正極材料所需的鋰礦資源。2019年9月,寧德公告稱擬認(rèn)購澳大利亞鋰礦公司Pilbara8.5%的股份。同年4月,公告稱其子公司寧德邦普將投建10萬噸/年的鎳鈷錳酸鋰正極材料產(chǎn)能。除此以外,寧德時(shí)代擬與下游優(yōu)質(zhì)客戶共同出資,成立合資子公司,與客戶形成利益綁定關(guān)系,目前公司擬與一汽、廣汽、吉利等公司合作。


布局海外,發(fā)力歐洲市場。目前鋰電供應(yīng)的競爭已經(jīng)進(jìn)入全球化階段,中日韓地區(qū)的鋰電供應(yīng)商紛紛瞄準(zhǔn)歐洲等市場的增長前景,布局海外。寧德時(shí)代憑借其領(lǐng)先的產(chǎn)品性能,不僅在中國勢頭強(qiáng)勁,也順利打開了海外市場,與包括寶馬、沃爾沃、本田、現(xiàn)代、豐田、大眾、捷豹路虎、標(biāo)致雪鐵龍、戴姆勒等國際車企達(dá)成了合作。寧德計(jì)劃于德國圖林根州建設(shè)的生產(chǎn)研發(fā)基地于2019年10月正式開工,該基地未來將用于開展動力電池的生產(chǎn)和研發(fā),預(yù)計(jì)2022年可實(shí)現(xiàn)14GWh的電池產(chǎn)能,幫助公司進(jìn)一步提高歐洲市場的銷售。此外,寧德時(shí)代也表示,將在2020年下半年正式向特斯拉供貨,且產(chǎn)品不局限于三元電池或磷酸鐵鋰電池,取決于市場需求。


3.2比亞迪:整車與電池配套一體化

比亞迪深耕電動汽車與動力電池領(lǐng)域二十余載。比亞迪最早成立于1995年,早期專注于研發(fā)生產(chǎn)手機(jī)鎳鎘充電電池,后來轉(zhuǎn)向汽車領(lǐng)域,深耕電動汽車與動力電池的研發(fā)生產(chǎn)。公司憑借其在電池行業(yè)多年的技術(shù)積累與客戶拓展,2019年新能源汽車動力電池裝機(jī)量約為11GWh,占國內(nèi)約17%市場份額,行業(yè)第二。


新能源電池在自給自足的基礎(chǔ)上,不斷獲得國內(nèi)外客戶的認(rèn)可。東風(fēng)集團(tuán)是第一個(gè)使用比亞迪電池的企業(yè),2017年東風(fēng)集團(tuán)與比亞迪合資建立成都蜀都比亞迪新能源汽車有限公司。2018年長安申報(bào)的純電動SUV采用了比亞迪的三元鋰電池。除此之外,比亞迪的電池品質(zhì)也獲得了海外車企—豐田的認(rèn)可,公司于2019年7月與豐田簽訂合約,共同開發(fā)轎車和低底盤SUV的純電動車型以及其搭載的動力電池。2020年4月,雙方合資的純電動車研發(fā)公司正式成立。比亞迪仍在積極開拓全球市場,推進(jìn)電池的外供比例,2019年底和2020年初公司表示將于奧迪、北汽探討合作。


未來電池業(yè)務(wù)將分拆獨(dú)立上市,進(jìn)一步對外開放供貨。2017年比亞迪宣布將于2022-2023年單獨(dú)拆分出動力電池部門,成立公司并獨(dú)立上市。2020年3月初,比亞迪宣布成立弗迪公司,進(jìn)一步加快新能源汽車核心零部件尤其是動力電池的對外銷售。電池部門獨(dú)立上市有助于比亞迪進(jìn)一步開拓新能源汽車動力電池市場,提高其電池的外供比例,分拆上市后的子公司將擁有更大的經(jīng)營活動空間,投融資也更加靈活,未來有助于進(jìn)一步提高市占率。


3.3國軒高科:鐵鋰龍頭,大眾入股

多年鋰電行業(yè)經(jīng)驗(yàn),首家動力電池上市企業(yè)。國軒高科成立于2006年,并于2015年完成A股上市。公司成立以來一直從事新能源汽車動力鋰電池自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和核心技術(shù)。2019年公司的動力電池裝機(jī)量3.2GWh,占國內(nèi)市場份額約為5.2%,僅次于寧德時(shí)代和比亞迪,位居全國第三。其中磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量2.9GWh,排名第二。


2015-2019年國軒高科營收保持增長,但凈利潤出現(xiàn)下滑。動力電池業(yè)務(wù)為公司主要收入來源,主要產(chǎn)品為磷酸鐵鋰電池。2016年后由于政策向高能量密度傾斜,三元鋰路線大幅搶占磷酸鐵鋰市場份額,公司業(yè)績承受一定壓力:2017-2019年公司收入基本持平,歸母凈利潤出現(xiàn)較大幅度下滑。


深耕磷酸鐵鋰電池,加速三元研發(fā)。得益于多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)積累,國軒高科在磷酸鐵鋰電池方面不斷取得新突破,其單體磷酸鐵鋰電芯的能量密度已提升至200Wh/kg,領(lǐng)先行業(yè)先進(jìn)水平。在三元電池方面,公司開發(fā)的高鎳體系三元811軟包樣品已通過國家科技部的專項(xiàng)檢查,單體能量密度達(dá)302Wh/kg,循環(huán)次數(shù)超過1500周。


整合產(chǎn)業(yè)鏈降低成本,積極開拓國內(nèi)外市場。國軒高科注重上游資源整合,積極布局鎳鈷鋰資源及電池四大原料(正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液)以進(jìn)一步提高公司的成本優(yōu)勢。其中子公司精密涂布公司已量產(chǎn)涂碳鋁箔,與中國冶金科工集團(tuán)合作開發(fā)三元前驅(qū)體材料,與深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司合資進(jìn)行隔膜開發(fā),與銅陵有色集團(tuán)進(jìn)行銅箔開發(fā)合作,與上海電氣集團(tuán)有限公司合資進(jìn)軍儲能領(lǐng)域等??蛻舴矫?,公司先后與北汽、上汽、江淮、奇瑞、長安、吉利、宇通等國內(nèi)眾多優(yōu)秀整車企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。同時(shí),公司也在加快國際化進(jìn)程,已進(jìn)入博世全球供應(yīng)鏈體系,與塔塔在印度設(shè)立合資公司共同開發(fā)印度鋰電池市場。


大眾入股國軒高科,打開成長空間。2020年5月28日,國軒高科發(fā)布公告,大眾擬對公司進(jìn)行戰(zhàn)略投資:1)公司控股股東珠海國軒及實(shí)際控制人李縝向大眾中國合計(jì)轉(zhuǎn)讓5,647萬股,占公司總股本的5%;2)公司向大眾中國定向發(fā)行不超過總股本的30%,考慮可轉(zhuǎn)債轉(zhuǎn)股后不超過3.84億股,預(yù)計(jì)價(jià)格19.01元/股,合計(jì)募集資金不超過73億元(約定不低于60億元);3)募資額將用于公司電池年產(chǎn)16GWh高比能動力鋰電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目(58.6億元)、國軒材料年產(chǎn)3萬噸高鎳三元正極材料項(xiàng)目(14.4億元)、補(bǔ)充流動資金(9.1億元)。戰(zhàn)略投資完成后,大眾中國持股占公司總股本的26.47%,成為第一大股東。我們認(rèn)為此次合作,將加強(qiáng)雙方在電池領(lǐng)域的業(yè)務(wù)合作,國軒高科將成為大眾中國的重要供應(yīng)商之一,帶動未來動力電池出貨量增長。同時(shí),伴隨著體量的擴(kuò)張有望進(jìn)入更多車企供應(yīng)鏈體系,擴(kuò)大市場份額。


3.4松下:主供特斯拉的電池巨頭


松下背靠財(cái)團(tuán)體系,資源豐富。松下為日本大型電器制造公司,2019年世界500強(qiáng)第131位。公司背靠日本住友財(cái)團(tuán),體系內(nèi)業(yè)務(wù)來往密切,住友金屬為其獨(dú)家提供三元正極材料,住友化學(xué)為其提供超過50%的電池隔膜。松下的動力電池業(yè)務(wù)屬于其汽車電子和機(jī)電系統(tǒng)事業(yè)部的能源業(yè)務(wù),2019財(cái)年,能源業(yè)務(wù)部的營收占總營收的約9%。


松下在電池領(lǐng)域已耕耘近百年。1923年公司進(jìn)入電池領(lǐng)域,推出干電池、堿性電池、鎳鎘蓄電池等消費(fèi)電池,電池制造技術(shù)處于行業(yè)前沿。1976年推出第一款車用電池并應(yīng)用于尼桑汽車。1994年研發(fā)出充電鋰電池,開始布局新能源領(lǐng)域,瞄準(zhǔn)新能源汽車市場。2008年松下開始與特斯拉的合作,直到2019年之前松下一直是特斯拉的唯一供應(yīng)商。2019年,松下動力電池出貨量為28.1GWh,占全球份額的24.1%,位列第二。


長期專注圓形電池,NCA高鎳技術(shù)領(lǐng)先。松下從開始研發(fā)鋰電池就一直偏重圓柱電池,最早量產(chǎn)的是筆記本用圓柱鋰電池。后來與特斯拉達(dá)成合作后,對圓柱電池的資本投入規(guī)模增加,方形電池產(chǎn)能規(guī)模一直較小。公司超過60%的電池為NCA三元鋰電池(含有鎳、鈷、鋁三種元素的正極材料的鋰電池),其中包括市場熟知的18650及21700電池,電池的單體能量密度分別達(dá)250Wh/kg及300Wh/kg。21700相比18650來說單體容量和能量密度都有了較大的提升,但成本反而有所下降。


主供特斯拉,逐步滲透其他客戶。松下與特斯拉的合作開始于2008年,最開始只是供應(yīng)少量散裝電池,后來2011年簽訂了長期供應(yīng)協(xié)議,2014年合資在美國建設(shè)工廠,松下的動力電池業(yè)務(wù)依靠特斯拉銷量提高不斷增長。松下約85%的產(chǎn)能供給特斯拉。主要供貨產(chǎn)品有18650電池以及21700電池,18650電池為特斯拉ModelS、ModelX配套,21700為Model3配套。除了特斯拉以外,松下的客戶范圍逐漸擴(kuò)大,開始給福特、大眾、豐田、奔馳等的少部分車型供貨。


3.5LG化學(xué):全球化布局的鋰電龍頭

韓國最大綜合化學(xué)公司,歐洲市場表現(xiàn)強(qiáng)勁。LG化學(xué)為LG集團(tuán)化學(xué)板塊下子公司,擁有四大業(yè)務(wù)板塊,分別是電池事業(yè)本部,尖端材料事業(yè)本部,生命科學(xué)事業(yè)本部和石油化學(xué)事業(yè)本部。LG化學(xué)于1995年進(jìn)入鋰離子電池行業(yè),主要產(chǎn)品包括消費(fèi)電池、動力電池及儲能電池,同時(shí)LG也致力于電池材料的研發(fā)。2019年LG化學(xué)電池事業(yè)部的營收占總營收的約28%,較2018年增加5個(gè)百分點(diǎn)。


全球動力電池出貨量第三。LG化學(xué)主打軟包路線,正極材料以NCM622為主,目前電芯能量密度在250Wh/kg左右。2019年LG化學(xué)動力電池出貨量為12.3GWh,占全球份額的10.6%,全球排名第三。


擁有傳統(tǒng)化學(xué)領(lǐng)域優(yōu)勢,正極材料部分自產(chǎn)。LG化學(xué)利用自身在化學(xué)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)優(yōu)勢,一直以來自建工廠或者控股子公司來自產(chǎn)部分正極材料。2019年公司在韓國建立正極材料工廠,并在多地?cái)U(kuò)建產(chǎn)能,未來有望將正極材料內(nèi)部供應(yīng)率提高到40%。負(fù)極材料、隔膜、電解液等其他材料則多由日、韓供應(yīng)商提供,近幾年中國供應(yīng)商如杉杉股份、璞泰來、恩捷股份、星源材質(zhì)開始進(jìn)入LG化學(xué)的供應(yīng)鏈。


全球化布局,積極準(zhǔn)備產(chǎn)能擴(kuò)張。LG化學(xué)布局全球多地,目前有四大電池工廠,分別位于韓國梧倉、美國密歇根、中國南京和波蘭弗羅茨瓦夫,南京和波蘭的工廠的產(chǎn)能預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到100GWh。除此這外,為了進(jìn)一步開拓中國市場,LG化學(xué)與吉利汽車合作成立合資公司,從事動力電池生產(chǎn)及銷售。同時(shí),公司也與通用在美國Lordstown地區(qū)成立合資企業(yè),以擴(kuò)大動力電池的生產(chǎn)規(guī)模,為吉利以及通用未來將推出的電動車提供動力電池。LG化學(xué)與通用還簽訂了聯(lián)合研發(fā)協(xié)議,共同進(jìn)行電池技術(shù)的研發(fā),進(jìn)一步推動技術(shù)進(jìn)步,降低電池成本。


聯(lián)手國際車企,合作車型未來陸續(xù)面世。不同于松下對特斯拉的依賴度較高,LG化學(xué)擁有多元的客戶結(jié)構(gòu),包括大眾、通用、吉利等車企。未來隨著這些車企推出的新能源車型陸續(xù)面世,LG化學(xué)也將迎來新能源動力電池出貨量的大幅增加。


3.6三星SDI:規(guī)模較小,主打方形電池

韓國最大集團(tuán)旗下公司,集團(tuán)內(nèi)協(xié)同布局。三星SDI是韓國最大企業(yè)集團(tuán)三星集團(tuán)在電子領(lǐng)域的子公司,集團(tuán)內(nèi)多家公司布局新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈,包括上游的三星物產(chǎn)和下游的三星電子等。三星SDI主營電子材料和能源板塊,其中能源板塊為其最大業(yè)務(wù)板塊,主要產(chǎn)品有消費(fèi)鋰電池、動力鋰電池及儲能電池。2008年三星SDI與博世合資建立SBLMotive,標(biāo)志著公司進(jìn)入動力電池領(lǐng)域,最早與寶馬達(dá)成合作,為其供應(yīng)電池。2019年三星SDI動力及儲能電池共創(chuàng)營收203億元,但仍錄得凈虧損22億元。


動力電池規(guī)模較小,與龍頭企業(yè)差距尚存。2019年三星SDI動力電池出貨量


4.2GWh,全球市占率約為3.6%,全球位列第5。三星SDI與龍頭寧德時(shí)代與松下規(guī)模上有一定差距,主要原因包括公司與主要客戶合作的車型目前量產(chǎn)上市的較少,且之前受中國白名單影響,在中國的動力電池基地暫停了產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃。公司客戶層比較單薄,客戶多為歐洲傳統(tǒng)車企,公司對核心客戶(大眾、寶馬)的依賴度高。未來公司計(jì)劃繼續(xù)以歐洲為中心發(fā)展更多客戶,同時(shí)隨著中國白名單的解除,未來也將積極拓展中國客戶。


以方形電池為主,與客戶共研。三星SDI的動力電池產(chǎn)品主要為方形電池,目前量產(chǎn)的產(chǎn)品有為寶馬i3配電的60Ah、94Ah電池,適用于PHEV車型的26Ah、37Ah電池以及適用于HEV車型的5.2Ah、5.9Ah電池。公司新研發(fā)的Gen5電池預(yù)計(jì)2021年開始量產(chǎn)。Gen5電池的技術(shù)路線為高鎳三元NCA,預(yù)計(jì)能量密度將提高20%至600Wh/L,大約260Wh/kg,公司表示搭載Gen5電池的電動汽車的續(xù)航可達(dá)600公里。2020年三星的研究人員還提出用銀碳復(fù)合層作為電池負(fù)極,電池單體能量密度有望提高至900Wh/L,具體商用化落地還處于研發(fā)階段。


4.未來展望:優(yōu)選的賽道,擴(kuò)張的龍頭4.1規(guī)模:動力電池市場未來增長空間巨大

得益于新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展,動力電池需求不斷增加。2019年全球動力電池出貨128GWh,同比增長20%,2014-2019年年均復(fù)合增速達(dá)56%。其中我國作為全球新能源汽車重要市場之一,2019年動力電池出貨量達(dá)71GWh,同比增長9%,占全球出貨量的55%,2014-2019年年均復(fù)合增速達(dá)74%。


后疫情時(shí)代,歐洲開始加碼新能源汽車補(bǔ)貼力度。由于當(dāng)下新能源汽車的性能和經(jīng)濟(jì)性不如燃油車,各國政府紛紛出臺扶持政策,助力新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。尤其2020年全球受到新冠疫情沖擊,全產(chǎn)業(yè)產(chǎn)銷受到極大干擾,在后疫情時(shí)期,以歐洲為首的國家紛紛加碼新能源汽車補(bǔ)貼政策,加速電動化轉(zhuǎn)型。


歐盟:據(jù)彭博社消息,歐盟提案將電動車納入綠色經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃,具體包括:1)考慮提出在全歐盟范圍內(nèi)的清潔能源汽車采購計(jì)劃,預(yù)計(jì)在未來兩年花費(fèi)200億歐元;2)成立400-600億歐元的清潔能源汽車投資基金,加速投資零排放產(chǎn)業(yè)鏈;3)在2025年前建立200萬個(gè)公共充電站和替代燃料補(bǔ)給站;4)對零排放汽車免除增值稅(主要?dú)W洲國家新能源汽車增值稅率在15%-25%之間)。


法國:2020年5月26日法國宣布了一項(xiàng)80億歐元的援助計(jì)劃,旨在讓法國成為歐洲最大的清潔汽車生產(chǎn)國,設(shè)定在未來5年讓法國的電動汽車和混合動力汽車的年產(chǎn)量提升至100萬輛以上激勵性的目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),法國將把為購買清潔車輛消費(fèi)者所提供的國家補(bǔ)貼從6000歐元提升至7000歐元。


德國:2020年6月4日,德國推出總額1300億歐元的經(jīng)濟(jì)刺激政策,其中涉及新能源汽車政策有:1)售價(jià)4萬歐元以內(nèi)的純電動汽車政府補(bǔ)貼額上調(diào)50%至6000歐元,疊加車企承擔(dān)的3000歐元補(bǔ)貼,單車補(bǔ)貼達(dá)9000歐元,政策延續(xù)至2021年底;2)汽車行業(yè)增值稅率由19%降低至16%;3)電動車稅收減免上限從4萬歐元增加至6萬歐元,免稅期由2025年延長至2030年。


為引導(dǎo)新能源市場平穩(wěn)發(fā)展,我國延續(xù)國補(bǔ)政策。自2019年下半年以來,受補(bǔ)貼退坡以及19年上半年搶裝效應(yīng)影響,國內(nèi)新能源汽車行業(yè)出現(xiàn)大幅下滑。疊加此次新冠疫情沖擊,引發(fā)市場對于新能源汽車后市增長的擔(dān)心。但我們認(rèn)為無論短期如何波動,新能源作為汽車行業(yè)未來發(fā)展趨勢非常明確。疫情之后,國家常務(wù)委員明確將新能源汽車財(cái)政補(bǔ)貼實(shí)施期限將延長至2022年并采取逐年平緩?fù)似碌霓k法,2020-2022補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)分別在上一年基礎(chǔ)上減少10%、20%、30%,穩(wěn)定了市場預(yù)期,有利于市場平穩(wěn)發(fā)展。


我國地方政府新能源汽車補(bǔ)貼加碼。同時(shí),隨著全國各地政府陸續(xù)出臺的一系列補(bǔ)貼/增牌措施顯效,我國新能源汽車銷量有望恢復(fù)正增長。


北京:6月1日,北京市交通委員會發(fā)布通知,擬對《<北京市小客車數(shù)量調(diào)控暫行規(guī)定>實(shí)施細(xì)則》進(jìn)行修訂,優(yōu)化方案進(jìn)行的調(diào)整包括:(1)在以個(gè)人為單位參加普通指標(biāo)搖號和新能源指標(biāo)輪候配置方式的基礎(chǔ)上,從設(shè)置積分規(guī)則和配額分配比例兩個(gè)方面大幅度優(yōu)先向“無車家庭”傾斜;(2)2020年下半年擬一次性增發(fā)2萬個(gè)新能源指標(biāo),全部向“無車家庭”配置。


深圳:4月30日,深圳市發(fā)改委起草了《關(guān)于應(yīng)對新冠肺炎疫情影響促進(jìn)深圳市新能源汽車推廣應(yīng)用的若干措施(征求意見稿)》,其中將對新購新能源小汽車的個(gè)人消費(fèi)者給予綜合使用財(cái)政補(bǔ)貼,其中新購純電動高級型或經(jīng)濟(jì)型乘用車補(bǔ)貼2萬元/車、新購插電式混合動力高級型乘用車補(bǔ)貼1萬元/車。


上海:上海市發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)本市汽車消費(fèi)若干措施》,其中將為購買新能源汽車提供5000元“充電補(bǔ)助”。


海南:《關(guān)于實(shí)施海南省新能源汽車促消費(fèi)臨時(shí)性政策的通知》指出,為鼓勵全省新能源汽車消費(fèi),將對購買新能源汽車的消費(fèi)者進(jìn)行獎勵,獎勵的標(biāo)準(zhǔn)為每輛新能源汽車獎勵人民幣1萬元,新能源汽車獎勵總量不超過1.5萬輛。


動力電池需求=單車帶電量X電動汽車銷量。從動力電池市場空間長期擴(kuò)張角度看,1)消費(fèi)者對于電動車?yán)m(xù)航里程的要求將驅(qū)動單車帶電量的增長;2)隨著全球不同國家以及車企紛紛加速汽車電動化進(jìn)程,電動汽車銷量將持續(xù)增長;在這兩個(gè)因素的驅(qū)動下,新能源汽車動力電池需求未來增長確定性高,空間巨大。根據(jù)BNEF、GGII數(shù)據(jù)以及我們的測算:到2025年,國內(nèi)動力電池需求有望達(dá)310Gwh,CAGR35%;全球動力電池需求有望達(dá)635GWh,CAGR34%。到2030年,國內(nèi)動力電池需求有望達(dá)840Gwh,CAGR28%;全球動力電池需求有望達(dá)1960Gwh,CAGR30%。景氣度將長期保持?jǐn)U張區(qū)間。


4.2技術(shù):降本是短期目標(biāo),長期依然看技術(shù)革新


從短期看,成本是動力電池的最主要考量因素之一。由于購買力平價(jià)是短期內(nèi)制約電動車滲透率爬升的最主要因素,多家動力電池企業(yè)圍繞降低成本加大力度技術(shù)研發(fā)。


4.2.1低鈷化甚至無鈷化是中短期內(nèi)三元鋰電池降本的技術(shù)方向


為了擺脫對鈷元素的依賴以及降低成本,動力電池公司都在探索無鈷電池的可能性。鈷是目前三元材料正極不可或缺的一種稀有金屬,不但可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,鈷的需求量不斷提升。但地殼中的鈷含量較低,有限的鈷資源決定了其高昂的價(jià)格,未來還可能面臨供不應(yīng)求的情況。因此無鈷作為一種的目標(biāo),也表現(xiàn)出車企對于擺脫資源約束的迫切性。


高鎳化是近年來三元電池發(fā)展趨勢。目前我國主流的三元材料為鎳鈷錳三元,通過調(diào)配鎳、鈷、錳三種元素的比例,來獲得不同的電極極性。由于提高鎳元素的比例能提高電極的比能量,以及降低鈷含量的使用,三元材料不斷向高鎳化發(fā)展,從NCM622到523再到811。NCM811,鎳、鈷、錳含量比例為80%:10%:10%的三元鋰電池。單體能量密度可以達(dá)到300Wh/kg,相較于622型能量密度提升了50%。


蜂巢能源正式發(fā)布了公司研發(fā)的NMx無鈷電池,該電池通過陽離子摻雜技術(shù)、單晶技術(shù)、納米網(wǎng)絡(luò)化包裹,顯著改善了無鈷情況下鎳鋰離子混排問題以及循環(huán)壽命的問題,使無鈷材料有望跨過這些關(guān)鍵障礙,走到規(guī)?;瘧?yīng)用的階段。在安全性方面,蜂巢能源的NMx無鈷電池產(chǎn)品已經(jīng)通過了國標(biāo)和歐標(biāo)的全部安全性測試,在安全性能優(yōu)于三元電池。推出的第一款電池電芯容量為115Ah,采用高電壓體系,保持能量一致,能量密度可達(dá)到245Wh/kg,續(xù)航里程達(dá)到600km,將在2021年6月完成SOP。第二款是L6薄片無鈷長電芯,容量為226Ah,能量密度可達(dá)240Wh/kg,NEDC續(xù)航里程達(dá)到880km,也將在2021年下半年完成SOP。雖然蜂巢無鈷電池還未進(jìn)入大規(guī)模商用投產(chǎn)階段,但是我們相信去鈷化一定是比較明確的發(fā)展方向。


4.2.2無模組化成為降本的可行路線之一


無模組化可以提升電池包成組效率。在傳統(tǒng)電池系統(tǒng)中,電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)件與pack的成本占比較高,通過無模組化技術(shù)有望改進(jìn)電池pack設(shè)計(jì),提升電池包成組效率,優(yōu)化排布結(jié)構(gòu)、拓?fù)鋬?yōu)化、低密度材料,從而降低成本。


寧德時(shí)代于2019年9月在法蘭克福車展上率先推出CTP技術(shù)。CTP技術(shù)省去了傳統(tǒng)電池組裝流程“電芯-模組-電池包”中的模組環(huán)節(jié),用箱體結(jié)構(gòu)件可以替代模組框架的功能,把模組的框架、絕緣零件與箱體結(jié)構(gòu)件有機(jī)地結(jié)合,達(dá)到結(jié)構(gòu)件的最優(yōu)化。采用CTP技術(shù)后,可使電池包體積利用率提高15%-20%,電池包零部件數(shù)量減少40%,電池包能量密度提升10%-15%,可達(dá)到200Wh/kg以上。同時(shí),減少了中間環(huán)節(jié),生產(chǎn)效率提升50%,并且大幅降低動力電池的制造成本。


4.2.3磷酸鐵鋰景氣回升


比亞迪推出刀片電池,將率先搭載在新車型漢上。比亞迪于2020年3月發(fā)布全新一代刀片電池,通過增加電芯長度,將電芯進(jìn)行扁平化設(shè)計(jì)。通過密集排布,使其本身就可以充當(dāng)結(jié)構(gòu)件,保持足夠的強(qiáng)度提供支撐,省去了一部分傳統(tǒng)的電池包防護(hù)結(jié)構(gòu),使得電池包殼體內(nèi)部的空間利用率由傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的40%提升至60%。同時(shí),新刀片電池在電池壽命、續(xù)航能力、安全性能、成組效率等方面有了進(jìn)一步提升,成本下降約20%-30%。首款搭載刀片電池的純電動車型-漢預(yù)計(jì)將于2020年7月上市,續(xù)航里程可達(dá)600公里。


磷酸鐵鋰市場份額有望觸底反彈。國內(nèi)補(bǔ)貼大幅退坡后,成本壓力驅(qū)動車企重新開始考慮磷酸鐵鋰技術(shù)路線,同時(shí)寧德時(shí)代的CTP技術(shù)以及比亞迪的刀片電池技術(shù)使得鐵鋰電池的能量密度提高。自2019年下半年開始,國內(nèi)主要車企開始在工信部推薦批次中新增磷酸鐵鋰動力電池車型,且比重不斷增高。2020年前5批推薦目錄中,搭載磷酸鐵鋰電池的乘用車占比為19%,相較于2019年全年占比7%有明顯提高。


4.2.4多種技術(shù)路線百花齊放

廣汽新能源深耕石墨烯電池研發(fā)。石墨烯材料由于具備超輕、超高強(qiáng)度、超強(qiáng)導(dǎo)電性等特性,被認(rèn)為是提高電池充電速度、推動動力電池技術(shù)進(jìn)步的重要技術(shù)。早在2014年,廣汽集團(tuán)就開始石墨烯技術(shù)的研發(fā),歷經(jīng)多年摸索逐步掌握了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三維結(jié)構(gòu)石墨烯(3DG)材料的制備和應(yīng)用技術(shù)。目前,廣汽已經(jīng)完成電芯、模組、電池包樣件的測試工作,并搭載整車進(jìn)行了裝車大功率充電測試,該款“超級快充電池”搭載實(shí)車僅需8分鐘就可以將電池充電至85%。預(yù)計(jì)2020年底,廣汽新能源Aion車型將率先搭載石墨烯電池。


全固態(tài)電池的潛在綜合性能優(yōu)于三元鋰電池。固態(tài)電池就是使用固體電極和固體電解質(zhì)的鋰二次電池電池,具有不可燃、不腐蝕、不揮發(fā)、不漏液等優(yōu)勢,安全性能大大提升。另外,固態(tài)電池使用金屬鋰做負(fù)極,可匹配高電壓正極材料,進(jìn)一步提升能量密度,用以滿足電動汽車的續(xù)航里程要求。因此,固態(tài)電池也被廣泛期待成為下一代動力電池技術(shù),過去十年相關(guān)專利數(shù)量增長超過10倍。但由于固態(tài)電池技術(shù)尚未成熟,距離量產(chǎn)還有較大距離,預(yù)計(jì)在2030年后才有望實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。


從中短期看,CTPLFP可以滿足低續(xù)航電動車需求,而對于高端版長續(xù)航的電動車,三元鋰依然是目前最優(yōu)選擇。4.3格局:第一梯隊(duì)穩(wěn)定,寧德時(shí)代與LG化學(xué)優(yōu)勢突出

動力電池行業(yè)集中度不斷提升。2017-2019年,全球動力電池行業(yè)CR5由56.0%提升至75.6%。我們認(rèn)為,由于行業(yè)要求的資本投入規(guī)模大、研發(fā)投入產(chǎn)出周期長、技術(shù)壁壘高等因素,使得動力電池成為具有高護(hù)城河的行業(yè)。隨著時(shí)間推移,動力電池企業(yè)競爭愈發(fā)激烈,行業(yè)洗牌加速,未來集中度會繼續(xù)提升。


第一梯隊(duì)格局穩(wěn)定,LG與寧德配套客戶最優(yōu)。類似于傳統(tǒng)燃油車零部件行業(yè),下游車企客戶扮演著舉足輕重的角色。能否進(jìn)入國際車企的核心供應(yīng)鏈,某種程度上決定了電池企業(yè)發(fā)展的規(guī)模體量與市場份額。目前,從電池企業(yè)配套的車企與車型可以看出,全球動力電池行業(yè)已經(jīng)形成寡頭壟斷的競爭格局,其中以寧德時(shí)代與LG化學(xué)的配套車企客戶最多。短期行業(yè)較難發(fā)生重大技術(shù)變革,梯隊(duì)格局保持穩(wěn)定。


從電池能量密度來看,松下暫時(shí)領(lǐng)先,寧德時(shí)代與LG化學(xué)不斷追趕。由于先發(fā)優(yōu)勢,松下在單體電池能量密度上處于領(lǐng)先,但由于圓柱電池成組效率較低,電池pack能量密度優(yōu)勢并不明顯。而寧德時(shí)代憑借CTP技術(shù)在電池pack的能量密度上逐漸追趕,達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。


從擴(kuò)產(chǎn)的規(guī)模來看,寧德時(shí)代與LG化學(xué)領(lǐng)先。隨著電動化浪潮的臨近,2020年全球龍頭電池廠進(jìn)入新擴(kuò)產(chǎn)周期,新增產(chǎn)能集中在2022-2023年投產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),寧德時(shí)代、比亞迪、松下、LG化學(xué)、三星SDI、Northvolt等全球動力電池龍頭2019年底產(chǎn)能合計(jì)約185GWh,到2022年產(chǎn)能規(guī)劃將達(dá)到600GWh以上。其中,寧德時(shí)代與LG化學(xué)擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模最大,而松下則較為謹(jǐn)慎。


全球范圍看,歐洲本土系蓄勢待發(fā)。資金投入是電池企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張的重要指標(biāo)。2019年3月,大眾集團(tuán)宣布將與Northvolt共同組建歐洲電池聯(lián)盟,以推動整個(gè)歐洲電池技術(shù)的研究。2019年6月,Northvolt完成來自大眾汽車9億歐元股權(quán)融資,用于NorthvoltEtt的開發(fā),其他還包括歐洲投資銀行提供的3.5億歐元貸款。在法、德兩國政府的支持下,法國PSA集團(tuán)與道達(dá)爾旗下Saft聯(lián)合建立兩個(gè)汽車動力電池工廠,預(yù)計(jì)將得到歐盟提供的13億歐元公共資金支持。


歐洲在全球動力電池市場份額有望提高。在傳統(tǒng)競爭格局中,中日韓三國的產(chǎn)值占據(jù)了近全球動力電池市場90%的份額。而隨著這一輪電動化浪潮的推進(jìn)以及產(chǎn)能的擴(kuò)張,在來自歐洲政策、資金與市場需求的支持下,一批中國和韓國電池企業(yè)涌向歐洲。同時(shí),歐洲本土的電池企業(yè)也在車企的扶持下快速成熟。我們預(yù)計(jì),歐洲將成為中日韓之后的第三大動力電池產(chǎn)業(yè)集群,全球份額有望提高。


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