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新能源汽車(chē)鋰電池行業(yè)深度報(bào)告:動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈深度梳理
作者:李召麒 來(lái)源:未來(lái)智庫(kù)官網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2021年12月08日 點(diǎn)擊數(shù):

一、動(dòng)力電池的宏觀發(fā)展趨勢(shì)


1.1 動(dòng)力電池發(fā)展前景廣闊


1.1.1 新能源汽車(chē)成為未來(lái)各國(guó)汽車(chē)發(fā)展方案的主角


隨著車(chē)企停止銷(xiāo)售燃油車(chē)計(jì)劃的逐步推出與各國(guó)碳中和政策的陸續(xù)實(shí)施,新能源汽車(chē)無(wú)疑成為未來(lái)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展方向。新能源汽車(chē)融匯新能源,新材料和互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等多種技術(shù),推動(dòng)汽車(chē)從單純的交通工具向移動(dòng)智能終端、儲(chǔ)能單元和數(shù)字空間轉(zhuǎn)變。世界主要經(jīng)濟(jì)體提出了相應(yīng)的“碳達(dá)峰”“碳中和”方案,歐盟制定了嚴(yán)苛的綠色經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃,2021 年起對(duì)所有新車(chē)實(shí)施二氧化碳排放量不超過(guò) 95g/km的規(guī)定,同時(shí)歐盟委員會(huì)計(jì)劃要求新車(chē)和貨車(chē)的排放量從2030年起下降65%,從2035年開(kāi)始下降100%,同時(shí),歐洲各大車(chē)企也最遲將于2035年前停止銷(xiāo)售燃油車(chē)型。

我國(guó)也提出相應(yīng)“碳中和”發(fā)展目標(biāo),大力發(fā)展新能源交通方式,根據(jù)2020年11月2日國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,到2025年,純電動(dòng)乘用車(chē)新車(chē)平均電耗降至12.0千瓦時(shí)/百公里,新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售量達(dá)到汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售總量的20%左右。到2035年,純電動(dòng)汽車(chē)將成為新銷(xiāo)售車(chē)輛的主流,將為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能。

2020年10月27日,中國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》預(yù)測(cè)2030年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量將超過(guò)3000萬(wàn)輛。全國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量及裝機(jī)量和新能源汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量之間存在一個(gè)較為明顯的正相關(guān)關(guān)系,未來(lái)動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模會(huì)隨著新能源汽車(chē)銷(xiāo)量增加而增加。根據(jù)我國(guó)《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》的內(nèi)容顯示,2025年新能源汽車(chē)占汽車(chē)總銷(xiāo)量的比重達(dá)到20%,2030年新能源汽車(chē)在總銷(xiāo)量的占比達(dá)到40%左右,2035年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量占國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)銷(xiāo)量的50%以上。

同時(shí)混動(dòng)新車(chē)的占比也將在2030年達(dá)到傳統(tǒng)能源乘用車(chē)的75%以上,2035 年混動(dòng)及新能源汽車(chē)在傳統(tǒng)能源乘用車(chē)中的占比將達(dá)到100%.《總路線2.0》也預(yù)測(cè)到2035年,汽車(chē)年產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模將達(dá)到4000萬(wàn)輛以上,對(duì)動(dòng)力電池的需求也相應(yīng)增加。根據(jù) EV Volumes 預(yù)測(cè),國(guó)內(nèi)新能源乘用車(chē)預(yù)計(jì)銷(xiāo)量達(dá)到600萬(wàn)輛,全球新能源乘用車(chē)2025年銷(xiāo)量預(yù)計(jì)達(dá)到1800萬(wàn)輛,對(duì)應(yīng)2021年——2025年的年均增長(zhǎng)率達(dá)到44%,2025年全球動(dòng)力電池的需求量預(yù)計(jì)為919.4GWh,將逼近甚至超過(guò)1TWh,而目前僅為158.2Gwh,動(dòng)力電池未來(lái)仍然具有很大潛力。

新能源汽車(chē)目前主要研究方向集中在動(dòng)力電池,系統(tǒng)和芯片三個(gè)方面,在這三個(gè)研究方向中,我國(guó)在動(dòng)力電池方向具有明顯優(yōu)勢(shì),2020年我國(guó)動(dòng)力電池廠商裝機(jī)量占據(jù)全球45%市場(chǎng)份額,且我國(guó)在動(dòng)力電池主要材料供應(yīng)鏈正負(fù)極,隔膜、電解液、配套齊全,可以進(jìn)行完全獨(dú)立的設(shè)計(jì)和量產(chǎn),在全球汽車(chē)行業(yè)電氣化的變革浪潮中,動(dòng)力電池行業(yè)相關(guān)企業(yè)將會(huì)明顯受益。根據(jù)《中國(guó)制造2025》明確了動(dòng)力電池的發(fā)展規(guī)劃:2020年,電池能量密度達(dá)到300Wh/kg;2025年,電池能量密度達(dá)到400Wh/kg;2030年,電池能量密度達(dá)到500Wh/kg。在全球“碳中和”政策引導(dǎo),新能源汽車(chē)技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)滲透率逐年提升的大背景下,新能 源汽車(chē)的未來(lái)是一片星辰大海。


1.1.2 新能源汽車(chē)滲透率不斷增加,動(dòng)力電池需求水漲船高


新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量同比均繼續(xù)保持高速增長(zhǎng),同比增速持續(xù)顯著領(lǐng)先行業(yè)。具體來(lái)看:2021年1——10月,全國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為2058.7萬(wàn)輛和2097萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)5.4%和6.4%。同一時(shí)期,新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)量分別為256.56萬(wàn)輛、254.25萬(wàn)輛,同比分別增長(zhǎng)175.30%、176.60%。

2021年上半年,中國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)產(chǎn)量為74.7GWh,同比增長(zhǎng)217.5%,較2019年同期增加72%。今年1——6月份,磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量為37.7GWh,同比增長(zhǎng)33.4%;三元鋰電池產(chǎn)量36.9GWh,同比增長(zhǎng)149.2%。在電池安全性上取得突破的磷酸鐵鋰電池在2021年上半年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量對(duì)三元鋰電池產(chǎn)量的反超。

磷酸鐵鋰的裝機(jī)量所占市場(chǎng)份額實(shí)際經(jīng)歷了一段先下降后增長(zhǎng)的階段。2014年和2015年間,磷酸鐵鋰電池在新能源乘用車(chē)市場(chǎng)上一度占據(jù)主導(dǎo)地位;之后受到政策補(bǔ)貼的影響,三元鋰電池裝機(jī)量從2016年起占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位;進(jìn)入2020年以后,隨著寧德時(shí)代 CTP 技術(shù)發(fā)展,比亞迪電池的推出,針對(duì)高能量密度電池(如三元鋰電池)補(bǔ)貼的下降和三元鋰材料電池安全性問(wèn)題日益明顯,磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)份額重新超越三元鋰電池。

新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策退坡明顯。經(jīng)歷過(guò)一段新能源汽車(chē)補(bǔ)貼“大躍進(jìn)”的時(shí)期之后,我國(guó)對(duì)于新能源汽車(chē)的補(bǔ)貼政策開(kāi)始趨于理性,不再一味以電池能量密度作為補(bǔ)貼的唯一標(biāo)準(zhǔn),近年來(lái)新能源汽車(chē)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)退坡明顯。在最新的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)中,非公共新能源乘用車(chē)領(lǐng)域,2021年補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)在2020年的基礎(chǔ)上退坡20%,公共領(lǐng)域新能源乘用車(chē)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)在2020年基礎(chǔ)上下降 10%。

但本文預(yù)計(jì),新能源汽車(chē)補(bǔ)貼的退坡并不會(huì)對(duì)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量產(chǎn)生較大影響。新能源汽車(chē)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,補(bǔ)貼金額的退坡對(duì)于意向購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)消費(fèi)者的消費(fèi)意愿影響較小,新能源汽車(chē)市場(chǎng)從補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換為市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。同時(shí),汽車(chē)生產(chǎn)廠商生產(chǎn)線成本隨著規(guī)模效應(yīng)和生產(chǎn)技術(shù)的成熟也相應(yīng)下降,補(bǔ)貼退坡對(duì)于新能源汽車(chē)生產(chǎn)廠商的利潤(rùn)影響較小。未來(lái)補(bǔ)貼重點(diǎn)將會(huì)從對(duì)新能源汽車(chē)整車(chē)的補(bǔ)貼轉(zhuǎn)向?qū)π履茉雌?chē)基礎(chǔ)配套設(shè)施的補(bǔ)貼上。


1.1.3 中日韓三國(guó)企業(yè)引領(lǐng)動(dòng)力電池發(fā)展方向


動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,中日韓企業(yè)占據(jù)市場(chǎng)頭部。2020年全球動(dòng)力電池裝機(jī)量為137GWh,同比增長(zhǎng)17.5%,2021年前六個(gè)月,全球動(dòng)力電池裝機(jī)量達(dá)到114.1GWh,已經(jīng)逼近2019年全年裝機(jī)總量,同比增長(zhǎng)153.7%。

按公司來(lái)看,全球動(dòng)力電池集中在中日韓三國(guó),主要供應(yīng)商為寧德時(shí)代和LG 新能源,兩家公司2020年裝機(jī)量達(dá)到50GWh和48GWh,兩家公司合計(jì)占據(jù)半數(shù)以上的市場(chǎng)份額。寧德時(shí)代連續(xù)多年占據(jù)市場(chǎng)份額第一的位置,LG新能源依托于上海特斯拉工廠和海外大眾系列的訂單,市場(chǎng)份額快速上升,寧德時(shí)代與 LG 新能源的差距逐漸縮小,二者現(xiàn)如今難分伯仲,但2021年頭部動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)裝機(jī)量同比提升巨大。

全球動(dòng)力電池公司行業(yè)集中效應(yīng)十分明顯,前三家企業(yè)所占市場(chǎng)份額呈逐年上漲趨勢(shì),在2019年的時(shí)候占市場(chǎng)比例為63%,2020年上升到68%,預(yù)計(jì)在2021年占據(jù)的市場(chǎng)份額將達(dá)到 71%。龍頭企業(yè)集中資金和技術(shù)優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步拉開(kāi)與其他企業(yè)的差距。


1.2 動(dòng)力電池發(fā)展向上趨勢(shì)已經(jīng)成型


1.2.1 頭部企業(yè)及高端產(chǎn)品將成為推動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展主力


2021年開(kāi)始,芯片短缺的陰霾一直籠罩著整個(gè)汽車(chē)行業(yè)。根據(jù)估算,2021年芯片短缺造成的全球汽車(chē)減產(chǎn)將達(dá)到810萬(wàn)輛,造成的經(jīng)濟(jì)損失將達(dá)到6000億元。如果說(shuō)“芯片荒”是傳統(tǒng)車(chē)企造車(chē)時(shí)的最大危機(jī)的話,那么新能源車(chē)企還面臨著另一個(gè)重大挑戰(zhàn)就是“電池荒”。根據(jù)公開(kāi)資料顯示,2020年全球動(dòng)力電池行業(yè)平均產(chǎn)能利用率僅為26.5%,動(dòng)力電池行業(yè)目前高端電池產(chǎn)能不足,但低端產(chǎn)能過(guò)剩相對(duì)嚴(yán)重,實(shí)際電池供應(yīng)較為短缺。據(jù)估算,未來(lái)5年內(nèi),隨著全球車(chē)企對(duì)動(dòng)力電池需求的快速增長(zhǎng),動(dòng)力電池將處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。

2021年前三季度,整個(gè)車(chē)用動(dòng)力電池行業(yè)前十名的企業(yè)占據(jù)了93.6%的市場(chǎng)份額,市場(chǎng)高度集中。幾家頭部企業(yè)的產(chǎn)能利用率達(dá)到80%以上,但是十名之后的行業(yè)大部分企業(yè),產(chǎn)能利用率僅為10%甚至更低,很多中小型企業(yè)正逐漸被淘汰。因此,在企業(yè)增資的新聞當(dāng)中,只有頭部電池生產(chǎn)企業(yè)在過(guò)去一段時(shí)間吸收 了大量資本,快速擴(kuò)張,而更多的中小型企業(yè)對(duì)資本的吸引力正在下降,被逐漸擠出動(dòng)力電池市場(chǎng)。

2021年上半年和過(guò)去一年相比,全球動(dòng)力電池十大生產(chǎn)廠商并沒(méi)有明顯變化,但頭部企業(yè)與二線企業(yè)間的市場(chǎng)份額正逐步拉大。隨著動(dòng)力電池的需求量日益增加,動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)也在尋找未來(lái)動(dòng)力電池的發(fā)展方向,以目前已經(jīng)公布的研究路徑來(lái)看:鈉離子電池,高鎳三元鋰離子電池和固態(tài)電解質(zhì)電池是廠商主要選擇的技術(shù)發(fā)展路徑。

鈉離子電池原材料儲(chǔ)量豐富,生產(chǎn)效率快,性能與市場(chǎng)上鋰離子電池沒(méi)有明顯差異,可以有效降低動(dòng)力電池生產(chǎn)成本。寧德時(shí)代在2021年7月29日發(fā)布鈉離子電池,相較于鋰離子電池,鈉離子電池具有更低的成本而且在儲(chǔ)運(yùn)方面具有巨大優(yōu)勢(shì)。鈉離子電池在原理與結(jié)構(gòu)上與鋰離子電池十分相似,僅在材料的選擇上存在差異,鈉離子電池生產(chǎn)線可以沿用鋰離子電池生產(chǎn)線。目前鈉離子電池初步應(yīng)用于儲(chǔ)能和低速動(dòng)力領(lǐng)域,隨著寧德時(shí)代發(fā)布鈉離子動(dòng)力電池,鈉離子電池應(yīng)在動(dòng)力領(lǐng)域向替代鋰離子電池又邁進(jìn)了一步。

鈉離子電池具有高能量密度,高倍率充電,優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,良好的低溫性能和高集成效率等優(yōu)勢(shì)。電芯單體能量密度達(dá)到160Wh/kg;常溫充電15分鐘,電池容量可以達(dá)到80%以上;在-20℃低溫環(huán)境中,放電保持率可以達(dá)到90%以上;系統(tǒng)集成效率可以達(dá)到80%以上。根據(jù)寧德時(shí)代公布的研究計(jì)劃,下一代鈉離子電池的研發(fā)目標(biāo)是200Wh/kg以上。

高鎳三元鋰電池是以動(dòng)力電池中鎳含量為主要判斷標(biāo)準(zhǔn),主要包括6系、8系三元鋰電池,甚至是正在研究的9系三元鋰電池,在中高端新能源乘用車(chē)上有廣闊應(yīng)用前景,在未來(lái)解決安全性的前提下,中高端乘 用車(chē)動(dòng)力電池能量密度將有質(zhì)的飛躍。高鎳三元鋰電池較高能量密度帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)將驅(qū)動(dòng)即使在單位成本價(jià)格依舊高于的情況下,實(shí)現(xiàn)綜合成本接近磷酸鐵鋰電池。目前全球主要?jiǎng)恿﹄姵厣a(chǎn)廠商在高鎳電池研發(fā)上均有布局。

固態(tài)電解質(zhì)電池在安全性,穩(wěn)定性,循環(huán)壽命額能量密度等方面具有巨大優(yōu)勢(shì),有望解決安全問(wèn)題。使用固態(tài)電解質(zhì)代替當(dāng)前鋰電池中的易燃電解質(zhì)溶液,可以更安全密集地儲(chǔ)存能量,使用固態(tài)電解質(zhì)將減少對(duì)銅和鋁的需求,不再對(duì)隔膜和液態(tài)電解液產(chǎn)生依賴(lài),但目前也存在著技術(shù)不成熟,生產(chǎn)成本高昂,關(guān)鍵材 料制備困難等缺陷,但固態(tài)電解質(zhì)電池可以有效減少動(dòng)力電池組體積,保障動(dòng)力電池安全,商業(yè)化前景廣闊,未來(lái)必定成為主流研究方向。


1.2.2 未來(lái)動(dòng)力電池終端汽車(chē)行業(yè)將形成三足鼎立之勢(shì)


傳統(tǒng)車(chē)企、造車(chē)新勢(shì)力和互聯(lián)網(wǎng)與手機(jī)廠商均在新能源汽車(chē)這個(gè)萬(wàn)億賽道展開(kāi)布局,未來(lái)將形成三足鼎立態(tài)勢(shì)。三股勢(shì)力均有各自?xún)?yōu)勢(shì),未來(lái)可能共同瓜分新能源這塊大蛋糕。國(guó)內(nèi)造車(chē)新勢(shì)力包括蔚來(lái)、理想、小鵬等企業(yè),這些企業(yè)入局時(shí)間早,技術(shù)積累時(shí)間久,具有先發(fā)優(yōu)勢(shì),同時(shí)推出已經(jīng)多款產(chǎn)品,滿(mǎn)足不同消 費(fèi)者對(duì)于新能源汽車(chē)的需求。

根據(jù)蔚來(lái)、理想和小鵬公布的2020年財(cái)報(bào),三家公司毛利率均已轉(zhuǎn)正,理想甚至在2020年第四季度實(shí)現(xiàn)盈利,但在補(bǔ)貼退坡的政策背景之下,如何讓盈利具有持續(xù)性是需要這些新興車(chē)企需要考慮的問(wèn)題。造車(chē)新勢(shì)力投入大筆資金在開(kāi)發(fā)無(wú)人駕駛和汽車(chē)智能化等技術(shù)上,如果未來(lái)這些企業(yè)在智能業(yè)務(wù)上技術(shù)產(chǎn)生突破,造車(chē)新勢(shì)力將開(kāi)啟汽車(chē)工業(yè)的全新世代。但目前這些技術(shù)發(fā)展尚未完全成熟,以及外部傳統(tǒng)車(chē)企紛紛布局新能源汽車(chē)賽道背景下,造車(chē)新勢(shì)力需要面臨的挑戰(zhàn)十分嚴(yán)峻。

特斯拉已經(jīng)超越豐田成為全世界市值最大的汽車(chē)企業(yè),但這并不意味著傳統(tǒng)車(chē)企會(huì)選擇坐以待斃。相反,受到行業(yè)發(fā)展形式和各國(guó)出臺(tái)的碳中和政策影響,幾乎所有傳統(tǒng)燃油車(chē)車(chē)企或多或少都在布局新能源賽道。傳統(tǒng)車(chē)企在市場(chǎng)認(rèn)可度,營(yíng)銷(xiāo)渠道和供應(yīng)鏈等方面較造車(chē)新勢(shì)力具有明顯優(yōu)勢(shì),消費(fèi)者顯然對(duì)于傳統(tǒng)車(chē)企的新能源汽車(chē)有更高的接受度。特斯拉和造車(chē)新勢(shì)力僅占 20%左右的市場(chǎng)份額,傳統(tǒng)車(chē)企占據(jù)近8成,表現(xiàn)出極大的競(jìng)爭(zhēng)力。造車(chē)新勢(shì)力主力車(chē)型面向的是中高端市場(chǎng),但傳統(tǒng)車(chē)企往往采用全面鋪開(kāi)戰(zhàn)略,不僅有奔馳、寶馬等豪華品牌涌入市場(chǎng),也有像五菱宏光、長(zhǎng)安等車(chē)企瞄準(zhǔn)A級(jí)及A00級(jí)車(chē)市場(chǎng),傳統(tǒng)車(chē)企在市場(chǎng)滲透率方面有明顯優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)車(chē)企比亞迪、吉利、廣汽等品牌不論在目前還是未來(lái),市場(chǎng)滲透率提升潛力巨大。

汽車(chē)智能化的浪潮將互聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)廠商與汽車(chē)產(chǎn)業(yè)聯(lián)系起來(lái),互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)廠商紛紛布局,準(zhǔn)備進(jìn)入新能源汽車(chē)行業(yè)分一杯羹?;ヂ?lián)網(wǎng)和手機(jī)廠商最大的優(yōu)勢(shì)在于將汽車(chē)視作計(jì)算機(jī)的一種外在表征,利用數(shù)字化和智能化等軟件,最終將汽車(chē)打造成為一種具有自我成長(zhǎng)性的智慧化終端,同時(shí)一些手機(jī)廠商也具 有豐富的軟硬件融合經(jīng)驗(yàn),并且在如何提升用戶(hù)體驗(yàn)上頗有心得。互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)廠商在新能源汽車(chē)賽道上選擇不同發(fā)展方向,有像華為、OPPO等通過(guò)與車(chē)企合作布局汽車(chē)生態(tài)加入新能源汽車(chē)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的廠商,也有像百度、小米等親自成立汽車(chē)公司構(gòu)筑起從軟件到整車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈的公司?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+新能源汽車(chē)”這極具吸引力的稱(chēng)號(hào)將會(huì)為行業(yè)注入相當(dāng)可觀的資本,但這并不意味著互聯(lián)網(wǎng)公司在汽車(chē)行業(yè)天然具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),未來(lái)這種商業(yè)模式仍具有很強(qiáng)的不確定性。


1.3 總結(jié)


不論從宏觀政策還是具體到各車(chē)企未來(lái)十年發(fā)展計(jì)劃,新能源汽車(chē)毫無(wú)疑問(wèn)是汽車(chē)行業(yè)未來(lái)唯一的選擇。“碳中和”目標(biāo)的確定和新能源汽車(chē)各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)逼近甚至有的已經(jīng)超過(guò)傳統(tǒng)燃油車(chē),新能源汽車(chē)行業(yè)將開(kāi)啟一個(gè)新的萬(wàn)億賽道。隨著新能源汽車(chē)滲透率和銷(xiāo)量的提升,對(duì)動(dòng)力電池裝機(jī)量和性能的需求也日益 增強(qiáng)。

從產(chǎn)品端的新能源動(dòng)力電池和生產(chǎn)系能源汽車(chē)企業(yè)到材料端的動(dòng)力電池上游原材料供應(yīng)商,未來(lái)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈將會(huì)和十年前的蘋(píng)果智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈一樣迎來(lái)新一輪投資周期。2021年前三季度,新能源汽車(chē)滲透率已經(jīng)突破10%,而根據(jù)“創(chuàng)新擴(kuò)散曲線”模型,當(dāng)一個(gè)創(chuàng)新產(chǎn)品市占率突破 10%以后,將迎來(lái)最為陡峭的上升曲線,新能源汽車(chē)行業(yè)將迎來(lái)倍速增長(zhǎng)。動(dòng)力電池作為新能源汽車(chē)的“心臟”,唯有擁有核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)最終才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中存活,建議重點(diǎn)關(guān)注布局全產(chǎn)業(yè)鏈和在關(guān)鍵技術(shù)上有重大突破與領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)。


二、動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)鏈總覽


2.1 動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋從上游資源到下游裝機(jī)企業(yè)


傳統(tǒng)意義上講,鋰離子動(dòng)力電池是目前二次動(dòng)力電池的最佳選擇。它主要依靠鋰離子在正負(fù)極的來(lái)回移動(dòng)達(dá)到充放電目的。在充電時(shí),鋰離子從正極脫嵌,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極,負(fù)極此時(shí)處于富鋰狀態(tài);放電時(shí)則相反。鋰離子具有能量密度高、輸出功率大、使用壽命長(zhǎng)、充電效率高等優(yōu)點(diǎn),且不會(huì)出現(xiàn)記憶效應(yīng)等 問(wèn)題,是現(xiàn)代高性能電池的代表。

動(dòng)力電池占整個(gè)新能源汽車(chē)成本的30%-40%,是新能源汽車(chē)上最重要的組成部分。動(dòng)力電池整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游金屬及非金屬材料;中游動(dòng)力電池組成部分,包括正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液和結(jié)構(gòu)件等;下游動(dòng)力電池主要生產(chǎn)廠商及配套車(chē)型等。

動(dòng)力電池已經(jīng)超過(guò)消費(fèi)電池成為占據(jù)鋰離子電池應(yīng)用比例最高的領(lǐng)域,目前市場(chǎng)主流的動(dòng)力電池可以被分為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。其余動(dòng)力電池如錳酸鋰電池、鉛酸蓄電池和鈷酸蓄電池受電池性能和成本等因素影響,在新能源汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用較少,逐漸被市場(chǎng)淘汰。

鋰離子電池電芯主要構(gòu)件包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液和結(jié)構(gòu)件。在原材料成本中,正極材料在鋰電池材料中占比為30%-40%、負(fù)極材料成本占比為10%、電解液成本占比為10%-15%、隔膜成本占比約為20%- 30%,結(jié)構(gòu)件成本占比為10%-20%。

電極材料:主要是由活性物質(zhì),銅箔或鋁箔等骨架以及添加劑組成,動(dòng)力電池正極材料與負(fù)極材料之間的電勢(shì)差決定了動(dòng)力電池的電壓,而正極材料的電壓則主要取決于氧化還原中心的電勢(shì)和可脫嵌的離子數(shù)目,決定了電極材料的性能。 隔膜:隔膜是被置于電池正極與負(fù)極之間防止正負(fù)極直接接觸而造成短路的活性材料,但卻允許鋰離子通過(guò)。隔膜一般具有對(duì)離子運(yùn)動(dòng)阻力小、化學(xué)穩(wěn)定性高、絕緣、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。

電解液:動(dòng)力電池的電極材料和隔膜通常被浸沒(méi)在電解液中,電解液一般由溶質(zhì)、溶劑、添加劑按一定比例制備,電解液可以在與活性物質(zhì)接觸形成雙電層,形成電極電位,同時(shí)也能保證正負(fù)離子間的導(dǎo)電作用,參與電極反應(yīng)。結(jié)構(gòu)件:電池結(jié)構(gòu)件按照電池封裝路線不同分為硬殼結(jié)構(gòu)件(方形結(jié)構(gòu)件、圓形結(jié)構(gòu)件)和鋁塑膜。硬殼結(jié)構(gòu)件包括殼體和蓋板結(jié)構(gòu)件,具有高級(jí)機(jī)械強(qiáng)度,耐高低溫環(huán)境和經(jīng)受電解質(zhì)腐蝕的特點(diǎn)。

對(duì)于一些高鎳三元鋰電池來(lái)講,其正極材料的成本占比更高,高鎳三元鋰電池正極一般采用氫氧化鋰,而普通三元鋰電池則采用碳酸鋰制備三元正極,同時(shí)正極材料的性能優(yōu)異與否是影響動(dòng)力電池性能表現(xiàn)的關(guān)鍵指標(biāo),因此在制備電極正極材料更具有成本和技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中更容易脫穎而出。正極材料是決定動(dòng)力電池性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一,根據(jù)正極材料不同,動(dòng)力電池可以被分為三元鋰電池,磷酸鋰電池,錳酸鋰電池和鈷酸鋰電池等。

目前正極材料市場(chǎng)出現(xiàn)明顯分化,高端正極材料需求旺盛,而低端正極材料逐漸被市場(chǎng)淘汰。而根據(jù)動(dòng)力電池電芯封裝方式不同,動(dòng)力電池也可以被分為圓柱形電池,方形電池和軟包電池。不同結(jié)構(gòu)件各有優(yōu)缺點(diǎn),中國(guó)企業(yè)在方形動(dòng)力電池上市場(chǎng)占有率有明顯優(yōu)勢(shì),而日韓企業(yè)更偏好圓柱形電池。而在下游產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中,中國(guó)市場(chǎng)上磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量超過(guò)了三元鋰電池,中國(guó)企業(yè)在磷酸鐵鋰電池技 術(shù)路徑上有明顯優(yōu)勢(shì),壟斷了磷酸鐵鋰市場(chǎng);日韓企業(yè)則偏好三元鋰電池,但三元鋰電池國(guó)產(chǎn)份額也在近年迅速提升,下游動(dòng)力電池市場(chǎng)形成了以寧德時(shí)代為龍頭的“一超多強(qiáng)”局面。


三、動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上游


鋰離子電池成本受到供應(yīng)鏈上游金屬原材料價(jià)格波動(dòng)影響較大,而其中最影響鋰離子電池性能的金屬原材料包括鈷、鎳、錳、鋰等金屬原料及其化合物。由于正極材料在動(dòng)力電池中成本占比最大,而原材料成本占正極材料成本的比例達(dá)到90%,正極材料的價(jià)格變化極大地影響了鋰離子動(dòng)力電池的研究方向和技術(shù) 路線。

市場(chǎng)上出現(xiàn)的鈉離子動(dòng)力電池和無(wú)鈷電池等都是受到原材料價(jià)格波動(dòng)而誕生的鋰離子動(dòng)力電池的替代方案。目前市場(chǎng)上主流的動(dòng)力電池分別為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,而生產(chǎn)這兩種電池正極材料的原材料都很依賴(lài)進(jìn)口,且近年來(lái)價(jià)格波動(dòng)幅度較大。生產(chǎn)鋰離子動(dòng)力電池正極材料和前驅(qū)體的主要化合物為碳酸 鋰、氫氧化鋰、硫酸鈷、硫酸鎳和硫酸錳。


3.1 鋰資源:主要依賴(lài)進(jìn)口,行業(yè)龍頭選擇全球布局戰(zhàn)略


碳酸鋰和氫氧化鋰是制造動(dòng)力電池正極的主要原材料,主要提取自鋰輝石等硬巖鋰礦和封閉盆地內(nèi)的鹽湖鹵水鋰礦。盡管硬巖鋰礦提鋰技術(shù)成熟,但國(guó)內(nèi) 79%鋰資源主要儲(chǔ)存在鹽湖之中,且開(kāi)采具有一定難度。在全球范圍來(lái)說(shuō),具有開(kāi)采價(jià)值的鋰礦數(shù)量有限,且分布極不均勻。根據(jù)USGS統(tǒng)計(jì),南美鋰三角區(qū)域合計(jì)占比58%,澳洲占比19%,中國(guó)鋰資源全球占比為7%。作為動(dòng)力電池的全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)大國(guó),中國(guó)對(duì)鋰資源需求很大,十分依賴(lài)進(jìn)口。

作為生產(chǎn)動(dòng)力電池正極的主要原材料,碳酸鋰在2021年6月之后價(jià)格持續(xù)走高。根據(jù)最新的市場(chǎng)價(jià)格, 在2021年9月碳酸鋰的市場(chǎng)價(jià)格均價(jià)漲至15.5萬(wàn)元/噸,較上一周上漲2.1萬(wàn)噸。氫氧化鋰的成交價(jià)格在2021年9月達(dá)到15.65萬(wàn)元/噸,較上一周價(jià)格上漲2.1萬(wàn)元。金屬鋰的成交價(jià)格9月均價(jià)為84萬(wàn)元/噸,較上一周上漲10萬(wàn)元。鋰離子電池供應(yīng)鏈中下游產(chǎn)業(yè)需求旺盛,廠家報(bào)價(jià)持續(xù)高位,鋰精礦價(jià)格持續(xù)上漲,造成碳酸鋰、氫氧化鋰等正極原材料價(jià)格不斷走高。受到疫情影響,鋰精礦供應(yīng)處于下降狀態(tài),大批優(yōu)質(zhì)鋰礦石資源集中在美國(guó)雅寶、智利礦業(yè)化工等少數(shù)幾家公司手中,廠家?guī)齑婧凸?yīng)不足的局面預(yù)計(jì)在短期內(nèi)難以緩解。


3.2 錳資源:地域差異較大,紅星發(fā)展優(yōu)勢(shì)明顯


錳礦石在2020年和2021年也經(jīng)歷了一輪原材料價(jià)格的上漲,市場(chǎng)需求卻不降反升。電解二氧化錳是制備錳酸鋰電池的主要原材料,硫酸錳是生產(chǎn)三元鋰動(dòng)力電池前驅(qū)體的主要原材料。高純硫酸錳是二氧化錳和硫酸反應(yīng)得到的化合物,而電解二氧化錳是二氧化錳經(jīng)過(guò)制液,電解得到的具有優(yōu)良性能的電池去極化劑。電解二氧化錳行業(yè)龍頭企業(yè)為湘潭電化,硫酸錳行業(yè)龍頭企業(yè)為紅星發(fā)展,湘潭電化。

根據(jù)貴州中偉正源新材料有限公司公開(kāi)資料顯示,球形鎳鈷錳三元氧化物生產(chǎn)線上硫酸鎳、硫酸錳和硫酸鈷三種溶液液?jiǎn)魏姆謩e為3.6t/t,0.56t/t和1.4t/t,而預(yù)計(jì)2021年中國(guó)三元正極材料出貨量為36萬(wàn)噸,對(duì)應(yīng)高純硫酸錳需求量超過(guò)15萬(wàn)噸。CPM集團(tuán)2019年預(yù)測(cè),2040年全球錳需求量將增長(zhǎng)80倍,其中70%來(lái)自高純硫酸錳,高純硫酸錳未來(lái)需求旺盛。我國(guó)屬于錳礦資源貧乏國(guó)家。


3.3 鈷資源:稀有金屬價(jià)格昂貴,對(duì)動(dòng)力電池成本影響較大


鈷是銀白色鐵磁性金屬,在地殼中含量為0.001%(質(zhì)量),且沒(méi)有單獨(dú)的鈷礦物,往往伴生于鎳、銅、鐵、鋅等硫化物礦床之中,作為新能源電池主要材料之一,是一種非常稀缺的戰(zhàn)略金屬,價(jià)格昂貴。2020年底全球鈷資源儲(chǔ)量約為710萬(wàn)噸,主要分布在剛果和澳大利亞,分別達(dá)51%和20%。我國(guó)鈷資源比較稀缺,鈷資源對(duì)外依存度達(dá)到97%,且產(chǎn)量較為分散,僅有洛陽(yáng)鉬業(yè)產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的12%,其余廠商產(chǎn)量占比均小于5%。

在我國(guó),超過(guò)80%的鈷被加工為硫酸鈷,用于生產(chǎn)動(dòng)力電池三元材料前驅(qū)體,因此鈷價(jià)格的變動(dòng)對(duì)動(dòng)力電池的影響較大。鈷資源行業(yè)龍頭企業(yè)為洛陽(yáng)鉬業(yè)和華友鈷業(yè)。盡管洛陽(yáng)鉬業(yè)是國(guó)內(nèi)最大的鈷生產(chǎn)商,但其業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)中銅鈷僅占一半,生產(chǎn)產(chǎn)品無(wú)法直接用于三元前驅(qū)體制造;國(guó)內(nèi)生產(chǎn)商中華友鈷業(yè)與動(dòng)力電池的生產(chǎn)聯(lián)系最為緊密,可被視為動(dòng)力電池鈷資源的龍頭企業(yè)。

2021年以來(lái)鈷的價(jià)格持續(xù)上漲,截至10月8日,國(guó)內(nèi)現(xiàn)貨鈷的價(jià)格已經(jīng)從2020年4月的不到24萬(wàn)元/噸上漲到38萬(wàn)元/噸,漲幅超過(guò)60%。與此同時(shí),由于鈷價(jià)節(jié)節(jié)升高,動(dòng)力電池的發(fā)展也出現(xiàn)了低鈷化的趨勢(shì),各大生產(chǎn)廠商增大研發(fā)投入,陸續(xù)開(kāi)發(fā)出高鎳低鈷,甚至是無(wú)鈷化電池,鈷在中國(guó)動(dòng)力電池領(lǐng)域前景不甚明朗。2021年6月以來(lái),硫酸鈷進(jìn)入新一輪上漲周期,2021年7月硫酸鈷價(jià)格同比上漲71%硫酸鈷廠商出于對(duì)鈷原材料供應(yīng)的擔(dān)心,報(bào)價(jià)始終維持高位,市場(chǎng)供應(yīng)減少,隨著低鈷趨勢(shì)逐漸形成,鈷產(chǎn)品上漲速度預(yù)計(jì)將有所減緩。


3.4 鎳資源:高鎳動(dòng)力電池是未來(lái)發(fā)展的主要方向之一,鎳潛力巨大


全球鎳資源主要集中分布于赤道附近的國(guó)家,澳大利亞、巴西占據(jù)全球較多的鎳資源儲(chǔ)量,但菲律賓和印尼由于具有成本優(yōu)勢(shì)且運(yùn)輸方便,是全球鎳產(chǎn)量最多的國(guó)家,也是中國(guó)鎳礦是的主要供應(yīng)國(guó)。受到政策補(bǔ)貼和續(xù)航里程的影響,三元鋰電池高鎳化一直是市場(chǎng)主流的發(fā)展方向之一。在2020年全球 鎳消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,不銹鋼行業(yè)占主導(dǎo)地位,電池行業(yè)僅占鎳消費(fèi)的3%。硫酸鎳作為一種鎳鹽,主要用于動(dòng)力電池行業(yè)重要原材料和電鍍行業(yè)。2016年——2020年全球硫酸鎳消費(fèi)量由33萬(wàn)噸增長(zhǎng)至66萬(wàn)噸,其中動(dòng)力電池領(lǐng)域消費(fèi)量由9萬(wàn)噸增長(zhǎng)至38萬(wàn)噸,成為拉動(dòng)硫酸鎳需求增長(zhǎng)主要?jiǎng)恿Α?/p>

根據(jù)IEA和BloomBergNEF預(yù)測(cè),在未來(lái)高鎳三元電池占據(jù)市場(chǎng)主流的背景下,動(dòng)力電池領(lǐng)域硫酸鎳的需求量將從2020年的38萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2035年的500萬(wàn)噸;鎳氫電池領(lǐng)域?qū)α蛩徭囆枨髮⒈?020年增長(zhǎng)613%,達(dá)到57萬(wàn)噸。中國(guó)作為高鎳三元電池主要研究國(guó),未來(lái)對(duì)硫酸鎳需求將持續(xù)走高。近期鎳價(jià)格震蕩 下行,進(jìn)口下滑,加之全國(guó)實(shí)行能耗雙控,限產(chǎn)限電,無(wú)論現(xiàn)在還是將來(lái),下游企業(yè)對(duì)鎳資源都有較大需求。

格林美、華友鈷業(yè)和洛陽(yáng)鉬業(yè)是中國(guó)布局鎳資源的龍頭企業(yè)。格林美8系高鎳等新一代前驅(qū)體材料的出貨量占比70%以上,同時(shí)積極布局鎳資源,打通了“城市礦山+自建鎳資源基地+國(guó)際巨頭戰(zhàn)略合作”的多原料戰(zhàn)略通道,形成鎳原料供應(yīng)體系。華友鈷業(yè)布局鎳資源的采、選和初加工業(yè)務(wù),同時(shí)具有生產(chǎn)電池級(jí) 硫酸鎳和三元前驅(qū)體的能力,打造鎳原料——前驅(qū)體的一體化優(yōu)勢(shì)。洛陽(yáng)鉬業(yè)投資的華月鎳鈷在印尼布局鎳的開(kāi)采、冶煉和深加工等,是世界紅土鎳礦的引領(lǐng)者,項(xiàng)目投產(chǎn)預(yù)計(jì)有年產(chǎn)6萬(wàn)噸的能力,市場(chǎng)前景廣闊。


3.5 三元前驅(qū)體:三元正極主流原材料之一,影響電池性能


三元前驅(qū)體是一種前驅(qū)體,經(jīng)溶液過(guò)程制備出多種元素高度均勻分布的中間產(chǎn)物,該產(chǎn)物經(jīng)與鋰鹽化學(xué)反應(yīng)可以支撐三元正極材料,主要分為鎳鈷錳(NCM)前驅(qū)體和鎳鈷鋁(NCA)前驅(qū)體。主要原材料包括硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳(鋁)等,按照鎳、鈷、錳(鋁)的構(gòu)成比例,可以細(xì)分為NCM811前驅(qū)體、NCM622前 驅(qū)體、NCM523前驅(qū)體以及NCA前驅(qū)體等。三元前驅(qū)體中鎳的占比越高,鋰電池能量密度也就越高,因此對(duì)NCM622前驅(qū)體和NCM811前驅(qū)體的市場(chǎng)需求在逐年擴(kuò)大。

三元前驅(qū)體上市企業(yè)中,中偉股份是行業(yè)龍頭,市占率全球第一。2020年中偉股份三元前驅(qū)體出貨量為7.3萬(wàn)噸,全球和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率分別為17%和24%。中偉股份三元前驅(qū)體總產(chǎn)能為14萬(wàn)噸,2025年規(guī)劃產(chǎn)能將超過(guò)50萬(wàn)噸。中偉股份專(zhuān)注于研發(fā)生產(chǎn)高鎳三元前驅(qū)體,2017年5系三元鋰電池占比80%,到2020年占比已經(jīng)降至20%,而高鎳系三元鋰電池占比已經(jīng)超過(guò)80%。中偉股份高鎳三元前驅(qū)體在振實(shí)密度,松裝密度和比表面積等核心指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)異,處于行業(yè)領(lǐng)先水平,并且中偉股份與LG化學(xué)、寧德時(shí)代、廈門(mén)鎢業(yè)等一眾優(yōu)質(zhì)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)建立穩(wěn)定客戶(hù)關(guān)系,全球份額有望持續(xù)增長(zhǎng)。同時(shí),中偉股份積極布局上游資源,降低成本,長(zhǎng)期建立“技術(shù)+客戶(hù)+成本”的三重護(hù)城河,公司成長(zhǎng)空間巨大。

2020年后半年至2021年年初,三元前驅(qū)體經(jīng)歷了一波比較明顯的上漲周期,5系,6系,8系鎳鈷錳 三元前驅(qū)體價(jià)格均突破了當(dāng)時(shí)的歷史高點(diǎn)。2021年第二季度以來(lái),由于三元前驅(qū)體生產(chǎn)廠商擴(kuò)產(chǎn),三元前 驅(qū)體行業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩情況,原料端硫酸鎳價(jià)格下跌,三元前驅(qū)體價(jià)格有所回落,較高點(diǎn)下降超過(guò)30%。但之后隨著鎳價(jià)重新上漲,且地方政府出臺(tái)新的環(huán)保政策,導(dǎo)致一些硫酸錳生產(chǎn)廠商停產(chǎn),硫酸錳供應(yīng)緊張價(jià)格上漲,三元前驅(qū)體價(jià)格開(kāi)啟新一輪的上漲周期。


3.6 磷酸鐵資源:磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量增加激發(fā)磷酸鐵產(chǎn)能


磷酸鐵鋰是具有橄欖型結(jié)構(gòu)的磷酸鹽,可以作為電池的正極材料涂敷在鋁模與電池正極連接。磷酸鐵是 一種白色、灰白色單斜晶體粉末,屬于鐵鹽溶液和磷酸鈉作用的鹽,可作為磷酸鐵鋰電池的前驅(qū)體,80%磷酸鐵鋰的需求通過(guò)磷酸鐵工藝路徑來(lái)實(shí)現(xiàn),是生產(chǎn)磷酸鐵鋰正極材料的主要原料。隨著磷酸鐵鋰需求的增 加,眾多企業(yè)改變賽道,許多鈦白粉、磷化工企業(yè)宣布進(jìn)軍磷酸鐵的生產(chǎn)。磷化工企業(yè)在原料端具有成本優(yōu)勢(shì),在加工端可以通過(guò)將磷銨裝置向下游延伸,使用成熟工藝節(jié)約能耗和運(yùn)費(fèi)。在預(yù)計(jì)規(guī)劃產(chǎn)能中,磷化工企業(yè)規(guī)劃產(chǎn)能超過(guò)100萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)2025年274.2萬(wàn)噸磷酸鐵鋰需求對(duì)應(yīng)209萬(wàn)噸磷酸鐵,目前國(guó)內(nèi)磷酸鐵規(guī)劃產(chǎn)能超過(guò)300萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)未來(lái)磷酸鐵出現(xiàn)供給寬松的情形。

磷酸鐵的制備主要有兩種方法:固相法和液相法。固相法工藝成熟,產(chǎn)品具有較高的壓實(shí)密度,是目前生產(chǎn)磷酸鐵最常用的方法,液相法是德方納米的主要生產(chǎn)方式,具有產(chǎn)品一致性高的優(yōu)點(diǎn),但是因?yàn)榫哂休^高的技術(shù)壁壘,市場(chǎng)中使用的企業(yè)較少。 2020年后半段,隨著比亞迪“刀片電池”的上市,市場(chǎng)對(duì)于磷酸鐵鋰電池需求量增加,磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量已經(jīng)直逼三元鋰電池裝車(chē)量。同時(shí)受到疫情影響,大宗商品價(jià)格上漲,磷酸鐵上游原材料成本增加,導(dǎo)致磷酸鐵價(jià)格不斷提升,從2021年初的1.2萬(wàn)元/噸,增長(zhǎng)至2021年10月15日的2.6萬(wàn)元/噸,漲幅達(dá)到116%。


3.7 石墨資源:高端石墨需求量增加,低端石墨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈


目前鋰離子電池負(fù)極材料包括天然石墨材料、人造石墨材料、硅基及其他負(fù)極材料。人造石墨雖然成本較天然石墨更高,但憑借出色性能,與正極材料更好的匹配在動(dòng)力電池領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)主流;而天然石墨主要用于消費(fèi)和儲(chǔ)能。人造石墨具有鋰離子導(dǎo)電率高,鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大,嵌鋰容量高和嵌鋰電勢(shì)低等優(yōu)點(diǎn),且石墨材料來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜,擁有成熟產(chǎn)業(yè)鏈,人造石墨未來(lái)仍將是負(fù)極材料的主流。 2016-2020年,我國(guó)人造石墨出貨量從7.7萬(wàn)噸提升至30.7萬(wàn)噸,在負(fù)極材料中的占比從68%提升至84%,2021年上半年我國(guó)人造石墨出貨量28.2萬(wàn)噸,占比達(dá)到85%。

石墨資源儲(chǔ)量較為豐富,價(jià)格便宜,但生產(chǎn)石墨企業(yè)屬于高能耗企業(yè),受到國(guó)家能源政策和電價(jià)波動(dòng)影響較大,因此石墨產(chǎn)能主要集中在電價(jià)較低地區(qū)。石墨化企業(yè)積極布局一體化產(chǎn)能,石墨化產(chǎn)能較高企業(yè)同時(shí)也在動(dòng)力電池負(fù)極材料上產(chǎn)能較高。盡管人造石墨占據(jù)市場(chǎng)主流,但負(fù)極材料頭部企業(yè)貝特瑞卻是以生 產(chǎn)天然石墨為主。在性能上,貝特瑞在首次效率,比容量上相較于其他公司產(chǎn)品有一定優(yōu)勢(shì),貝特瑞天然石墨制備的負(fù)極材料可以作為高端負(fù)極材料供給海內(nèi)外電池廠商。目前貝特瑞天然石墨領(lǐng)域市場(chǎng)份額占比70%,天然+人工市場(chǎng)份額占比22%,位列行業(yè)第一。


3.8 動(dòng)力電池上游產(chǎn)業(yè)鏈壁壘分析


動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上游壁壘主要集中在資源儲(chǔ)備和資金壁壘。生產(chǎn)鋰離子動(dòng)力電池相關(guān)的礦產(chǎn)資源在國(guó)內(nèi)分布稀缺,目前市場(chǎng)上龍頭企業(yè)均在多年前在全球范圍內(nèi)收購(gòu)礦產(chǎn),通過(guò)合資、并購(gòu)等方式獲得國(guó)外優(yōu)質(zhì)資源,從源頭把握市場(chǎng)需要。 其次,受到新能源產(chǎn)業(yè)鏈的火爆的影響以及新冠肺炎疫情的沖擊,動(dòng)力電池上游產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品過(guò)去一段時(shí)間價(jià)格波動(dòng)大,投資相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈需要面臨市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)回款周期長(zhǎng),對(duì)于企業(yè)流動(dòng)資金要求較大。


四、動(dòng)力電池中游分析


動(dòng)力電池中游是生產(chǎn)動(dòng)力電池最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),產(chǎn)業(yè)鏈包括動(dòng)力電池正極材料、負(fù)極材料、電池隔膜、電解液和結(jié)構(gòu)件,中游產(chǎn)品性能直接決定了動(dòng)力電池的表現(xiàn)。


4.1 正極材料:三元正極和磷酸鐵鋰正極并駕齊驅(qū)


正極材料是鋰離子電池四大核心材料中最為重要的部分,在鋰離子電池材料成本中的占比達(dá)到40%——45%,鋰離子電池正極材料性能優(yōu)劣直接決定了電池的綜合性能。正極材料會(huì)在充電時(shí)釋放鋰離子,嵌入負(fù)級(jí)材料的碳結(jié)構(gòu)中,在放電時(shí)鋰離子會(huì)從碳結(jié)構(gòu)中析出重新形成化合物從而釋放電能。動(dòng)力電池的正極材料是由鎳、鈷、錳、磷酸鐵等化合物反應(yīng)首先制出動(dòng)力電池前驅(qū)體,后再與氫氧化鋰和碳酸鋰反應(yīng)所形成的。市場(chǎng)中主流的鋰離子電池正極材料為磷酸鐵鋰(LFP)、三元鋰(NCM/NCA)和錳酸鋰(LMO)。

進(jìn)入2021年以來(lái),磷酸鐵鋰市場(chǎng)占有達(dá)到37%,增速加快,市場(chǎng)份額超過(guò)三元鋰電池市場(chǎng)份額,成為國(guó)內(nèi)主流動(dòng)力電池。但本文觀點(diǎn)是動(dòng)力電池高鎳化趨勢(shì)已經(jīng)形成,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,受到磷酸鐵鋰電池理論最大能量密度較低的影響,三元鋰電池具有更強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Γ哝嚾囯姵睾凸虘B(tài)電池將在未來(lái)給動(dòng)力電池行 業(yè)帶來(lái)新的變革。


4.1.1 三元正極材料:高鎳三元正極材料市占率持續(xù)上升


三元正極材料是層狀鎳鈷錳(鋁)酸鋰復(fù)合材料,按照鎳鹽、鈷鹽、錳(鋁)鹽的大致比例,可以分為NCM333, NCM523,NCM622,NCM811,NCA等型號(hào)。鎳、鈷、錳為過(guò)渡金屬元素,所形成的固溶體可以任意比例混合,鎳元素比例上升可以提升電池容量,錳元素比例上升可以保證電池安全性,鈷元素比例上升可以減少陽(yáng)離子混排,有利于電池的循環(huán)性能。

三元正極材料由于其具有高能量密度的優(yōu)勢(shì),符合市場(chǎng)對(duì)新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程要求以及政府補(bǔ)貼政策支持,逐步占據(jù)汽車(chē)動(dòng)力電池大部分市場(chǎng)份額。但受到磷酸鐵鋰電池續(xù)航里程增加和補(bǔ)貼退坡的影響,三元鋰電池增長(zhǎng)率近年來(lái)持續(xù)下滑,市占率被磷酸鐵鋰電池反超。

《中國(guó)制造2025》預(yù)計(jì)2030年動(dòng)力電池能量密度將達(dá)到500Wh/kg,動(dòng)力電池高鎳化將是達(dá)到能量密度要求的最優(yōu)解。選擇高鎳化,降低鈷含量,不僅可以增加動(dòng)力電池能量密度,而且可以有效降低成本。 NCM523、NCM622和NCM811的原材料成本占比分別為87.98%,86.78%和81.55%。但短期內(nèi)高鎳三元正極材料產(chǎn)能為32萬(wàn)噸,需求僅為8萬(wàn)噸,高鎳三元鋰電池尚未解決顆粒粉末化,安全性問(wèn)題,短期內(nèi)供大于求,但長(zhǎng)期來(lái)看,高鎳三元鋰電池續(xù)航里程有望突破1000公里,前景廣闊。

高鎳三元鋰動(dòng)力電池行業(yè)格局存在明顯的集中趨勢(shì),5系、6系的三元鋰動(dòng)力電池CR2均不到50%,但高鎳三元鋰電池的CR2達(dá)到82.2%。容百科技和天津巴莫在高鎳電池正極材料中優(yōu)勢(shì)明顯。高鎳系列電池在一些追求能量密度的高性能車(chē)型上具有極大的發(fā)展空間,未來(lái)更多豪華品牌涉足新能源電動(dòng)汽車(chē),以性?xún)r(jià)比高為特點(diǎn)的傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池難以滿(mǎn)足豪華車(chē)型能量需求,預(yù)計(jì)高鎳動(dòng)力電池增速加快。

2025年市場(chǎng)將形成以8系、9系三元鋰電池為主,7系三元鋰電池為輔的市場(chǎng)格局,高鎳材料將成為市場(chǎng)主導(dǎo)。但隨著高鎳三元電池市場(chǎng)份額的提升,技術(shù)壁壘逐漸升高,缺少核心技術(shù)的中小型三元正極材料生產(chǎn)廠商會(huì)逐漸失去競(jìng)爭(zhēng)力,最終被市場(chǎng)淘汰,未來(lái)三元正極材料市場(chǎng)集中度有進(jìn)一步上升的趨勢(shì)。

三元高鎳征集材料NCM811的增長(zhǎng)率超過(guò)250%,而容百科技正是高鎳正極材料的龍頭企業(yè),NCM811出貨量全球居首。2017年容百科技成為首家在動(dòng)力電池上大規(guī)模使用NCM811材料的企業(yè),2020年容百科技高鎳正極材料中國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)到60%,全球高鎳電池市占率達(dá)40%,位列全球第一。容百科技在技術(shù)上具有優(yōu)勢(shì),推進(jìn)一體化布局,產(chǎn)能利用率和前驅(qū)體自供率提升,擁有全自動(dòng)化的高鎳正極材料生產(chǎn)線,技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。2022年, 容百科技計(jì)劃量產(chǎn)含鎳量達(dá)到96的9系高鎳電池。除在高鎳電池領(lǐng)域具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)以外,容百科技也是2020年國(guó)內(nèi)唯一一家三元正極材料產(chǎn)銷(xiāo)量超過(guò)2.5萬(wàn)噸的企業(yè)。公司目前三元正極材料產(chǎn)能為4萬(wàn)噸,計(jì)劃到2023年底產(chǎn)能達(dá)到25萬(wàn)噸,2030年產(chǎn)能規(guī)劃達(dá)到100萬(wàn)噸。


4.1.2 磷酸鐵鋰正極材料:磷酸鐵鋰電池向中高端車(chē)型進(jìn)軍


磷酸鐵鋰電池(LFP)是在動(dòng)力電池領(lǐng)域具有廣泛分布的應(yīng)用的一種電池,其正極材料磷酸鐵鋰主要由磷酸鐵前驅(qū)體和碳酸鋰采用固相法或液相法制成,其具有安全性能好,循環(huán)壽命長(zhǎng),成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。主要應(yīng)用于動(dòng)力電池和儲(chǔ)能領(lǐng)域。

磷酸鐵鋰電池理論比容量低于三元鋰電池,但三元鋰電池需要復(fù)雜的電池管理系統(tǒng),結(jié)合最先進(jìn)的CTP技術(shù),在制成電池包以后二者能量密度差異較小。根據(jù)工信部2021年發(fā)布的第三批新能源車(chē)型目錄,搭載磷酸鐵鋰電池的新能源汽車(chē),平均模組能量密度為151.3Wh/kg,搭載三元材料的新能源汽車(chē),平均模組能量密度為164.7Wh/kg。其次是磷酸鐵鋰電池?fù)碛懈拥土膬r(jià)格。續(xù)航400km 以上的磷酸鐵鋰電池其成本會(huì)比相同續(xù)航的三元鋰電池低7000元以上。最后一點(diǎn)是磷酸鐵鋰電池具有更高的使用壽命。磷酸鐵鋰電池充放電次數(shù)普遍可以超過(guò)4000次,而普通的三元鋰電池充放電次數(shù)僅為1000-2000次。

我國(guó)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池裝機(jī)量2019年、2020年和2021年1——6月市場(chǎng)占比分別為4%、15%和30%,市場(chǎng)占比大幅增加,且裝機(jī)量在2021年后半年超過(guò)三元鋰電池裝機(jī)量。2020年磷酸鐵鋰正極材料出貨量已經(jīng)達(dá)到12.4萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)40.9%,隨著國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的熱門(mén)車(chē)型,例如磷酸鐵鋰版特斯拉Model3、比亞迪漢和五菱宏光EVmini的上市,市場(chǎng)對(duì)于磷酸鐵鋰的需求未來(lái)進(jìn)一步上升。

磷酸鐵鋰的生產(chǎn)主要經(jīng)歷從磷礦石到磷酸,磷酸到磷酸鐵以及磷酸鐵到磷酸鐵鋰三個(gè)環(huán)節(jié)。技術(shù)路徑相對(duì)成熟,傳統(tǒng)磷化工企業(yè)在布局磷酸鐵鋰時(shí)具有一定優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)上市公司中,湖南裕能和德方納米是磷酸鐵鋰正極材料的主要供應(yīng)商。

在國(guó)內(nèi)主要?jiǎng)賵?chǎng)磷酸鐵鋰正極材料的廠商中,德方納米是生產(chǎn)磷酸鐵鋰龍頭,采用“液相法”生產(chǎn)磷酸鐵鋰正極材料?!耙合喾ā弊畲蟮奶攸c(diǎn)是反應(yīng)過(guò)程中加入了溶劑,因此具有混合均勻、產(chǎn)品一致性好、質(zhì)量相對(duì)較好的優(yōu)點(diǎn),但反應(yīng)過(guò)程要求較高,生產(chǎn)設(shè)備較為復(fù)雜?!耙合喾ā辈捎孟跛徼F作為鐵源,磷酸二氨作 為磷源,相比較“固相法”所使用的磷酸鐵,“液相法”更具有成本優(yōu)勢(shì)。在加熱過(guò)程中,“液相法”能耗相對(duì)較低,進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,“液相法”相比于“固相法”會(huì)產(chǎn)生3000元/噸的成本優(yōu)勢(shì)。2020年底德方納米擁有產(chǎn)能38580噸、2021 年底產(chǎn)能將達(dá)到12萬(wàn)噸、2023年規(guī)劃產(chǎn)能將達(dá)到35萬(wàn)噸,產(chǎn)能擴(kuò)大10倍以上。

湖南裕能在2020年國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率為15%,位居國(guó)內(nèi)行業(yè)第二名。湖南裕能已經(jīng)成為寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能、蜂巢能源、贛鋒鋰業(yè)、遠(yuǎn)景動(dòng)力等眾多鋰電池企業(yè)的供應(yīng)商。湖南裕能在三元相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域有較多技術(shù)儲(chǔ)備,磷酸鐵鋰生產(chǎn)主要是以固相法為主。磷酸鐵鋰是公司的核心業(yè) 務(wù),收入占比超過(guò)95%,2020年與磷酸鐵鋰有關(guān)的營(yíng)業(yè)收入達(dá)到9.27億元。2019、2020年和2021年1——3月,公司磷酸鐵鋰業(yè)務(wù)毛利率分別為25.36%、16.18和21.57%;同時(shí)期競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手德方納米磷酸鐵鋰業(yè)務(wù)毛利率則分別為21.1%、10.18%和17.4%。但是存在下游客戶(hù)集中度過(guò)高的問(wèn)題,寧德時(shí)代和比亞迪合計(jì)銷(xiāo)售收入占比達(dá)到90%。


4.2 負(fù)極材料:石墨負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯


動(dòng)力電池用負(fù)極材料可以被分為碳系負(fù)極材料和非碳系負(fù)極材料。碳系負(fù)極材料具體可分為石墨、硬碳、軟碳和石墨烯等負(fù)極材料,其中石墨材料可進(jìn)一步分為天然石墨、人造石墨和中間相碳微球。非碳系負(fù)極材料包括鈦基材料、硅基材料、錫基材料、氮化物和金屬鋰等。早期鋰離子電池負(fù)極材料主要為鋰金屬,但由于一直無(wú)法解決鋰金屬枝晶的問(wèn)題,枝晶會(huì)刺破隔膜或電芯外殼,造成電解液泄露,存在很大的安全隱患,現(xiàn)如今大規(guī)模使用的負(fù)極材料僅有石墨類(lèi)碳材料和LTO,還有其他負(fù)極材料包括Si,Sn等合金負(fù)材料。

正極材料和負(fù)極材料的選用是影響動(dòng)力電池能量密度和使用壽命的一個(gè)非常找那個(gè)要的因素。負(fù)極材料在動(dòng)力電池成本構(gòu)成中的占比約為10%~15%。人造石墨是中國(guó)負(fù)極材料的主要增長(zhǎng)點(diǎn),占整個(gè)負(fù)極市場(chǎng)的80%,2020年國(guó)內(nèi)鋰電池人造石墨負(fù)極材料的CR4為71%。

人造石墨以石油焦、針狀焦為主材,經(jīng)破碎、整形、造粒以及石墨化以后形成的石墨負(fù)極產(chǎn)品,人造石墨循環(huán)壽命優(yōu)勢(shì)突出,天然石墨循環(huán)壽命一般在千次以?xún)?nèi),人造石墨可以達(dá)到2000次,而且人造石墨倍率性能好,體積膨脹小,高低溫性能有益;天然石墨價(jià)格優(yōu)勢(shì)突出,省去了石墨化工藝流程,能量密度高,但 和電解液相溶性較差,續(xù)航壽命短;復(fù)合石墨是以天然石墨為主材,通過(guò)表面改性、石墨化、炭化包覆或與不同人造石墨進(jìn)行復(fù)合搭配以后形成的石墨負(fù)極產(chǎn)品,其性能可以兼顧人造石墨和天然石墨的優(yōu)點(diǎn)。

隨著碳達(dá)峰和碳中和政策的執(zhí)行,以及新能源汽車(chē)未來(lái)滲透率不斷提升和風(fēng)電光伏電站裝機(jī)工作的推進(jìn)所導(dǎo)致的儲(chǔ)能電池需求的提升,負(fù)極材料需求在未來(lái)會(huì)快速增長(zhǎng),行業(yè)未來(lái)空間廣闊。在近幾個(gè)月磷酸鐵鋰正極材料動(dòng)力電池的裝機(jī)量首次超越三元鋰正極材料動(dòng)力電池的裝機(jī)量,而磷酸鐵鋰動(dòng)力電池對(duì)負(fù)極材 料的需求大于三元鋰電池。在未來(lái)隨著磷酸鐵鋰正極材料技術(shù)進(jìn)步以及新能源汽車(chē)逐漸進(jìn)入下沉市場(chǎng),負(fù)極材料行業(yè)將逐步形成規(guī)模效應(yīng),未來(lái)將有較大的成長(zhǎng)空間。

貝特瑞是全球最大的鋰電負(fù)級(jí)材料龍頭,主營(yíng)天然石墨,布局全產(chǎn)業(yè)鏈,較其他品牌有明顯領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。自2013年以來(lái),貝特瑞負(fù)極材料出貨量連續(xù)8年全球第一,負(fù)極材料市占率行業(yè)第一,達(dá)到21.8%。在人造石墨方面,公司出貨量占比由2017年的26.6%提升至2020年的46.7%。截止到2021年6月,貝特瑞擁 有負(fù)極材料產(chǎn)能為15萬(wàn)噸,其中硅負(fù)極產(chǎn)能為0.3萬(wàn)噸,在建、規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)到31.5萬(wàn)噸。同時(shí),貝特瑞產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)海外,下游客戶(hù)包括松下,三星SDI,LG等國(guó)際電池巨頭,2020 年貝特瑞海外銷(xiāo)售收入占比達(dá)到40%。

杉杉股份是國(guó)內(nèi)唯一一家業(yè)務(wù)覆蓋動(dòng)力電池正極材料、負(fù)極材料和電解液的企業(yè)。2020年,杉杉股份負(fù)極材料出貨量達(dá)到12萬(wàn)噸,位居行業(yè)第三。另外,正極材料產(chǎn)能為6萬(wàn)噸,電解液產(chǎn)能為4萬(wàn)噸。杉杉股份在2021年上半年歸母凈利潤(rùn)8.77億元,已經(jīng)超過(guò)2019、2020年全年歸母凈利潤(rùn)。杉杉股份在2021年采用瘦身戰(zhàn)略,剝離公司次要業(yè)務(wù),將公司主要精力集中在鋰離子電池材料方面。2021年杉杉股份對(duì)外投資額超過(guò)150億元,其中用80億元在內(nèi)蒙古建立產(chǎn)能20萬(wàn)噸鋰離子電池負(fù)極材料一體化生產(chǎn)基地。杉杉股份2020年海外客戶(hù)銷(xiāo)量為53%,客戶(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善,公司產(chǎn)品逐步進(jìn)入全球主流動(dòng)力電池供應(yīng)鏈中。


4.3 電解液:隨新能源汽車(chē)發(fā)展需求量進(jìn)一步釋放


動(dòng)力電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽和必要的添加劑構(gòu)成,在鋰電池正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用。在一定條件下,按照一定比例配置后可使得鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)。電解液成本約占整個(gè)動(dòng)力電池生產(chǎn)的10%~15%。而其中電解質(zhì)又占電解液成本的 50%。根據(jù)Bloomberg預(yù)測(cè),到2025年全球鋰電池需求量將達(dá)到1200GWh,對(duì)應(yīng)動(dòng)力電池電解液需求量約為132萬(wàn)噸。從國(guó)內(nèi)來(lái)看,預(yù)計(jì)到2025年電解液總體出貨量可達(dá)86.5萬(wàn)噸,年均增長(zhǎng)速度約為31.7%,其總體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約200億元。


4.3.1 電解質(zhì)鋰鹽


解質(zhì)鋰鹽決定了電解液的基本理化性能,是電解液成分中對(duì)鋰離子電池特性影響最重要的部分。根據(jù)性能不同,鋰鹽可以采用單一鋰鹽、混合鋰鹽或者把另一種鋰鹽作為添加劑。鋰電池電解質(zhì)鋰鹽市場(chǎng)最核心原材料為六氟磷酸鋰。六氟磷酸鋰具有良好的離子遷移數(shù)和解離常數(shù),較高的電導(dǎo)率和電化學(xué)穩(wěn)定性,以及較好的抗氧化性能和鋁箔鈍化能力且與正極材料反應(yīng)。但考慮到電池成本、安全性能等因素,六氟磷酸鋰是目前商業(yè)化應(yīng)用最廣泛的鋰電池溶質(zhì)。按照每噸電解液配比0.12噸六氟磷酸鋰計(jì)算,預(yù)計(jì)2025年全球六氟磷酸鋰需求量約為16.5萬(wàn)噸。

六氟磷酸鋰在2018年、2019年間價(jià)格一直處于較低水平,導(dǎo)致許多產(chǎn)能退出市場(chǎng),但自2020年9月起價(jià)格開(kāi)始大幅增加,截止到2021年9月價(jià)格已經(jīng)達(dá)到445000元/噸;而另一種電解液主要類(lèi)型磷酸鐵鋰電解液價(jià)格也已經(jīng)達(dá)到99000元/噸。近年來(lái)各國(guó)大力推行新能源汽車(chē)的發(fā)展,新能源產(chǎn)業(yè)恢復(fù)速度迅猛,自2020年9月以來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈上下游需求明顯提升。由于六氟磷酸鋰市場(chǎng)在2020年之前出現(xiàn)供過(guò)于求局面,很多企業(yè)選擇暫停生產(chǎn),難以滿(mǎn)足突然出現(xiàn)的需求增加局面,產(chǎn)能難以快速恢復(fù),六氟磷酸鋰市場(chǎng)需求和價(jià)格極大增加。歐洲市場(chǎng)對(duì)新能源汽車(chē)訂單數(shù)量的增加進(jìn)一步擴(kuò)大六氟磷酸鋰的需求缺口。


4.3.2 溶劑


溶劑占到電解液成本的30%左右。溶劑以使用碳酸酯類(lèi)溶劑為主,包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯等。其中鏈狀碳酸酯類(lèi)(DMC、DEC、EMC)粘度低、電化學(xué)穩(wěn)定性好、可以提升電解液的低溫性能。環(huán)狀碳酸酯類(lèi)(EC、PC)介電常數(shù)高、離子電導(dǎo)率高、在負(fù)板表面形成穩(wěn)定的SEI膜,產(chǎn)生的粘度也比較大。目前、碳酸二甲酯(DMC)作為溶劑中最常見(jiàn)的品種被廣泛應(yīng)用,但隨著電解液性能要求的提升,單一溶劑已經(jīng)難以滿(mǎn)足電解液的要求,未來(lái)將逐步向混合溶劑體系轉(zhuǎn)型,通過(guò)高介電常數(shù)和低粘度的溶劑實(shí)現(xiàn)性能提升。各類(lèi)溶劑的需求量預(yù)計(jì)均會(huì)有所增長(zhǎng)。


4.3.3 電解液添加劑


添加劑盡管在動(dòng)力電池電解液中質(zhì)量占比很小,但能在基本不改變生產(chǎn)成本和生產(chǎn)工藝的情況下顯著改善鋰電池的各項(xiàng)性能。目前主流的電解液添加劑包括碳酸亞乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)和雙草酸硼酸鋰(LiBOB)等。


4.4 隔膜:干法隔膜和濕法隔膜兩條賽道長(zhǎng)期并存


隔膜是鋰電子結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵內(nèi)層組件之一,隔膜決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,并直接影響了電池的性能。隔膜是一張多孔薄膜,主要是將正極負(fù)極分開(kāi),避免其直接接觸導(dǎo)致短路,但可以做到鋰離子、鈉離子自由通過(guò),提高鋰離子電池的綜合性能。隔膜在電池成本中的占比約為8%-10%,毛利率可達(dá)50%-60%,是四大主要材料中毛利率最高的產(chǎn)品。2020年全球出貨量為62.8億平方米,同比增長(zhǎng)21.5%,其中我國(guó)出貨量為38.7億平方米,同比增長(zhǎng)29.9%。根據(jù)中材科技公司公告預(yù)測(cè),2025年全球動(dòng)力電池隔膜需求將超過(guò)140億平米。

鋰離子電池隔膜是電池各構(gòu)件中最晚實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的內(nèi)部組件,但最近幾年經(jīng)過(guò)持續(xù)不斷的發(fā)展,性能逐步提升,國(guó)產(chǎn)化率穩(wěn)步增加,2013年——2020年,我國(guó)鋰電池隔膜國(guó)產(chǎn)化比例從40%上升至93%。2021年上半年,鋰電池隔膜出貨量為34.5億平方米,同比增長(zhǎng)202%。根據(jù)工藝的區(qū)別,鋰電池隔膜主要分為干法隔膜和濕法隔膜兩種。干法隔膜主要依靠吹膜+單向拉伸、鑄片+單向拉伸以及雙向拉伸,干法技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備成本較低,主要用于聚丙烯(PP)隔膜的制造,主要應(yīng)用于動(dòng)力型磷酸鐵鋰電池中。濕法隔膜使用石蠟油與 PE 混合占位造孔,在拉伸工藝后需要用溶劑萃取移除,主要用于聚乙烯(PE)隔膜的制造,在三元鋰電池中的應(yīng)用更為廣泛。濕法隔膜出貨量在2020年已經(jīng)達(dá)到27.2億平方米,出貨量占比由2015年的29.27%增長(zhǎng)到2020年的70.28%,濕法隔膜逐漸成為市場(chǎng)主角。不過(guò)隨著磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量的提升,市場(chǎng)對(duì)于干法隔膜的需求較前幾年顯著增加。

目前行業(yè)主要技術(shù)路徑為磷酸鐵鋰和低端三元鋰電池多使用干法隔膜;高端三元鋰電池多使用濕法隔膜,未來(lái)干法和濕法隔膜將長(zhǎng)期并存。在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái),磷酸鐵鋰電池仍具有很強(qiáng)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,但仍看好高鎳三元鋰電池的高速增長(zhǎng),對(duì)濕法隔膜的需求也會(huì)大幅增加,因此,本文的主要觀點(diǎn)是對(duì)于隔膜行業(yè), 濕法隔膜具有很強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?,建議關(guān)注在濕法隔膜技術(shù)路徑中具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)。

隔膜在鋰電池開(kāi)發(fā)的初期主要應(yīng)用在小型電池、數(shù)碼3C等一些對(duì)能量密度要求較低、無(wú)需大規(guī)模充放電的電池,因此使用干法隔膜較為適用。而鋰離子動(dòng)力電池在大功率充放電和安全性方面對(duì)隔膜的各項(xiàng)指標(biāo)提出了更高的要求,鋰電池隔膜的主要材料因此由聚烯烴類(lèi)材料向多種材料、復(fù)合材料的方向發(fā)展,結(jié)構(gòu) 也從簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)向復(fù)雜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。


4.5 動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)件


中國(guó)企業(yè)選擇方形電池,日韓企業(yè)選擇圓柱和軟包動(dòng)力鋰離子電池的封裝按照技術(shù)路線的不同,主要有方形,圓柱和軟包三種形狀。三種形狀對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)件為方形結(jié)構(gòu)件、圓柱結(jié)構(gòu)件和鋁塑膜。而鋰電池精密結(jié)構(gòu)件是鋰電池重要組成部分,對(duì)鋰電池的安全性、密閉性、能源使用效率都具有直接影響,鋰離子電池精密結(jié)構(gòu)件制造業(yè)屬于多技術(shù)交叉,工藝品質(zhì)高、設(shè)備投入高的技術(shù)密集型高科技產(chǎn)業(yè)。

動(dòng)力電池精密結(jié)構(gòu)件主要包括電芯外殼頂蓋、鋼/鋁外殼,正負(fù)極軟連接和電池軟連接排等,是電池封裝的重要材料。主要用于電池傳輸能量、承載電解液、保護(hù)安全性、固定支撐電池等作用,并根據(jù)環(huán)境不同,具備可連接性、抗震性、散熱性、防腐蝕性、防干擾性、抗靜電性等特點(diǎn)。由于新能源汽車(chē)需要的是大功率電能,因此在實(shí)際使用過(guò)程中,往往使用上百個(gè)電芯串、并聯(lián)保證能量供應(yīng)。單個(gè)動(dòng)力鋰電池結(jié)構(gòu)件的市場(chǎng)價(jià)格是傳統(tǒng)便攜式鋰電池結(jié)構(gòu)件的幾十甚至上百倍。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品已經(jīng)超過(guò)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求,未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品選擇出海,全球動(dòng)力電池需求量的快速增加結(jié)構(gòu)件未來(lái)的發(fā)展?jié)摿Α?guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)件市場(chǎng)中,方形結(jié)構(gòu)電池占據(jù)市場(chǎng)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)占有率為85%,是軟包電池的10倍,圓柱形電池的13倍。磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量中,方形鋁殼電池占92.4%;而國(guó)內(nèi)最大的5家生產(chǎn)三元鋰電池的企業(yè)當(dāng)中,僅孚能科技一家技術(shù)路線采用軟包技術(shù),其他幾家均以方形鋁殼的技術(shù)路線為主。

目前方形封裝殼體電池能量密度最高可以達(dá)到238Wh/kg。盡管原理上講,圓柱和軟包的電芯能量密度相比較方形電芯的能量密度分別高20Wh/kg和40Wh/kg,而組成電池包以后,由于軟包和圓柱的組成效率低,理論上三種形狀電池的能量密度并無(wú)太大差異。然而在實(shí)際組成電池組以后,大部分軟包電芯能量密度為200Wh/kg——210Wh/kg,圓柱電芯能量密度為200——215Wh/kg,均落后于方形電芯的能量密度。

科達(dá)利是方形電池精密結(jié)構(gòu)件主要供應(yīng)商,2021年前三季度預(yù)計(jì)歸屬于上市公司股東凈利潤(rùn)3.6——3.8億 元,同比增長(zhǎng)270%-286%,其中第三季度凈利潤(rùn)為1.6——1.8億元,同比增長(zhǎng)183%——214%。受益于全球性能源汽車(chē)需求量的增加和公司對(duì)動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)件的需求提升,公司精密結(jié)構(gòu)件訂單量持續(xù)增加。近年來(lái)科達(dá)利專(zhuān)注于鋰電池結(jié)構(gòu)件業(yè)務(wù),市場(chǎng)占有率超過(guò)50%??七_(dá)利主要合作客戶(hù)包括CATL、中航鋰電、億緯鋰能等國(guó)內(nèi)客戶(hù)以及LG、松下、特斯拉等國(guó)外客戶(hù)??七_(dá)利客戶(hù)結(jié)構(gòu)在逐漸優(yōu)化,第一大客戶(hù)營(yíng)業(yè)收入比重由2019年的58.51上升到2020年的75.86%,前五大客戶(hù)營(yíng)業(yè)收入比重由2019年的 83.11%下降到2020年的75.85%。目前科達(dá)利已經(jīng)在國(guó)內(nèi)的華東、華南、東北、西北、西南等電池行業(yè)重點(diǎn)區(qū)域布局了8個(gè)動(dòng)力電池 精密結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)基地,以及歐洲的德國(guó)、瑞典、匈牙利3個(gè)動(dòng)力電池精密結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)基地,2022年產(chǎn)能將陸續(xù)釋放。海外市場(chǎng)預(yù)計(jì)在2022年開(kāi)始顯著貢獻(xiàn)收入,增量明顯。


4.6 動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈中游壁壘分析


動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈中游存在客戶(hù)認(rèn)證壁壘和技術(shù)壁壘。動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈中游在行業(yè)發(fā)展初期出現(xiàn)“百花齊放”局面,多種部件和多種技術(shù)路徑并存,許多中小廠商尚能獲得客戶(hù)訂單。但今年來(lái)隨著技術(shù)進(jìn)步和消費(fèi)者對(duì)于電池安全性、能量密度要求的提升,技術(shù)路線出現(xiàn)逐漸統(tǒng)一的趨勢(shì)。頭部企業(yè)已經(jīng)在開(kāi)發(fā)高鎳征集 材料、硅負(fù)極材料和固態(tài)電解質(zhì)等新一代動(dòng)力電池材料,這些都要求長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累和試錯(cuò)成本。對(duì)于缺少核心領(lǐng)先技術(shù)的企業(yè),市場(chǎng)中的技術(shù)壁壘愈來(lái)愈高。

同時(shí),動(dòng)力電池安全性能一直是消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)。頭部企業(yè)布局產(chǎn)業(yè)時(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)品得到充分安全驗(yàn)證,深受消費(fèi)者信賴(lài)。下游動(dòng)力電池廠商一般不會(huì)輕易更換中游動(dòng)力電池材料供應(yīng)商,且中游供應(yīng)商多與下游廠商深度綁定,依據(jù)下游客戶(hù)需求生產(chǎn)定制產(chǎn)品,供應(yīng)商可替代性較差,市場(chǎng)地位穩(wěn)定。對(duì)于新進(jìn)入者來(lái) 說(shuō),如何獲得市場(chǎng)訂單是最關(guān)鍵問(wèn)題之一,市場(chǎng)客戶(hù)認(rèn)證壁壘明顯。


五、動(dòng)力電池下游分析


5.1 中國(guó)國(guó)內(nèi)主要鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)廠商情況


5.1.1 寧德時(shí)代:全球行業(yè)龍頭,地位不可撼動(dòng)


寧德時(shí)代是動(dòng)力電池及儲(chǔ)能電池領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的行業(yè)龍頭,在技術(shù)、產(chǎn)能和客戶(hù)結(jié)構(gòu)等方面優(yōu)勢(shì)巨大,地位無(wú)人撼動(dòng)。寧德時(shí)代是全球領(lǐng)先的鋰離子電池供應(yīng)商,專(zhuān)注于新能源汽車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)與銷(xiāo)售,致力于提供新能源應(yīng)用的解決方案。2020年工信部公布的6800余款注冊(cè)的新能源車(chē)型,其中使用寧德時(shí)代配套動(dòng)力電池有3400余款車(chē)型,占比達(dá)到50%,是配套車(chē)型最多的汽車(chē)廠商。寧德時(shí)代憑借出色的電池創(chuàng)新技術(shù)和過(guò)硬技術(shù)實(shí)力收獲眾多海內(nèi)外訂單,客戶(hù)結(jié)構(gòu)合理;同時(shí)積極布局產(chǎn)業(yè)鏈上游,通過(guò)收購(gòu)、合資合作和技術(shù)合作等方式與供應(yīng)商建立緊密聯(lián)系,既保證了未來(lái)產(chǎn)能供應(yīng),有降低了生產(chǎn)成本;公司動(dòng)力電池各主要產(chǎn)品性能行業(yè)領(lǐng)先,同時(shí)在金屬鋰電池、全固態(tài)電池和鈉離子電池等下一代電池的研發(fā)上走在前列。


技術(shù)


2020年寧德時(shí)代研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入的比例由2019年的6.53%,上升到2020年的7.09%。寧德時(shí)代通過(guò)大量研發(fā)投入,從上至下覆蓋整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)體系,以及力圖在各個(gè)環(huán)節(jié)掌握核心技術(shù),在一些技術(shù)上較其他企業(yè)具有明顯優(yōu)勢(shì)。 在新型動(dòng)力電池方面,寧德時(shí)代在7月29日發(fā)布第一代鈉離子電池,電芯能量密度達(dá)到160WH/kg;具備快充能力;在-20℃的低溫環(huán)境下放電效率無(wú)明顯衰減;系統(tǒng)集成效率高;熱穩(wěn)定性也遠(yuǎn)超國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

鈉離子電池的推出可以有效緩解國(guó)內(nèi)鋰資源不足,過(guò)于依賴(lài)進(jìn)口的問(wèn)題,同時(shí)可以降低生產(chǎn)成本。目前鈉離子還處于能量密度較低階段,但寧德時(shí)代表示下一代鈉離子電池的能量密度可以達(dá)到200Wh/kg。鈉離子資源在地殼中的豐度為2.75%,而鋰離子資源的地殼豐度僅為0.0065%。鈉離子資源的分布較為廣泛,我國(guó)有豐富的鈉資源儲(chǔ)備,鈉資源價(jià)格相對(duì)較為低廉。鈉離子電池的正負(fù)極材料均為鋁箔,相比較鋰離子電池正極所需要的銅箔,鋁箔更便宜且更耐用。綜合來(lái)看,鈉離子電池的材料成本相比于鋰離子電池的材料成本降低30%~40%。在鈉離子電池規(guī)模化以后,鈉的儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)就可以發(fā)揮出來(lái),形成對(duì)鋰離子電池的成本優(yōu)勢(shì)。

由于鈉離子電池和鋰離子電池生產(chǎn)流程類(lèi)似,電池生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝可以完美兼容,產(chǎn)線可以進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能布局。目前,寧德時(shí)代已經(jīng)啟動(dòng)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)布局,2023年可以基本形成產(chǎn)業(yè)鏈。鈉離子電池在目前對(duì)能量密度要求不高的場(chǎng)景中具有廣闊的應(yīng)用前景,在技術(shù)成熟之后,可以替代磷酸鐵鋰 電池,在低速動(dòng)力領(lǐng)域和儲(chǔ)能領(lǐng)域有所發(fā)揮。

在高鎳電池方面,高鎳811三元鋰電池仍然是三元鋰電池未來(lái)的必經(jīng)之路。在2021年4月舉辦的上海車(chē)展新發(fā)布的近80款新能源汽車(chē)亮相,其中43款中高端車(chē)型搭載了高鎳車(chē)型。作為國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家能大批量生產(chǎn)高鎳動(dòng)力電池的廠商,寧德時(shí)代宣布開(kāi)發(fā)出永遠(yuǎn)不起火的811電池,通過(guò)開(kāi)發(fā)出高穩(wěn)定性正極材料和高安全電解液提高電池耐高溫邊界;設(shè)計(jì)了防止內(nèi)短路電極并優(yōu)化了電池包強(qiáng)度;提高了電池?zé)峁芾肀O(jiān)控能力并提升阻止熱擴(kuò)散能力。


成長(zhǎng)性分析


寧德時(shí)代的成長(zhǎng)性主要源于其在動(dòng)力電池行業(yè)的穩(wěn)固地位和新能源汽車(chē)需求量的強(qiáng)勢(shì)增加。在行業(yè)發(fā)展方面,2020年全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)售量為324萬(wàn)輛,預(yù)計(jì)2030年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量將達(dá)到3000萬(wàn)輛,2025年新能源汽車(chē)滲透率將達(dá)到25%。 在規(guī)劃產(chǎn)能方面,寧德時(shí)代規(guī)劃到2025年,產(chǎn)能達(dá)到592GWh,比2020年現(xiàn)有118GWh產(chǎn)能擴(kuò)大4倍。合資公司2025年規(guī)劃產(chǎn)能為150GWh,合計(jì)產(chǎn)能將達(dá)到750GWh。而與爭(zhēng)奪全球動(dòng)力電池出貨量第一的LG新能源,2025年預(yù)計(jì)規(guī)劃產(chǎn)能僅為430GWh,寧德時(shí)代將繼續(xù)保持市占率第一位置并拉開(kāi)與LG新能源之間的差距。

在客戶(hù)結(jié)構(gòu)方面,寧德時(shí)代客戶(hù)結(jié)構(gòu)將更加優(yōu)化。2021年前3季度,寧德時(shí)代前三大客戶(hù)分別為特斯拉、蔚來(lái)汽車(chē)和小鵬,合計(jì)占比37.6%。深度綁定新能源汽車(chē)領(lǐng)先品牌和造車(chē)新勢(shì)力,公司在ToC端優(yōu)勢(shì)明顯。在研發(fā)方面,寧德時(shí)代2021年前三季度研發(fā)費(fèi)用55.9億元,領(lǐng)先于LG化學(xué)的電池板塊研發(fā)投入。目前已經(jīng)在CTP 技術(shù)、高鎳電池技術(shù)和鈉離子電池技術(shù)上出現(xiàn)領(lǐng)先,同時(shí)在研發(fā)無(wú)鈷正極、硅負(fù)極、新型電解液、固態(tài)電池、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和智能制造等方面技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,寧德時(shí)代產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢(shì)將繼續(xù)保持。


5.1.2 比亞迪:全球唯一自主生產(chǎn)電池整車(chē)企業(yè),電池積極尋求外供


比亞迪集團(tuán)業(yè)務(wù)跨越汽車(chē)、IT、新能源三大領(lǐng)域,建立全產(chǎn)業(yè)鏈,逐漸成長(zhǎng)為中國(guó)自主品牌汽車(chē)領(lǐng)軍廠商和全球新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)跑者之一。比亞迪擁有全球領(lǐng)先的電池、電機(jī)、電控及整車(chē)核心技術(shù),以及全球首創(chuàng)的雙模技術(shù)和雙向逆變技術(shù),此外,集團(tuán)在動(dòng)力電池領(lǐng)域建立起全球領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì), 并通過(guò)動(dòng)力電池產(chǎn)能的快速擴(kuò)張建立起領(lǐng)先的規(guī)模優(yōu)勢(shì)。公司主要經(jīng)營(yíng)包括新能源汽車(chē)和傳統(tǒng)燃油車(chē)在內(nèi)的汽車(chē)業(yè)務(wù),手機(jī)部件及組裝業(yè)務(wù),二次充電電池及光伏業(yè)務(wù),三大業(yè)務(wù)占比亞迪總收入的比例分別為53.46%,38.34%和7.72%。


技術(shù)


比亞迪是全球唯一一家實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池完全自主配套的車(chē)企,動(dòng)力電池裝機(jī)量位居全國(guó)第二,全球第四;同時(shí)也是市場(chǎng)中少有的掌握電池、電芯、電機(jī)等關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)的公司。公司目前在動(dòng)力電池領(lǐng)域具有技術(shù)領(lǐng)先的無(wú)疑是刀片電池技術(shù)和DM-i超級(jí)混動(dòng)系統(tǒng)。三元鋰電池優(yōu)勢(shì)在2018-2019年期間十分明顯的時(shí)期,比亞迪仍深耕磷酸鐵鋰電池技術(shù)路線,在磷酸鐵鋰電池技術(shù)上有明顯優(yōu)勢(shì)。比亞迪相繼推出刀片電池和DMI超級(jí)混動(dòng)兩大技術(shù),刀片電池主要保證了新能源汽車(chē)安全性和動(dòng)力的需求,而通過(guò)DMI超級(jí)混動(dòng)提出了新能源車(chē)代替燃油車(chē)的解決方案。

比亞迪擁有先進(jìn)的制造工藝,通過(guò)嚴(yán)苛的工序?qū)⒄龢O、負(fù)極、模切裁斷成單片,在隔膜中按照設(shè)定的層數(shù)疊成極芯,并通過(guò)熱壓將極片與隔膜固定。極片長(zhǎng)度約為1000mm,條狀的正負(fù)極片可以像一個(gè)個(gè)刀片一樣有序被插入到折疊隔膜當(dāng)中,緊密排布,進(jìn)一步壓縮空間,提升能量密度。在高效利用電池組空間以后, 電池包體積比能量密度由從前的251Wh/L提升到了332Wh/L,在系統(tǒng)能量密度方面和三元鋰電池相差無(wú)幾。

DM-i 超級(jí)混動(dòng)技術(shù):2021年1月11日,比亞迪DM-i超級(jí)混動(dòng)正式發(fā)布。DM-i超級(jí)混動(dòng)以超大安全 容量的電池和高性能大功率扁線電機(jī)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),主要依靠大功率電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要功能是在高效轉(zhuǎn)速區(qū)發(fā)電,適時(shí)直驅(qū),改變了傳統(tǒng)混動(dòng)主要依賴(lài)發(fā)動(dòng)機(jī),以油為主的設(shè)計(jì)架構(gòu),大幅降低油耗。 DM-i 超級(jí)混動(dòng)的系統(tǒng)架構(gòu)主要包括:EHS電混系統(tǒng)、DM-i超級(jí)混動(dòng)專(zhuān)用功率型動(dòng)力電池、混插專(zhuān)用高效發(fā)電機(jī)。

EHS電混系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)混動(dòng)車(chē)型上的動(dòng)力協(xié)調(diào)和分配,擁有雙電控+雙電機(jī)的集成化設(shè)計(jì),體積和重量較第一代減少了30%,但最高轉(zhuǎn)速達(dá)到16000r/min,峰值功率達(dá)到160kW。同時(shí)配合油冷技術(shù)增強(qiáng)散熱,使電機(jī)功率密度達(dá)到44.3kW/L。通過(guò)IGBT4.0技術(shù),電控效率將達(dá)到98.5%,通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的智能分配,保障DM-i混動(dòng)系統(tǒng)處于高校區(qū)間工作。根據(jù)行駛速度不同,EHS電混系統(tǒng)則會(huì)采用純電動(dòng)模式或HEV串聯(lián)并聯(lián)模式,兼顧經(jīng)濟(jì)與動(dòng)力,進(jìn)一步降低成本。

DM-i超級(jí)混動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)的核心部件全部采用比亞迪自主研制的產(chǎn)品,同時(shí)比亞迪自主研發(fā)的SoC很好 的會(huì)控制車(chē)輛一直在高效區(qū)間內(nèi)運(yùn)動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)38%以上高效區(qū)間工作占比高達(dá)70%,整套動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)先用電,追求極致效率,實(shí)現(xiàn)超低油耗。而整個(gè)DM-i混動(dòng)系統(tǒng)使用的是專(zhuān)用功率型刀片電池,可以更好平衡發(fā) 動(dòng)機(jī)效率,采用DM-i架構(gòu)的新能源車(chē)型其N(xiāo)EDC虧電油耗僅為每百公里3.8升。


成長(zhǎng)性分析


比亞迪通過(guò)多車(chē)型、多技術(shù)路線和多價(jià)格區(qū)間全方位布局保證未來(lái)發(fā)展。在產(chǎn)品方面,比亞迪主要車(chē)型銷(xiāo)量數(shù)據(jù)亮眼。在特斯拉Model 尚未大規(guī)模交付之前,比亞迪新能源汽車(chē)出貨量連續(xù)多年全球第一,在新能源汽車(chē)研發(fā)和銷(xiāo)售上具有深厚的歷史底蘊(yùn)。比亞迪“漢”作為旗艦車(chē)型 已經(jīng)連續(xù)7個(gè)月銷(xiāo)量環(huán)比增長(zhǎng),連續(xù)多個(gè)月銷(xiāo)量破萬(wàn)。比亞迪和特斯拉已經(jīng)成為新能源汽車(chē)銷(xiāo)售第一梯隊(duì),同時(shí)比亞迪積極計(jì)劃推出高端車(chē)型,進(jìn)軍高端汽車(chē)市場(chǎng),產(chǎn)品銷(xiāo)售未來(lái)可期。未來(lái)比亞迪進(jìn)一步完善產(chǎn)品矩陣,通過(guò)“王朝系列”和“海洋系列”實(shí)現(xiàn)多種車(chē)輛種類(lèi),多種技術(shù)路線和多種車(chē)型價(jià)格全方位覆蓋。


5.1.3 中航鋰電(中創(chuàng)新航):全球Pre-IPO階段最大動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè),未來(lái)可 期


中航鋰電成立于2007年,是專(zhuān)門(mén)從事鋰離子動(dòng)力電池、電池管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能電池及相關(guān)集成產(chǎn)品和鋰電池材料研制、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和市場(chǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的企業(yè)。2021年年中,中航鋰電國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量超過(guò)LG化 學(xué),市場(chǎng)份額升至行業(yè)第三。2020年中航鋰電營(yíng)業(yè)收入26.7億元,凈利潤(rùn)為1.3億元,公司總資產(chǎn)為187億元。中航鋰電目前仍處在Pre-IPO階段,更名為“中創(chuàng)新航”,將軍品業(yè)務(wù)和民品業(yè)務(wù)獨(dú)立運(yùn)營(yíng),為上市做準(zhǔn)備。中航鋰電在全球Top10動(dòng)力電池企業(yè)中增速第一,三元方形動(dòng)力電池裝機(jī)量全球前三,動(dòng)力電池裝機(jī)量全國(guó)前三,發(fā)展前景較好。但距離國(guó)內(nèi)行業(yè)巨頭寧德時(shí)代、比亞迪,以及國(guó)外龍頭企業(yè)LG新能源、松下有不小差距。


技術(shù)


中航鋰電的產(chǎn)品中最具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品為One-Stop Battery。該產(chǎn)品具有高度集成、極簡(jiǎn)、高安全、高可靠性四大特點(diǎn)。使用該技術(shù)的產(chǎn)品,三元鋰電池系統(tǒng)電信能量密度為300Wh/kg,電池包能量密度240Wh/kg,續(xù)航里程可以達(dá)到 1000km;磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)電芯能量密度為200Wh/kg,電池包能量密度160Wh/kg,續(xù)航里程達(dá)到700km。


成長(zhǎng)性分析


作為動(dòng)力電池行業(yè)二線龍頭,中航鋰電未來(lái)產(chǎn)能增速遠(yuǎn)大于一線品牌。 在產(chǎn)能方面,2021年中航鋰電前三季度動(dòng)力電池裝機(jī)量為5.81GWh,2025年規(guī)劃產(chǎn)能超過(guò) 500GWh,而同期寧德時(shí)代僅為582GWh,與寧德時(shí)代差距大幅縮小。同時(shí)目前公司落地簽約產(chǎn)能達(dá)到250GWh,僅次于寧德時(shí)代和LG。此外,中航鋰電是全球第一個(gè)規(guī)劃產(chǎn)能超過(guò)1TWh的企業(yè),背靠中航工業(yè),中航鋰電在產(chǎn)能擴(kuò)張和產(chǎn)品研發(fā)投入上底氣十足。


5.2 動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈下游壁壘分析


動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈下游主要存在的壁壘是客戶(hù)認(rèn)證壁壘、技術(shù)壁壘和資金壁壘。動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈下游生產(chǎn)動(dòng)力電池組直接供應(yīng)給整車(chē)企業(yè),整車(chē)企業(yè)對(duì)于續(xù)航里程、循環(huán)次數(shù)、安全性能等關(guān)鍵指標(biāo)具有嚴(yán)格要求,動(dòng)力電池下游生產(chǎn)廠商需經(jīng)過(guò)層層驗(yàn)證,多次實(shí)驗(yàn)測(cè)試才能最終成為整車(chē)企業(yè)動(dòng)力電池供應(yīng)商。作為新能源汽車(chē)的“心臟”,動(dòng)力電池的表現(xiàn)直接關(guān)系到整車(chē)企業(yè)的市場(chǎng)形象和消費(fèi)者口碑,整個(gè)驗(yàn)證周期長(zhǎng),投入資金大,整車(chē)企業(yè)一般不會(huì)輕易更換電池供應(yīng)商,得到市場(chǎng)驗(yàn)證的下游企業(yè)只會(huì)“強(qiáng)者更強(qiáng)”,獲取更多訂單,而新進(jìn)入者獲取訂單較為困難。

動(dòng)力電池下游產(chǎn)業(yè)往往在產(chǎn)能,技術(shù)上具有明顯優(yōu)勢(shì),同時(shí)電池組的成組工藝,電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和BMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)等核心技術(shù)具有較高的技術(shù)壁壘,每年龍頭企業(yè)的研發(fā)投入巨大,對(duì)于缺少技術(shù)積累的企業(yè)很不友好。 動(dòng)力電池下游產(chǎn)線資金投入巨大,根據(jù)GGII的調(diào)研,生產(chǎn)1GWh動(dòng)力電池最少需要投入3.6億元。動(dòng)力電池行業(yè)屬于資金密集型行業(yè),前期投入巨大,具有較高的資金壁壘。


六、投資分析


動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈行業(yè)壁壘高,馬太效應(yīng)明顯,最關(guān)鍵的衡量標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)能和技術(shù)。其中部分環(huán)節(jié)受到未來(lái)發(fā)展方向不確定性的影響,可能會(huì)產(chǎn)生重大不利影響,因此重點(diǎn)關(guān)注其在行業(yè)具有穩(wěn)固地位同時(shí)未來(lái)發(fā)展?jié)摿γ鞔_的企業(yè)。


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