中國儲能網(wǎng)訊：興業(yè)證券在最近的一篇動力電池深度報告里提到，相較有限的壓縮原材料成本，電池企業(yè)通過擴大產(chǎn)能實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)降成本更為切實可行。這也是國內(nèi)企業(yè)近期集中堆砌釋放產(chǎn)能的關(guān)鍵因素之一。
以下為精簡版報告：
1全球趨勢不可逆轉(zhuǎn)
合縱連橫龍頭結(jié)盟
根據(jù)興業(yè)證券之前的全球電動汽車深度報告分析，電動車全球化已不可逆轉(zhuǎn)，兩大趨勢需要高度重視，其一是繼北汽與國軒攜手深度合作之后，上汽與寧德時代成立合資公司，標(biāo)志著動力電池行業(yè)將從春秋時代百家爭鳴快速進入后戰(zhàn)國時代，逐漸形成強強聯(lián)合、寡頭割據(jù)的新格局；其二是繼江淮大眾合資之后，北汽與戴姆勒合資啟動奔馳電動車國產(chǎn)化計劃，此舉將推動海外（尤其是歐洲）傳統(tǒng)車企加緊電動汽車在華布局，合資與自主的較量將在電動車領(lǐng)域再次上演，國內(nèi)核心零部件供應(yīng)商迎來歷史性發(fā)展機遇。
當(dāng)前時點，市場對動力電池價格下降及銷售放量存在較大的擔(dān)憂，興業(yè)證券維持短期不悲觀，長期依然樂觀的態(tài)度，理由是：今年電池環(huán)節(jié)進入行業(yè)快速洗牌期，短期來看成本下降尚未被市場完全預(yù)期，通過采取全產(chǎn)業(yè)鏈分攤降本壓力以及規(guī)?；a(chǎn)等“增效”措施，中游環(huán)節(jié)盈利能力將好于市場預(yù)期；中期看，隨著國產(chǎn)三元高比能電池滲透率不斷提升，未來幾年內(nèi)電池有望復(fù)制“摩爾定律”，成本快速下降；長期來看，在未來高鎳與NCA時代，技術(shù)領(lǐng)先、成本與規(guī)模優(yōu)勢突出的龍頭將脫穎而出。
一切爆發(fā)都有片刻的寧靜，一切進步都有冗長的回聲。興業(yè)證券試圖通過對動力電池降本潛在途徑進行全方位梳理，描繪未來電池降本增效的發(fā)展軌跡。
三重途徑全面降成本：
改進工藝，降低材料成本
擴大規(guī)模效應(yīng)與提升良率，降低生產(chǎn)成本
其他：梯次利用與模塊化設(shè)計降低生命周期成本
雙重途徑提升比能量：
物理方法：采用大容量電芯&提升PACK成組效率
化學(xué)方法：應(yīng)用高鎳正極材料與硅碳負極
回顧過去十年，動力電池價格經(jīng)歷大幅的下降，日韓電池龍頭價格已從2010年的600-800美元/KWh降至目前150-200美元/kWh，國內(nèi)龍頭廠商在2016年底也降至300美元/kWh左右，目前已進入到200-250美元/kWh。
三元路線仍是最佳選擇，目前鋰電池基本體系已經(jīng)較為成熟，幾大主流方向三元路線、磷酸鐵鋰、錳酸鋰與鈦酸鋰已經(jīng)確定，各條路線可以改進的方向與存在的缺陷都較為明確。三元路線的優(yōu)勢在于極限比能量密度高，單體可達350wh/kg，其他無一例外達不到要求，因此三元將是未來幾年主流乘用車商業(yè)化應(yīng)用的首選，但其也有明顯缺陷，如安全性的相對不足以及材料成本較貴（鈷）。磷酸鐵鋰由于安全性優(yōu)勢，近幾年被廣泛應(yīng)用于客車領(lǐng)域，劣勢則是其改進空間不大，比能量較低。錳酸鋰的優(yōu)勢在于成本，劣勢是比能量已達極限，因此只能用于特定應(yīng)用領(lǐng)域的專用車型。鈦酸鋰優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)快充（5min充滿），但成本達到其他路線的數(shù)倍，因此只能應(yīng)用于續(xù)航里程相對不敏感的客車等領(lǐng)域。
附前景展望邏輯圖（很重要?。?
2 降成本勢在必行
看龍頭各顯神通
短期與中期兩方面因素驅(qū)動下，動力電池降成本刻不容緩：
短期：補貼退坡敦促全產(chǎn)業(yè)鏈降成本，動力電池環(huán)節(jié)首當(dāng)其沖，率先實現(xiàn)成本下降的企業(yè)將在下一輪退坡中占得先機
中期：實現(xiàn)“油電平價”需電池價格降至1元/WH以下，目前國內(nèi)1.6元/WH左右價格仍有較大下降空間。
2020年長期規(guī)劃明確，龍頭企業(yè)全力降本：
日本、美國與中國均提出到2020年實現(xiàn)電池性能的大幅提升與成本的大幅下降，中國目標(biāo)為1元/WH；
產(chǎn)業(yè)界龍頭目標(biāo)更為激進，特斯拉、通用與大眾紛紛宣布降成本計劃，2020年目標(biāo)最低低至93美元/KWH。
2.1、短期因素：補貼退坡敦促電池降本
補貼退坡敦促全產(chǎn)業(yè)降成本，動力電池首當(dāng)其沖。2016年12月30日，新版補貼政策正式落地，乘用車、專用車補貼退坡20%，客車退坡30%-50%。此外國補與地方補貼配比普遍由此前1:1下調(diào)至1:0.5，整體補貼退坡幅度較大。補貼下調(diào)使得動力電池環(huán)節(jié)首先受到?jīng)_擊，一季度銷售價格下滑明顯，對毛利率造成一定沖擊，電池企業(yè)短期內(nèi)壓縮成本的意愿十分強烈。此外，新一輪補貼退坡將在2019年到來，率先實現(xiàn)降成本的電池企業(yè)將在一年半后的再次退坡中占得先機。
2.2、長期因素：實現(xiàn)“油電平價”仍需大幅降本
根據(jù)測算，動力電池價格在100美元/KWh附近時，電動汽車與燃油車的競爭焦點就將轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌圃斐杀痉矫?，即實現(xiàn)油電平價，進而電動汽車才能脫離補貼與燃油車競爭。目前日韓電池龍頭價格已從10年前的1000美元/KWh以上降至250-300美元/kWh，距離這一目標(biāo)越來越近，但進一步降本的難度變得更大。
2.3、政策目標(biāo)：中國計劃2020年電池成本降至1元/WH
結(jié)合各國頒布的動力電池技術(shù)路線來看，到2020年將實現(xiàn)電池性能的大幅提升與成本大幅下降。各國擬定的系統(tǒng)比能量目標(biāo)值普遍集中在200-250kg/wh之間，中國頒布的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》提出到2020年電池單體比能量超過300Wh/kg，系統(tǒng)比能量達到260Wh/kg，成本降至1元/Wh以下，大致相當(dāng)于150美元/kwh。日本在100美元/kwh，美國要求是90-125美元/kwh，歐洲是120美元/kwh，與油電平價目標(biāo)的100美元/WH均十分接近，亦即各國政策要求到2020年左右電動汽車要實現(xiàn)和燃油車相近的性價比水平。
2.4、產(chǎn)業(yè)目標(biāo)：國際巨頭全力降本
從產(chǎn)業(yè)界角度來看，各家巨頭不遺余力專注降本。特斯拉提出其超級工廠投產(chǎn)將使得電池成本降低35%，從一開始的“成本低于190美元/千瓦時”直降至“不足125美元/千瓦時”。大眾計劃將其電池采購成本由2016年的180美元/KWH壓縮48%至2020年的93美元/KWH，其中制造與模組成本壓縮一半，材料成本壓縮40%。
3 降成本路徑之一：
產(chǎn)能釋放突破瓶頸，材料成本有望下降
近幾年動力電池激增需求推動上游原材料價格暴漲，而長期來看，絕大部分原材料并不稀缺，當(dāng)原材料價格恢復(fù)理性后，下游能夠削減一定的成本。而即便原材料價格依舊保持堅挺，部分高價材料占電池成本比重也在逐漸變小，預(yù)計不會對整體降成本造成太大影響。同時，動力電池行業(yè)的生產(chǎn)模式與商業(yè)模式依然可以繼續(xù)優(yōu)化，商業(yè)成本仍有一定的下降空間。
未來動力電池產(chǎn)業(yè)商業(yè)成本將從三方面著手下降：
原材料成本端：價格相對動力電池需求彈性較大的碳酸鋰、氫氧化鋰等鋰鹽供需達到再平衡后價格將步入長期下降通道；鈷鹽盡管未來存在供給缺口，但預(yù)計漲價帶來的影響有限。
工藝改進與規(guī)模經(jīng)濟：動力電池產(chǎn)量進一步提升，規(guī)模效應(yīng)與良率提升，同時整車端爆款車型出現(xiàn)帶來單車電池研發(fā)、設(shè)計（如BMS）等成本下降；
其他路徑：梯次利用、模塊化設(shè)計與縱向一體化。
3.1、鋰鹽供給端逐漸釋放，價格將步入長期下降通道
目前正極材料成本占到電芯25%-30%，而正極材料主要由碳酸鋰和各種對應(yīng)的前驅(qū)體材料構(gòu)成，高鎳NCM（NCM811）與NCA正極則多由氫氧化鋰替代碳酸鋰。前驅(qū)體中，鈷價對于NCM材料的價格影響較大。
鋰鹽占電池價格比例在4.5%-8.5%之間，鈷鹽在3%以內(nèi)。鋰鹽方面，選取各條電池主流技術(shù)路線的主流車型，對于氫氧化鋰/碳酸鋰成本占電池價格比例進行測算，結(jié)果在4.5%-8.5%之間，NCM與NCA路線鋰鹽占比較高，NCA路線達到8.44%，而磷酸鐵鋰與錳酸鋰占比較低。鈷鹽方面，NCM111路線所含鈷元素比例最大，按目前40萬元/噸鈷價測算，占電池售價比例為2.84%，其余路線鈷含量皆達不到這一水平，因此判斷鈷鹽占電池價格比例在3%以內(nèi)，目前量產(chǎn)的主流NCM523與NCM622占比在1.5%左右。
3.1.1鋰鹽：碳酸鋰等待產(chǎn)能釋放，氫氧化鋰持續(xù)吃緊
預(yù)計碳酸鋰未來幾年內(nèi)將保持供需平衡，長期來看價格處于高位回落通道中。氫氧化鋰直到2020年仍將維持緊缺狀態(tài)，2020年以后可能存在供應(yīng)過剩風(fēng)險，產(chǎn)能釋放速度取決于原料供應(yīng)，特別是鋰輝石的供應(yīng)量。氫氧化鋰產(chǎn)能緊缺將成為制約高能量密度電池成本下降的主要因素。氫氧化鋰可通過碳酸鋰轉(zhuǎn)產(chǎn)得到，代價在2萬元/噸的水平，因此與碳酸鋰價差將保持相應(yīng)的平衡態(tài)勢。
鋰鹽價格對于電池成本影響有限。假設(shè)未來碳酸鋰/氫氧化鋰價格下跌20%，電池價格將下降0.9%-1.7%，下降幅度較為有限。而即便需求端超預(yù)期增長，導(dǎo)致鋰鹽價格保持堅挺，由于其占電池成本比重較小，預(yù)計不會給降成本造成太大障礙。
3.1.2鈷鹽：供給面臨缺口，漲價或?qū)⒊掷m(xù)但影響有限
供需缺口將使鈷價維持高位。鈷鹽供應(yīng)缺口2017年持續(xù)擴大：2017年缺口將達到4300噸的量，預(yù)計將持續(xù)至2019年。目前3C電子產(chǎn)品依然是鈷下游最重要的領(lǐng)域，3C電子出貨量若下降則對鈷價造成較大壓力。整體來看，供需缺口將使鈷價在未來幾年維持在高位水平。
預(yù)計鈷價上漲對三元電池影響有限。雖然目前高鎳三元材料市場份額逐步提高，但絕大部分廠商已進入從532向622轉(zhuǎn)移的階段，未來過渡到811后，單位用鈷量將明顯減少。根據(jù)前述測算，高鎳NCM811路線中鈷鹽占售價比不到1%，因此未來高鎳三元時代到來后，鈷價上漲將不會對降成本起到太大影響。
3.2、規(guī)模效應(yīng)帶來成本進一步下降
興業(yè)證券認為相較有限的壓縮原材料成本，通過擴大產(chǎn)能實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)降成本更為切實可行，這也是國內(nèi)企業(yè)近期集中堆砌釋放產(chǎn)能的關(guān)鍵因素之一。規(guī)模效應(yīng)不僅包括電芯環(huán)節(jié)產(chǎn)能利用率與良率提升帶來的電芯成本下降，也包括整車端單車出貨提升帶來的研發(fā)投入、設(shè)計成本以及PACK和BMS等環(huán)節(jié)下降。
3.2.1電芯規(guī)?；a(chǎn)與良率提升
經(jīng)對比分析，電池售價與良率幾乎呈線性關(guān)系，隨著良率提升，電池價格直線下降。目前我國自動化程度較好的高端產(chǎn)能良率在90%，勞動密集型的低端產(chǎn)能良率在80%，隨著行業(yè)逐漸淘汰低端過剩產(chǎn)能與高端產(chǎn)能良率進一步提升，未來成本會有小幅下降空間，大約對應(yīng)良率每提升1%，成本同幅度下降1%左右，提升至95%對應(yīng)5%成本降幅空間。
電池售價與產(chǎn)能利用率（下稱Ut）的關(guān)系分為幾個階段，產(chǎn)能利用率小于20%時，電池價格隨著Ut提升快速下降，而之后相對平緩，Ut在50%時對應(yīng)價格在350美元/KWH，90%對應(yīng)330美元/KWH?？紤]到15/16年Ut已經(jīng)達到相對的高點，這一塊未來的空間比較有限。興業(yè)證券認為不必過度擔(dān)憂產(chǎn)能過剩導(dǎo)致Ut下降，原因在于未來幾年的產(chǎn)業(yè)高景氣度使得Ut保持在50%以上問題不大，而50%-100%區(qū)間內(nèi)售價相對于Ut的敏感性已經(jīng)不強。
3.2.2爆款車型實現(xiàn)PACK與BMS定制成本攤薄
電池組中的PACK與BMS環(huán)節(jié)需根據(jù)不同車型需要進行針對性研發(fā)，具備較強的定制化屬性，難以像電芯環(huán)節(jié)一樣通過規(guī)?；慨a(chǎn)來實現(xiàn)成本下降。要降低PACK與BMS環(huán)節(jié)的成本，切實可行的路徑是打造爆款車型，從而攤薄附加在每輛車的研發(fā)與定制成本。
Model3成為爆款是特斯拉降低單車成本實現(xiàn)盈利的先決條件。以特斯拉Model3為例，由于Model3電池組選用高比能量的NCA正極材料，并采用20700單體電芯，整體散熱性能較差，其安全性能需要在PACK與BMS環(huán)節(jié)加以保障。為此，特斯拉采用尖端BMS技術(shù)，自主研發(fā)單體電荷平衡系統(tǒng)，并通過嚴格的鋰電池檢測實驗檢測每一顆單體電芯的一致性，在PACK環(huán)節(jié)采用復(fù)雜的多級串并聯(lián)工藝并使用更為昂貴的液體冷凝系統(tǒng)達到實時的溫度監(jiān)控，而這部分昂貴的前期研發(fā)與設(shè)計成本已經(jīng)反映在特斯拉財報的虧損中。Model3能夠以3.5萬美元的平民價格發(fā)售，其核心原因在于40萬級別的訂單量大大攤薄電池組的定制化成本，從而實現(xiàn)電池成本的迅速下降。
3.3、其他路徑：梯次利用、模塊化設(shè)計與縱向一體化
現(xiàn)有的動力電池行業(yè)的商業(yè)模式依然有很多值得優(yōu)化之處，比如在即將到來的退役電池潮中，退役電池合理的梯次利用將大大增強電池的經(jīng)濟效益，又比如各大車企力推的模塊化設(shè)計將是電池實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)的前提，再如企業(yè)通過打通上下游形成類似于比亞迪的商業(yè)閉環(huán)，這些舉措均能實現(xiàn)電池成本的進一步下降。
3.3.1梯次利用：機遇與挑戰(zhàn)并存
動力電池退役潮將在今明兩年爆發(fā)。2014年為我國動力電池放量元年，出貨量達3.9GWh，早期的這批電池一般在3~5年左右即將達到設(shè)計的壽命終止條件，部分一致性不好或使用工況較惡劣的，甚至達不到3年的使用壽命。以此推算，我國將在今年迎來動力電池退役的放量潮，此后逐年快速遞增，預(yù)計到2019年，最晚不會超過2020年，會有超過10GWh的退役動力電池規(guī)模。
一般而言，動力電池容量低于初始容量的80%時，動力電池不再適合在電動汽車上使用。而80%以下還有很大利用空間，國家也支持和鼓勵梯次利用。但是目前在理論研究和示范工程方面較多，在商業(yè)化推廣方面還處在初期的探索階段。商業(yè)化的方式有兩種：一是梯次利用，如應(yīng)用于儲能與低速電動工具；二是資源化，提取廢電池中的鎳、鈷等金屬，但是利用率不高、浪費較大。
儲能與低速電動工具市場是梯次利用的兩個主要面向市場。
1）儲能市場：據(jù)測算，儲能電池市場化應(yīng)用的目標(biāo)成本為180美元/kwh，約合1.2元/wh，使用新型動力鋰電池?zé)o法達到成本要求，投資回報率偏低，這也是制約儲能產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用的最大障礙。梯次利用的動力電池能夠較好地權(quán)衡成本與性能因素，如電動大巴退役的動力電池由于能量密度較低，比較適合作為儲能基站使用。
2）低速電動工具市場：低速車與電動自行車主要采用鉛酸電池，相比鋰電池，鉛酸電池更為便宜（0.6元/WH），但問題在于污染大。如果采用梯次利用的動力電池，可以在價格、行駛里程(能量密度)、和壽命之間達到一個較好的平衡，從而更快速的推動鋰電池在低速車與電動自行車市場的應(yīng)用。
3.3.2模塊化設(shè)計：電池發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)的前提
模塊化就是在相同的基本架構(gòu)上進行定制化組合，使得設(shè)計、生產(chǎn)車輛就像搭積木一樣簡單、快捷。這一概念的運用將極大地節(jié)省研發(fā)成本、驗證周期及生產(chǎn)成本。模塊化設(shè)計在傳統(tǒng)車領(lǐng)域已經(jīng)非常成熟，隨著新能源汽車產(chǎn)銷的逐漸擴大，這一模式也將被植入。以大眾為例，其宣布旗下所有新能源車型將采用統(tǒng)一的電池單元，這一計劃將節(jié)省66%的成本。
未來電池企業(yè)的供應(yīng)將以模組為最小單元。目前動力電池行業(yè)存在的一大問題是尚未模塊化，包括尺寸在內(nèi)的諸多標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，圓柱、方形與軟包路線未有真正意義的主流出現(xiàn)并且各體系內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)也參差不齊。未來隨著行業(yè)集中度提升，電池將通過主流企業(yè)制定標(biāo)準(zhǔn)，進行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。過對電池單體的串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混合的方式，確保電池模塊統(tǒng)一尺寸，并綜合考慮電池本體的機械特性、熱特性以及安全特性。在安裝設(shè)計不變的情況下，根據(jù)不同的續(xù)航里程和動力要求，提供不同電池容量，以滿足不同的需求。這種模塊化應(yīng)用，在單體、模組端都可實現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn)，大幅降低生產(chǎn)成本。
3.3.3縱向一體化：降低交易成本
縱向一體化也能夠?qū)崿F(xiàn)交易成本的下降。如比亞迪所采取的從上游礦石、電池材料、到PACK、BMS、電芯到下游整車的一體化路線，實現(xiàn)了成本的有效下降。特斯拉選擇自建電池超級工廠也有類似考慮。對于動力電池企業(yè)來說，切入電池材料等上游環(huán)節(jié)，特別是成本下降有較大空間的隔膜、電解液等環(huán)節(jié)是成本控制的較好路徑，如國軒與星源材質(zhì)合作的隔膜產(chǎn)線。
4 降成本路徑之二：
工藝改進見成效，比能量緩步提高
興業(yè)證券認為動力電池能夠持續(xù)降成本的關(guān)鍵因素在于其類似于半導(dǎo)體，存在電池“摩爾定律”，以比能量的持續(xù)提高來實現(xiàn)單位Wh成本的不斷下降。目前來看動力電池系統(tǒng)能量密度提升空間主要來自高鎳三元NCM與NCA的普及應(yīng)用。未來動力電池比能量將主要從電池的物理性能與化學(xué)性能兩方面著手提高，物理性能方面主要從材料輕量化、相互之間的搭配銜接突破，化學(xué)性能則主要通過新型材料的試用以實現(xiàn)電池電化學(xué)性能的最佳狀態(tài)。
物理方法：工藝改進仍有空間
電芯環(huán)節(jié)：
圓柱路線目前成本最低，主要通過18650向20700與21700等大容量單體切換實現(xiàn)進一步降本；
軟包路線成本最高，主要通過規(guī)?；a(chǎn)降成本以及改進工藝提升能量密度；
方型路線主要通過大容量與鋁殼輕量化實現(xiàn)降成本，潛在降本空間在三類封裝路線中最大。
PACK環(huán)節(jié)：
目前的重點突破環(huán)節(jié)，主要通過提升成組效率提升系統(tǒng)比能量，產(chǎn)業(yè)目標(biāo)為由目前65%水平提升至85%，對應(yīng)30%比能量提升空間。
化學(xué)方法：提升正極材料性能最為關(guān)鍵
正極材料：高鎳NCM材料與NCA材料，高比能量的正極材料能夠大大減少負極、隔膜與電解液等材料的用量；
負極材料：硅碳負極替代切換；
隔膜：薄型化隔膜；
電解液：新型電解液LiFSI。
4.1、物理方法：工藝改進仍有空間
4.1.1電芯環(huán)節(jié)：輕量化+大容量
電芯封裝方式按軟包、方形與圓柱分，成本也有所區(qū)別。其中，圓柱最低，軟包最高。主流大廠中CATL與比亞迪走方形路線，力神、比克走圓柱路線，國軒高科同時走方形與圓柱路線，同時CATL也在積極拓展軟包路線。
圓柱路線：大容量電芯
圓形鋰電池是指圓柱型鋰電池，最早的圓柱形鋰電池是由日本SONY公司于1992年發(fā)明的18650鋰電池，因為18650圓柱型鋰電池的歷史相當(dāng)悠久，所以市場的普及率非常高，圓柱型鋰電池采用相當(dāng)成熟的卷繞工藝，自動化程度高，產(chǎn)品傳品質(zhì)穩(wěn)定，成本相對較低。
圓柱的優(yōu)點包括1）結(jié)構(gòu)成熟，產(chǎn)業(yè)化程度高，且只有卷繞這一條技術(shù)路線，不用糾結(jié)其他方法；2）設(shè)備自動化程度高，一致性高；3）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以支持高能量密度材料使用；4）應(yīng)用范圍廣，產(chǎn)品消耗渠道豐富，整體成本有優(yōu)勢。同時，其缺點也包括：1）高溫升、充電倍率是普遍詬??；2）循環(huán)次數(shù)上限在1000多次，使用壽命較短，應(yīng)用場景局限在中低端。
降成本方向：做大單體電芯。特斯拉已經(jīng)Model3中用20700替代18650電芯，20700電池增加的尺寸大概為10%，而體積和能量儲存確是18650的1.33倍。根據(jù)特斯拉的估計，在達到與18650同樣的良率和產(chǎn)能后，20700能帶來能量密度增加3-4%，同時實現(xiàn)成本下降5-10%。
軟包路線：規(guī)?；a(chǎn)
軟包電池，又稱聚合物鋰電池，是使用高分子膠態(tài)或固態(tài)電解質(zhì)的類方型電池，它們的制作工藝相似度很高，多用于手機、平板等高端3C產(chǎn)品上，因為高分子電解質(zhì)全憑人工合成，所以成本較高，目前應(yīng)用到動力電池上，還沒有成本優(yōu)勢。軟包鋰電池所用的關(guān)鍵材料—正極材料、負極材料及隔膜—與傳統(tǒng)的鋼殼、鋁殼鋰電池之間的區(qū)別不大，最大的不同之處在于軟包裝材料（鋁塑復(fù)合膜）。
軟包電池的優(yōu)勢主要在于安全性能好。軟包電池的優(yōu)點：1）安全性：在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝，發(fā)生安全問題時，軟包電池一般會鼓氣裂開，而不像鋼殼或鋁殼電芯那樣發(fā)生爆炸；2）重量輕，軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電池輕40%，較鋁殼鋰電池輕20%；3）內(nèi)阻小，軟包電池的內(nèi)阻較鋰電池小，可以極大的降低電池的自耗電；4）循環(huán)性能好，軟包電池的循環(huán)壽命更長，100次循環(huán)衰減比鋁殼少4%～7%；5）設(shè)計靈活，外形可變?nèi)我庑螤睿梢愿?，可根?jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號。
軟包電池的不足之處是一致性較差，成本較高，容易發(fā)生漏液。未來成本下降主要通過規(guī)?；a(chǎn)解決，漏液則可以通過提升鋁塑膜質(zhì)量來解決。
方形路線：大尺寸與鋁殼輕量化
方形鋰電池通常是指鋁殼或鋼殼方形電池，由于結(jié)構(gòu)較為簡單、能量密度較高，在國內(nèi)普及率很高。方形硬殼電池殼體多為鋁合金、不銹鋼等材料，內(nèi)部采用卷繞式或疊片式工藝，對電芯的保護作用優(yōu)于于鋁塑膜電池（即軟包），電芯安全性相對圓柱型電池也有了較大改善。
鋁殼輕量化與統(tǒng)一規(guī)格是未來發(fā)展重點。鋰電池鋁殼在鋼殼基礎(chǔ)上發(fā)展而來，與鋼殼相比，輕重量和安全性以及由此而來的性能優(yōu)點，使鋁殼成為鋰電池外殼的主流。鋰電池鋁殼目前還在向高硬度和輕重量的技術(shù)方向發(fā)展，間接提升比能量。此外，由于方形鋰電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進行定制化生產(chǎn)，所以市場上有成千上萬種型號，而正因為型號太多，工藝很難統(tǒng)一，未來成本下降還需要方形路線實現(xiàn)型號上的統(tǒng)一。
方形路線在通過增大尺寸降成本的空間大于圓柱路線。美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的一項研究分析了圓柱形電池和方形電池的成本情況，發(fā)現(xiàn)在目前的技術(shù)水平下，圓柱形進一步降低成本的空間很小，通過提升圓柱形電池的尺寸和增加電極厚度的方式來降低成本已經(jīng)收效甚微，而方形電池則有很大的潛力去降低鋰離子電池的成本，因此未來電芯封裝環(huán)節(jié)成本快速下降的機會很可能會出現(xiàn)在方形領(lǐng)域。
4.1.2PACK環(huán)節(jié)：提升成組效率
電池PACK系統(tǒng)利用機械結(jié)構(gòu)將眾多單個電芯通過串并聯(lián)的連接起來，并考慮系統(tǒng)機械強度、熱管理、BMS匹配等問題。PACK是銜接整車、電池、BMS的紐帶，而BMS則是動力電池組的核心技術(shù)，是電池PACK廠的核心競爭力，也是整車企業(yè)最為關(guān)注的環(huán)節(jié)。
PACK環(huán)節(jié)的成組效率是提升系統(tǒng)比能量的關(guān)鍵。同樣150Wh/kg級別的電芯，65%與85%成組效率下系統(tǒng)比能量分別為97.5Wh/kg與127.5Wh/kg，前者是目前國內(nèi)的平均水平，而后者是工信部擬定到2020年的目標(biāo)。成組效率從65%提至85%對應(yīng)30%以上的系統(tǒng)比能量提升與較大幅度的成本下降，在各條路徑中顯得尤為關(guān)鍵。PACK環(huán)節(jié)成組效率提升主要有以下方法：
1）提升集成效率。通過去除贅余組件以及關(guān)聯(lián)組件的集成來最大限度地減少組件數(shù)量來提高集成效率。2）減重，采用輕量化的材料和設(shè)計。3）電池包與底盤一體化。PACK體系經(jīng)歷了第一代的T字或者工字型，再到第二代的土字型和田字形，目前已經(jīng)來到第三代的一體化平臺，國際一線的特斯拉與大眾已經(jīng)在這么做。一體化平臺的好處是把部分電池包的承重轉(zhuǎn)移到底盤上，從而實現(xiàn)輕量化。
大眾的MEB平臺是其電池組未來實現(xiàn)成本大幅下降的關(guān)鍵。以大眾為例，大眾的針對電動車專屬研發(fā)的MEB（MEBElectrictoolkit）平臺是以大眾目前的MQB平臺為基礎(chǔ)，適用于電動車的全新的模塊化平臺。MEB平臺的構(gòu)架是由底部的電池組而展開，打造更長的軸距和更短的前后懸，營造出更大的內(nèi)部空間，從A到C級全系列乘用車或輕型商用車都可基于該平臺打造。電池組PACK與BMS設(shè)計也根據(jù)平臺打造，根據(jù)不同車型僅需要做一定的修繕與升級，設(shè)計與研發(fā)成本被最大化的攤薄。
未來國內(nèi)車企自主搭建PACK產(chǎn)線或由電池企業(yè)深度集成是趨勢
目前國內(nèi)的PACK產(chǎn)業(yè)是整車廠、電池廠、獨立第三方三足鼎立，且PACK企業(yè)之間水平差距很大，不少PACK企業(yè)的技術(shù)水平都還僅僅停留在簡單的電芯串并聯(lián)上，無法實現(xiàn)結(jié)合整車設(shè)計來進行PACK設(shè)計和組裝，真正能達到下游整車廠商需求的優(yōu)質(zhì)PACK廠商屈指可數(shù)。
未來PACK將以整車企業(yè)主導(dǎo)。我國電動汽車市場未來一定是以乘用車為主要驅(qū)動，而乘用車電池PACK遠比商用車復(fù)雜，需要大量研發(fā)投入。電池企業(yè)技術(shù)儲備主要集中于電池本身的研發(fā)，在PACK體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)如BMS、熱管理等不具備較強實力。因此，未來的格局將是整車企業(yè)主導(dǎo)，第三方PACK企業(yè)憑借專業(yè)能力也能得到一定空間，但仍然需要依附于整車企業(yè)或產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
4.2、化學(xué)方法：提升正極材料性能最為關(guān)鍵
興業(yè)證券認為，相比物理改進，動力電池的關(guān)鍵性突破仍然大概率要從提升電池電熱化學(xué)性能著手，通過新型的電池材料以及相互間的搭配、工藝的改進實現(xiàn)能量密度的進一步提升。而本土企業(yè)在未來幾年內(nèi)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的路徑也非常清晰，就是三元高鎳NCM電池與NCA電池。
本土三元龍頭企業(yè)正在加速實現(xiàn)高比能三元電池量產(chǎn)。以本土高比能電池的代表企業(yè)比克電池為例，其16年三元出貨量0.9GWh，在本土企業(yè)中位列第2，僅次于CATL，其商業(yè)規(guī)劃具備一定代表性。根據(jù)其規(guī)劃，比克的NCM與NCA電池量產(chǎn)計劃齊頭并進，目前能量密度達248WH/KG的NCA電池已實現(xiàn)量產(chǎn)，而下一代285WH/KG的NCA電池將于年內(nèi)量產(chǎn)。就能量密度來看，已經(jīng)達到特斯拉與松下水準(zhǔn)。
4.2.1正極材料：高鎳NCM材料與NCA材料
正極材料是電池能量的短板，提高正極材料比容量是提高電池能量密度的最佳方式，未來高比容量的NCA和高鎳NCM是大勢所趨。正極材料的比容量一般為100-200mAh/g，而石墨負極材料的比容量高達400mAh/g，所以電池中負極和電解液等一般采用冗余配置，電池的最終能量密度由正極材料決定。采用高容量的正極材料，能夠帶來負極、隔膜、電解液用量的大幅減少，電池最終能量密度的提升幅度遠大于正極材料比容量提高的幅度。所以采用高容量的正極材料對于減輕電池重量，提高電動車的續(xù)航性能具有重要意義。
本土正極材料龍頭企業(yè)正在加速實現(xiàn)高鎳三元正極材料量產(chǎn)。目前國內(nèi)NCM111和NCM523型三元正極材料產(chǎn)品相對成熟，而622NCM于2016年開始逐步在部分動力電池企業(yè)中推廣，未來將逐步拓展至811NCM以及NCA材料。以材料龍頭杉杉股份為例，公司現(xiàn)有三元材料以NCM532、NCM523和NCM622為主，目前正在積極推進高鎳三元產(chǎn)線，在建產(chǎn)能包括寧鄉(xiāng)二期1萬噸NCM622產(chǎn)能，預(yù)計2017年年底投產(chǎn)，以及寧夏5000噸NCM811產(chǎn)能，預(yù)計2018年投產(chǎn)。
4.2.2負極材料：硅碳負極
硅負極的理論能量密度超其10倍，高達4200mAh/g，通過在石墨材料加入硅來提升電池能量密度已是業(yè)界公認的方向之一，但其也有技術(shù)難點，主要在于在充放電過程中會引起硅體積膨脹100%~300%。據(jù)報道特斯拉將在Model3中采用了電池新材料，“特斯拉采用的松下18650電池此次在傳統(tǒng)石墨負極材料中加入了10%的硅，其能量密度至少在550mAh/g以上”。
本土進展方面，國內(nèi)前幾大負極材料生產(chǎn)廠商陸續(xù)對硅碳負極材料進行布局，深圳貝特瑞和江西紫宸已率先推出多款硅碳負極材料產(chǎn)品，上海杉杉正處于硅碳負極材料產(chǎn)業(yè)化進程中，星城石墨已將硅碳新型負極材料作為未來產(chǎn)品研發(fā)方向。貝特瑞研發(fā)的S1000型號硅碳負極材料的比容量更是高達1050mAh/g，盡管離硅的理論比容量4200mAh/g仍有較大差距，但已經(jīng)是人造石墨負極材料比容量的3倍，性能大幅度地提高。
4.2.3隔膜：薄型化隔膜
隔膜工藝主要分干法與濕法兩類。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。隔膜技術(shù)路線主要分為干法與濕法兩種，干法成本較低但不適合大功率電池，濕法更薄能夠滿足大功率的要求，但是成本較貴。最早的主流是干法；2015年三元產(chǎn)量上升后濕法使用較多，預(yù)計2020年干濕法占比50%，分別應(yīng)用于中低端與高端領(lǐng)域。
國產(chǎn)隔膜距離海外一線龍頭仍有差距。日本的旭化成是隔膜行業(yè)的龍頭，市占率在50%以上。過去1-2年，中國還有不少企業(yè)進入市場，但無法對龍頭地位構(gòu)成撼動。旭化成干法現(xiàn)在可量產(chǎn)出貨的是12微米，濕法還是6-7微米。由于原料、技術(shù)、工藝與制備設(shè)備的差距，目前國產(chǎn)隔膜一致性較差，且厚度無法達到要求，干法20-40微米仍為主流。
未來發(fā)展：薄型化隔膜。隨著動力電池比能量快速提升，16微米、12微米甚至8微米的隔膜開始應(yīng)用，而濕法工藝制成的隔膜能夠達到要求。而干法隔膜隨著工藝的逐步改進近幾年也能夠應(yīng)用于低比能量的三元電池中。
4.2.4電解液：新型電解液LiFSI
電解質(zhì)中添加LiFSI后，可提高離子導(dǎo)電率及電池充放電特性。比如，反復(fù)充放電300次后，1.2MLiPF6的情況下放電容量保持率會降至約60％，而在1.0MLiPF6中添加0.2MLiFSI后，保持率可超過80％。目前LiFSI已經(jīng)被行業(yè)中大部分企業(yè)進行過性能測試，特別是行業(yè)排名靠前的企業(yè)，如松下、LG、三星、索尼，以及日本的主流電解液生產(chǎn)商，如宇部化學(xué)、中央硝子等，同時其年使用量也處于趨勢性上上升階段。
5 他山之石可以攻玉
放眼海外上下求索
興業(yè)證券認為，動力電池從電池材料、電芯的生產(chǎn)、電池模組化再到電池PACK，整條產(chǎn)業(yè)化路徑并不是相互割裂的，而是有機的整體。未來要實現(xiàn)成本下降，不論是通過生產(chǎn)模式與商業(yè)模式上的改進還是通過物理與化學(xué)手段提升電池能量密度，都并非由某幾個環(huán)節(jié)單向突破能夠達成，而是基于全局角度設(shè)計達到最終優(yōu)化。例如，高比能量正極材料的使用需要相應(yīng)負極、電解液與隔膜的升級配合，同時需要PACK成組系統(tǒng)中的BMS的升級，同時配合性能更好的溫控系統(tǒng)。比能量的提升是以成本上升為代價的，對應(yīng)到單位Wh的成本是否下降則需要不斷地調(diào)試與優(yōu)化，這方面海外已經(jīng)走在前列。因此本章聚焦海外實現(xiàn)成熟商業(yè)化的車型與對應(yīng)的電池技改降本之路，以窺未來國產(chǎn)高比能時代的降成本前景。
全球動力電池產(chǎn)業(yè)集中在東亞
目前，動力電池產(chǎn)能90%以上集中在日本、韓國與中國等東亞國家，松下、LG、三星、比亞迪、CATL等企業(yè)供應(yīng)了全球絕大部分的鋰電池。日本早在上世紀(jì)90年代就大力投入鋰電池研究，韓國與21世紀(jì)初跟進，而中國雖然進入時間較為滯后，但巨額補貼資金的投入也帶來了巨大的收效。
日韓企業(yè)在技術(shù)上具備優(yōu)勢
國際一線車企主要車型的電芯供應(yīng)幾乎由日韓電池企業(yè)包辦。2016年銷量排行前20車型中，對應(yīng)的電池供應(yīng)商有日本的松下和AESC，韓國的LG化學(xué)、三星SDI和SKI，北美電動汽車電池的供應(yīng)商基本被日本和韓國壟斷。本土?xí)簳r由于政策因素使得日韓巨頭未能大規(guī)模進入，但是仍然不能掩飾本土企業(yè)在技術(shù)儲備上相較日韓巨頭的劣勢。
本土企業(yè)在成本方面具備優(yōu)勢，未來中國將成世界電池工廠
然而，單就成本而言，中國在主要的產(chǎn)地已經(jīng)展現(xiàn)出優(yōu)勢，在包括四大材料在內(nèi)的主要電池材料供應(yīng)環(huán)節(jié)均涌現(xiàn)一批規(guī)?；钠髽I(yè)，具備價格優(yōu)勢同時具備一定技術(shù)能力。根據(jù)CEMAC的測算，由于在勞動力成本與材料成本上的優(yōu)勢，截止2015年底，中國動力電池不論在成本還是在售價上均已處于全球最低水平?？紤]到今年以來本土電池掀起的新一輪降價潮（20%降幅），成本已經(jīng)成為中國動力電池的核心優(yōu)勢所在。未來動力電池產(chǎn)能持續(xù)向中國轉(zhuǎn)移是大趨勢，而中國也將成為世界的動力電池工廠，培育出一批具備國際競爭力的動力電池龍頭企業(yè)。
本土模仿吸收海外成熟技術(shù)是必由之路
興業(yè)證券認為國內(nèi)動力電池企業(yè)在成本上較日韓巨頭有優(yōu)勢，但在技術(shù)儲備上處于劣勢。國內(nèi)企業(yè)未來的降成本提技術(shù)之路必然是在對于國外的模仿基礎(chǔ)上實現(xiàn)超越，模仿的對象不應(yīng)局限在電芯級別，而是目前已在全球暢銷車型中實現(xiàn)商業(yè)化的主流電池包及其采取的技術(shù)路線。興業(yè)證券對三款最為主流的車型電池組進行剖析，而這三款電池也正好對應(yīng)三家日韓巨頭電池企業(yè)，松下、LG與三星；以及三種主要的封裝形式，圓柱、軟包與方形路線。
特斯拉Model3電池組：松下21700圓柱NCA電芯+BMS+液冷
通用Bolt電池組：LG軟包三元電芯
寶馬i3電池組：三星SDI方形三元電芯
5.1、開啟圓柱三元大眾化路線的先鋒：特斯拉系列車型
電芯端：松下獨供電芯，特斯拉負責(zé)PACK
松下只為特斯拉提供電芯。2019年以前投資2000億日元到電池單體的生產(chǎn)線上（超級工廠），由特斯拉負責(zé)土地、建筑、pack。電芯價格下降，跟特斯拉議定，未來三年公司預(yù)計整個pack價格要下降30%。公司的NCA里面增加添加劑，改進了安全性，所以特斯拉才會使用。
松下認為主要降低成本的路徑是1）優(yōu)化Cell和Pack的生產(chǎn)工藝，以及通過產(chǎn)能擴張獲取經(jīng)濟效益2）通過與客戶工廠接近來降低包裝，物流，報關(guān)，庫存等運營成本3）提升良率，降低運營費用。
從行業(yè)的角度來講，現(xiàn)在沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因為18650的只有松下在做。為特斯拉供應(yīng)圓柱形電池，特斯拉也在分享技術(shù)，公司希望圓柱形電池能得到更多推廣，不過還是要看裝在整車上什么位置。
成組電池端：設(shè)計閉環(huán)+規(guī)模化降成本
特斯拉的電池成本主要分為三個階段，目前電池成本占比接近60%，未來投資50億美金的超級電池工廠投產(chǎn)，成本有望下降30%以上。
階段1：2013年以前：18650電芯價格較低僅為$2，但是BMS和PACK成本較高，電池成本占比為57%。此前松下一直為特斯拉的電池獨家供應(yīng)商，提供的電池為18650的NCA電池，單個電芯為3.1Ah，能量為11.47Wh，單價為$2左右，預(yù)計該價格為松下?lián)屨际袌龆幸夥诺偷膬r格。以85kwh的ModelS為例，采用7263顆電芯，電池成本為$15246，特斯拉公告的BMS和PACK成本為$20000，總電池成本為$35246，2013年特斯拉年報顯示其毛利為22.5%，車子售價為$79900，其成本為$79900×(1-22.5%)=$61923，電池成本占比為$35246/$61923=57%。
階段2:2013年至特斯拉的超級電池工廠Gigafactor投產(chǎn)前：受商業(yè)因素的而影響，電芯單體價格大幅上升為$3.5，得益于BMS和PACK成本下降，電池成本占比為59%。2013年10月30號特斯拉與松下簽訂了高達70億美元合同，此時18650NCA電芯的價格上漲到了$3.5，漲幅高達75%，同樣85kwh的7263顆電芯成本為7263×3.5=$26680，但是特斯拉單獨出售的電池包價格和年報顯示的毛利卻沒有太大的變化，估測BMS+PACK成本已經(jīng)大幅降低為$10000，因為BMS和PACK主要成本為設(shè)計費，本身的電子元器件和制造成本很低，整個電池包的成本為$26680+$10000=$36680，成本占比為$36680/$61923=59%。
階段3：為超級電池工廠建成之后（2017~）：電池成本下降30%以上。預(yù)計21700單體價格為$3.3，折合0.14美元/w。由于Model3電芯數(shù)量較少且容量較少，預(yù)計Model3BMS+PACK成本為$2880左右，綜合電池包成本為$6960，電池包成本占比29%。
特斯拉實現(xiàn)圓柱路線大幅降本的秘訣在于設(shè)計閉環(huán)。興業(yè)證券在前述分析中提到圓柱路線的電池包降成本空間已經(jīng)非常有限，Tesla能夠?qū)崿F(xiàn)圓柱路線大幅度成本下降是一個例外。Tesla的電池、系統(tǒng)、整車一體化，全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋，可以做到設(shè)計的閉環(huán)，這與其它企業(yè)有根本性的區(qū)別，Tesla可以全面評估更改的利弊，而這是國內(nèi)18650電池廠目前所不具備的。
5.2、率先實現(xiàn)軟包三元電芯成本迅速下降：通用bolt
電芯端：LG獨供軟包電芯
通用汽車在2015年曾經(jīng)披露過Bolt電動車采用LGChem的電池，電芯cell的價格為145美元/kWh左右。在年度全球商業(yè)會議上，通用汽車進一步對外展示了Bolt的電池電芯cell的成本預(yù)測。其中2016年的成本為145美元/kWh，這個數(shù)值持續(xù)到2019年，2020年會下降到120美元/kWh。到2022年，該數(shù)值繼續(xù)下降到100美元/kWh。合理推算得到通用bolt電池組成本在200美元/kWh，到2020年降至170美元/kWh。
成組電池端：爆款單車實現(xiàn)規(guī)?；党杀?/span>
BoltEV與一代和二代Volt非常相似，采用了LG“袋狀電池”，也就是像食品真空袋那樣的尺寸和形狀，并且在兩代Volt車型上分別只使用了288和196個，顯然效率高了很多。
這種袋狀電池相對于18650有幾個優(yōu)點，首先是冷卻效果更好，溫控更加均勻，每個點的溫度也很容易達到一致性，隨后我在實驗室里看到了它的散熱系統(tǒng)，就像主板的印刷電路那樣，遍布袋狀電池的每個部位，通用的工程師使用了水冷散熱的方式，由于扁平的袋狀電池有著更大的面積，因此印刷電路一般的水冷管路密布，確實更容易溫控；其次它的壽命更長，也更加可靠，在極端環(huán)節(jié)下也相對穩(wěn)定。
5.3、方形三元主流：寶馬i3
電芯端：三星SDI獨供方形電芯
寶馬i3一直使用的電芯是方形鋁殼，三元NCM材料，由三星SDI提供，額定電壓在3.7V，電壓限值區(qū)間為2.8-4.1VDC，電芯的比能在120Wh/kg以上，電芯的內(nèi)阻在0.5mΩ左右。i3電池包共有8個模組組成，每個模組有12個電芯，共計96個電芯，串聯(lián)。
在動力電池方面公司現(xiàn)在celllevel成本210-220usd/kwh左右，目標(biāo)是2020年降到120-130usd，有40%左右的成本下降。主要來自于規(guī)模效應(yīng)，良率提升，產(chǎn)能增加帶來的采購價格下降
供應(yīng)鏈方面現(xiàn)在消費電池的正極材料大部分來自中國，動力電池只有不到10%來自中國，隔膜和負極主要來自韓國，電解液有少部分由中國工業(yè)，大部分來自日韓。同時，公司表示未來將產(chǎn)業(yè)鏈從日韓向中國轉(zhuǎn)移也是未來costreduction重要的機會。過去三年第一代到第二代產(chǎn)品能量密度有50%的增加，2018年的第三代產(chǎn)品會有20-30%的提升。
成組電池端：寶馬自主研發(fā)模塊化與熱管理
i3是寶馬真正意義上量產(chǎn)的一款電動車，在去年9月份就已全球銷量突破6.6萬輛。i3很多領(lǐng)域的技術(shù)都為寶馬后續(xù)電動汽車開發(fā)做了充實的積累和探索，比如整車輕量化技術(shù)、電池系統(tǒng)模塊化技術(shù)、熱管理技術(shù)等。
從動力電池系統(tǒng)角度來看，i3自2013年11月份上市以來至今進行了一次升級，即在2016年電量由22kWh，提升為33kWh，電量提高50%，這一次升級，保持了電池包體積、結(jié)構(gòu)不變。升級之前的i3續(xù)航里程在81英里/130公里(升級后33度電續(xù)航在114英里/183公里)，電池包總電量為22kWh，容量60Ah，總電壓353V；電池包的總重量約為235kg，比能為93.6Wh/kg(33度電的比能約為140.4Wh/kg)。
i3的電連接，高壓線束(科士達Kostal提供)采用插接式與模組連接，與電極間的連接則通過超聲焊實現(xiàn)，采樣線先超聲焊再點膠的方式與連接片相連。寶馬i3的熱管理采用直冷方案(也有液冷方案)，制冷劑為R134a。
6 潛在降本空間廣闊
技術(shù)突破仍需等待
興業(yè)證券認為三元體系之外的非主流技術(shù)路線同樣存在技術(shù)突破的可能性，如以鈦酸鋰為負極材料的鈦酸鋰快充電池路線以及新型鋰電體系，如鋰硫電池。潛在的技術(shù)突破有望打破現(xiàn)有體系，實現(xiàn)動力電池性能提升與成本下降的快速躍遷。
以鈦酸鋰為負極材料的鈦酸鋰快充電池路線；
新型鋰電體系有望大幅突破現(xiàn)有比能量極限。
6.1、快充電池：成本是目前最大制約
快充電池已實現(xiàn)成熟的商業(yè)化應(yīng)用。目前快充類電動車已超過15000臺，累計運行超過10億公里，在公交車等對于充電時間要求較為嚴格的領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛?？斐渲髁骷夹g(shù)路線有兩類，一類是以鈦酸鋰替代石墨作為負極材料，代表企業(yè)有微宏、銀隆等，另一類是在磷酸鐵鋰體系下采用快充型石墨作為負極，代表企業(yè)為CATL。
成本是快充電池進一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域的最大制約。國內(nèi)快充電池度電成本約為5000元，補貼還不足以覆蓋該部分成本，因此快充仍未成為真正意義的主流。如果快充電池能夠?qū)崿F(xiàn)較大幅度的成本下降，將迅速拓展其市場空間。潛在方向包括1）能量密度提升；2）批量化生產(chǎn)降成本；3）提高標(biāo)稱電壓，目前只有2.3V，而三元在3.7V。
6.2、新型鋰電體系：大幅突破現(xiàn)有比能量極限
現(xiàn)有體系下，電池能量密度有理論極限，如果要進一步突破400Wh/kg比能量，目前的可選方案包括固態(tài)鋰電池，以及鋰空氣電池、鋰硫電池等新的電化學(xué)體系電池。
固態(tài)電池：高比能量+不燃燒。工作原理上固態(tài)鋰電池和傳統(tǒng)的鋰電池并無區(qū)別，只是電解質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。固態(tài)電池的優(yōu)勢在于：1）能量密度：固態(tài)電池不再使用石墨負極，而是直接使用金屬鋰負極，大大減輕負極材料的用量，使得整個電池的能量密度有明顯提高。目前實驗室已經(jīng)可以小規(guī)模批量試制出能量密度為300-400Wh/kg的全固態(tài)電池。2）安全性：固態(tài)電池不會在高溫下發(fā)生副反應(yīng)，不會因產(chǎn)生氣體而發(fā)生燃燒。目前豐田、松下、三星、三菱以及國內(nèi)的寧德時代等電池行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)都已經(jīng)積極布局固態(tài)電池的儲備研發(fā)。
鋰硫電池：比能量有望超過500Wh/kg。硫作為正極理論比能量高達2600Wh/kg，且單質(zhì)硫成本低、對于環(huán)境友好。但是，硫具有不導(dǎo)電、中間產(chǎn)物聚硫鋰溶于電解質(zhì)、體積膨脹嚴重等缺點，這些問題使得鋰硫電池的大規(guī)模應(yīng)用面臨諸多挑戰(zhàn)，包括安全性、倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性等。
金屬空氣電池：比能量有望超過700Wh/kg。金屬空氣電池是以金屬為燃料，與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電能的一種特殊燃料電池。鋰空氣電池的比能量是鋰離子電池的10倍，體積更小，重量更輕。不足之處在于，仍處于實驗室階段，實現(xiàn)商業(yè)化尚需等待。
7 投資建議：
降成本有途可尋，看中期龍頭突圍
興業(yè)證券認為短期來看，降成本因素未被市場完全預(yù)期，根據(jù)測算電池毛利率下滑幅度在10%以內(nèi)，盈利能力將好于預(yù)期；中期來看，未來高鎳與NCA時代到來后，技術(shù)領(lǐng)先、規(guī)模優(yōu)勢的龍頭將有成本優(yōu)勢，但短期行業(yè)迎來較為激烈的廝殺，中期來看，龍頭突圍。
7.1、短期：降成本有途可尋，盈利能力好于預(yù)期
產(chǎn)業(yè)逐漸走出底部，市場將迎預(yù)期差修復(fù)。市場目前對于動力電池板塊存在較為強烈的悲觀預(yù)期，認為補貼退坡將顯著影響下游景氣度并且打壓電池環(huán)節(jié)毛利率。興業(yè)證券認為17年動力電池的主線邏輯是“以量換價”：一方面，下游已經(jīng)逐漸走出產(chǎn)業(yè)底部，景氣度持續(xù)回升，乘用車與物流車加速放量下，電池全年出貨增長仍值得期待。另一方面，退坡確實造成電池環(huán)節(jié)價格下降，但可以通過向上游隔膜、電解液等環(huán)節(jié)壓價等“降本”措施，以及提高能量密度、標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)?；a(chǎn)等“增效”措施來盡可能彌補，興業(yè)證券認為動力電池行業(yè)盈利能力將好于市場預(yù)期，且有望持續(xù)超預(yù)期。
7.1.1電池端價格展望
磷酸鐵鋰：電池產(chǎn)能過剩將現(xiàn)，新一輪談判價格落地，降幅約20%。17年磷酸鐵鋰電池市場跟隨電動客車調(diào)整，增速趨緩，2017年需求18GWh，結(jié)合產(chǎn)能供給（28GWh）來看出現(xiàn)一定過剩。結(jié)合國軒、CATL等一線龍頭訂單價格來看，17年鐵鋰電池新一輪價格較去年年底降幅在20%左右。
三元：高景氣疊加正極材料價格上漲，預(yù)計價格下降空間不大。乘用車+物流車搭載三元比例提升疊加客車解禁三元，預(yù)計2017年三元電池需求將實現(xiàn)近120%的增幅，2017需求達到16GWh，產(chǎn)能供給20GWh，保持持續(xù)景氣。目前從正極材料價格來看，高端三元材料NCM價格在2017年后甚至出現(xiàn)小幅上漲，而LFP正極材料價格小幅下跌，也印證了高端三元材料與電芯的高景氣度。價格方面，18650型2000mAh三元電芯價格2017年后僅小幅下調(diào)，結(jié)合pack+bms環(huán)節(jié)小幅降成本來看，判斷三元動力電池價格降幅將在10-15%。
7.1.2電池成本降價空間展望
1、PACK：降價空間不大。PACK環(huán)節(jié)主流大廠目前均為自行加工，不進行外包，成本控制已經(jīng)做得相當(dāng)?shù)轿唬祪r空間不大。而就第三方外包pack公司來看，由于進入壁壘較低，pack業(yè)務(wù)的毛利率只有15%，壓價空間也不大。此外，由于安全性的考慮，成本較高的軟包pack路線被應(yīng)用的比例越來越大，未來單體pack成本還可能上升。但是考慮到技術(shù)改進下系統(tǒng)能量密度的逐漸提升而pack的花費相對較為固定，單位能量的pack成本會有所下降。按照17年提升10%計算，單位能量的pack成本降幅可以達到5%。
2、BMS：主要為設(shè)計成本，存降價空間。BMS成本主要為設(shè)計成本，制造成本相對固定。設(shè)計成本前期投入大，后期隨著規(guī)模擴張能夠得到一定攤薄。由于此前市場以客車BMS為主，技術(shù)要求相對較低，電芯廠大多能夠自行解決。未來市場重心遷移至乘用車后，BMS環(huán)節(jié)可能需交由更為專業(yè)的汽車電子設(shè)計企業(yè)外包完成，這塊成本可能會上升，但判斷17年這一趨勢可能還不明顯。綜合規(guī)模攤薄、系統(tǒng)能量密度提高等因素，判斷17年BMS環(huán)節(jié)降成本空間達到10%。
3、正極材料：LFP材料存在降價空間，NCA與NCM材料降價空間不大。正極材料價格與兩塊相關(guān)，一塊是主要的原料電池級碳酸鋰，另一塊是前驅(qū)體，磷酸鐵鋰與鐵礦石相關(guān)、三元路線則與鎳、猛、鈷等有色金屬價格相關(guān)。電池級碳酸鋰價格從16年年底開始保持平穩(wěn)，在13萬元/噸的水平。從龍頭天齊鋰業(yè)與贛鋒鋰業(yè)最新披露的情況來看，17年市場需求穩(wěn)定增長20%左右，中高端級別需求更大，考慮到上游仍較高的毛利率水平（天齊毛利率60%、贛鋒35%）與下游強烈的壓價意愿，電池級碳酸鋰價格可能緩緩回落至10萬/噸的水平。
前驅(qū)體方面，鎳價與錳價保持穩(wěn)定，但鈷價17年以來出現(xiàn)暴漲。三元材料價格也因此跟隨上漲，NCM523已從年初14萬元/噸上漲至目前的19萬元/噸。隨著市場回歸理性與電池級碳酸鋰的平穩(wěn)降價，預(yù)計未來三元材料價格將有所回落，但判斷17年仍將保持5%左右中樞的漲幅。磷酸鐵鋰正極材料17年價格逐月下滑，目前已在8.5-9萬元水平，較年初10萬元水平下降了10%-15%，預(yù)計17年中樞降幅在20%。
4、電解液：毛利率較高，六氟磷酸鋰降價后，電解液存降價空間。電解液價格主要跟隨六氟磷酸鋰價格變動，目前六氟磷酸鋰價格已從去年年末高點38萬元/噸，回落至28萬元/噸。
動力電池電解液價格走勢與六氟磷酸鋰基本一致，由去年3季度高點8.5萬元/噸降至目前6.9萬元/噸。目前電解液龍頭的毛利率在30%左右（新宙邦）也存在壓價空間。隨著六氟磷酸鋰降價與下游對于電解液企業(yè)的壓價，預(yù)計電解液17年降價幅度將達到20%。
5、隔膜：高毛利率疊加工藝改進，存降價空間。隔膜種類較多，從高端到低端價格差異很大，但17年普遍存在降價空間。從全球隔膜龍頭星源材質(zhì)的情況看，16年干法隔膜均價為4.2元/平米，今年降至3.7-3.8元/平米，濕法去年5元/平米，今年4.5元/平米，能夠鎖定較長時間。星源16年隔膜毛利率在60%，這塊壓價空間很大。且隔膜龍頭本身也存在通過技術(shù)改進進一步降成本的能力與訴求。結(jié)合星源調(diào)價與上述因素來看，判斷隔膜17年價格下降幅度在10%左右。
6、負極：產(chǎn)能長期過剩，價格持續(xù)穩(wěn)定下降。負極價格受動力電池需求端影響不大，近年來處于平穩(wěn)降價軌道，且毛利率較低。判斷17年繼續(xù)穩(wěn)定降價，幅度在10%。
7、其他材料：整體降價空間不大。殼體蓋板由于鋼價與鋁價的上漲，17年價格可能上漲，判斷在5%左右。制造成本攤銷這一塊與產(chǎn)線自動化水平與產(chǎn)能利用率相關(guān)，隨著規(guī)模擴張帶來單位成本下降與產(chǎn)能利用率維持在平均水平以上，制造成本攤銷有望下降10%。勞動力成本按照工資上漲5%計。其他材料包括正極方面用的粘結(jié)劑PVDF、溶劑NMP、集電體鋁箔，負極方面用的粘結(jié)劑CMC、溶劑去離子水、集電體銅箔，用于極耳的鋁帶、鎳帶等等，預(yù)計降幅有限，在5%左右。其他成本包括環(huán)保成本，判斷這塊難以下降。整體來看，除四大材料之外的其他成本降幅在3%-5%之間。
7.1.3動力電池業(yè)務(wù)毛利率降幅測算
根據(jù)上文擬定的各環(huán)節(jié)成本下降中樞，對于PACK、正極材料、電解液與隔膜等變化可能性較大，同時對于動力電池盈利能力潛在影響較大的環(huán)節(jié)進行展開模擬測算，給予下述假定，得到磷酸鐵鋰動力電池業(yè)務(wù)毛利率受影響的幅度在7%-10%之間，三元動力電池受影響的幅度在4%-7%。
假定：
1）2016年磷酸鐵鋰電池價格2.3元/WH，17年下降20%，三元電池價格2.1元/WH，價格下降20%，三元由于能量密度提升，綜合成本降幅設(shè)定為10%。
2）2016年磷酸鐵鋰電池毛利率40%，三元電池毛利率30%。
3）PACK環(huán)節(jié)成本下降3%、7%兩檔，BMS環(huán)節(jié)固定下降10%。
4）正極材料，磷酸鐵鋰下降15%、25%兩檔，三元材料分不變與上漲10%兩檔。
5）電解液分為下降15%與下降25%兩檔。
6）隔膜分為下降5%和下降15%兩檔。
7）負極下降10%，前天成本加權(quán)平均下降3.5%。
8）各環(huán)節(jié)成本比例按照下述拆分的18650圓柱型測算。
莫為價跌遮望眼，關(guān)注盈利能力持續(xù)改善。補貼退坡確實造成電池環(huán)節(jié)價格下降，但可以通過向上游隔膜、電解液等環(huán)節(jié)傳導(dǎo)成本壓力，以及提高能量密度、標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)?；a(chǎn)等“增效”措施來盡可能彌補。目前時點電池談判價格已落地，實際降幅（20%）好于市場悲觀預(yù)期。根據(jù)上述測算動力電池毛利率17年下滑幅度在8%-10%，三元下滑幅度在4%-7%，當(dāng)前板塊估值下對于動力電池盈利能力過于悲觀。此外，隨著降本增效進一步帶動，動力電池盈利能力有望環(huán)比持續(xù)改善，后續(xù)存在持續(xù)超預(yù)期可能。
7.2、中期：高比能時代即將來臨，龍頭搶先卡位志存高遠
補貼退坡是影響2017年新能源汽車市場的最關(guān)鍵變量。16年12月30日，新版補貼政策正式落地，乘用車、專用車補貼退坡20%，客車退坡30%-50%。補貼政策額外設(shè)立了針對整車與動力電池的技術(shù)門檻，并要求重審新能源汽車推廣目錄，不符合要求的將被剔除出目錄。受此影響17年1月新能源汽車僅銷5682輛，跌至冰點。補貼退坡敦促全產(chǎn)業(yè)鏈降成本并加速提升質(zhì)量性能，行業(yè)邏輯從過去補貼驅(qū)動的粗放式增長逐漸向產(chǎn)品需求釋放驅(qū)動過渡。
