動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

動力電池是指專用於新能源汽車上的電池,是新能源汽車出現之後的專有名詞,與消費電子電池、儲能 電池共同組成了電池的三大應用領域。按照電池的種類分,有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池、固態電池 等。鋰離子電池天然具有能量密度高、佔地小、長循環壽命等有點,是目前最重要的動力電池品類。

電池的 分類和應用領域如表 1 所示。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

鋰離子動力電池作為應用最廣泛的動力電池,一般根據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壽命長, 但其缺點是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性方面有一定不足,且生產成本較高;錳酸鋰離子電池能 量密度低、高溫下的循環穩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勢, 逐漸被行業所關注和認同,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路線。

2019 年國內 動力電池市場裝機量結構如圖 1 所示。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

為社麼動力電池對於新能源汽車而言很重要?

因為動力電池是新能源汽車重要零部件之一,對新能源汽車的續航里程、整車壽命、安全性等關鍵指標具有 重要影響。動力電池在新能源汽車整車成本中佔比接近 40%,是新能源汽車成本佔比最大的部分。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

動力電池產業隨著新能源汽車市場快速發展而不斷壯大。據中國汽車工業協會數據,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、新產業智庫等多方數據顯示,作為重要配套零件的 動力電池年裝機量在上述期間增長了 89.11 倍。

從數據明顯看出,之間的關聯性是非常強的。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

動力電池產業從無到有,從野蠻擴張到有序發展,離不開政策的支持、引導與規範。尤其是在早期起步 階段,補貼政策是吸引企業進入的關鍵因素。一方面,補貼政策的刺激使得動力電池的需求逐步提升,產業 規模不斷擴大;另一方面,動力電池產業內的政策驅動行業向規範化的方向發展。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

動力電池產業鏈是新能源汽車產業鏈上的一部分,整個產業鏈較長,上游可追溯到鋰、鈷、鎳等礦產資 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,整車之後是下游運營與服務等 環節。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

動力電池性能與正極、負極、隔膜、電解液四大鋰電材料關係密切,各環節特點各不相同。

不同正極材料的性能和優缺點對比


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

從電池角度測算,據中國儲能網 2020 年 2 月 18 日轉載蓋世汽車網文章,引用韓國 SNE Research 統 計數據,2019 年全球動力電池出貨 116.6GWh,而中國汽車工業協會數據顯示,2019 年中國裝機 62.2GWh, 其中 40.5GWh 是三元,因為海外基本都用三元動力電池,所以 2019 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佔比大約為 42.90%。

中國在較短時間內切換至三元技術路線,並做到三元材料全球需求佔比超過 40%,快速增長的需求吸引 眾多企業入局;同時也因為行業發展紅利期,下游客戶結構複雜,存在部分迎合補貼政策的低端車型對正極 材料質量要求不高,以成本為導向,致使三元正極材料門檻有所降低,技術不那麼領先的企業也可以生存。 這在一定程度上導致了國內三元正極材料市場較為分散的競爭格局。而海外市場則因為一直走三元技術路線, 並且擁有成熟的化工產業體系,兼之下游動力電池企業對正極材料企業質量要求嚴格,因而格局較為集中。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

配套下游電池廠或引起正極材料行業業績分化,或帶動行業產能出清,格局走向集中。2019 年國內正 極材料廠商業績逐漸出現分化,通過研究發現,客戶結構良好的正極材料廠商具備更好的業績增速。我們認 為,這一趨勢將在未來得以延續。

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。從工信部發布的《新能源汽車產業發展 規劃(2021-2035 年)》(徵求意見稿)未提及能量密度要求、將技術關注點轉向單車電耗等可以看出,監管 部門不再鼓勵一味追求高能量密度。同時,面臨補貼退坡壓力,具備成本優勢的磷酸鐵鋰材料將受到關注。 新能源汽車頭部企業特斯拉已經宣佈與寧德時代合作採購無鈷電池,路透社等媒體援引消息人士觀點,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。

隔膜材料:產業鏈中毛利率最高的環節

隔膜行業高毛利率主要與其較高的技術壁壘有關。動力電池隔膜企業生產的兩項關鍵要素是穩定的設備 和成熟的工藝,設備一般需要提前從海外定製,而將設備調試至可以穩定生產、良品率高的狀態一般需要花 費 3 年左右的時間,因此進入這一行業需要 3-4 年準備時間,這種投入及不確定性形成了進入行業的壁壘。 也正因如此,隔膜行業擁有良好競爭格局,2019 年上半年國內企業恩捷股份和星源材質兩家企業就佔據了行 業接近 44%的市場份額。


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從技術路線角度講,溼法隔膜已經取代幹法隔膜逐漸成為主流。兩種隔膜因為生產的過程和技術存在差 異,因此導致產品成本和性能存在差異。溼法隔膜因為更輕薄有助於能量密度提升。溼法隔膜不斷替代幹法 隔膜市場,如圖 11 所示,2019 年上半年溼法隔膜比例已經達到 72.96%,如圖 12 所示。我們認為,溼法隔 膜是未來主流方向,幹法隔膜將以自身的成本優勢更多應用於磷酸鐵鋰離子電池等領域。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

據公開資料和我們調研確認,海外動力電池 廠在採購價格方面高於國內企業,海外電池廠更看重質量。技術領先、產品質量上乘、與海外電池廠達成合 作關係的頭部企業或將擁有更高的單位產品售價。同時,我們判斷未來一段時間海外新能源汽車和動力電池 市場增速本就快於國內。因此,這類企業有望實現產品價格和需求量上的雙重提升。


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負極材料:盈利和格局較為穩定

目前常用的負極材料主要是石墨類材料,包括天然石墨、人造石墨、硅碳負極、中間相碳微球等。不同 材料優勢各不相同,人造石墨因其良好的倍率、循環性能以及較低的價格獲得了更多市場份額。


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技術路線方面,人造石墨佔據了行業主流。當前主要使用的負極材料是石墨類材料,一般的天然石墨因 為價格低仍有部分需求,人造石墨因為良好的循環性能、倍率性能、安全性能,備受關注,已經成為當前負 極材料領域主流。數據顯示,全國使用的負極材料中人造石墨的佔比不斷提升,2019 年已經達到 78.49%。 如圖 13 所示。硅碳負極是下一代負極材料,需要相應的高能量密度正極材料與之相匹配,並且硅碳負極面 臨硅顆粒容易膨脹等問題。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

國內負極材料行業毛利率常年維持在 30%左右。以行業頭部企業貝特瑞、璞泰來、中科電氣三家企業的 負極材料業務為研究對象,其負極材料業務綜合毛利率自 2013 年以來一直維持在 30%-33%的區間。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

璞泰來和杉杉股份(兩家企業業務披露較為充分)合計份額於 2019 年上半年接近 32%,較 2018 年 32%左右的合計份額基本保持穩定。

負極材料行業穩定的狀態與負極材料行業需求、技術較為穩定有關。現在動力電池使用負極材料的是石 墨,儲備用於下一代的是硅碳混合負極。技術路線已經十分穩定,即使有技術進步也是在碳基材料上改進。 另外,動力電池使用的負極與此前的消費電子電池等領域的負極材料基本無差別,經過多年發展,行業格局 基本已經穩定,未來這一格局有望持續。


電解液:週期屬性明顯,格局較為集中

電解液由溶質和溶劑組成,六氟磷酸鋰是關鍵原材料,電解液製備屬於氟化工產業,產能投放週期較短, 行業盈利週期性波動特徵明顯,如圖 16 所示。行業格局方面,天賜材料、新宙邦、國泰華榮合計佔據超過 一半的份額,如圖 17 所示。電解液最為重要的是配方。溶質、溶劑、添加劑的選擇和配比是核心技術,傳 統氟化工企業在這一領域具備競爭優勢,天賜材料、新宙邦等企業不僅在國內處於領先地位,同時還進軍海 外市場。


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

動力電池在產業鏈中具有較高的議價能力。對於上游鋰電材料供應商而言,因為供需格局和技術壁壘的 問題,一般會被動力電池廠商壓低價格,因此毛利率較低。而對於下游整車廠而言,即將到來或者已經在實 施的政策帶來的壓力下,發展新能源汽車是剛性任務。雖然動力電池行業產能過剩,但更多的是結構性的過 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。比如近期有外媒報道,捷豹、奧迪等車 企因為 LG 歐洲工廠產能不足不得不推遲新車型量產計劃,或降低產量預期。優質的動力電池企業無論是對 上游還是下游,都具有較強的議價能力,處於重要且較為強勢的地位。我們從不同環節企業的毛利率水平可 以看出這一特徵


動力電池產業:政策驅動下高速成長的新興產業

從受益程度來看,如海外市場發展順利,已進入海外新能源汽車產業鏈的電池及材料供應商有望受益,如寧德時代、比亞 迪、恩捷股份、星源材質、容百科技、璞泰來等


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