2018年动力电池梯级利用产业发展报告
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2018年动力电池行业深度研究报告目录产能高速扩张,形成阶段性、结构性过剩局面 (4)2014-2017年电池产能快速扩张,产能过剩已成定局 (4)阶段性过剩:扩产周期与需求增长错配,当前供给大于需求,但小于远景需求 (4)结构性过剩:磷酸铁锂过剩,高端三元不足 (5)动力电池发展方向:能量密度是撬动性价比的支点 (6)价格持续下降是电动车替代燃油车的基础 (6)提升电池容量是改善电动车性能的前提 (7)提升电池能量密度是技术攻关的主要方向 (8)五大因素制胜,安全性压倒一切 (9)安全性—高悬的达摩克利斯之剑 (10)电池热失控是电动车事故的主要来源10电池热失控的原因机理及控制11高镍化、大容量趋势增大安全隐患,车企决策更加审慎14能量密度—提升是必由之路,切忌欲速则不达 (15)成本—电动车价格仍然偏高,补贴强度决定电池价格 (17)充放电功率/倍率性能—优先级相对靠后 (18)循环次数—重要但不具决定性 (20)小结:差异化战略是取胜之匙,龙头强者恒强 (21)投资建议:行业显示先发优势,龙头及其产业链企业前景光明 (22)风险提示 (22)图表目录图表1:中国动力电池产能(分季度)情况统计 (4)图表2:中国动力电池产量(分季度)情况统计 (4)图表3:2017年中国动力电池企业产能统计 (5)图表4:2017年中国动力电池企业出货量统计 (5)图表5:电池企业的产能情况及规划 (5)图表6:2017年主要电池企业的产能及产能利用率分化十分明显 (6)图表7:2010-2030年动力电池价格及下游需求走势 (7)图表8:不同类型新能源汽车带电量及续航里程(纯电动续航) (7)图表9:日产聆风汽车动力电池系统演变趋势 (8)图表10:高镍材料具备更高的容量密度,但热稳定性和首次库伦效率较差 (9)图表11:动力电池产品具有一定程度的差异性 (9)图表12:动力锂离子电池的产品安全 (10)图表13:新能源汽车起火的主要场景统计 (11)图表14:电动车起火事故的原因统计 (11)图表15:锂离子电池热分解反应的出发原因及发展过程 (12)图表16:锂离子电池典型热失控过程 (12)图表17:锂离子电池各种放热反应的温度区间与反应焓 (13)图表18:不同正极材料pH值和表面残余锂(典型值) (14)图表19:正常电芯和胀气电芯气体成分分析 (14)图表20:2018年补贴标准鼓励高能量密度电池系统 (15)图表21:国内主流电池厂商产品能量密度水平统计 (15)图表22:2018年5-8批补贴目录车型续航里程与能量密度统计 (16)图表23:2010年以来全球动力电池系统成本及降幅 (17)图表24:2017年国内主要电池企业销售价格 (17)图表25:锂电池产品毛利率明显高于下游车企 (17)图表26:随着充电电流密度增大石墨负极表明析锂现象更加明显 (19)图表27:充电时间/倍率对于电池系统参数及价格的影响 (19)图表28:特斯拉Model S行驶20万公里后续航里程保持在90-95% (20)图表29:放电深度对于电池系统循环次数影响显著 (21)图表30:提升充放电倍率将降低电池循环寿命 (21)图表31:2015年以来宁德时代与比亚迪市场份额统计 (21)图表32:2015年以来宁德时代市场份额统计 (21)图表33:国内主要电池厂商下游客户统计 (22)我们在行业深度报告《动力电池系列报告(一):穿越2020,动力电池需求到底有多大?》中的分析结果表明:动力电池的行业需求有望在2030年之前保持25%以上的复合增速,成长空间巨大。
2018年动力电池行业分析报告正文目录一、短期:加速洗牌,涅槃重生 (6)1.1 政策明朗,开启乘用车时代 (6)1.2 成本赛跑,助推升级新材料 (10)1.3 必由之路,角逐爆款新车型 (15)二、中期:国产锂电,梅开二度 (23)2.1 中日韩三国鼎立,国产三元电池突围 (23)2.2 中国消费电池全球化路径:从四巨头到独角兽 (26)2.3 外资电池成长经验:日本模式还是韩国模式? (35)2.4 中国动力电池企业的选择:CATL、比亚迪与国轩高科 (44)三、长期:电池回收——不容忽视的战略资源 (47)3.1 政策酝酿回收商业化路径,2018年市场启动 (47)3.2 电池厂布局提速,变现渠道价值 (49)四、相关建议 (52)五、风险提示 (53)图目录图1:积分组合制度具体内容 (6)图2:新能源汽车2018产量预测及核心驱动因素 (10)图3:国内动力电池组售价(元/Wh) (10)图4:MB自由市场钴价格走势(万元/吨) (11)图5:碳酸锂(电池级)价格走势(元/吨) (11)图6:技术路线图中单体能量密度2020年规划目标 (12)图7:技术路线图中电池系统成本2020年规划目标 (12)图8:动力电池产线单位GWh人员需求(人) (13)图9:我国动力电池出货量(GWh) (15)图10:我国锂电池消费结构 (15)图11:2016年我国动力电池出货量份额 (16)图12:2017年我国动力电池装机量份额 (16)图13:2017年北汽新能源电池供应结构 (19)图14:2017年众泰电池供应结构 (19)图15:2017年奇瑞电池供应结构 (20)图16:2017年上汽通用五菱电池供应结构 (20)图17:2017年知豆电池供应结构 (21)图18:2017年康迪电池供应结构 (21)图19:2017年广汽电池供应结构 (22)图20:2017年吉利电池供应结构 (22)图21:2017年江淮电池供应结构 (23)图22:2017年江铃电池供应结构 (23)图23:历年全球动力电池各国市场份额 (24)图24:2016年全球动力电池市场各国市场份额 (24)图25:2015年全球动力电池市场份额 (25)图26:2016年全球动力电池市场份额 (25)图27:2016年中国动力电池类别占比 (26)图28:2016年世界动力电池类别占比 (26)图29:历年中国电子产品市场规模 (27)图30:中国月度月度锂离子电池产量(万只) (27)图31:2002年全球锂电池各国市场份额 (28)图32:2011年全球锂电池各国市场份额 (28)图33:比亚迪发展历程 (29)图34:ATL发展历程 (29)图35:力神发展历程 (30)图36:比克发展历程 (30)图37:2016年国内消费类锂电池市场格局 (32)图38:2016年国内消费电池企业产量及产值 (32)图39:2016年全球负极材料各国市场份额 (33)图40:2016年全球电解液各国市场份额 (33)图41:2016年全球正极材料各国市场份额 (34)图42:2016年全球隔膜各国市场份额 (34)图43:日本电池企业商业模式 (37)图44:2013年全球乘用车动力电池市场份额 (38)图45:2014年全球乘用车动力电池市场份额 (38)图46:2015年全球乘用车动力电池市场份额 (39)图47:2016年全球乘用车动力电池市场份额 (39)图48:韩国电池企业商业模式 (40)图49:2015年全球隔膜企业市场份额 (43)图50:2016年全球隔膜企业市场份额 (43)图51:历年外资电池厂商出货量(GWh) (44)图52:全球动力电池系统能量密度规划比较 (47)图53:中国动力电池系统价格规划路线 (47)图54:动力电池回收行业产业链布局 (50)图55:第三方回收系商业模式 (50)图56:2016年电池回收市场份额 (51)图57:锂电材料系商业模式 (51)图58:动力电池系商业模式 (52)表目录表1:2018-2020年新能源乘用车产量测算 (7)表2:新版2016-2020年新能源乘用车单车积分标准 (7)表3:旧版2016-2020年新能源乘用车单车积分标准 (7)表4:动力电池市场空间测算 (8)表5:2018年新版补贴政策新能源乘用车调整方案 (9)表6:各类型三元正极材料渗透率假设 (13)表7:三元动力电池成本拆分 (14)表8:2018-2020年业绩持平要求销量增速测算 (14)表9:电池组销量对业绩的弹性测算 (15)表10:国内大型动力电池企业三元及磷酸铁锂产能规划情况一览 (17)表11:国内整车-电池企业供应关系 (17)表12:历年国内新能源乘用车企销量排名(辆) (18)表13:历年国内新能源乘用车型销量排名(辆) (18)表14:消费电子-电池企业供应关系 (31)表15:历年全球新能源乘用车企销量排名(辆) (34)表16:历年全球新能源乘用车型销量排名(辆) (35)表17:国际整车-电池企业供应关系 (35)表18:LG化学电池工厂 (41)表19:三星SDI电池工厂 (42)表20:动力锂电池主要回收资源及污染来源 (48)表21:我国电池回收相关的主要政策 (48)表22:我国动力电池报废量预测 (49)表23:动力电池企业布局电池回收 (52)一、短期:加速洗牌,涅槃重生1.1 政策明朗,开启乘用车时代2017年9月28日下午《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》经工信部审议通过,并经财政部、商务部、海关总署、质检总局审议同意,予以公布,自2018年4月1日起施行。
2018年动力电池行业分析报告2018年9月目录一、汽车电动化是动力电池需求的主要来源 (4)二、新能源汽车驱动力切换,不改电池行业高成长性 (6)1、性价比决定汽车电动化进程,电池成本是关键推手 (6)2、补贴政策助力新能源汽车完成市场导入 (9)3、补贴退坡,限制性政策登场,行业驱动力悄然换挡 (11)(1)国内:补贴退坡,双积分接棒 (12)(2)国外:排放标准趋严提升燃油车成本 (14)(3)TCO趋于平价,细分市场有望不断涌现 (16)4、生产者平价开启消费驱动新时代 (17)三、储能:应用前景无限,市场即将破晓 (19)1、应用场景多元,需求空间广阔 (19)2、锂电池储能优势明显,成本下降已接近临界点 (22)3、长寿命和高安全性要求有利于集中度提升 (24)四、市场空间大,竞争格局好,龙头及其产业链企业前景光明 (26)由于政府补贴将在2020年之后退出,市场对于新能源汽车的渗透率和动力电池需求存在疑虑。
随着锂电池成本持续下降,新能源汽车作为消费品的性价比优势将逐步体现,渗透率持续提升,加上储能行业即将突破,动力电池在未来十几年内的需求将维持25%以上的高复合增速。
在汽车电动化和储能需求的推动下,2017年动力电池和储能电池的出货量达到73GWh,在锂离子电池的出货占比超过一半,当前仍处于电动化的早期,电动车销售占比刚刚突破1%,随着电动车渗透率的提高和储能市场逐渐打开,动力电池未来仍有数十倍的成长空间。
电动车与传统燃油车性价比的优劣是决定汽车电动化进程的核心因素,当前电动车的购置成本和使用全成本(TCO)仍高于燃油车,因此行业处于补贴驱动阶段。
随着电池成本持续降低,电动车将逐渐步入TCO 平价阶段和购置车成本平价阶段,同时,各国政策对于燃油车的环保要求日益严苛,将迫使传统车企加大电动车的生产和销售力度,电动车的渗透率有望快速提升。
动力电池行业驱动力切换的内因在于成本快速下降,电动车成本竞争力持续增强,外部原因在于产业政策的调整。
2018年动力电池行业分析报告2018年10月目录一、动力电池增长迅速,市场份额进一步集中 (6)1、全球市场:中国崛起、电池巨头强者恒强 (7)(1)动力电池占比持续提攀升 (7)(2)产能80%以上集中亚欧,固态电池为各国地区下一个十年主要发展方向 (7)(3)前十头部企业中日韩地位突出 (8)2、中国市场:尾部企业加速退出 (9)二、动力电池行业“学习曲线”:产品价格快速下降 (13)1、供需不平、能量密度提升与规模效应将继续压低价格 (13)(1)供需严重不平衡 (13)(2)能量密度提升与规模效应共同作用,电池价格降约一半 (14)2、成本端:上游材料是关键 (15)三、寡头竞争格局正在形成 (17)1、电池企业:扩大规模降低成本,提高产能利用率减轻折旧压力 (17)2、乘用车前五电池企业规划 (19)(1)宁德时代 (19)(2)松下电器 (20)(3)比亚迪 (21)(4)LG Chem (22)(5)国轩高科 (23)3、整车企业:以不同方式积极融入 (24)动力电池是新能源汽车三电系统的核心。
近来我们观察到两个有趣的现象:1)动力电池全球排名前三的比亚迪宣布将剥离旗下动力电池部门,寻求独立运营与上市;而吉利却宣布投入近百亿的资金在湖北布局动力电池项目;2)目前各电池企业建成产能已经远远超出实际需求,然而各家公布的产能规划却仍数倍于建成产能。
看似矛盾的现象背后透露出行业竞争格局的变化趋势。
本文将试图说明:在价格压力与规模经济的要求下,动力电池行业内部的垂直分工将进一步加深,寡头竞争很可能成为未来行业的主要格局。
对于车企,将根据自身需求与实力的不同来决定对动力电池产业链的介入方式与程度。
受益于新能源汽车的爆发,动力电池在过去5年内取得了快速增长。
从2011年至2017年,全球动力电池出货量由1.08GWh增长至74.8GWh,近三年复合增速超过50%。
然而大风口之下,各电池企业的受益程度不同:1)2015年行业CR5/CR10分别为33%/40%,2017年行业CR5/CR10则分别为52%/67%,市场份额进一步向头部企业集中;2)2016年下游补贴开始退坡后,国内动力电池企业数量大幅减少,2017年仅为98家,同比减少约1/3;3)国内电池企业产能利用率分化加剧,大多数电池企业产能利用率集中在20%-30%,即使产能利用率最高的宁德时代也仅超过60%。
2018年动力电池行业研究报告2018年1月目录一、动力电池行业属性:产品有差异性,马太效应明显 (5)二、需求:导入期向成长期切换,政策是核心影响因素 (6)1、需求总量:导入期向成长期切换,短期看政策,中长期看“平价” (6)2、需求结构:2017年完成动能切换,乘用车成需求主力 (9)3、品质需求:高能量密度低成本是产品的必然要求 (11)三、供给:产能过剩局面无损长期发展前景 (12)1、2014-2016年电池产能快速扩张,产能过剩局面已成 (12)2、阶段性过剩:扩产周期与需求增长错配,当前供给大于需求,但小于远景需求 (13)3、结构性过剩:磷酸铁锂过剩,高端三元不足 (15)四、产业链格局:份额加速集中,多寡头格局已具雏形 (16)1、自配套模式难以复制,整车厂商将走合资或外购道路 (16)2、份额日趋集中,话语权向龙头电池厂转移 (18)3、电池企业争份额,整车企业拓渠道,寡头格局最稳定 (19)五、盈利能力:成本价格双向挤压,毛利率下行压力大 (21)1、价格:价格下降是长期趋势,下降速度由短期供需决定 (21)2、成本:制造成本下降,原材料成本短期坚挺 (22)3、毛利率:行业毛利率总体下滑,优势企业彰显竞争力 (23)六、2018年展望:电池环节竞争激烈,龙头扩产仍将持续 (23)1、量价均有压力,电池企业分化加剧 (23)2、整合与扩产并进,抓住绑定电池龙头的产业链上游 (24)七、行业重点企业简析 (25)1、CATL-宁德时代 (25)2、比亚迪 (26)3、国轩高科 (29)4、沃特玛 (32)5、璞泰来 (34)6、先导智能 (34)2017年新能源汽车销量增长约40%至70万辆以上,动力电池装机量约30GWh,与2016年持平。
国内动力电池完成动能切换,市场空间由乘用车主导,预计2018年之后将步入快速成长期,短期内由于电池成本较高,新能源汽车市场竞争力仍然不足,政策是核心驱动因素,中长期前景取决于动力电池的性能和成本。
2018年中国动力电池行业发展现状及市场竞争格局分析随着全球能源危机和环境污染问题日益突出,节能、环保有关行业的发展被高度重视,发展新能源汽车已经在全球范围内形成共识。
(1)全球动力电池市场①全球新能源汽车市场随着全球能源危机和环境污染问题日益突出,节能、环保有关行业的发展被高度重视,发展新能源汽车已经在全球范围内形成共识。
不仅各国政府先后公布了禁售燃油车的时间计划,各大国际整车企业也陆续发布新能源汽车战略。
在此背景下,全球新能源汽车销售量从2011 年的 5.1 万辆增长至 2017 年的162.1 万辆, 6 年时间销量增长30.8 倍。
未来随着支持政策持续推动、技术进步、消费者习惯改变、配套设施普及等因素影响不断深入, GGII 预计 2022 年全球新能源汽车销量将达到 600 万辆,相比 2017 年增长 2.7 倍。
2012-2022 年全球新能源汽车销量及预测(万辆)资料来源:公开资料整理②全球动力电池市场2017 年全球应用于电动汽车动力电池规模为69.0GWh,是消费电子、动力、储能三大板块中增量最大的板块。
GGII 预计到 2022 年全球电动汽车锂电池需求量将超过325GWh,相比2017 年增长3.7 倍。
2012-2022 年全球动力电池需求量分析(GWh)资料来源:公开资料整理(2)中国动力电池市场①中国新能源汽车市场2017 年中国新能源汽车销量 77.7 万辆,同比增长 53.25%,连续三年位居全球最大的新能源汽车产销市场。
2011-2017 年中国新能源汽车销量(辆)资料来源:公开资料整理Ⅰ.新能源乘用车市场2017 年中国新能源乘用车销量57.80 万辆,较2016 年增长72.02%。
各大整车企业陆续推出新车型不仅持续提升市场对新能源汽车的认知度,同时也有力地促进了市场的快速发展。
2011-2017 年中国新能源乘用车销量(辆)。
2018年动力电池行业深度研究报告由于政府补贴将在2020年之后退出,市场对于新能源汽车的渗透率和动力电池需求存在疑虑。
我们认为,随着锂电池成本持续下降,新能源汽车作为消费品的性价比优势将逐步体现,渗透率持续提升,加上储能行业即将突破,动力电池在未来十几年内的需求将维持25%以上的高复合增速。
核心观点●在汽车电动化和储能需求的推动下,2017年动力电池和储能电池的出货量达到73GWh,在锂离子电池的出货占比超过一半,当前仍处于电动化的早期,电动车销售占比刚刚突破1%,随着电动车渗透率的提高和储能市场逐渐打开,动力电池未来仍有数十倍的成长空间。
●电动车与传统燃油车性价比的优劣是决定汽车电动化进程的核心因素,当前电动车的购臵成本和使用全成本(TCO)仍高于燃油车,因此行业处于补贴驱动阶段。
随着电池成本持续降低,电动车将逐渐步入TCO平价阶段和购臵车成本平价阶段,同时,各国政策对于燃油车的环保要求日益严苛,将迫使传统车企加大电动车的生产和销售力度,电动车的渗透率有望快速提升。
动力电池行业驱动力切换的内因在于成本快速下降,电动车成本竞争力持续增强,外部原因在于产业政策的调整。
●锂电池在储能市场的应用空间随其成本下降逐渐打开。
储能在电力系统中可扮演多种重要角色,包括调峰调频、备用电源、削峰填谷等,预计未来十年全球复合增速可达40%以上。
储能成本的进一步降低有赖于电池循环性能的提升,同时大规模储能对于电池的安全性要求极高,因此该细分市场也将向头部企业集中。
投资建议与投资标的●在汽车电动化和储能的共同推动下,锂电池将成为具备持续高成长性的行业,同时这两大细分市场对于安全性的高要求将使得行业呈现高集中度的格局,龙头企业及其供应链企业值得重点关注。
●电池企业建议关注龙头宁德时代(300750,未评级),2017年宁德时代出货量位居全球第一,并计划到2020年将产能扩大2倍,目前其产能利用率仍然供不应求,预计将成为动力电池高速成长过程中的主要获益者;供应链方面,建议关注宁德时代的正极前驱体材料供应商格林美(002340,买入)、负极材料和设备供应商璞泰来(603659,未评级),隔膜供应商创新股份(002812,未评级)以及电解液龙头天赐材料(002709,买入)和新宙邦(300037,未评级)。