动力电池产业:政策驱动下高速成长的新兴产业

动力电池是指专用于新能源汽车上的电池,是新能源汽车出现之后的专有名词,与消费电子电池、储能 电池共同组成了电池的三大应用领域。按照电池的种类分,有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、固态电池 等。锂离子电池天然具有能量密度高、占地小、长循环寿命等有点,是目前最重要的动力电池品类。

电池的 分类和应用领域如表 1 所示。


动力电池产业:政策驱动下高速成长的新兴产业

锂离子动力电池作为应用最广泛的动力电池,一般根据正极材料的不同又分为三元锂离子动力电池、磷 酸铁锂锂离子动力电池、锰酸锂锂离子动力电池等。其中以磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长, 但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性方面有一定不足,且生产成本较高;锰酸锂离子电池能 量密度低、高温下的循环稳定性和存储性能较差;而三元锂离子动力电池因具有综合性能和成本的双重优势, 逐渐被行业所关注和认同,超越磷酸铁锂锂离子电池和锰酸锂锂离子电池成为主流的技术路线。

2019 年国内 动力电池市场装机量结构如图 1 所示。


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为社么动力电池对于新能源汽车而言很重要?

因为动力电池是新能源汽车重要零部件之一,对新能源汽车的续航里程、整车寿命、安全性等关键指标具有 重要影响。动力电池在新能源汽车整车成本中占比接近 40%,是新能源汽车成本占比最大的部分。


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动力电池产业随着新能源汽车市场快速发展而不断壮大。据中国汽车工业协会数据,2013 年至 2019 年 中国新能源汽车年销量增长了 68.52 倍,而中国储能网、新产业智库等多方数据显示,作为重要配套零件的 动力电池年装机量在上述期间增长了 89.11 倍。

从数据明显看出,之间的关联性是非常强的。


动力电池产业:政策驱动下高速成长的新兴产业

动力电池产业从无到有,从野蛮扩张到有序发展,离不开政策的支持、引导与规范。尤其是在早期起步 阶段,补贴政策是吸引企业进入的关键因素。一方面,补贴政策的刺激使得动力电池的需求逐步提升,产业 规模不断扩大;另一方面,动力电池产业内的政策驱动行业向规范化的方向发展。


动力电池产业:政策驱动下高速成长的新兴产业

动力电池产业链是新能源汽车产业链上的一部分,整个产业链较长,上游可追溯到锂、钴、镍等矿产资 源端,中游是四大锂电材料及其他辅助材料,动力电池的下游是新能源汽车,整车之后是下游运营与服务等 环节。


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动力电池性能与正极、负极、隔膜、电解液四大锂电材料关系密切,各环节特点各不相同。

不同正极材料的性能和优缺点对比


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从电池角度测算,据中国储能网 2020 年 2 月 18 日转载盖世汽车网文章,引用韩国 SNE Research 统 计数据,2019 年全球动力电池出货 116.6GWh,而中国汽车工业协会数据显示,2019 年中国装机 62.2GWh, 其中 40.5GWh 是三元,因为海外基本都用三元动力电池,所以 2019 年全球动力电池使用三元正极材料的比 例大概为 80.96%,中国三元正极材料的需求在全球占比大约为 42.90%。

中国在较短时间内切换至三元技术路线,并做到三元材料全球需求占比超过 40%,快速增长的需求吸引 众多企业入局;同时也因为行业发展红利期,下游客户结构复杂,存在部分迎合补贴政策的低端车型对正极 材料质量要求不高,以成本为导向,致使三元正极材料门槛有所降低,技术不那么领先的企业也可以生存。 这在一定程度上导致了国内三元正极材料市场较为分散的竞争格局。而海外市场则因为一直走三元技术路线, 并且拥有成熟的化工产业体系,兼之下游动力电池企业对正极材料企业质量要求严格,因而格局较为集中。


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配套下游电池厂或引起正极材料行业业绩分化,或带动行业产能出清,格局走向集中。2019 年国内正 极材料厂商业绩逐渐出现分化,通过研究发现,客户结构良好的正极材料厂商具备更好的业绩增速。我们认 为,这一趋势将在未来得以延续。

短期磷酸铁锂需求或有回暖,短期看三元正极材料仍将是主流。从工信部发布的《新能源汽车产业发展 规划(2021-2035 年)》(征求意见稿)未提及能量密度要求、将技术关注点转向单车电耗等可以看出,监管 部门不再鼓励一味追求高能量密度。同时,面临补贴退坡压力,具备成本优势的磷酸铁锂材料将受到关注。 新能源汽车头部企业特斯拉已经宣布与宁德时代合作采购无钴电池,路透社等媒体援引消息人士观点,无钴 电池是磷酸铁锂离子电池。因此短期看,磷酸铁锂电池材料需求或有所回暖。

隔膜材料:产业链中毛利率最高的环节

隔膜行业高毛利率主要与其较高的技术壁垒有关。动力电池隔膜企业生产的两项关键要素是稳定的设备 和成熟的工艺,设备一般需要提前从海外定制,而将设备调试至可以稳定生产、良品率高的状态一般需要花 费 3 年左右的时间,因此进入这一行业需要 3-4 年准备时间,这种投入及不确定性形成了进入行业的壁垒。 也正因如此,隔膜行业拥有良好竞争格局,2019 年上半年国内企业恩捷股份和星源材质两家企业就占据了行 业接近 44%的市场份额。


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从技术路线角度讲,湿法隔膜已经取代干法隔膜逐渐成为主流。两种隔膜因为生产的过程和技术存在差 异,因此导致产品成本和性能存在差异。湿法隔膜因为更轻薄有助于能量密度提升。湿法隔膜不断替代干法 隔膜市场,如图 11 所示,2019 年上半年湿法隔膜比例已经达到 72.96%,如图 12 所示。我们认为,湿法隔 膜是未来主流方向,干法隔膜将以自身的成本优势更多应用于磷酸铁锂离子电池等领域。


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据公开资料和我们调研确认,海外动力电池 厂在采购价格方面高于国内企业,海外电池厂更看重质量。技术领先、产品质量上乘、与海外电池厂达成合 作关系的头部企业或将拥有更高的单位产品售价。同时,我们判断未来一段时间海外新能源汽车和动力电池 市场增速本就快于国内。因此,这类企业有望实现产品价格和需求量上的双重提升。


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负极材料:盈利和格局较为稳定

目前常用的负极材料主要是石墨类材料,包括天然石墨、人造石墨、硅碳负极、中间相碳微球等。不同 材料优势各不相同,人造石墨因其良好的倍率、循环性能以及较低的价格获得了更多市场份额。


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技术路线方面,人造石墨占据了行业主流。当前主要使用的负极材料是石墨类材料,一般的天然石墨因 为价格低仍有部分需求,人造石墨因为良好的循环性能、倍率性能、安全性能,备受关注,已经成为当前负 极材料领域主流。数据显示,全国使用的负极材料中人造石墨的占比不断提升,2019 年已经达到 78.49%。 如图 13 所示。硅碳负极是下一代负极材料,需要相应的高能量密度正极材料与之相匹配,并且硅碳负极面 临硅颗粒容易膨胀等问题。


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国内负极材料行业毛利率常年维持在 30%左右。以行业头部企业贝特瑞、璞泰来、中科电气三家企业的 负极材料业务为研究对象,其负极材料业务综合毛利率自 2013 年以来一直维持在 30%-33%的区间。


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璞泰来和杉杉股份(两家企业业务披露较为充分)合计份额于 2019 年上半年接近 32%,较 2018 年 32%左右的合计份额基本保持稳定。

负极材料行业稳定的状态与负极材料行业需求、技术较为稳定有关。现在动力电池使用负极材料的是石 墨,储备用于下一代的是硅碳混合负极。技术路线已经十分稳定,即使有技术进步也是在碳基材料上改进。 另外,动力电池使用的负极与此前的消费电子电池等领域的负极材料基本无差别,经过多年发展,行业格局 基本已经稳定,未来这一格局有望持续。


电解液:周期属性明显,格局较为集中

电解液由溶质和溶剂组成,六氟磷酸锂是关键原材料,电解液制备属于氟化工产业,产能投放周期较短, 行业盈利周期性波动特征明显,如图 16 所示。行业格局方面,天赐材料、新宙邦、国泰华荣合计占据超过 一半的份额,如图 17 所示。电解液最为重要的是配方。溶质、溶剂、添加剂的选择和配比是核心技术,传 统氟化工企业在这一领域具备竞争优势,天赐材料、新宙邦等企业不仅在国内处于领先地位,同时还进军海 外市场。


动力电池产业:政策驱动下高速成长的新兴产业

动力电池在产业链中具有较高的议价能力。对于上游锂电材料供应商而言,因为供需格局和技术壁垒的 问题,一般会被动力电池厂商压低价格,因此毛利率较低。而对于下游整车厂而言,即将到来或者已经在实 施的政策带来的压力下,发展新能源汽车是刚性任务。虽然动力电池行业产能过剩,但更多的是结构性的过 剩,符合车厂需要、有一定竞争力的动力电池对车厂而言相对稀缺。比如近期有外媒报道,捷豹、奥迪等车 企因为 LG 欧洲工厂产能不足不得不推迟新车型量产计划,或降低产量预期。优质的动力电池企业无论是对 上游还是下游,都具有较强的议价能力,处于重要且较为强势的地位。我们从不同环节企业的毛利率水平可 以看出这一特征


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从受益程度来看,如海外市场发展顺利,已进入海外新能源汽车产业链的电池及材料供应商有望受益,如宁德时代、比亚 迪、恩捷股份、星源材质、容百科技、璞泰来等


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