1、動力電池:下游需求助推,提振市場規(guī)模向上
動力電池作為新能源汽車最核心的零部件, 其出貨量主要受下游新能源汽 車銷量和單車帶電量的影響,接下來我們從新能源汽車銷量、單車帶電量、動 力電池售價三個維度分析未來動力電池的市場規(guī)模。
1.1 新能源汽車銷量短期承壓,長期向上趨勢不變
新能源汽車銷量繼續(xù)承壓。2019 年受補(bǔ)貼退坡影響,疊加汽車市場整體下 行的波及,我國新能源汽車銷量首次出現(xiàn)負(fù)增長,同比下滑 4%。2020 年新冠 疫情在全球范圍內(nèi)大流行,汽車行業(yè)供給側(cè)和需求側(cè)均遭受嚴(yán)重沖擊。1-5 月 我國新能源汽車銷量為 26.6 萬,同比下滑 44%?;谌矫娴脑颍海?)隨 著疫情好轉(zhuǎn),前期積累的需求,尤其是 B 端需求有望得到釋放;(2)為了對 沖疫情影響,各地推出的新能源汽車補(bǔ)貼政策陸續(xù)落地,如北京 2 萬輛新能源 指標(biāo)等;(3)下半年新車型投放加速,如磷酸鐵鋰版 Model 3、比亞迪漢、小 鵬 P7 等。第三季度新能源汽車市場有望由下滑期轉(zhuǎn)向增長期,預(yù)計全年銷量 為 106.5 萬左右,同比下滑 12%,全年銷量仍繼續(xù)承壓。
2020 年銷量有望觸底,未來迎來上升期?;谌齻€因素: (1)需求側(cè): 用戶對新能源汽車的認(rèn)可度逐年提升,助力其滲透率呈上升趨勢;(2)供給 側(cè):近年來新能源汽車產(chǎn)品力顯著提升,產(chǎn)品矩陣明顯豐富,里程焦慮有所緩 解,有望在明星車型 Model 3 的引領(lǐng)下提升行業(yè)景氣度;新基建政策助力下, 充電樁等配套設(shè)施短板有望得到彌補(bǔ);(3)政策端:新能源補(bǔ)貼政策延長至 2022 年底,補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)分別在上一年基礎(chǔ)上退坡 10%、20%、30%,而動力電池 售價下降有望對沖掉補(bǔ)貼退坡,未來兩年迎來政策穩(wěn)定期。未來 2 年有望迎來 上升期,考慮到 2020 年疫情的影響,以補(bǔ)貼退坡后的 2019 年下半年銷量數(shù)據(jù) 為基數(shù),折合全年銷量約 116 萬,預(yù)計 2021、2022 年銷量分別有望達(dá)到 133 萬、160 萬,增長率分別為 15%、20%。未來新能源汽車擁有一定的增量空間, 有利于帶動動力電池需求。
1.2 續(xù)航里程提升,單車帶電量增加
技術(shù)與政策雙驅(qū)動,續(xù)航里程顯著提升。續(xù)航里程一直以來是新能源汽車 的行業(yè)痛點之一,也是消費者對新能源汽車望而卻步的主要因素之一。近年來, 隨著動力電池技術(shù)的進(jìn)步,輔以補(bǔ)貼政策的積極引導(dǎo),新能源汽車的續(xù)航里程 顯著提升。迄今為止,工信部共公布三十一批《免征購置稅的純電動乘用車車 型目錄》, 2014 年大部分車型續(xù)航里程在 100~200km,占比高達(dá) 83.7%。 2014 年以來續(xù)航里程逐年提升,最大續(xù)航里程已由 322km 提高至 706km,增 速顯著。最近三年續(xù)航里程以每年接近 100km 的速度顯著提升,2019 年公示 的大部分車型續(xù)航在 300~500km 區(qū)間,其中 400km 以上續(xù)航里程的車型占比 為 46.9% 。而 2020 年公示的兩批目錄中,大部分車型的續(xù)航里程在 400~600km,其中 400km 以上續(xù)航里程的占比為 54.8%,相較 2019 年提高了 7.9 個百分點。在最新公布的補(bǔ)貼方案中,已將純電動乘用車?yán)m(xù)航里程補(bǔ)貼門 檻提高至 300km。伴隨著消費升級和行業(yè)競爭加劇趨勢,預(yù)計后續(xù)除特定應(yīng)用 場景之外,低續(xù)航里程的車型逐漸會被淘汰,高續(xù)航里程的車型占比會逐年提 升。預(yù)計 2021 年推出的純電動乘用車中續(xù)航里程在 400km 以上的車型占比可 以達(dá)到 80%左右,最大續(xù)航里程有望達(dá)到 800km 左右。
續(xù)航里程需求驅(qū)使,單車帶電量顯著提升。新能源汽車的動力來源是車載 動力電池系統(tǒng),車輛的續(xù)航里程主要由電池系統(tǒng)帶電量和百公里電耗決定。目 前提升車輛續(xù)航能力最直接的策略就是增加整車帶電量,如優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)以增 加電池數(shù)量或選配能量密度更高的動力電池。工信部公布的各批次純電動乘用 車性能參數(shù)顯示,2014 年以來單車帶電量顯著提升。2014 年大部分車型帶電 量在 20~30kWh 區(qū)間,占比為 51.2%。2019 年大部分車型帶電量在≥50kWh 區(qū) 間,接近 2014 年的兩倍。而 2020 年公示的車型中,單車帶電量≥60kWh 的車 型占比達(dá) 30.8%,相較 2019 年上升了 15.9 個百分點,增速顯著。受益于續(xù)航 里程的持續(xù)提升,新能源汽車單車電量持續(xù)提升的趨勢短期不會改變。預(yù)計 2021 年推出的純電動乘用車中帶電量≥60kWh 車型占比有望達(dá)到 50%左右,有 利于帶動動力電池的需求。
銷量與帶電量雙驅(qū)動,動力電池出貨量逐年提升。考慮到 2022 年純電動 乘用車平均續(xù)航里程有望達(dá)到 500km,百公里電耗按 13kWh 計,預(yù)計其平均 帶電量約為 65kWh,2019-2022 年的年復(fù)合增長率約為 11.3%。結(jié)合新能源汽 車銷量和單車帶電量,裝機(jī)比(動力電池裝機(jī)量瓦數(shù)/動力電池出貨量瓦數(shù)) 按近兩年平均值 87%計,預(yù)計 2020 年動力電池出貨量約為 70.8GWh,與 2019 年基本持平。預(yù)計 2022 年動力電池出貨量有望達(dá)到 120GWh,未來 2 年的年 復(fù)合增長率約為 30.0%。
1.3 平價訴求強(qiáng)烈,電池售價逐年下降
下游需求側(cè):補(bǔ)貼退坡,整車平價訴求強(qiáng)烈,倒逼動力電池降價。現(xiàn)階段 新能源汽車購置成本仍明顯高于傳統(tǒng)燃油車,比亞迪各車型燃油版與純電版售 價數(shù)據(jù)顯示,純電版售價在燃油版售價的 1.5 倍以上,客戶端對新能源汽車的 平價訴求一直強(qiáng)烈。此外,2019 年 6 月份以來政策端補(bǔ)貼退坡明顯,以續(xù)航 里程為 400km 的新能源汽車為例,最高補(bǔ)貼金額已由 5 萬縮水至 2.25 萬,而 售價又無法跟進(jìn),導(dǎo)致整車企業(yè)利潤縮水嚴(yán)重。旺盛的平價訴求,疊加補(bǔ)貼退 坡影響和激烈的行業(yè)競爭,下游整車企業(yè)成本嚴(yán)重承壓,只能將成本壓力傳遞 至上游產(chǎn)業(yè)鏈,倒逼動力電池降價。
上游供給側(cè):原材料成本逐年下降,利好動力電池成本控制。動力電池上 游原材料中最重要的是四大主材:正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液。隨著 中國新能源汽車市場的崛起,國內(nèi)形成了完整的動力電池原材料產(chǎn)業(yè)集群,其 中四大主材的國產(chǎn)化率均在 90%以上。經(jīng)過前期供需關(guān)系轉(zhuǎn)變和鋰鈷資源價格 波動,受益于規(guī)?;?yīng)、自動化率提高和競爭格局的加劇,四大主材的價格 呈現(xiàn)逐年下降的態(tài)勢。相較 2018 年 Q1,2019 年 Q4 正極、負(fù)極和隔膜的價格 分別下降 40.0%、15.7%、53.4%,降幅顯著。而電解液價格維持在 4 萬/噸左 右,整體上略有下降。上游供給側(cè)原材料成本的下降,利好動力電池成本控制。
企業(yè)自身:規(guī)模化效應(yīng)顯著,制造成本逐年下降。受益于新能源汽車市場 的崛起,國內(nèi)動力電池的出貨量增速顯著。自 2015 年至 2019 年底,出貨量在 4 年時間內(nèi)翻了接近 3.5 倍,規(guī)?;?yīng)顯著。同時隨著動力電池企業(yè)自動化 程度提升和技術(shù)逐漸成熟,相應(yīng)設(shè)備利用率和產(chǎn)品合格率都有所提升,動力電 池制造成本逐年下降。
在下游整車平價訴求、上游原材料成本下降和自身制造成本下降三個維度 助力之下,動力電池售價呈現(xiàn)逐年明顯下降走勢。2019 年動力電池平均售價 為 0.99 元/Wh,同比下降 19.93%,降幅有所收窄。預(yù)計 2020 年三元、磷酸鐵 鋰電池的售價分別為 0.87、0.78 元/Wh,粗略預(yù)估動力電池平均售價為 0.84 元 /Wh 左右,同比下降 15.25%??紤]到上游原材料成本下降速率有限,預(yù)計 2022 年三元、磷酸鐵鋰電池的售價分別為 0.76、0.66 元/Wh,粗略預(yù)估動力電 池平均售價約為 0.72 元/Wh,未來 2 年的年復(fù)合增長率為-9.93%。屆時,新能 源汽車與傳統(tǒng)燃油車購車成本進(jìn)一步縮小,有望于 2025 年實現(xiàn)基本平價。
市場規(guī)模短期波動,未來仍有一定的增量空間。2019 年受限于新能源汽 車市場疲軟,動力電池市場規(guī)模有所收縮,總市場規(guī)模為 710 億元,同比下滑 11.80%。從新能源汽車銷量、單車帶電量和動力電池售價三個維度出發(fā),預(yù)計 2020 年動力電池市場規(guī)模約為 596 億元,同比增長率為-16.10%。后續(xù)隨著新 能源汽車市場的回暖,預(yù)計 2022 年市場規(guī)模有望達(dá)到 860 億元,未來 2 年復(fù) 合增長率約為 20%,仍有一定的增量空間。
2.技術(shù)路線:磷酸鐵鋰有望回暖至 40%,模組技術(shù)有 所革新
動力電池行業(yè)屬于技術(shù)密集型制造業(yè),技術(shù)路線的升級和變革對整個行業(yè) 競爭格局有著顯著的影響。通常動力電池技術(shù)創(chuàng)新可以分為材料和工藝兩個層 面,其中材料層面如電極材料和電化學(xué)體系等對動力電池的性能有著決定性作 用,而工藝層面如產(chǎn)品設(shè)計等可以將材料層面的特性充分發(fā)揮出來,起到輔助 的作用。接下來我們從材料和工藝兩個層面解析動力電池技術(shù)路線的發(fā)展。
2.1 電極材料:磷酸鐵鋰有所回暖,高鎳三元仍是主流
2.1.1 磷酸鐵鋰和三元材料性能及應(yīng)用場景分析
磷酸鐵鋰:低能量密度高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,三元材料:低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高能量密 度。根據(jù)正極材料的種類,目前國內(nèi)主流的動力電池分為磷酸鐵鋰電池和三元 電池兩種。磷酸鐵鋰是典型的橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料,鋰離子完全脫出并不會造 成橄欖石結(jié)構(gòu)的破壞,因此具有較佳的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。三元材料是典型 αNaFeO2 層狀結(jié)構(gòu),在鋰離子脫嵌過程中容易造成層狀結(jié)構(gòu)的坍塌,因此結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性較差。相較三元材料,由于較佳的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和豐富的原料資源,磷酸 鐵鋰具備諸多優(yōu)勢如:高安全性能、長循環(huán)性能與低成本。相反,三元材料由 于較高的電壓平臺和比容量,能量密度優(yōu)勢顯著。長遠(yuǎn)來看,磷酸鐵鋰能量密 度已接近理論天花板,未來提升空間不大。而三元材料能量密度距理論值有一 定的差距,未來仍有一定的提升空間。
磷酸鐵鋰三元各有所長,分別適配不同應(yīng)用場景。磷酸鐵鋰電池的核心優(yōu) 勢是低成本、高安全和長循環(huán),主要應(yīng)用于對能量密度不敏感,而對安全和循 環(huán)性能要求較高的場景,如商用車和儲能領(lǐng)域;三元電池的核心優(yōu)勢是高能量 密度,主要適配空間有限,需要高能量密度,高客戶體驗感的場景,如乘用車 領(lǐng)域。三元又根據(jù)鎳含量分為低鎳三元(NCM333)、中鎳三元(NCM523、 NCM622)、高鎳三元(NCM811、NCA)。隨著鎳含量的提升,三元電池的 能量密度顯著提升。其中高鎳三元電池主要應(yīng)用于長續(xù)航的高端新能源乘用車, 如 Model 3、ES6、寶馬 X1 PHEV 等,中鎳三元電池主要應(yīng)用于常規(guī)新能源乘 用車。
2.1.2 磷酸鐵鋰和三元市場份額比較及未來發(fā)展趨勢
動力電池領(lǐng)域產(chǎn)品結(jié)構(gòu):三元為主、磷酸鐵鋰為輔。新能源汽車產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 中乘用車占主導(dǎo)地位,2019 年乘用車、客車、專用車的占比分別為 88.06%、 7.88%、4.06%,乘用車市占率相較 2018 年提升了 4.22 pct,呈上升趨勢。受益 于下游新能源汽車產(chǎn)品結(jié)構(gòu),在政策補(bǔ)貼助力之下,動力電池領(lǐng)域形成了三元 為主,磷酸鐵鋰為輔的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。2019 年三元和磷酸鐵鋰的占比分別為 69.96%、28.18%,磷酸鐵鋰的占比不足三分之一。
補(bǔ)貼退坡,助力磷酸鐵鋰呈現(xiàn)回暖趨勢 。2019 年 6 月份補(bǔ)貼退坡以來,整 車企業(yè)對動力電池成本要求更高,磷酸鐵鋰由于成本方面的優(yōu)勢,在低續(xù)航 (≤400km)乘用車和專用車上的搭載率有所提升。工信部新能源汽車推薦目 錄顯示,2019 年下半年搭載磷酸鐵鋰電池的車型占比明顯提升,連續(xù) 6 批占 比達(dá) 10%以上,占比平均值為 17%,遠(yuǎn)高于 2018 年的 4%,下半年磷酸鐵鋰 呈回暖趨勢。
基于三個方面的因素:(1)政策端:后續(xù)補(bǔ)貼的持續(xù)退坡,同時新國標(biāo)增 加了電池系統(tǒng) 5min 熱擴(kuò)散要求,提高了動力電池的安全要求;(2)供給側(cè): 新型無模組技術(shù)(CTP 和刀片電池)有助于彌補(bǔ)磷酸鐵鋰電池能量密度較低的 缺陷;(3)需求側(cè):部分明星車型如 Model 3 低續(xù)航版、比亞迪漢等開始搭 載磷酸鐵鋰動力電池,同時低續(xù)航乘用車領(lǐng)域磷酸鐵鋰占比有所提高。預(yù)計未 來兩年內(nèi)磷酸鐵鋰的占比將會呈現(xiàn)回暖趨勢,預(yù)計 2020 年占比有望回暖至 30~35%,對應(yīng)出貨量約為 21~25 GWh。預(yù)計 2021 年占比有望回暖至 35~40%, 對應(yīng)出貨量約為 33~38 GWh,利好擁有磷酸鐵鋰電池技術(shù)的動力電池企業(yè)。
未來高鎳三元仍是主流。雖然磷酸鐵鋰占比有所回暖,但 2020 年工信部第 一批乘用車推薦目錄中仍有 82%的車型搭配三元電池,在乘用車領(lǐng)域三元仍占 主導(dǎo)地位。從三元產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,高鎳化趨勢顯著。當(dāng)前國內(nèi)三元市場以中鎳 三元為主,其中市場份額最大的 NCM523 呈現(xiàn)下滑的趨勢。而低鎳三元由于 能量密度較低,成本優(yōu)勢下降,市場份額逐年被壓縮。相反,高鎳 NCM811 占比持續(xù)增加,2019 年市場份額同比增速達(dá) 129%,增幅顯著。NCM622 由于 與 NCM523 差異較小,部分企業(yè)會越過 NCM622,直接升級至 NCM811,預(yù) 計其占比有望維持在 23%左右。對于 NCA,由于國內(nèi)企業(yè)一直無法突破其較 高的技術(shù)壁壘,在國內(nèi)市場的份額占比較低。但隨著外資動力電池企業(yè)的進(jìn)入 和 Model 3 產(chǎn)能的釋放,其占比有望進(jìn)一步提升。
2020 年 4 月純電動乘用車銷量前十的車型中有 40% 搭載高鎳三元,占比較 高,均為中高端長續(xù)航版?;谌矫嬉蛩兀海?)成本:高鎳三元中鈷含量 較低,隨著上游產(chǎn)能提升和技術(shù)進(jìn)步,材料的價格有望進(jìn)一步下降;(2)安 全:通過材料改性、電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化等策略,業(yè)內(nèi)已解決中鎳三元的針刺安全性 問題,隨著技術(shù)迭代,高鎳三元的安全劣勢有望得到改善;(3)下游需求: 明星車型 Model 3 長續(xù)航版采用高鎳三元,各車企長續(xù)航版車型為體現(xiàn)性能差 異,最佳的方式是采用高鎳三元電池,預(yù)計未來兩年高鎳三元仍是動力電池的 發(fā)展方向。
無鈷材料是下一步發(fā)展方向,短期量產(chǎn)希望渺茫。無鈷材料本質(zhì)上是通過 元素?fù)诫s、表面包覆、單晶技術(shù)等策略,去除三元材料中的稀有金屬元素鈷, 從而實現(xiàn)降低成本和擺脫未來鈷資源稀缺對產(chǎn)能的限制。結(jié)合公開資料,無鈷 材料大概率是層狀鎳錳酸鋰,材料來源主要有(1)正極材料企業(yè)供貨;(2) 動力電池企業(yè)購買前驅(qū)體自行制備。基于能量密度的角度出發(fā),無鈷材料的發(fā) 展方向是高鎳無鈷。
基于三方面的因素:(1)技術(shù)壁壘:鈷元素主要影響正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定和倍率性能,如何解決無鈷材料倍率性能缺陷擁有較高的技術(shù)壁壘,制備難 度在高鎳三元之上;(2)成本:相對現(xiàn)有材料,目前無鈷材料在前驅(qū)體成本、 鋰鹽成本、加工成本均沒有優(yōu)勢;(3)材料革新:三元材料一直往降鈷的方 向發(fā)展,目前高鎳三元中鈷含量最低可以降至 3%左右,含量較低。預(yù)計無鈷 材料大規(guī)模應(yīng)用還需要 3~5 年時間,短期量產(chǎn)希望渺茫,未來兩年高鎳低鈷材 料仍是主流的發(fā)展方向,其中結(jié)合了 NCM 和 NCA 性能優(yōu)勢的高鎳四元材料 (NCMA)有望實現(xiàn)量產(chǎn)。
綜上,未來兩年預(yù)計磷酸鐵鋰呈回暖趨勢,占比有望回暖至 35~40%。但 整個動力電池格局中,仍以三元為主。隨著需求側(cè)產(chǎn)品升級,低鎳三元會逐漸 被取締,中鎳三元市場份額進(jìn)一步收縮,而高鎳三元份額有望持續(xù)提升。由于 高鎳三元在材料端和電芯端的技術(shù)壁壘均較高,高鎳化趨勢利好產(chǎn)業(yè)鏈龍頭鞏 固行業(yè)地位。
2.2 電化學(xué)體系:固態(tài)短期量產(chǎn)渺茫,長期值得關(guān)注
固態(tài)電池:下一代高比能鋰離子電池。目前鋰離子電池所用的電解質(zhì)為有 機(jī)電解液,因其熱分解度溫度低、易燃、有毒以及電化學(xué)窗口低,導(dǎo)致動力電 池安全性能和能量密度的提升存在一定的局限性。固態(tài)電池本質(zhì)上是用穩(wěn)定的 不燃無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)代替易燃有機(jī)電解液,屬于材料層面(電化學(xué)體系)創(chuàng)新。
相較液態(tài)電池,固態(tài)電池?fù)碛腥矫娴膬?yōu)勢:(1)高安全:有機(jī)電解液 的熱分解溫度在 160℃左右,氧化物固態(tài)電解質(zhì)的熱分解溫度均在 500℃以上, 用固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解質(zhì),可以大大降低電池?zé)崾Э仫L(fēng)險;(2)高比能: 固態(tài)電解質(zhì)電化學(xué)窗口在 5V 以上,遠(yuǎn)高于現(xiàn)有體系(4.3V 左右),可以適配 活性更高的高比能正負(fù)極材料,顯著提升電池的能量密度。搭配鋰負(fù)極的固態(tài) 電池能量密度有望提升至 500Wh/kg,接近現(xiàn)有高鎳三元電芯的 2 倍,有望徹 底解決新能源汽車的里程焦慮;(3)低成本:固態(tài)電池?zé)o需使用隔膜,內(nèi)部 本身為串聯(lián)結(jié)構(gòu),在系統(tǒng)集成端無需外部線束進(jìn)行串聯(lián)。同時因其較高的安全 性,可以簡化冷卻系統(tǒng),在 PACK 層面成本優(yōu)于現(xiàn)有電池體系。因此,固態(tài)電 池被公認(rèn)是下一代高比能鋰離子電池體系。
工藝條件尚不成熟,全面量產(chǎn)預(yù)計需要 5~10 年的時間?,F(xiàn)階段固態(tài)電池 仍存在以下三方的問題:(1)電化學(xué)體系:固態(tài)電池中電極與固態(tài)電解質(zhì)之 間固固界面阻抗較大,疊加固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率本身較液態(tài)電解質(zhì)有一定的 差距,致使固態(tài)電池的功率性能較差,應(yīng)用于動力電池領(lǐng)域仍有一定的距離。 (2)電極材料:固態(tài)電解質(zhì)材料以及適配的高活性正負(fù)極材料尚不成熟,尚 無穩(wěn)定完善的供應(yīng)體系,成本較高;(3)工藝設(shè)備:固態(tài)電池部分生產(chǎn)工藝 不同于液態(tài)電池, 目前尚無穩(wěn)定供應(yīng)固態(tài)電池生產(chǎn)線的設(shè)備廠商??紤]到生 產(chǎn)線的建設(shè)和動力電池的開發(fā)周期,預(yù)計固態(tài)電池全面量產(chǎn)仍需 5~10 年的時 間,短期量產(chǎn)希望渺茫。但固態(tài)電池技術(shù)是鋰電技術(shù)進(jìn)步的重要趨勢,是下一 代鋰電技術(shù)制高點,長期值得關(guān)注。
2.3 工藝層面:CTP 和刀片技術(shù)革新,助力行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展
模組技術(shù)往大尺寸方向發(fā)展。新能源汽車初期階段,大部分底盤是油改電 平臺,其裝載的電池空間各不相同,導(dǎo)致對模組和電芯尺寸需求各不相同,而 電芯尺寸種類較多的劣勢顯著。隨著德國汽車工業(yè)協(xié)會推出電池 VDA 標(biāo)準(zhǔn)尺 寸,大眾推出 VDA 標(biāo)準(zhǔn) 355 模組,模組集成走向標(biāo)準(zhǔn)化的道路。隨著新能源 汽車發(fā)展的深入,各車企陸續(xù)推出基于電動化的整車平臺,裝載電池的底盤空 間有所增大和形狀更加規(guī)整,模組集成往大尺寸和高容量方向發(fā)展,空間利用 率和成組效率不斷提高。伴隨著電池模組越來越大的趨勢,寧德時代和比亞迪 分別推出了 CTP、刀片電池技術(shù)。
CTP 和刀片技術(shù),有助于提升系統(tǒng)能量密度和降低成本。傳統(tǒng)電池包的集 成路線為“電芯-模組-Pack”。 CTP 和刀片電池技術(shù)本質(zhì)均為工藝層面(電池結(jié) 構(gòu))創(chuàng)新,通過延長電芯尺寸,減少中間模組環(huán)節(jié),直接從電芯集成至 Pack, 有利于提高系統(tǒng)集成效率和減少零部件,進(jìn)而達(dá)到顯著提升系統(tǒng)能量密度和降 低成本的效果。以 CTP 技術(shù)為例,寧德時代官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示電池包的系統(tǒng)能量 密度可以提升 15~10%,零部件數(shù)量可以減少 40%,生產(chǎn)效率可以提升 50%, 對整個電池工藝有著革命性變革。
助力磷酸鐵鋰回暖,提升新能源汽車產(chǎn)品力。為了衡量 CTP 技術(shù)(刀片技 術(shù))對新能源汽車行業(yè)的影響,我們以 Model 3 為樣車,測算了不同技術(shù)路線 搭配 CTP 技術(shù)之后車輛的續(xù)航里程。測試結(jié)果顯示:(1)CTP 技術(shù)可以將磷 酸鐵鋰電池包的能量密度提升至傳統(tǒng)中鎳電池包水平,有利于彌補(bǔ)磷酸鐵鋰能 量密度較低的缺陷,拓展其在低續(xù)航乘用車領(lǐng)域的應(yīng)用空間。但 CTP 技術(shù)本 質(zhì)上是結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,不改材料端本身的劣勢,預(yù)期中長期乘用車領(lǐng)域仍以三元為主;(2)CTP 技術(shù)有望在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,提升新能源汽車的續(xù)航里程。采用 NCM811-CTP 技術(shù)的新能源汽車?yán)m(xù)航里程可以達(dá)到 785km,有望徹底解決里 程焦慮,進(jìn)而提升產(chǎn)品力,助力新能源汽車滲透率的提升。此外,目前在電池 技術(shù)領(lǐng)域,國內(nèi)新能源汽車與特斯拉的主要差距在系統(tǒng)集成方面,CTP 和刀片 技術(shù)有助于縮短兩者的差距,利好國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展。
助力龍頭企業(yè)筑造技術(shù)壁壘,鞏固行業(yè)定位,拓展海外市場。寧德時代 CTP 技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)超過 200 項,比亞迪刀片電池技術(shù)核心專利超過 300 項,兩 者均為龍頭企業(yè)筑造了較高的技術(shù)壁壘。寧德時代 CTP 技術(shù)有“無模組”和“大 模組” 兩種方案,其中“大模組”方案對車型的適配度較高。據(jù)不完全統(tǒng)計,國 內(nèi)下半年有 5 款搭載 CTP 技術(shù)的車型上市,其中不乏明星車型 Model3 和蔚來 EC6 等,屆時有助于寧德時代進(jìn)一步提高國內(nèi)市場占有率。同時基于 CTP 技 術(shù)的磷酸鐵鋰電池在大眾卡客車型和荷蘭 VDL 車型上的應(yīng)用,將有助于寧德 時代拓展海外市場。而比亞迪刀片電池技術(shù)有助于發(fā)揮其磷酸鐵鋰龍頭企業(yè)的 優(yōu)勢,助力其挖掘新的國內(nèi)外動力電池客戶。
CTP 和刀片技術(shù)未來仍需市場的進(jìn)一步考驗。CTP 在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上,減 少了模組級別的防護(hù),安全問題需要得到進(jìn)一步的考驗;CTP 技術(shù)集成程度較 高,維修成本相較傳統(tǒng)電池包明顯提高;在傳統(tǒng)的動力電池方案中,動力電池 企業(yè)為整車企業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)化的電芯或模組,而車企自主完成 PACK 組裝。而 CTP 技術(shù)更偏定制化,相當(dāng)于電池企業(yè)業(yè)務(wù)下探至 PACK 環(huán)節(jié),弱化了車企 對動力電池的控制,壓縮了車企的利潤空間,需要動力電池與車企之間相互協(xié) 商,找到合作的共贏點。
3.競爭格局: 外資有望重回前列,二線企業(yè)有望崛起
3.1 國際市場:中日韓三足鼎立新格局
日韓企業(yè)發(fā)力,占比顯著提升。2018 年和 2019 年 CR10 分別為 81.2%、 88.9%,行業(yè)集中度持續(xù)提升,行業(yè)競爭趨于激烈。從主要國家來看,TOP10 全部來自中日韓三國。2019 年 TOP10 市場占比中,中日韓占比分別 41.8%、 31.4%、17.3%,中國市場份額呈下滑趨勢,日韓呈上升趨勢。主要是由于中 國電池企業(yè)對國內(nèi)市場依賴度較高,海外市場表現(xiàn)較佳的寧德時代, 2019 年 的電池出口額僅占營收的 5.6%。近兩年隨著歐美新能源汽車市場的快速增長, 與其深度綁定的日韓企業(yè)得到了迅速發(fā)展。從動力電池企業(yè)來看,2019 年頭 部企業(yè)寧德時代及松下競爭優(yōu)勢明顯,合計占比達(dá) 52%。但 LG 增長較快,位列第三,同比增速達(dá) 39.7%。國內(nèi)企業(yè)除寧德時代之外,整體下滑明顯,其中 比亞迪跌出前三,市占率同比下滑 27.9%,降幅顯著。
LG 占比有望繼續(xù)提升。2020 年 Q1,LG、松下、寧德時代、比亞迪全球 市場占有率分別為 27.1%、25.7%、17.4%、4.9%。LG 占有率同比增速達(dá) 153.3%,增長迅猛;松下維持其一貫的穩(wěn)健風(fēng)格,排名仍為第二,市占有率同 比小幅增長;國內(nèi)企業(yè)寧德時代、比亞迪分別位列第三、第六,下滑顯著。這 主要是由于一季度受疫情影響,國內(nèi)的新能源汽車市場跌入谷底。而歐美疫情 爆發(fā)較晚,一季度受影響較小,新能源汽車市場還出現(xiàn)一定程度的增長。
考慮到 LG 擁有豐富的客戶資源,快節(jié)奏的產(chǎn)能擴(kuò)建速度,在歐洲市場擁 有統(tǒng)治地位(EV 電池市場份額超過 70%),重返國內(nèi)市場并進(jìn)入國產(chǎn)特斯拉 供應(yīng)鏈,未來 LG 的全球占比有望提升。
3.2 國內(nèi)市場:外資有望重回前列,二線企業(yè)仍蘊(yùn)藏生機(jī)
集中度逐年提升,龍頭企業(yè)優(yōu)勢顯著。2018 年、2019 年 CR10 市場份額分 別為 81.3%、89.7%,行業(yè)集中度持續(xù)提升。2019 年寧德時代市場份額高達(dá) 55.8%,占比首次過半,同比增速達(dá) 50.1%, 增幅顯著;比亞迪市場份額為 15.9%,同比下滑 26.1%。與此同時,二線企業(yè)生存空間明顯壓縮,2018 年底 國內(nèi)動力電池企業(yè)還剩 90 多家,而 2020 年有電池裝機(jī)的動力電池企業(yè)只剩 38 家,行業(yè)洗牌加劇。2019 年 TOP10 企業(yè)中,除了寧德時代,只有億緯鋰能 和中航鋰電兩家市場份額呈正增長,剩下的 7 家企業(yè)均出現(xiàn)不同程度的下滑, 除了國軒下滑 9.2%,其余 6 家降幅均在 20%以上,降幅顯著。
外企強(qiáng)勢回歸,市場份額有望重回前列。2019 年 6 月,工信部宣布廢止 《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》,動力電池“白名單”正式取消,允許外資動 力電池企業(yè)進(jìn)入中國市場。隨著 LG、松下、SKI 等國際電池巨頭強(qiáng)勢回歸, 2020 年 Q1 國內(nèi)動力電池格局驟變。LG 和松下憑借供貨國產(chǎn)特斯拉 Model 3, 裝機(jī)電量首次闖入前 10,分別位列第 3 和第 4,展示出國際電池巨頭的強(qiáng)大競 爭力。與 2019 年全年的市場份額相比,除比亞迪和塔菲爾,國內(nèi) TOP10 動力 電池均呈現(xiàn)下降的趨勢,國內(nèi)市場的競爭壓力明顯加劇。未來有望呈現(xiàn)新的格 局:外資企業(yè)+國內(nèi)龍頭+二線電池企業(yè),外資與國內(nèi)龍頭角逐高端市場,二線 動力電池企業(yè)瓜分剩余的中低端市場。
外資電池企業(yè)憑借技術(shù)優(yōu)勢如高鎳電池等,對龍頭企業(yè)的沖擊較大。目前 外資電池企業(yè)由于回歸時間較短,客戶資源較少,主要集中于外資車企。未來 隨著自身原材料國產(chǎn)化進(jìn)展,外資電池企業(yè)有望拓展新的客戶資源,疊加現(xiàn)有 車型銷量的增加,其市場份額將呈現(xiàn)上升的趨勢。與此同時,外資和龍頭企業(yè) 的相互競爭,會進(jìn)一步壓縮二線電池企業(yè)的市場空間。
二線企業(yè)仍蘊(yùn)藏生機(jī),未來有望形成一超多強(qiáng)的格局。作為新能源汽車行 業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),特斯拉對動力電池供應(yīng)商的選擇經(jīng)歷四個階段:(1)松下獨 供:發(fā)展初期,特斯拉從技術(shù)與品質(zhì)優(yōu)先的角度出發(fā),選擇松下作為其唯一的 供應(yīng)商;(2)合資建廠:發(fā)展中期,特斯拉動力電池需求旺盛,與松下合資 建立超級工廠,形成深度綁定關(guān)系;(3)多元供應(yīng):產(chǎn)能爬坡期,與松下關(guān) 于產(chǎn)能擴(kuò)建與電池成本等方面矛盾凸顯,特斯拉從成本、品質(zhì)、規(guī)模優(yōu)先的角 度引入 LG 和寧德時代;(4)電池自供:隨著 2019 年先后收購電池公司 Maxwell 和電池設(shè)備公司 Hibar,2020 年 2 月自建電池試點產(chǎn)線,未來特斯拉 電池自供的規(guī)劃逐漸清晰。其他新能源汽車企業(yè)對動力電池供應(yīng)商的選擇,大 概率也會經(jīng)歷上述四個階段,屆時對動力電池的格局有著較大的影響。
動力電池作為新能源汽車的“心臟”,對整車的產(chǎn)品性能、成本控制有著至 關(guān)重要的影響,其戰(zhàn)略地位類似于發(fā)動機(jī)對傳統(tǒng)燃油車的作用?;趦蓚€因素: (1)需求側(cè):車企為保證動力電池供應(yīng)鏈的安全性,以及實現(xiàn)整車降本來應(yīng) 對日趨激烈的行業(yè)競爭,開辟動力電池二供的需求旺盛;(2)供給側(cè):經(jīng)過 前幾年的行業(yè)洗牌,現(xiàn)存的優(yōu)質(zhì)二線企業(yè)均有一定的技術(shù)積累,與龍頭企業(yè)的 技術(shù)差距逐年下降,且其售價更低,對整車開發(fā)配合度和售后服務(wù)更佳。預(yù)計 國內(nèi)動力電池格局有望先集中后分散,最后形成一超多強(qiáng)的格局;優(yōu)質(zhì)的二線 電池企業(yè)仍蘊(yùn)藏生機(jī),未來兩年逐漸發(fā)力的外資車企對供應(yīng)商的新一輪選擇和 車企二供的開放,有望孕育出新的微巨頭。
目前二線動力電池格局尚未穩(wěn)定,正在經(jīng)歷行業(yè)洗牌的陣痛期。擁有較強(qiáng) 技術(shù)能力、合理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、優(yōu)質(zhì)客戶資源(尤其是外資品牌)、穩(wěn)定現(xiàn)金流的 二線企業(yè)有望隨著車企二供開發(fā)和外資品牌產(chǎn)能釋放而崛起。
(報告觀點屬于原作者,僅供參考。報告來源:招商銀行)




