20170724-兴业证券-电动汽车:格局重构,龙头崛起_59页_3mb
报告摘要
动力电池行业分析报告总结
核心内容
本报告聚焦动力电池行业的降本与技术突破,分析了全球电动车发展趋势、行业格局变化、降本路径及投资建议。核心内容包括:
- 全球趋势不可逆转:电动车全球化已成定局,动力电池行业将进入强强联合、寡头割据的新阶段。
- 降本路径明确:通过产能释放与工艺改进实现成本下降,同时通过梯次利用、模块化设计与纵向一体化进一步降低成本。
- 技术突破方向:高镍正极材料、NCA材料、硅碳负极、薄型化隔膜、新型电解液LiFSI等是提升比能量的关键。
- 投资建议:推荐创新股份、国轩高科、亿纬锂能、科达利等核心零部件供应商,以及赣锋锂业、天齐锂业等上游资源品企业。
主要观点
1. 行业格局变化
- 上汽与宁德时代成立合资公司,标志着动力电池行业进入“后战国时代”。
- 北汽与戴姆勒合资推动欧洲传统车企加速在华布局,国内核心零部件供应商迎来历史性发展机遇。
- 行业洗牌加速,中游环节盈利能力好于市场预期。
2. 降本路径分析
短期因素
- 补贴退坡促使电池企业加速降本,预计2019年再次退坡时,具备降本能力的企业将占据优势。
- 材料成本:锂盐(碳酸锂、氢氧化锂)与钴盐(NCM111、NCM523、NCM811)价格波动影响电池成本,但占比有限。
中期因素
- 实现“油电平价”需电池成本降至1元/WH以下,目前价格仍有较大下降空间。
- 规模化生产与良率提升是降低成本的关键。
- PACK与BMS环节的定制化成本可通过爆款车型实现摊薄。
长期因素
- 高镍与NCA时代到来,技术领先、成本与规模优势突出的龙头企业将脱颖而出。
- 物理方法:通过大容量电芯(如20700)与提升成组效率,实现比能量提升与成本下降。
- 化学方法:高比能正极材料(如NCA、高镍NCM)与硅碳负极是重点突破方向。
关键信息
1. 降本技术路径
- 三重途径降低成本:
- 改进工艺,削减材料成本;
- 扩大规模效应与提升良率;
- 梯次利用、模块化设计与纵向一体化。
- 双重途径提升比能量:
- 物理方法:大容量电芯、提升成组效率;
- 化学方法:高镍正极材料、硅碳负极、薄型化隔膜、新型电解液LiFSI。
2. 电池封装技术对比
- 圆柱电池(如18650):成本最低,普及率高,但高温升与循环寿命有限。
- 软包电池:成本最高,但具有更高的能量密度与安全性,需通过规模化生产降低成本。
- 方形电池:在大容量与铝壳轻量化方面有较大降本潜力,未来有望成为主流。
3. 国内外企业降本策略
- 特斯拉:通过20700电芯提升能量密度3-4%,成本下降5-10%;超级工厂投产后,电池成本有望降至125美元/kWh。
- 大众:MEB平台实现电池成本下降48%,目标2020年降至93美元/kWh。
- 通用:采用LG软包电池,通过本土化研发与设备实现成本下降。
4. 材料成本占比
- 锂盐:占电池成本4.5%~8.5%,氢氧化锂占比更高。
- 钴盐:占电池成本3%以内,随着高镍材料普及,占比将进一步下降。
- PACK环节:占成本35%,未来有望通过提升成组效率实现30%以上比能量提升。
5. 梯次利用与模块化设计
- 梯次利用:退役动力电池可用于储能、低速车与电动自行车,具备一定的经济价值。
- 模块化设计:有助于实现规模效应,降低研发与生产成本,未来将成为主流。
投资建议
推荐标的
- 重点公司:
- 创新股份(隔膜龙头);
- 国轩高科(动力电池龙头);
- 亿纬锂能(动力电池龙头);
- 科达利(结构件龙头,CATL/BYD供应链)。
- 上游资源品:
- 赣锋锂业(锂盐供应);
- 天齐锂业(锂盐供应)。
评级
- 创新股份、国轩高科、亿纬锂能、科达利、当升科技、天齐锂业等公司均被推荐为增持。
风险提示
- 动力电池降成本力度不及预期;
- 电池大幅降成本的时间点延后。
图表与数据参考
- 图1:全球动力电池价格快速下降(不同机构测算);
- 图2:国内动力电池价格快速下降(单位:元/WH);
- 图3:2016年动力电池成本构成(18650圆柱);
- 图4:电动汽车行业发展趋势;
- 图5:2017年一季度动力电池价格下滑明显;
- 图6:实现油电平价所需的电池包价格估计;
- 图7:美国动力电池发展目标;
- 图8:大众计划2020年电池成本降至93美元/Wh;
- 图9:特斯拉的降成本计划比美国能源局更为激进;
- 图10:动力电池价格与良率、产能利用率的关系;
- 图11:特斯拉Model3将迅速放量;
- 图12:国内动力电池出货量及预测;
- 图13:电动客车退役电池可用于储能市场;
- 图14:退役电池可用于低速车与电动自行车;
- 图15:PHEV和EV模组;
- 图16:软包电池模组;
- 图17:比亚迪打通上下游实现低于同行业的电池销售价格水平;
- 图18:圆柱主流路线从18650向20700与21700切换;
- 图19:软包电池结构图;
- 图20:方形电池与圆柱电池结构图对比;
- 图21:大众电池降成本计划;
- 图22:大众MEB纯电动平台;
- 图23:我国PACK市场格局;
- 图24:比克的18650电池能量密度提升规划;
- 图25:比克能量密度达248WH/KG的NCA电池已实现量产;
- 图26:硅碳负极材料结构图;
- 图27:2016年全球动力电池产能分布;
- 图28:2016年动力电池分区域成本测算;
- 图29:2016年动力电池分区域售价测算;
- 图30:特斯拉车型更迭历程;
- 图31:特斯拉超级工厂1.0有望实现电池成本降低35%;
- 图32:ModelS电池盒系统,含16个模块;
- 图33:ModelS电池包内部结构,含444节单体电池;
- 图34:通用Bolt电芯成本预测;
- 图35:通用电动汽车电池包演化;
- 图36:通用Bolt采用软包电芯;
- 图37:Bolt电池包位于车身底盘,属于典型的滑板式;
- 图38:三星SDI未来技术路线;
- 图39:宝马i3电池模组;
- 图40:宝马i3电池包由8个模组pack而成;
- 图41:全球全固态电池企业研发的分布图;
- 图42:磷酸铁锂单位能量价格迅速下调;
- 图43:动力型18650 2000mAh(三元)价格;
- 图44:碳酸锂价格走势;
- 图45:磷酸铁锂与三元正极材料价格出现分化;
- 图46:六氟磷酸锂价格走势;
- 图47:动力型电解液价格走势;
- 图48:负极材料价格走势;
- 图49:隔膜价格走势;
- 图50:2016年动力电池成本构成(18650圆柱);
- 图51:CATL技术路线图。
表格数据参考
- 表1:新能源乘用车补贴计划(单位:万元);
- 表2:各国动力电池技术目标;
- 表3:中国动力电池发展技术路线图;
- 表4:锂盐占各路线电池成本测算;
- 表5:钴盐占各路线电池成本测算;
- 表6:中国锂供求预测(万吨碳酸锂当量);
- 表7:全球氢氧化锂供求平衡情况(单位:吨);
- 表8:全球钴供求平衡情况(单位:万吨);
- 表9:梯次利用电池组与铅酸电池组对比;
- 表10:电芯封装技术路线对比;
- 表11:特斯拉预计采用20700能量密度增加3-4%,同时成本下降5-10%;
- 表12:正极材料特点对比一览;
- 表13:电池能量密度提升幅度大于正极材料比容量提高幅度;
- 表14:理想的正极材料以及目前的商业化水平。
总结
动力电池行业正处于快速洗牌期,降本与技术突破是行业发展的核心。通过规模化生产、工艺改进、材料创新等手段,行业成本有望持续下降,比能量逐步提升。未来,高镍NCM、NCA材料及硅碳负极将成为技术突破的重点方向。同时,模块化设计、纵向一体化、梯次利用等策略将为行业降本提供新的思路。在政策与市场需求的双重驱动下,国内核心零部件供应商将迎来历史性发展机遇,建议关注创新股份、国轩高科、亿纬锂能、科达利等公司。
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