動力電池是新能源汽車重要部件，政策驅(qū)動下高速成長
動力電池是專門用于新能源汽車的電池，目前主流動力電池是鋰離子電池，而其中三元鋰離子電池以6-7成的份額在動力電池領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。在國內(nèi)的補(bǔ)貼政策支持下，新能源汽車銷量猛增，2013年至2019年中國新能源汽車年銷量增長了68.52倍。而動力電池是新能源汽車不可或缺的組成部分，并且對新能源汽車的續(xù)航里程、整車壽命、安全性等關(guān)鍵指標(biāo)具有重要影響。同時(shí)，動力電池在新能源汽車整車成本中占比接近40%，是新能源汽車成本占比最大的部分。新能源汽車的增長帶動了動力電池需求增長，同期動力電池年裝機(jī)量增長了89.11倍。
動力電池在產(chǎn)業(yè)鏈中議價(jià)能力較強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)集群特征明顯
動力電池的上游是四大鋰電材料等環(huán)節(jié)，下游是新能源汽車。上游四大鋰電材料包括正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液，各個(gè)環(huán)節(jié)呈現(xiàn)不一樣的特征。正極材料對動力電池多方面性能有很強(qiáng)的決定性作用，隔膜材料是四大材料中毛利率最高的環(huán)節(jié)，負(fù)極材料環(huán)節(jié)盈利水平和行業(yè)格局較為穩(wěn)定，電解液環(huán)節(jié)周期屬性較為明顯。而動力電池環(huán)節(jié)呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)格局較為聚集的特征，2019年全球動力電池出貨量Top10企業(yè)均為中日韓企業(yè)，并且上游配套產(chǎn)業(yè)鏈也基本集中在中日韓地區(qū)。從產(chǎn)業(yè)鏈議價(jià)能力看，對上游和下游而言，動力電池均處于相對較為強(qiáng)勢地位，盈利能力較強(qiáng)。下游新能源汽車處于成長期，未來成長空間巨大，將帶動動力電池產(chǎn)業(yè)需求增長。
動力電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入全球化發(fā)展新階段，緊抓海外產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇
隨著歐洲最新交通減排法案的執(zhí)行和國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)政策的放開，新能源汽車和動力電池產(chǎn)業(yè)即將迎來全球化發(fā)展的浪潮。海外市場將以更高的速度增長，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)有望抓住機(jī)遇進(jìn)入海外新能源汽車和動力電池產(chǎn)業(yè)供應(yīng)體系。我們認(rèn)為，主要有兩條主線值得關(guān)注。第一，海外車企發(fā)力電動化，國內(nèi)優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商有望直接或者間接進(jìn)入其供應(yīng)體系；第二，海外動力電池在國內(nèi)新建產(chǎn)能，有望開啟本土化采購。
動力電池技術(shù)進(jìn)步需求強(qiáng)烈，創(chuàng)新將驅(qū)動產(chǎn)業(yè)再次發(fā)展
我們認(rèn)為，動力電池技術(shù)進(jìn)步將提升動力電池性能，提高新能源汽車消費(fèi)意愿，從而推動動力電池需求再增長。動力電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新主要包括底層材料技術(shù)的進(jìn)步與動力電池結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新兩個(gè)維度。底層材料技術(shù)進(jìn)步有銅箔輕薄化發(fā)展、三元高鎳與富鋰錳基正極材料推進(jìn)、硅碳負(fù)極產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用、隔膜涂覆材料的創(chuàng)新等方向；動力電池的創(chuàng)新主要是固態(tài)電池的商業(yè)化推進(jìn)和去模組化的CTP技術(shù)。
投資策略：如海外市場發(fā)展順利，已進(jìn)入海外新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的電池及材料供應(yīng)商有望受益，如寧德時(shí)代、比亞迪、恩捷股份、星源材質(zhì)、容百科技、璞泰來等。
風(fēng)險(xiǎn)提示：COVID-19疫情全球擴(kuò)散情況及對社會經(jīng)濟(jì)活動的影響或偏離預(yù)期；行業(yè)政策或出現(xiàn)重大變化；新能源汽車市場發(fā)展或不及預(yù)期；技術(shù)進(jìn)步或不及預(yù)期；上市公司相關(guān)業(yè)務(wù)發(fā)展或低預(yù)期。
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動力電池產(chǎn)業(yè)：政策驅(qū)動下高速成長的新興產(chǎn)業(yè)
1.1 動力電池是新能源汽車重要組成部分
動力電池是指專用于新能源汽車上的電池，是新能源汽車出現(xiàn)之后的專有名詞，與消費(fèi)電子電池、儲能電池共同組成了電池的三大應(yīng)用領(lǐng)域。按照電池的種類分，有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池、固態(tài)電池等。鋰離子電池天然具有能量密度高、占地小、長循環(huán)壽命等有點(diǎn)，是目前最重要的動力電池品類。電池的分類和應(yīng)用領(lǐng)域如表1所示。
鋰離子動力電池作為應(yīng)用最廣泛的動力電池，一般根據(jù)正極材料的不同又分為三元鋰離子動力電池、磷酸鐵鋰鋰離子動力電池、錳酸鋰鋰離子動力電池等。其中以磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放電循環(huán)壽命長，但其缺點(diǎn)是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性方面有一定不足，且生產(chǎn)成本較高；錳酸鋰離子電池能量密度低、高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性和存儲性能較差；而三元鋰離子動力電池因具有綜合性能和成本的雙重優(yōu)勢，逐漸被行業(yè)所關(guān)注和認(rèn)同，超越磷酸鐵鋰鋰離子電池和錳酸鋰鋰離子電池成為主流的技術(shù)路線。2019年國內(nèi)動力電池市場裝機(jī)量結(jié)構(gòu)如圖1所示。
動力電池是新能源汽車重要零部件之一，對新能源汽車的續(xù)航里程、整車壽命、安全性等關(guān)鍵指標(biāo)具有重要影響。動力電池在新能源汽車整車成本中占比接近40%，是新能源汽車成本占比最大的部分。如圖3所示。
1.2 政策支持下，動力電池需求隨新能源汽車銷量快速增長
動力電池產(chǎn)業(yè)隨著新能源汽車市場快速發(fā)展而不斷壯大。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2013年至2019年中國新能源汽車年銷量增長了68.52倍，而中國儲能網(wǎng)、新產(chǎn)業(yè)智庫等多方數(shù)據(jù)顯示，作為重要配套零件的動力電池年裝機(jī)量在上述期間增長了89.11倍。如圖4、圖5所示。
動力電池產(chǎn)業(yè)從無到有，從野蠻擴(kuò)張到有序發(fā)展，離不開政策的支持、引導(dǎo)與規(guī)范。尤其是在早期起步階段，補(bǔ)貼政策是吸引企業(yè)進(jìn)入的關(guān)鍵因素。一方面，補(bǔ)貼政策的刺激使得動力電池的需求逐步提升，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大；另一方面，動力電池產(chǎn)業(yè)內(nèi)的政策驅(qū)動行業(yè)向規(guī)范化的方向發(fā)展。2001年以來動力電池產(chǎn)業(yè)政策如表2所示。
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動力電池產(chǎn)業(yè)鏈地位強(qiáng)勢，產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)明顯
動力電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)切履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)鏈上的一部分，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈較長，上游可追溯到鋰、鈷、鎳等礦產(chǎn)資源端，中游是四大鋰電材料及其他輔助材料，動力電池的下游是新能源汽車，整車之后是下游運(yùn)營與服務(wù)等環(huán)節(jié)。動力電池上下游及主要產(chǎn)業(yè)鏈概況如圖6所示。
2.1 電池材料：四大材料行業(yè)呈現(xiàn)不同特征
動力電池性能與正極、負(fù)極、隔膜、電解液四大鋰電材料關(guān)系密切，各環(huán)節(jié)特點(diǎn)各不相同。
2.1.1 正極材料：決定動力電池性能，競爭格局分散
2017年國家發(fā)改委、工信部和科技部聯(lián)合發(fā)布《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，提出：到2020年，動力電池單體比能量達(dá)到300Wh/kg以上，力爭實(shí)現(xiàn)350Wh/kg，系統(tǒng)比能量力爭達(dá)到260Wh/kg。到2025年，動力電池系統(tǒng)比能量達(dá)到350Wh/kg。這樣的動力電池單體能量密度目標(biāo)對于磷酸鐵鋰離子電池而言幾乎是不可能達(dá)到的。因此，這也被看作高層對具有能量密度優(yōu)勢的三元鋰離子電池的支持，此后使用三元正極材料的三元動力電池逐漸成為主流，中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示2019年國內(nèi)動力電池裝機(jī)中65%是三元鋰離子電池。但是，2019年12月工信部官網(wǎng)發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》（征求意見稿）未再提及對動力電池能量密度的指引。
不同正極材料的性能和優(yōu)缺點(diǎn)對比如表3所示。
從電池角度測算，據(jù)中國儲能網(wǎng)2020年2月18日轉(zhuǎn)載蓋世汽車網(wǎng)文章，引用韓國SNE Research統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年全球動力電池出貨116.6GWh，而中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2019年中國裝機(jī)62.2GWh，其中40.5GWh是三元，因?yàn)楹Ｍ饣径加萌獎恿﹄姵?，所?019年全球動力電池使用三元正極材料的比例大概為80.96%，中國三元正極材料的需求在全球占比大約為42.90%。
中國在較短時(shí)間內(nèi)切換至三元技術(shù)路線，并做到三元材料全球需求占比超過40%，快速增長的需求吸引眾多企業(yè)入局；同時(shí)也因?yàn)樾袠I(yè)發(fā)展紅利期，下游客戶結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在部分迎合補(bǔ)貼政策的低端車型對正極材料質(zhì)量要求不高，以成本為導(dǎo)向，致使三元正極材料門檻有所降低，技術(shù)不那么領(lǐng)先的企業(yè)也可以生存。這在一定程度上導(dǎo)致了國內(nèi)三元正極材料市場較為分散的競爭格局。而海外市場則因?yàn)橐恢弊呷夹g(shù)路線，并且擁有成熟的化工產(chǎn)業(yè)體系，兼之下游動力電池企業(yè)對正極材料企業(yè)質(zhì)量要求嚴(yán)格，因而格局較為集中。
國內(nèi)和國外正極材料行業(yè)競爭格局如圖7和圖8所示。
配套下游電池廠或引起正極材料行業(yè)業(yè)績分化，或帶動行業(yè)產(chǎn)能出清，格局走向集中。2019年國內(nèi)正極材料廠商業(yè)績逐漸出現(xiàn)分化，通過研究發(fā)現(xiàn)，客戶結(jié)構(gòu)良好的正極材料廠商具備更好的業(yè)績增速。我們認(rèn)為，這一趨勢將在未來得以延續(xù)。
短期磷酸鐵鋰需求或有回暖，短期看三元正極材料仍將是主流。從工信部發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》（征求意見稿）未提及能量密度要求、將技術(shù)關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)向單車電耗等可以看出，監(jiān)管部門不再鼓勵一味追求高能量密度。同時(shí)，面臨補(bǔ)貼退坡壓力，具備成本優(yōu)勢的磷酸鐵鋰材料將受到關(guān)注。新能源汽車頭部企業(yè)特斯拉已經(jīng)宣布與寧德時(shí)代合作采購無鈷電池，路透社等媒體援引消息人士觀點(diǎn)，無鈷電池是磷酸鐵鋰離子電池。因此短期看，磷酸鐵鋰電池材料需求或有所回暖。
2.1.2 隔膜材料：產(chǎn)業(yè)鏈中毛利率最高的環(huán)節(jié)
隔膜行業(yè)高毛利率主要與其較高的技術(shù)壁壘有關(guān)。動力電池隔膜企業(yè)生產(chǎn)的兩項(xiàng)關(guān)鍵要素是穩(wěn)定的設(shè)備和成熟的工藝，設(shè)備一般需要提前從海外定制，而將設(shè)備調(diào)試至可以穩(wěn)定生產(chǎn)、良品率高的狀態(tài)一般需要花費(fèi)3年左右的時(shí)間，因此進(jìn)入這一行業(yè)需要3-4年準(zhǔn)備時(shí)間，這種投入及不確定性形成了進(jìn)入行業(yè)的壁壘。也正因如此，隔膜行業(yè)擁有良好競爭格局，2019年上半年國內(nèi)企業(yè)恩捷股份和星源材質(zhì)兩家企業(yè)就占據(jù)了行業(yè)接近44%的市場份額。
四大鋰電材料行業(yè)的平均毛利率水平如圖9所示，2019年上半年國內(nèi)隔膜行業(yè)競爭格局如圖10所示。
從技術(shù)路線角度講，濕法隔膜已經(jīng)取代干法隔膜逐漸成為主流。兩種隔膜因?yàn)樯a(chǎn)的過程和技術(shù)存在差異，因此導(dǎo)致產(chǎn)品成本和性能存在差異。濕法隔膜因?yàn)楦p薄有助于能量密度提升。濕法隔膜不斷替代干法隔膜市場，如圖11所示，2019年上半年濕法隔膜比例已經(jīng)達(dá)到72.96%，如圖12所示。我們認(rèn)為，濕法隔膜是未來主流方向，干法隔膜將以自身的成本優(yōu)勢更多應(yīng)用于磷酸鐵鋰離子電池等領(lǐng)域。
在海外市場和客戶方面有突破的企業(yè)或具有更強(qiáng)盈利能力。據(jù)公開資料和我們調(diào)研確認(rèn)，海外動力電池廠在采購價(jià)格方面高于國內(nèi)企業(yè)，海外電池廠更看重質(zhì)量。技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品質(zhì)量上乘、與海外電池廠達(dá)成合作關(guān)系的頭部企業(yè)或?qū)碛懈叩膯挝划a(chǎn)品售價(jià)。同時(shí)，我們判斷未來一段時(shí)間海外新能源汽車和動力電池市場增速本就快于國內(nèi)。因此，這類企業(yè)有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)格和需求量上的雙重提升。國內(nèi)與進(jìn)入海外動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的隔膜企業(yè)如表4所示。
2.1.3 負(fù)極材料：盈利和格局較為穩(wěn)定
目前常用的負(fù)極材料主要是石墨類材料，包括天然石墨、人造石墨、硅碳負(fù)極、中間相碳微球等。不同材料優(yōu)勢各不相同，人造石墨因其良好的倍率、循環(huán)性能以及較低的價(jià)格獲得了更多市場份額。不同負(fù)極材料的性能對比如表5所示。
技術(shù)路線方面，人造石墨占據(jù)了行業(yè)主流。當(dāng)前主要使用的負(fù)極材料是石墨類材料，一般的天然石墨因?yàn)閮r(jià)格低仍有部分需求，人造石墨因?yàn)榱己玫难h(huán)性能、倍率性能、安全性能，備受關(guān)注，已經(jīng)成為當(dāng)前負(fù)極材料領(lǐng)域主流。數(shù)據(jù)顯示，全國使用的負(fù)極材料中人造石墨的占比不斷提升，2019年已經(jīng)達(dá)到78.49%。如圖13所示。硅碳負(fù)極是下一代負(fù)極材料，需要相應(yīng)的高能量密度正極材料與之相匹配，并且硅碳負(fù)極面臨硅顆粒容易膨脹等問題。
國內(nèi)負(fù)極材料行業(yè)毛利率常年維持在30%左右。以行業(yè)頭部企業(yè)貝特瑞、璞泰來、中科電氣三家企業(yè)的負(fù)極材料業(yè)務(wù)為研究對象，其負(fù)極材料業(yè)務(wù)綜合毛利率自2013年以來一直維持在30%-33%的區(qū)間。如圖14所示。
行業(yè)集中度高，格局基本保持穩(wěn)定。璞泰來和杉杉股份（兩家企業(yè)業(yè)務(wù)披露較為充分）合計(jì)份額于2019年上半年接近32%，較2018年32%左右的合計(jì)份額基本保持穩(wěn)定。如圖15所示。
負(fù)極材料行業(yè)穩(wěn)定的狀態(tài)與負(fù)極材料行業(yè)需求、技術(shù)較為穩(wěn)定有關(guān)?，F(xiàn)在動力電池使用負(fù)極材料的是石墨，儲備用于下一代的是硅碳混合負(fù)極。技術(shù)路線已經(jīng)十分穩(wěn)定，即使有技術(shù)進(jìn)步也是在碳基材料上改進(jìn)。另外，動力電池使用的負(fù)極與此前的消費(fèi)電子電池等領(lǐng)域的負(fù)極材料基本無差別，經(jīng)過多年發(fā)展，行業(yè)格局基本已經(jīng)穩(wěn)定，未來這一格局有望持續(xù)。
2.1.4 電解液：周期屬性明顯，格局較為集中
電解液由溶質(zhì)和溶劑組成，六氟磷酸鋰是關(guān)鍵原材料，電解液制備屬于氟化工產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)能投放周期較短，行業(yè)盈利周期性波動特征明顯，如圖16所示。行業(yè)格局方面，天賜材料、新宙邦、國泰華榮合計(jì)占據(jù)超過一半的份額，如圖17所示。電解液最為重要的是配方。溶質(zhì)、溶劑、添加劑的選擇和配比是核心技術(shù)，傳統(tǒng)氟化工企業(yè)在這一領(lǐng)域具備競爭優(yōu)勢，天賜材料、新宙邦等企業(yè)不僅在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，同時(shí)還進(jìn)軍海外市場。
2.2 電池制造：產(chǎn)業(yè)聚集特征明顯
2.2.1 動力電池環(huán)節(jié)在整條產(chǎn)業(yè)鏈中議價(jià)能力較強(qiáng)
動力電池在產(chǎn)業(yè)鏈中具有較高的議價(jià)能力。對于上游鋰電材料供應(yīng)商而言，因?yàn)楣┬韪窬趾图夹g(shù)壁壘的問題，一般會被動力電池廠商壓低價(jià)格，因此毛利率較低。而對于下游整車廠而言，即將到來或者已經(jīng)在實(shí)施的政策帶來的壓力下，發(fā)展新能源汽車是剛性任務(wù)。雖然動力電池行業(yè)產(chǎn)能過剩，但更多的是結(jié)構(gòu)性的過剩，符合車廠需要、有一定競爭力的動力電池對車廠而言相對稀缺。比如近期有外媒報(bào)道，捷豹、奧迪等車企因?yàn)長G歐洲工廠產(chǎn)能不足不得不推遲新車型量產(chǎn)計(jì)劃，或降低產(chǎn)量預(yù)期。優(yōu)質(zhì)的動力電池企業(yè)無論是對上游還是下游，都具有較強(qiáng)的議價(jià)能力，處于重要且較為強(qiáng)勢的地位。我們從不同環(huán)節(jié)企業(yè)的毛利率水平可以看出這一特征，如表6所示。
但新能源汽車補(bǔ)貼在逐步退坡，下游整車廠對產(chǎn)業(yè)鏈降成本需求提升。我們認(rèn)為，未來動力電池環(huán)節(jié)毛利率有一定下降可能，因?yàn)樵趧恿﹄姵爻杀局姓急茸畲蟮恼龢O材料環(huán)節(jié)毛利率下降空間已經(jīng)不大，降低其他環(huán)節(jié)的成本對動力電池成本下降幫助有限。因此我們認(rèn)為動力電池降成本的空間主要在于自身工藝的提升，通過工藝等方面的改進(jìn)降低單位Wh動力電池的成本，同時(shí)壓低自身毛利率使得動力電池環(huán)節(jié)毛利率回歸產(chǎn)業(yè)平均水平是較為合理的發(fā)展趨勢。
2.2.2 動力電池產(chǎn)業(yè)鏈主要聚集在中日韓地區(qū)
全球動力電池行業(yè)競爭格局已經(jīng)較為集中。2019年國內(nèi)和全球動力電池行業(yè)前十廠商占據(jù)86.88%的份額。全球動力電池裝機(jī)量前十的企業(yè)看，主要是中國、韓國和日本的企業(yè)，出貨量前十動力電池企業(yè)所在國家分布如圖18所示。
據(jù)中國儲能網(wǎng)2020年2月18日轉(zhuǎn)載蓋世汽車網(wǎng)文章，引用韓國SNE Research統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年全球動力電池裝機(jī)量合計(jì)116.6GWh。裝機(jī)量Top 10的企業(yè)中，中國企業(yè)有5家，合計(jì)占有全球45.10%的市場份額，在Top10裝機(jī)量中占比52%；韓國企業(yè)有三家，合計(jì)占有全球15.78%的份額，在Top10裝機(jī)量中占比18%；日本有2家企業(yè)，合計(jì)占有全球25.99%的市場份額，在Top10裝機(jī)量中占比30%。如圖19、表7所示。
動力電池供應(yīng)商幾乎都是中日韓企業(yè)，全球鋰電產(chǎn)業(yè)鏈也呈現(xiàn)出明顯的集群特征。包括上游正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液、鋰電設(shè)備等產(chǎn)業(yè)均集中在中日韓地區(qū)。三個(gè)國家之間基本實(shí)現(xiàn)了動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的閉環(huán)。如表8所示。
上述全球主要動力電池的供應(yīng)商中，除了優(yōu)美科是比利時(shí)企業(yè)外，其他均是中日韓地區(qū)企業(yè)。動力電池及其上游電池材料企業(yè)均集中于中日韓地區(qū)。
2.3 下游需求：市場空間廣闊
無論國內(nèi)市場還是海外市場，新能源汽車均處于成長期起步階段，有望帶動動力電池產(chǎn)業(yè)需求持續(xù)旺盛。
國內(nèi)方面，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2019年國內(nèi)新能源汽車銷量120.6萬輛，在2,576.9萬輛的汽車銷量中占比僅4.68%，如圖20所示。新能源汽車行業(yè)空間廣闊，將帶動動力電池需求持續(xù)增長。工信部官網(wǎng)2019年12月3日發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》（征求意見稿），提出2025年國內(nèi)市場新能源汽車銷量占比要達(dá)到25%。市場成長空間巨大。
根據(jù)國內(nèi)政府規(guī)劃、外資新車型投放進(jìn)度、雙積分要求等，我們測算了2020-2022年國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)量分別為155.2萬輛、205.1萬輛、253.6萬輛。如表9所示。
放眼全球，在歐洲市場持續(xù)貢獻(xiàn)增量的背景下，新能源汽車市場發(fā)展呈現(xiàn)加速之勢，將為動力電池帶來大量需求。
根據(jù)《歐洲議會和理事會第（EU）2019/631號條例》（下稱“條例”）相關(guān)規(guī)定，條例規(guī)定，2020年車企新登記轎車中至少95%需達(dá)到95g/km的CO2排放控制目標(biāo)，2021年起所有新登記轎車的CO2平均排放需低于95g/km。據(jù)該官網(wǎng)數(shù)據(jù)，2018年歐盟和冰島新登記的轎車平均CO2排放量為120.4g/km，95g/km的新要求較其降低21.1%，對應(yīng)大約4.1升/100km的汽油消耗或3.6升/100km的柴油消耗，如圖21和圖22所示。碳排放法規(guī)的趨嚴(yán)將帶來新能源汽車銷量和動力電池需求的增長。
未來幾年，國內(nèi)市場和海外市場動力電池需求均處于30%左右的中高速增長中，行業(yè)成長屬性明顯。在國內(nèi)計(jì)劃出臺的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》的指導(dǎo)與歐盟最新碳排放法規(guī)的要求下，全球新能源汽車市場將長期保持增長態(tài)勢。隨著部分國家規(guī)劃禁售燃油車，整個(gè)動力電池產(chǎn)業(yè)需求有望持續(xù)增長。
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全球化發(fā)展趨勢明顯，抓緊海外產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇
隨著歐洲最新交通減排法案的執(zhí)行和國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)政策的放開，新能源汽車和動力電池產(chǎn)業(yè)即將迎來全球化發(fā)展的浪潮。海外市場將以更高的速度增長，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)有望抓住機(jī)遇進(jìn)入海外新能源汽車和動力電池產(chǎn)業(yè)供應(yīng)體系。
3.1 歐洲市場崛起，國內(nèi)企業(yè)有望直接或間接參與全球化供應(yīng)
如前文所述，歐洲或?qū)⒊蔀槿蜃畲蟮男履茉雌囀袌?，為動力電池產(chǎn)業(yè)帶來重要增量需求。Inside EVs和EV sales數(shù)據(jù)表明，在2020年1月全球新能源汽車銷量下滑7%的情況下，歐洲市場逆勢增長121%，領(lǐng)跑全球。2019年和2020年1月全球新能源汽車銷量地區(qū)結(jié)構(gòu)如圖23和圖24所示。
動力電池方面，Inside EVs引用Adamas Intelligence最新報(bào)告中的數(shù)據(jù)表明，2020年1月歐洲以2.6GWh的動力電池裝機(jī)量領(lǐng)先于中國的2.0GWh裝機(jī)量（與中國汽車工業(yè)協(xié)會公布數(shù)據(jù)略有出入）。
同時(shí)，美國通用汽車（GM）公布最新電動化戰(zhàn)略，日本老牌節(jié)油車企豐田、本田等均做出相應(yīng)的電動化布局，我們認(rèn)為海外新能源汽車市場將迎來高速發(fā)展時(shí)期。
因?yàn)閯恿﹄姵禺a(chǎn)業(yè)供應(yīng)體系主要集中在中日韓地區(qū)，中國產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)質(zhì)企業(yè)有望直接或間接進(jìn)入海外車企供應(yīng)鏈。海外市場的繁榮一方面將帶來第三方動力電池企業(yè)和零部件企業(yè)采購量的增加，另一方面將帶來動力電池產(chǎn)業(yè)的本土化推進(jìn)，這是海外動力電池產(chǎn)業(yè)鏈投資機(jī)會的兩個(gè)維度。
第三方采購角度看，已經(jīng)進(jìn)入海外新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)有望迎來業(yè)務(wù)量的增長。主要包括直接參與和間接參與，直接參與主要是寧德時(shí)代等企業(yè)直接供應(yīng)相應(yīng)車企，間接參與主要是指國內(nèi)鋰電材料企業(yè)通過供應(yīng)動力電池廠商進(jìn)入海外車企供應(yīng)鏈。國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)公司在海外車企的供應(yīng)鏈方面的參與情況如表10所示。
動力電池本土化生產(chǎn)的推進(jìn)方面，歐洲動力電池廠商N(yùn)orthvolt產(chǎn)能建設(shè)或帶來采購需求。Northvolt于2016年成立于瑞典，當(dāng)前可以生產(chǎn)圓柱和方形動力電池。據(jù)Northvolt官網(wǎng)報(bào)道，2019年3月大眾集團(tuán)已經(jīng)開始著手和其他合作伙伴建立一個(gè)“歐洲電池聯(lián)盟”，新的聯(lián)盟將由大眾集團(tuán)和Northvolt共同領(lǐng)導(dǎo)。6月其官網(wǎng)報(bào)道稱，大眾集團(tuán)聯(lián)合高盛、寶馬等集團(tuán)一起向Northvolt提供貸款，位于瑞典的16GWh產(chǎn)能將于2019年8月開工建設(shè)，其截至2030年的在手訂單達(dá)到130億元。此外，大眾集團(tuán)和Northvolt也將成立合資公司，在德國建設(shè)16GWh的產(chǎn)能，德國經(jīng)濟(jì)部長2019年11月29日表示，該項(xiàng)目已經(jīng)向歐盟提交。據(jù)星源材質(zhì)2020年3月28日公告，Northvolt的瑞典工廠預(yù)計(jì)2021年正式量產(chǎn)，德國工廠預(yù)計(jì)2024年正式量產(chǎn)。Northvolt還打算2020年新建一個(gè)電池材料回收試點(diǎn)，計(jì)劃在2030年通過回收解決50%的電池材料需求。星源材質(zhì)2020年3月17日公告已與Northvolt簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，將向其供應(yīng)隔膜產(chǎn)品。未來，隨著歐洲本土動力電池產(chǎn)能擴(kuò)大，中國產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)質(zhì)公司有望獲得更多訂單。
3.2 海外動力電池企業(yè)入華，或帶來本土化采購
動力電池產(chǎn)業(yè)全球化發(fā)展趨勢不僅體現(xiàn)在中國企業(yè)參與全球市場供應(yīng)，還體現(xiàn)在海外動力電池企業(yè)在中國擴(kuò)大產(chǎn)能。據(jù)媒體公開報(bào)道，LG化學(xué)、三星SDI、SKI、松下等動力電池廠均在中國重啟或新建動力電池產(chǎn)能，角逐中國市場。如表11所示。
海外動力電池巨頭在華布局產(chǎn)能有望帶來國內(nèi)本土化采購。對于這些產(chǎn)能而言，國內(nèi)一些優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商滿足其要求，同時(shí)具有供貨響應(yīng)周期、運(yùn)輸成本等多方面的優(yōu)勢，我們認(rèn)為國內(nèi)部分企業(yè)或?qū)⑦M(jìn)入這些產(chǎn)能的采購體系。
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技術(shù)進(jìn)步勢在必行，將推動產(chǎn)業(yè)再次發(fā)展
4.1 動力電池技術(shù)進(jìn)步需求迫切
動力電池的安全性、續(xù)航里程、成本、壽命等是影響消費(fèi)者購買新能源汽車的重要因素。據(jù)第一電動網(wǎng)2020年1月15日援引中國汽研、汽車之家及CEVE規(guī)程聯(lián)合編寫《2019中國汽車技術(shù)發(fā)展與消費(fèi)者洞察研究報(bào)告——新能源汽車篇》內(nèi)容，在制約用戶購買新能源汽車的多個(gè)因素中，除了“駕駛感受差”外，多數(shù)都和動力電池有關(guān)，如：續(xù)航里程短、電池更換成本高、電池壽命短、自燃等安全問題擔(dān)憂，等等，如圖25所示。
可見改善動力電池性能是提升新能源汽車消費(fèi)意愿的關(guān)鍵所在。如果通過技術(shù)進(jìn)步解決動力電池的能量密度、成本、壽命、安全等方面的問題，消費(fèi)者對購買新能源汽車的意愿有望提升，推動無補(bǔ)貼時(shí)代新能源汽車和動力電池需求的提升。
動力電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步主要包括鋰電材料層面和動力電池層面兩個(gè)維度。
4.2 鋰電材料：以提升能量密度與安全性為導(dǎo)向的技術(shù)進(jìn)步
很大程度上講，材料性能決定了動力電池產(chǎn)品的性能。以四大鋰電材料為代表的底層材料技術(shù)進(jìn)步對提升動力電池能量密度、安全性能等有極為重要的作用。
4.2.1 銅箔輕薄化發(fā)展
根據(jù)銅箔厚度不同，可以分為極薄銅箔（≤6μm）、超薄銅箔（6-12μm）、薄銅箔（12-18μm）、常規(guī)銅箔（18-90μm）和厚銅箔（＞70μm）。銅箔作為鋰離子電池的負(fù)極載流體，其厚度、性能對電池的重量以及能量密度有較大影響。目前中國鋰電銅箔以8μm為主，部分企業(yè)已經(jīng)在推進(jìn)6μm銅箔的量產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用。在控制其他因素（正負(fù)極材料、涂布厚度等）不變的情況下，1GWh的動力電池使用的銅箔的面積一定的，8μm銅箔改用6μm銅箔將減輕負(fù)極載流體25%的重量，而換用4.5μm的銅箔則能減重負(fù)極載流體43.75%的重量，從而提升能量密度。如表12所示。
4.2.2 三元高鎳正極與富鋰錳基正極材料不斷發(fā)展
為了實(shí)現(xiàn)動力電池更高的能量密度和新能源汽車更長的續(xù)航里程，具有更高能量密度的三元高鎳正極（鎳金屬含量高的鎳鈷錳酸鋰/鎳鈷鋁酸鋰）等正極材料受到關(guān)注。近年來國內(nèi)高鎳三元正極材料的出貨比例有所提升，NCM622、NCM811、NCA的銷量合計(jì)占比已經(jīng)從2016年的12%增長至2018年23.07%，這在一定程度上促進(jìn)了動力電池新能的提升，三元正極材料配比與放電容量關(guān)系如圖26所示。
富鋰錳基是Li2MnO3和LiMO2（其中M指的鎳、鈷等金屬元素）組成的混合物，具有較高能量密度。三元高鎳材料和富鋰錳基將分別實(shí)現(xiàn)200mAh/g、300mAh/g左右的比容量，帶來動力電池在能量密度這一性能上的極大提升。
4.2.3 進(jìn)一步提升能量密度的下一代硅碳負(fù)極材料逐漸商用
硅碳負(fù)極技術(shù)儲備逐漸成熟。當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化使用的負(fù)極材料無論是天然石墨還是人工石墨，其本質(zhì)是碳元素，比容量上限為372mAh/g。而與碳的同族元素硅則擁有4200mAh/g的比容量，同樣可以發(fā)生鋰離子的脫嵌反應(yīng)，因而理論上可以被用做負(fù)極材料。但純硅元素存在易團(tuán)聚的缺陷，因此硅碳負(fù)極兼具了碳和硅的優(yōu)點(diǎn)，被視為下一代負(fù)極材料。國內(nèi)企業(yè)貝特瑞走在行業(yè)前列，其硅碳負(fù)極已經(jīng)通過三星公司認(rèn)證，率先達(dá)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用要求。硅碳負(fù)極的商業(yè)化應(yīng)用為匹配下一代正極材料做好了準(zhǔn)備。
4.2.4 隔膜材料涂覆材料創(chuàng)新提升動力電池安全性能
隔膜領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步則主要發(fā)生在涂覆材料上。目前動力電池所用隔膜的基膜主要是PP（聚丙烯）和PE（聚乙烯）材料，涂布膜的涂布材料成為影響隔膜的關(guān)鍵。傳統(tǒng)隔膜所用的PVDF（聚偏氟乙烯）、氧化鋁等涂層正在被新的技術(shù)替代，具備成本低、硬度低、磁性異物含量低、吸水率低等優(yōu)勢的勃姆石材料，正在加速蠶食氧化鋁的涂覆材料市場替代；同時(shí)，芳綸涂層有抗氧化、耐酸堿、阻燃等優(yōu)點(diǎn)，破膜溫度超過260℃，極大的提升了電池的安全性。新的隔膜涂層或?qū)⑻嵘齽恿﹄姵匕踩阅堋?
4.3 動力電池：電芯結(jié)構(gòu)與Pack結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新
從動力電池層面講，技術(shù)進(jìn)步主要在于電芯和Pack的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新上。電芯結(jié)構(gòu)創(chuàng)新主要指從鋰離子電池體系向固態(tài)電池體系的過渡，Pack結(jié)構(gòu)創(chuàng)新主要指CTP（cell to pack）等新型成組技術(shù)。
4.3.1 固態(tài)電池的商業(yè)應(yīng)用處于不斷探索之中
動力電池自燃主要是電解液中可燃物燃燒所致，固態(tài)電池直接使用固態(tài)電解質(zhì)，極大改善了動力電池的熱穩(wěn)定性能，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路也在不斷探索中。中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所官網(wǎng)2016年12月7日發(fā)布文章稱，寧波材料所固態(tài)鋰離子電池團(tuán)隊(duì)姚霞銀副研究員領(lǐng)導(dǎo)的小組設(shè)計(jì)了一種新型的固態(tài)電池結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了金屬鋰負(fù)極在固態(tài)電池中應(yīng)用，并且倍率性能優(yōu)異，如圖27所示。
固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路也一直在進(jìn)行中。據(jù)贛鋒鋰業(yè)2017年12月6日公告，公司擬設(shè)立子公司浙江鋒鋰新能源科技有限公司投資建設(shè)第一代固態(tài)鋰離子電池研發(fā)中試產(chǎn)線，另據(jù)贛鋒鋰業(yè)2018年7月29日公告，2018年6月底，公司第一代固態(tài)鋰離子電池技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到：單體容量10Ah，能量密度不低于240Wh/kg，1000次循環(huán)后容量保持率大于90%，電池單體具備5C倍率的充放電能力。此外，清陶發(fā)展官網(wǎng)報(bào)道，其已經(jīng)推出了高安全性、高能量密度、柔性化等固態(tài)電池產(chǎn)品，能量密度可達(dá)400Wh/kg以上。固態(tài)電池的應(yīng)用將從根本上解決動力電池的安全問題。
4.3.2 去模組化的Pack創(chuàng)新
2019年以來，以寧德時(shí)代和比亞迪兩家動力電池龍頭企業(yè)相繼發(fā)布在動力電池領(lǐng)域的成組技術(shù)創(chuàng)新，寧德時(shí)代推出CTP（Cell to Pack）技術(shù)，而比亞迪則推出了刀片電池技術(shù)。
據(jù)高工鋰電網(wǎng)報(bào)道，寧德時(shí)代曾于2019年9月10日法蘭克福國際車展上，寧德時(shí)代展出了CTP高集成動力電池開發(fā)平臺，通過減少電池模組組裝環(huán)節(jié)，由電芯直接集成到電池包，使得電池包整體利用率提高15%-20%，零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升50%。據(jù)電車匯、連線新能源等媒體報(bào)道，在2020年1月11日召開的中國電動汽車百人會論壇（2020）上，比亞迪董事長介紹了磷酸鐵鋰刀片電池，稱其壽命長達(dá)8年120萬公里，成本還可以節(jié)約30%，電池體積比能量密度將提升50%。
寧德時(shí)代和比亞迪的上述新技術(shù)的原理共同點(diǎn)在于，通過去模組化減少不必要結(jié)構(gòu)件的用量，實(shí)現(xiàn)輕量化，從而提高體積密度和能量密度。當(dāng)前應(yīng)用到電動車上的動力電池是以Pack的形式裝載的，Pack是由多個(gè)模組（module）組成的，每個(gè)模組是由小的電芯（cell）組成的。寧德時(shí)代通過大模組化減少了單個(gè)Pack的模組數(shù)量，使用套筒鏈接的方法減少了原有連接件對空間的占用，實(shí)現(xiàn)了體積密度的提升，也因?yàn)殒溄臃绞降膬?yōu)化是用更少結(jié)構(gòu)件從而間接提升了能量密度。而比亞迪則通過電芯層面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)達(dá)到這一目的，其方法是增加單個(gè)電芯的長度使其呈現(xiàn)刀片狀，減少單個(gè)模組中的電芯數(shù)量，再結(jié)合大模組化實(shí)現(xiàn)Pack中結(jié)構(gòu)件等零部件減量，從而實(shí)現(xiàn)整體輕量化，以及體積密度、能量密度的提升。兩家動力電池企業(yè)使用各自方法形成的Pack結(jié)構(gòu)如圖28和圖29所示。
據(jù)汽車之家2020年3月24日報(bào)道，比亞迪實(shí)驗(yàn)室對其生產(chǎn)的三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池、刀片電池（磷酸鐵鋰）分別按照GB/T 31485-2015的針刺試驗(yàn)方法開展針刺實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，方形三元鋰離子電池在針刺過程中溫度迅速升高，促使材料分解，氣體沖開泄壓閥，并有明火，隨后發(fā)生爆炸，表面溫度超500℃；方形磷酸鐵鋰動力電池在針刺實(shí)驗(yàn)中溫度升高，內(nèi)部產(chǎn)生氣體重開泄壓閥，但無明火，表面溫度200-400℃；刀片電池（磷酸鐵鋰）在針刺實(shí)驗(yàn)中無明火、無煙，無大量氣體，表明溫度僅30-60℃。如圖30所示。磷酸鐵鋰刀片電池的技術(shù)極大地改善了動力電池安全性能，并提升了能量密度和體積密度。
材料的微觀創(chuàng)新加上電池結(jié)構(gòu)的中觀創(chuàng)新，具備性價(jià)比和安全性地動力電池產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，有望較大程度地提升新能源汽車消費(fèi)意愿，帶動動力電池需求增長，部分有前瞻布局的中游材料和動力電池企業(yè)有望在激烈競爭中勝出。
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相關(guān)標(biāo)的
如海外市場發(fā)展順利，已進(jìn)入海外新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的電池及材料供應(yīng)商有望受益，如寧德時(shí)代、比亞迪、恩捷股份、星源材質(zhì)、容百科技、璞泰來等。
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風(fēng)險(xiǎn)提示
COVID-19疫情全球擴(kuò)散情況及對社會經(jīng)濟(jì)活動的影響或偏離預(yù)期；行業(yè)政策或出現(xiàn)重大變化；新能源汽車市場發(fā)展或不及預(yù)期；技術(shù)進(jìn)步或不及預(yù)期；上市公司相關(guān)業(yè)務(wù)發(fā)展或低預(yù)期。
