动力电池行业系列研究第一篇（基础篇）：一文成为动力电池“达人”-20181130-中债资信-12页-1mb

动力电池行业基础篇总结

核心内容

本报告是中债资信动力电池系列研究的第一篇，旨在为读者梳理动力电池行业的发展历程、产业链结构、主要产品类型、生产流程、单位GWh投资情况、核心性能指标以及技术分类等内容，为后续深入研究行业竞争力、政策影响、企业分化及供需关系等奠定基础。

主要观点

• 动力电池行业迅速发展：自2014年以来，受益于政策扶持，动力电池行业以年均27%的增速飞速增长，2017年全球动力电池出货量达到62.35GWh，占锂离子电池出货量的42%。
• 行业竞争激烈，企业分化明显：行业出现明显分化，既有如宁德时代等强势企业，也有如沃特马等因资金链断裂而退出的昔日大佬，同时还有新晋企业不断冲击市场格局。
• 产业链地位较低：动力电池企业处于产业链中游，议价能力较弱，盈利空间和现金流受上下游行业影响较大。
• 动力电池结构与生产流程复杂：电池结构包括正极、负极、电解液、隔膜和外壳，生产流程分为前段、中段和后段，其中前段设备技术含量最高，设备价值占比达40%~50%。
• 单位GWh投资较高：国内主流动力电池厂商单位GWh投资约为6.5~9亿元，其中设备及安装成本占比最大（约58%）。
• 动力电池性能指标多样且相互矛盾：能量密度、一致性、充放电倍率、循环寿命、安全性等是核心指标，但提高某一项性能往往会对其他指标产生负面影响。
• 动力电池分类多样：按正极材料分为钴酸锂、三元、锰酸锂、磷酸铁锂等类型；按形态分为圆柱、方型和软包电池；按电极片排布方式分为卷绕式和叠片式；按功能分为功率型和容量型。
• 高镍三元电池成为发展趋势：NCA和NCM811等高镍三元电池因能量密度高而成为主流，但其生产难度大、成本高，目前商业化程度仍较低。
• 圆柱电池技术成熟且具备优势：虽然系统能量密度下降较多，但其技术成熟、生产效率高、PACK成本低、一致性好，未来可能向高镍三元材料发展。

关键信息

1. 动力电池行业发展史

• 锂离子电池：属于二次电池，依靠锂离子在正负极间移动工作，具有高能量密度、长循环寿命、高使用电压、无记忆效应、污染小和安全性高等优势。
• 应用演变：从最初的3C领域应用，逐步扩展到电动工具和电动汽车，2015年后储能市场也对锂离子电池产生需求。
• 市场占比：2017年动力电池出货量占锂离子电池出货量的42%，储能电池增速约40%，但占比仍小。

2. 动力电池产业链

• 上游：涉及锂、钴、锰等金属资源开采与冶炼。
• 中游：包括电池材料、电芯、模组、电池包等生产环节。
• 下游：新能源汽车企业。
• 产业链地位：动力电池企业议价能力弱，盈利空间受上下游影响较大。

3. 动力电池结构与生产流程

• 结构：正极、负极、电解液、隔膜、外壳。
• 生产流程：分为前段（配料、涂布、辊压等）、中段（卷绕/叠片、封装、注液等）、后段（化成、分容、PACK等）。
• 设备投资占比：前段设备占比40%~50%，中段30%，后段20%。

4. 动力电池单位GWh投资

• 投资构成：土建（约14%）、设备及安装（约58%）、流动资金（约23%）、其他费用（约5%）。
• 投资总额：约6.5~9亿元/GWh，其中设备投资是主要成本项。

5. 动力电池主要性能指标

• 核心指标：能量、能量密度、充放电倍率、循环寿命、安全性、一致性、可靠性。
• 能量密度：是衡量电池续航能力的关键指标，国家已将其纳入补贴考核。
• 一致性：影响电池组的稳定性和安全性，需通过先进设备和严格流程控制来保证。

6. 动力电池分类

• 按正极材料：钴酸锂、三元（NCM、NCA）、锰酸锂、磷酸铁锂。
• 按形态：圆柱电池、方型电池、软包电池。
• 按排布方式：卷绕式、叠片式。
• 按功能：功率型、容量型。

7. 不同技术路线单体理论能量密度

• 磷酸铁锂：约170 Wh/kg。
• NCM532：约200 Wh/kg。
• NCM622：约240 Wh/kg。
• NCM811：约280 Wh/kg。
• NCA：约300 Wh/kg，是目前能量密度最高的锂离子电池。

技术路线与发展趋势

• 高镍三元电池：NCA和NCM811因能量密度高成为未来发展趋势，但目前商业化程度较低。
• 圆柱电池：主流型号为18650和21700，特斯拉Model3已采用NCA21700，未来可能向高端乘用车发展。
• 软包电池：能量密度高，但成本高、一致性差，难以使用高镍材料。
• 卷绕式与叠片式：卷绕式生产效率高但性能较差；叠片式性能好但生产效率低。

总结

本篇报告系统梳理了动力电池行业的发展历史、产业链结构、主要产品、生产流程、投资情况、性能指标及技术分类，为读者提供了全面了解动力电池行业的基础知识。后续系列研究将深入探讨政策影响、企业竞争力、行业分化、供需关系及盈利空间等关键问题。