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新能源汽车产业链:大势不可逆 成长看中欧

2019年08月29日 13:57
来源: 中信建投证券

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【新能源汽车产业链:大势不可逆 成长看中欧】2019年上半年我国新能源汽车产销双双突破60万辆,供给优质化,后续补贴退坡幅度较大。我们估计,2019、2020年我国新能源汽车销量分别为140万辆、170万辆,产业得到优化。建议投资者关注:整车部分,比亚迪、上汽集团、广汽集团;锂电池及材料部分,宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、格林美、当升科技、容百科技、璞泰来、星源材质、恩捷股份、天赐材料、新宙邦;锂电设备部分,先导智能、杭可科技、赢合科技、科恒股份。

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  篇首

  新能源汽车:清洁用能,全球必争

  新能源汽车是具备清洁充能-用能能力的汽车,包括纯电动、插电混动、燃料电池等技术路线,前二者是新能源汽车的主体。

  新能源汽车相比于燃油汽车全生命周期可显著节能减排;对我国而言,新能源汽车还具备协助维护能源安全的战略意义。

  整车:中国政策切换,中欧引领全球

  2019年上半年我国新能源汽车产销双双突破60万辆,供给优质化,后续补贴退坡幅度较大。我们估计,2019、2020年我国新能源汽车销量分别为140万辆、170万辆,产业得到优化。

  全球新能源汽车市场的长期成长引擎在中国和欧洲。参照国际能源署研究结果并自“双积分”政策(征求意见稿)外推,至2023年中国新能源汽车产销或突破300万辆,2025年450-500万辆,2030年1000万辆;欧洲节能减排标准严格化倒逼新能源汽车产业发展,至2020年或达80万辆,2025年300万辆,2030年500万辆。中欧合计约占全球新能源汽车市场份额的3/4。

  锂电池及材料:技术持续升级,龙头布局海外

  提升锂电池能量密度仍是技术主流发展方向。锂电池材料技术层面,2019年是高镍NCM811正极开始规模化应用的起点,硅碳负极由于壁垒更高产业化进度相对滞后,电解液为配合高镍及硅碳化趋势需要研发新型添加剂,隔膜则为适应各类场景需要多元化发展。

  行业格局层面,从锂电池到锂电池材料整体继续呈现龙头集聚、强者恒强局面。需求方面,随着补贴即将于2021年退出,国内动力锂电池需求依赖双积分托底作用,而随着海外市场如欧洲等加大新能源车推广力度,国内锂电池供应链企业有望跟随锂电池巨头加快走出去步伐,享受全球新能源车发展红利。

  我们估计2025、2030年全球动力电池需求或分别达到550-650GWh、1.2-1.4TWh。降低锂电池成本是实现新能源车全生命周期平价的重要保障,从上游原材料到中游锂电池材料价格在全线持续回落,为锂电池降价提供让利空间。目前锂电池产业链利率仍有下降空间,但有望逐步企稳,以量补价将是行业长期趋势。

  锂电设备:受益中欧电池扩产周期向上

  国内双积分政策托底,据我们测算,在头部动力电池企业产能利用率60%假设下,2025年供需平衡所需动力电池产能预计600GWh左右,“十四五”国内动力电池投资将保持高强度。同时,欧洲主机厂开始大力提升新能源汽车渗透率,我们判断2020年开始欧洲将迎来产能周期,预计2025年欧洲动力电池实际需求达225GWh左右,未来8-10年年均建设规模或为30-40GWh。

  鉴于国内锂电设备企业在资金实力及订单交付售后能力等方面竞争力远超日韩设备企业,我们判断海内外产能周期共振向上,利好国内锂电设备企业,年均设备需求或达400亿元人民币。

  投资建议

  建议投资者关注:整车部分,比亚迪上汽集团广汽集团;锂电池及材料部分,宁德时代亿纬锂能国轩高科格林美当升科技容百科技璞泰来星源材质恩捷股份天赐材料新宙邦;锂电设备部分,先导智能杭可科技赢合科技科恒股份

  风险提示

  新能源汽车推广速度、产业链盈利能力不及预期;行业竞争加剧;国内外政策风险;新能源汽车安全性风险。

  一、新能源汽车:清洁用能,全球必争

  01

  新能源汽车,具备清洁充能-用能能力的汽车

  对于汽车而言,能量补充方式、运行排放情况、是否需要燃烧和驱动方式等因素影响其“新能源”属性的强弱。根据国际能源署的定义,新能源汽车指插电混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车,亦即具备清洁充能-用能能力的汽车。

  新能源汽车中,纯电动汽车的动力构型相对简单,电池、电机、电控三电系统是其和燃油乘用车的本质区别。混合动力汽车兼具发动机和电动机,作为新能源汽车还需要动力电池可和外部充电设施相连接。燃料电池汽车的能量储存和功率输出分别需要储氢罐和燃料电池发动机系统,部分燃料电池汽车也具备插电功能。

  02

  新能源汽车发展里程碑

  使用便捷性是绝大多数情况下用户对汽车的接受底线和核心需求,可简明体现为汽车在某工况/工况组合下运行的行驶时间和充能时间,及对应的行驶路程。

  行驶路程越长(对应续航能力)/行驶速度越快(对应动力性能),单次充能时间越短/充能时间占总时间的比例越小(对应充能能力),可认为整车的使用便捷性越高;在充能不便的条件下,单次充能的行驶路程越长,整车的使用便捷性越高。

  综合考虑整车性能和基础设施完备度,动力电池是新能源汽车储能装置的首选,相应技术路线是新能源汽车的主流技术路线;而无论试图在强离网条件(能量密度-续航里程优先)还是强并网条件(充能时间优先)下取得用户认可,更先进的动力电池都是电动车“逆袭”燃油车的关键。

  动力电池的典型组成部分包括正极、负极等活性物质,电解质(液态/固态)、或有隔膜等辅助组元;使用于常温或略偏离常温的温度环境下;理论上和电池外界没有物质交换,相应化学能的释放途径是电极的氧化还原反应;多要求具备电化学可充能力(二次电池,和一次电池相区分)。在锂离子电池商业化之前,铅酸电池和镍系(如镍镉、镍氢)电池是二次电池的主要选择。

  20 世纪末-21 世纪初,以钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和多元金属酸锂为正极,以石墨为负极,配合电解质(电解液)和隔膜制成的锂离子电池(因使用电解液也称为液态锂离子电池)体现出了大幅超过原有二次电池的性能。这一方面使得锂离子电池淘汰镍氢电池成为 3C 电池的标配,另一方面也意味着锂离子电池可以作为动力电池汽车的核心储能装置,提供从未实现过的 200km 以上的续航及更短的充能时间,满足乘用车、商用车的基本使用需求。

  自1990年至今,以单体能量密度(比能量)提升情况作为评价标准,锂离子动力电池的技术的进步幅度约为每年3%。

  当前商业化的锂离子电池以石墨或硅碳复合材料为负极,以含锂的化合物如钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂(三元材料)、磷酸铁锂等作正极,以有机溶剂溶解锂盐并掺杂不同类型添加剂形成耐正极氧化、耐负极还原的电解液作为锂离子传输介质,以多孔的聚乙烯、聚丙烯薄膜本身或辅以涂覆改性手段物理隔离正负极、绝缘电子而又允许锂离子通过。锂离子在正负极材料中嵌入、脱嵌从而实现充放电过程;在锂离子嵌入或脱嵌的过程中,会同时伴随与锂离子等物质的量的电子通过外电路在正负极传导,由此完成闭路循环,并实现电池充电或对外电路做功的效果。

  锂电池的生产过程可分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序。极片制作包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片和极耳成形等工序,极片质量直接决定电池整体性能,因此对极片生产设备的性能、稳定性、自动化水平和生产效率有着很高的要求。电芯组装主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、注电解液等,对精度、效率和一致性要求很高。电芯激活检测主要包括电芯化成、分容检测;电池封装包括对单体电池进行测试、分类和串并联以及对电池组性能、可靠性测试。

  锂离子电池技术的进步直接驱动了优质新能源汽车产品的诞生。如问世于2008年,采用钴酸锂-石墨电池的特斯拉roadster 1代证实了电动车的较高动力性。近10年后,采用镍钴铝-硅碳电池的特斯拉Model 3证实了高性能电动车的可量产性和用户接受度。

  除以动力电池技术进展为主的新能源汽车技术进展外,全球各主要经济体不同程度的政策驱动也对新能源汽车规模的提升起到了关键的作用。

  在我国,新能源汽车补贴、双积分和路权政策是推动产业发展的重要因素。以2017-2018年间的补贴政策为例,工况续航、电池系统能量密度和整车整备质量-百公里电耗共同决定纯电动乘用车补贴。在补贴退坡过程中,电池系统能量密度、整车百公里电耗等关键参数的门槛要求逐渐提升,倒逼技术进步。

  新能源汽车在国外也不同程度受到扶持。以美国为例,2008年美国通过了《能源独立与安全法》(Energy Improvement and Extension Act),其中的30D条款专门针对新能源汽车(New qualified plug-in electric drive motor vehicles)出台专项税收抵扣。该条款经2009年的《美国复兴和再投资法》(The American Recovery and Reinvestment Act)和2013年的《美国纳税人救助法案》(American Taxpayer Relief Act ,ATRA)修订后执行至今。法案规定,美国纳税人自2009年12月31日以后新购置的符合条件的插电式混合动力汽车及纯电动汽车,可享受相对应的税收返还。返还金额具体计算方法:以车辆动力电池容量5kWh为起点,对应2500美元,大于5kWh的部分以417美元/kWh计算累进补贴,上限7500美元。同时,该法案规定,对某一制造厂商而言,按季度统计,当在美国国内累计销量达到20万台时,即触发补助退坡机制:从达标后的第二季度开始计算,在接下来的第一、二季度补贴减半,第三、四季度再减半,自此之后不再享受补贴。

  技术、政策共同促进了新能源汽车产销、保有量的爆发式增长。根据国际能源署统计,全球新能源汽车保有量于2015年突破100万辆,于2018年突破500万辆。保有量结构中,中国约占全球50%,中国、美国、欧洲合计达全球90%以上。纯电动车型是新能源汽车的主体部分,插混车型也有相当数量。2018年全球新能源汽车销量达201.8万辆,其中中国销量达125.6万辆。

  2018年,全球新能源汽车销量位居前三的车企是特斯拉比亚迪、北汽新能源;年度车型销量冠军特斯拉Model 3取得14.58万辆销量。

  03

  新能源汽车产业意义

  和燃油汽车相比,新能源汽车具有普适性的积极意义在于节能减排。有研究者分析了中国纯电动汽车和燃油汽车全生命周期(整车“从摇篮到坟墓”、运行“从油井到车轮”、回收“从坟墓到摇篮”)的碳排放并进行比较。研究结果表明2015年纯电动汽车即具备排放优势,2020年随着整车电耗的降低、动力电池良率的提升、规模效应等因素的积极作用,纯电动汽车的节能减排优势进一步拉大。

  在国际能源署的类似研究中,纯电动、插电混动汽车的节能减排能力超过了燃油汽车(约 25%到 35%)和常规混合动力汽车(约 5%到 10%)。受限于氢源,燃料电池汽车的节能减排作用相对一般(和常规混合动力汽车相近)。另外,在满足基本使用需求的情况下,相对较小的动力电池包意味着较少的碳排放。

  车型的大小对碳排放的影响也相当显著。体积的燃油汽车排量更大,全生命周期排放更高,而且随整车体积的增大,燃油车型排放的增幅要超过新能源车型排放的增幅。另外,电池较小的纯电动车型、用电比例较高的插混车型节能减排作用也较显著。

  对我国而言,新能源汽车除了具有节能减排的积极意义外,还兼具强化国家能源安全的重要作用。

  富煤、贫油、少气是我国化石能源的基本资源禀赋情况,可再生能源总体较丰富。而煤炭、一次电力适宜以电能形式消费。据中电联统计,我国发用电量持续增长;据国网能源院研究估计,至2050年,我国电气化水平(终端电能消费占终端用能比例)将达到约48%,是当前水平的2倍,接近发达经济体水平。

  我国清洁能源电力(非化石能源电力,水电、核电、风电、太阳能)占比逐年提升。至2017年,清洁能源电力占比已接近消费总量的30%。随着清洁能源电力装机增速逐步增长、消纳能力逐步增强、平价上网逐步清晰、电力市场建设逐步推进,清洁能源电力占比有望持续提升。同样据国网能源研究院估计,至2035年,非化石能源在一次能源消费中的占比将超过1/3。

  形成较鲜明对比的是,我国石油对外依存度居高不下。中国石油集团经济技术研究院发布的《2018年国内外油气行业发展报告》,2018年中国石油净进口量4.4亿吨,同比增长11%,石油对外依存度升至69.8%;天然气进口量1254亿立方米,同比增长31.7%,对外依存度升至45.3%。预计2019年石油对外依存度升至70%。

  较高的电气化水平、逐步攀升的清洁能源电力占比使得以电代油成为和节油同等重要的降低原油对外依存度的手段。远期,以我国新能源汽车(以纯电动/插电混动计,不区分车型和百公里电耗差异)总保有量1亿辆,平均年行驶里程15000公里,平均百公里电耗20kWh估算,新能源汽车年用电量约为0.3万亿kWh,也远低于我国2017年全社会用电量6.3万亿kWh。我国具备新能源汽车替代的电力基础。

  二、整车:中国政策切换,中欧引领全球

  01

  中国补贴政策调整,完全退坡进行时

  补贴政策是我国新能源汽车产业发展的关键直接推动力。2019年,我国新能源汽车补贴全面大幅退坡。

  以总量、增量地位均最重要的乘用车为例,2019年补贴标准对纯电动乘用车的工况续航里程门槛直接提升至250km.250km-400km档位车型补贴降至1.8万元,400km以上车型补贴降至2.5万元,度电补贴上限550元,国补退坡幅度在47%到60%之间;营运车型补贴7折;过渡期至6月25日,过渡期后取消地补。

  2019年补贴调整系数方面,电池系统能量密度最高档位维持160Wh/kg,但最高系数为1倍;百公里电耗优于国家限值35%可获1.1倍补贴。调整系数也全面加严。

  从补贴政策开始到2019年的最新调整方案公布,整车续航里程、电池系统能量密度、百公里电耗等技术指标增长/加严明显,“门槛”逐渐提升。

  综合考虑,2019年1月-3月,乘用车的补贴标准为2018年标准;4-6月底,单车补贴约退至2018年的2/3;6月底以后,单车补贴约退至2018年的1/3。

  除乘用车外,商用车补贴也大幅退坡。仅公交车、燃料电池车型补贴后续确定。

  02

  车型供给丰富,技术指标进步

  和2018年相比,2019年我国有大量高质量新能源车型投放市场。从2019年上海车展情况看,纯电动、插电混动车型不乏精品。

  自主品牌的各类A00级经适车型的性能下限和性价比是消费者所关注的主要方面。如比亚迪e1依托于其成熟的纯电动e平台,整体电驱动系统布局合理,集成度较高,电机最高功率45kw,最大扭矩110N·m,充分满足该级别车型的动力需求;虽然是成本偏低的A00级车,但比亚迪仍然采用了液冷式电池温控系统,同级别的其他车型目前均为成本较低的风冷式电池。欧拉R1则充分依托轻量化、高电池系统能量密度的优势,将A00级车型的工况续航推高至350km以上,并保持了较低的成本。

  当前经济车型的售价综合多维持在5-8万元级别。在补贴退坡的大背景下,保证车型基本性能参数稳步提升同时控制成本,并逐步着眼“后补贴时代”进行研发、投产的综合统筹,或是未来的长期趋势。

  中高端纯电动车型一方面更适于作为主力车型,另一方面有利于体现车企的核心竞争力。本届车展上,众多自主品牌纷纷展出/更新有关车型(包括概念车型),如比亚迪展出秦Pro、宋Pro、唐和概念车E-SEED GT,北汽新能源推出EX3和概念车Arcfox,长城推出欧拉iq,广汽继Aion S上市后又推出Aion LX、吉利推出几何A等。

  中高端车型的售价起步较高、价格浮动较大;工况续航也有大幅增长,自400km至500km以上;百公里电耗相对A00级车型较高,但已处在逐步下降的过程中。另外,短百公里加速时间、长续航、快充、智能驾驶、热泵空调等方面的特征也更多地出现在中高端车型上。

  广汽新能源Aion LX是继Aion S后的又一款高性能纯电动乘用车,依托广汽第二代纯电专属平台技术GEP打造,是Aion家族的首个SUV产品。其电池系统能量密度或达180Wh/kg,工况续航或达650km,百公里加速短至3.9s.Aion LX有望依托其续航和动力性实现强大的产品力。

  吉利几何A具有500km的工况续航,超过180Wh/kg的电池系统能量密度,和13.5kWh的百公里电耗。长续航+低电耗可能就是未来纯电动乘用车(特别是轿车)的理想技术形态。

  和纯电动车型相比,插混车型的补贴调整金额相对较少。对限购区域用户而言仅牌照价值即可拥有足够竞争力;对非限购区域用户而言其节油和以电代油作用相信也将发挥较大作用。

  本届车展中的插电混动车型价格区间在13-28万元,纯电续航分属50+km和80+km两类,车型定位也以较高的A/B级车型为主。同定位的插混车型比纯电车型成本更低,故同成本插混车型可定位更高,以换取空间感和驾驶/乘坐舒适性。

  比亚迪宋Pro因荣获最佳首发新车大奖受到广泛关注。该车型提供燃油、插电混动以及纯电动三种动力版本,其中插电混动车型搭载了1.5T PHEV动力系统,发动机最大功率为118kW,综合扭矩输出达到了775N·m,百公里油耗仅为1.4L。新车科技感亮点丰富:首次启用了BYD Heart集成式操作台;新增Pro L2 PLUS级别的智能驾驶辅助系统,同时复合全新比亚迪宋Pro的多个配置,即TJA交通拥堵辅助系统、TSR交通标志识别系统和VRU行人识别保护系统等。

  吉利星越也有2.0T汽油版、1.5T PHEV插电混动、1.5T+48V的MHEV弱混三种动力可选。其中1.5T+PHEV按照纯电续航里程分成80公里以及56公里两个版本,又按照车型分成驭星者和耀星者两个款式,同时配备GKUI 2.0吉客智能生态系统,相比老款系统在桌面交互、智能语音识别以及地图导航等功能方面进一步实现全面的迭代升级。

  03

  整车规模领先全球,产品结构持续向好

  上半年相对友好的补贴政策和技术水平不断提升、产品力不断增强的新能源乘用车共同导致新能源汽车销量达历史之最。根据中汽协数据,上半年我国新能源汽车产销分别达61.4万辆和61.7万辆,约相当于2018年全年的一半,接近2017年全年产销。下半年,补贴退坡、透支因素尤其是营运车型透支因素开始产生影响,2019年7月,我国新能源汽车产销分别为8.4和8万辆,同比下降6.9%和4.7%。

  对乘用车而言,根据乘用车厂家批发销量数据,2019年1-6月,新能源乘用车销量累计达57.50万辆,同比增长65%;1-7月累计销量达64万辆,同比增长54%。其中1-3月补贴政策延续2018年,同比去年高增速;4-5月补贴过渡期,销量增速放缓;6月抢装行情,销量增速重新走高;7月销量增速同比为负。

  销量结构部分,2019年我国纯电动乘用车在乘用车中销量占比近80%。

  另外,2019年上半年,我国新能源乘用车销量的全球占比持续提升到52%,中国新能源汽车市场的全球地位举足轻重。

  具体到纯电动乘用车,2019年1-6月,我国纯电动乘用车销量累计为45.55万辆,累计同比增速80%;1-7月累计销量为50.72万辆,同比增速回落至69%。A级车是销量主力,1-6月占比稳居50%以上,远超去年同期和去年全年,营运车型对应主要的购置驱动力;A级车7月占比仍达45%。总体而言产品结构向好。

  对于插混乘用车,A级、B级车型是销量主力;合资品牌车型如帕萨特PHEV等崭露头角。

  2019年上半年,我国多款A级车销量较高;北汽EU系列名列新能源乘用车销量榜榜首,销量逼近5万辆。全球范围内占据销量榜首的车型仍然为特斯拉Model 3,同期销量达12万辆。

  进入下半年,2019年7月营运用途明星车型销量走弱,家用车型如北汽EU系列、比亚迪元EV、比亚迪唐DM等仍保持相对较高销量;广汽Aion S则依靠出色的产品力位列7月销量前五。

  2019年上半年,我国充电桩保有量突破100万个,其中公共充电桩达41.2万个。同期据公安部数据我国新能源汽车保有量达344万辆,车桩比持续处于高位。

  04

  安全性关注度提升,“红线”不可逾越

  我国新能源汽车产业规模稳居全球第一,但动力电池及基础设施也有安全事故发生。如2019年3月底至今,特斯拉已发生了5次自燃事故(3月26日广州,4月21日上海,5月3日美国旧金山,5月12日香港,5月31日比利时安特卫普);西安蔚来授权服务中心一辆ES8新能源汽车在维修时突然起火燃烧,后官方说明因此前车辆底盘遭受撞击等。此后,蔚来主动召回存在缺陷的近5000辆ES8车型。总之,快充、轻微事故等引发的自燃现象或影响消费者的购买决策,乃至影响新能源车市场的扩大和产业链的健康发展。

  纯电动车辆的“心脏”动力电池包括活性物质和辅助组元两类组成部分,活性物质需直接发挥储能作用,存在一定安全性风险不可避免,且没有大幅降低的可能性;辅助组元理论上应只起辅助作用,但电解液、隔膜等液相、固相复合材料事实上本征储存了较多化学能而且高度不稳定,对安全事故的引发、扩大和最终失控有关键性负面作用。

  业界认为,动力电池的内短路往往意味着热失控,使得电池发生安全事故。

  对电池的机械滥用、热滥用、电滥用都可能导致隔膜失效,电池内部(正极、正极集流体)和(负极、负极集流体)之间短路,大量放热并引燃电极、电解液和隔膜,造成不可挽回的电池热失控。

  在没有内短路发生的情况下,电池也可能发生事故。对使用NMC532正极、PET/陶瓷无纺布隔膜的动力电池进行的有关研究表明,电池热失控温度(231度)低于隔膜失效温度(257度);事故机理为,电池负极和电解液中溶剂的持续反应、电解液中六氟磷酸锂的分解引发电池早期的温升和性能退化;正极和电解液在较高温度条件下反应释氧,氧和正极对应的金属离子扩散至负极后大量反应产热造成热失控事故发生。也就是说,轻度的热滥用即可能使得负极-电解液-正极体系的稳定性遭到破坏。

  综上可见,从顶层设计、研发生产到消费者购买,均需对新能源汽车安全性足够重视,产业才能获得良性健康的发展环境。

  6月,工信部装备工业发展中心发布《关于开展新能源汽车安全隐患排查工作的通知》(装备中心[2019]520号,下称“通知”)。《通知》共包含工作要求、排查情况上报和新能源汽车起火燃烧事故调查等三部分。

  安全排查方面,重点系统及零部件是整车的防水保护、高压线束、车辆碰撞、车载动力电池、车载充电装置、电池箱、机械部件和易损件等。对于运营类车辆,《通知》要求设定排查比例要求;对于私家车,《通知》要求生产企业明确告知用户车辆回店检修的触发条件。另外,《通知》要求企业排查服务机构的综合处置能力。

  监控平台方面,企业需落实7*24小时值班制度,跟踪记录新能源汽车的维护、维修情况,及时上报处理结果,并对新能源汽车产品的技术状况、故障及主要问题等运行情况进行分析、总结,编写年度报告。

  《通知》要求各新能源汽车生产企业于2019年10月底前完成新能源汽车安全隐患排查工作,形成书面报告,如实向装备中心报送安全隐患排查的组织情况、实施情况、运营主体配合情况、存在问题及问题处理情况等内容,填写《新能源汽车安全排查统计表》。对于发现存在未按要求开展排查、虚报瞒报、弄虚作假等问题的企业,视问题性质、严重程度,将采取公开通报、责令限期改正,暂停或取消企业及产品公告,并从新能源汽车推广应用推荐车型目录中剔除等处罚手段。

  《通知》要求企业承担新能源汽车安全第一责任,对发生起火燃烧事故的,企业应及时开展事故调查,生产企业应在12小时内(如造成人员死亡或重大社会影响的,应在6小时内)将事故的基本信息,48小时以内将事故详细信息,主动上报新能源汽车工作联席会议牵头部门和装备中心。装备中心已经开通新能源车安全隐患专项排查系统,企业应当及时登录系统,注册后按照平台要求,如实上报事故信息及安全隐患排查的有关情况。

  新能源汽车的起火事故,尤其是非主观失误型事故、“诱发-延时”型事故等会严重动摇消费者购车信心,甚至对国家的新能源汽车战略产生根本性影响。此番工信部发布的《关于开展新能源汽车安全隐患排查工作的通知》,是新能源汽车安全性主观上得以大幅提高、安全隐患得以有效排除、数据信息开始高效采集的制度保证。

  05

  新能源汽车产业相关规划有条不紊,长期看好中国新能源汽车发展

  国家最高领导人致信世界新能源汽车大会,新能源汽车产业发展信念坚定不移。国家最高领导人指出,当前随着新一轮科技革命和产业变革孕育兴起,新能源汽车产业正进入加速发展的新阶段,不仅为各国经济增长注入强劲新动能,也有助于减少温室气体排放,应对气候变化挑战,改善全球生态环境。他还强调,中国坚持走绿色、低碳、可持续发展道路,愿同国际社会一道,加速推进新能源汽车科技创新和相关产业发展,为建设清洁美丽世界、推动构建人类命运共同体作出更大贡献。希望各位嘉宾深入交流、凝聚共识,深化新能源汽车产业交流合作,让创新科技发展成果更好造福世界各国人民。

  工业和信息化部已牵头进行新能源汽车产业规划2021~2035年的编制工作。编制工作的总体思路为:一要降低资源消耗强度,兼容多种技术路线发展。二要加快政府职能转变,形成推广应用。三要处理好宏观和微观,国际和国内的关系。

  《新能源汽车产业规划(2021-2035年)》编制工作的总体思路体现了政策层面对新能源汽车产业长期发展的深入理解,并有望有效落地为产业发展护航。

  降低资源消耗强度、兼容多种技术路线发展,意味着动力电池、燃料电池乃至其他新型电池均在鼓励之列,重要的判别标准是对资源的消耗强度。矿产、能源等资源消耗越少,产业发展的可持续性、清洁低碳属性越强,越符合产业发展趋势。在动力性符合要求的前提下,低百公里电耗、长寿命、低成本的动力电池车辆,和低百公里氢耗、长寿命、低成本的燃料电池车辆,有望成为新能源汽车产品的共同趋势。

  加快政府职能转变、形成推广应用,意味着基础设施建设、动力电池回收等工作大概率将获得长时间的政策支持,并成为动力电池、燃料电池汽车发展的重要保证。基础设施为汽车产业发展所必需,动力电池有效回收可形成新能源汽车物质资源闭环,二者协同意味着新能源汽车发展的边界条件限制因素将被极大程度上拓展。

  处理好宏观和微观、国际和国内的关系,意味着新能源汽车的总量、产品结构、地域结构,新能源汽车产业的开放程度等大概率将更为平衡、积极、有效。

  重视新能源汽车安全,意味着新能源汽车安全性将成为并持续成为产业发展的红线,增强消费者信心,促进优胜劣汰。

  发改委决定就《产业结构调整指导目录(2019年本, 征求意见稿)》公开征求意见,新能源汽车屡获关注。列入《产业结构调整指导目录(2019年本, 征求意见稿)》的汽车行业关键内容包括:关键零部件、高端变速器、轻量化材料、柴油颗粒捕捉器等节能减排技术、新能源汽车(动力电池、插电混动系统、燃料电池)关键材料和技术、充电设备、小三电、电控、关键研发能力建设和智能汽车关键零部件及技术。

  工信部经商发改委将支持有条件的地方建立燃油车禁行试点。有关部门拟将结合技术发展进程及产业发展实际,对禁售传统燃油汽车等有关问题进行研究,全面科学对比分析传统燃油汽车与新能源汽车在技术成本、节能减排、市场需求等各方面的潜力和作用。从我国地域广阔、发展不均衡的国情出发,组织开展深入细致的综合分析研判,因地制宜、分类施策,支持有条件的地方和领域开展城市公交出租先行替代、设立燃油汽车禁行区等试点,在取得成功的基础上,统筹研究制定燃油汽车退出时间表。

  纯电动汽车部分,动力电池正极材料(比容量≥180mAh/g,循环寿命 2000 次不低于初始放电容量的 80%)对应高镍三元正极或下一代正极材料;负极材料(比容量≥500mAh/g,循环寿命 2000次不低于初始放电容量的 80%)对应硅碳负极或新型锂合金负极等下一代负极材料;高效驱动电机、IGBT等对应电机电控的核心环节。

  插混汽车部分,机电耦合驱动系统是相应车型降低电耗油耗、提升驾驶舒适度的核心环节。

  2019年新能源乘用车销量有相当概率承压,相对看好2020年及后续市场表现。7月份的同比负增长使得2019年下半年新能源汽车的销量增速不乐观,全年或在140万辆水平。2018年下半年,7月是销量低点,8-12月销量逐月走高;2019年的高点6月份销量相当于2018年9-10月。当前优质车型供给已相对充分,营运车型透支较严重、家用车型也有一定透支。这使得2019年下半年新能源汽车销量有相当概率承压。但是2020年,后续补贴可能的退坡幅度大概率可被整车降本覆盖;双积分衔接,出租车、公交车等新能源汽车替代,禁行燃油车试点工作推进等或同期取得进展。我们相对看好2020年新能源汽车市场表现,中性预期全年销量在170万辆。

  补贴退坡后,我国新能源汽车长期扶持的方法是“双积分”政策,以新能源汽车取得新能源积分(NEV积分),需满足最低标准,可弥补燃油负分(CAFC积分),可摊薄油耗。现行“双积分”政策实行至2020年底,2021-2023年“双积分”政策(《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》修正案)已开始征求意见。

  “双积分”修正案对CAFC积分进行了相当幅度的调整。关键点涉及汽车定义变更,工况调整与油耗目标、达标值更新,小规模、“快速进步”核算优惠等。

  汽车定义方面,“双积分”修正案所称的传统能源乘用车,是指除新能源汽车以外的,能够燃用汽油、柴油、气体燃料或者醇醚燃料等的乘用车(含非插电式混合动力乘用车)。传统能源乘用车通过非插电、“燃用”的化学能-内能转变唯一途径核心特征得以精确界定。

  工况调整与油耗目标、达标值更新方面,将测试工况统一更新为WLTP工况,同时根据整车整备质量调整燃料消耗量目标值和达标值。调整后测试工况与实际路况燃油消耗量更加贴近,此外也和国六排放标准全面接轨。另外,新能源汽车在油耗积分方面的摊薄能力逐年降低,从2020年的2倍调整为2021年的2倍、1.8倍、1.6倍。

  小规模、“快速进步”奖励方面,对核算年度生产量、进口量较低的企业,对年均油耗降低较多的企业,放宽燃料消耗量达标值要求。

  “双积分”修正案对NEV积分也进行了相当幅度的调整。关键点涉及单车积分计算方式、企业积分比例要求、新能源积分方面的“油电联动”、新能源汽车积分结转等。

  单车积分计算方式方面,纯电动整车积分由在CLTC工况下的续航里程决定基准值,上限相比2019-2020年计算方式降低约1/3;整车电耗不达标可获0.5倍调整,达标后随电耗降低调整系数增加,上限1.5倍。插混乘用车积分基准值上限相比2019-2020年计算方式降低约1/5,但油耗、电耗一项不达标调整系数即修改为0.5倍。总体而言,纯电动、插电混动乘用车的积分授予更加严格;得分易,满分难。另外,燃料电池乘用车的积分上限有20%提升。

  企业积分比例方面,在2020年的12%基础上,2021-2023年积分比例分别调整为14%、16%、18%,结合单车积分的降低,对新能源乘用车的保有量有了更强的扶持作用。

  “油电联动”方面,对综合工况燃料消耗量低于政策要求的燃油乘用车在核算积分时按数量0.2倍计算。亦即低油耗乘用车背负的新能源“配额”大幅降低。

  新能源积分结转方面,2020年后新能源积分跨年度结转比例为50%。

  “双积分”修正案体现了国家对传统燃油乘用车和各类新能源汽车的共同指引:节能。燃油乘用车油耗低,则CAFC负积分低甚至为零,并有减少新能源汽车生产比例的优势;纯电动乘用车电耗低,则积分调整系数增加,单车积分总额增加;插电混动乘用车油耗、电耗双低,则积分可获取值也较高。

  “双积分”修正案如和最终版本一致,则起到促进企业产品技术升级的作用,燃油、新能源车型技术进步是大势所趋。基于节能降耗的基本考虑,燃油车型优化各类机内技术,采用阿特金森发动机,降低风阻滚阻,以各类混合动力技术优化工况油耗等的重要性增加;纯电动车型优化三电系统效率,降低风阻滚阻,优化传动系效率的重要性增加;插混乘用车则需兼顾两者,动力构型的选择和技术优化重要性均有所提升。

  “双积分”修正案如和最终版本一致,则保证了新能源汽车的基本数量增幅。我们估计,在“双积分”修正案的要求下2023年我国新能源乘用车产量约300万辆,其中纯电动乘用车200余万辆;当年新能源乘用车销量相比于2019年估计约提升1倍以上;由“双积分”征求意见稿外推,至2025年,我国新能源汽车总产销规模约450-500万辆;至2030年或达1000万辆以上。

  06

  碳排放标准严格化促进欧洲电动化进程

  2017年11月,欧洲委员会提案更新2030之前的私人/营运乘用车的二氧化碳排放标准,作为其清洁出行计划中的一部分。排放目标是到 2025 年新车的每公里碳排放减少 15%,到 2030 年减少 30%。2019年4月,欧洲最终采纳的二氧化碳排放下降标准更加严格:和2021年,采用NEDC测试标准的乘用车需满足的95g二氧化碳每公里排放目标相比,2030年需削减37.5%(后续更改测试标准为WLTP,相应排放指标调整标准),对未满足标准的车型,每克超标碳排放需缴纳95欧元罚款;货车也有类似的降低碳排放要求,从2020年的147g削减31%。

  欧洲的车辆碳排放指标促进整车向新能源方向转型。鉴于其乘用车2018年碳排放均值120.4g/km,相比于未来标准有较大差距,阿特金森循环发动机、48V技术、普混和新能源汽车相关技术均将不同程度受益,对应车型或迎来高增速。2017、2018年欧洲新能源汽车销量已有分别约30万辆、40万辆的较好基础,2019年或达55-60万辆;根据国际能源署的研究结果,2020年欧洲的新能源汽车渗透率将达约5%,约合80万辆;2025年15%,约合300万辆;2030年26%,约合600万辆;纯电动车型占比稍高。

  07

  多因素协同,中欧引领全球汽车市场新能源化

  据国际能源署估计,现有政策情景下(2019年6月公布,故不含我国“双积分”政策征求意见稿相关内容估计)2020年、2025年、2030年全球新能源汽车的保有量分别将达约1000万辆、5000万辆、1.3亿辆。从用户类型来看,私人、营运乘用车是主体;从技术来看,纯电动车辆数量占比更高。

  具体到国别销量,国际能源署估计,中国、欧洲位居全国前2大新能源汽车市场。2025年两者销量合计或达900万辆;2030年或达1600万辆;中欧份额共占全球份额的约3/4。我们估计,我国2025年新能源汽车销量在450-500万辆之间,对应中欧之和在750-800万辆之间;我国2030年新能源汽车销量或达1000万辆以上,中欧之和或达1500万辆,相比于国际能源署的研究结果稍低。

  和汽车新能源化趋势对应,已有多国给出了严格禁售乃至存量替换燃油车的时间表指引,时间节点多在2030-2050年。

  我国及全球主要车企对新能源汽车销量、车型数量等已有相当程度规划,至2025年新能源车型即逾百款,且新能源汽车销量的地位重要性显著提升。

  如上述车企及造车新势力等对新能源汽车的规划全部如期实现,则全球新能源汽车的销量大概率将突破国际能源署估计的基准情景,或达到全球占比30%的高目标情景。

  和车企的新能源汽车销量、车型数量相应,新能源汽车平台规划情况能够部分反映车企对新能源汽车业务的重视程度。

  自主品牌的新能源汽车平台,如比亚迪e平台,广汽第二代GEP平台等,立足整车系统的高度集成化,且已推出了较出色的新能源车型。

  国际车企方面,全球龙头车企,如大众、奔驰、丰田等均有新能源汽车平台相关规划。

  大众的新能源汽车规划涵盖了轿车、SUV两类乘用车,并包括MQB、MLB两个现存平台,以及MEB、PPE(D级及以上轿车)等新平台。其首款MEB车型ID.3,将依托紧凑两厢车型尝试45kWh、58kWh和77kWh三种电池组,工况续航(WLTP标准)330-550km.SUV是MEB平台的主战场。

  MEB平台车型的正式上线时间为2020年,试制工作将在年内展开。

  奔驰的新能源汽车规划同样涵盖了轿车、SUV两类乘用车。在奔驰现有的MFA、MRA、MHA和MSA平台中,纯电动车型主要依靠MFA打造,插混车型同时依靠MFA、MRA和MHA。后续的EVA-2平台将是奔驰新能源汽车的专属平台。

  宝马的新能源汽车规划有FAAR WE和CLAR WE两个平台,前者基本对应小型轿车和SUV,后者基本对应大型轿车和SUV,二者均考虑了不同技术路线的兼容性。电池系统电量配置包括60kWh-450km,90kWh-550km,120kWh-700km三种。

  丰田在2019年中对新能源汽车战略进行调整,实现100万辆纯电动+插电混动+燃料电池车型销量的规划时间点从2030年大幅提前至2025年。相应的平台为e-TNGA平台,对应了轿车、SUV等共6个系列的产品。丰田在华拟和宁德时代、比亚迪等公司开展有关合作。

  各国、各车企的新能源汽车规划最终有赖于新能源汽车经济性的实现。目前,大多数场合新能源汽车的经济性不及燃油汽车。而新能源汽车长期经济性的取得和内因、外因都有较高关系。

  内因方面包括动力电池及整车设计制造成本的下降、整车寿命的提升、安全性的提升、整车按需搭载电池、动力电池回收的体系化及基础设施的完善化等;外因方面包括排放标准持续严格化、油价走高、充电网络完善化、电价降低并市场化等。综合考虑各种因素,我们认为,总体而言纯电动乘用车有望在2025年附近实现对燃油乘用车的全生命周期成本优势,且产品力进一步提升;插混乘用车平价时间点可能更早;对电价较低、油价较高的国家或地区而言,营运车型相比于家用车型的平价时间点更早。

  新能源汽车终将逐步摆脱政策依赖,大规模催生消费者的内生需求。

  三、锂电池及材料:技术持续升级,龙头布局海外

  01

  技术:电池持续升级,材料紧密跟随

  动力电池在往大电芯、大模组方向发展。过去电动车多数由燃油车改造而来,锂电池电芯与模组在形状上要配合其设计,而随着新能源汽车持续发展,车企已经开始针对电动车开发专属平台,以便于动力电池的规则排布,及空间的有效利用,同时也有助于电池包的安全防护。随着电动车平台开发推进,目前动力电池也在往大模组、大电芯方向发展,其优势在于节省配件,增加体积能量密度,降低结构件、壳体、热管理系统摊销成本。大电芯、大模组对动力电池的材料、生产工艺等方面也提出了更高的要求,整车厂、电池厂的同步开发能力重要性也逐步提升。

  电芯组装叠片是趋势。目前电芯组装环节有卷绕和叠片两种工艺,除圆柱电芯完美兼容卷绕方案外,软包电芯绝大多数已切换为叠片工艺,而在目前占主流的方形铝壳电芯上仍主要采用卷绕方案。长期来看,在方形铝壳封装路线下叠片也有望逐步取代卷绕获取更高的市场份额,主要由于叠片方案在安全性能和能量密度上的天然优势。具体表现在:1)叠片内阻低,内部放热小,电池循环寿命衰减慢;2)叠片内部温度分布更均匀,内部反应更均一;3)叠片应力分布更均匀,极片间不容易出现空隙、褶皱从而降低副反应导致的析锂、微短路等现象发生概率;4)棱边处与封装铝壳不存在空隙,不会造成空间浪费,从而能量密度较卷绕更高。

  正极高镍路线NCM与NCA各有利弊。通过提升电池单体能量密度以增加整车续航里程仍是动力电池技术进步的主要方向。在电池材料体系上,目前提升能量密度主流方案在于提升正负极材料比容量,其中正极材料向高镍三元发展,负极材料向硅碳复合材料发展。目前高镍三元材料有两种技术路线,分别是NCM 811和NCA,国内以NCM811路线为主,松下主打NCA材料。NCM811和NCA两者可逆克容量均可达到190~200mAh/g,但随着镍含量升高,正极材料存在镍锂混排加大影响容量、热稳定性下降、体积变化加大带来二次粒子微裂纹、表面碱含量过高影响电极极化并造成电极浆料涂布不均匀等缺点,因此高镍材料循环寿命更短、安全性差,需要综合正极掺杂和包覆、电解液添加剂以及隔膜涂覆等整套系统解决方案改进化学体系稳定性。NCM811与NCA材料的区别在于NCM811结构中存在Ni2+,镍锂混排更严重,并且存在Mn元素溶解现象,导致负极SEI膜更厚消耗锂变多;而NCA在长循环中二次颗粒粉化更严重,导致正极与电解液界面反应加大,影响电极极化,综合来看两种路线各有优劣,或将在材料制备工艺参数稳定过程中长期共存。

  和NCM622技术路线相比,未来技术成熟后的NCM811正极动力电池有望获得更低的成本。

  硅碳负极壁垒更高,产业化进度落后于811正极。目前商业化传统石墨负极材料比容量已经逼近理论极限(372mAh/g),通过提升容量的方式增加电池能量密度空间不大。和石墨嵌锂形成C6Li形成鲜明对比的是,硅嵌锂形成富锂化合物SiLi4.4,硅单质理论比容量可达4200mAh/g,掺杂硅基材料的硅碳复合材料有望成为下一代负极材料,提高电池能量密度。目前商业化的硅碳负极采用的硅基材料有纳米硅和氧化亚硅两种,视硅基材料占比不同,复合材料比容量在400~650 mAh/g区间,更高比容量硅碳复合材料也在不断取得进展。硅基负极材料也存在着较为明显的缺点,一是硅颗粒在脱嵌锂时体积变化过大,导致结构坍塌、颗粒粉化、脱落,最终导致电极活性物质与集流体脱离;二是硅颗粒形变导致表面固体电解质层(SEI)不断断裂、生长,造成对来自正极的锂源的不可逆消耗。采用各种方式延长硅碳负极的循环寿命是当前业界的工作重点。

  为适应正极高镍化,负极硅碳化趋势,电解液层面新型添加剂的研发是重中之重。添加剂在电解液中用量较少,一般质量占比10%左右,但其起到改善电解液关键性能的作用,比如提高电导率、阻燃性能、倍率性能以及过充保护等。为适应三元高镍化趋势,电解液层面需要配套研发新型添加剂来降低高镍三元材料与电解液间的副反应活性,提高热稳定性,阻碍阻抗增加;为适应负极硅碳化趋势,电解液层面需研发新型添加剂来改善相应电化学性能,比如可在表面形成机械强度更高SEI膜来抑制硅碳颗粒在脱嵌锂过程中体积形变对SEI膜损耗。

  隔膜发展方向多元化。为适应动力锂电池提升能量密度趋势,发展厚度更薄、韧性更高的隔膜是业界工作重点。目前动力电池领域干法隔膜基膜厚度已经发展到12~14微米,湿法隔膜采用9~16微米基膜搭配涂覆产品;消费领域电池对体积能量密度要求更高,湿法隔膜基膜厚度已经降低到5~9微米。为提高锂电池安全性,低闭孔温度隔膜可以实现在130~140度较低温度区间阻断正负极之间连接通道,改善热失控防护性能。为提高锂电池倍率性能,需要发展高孔隙率隔膜。为适应叠片工艺提升叠片速度方向,需要发展粘性更高油性涂覆隔膜。

  跟随动力电池电芯技术发展,电池四大主材发展趋势基本确定,不同国家自身产业化进展可能有所差异。据韩国方面预测:

  (1)正极材料,2018-2020年从NCM523/622升级到NCM712,NCM811将在2021年应用,更高镍或NCMA会在2023年产业化应用,镍含量超过90%的正极会在2025年之后开始应用。总的来看,NCM811的应用时点会比之前市场预期推迟1-2年,期间采用NCM712过渡。

  (2)负极材料,2018-2020年仍然以石墨为主,2021年升级到SiOx材料,2023年硅碳(硅含量5%)材料将被应用,2025年硅碳(硅含量10%)材料将被应用。

  (3)隔膜及电解液。隔膜,现阶段是厚度小于12μm的陶瓷涂覆隔膜,2021年开始采用厚度小于9μm的陶瓷涂覆隔膜,2023年开始采用水性陶瓷涂覆。2025年,硫化物陶瓷固态电解质电池开始应用。

  宁德时代811进度有望领先LGC、三星SDI。松下圆柱电池已经发展到NCA+正极/硅碳负极体系,NCA正极材料配比由Ni:Co:Al=0.82:0.15:0.03升级为Ni:Co:Al=0.9:0.05:0.05,容量领先于NCM811体系;无钴电池也正在研发中,同时圆柱封装可以更好应对硅碳负极体积形变问题,目前松下已经开始应用硅碳负极。根据宁德时代技术路线规划,公司已经于2019年量产NCM811/石墨电池用于广汽、吉利、蔚来等车企产品,并有望2020年升级至NCM811/硅碳负极体系;而LG和三星仍将以622/石墨体系过渡,811进度预计推迟至2020年后。

02

  格局:行业继续分化,龙头强者恒强

  以CR5集中度观察,2017年至2018年锂电池、正极、负极、隔膜、电解液集中度分别提升18.3%、-1.5%、2.7%、6.4%、4.2%,整体呈现龙头集聚态势。

  其中,动力电池领域集中度提升主要来自于宁德时代装机量大幅提升12个百分点,比亚迪受益于自家新能源车销量大增装机占比也大幅提升5个百分点。目前宁德时代在自由流通市场呈现一家独大局面,比亚迪也已披露电池分拆独立上市规划,后续将参与到外部市场竞争中,3~5名三家份额变化不大。

  正极领域近几年竞争格局相对稳定,前五大三元正极企业按出货量市占率变化不大,主要由于在现有三元正极仍以发展比较成熟的5系为主背景下,龙头企业技术优势并不明显,集中度提升有待高镍三元正极普及后到来。上游前驱体行业集中度则呈现快速提升态势,2018年较上一年提升5.3个百分点,主要由于前驱体相比正极环保进入壁垒更高,同时对上游资源整合能力要求更高。

  负极材料整体延续集中度提升趋势,2017年前五大负极材料厂商出货量占比74.34%,2018年上升到77.09%,其中杉杉股份市占率下滑2.8个百分点,凯金能源市占率大幅提升5.4个百分点,斯诺下滑3.1个百分点跌出前五。从各家扩产情况看,杉杉动作最大,内蒙包头计划扩10万吨,加上已有6万吨,最终将达到16万吨;璞泰来(紫宸)现有产能3万吨,2019年预计超过5万吨,远期规划产能超过10万吨;贝特瑞现有6万吨负极产能,江苏金坛8万吨产能在建。

  从集中度看,2018年电解液价格大幅下跌、电解液企业盈利水平大幅下滑,间接促进了电解液龙头企业市占率的提升。2017年天赐、新宙邦、国泰合计市占率54%,2018年三家合计市占率提升到57%,集中度明显提升。随着下游客户锂电池企业生产规模扩大,规模化采购将对电解液企业产能规模以及成本控制能力要求更高,叠加今年上半年溶剂价格上涨,龙头企业市占率有望继续提升。

  隔膜是中游材料中壁垒最高的环节,也是龙头集聚效应最为明显的材料环节。结合目前扩产进展看,除一线龙头仍在大规模扩产外,二三线企业基本已停止扩产,同时国内隔膜行业正掀起并购整合的浪潮。具体来看,(1)国内星源材质正在常州积极投产新产能,包括6亿平米湿法基膜、4亿平米干法基膜以及10亿平米涂覆加工产能,预计至2020年底将陆续达产;加上已有星源深圳3000万平米湿法隔膜、合肥9000万平米湿法隔膜产能,新产能投产后,体量也将进入前列。(2)国内龙头恩捷股份现有湿法隔膜母卷产能合计13亿平米,同时布局15亿平米基膜也将于今明两年陆续投产,同时公司近期公告拟收购胜利精密持有的苏州捷力100%股权,在湿法隔膜领域市占率进一步提升。(3)中材科技今年来在锂电池隔膜领域布局也不断加码,包括以子公司中材锂膜为主体投资15.47亿元建设年产4.08亿平米动力锂离子电池隔膜生产线以及增资收购湖南中锂60%股权。

  03

  盈利:产业链降本大势所趋,毛利率有望逐步企稳

  锂电池成本在新能源汽车整车成本中占比接近4成,随着我国新能源汽车补贴逐步退坡并在2021年完全退出,为实现全生命周期成本与燃油车相当,并保证新能源汽车在不依赖补贴情况下仍能保持盈利,到2021年之前锂电池企业仍承担着较重的降价压力;动力电池后续持续降本也是新能源汽车提升渗透率的重要推手。以宁德时代为例,公司动力电池系统业务2015~2018年单Wh平均不含税价格由2.27元快速下降至约1.15元,同期不含税成本也由1.33元下降至约0.76元,公司锂电池毛利率整体呈现下降趋势。

  锂电池成本构成包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液、结构件以及人工费用、制造费用等。从主流材料企业相关产品毛利率水平来看,按毛利率从高到低分别为隔膜(48%)、负极(31%)、电解液(26%)、正极(17%),正极材料原材料采购成本在成本中占比超过80%,具有类似代加工特点,原材料价格对其价格、成本影响最为显著,上游钴、锂价格大幅下滑使得其价格不断下降;隔膜虽然价格在持续下降,但毛利率水平仍然保持较高水平,主要由于规模效应、良品率、能耗控制、产能利用率水平不断提高,生产成本也在快速下降;负极随着主流企业自配石墨化加工产能释放带来生产成本下降,价格仍有下降潜力;电解液已经历价格大幅下滑,毛利率大幅下降阶段,预计毛利率中期会维持相对稳定。

  上游原材料价格全线回落,锂电池材料降价大势所趋。若将中游锂电池材料成本近似拆分为原材料采购成本和加工费(包含加工利润),前者主要受上游原材料价格波动影响,而加工费定价则受自身行业供需格局影响。正极上游原材料包括硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰、碳酸锂等,负极上游原材料包括针状焦、沥青等,隔膜上游原材料包括超高分子量聚乙烯、聚丙烯等,电解液上游原材料包括六氟磷酸锂、DMC等。从2018年以来,我们观察到除负极原材料针状焦、石墨化加工费以及电解液溶剂DMC先升后降外,锂电材料上游原材料价格全线回落,尤其是在锂电池系统成本结构中占比接近三成的正极材料对应上游原材料硫酸钴、碳酸锂等价格大幅下滑,正极材料定价一般采用原材料价格加加工费模式,因此上游原材料的大幅降价也导致正极材料价格大幅下降。

  我们按照单Wh锂电池对四大电池材料需求以及四大电池材料对主要上游原材料单耗计算锂电池单Wh对应上游原材料采购成本变化,可以看出2019年初至今均价对比2018年均价,正极、负极、隔膜、电解液折合单Wh原材料采购成本降幅分别达到24%、26%、21%、22%,将四大材料加总后对应单Wh原材料采购成本降幅约27%,这里正极仅考虑硫酸钴、硫酸镍、碳酸锂,负极只考虑针状焦、沥青,隔膜仅考虑聚乙烯、聚丙烯,电解液仅考虑六氟磷酸锂和DMC成本。

  为辅助判断锂电池材料供需结构,我们对全球锂电池需求量及对应电池材料需求量进行估算。我们假设每年库存、替换需求量占装机量比重为15%,3C锂电池、储能锂电池产量每年分别保持3%、10%增速,国内锂电池总产量占比全球锂电池总产量的比重维持50%,估算出2018年全球锂电池总产量204GWh(含动力电池约95GWh),对应正极、负极、隔膜、电解液需求量分别达到40万吨、19万吨、35亿平米、22万吨;而2019年全球锂电池总产量或将达到251GWh(含动力电池约120GWh),同时正极、负极、隔膜、电解液需求量分别达到48万吨、24万吨、43亿平米、27万吨。

  锂电池中游材料阶段性产能过剩,技术革新推动产能替换。根据公开资料不完全统计,截止2018年底国内正极、负极、隔膜、电解液产能分别达到66.8万吨、49万吨、59.2亿平米、35万吨,并分别有60.3万吨、50.4万吨、59.2亿平米、31.8万吨产能扩建中,多数产能将于两年内投产。目前锂电池中游材料仍处于阶段性产能过剩阶段,但随着电池技术不断迭代,行业整体呈现高端产能供不应求,中低端产能面临淘汰状况,典型例子如三元正极材料行业,由于高镍三元设备要求比普通三元苛刻,待高镍三元技术普及后,现有大量普通三元正极产线或面临淘汰;再如隔膜行业具有后发优势特点,新产线设备效率高于老产线,在成本上更具有竞争力;负极行业虽然技术迭代较慢,但在厂址选择上内蒙古、四川等地具有电价优惠,该部分地区新产能成本更有优势,或也将推动产能替换。

  根据我们跟踪价格数据,2018年以来正极、负极、隔膜、电解液四大锂电材料价格整体呈现全线回落态势,按照单Wh锂电池对应需求测算,当前价格较2018年均价四大电池材料合计降幅达到约25%,若以2018年宁德时代动力电池系统产品综合不含税成本0.76元/Wh估算,对应成本降幅达到9.3%。我们认为随着中游材料产能持续扩张,而以宁德时代为代表锂电池龙头企业集中度不断提升,中游材料在产业链议价中仍处于相对弱势地位,降价趋势仍有望延续,也为锂电池继续降价提供让利空间。

  电池价格下降速度,未来2年预计年均10%,未来7年预计年均6%。根据德意志银行预测,电池和PACK价格的变化情况为,2020年价格预计将分别下降到0.1美元/Wh(0.7元/ Wh)、0.154美元/ Wh(1.08元/ Wh),2025年将下降到0.076美元/ Wh(0.532元/ Wh)、0.117美元/Wh(0.82元/Wh)。以2018年电池0.122美元/Wh(0.854元/Wh)、PACK 0.188美元/Wh(1.32元/Wh)为基础,预计到2020年,价格年均下降速度为10%,到2025年,年均下降速度为6%。

  04

  需求:国内还看双积分,海外带来新增量

  随着国内补贴即将退出,新能源车将越发依赖双积分政策托底效应,国内市场来看新能源车增速或将由补贴时代超高增速降档,但对于国内供应链企业来说,加快走出去步伐或将获取超额收益。从全球范围来看,欧洲市场是中日韩锂电池供应链企业目前争夺的重点。根据公开资料,已披露欧洲建厂规划的锂电池巨头包括LG波兰工厂70GWh、宁德时代德国工厂100GWh、三星SDI匈牙利工厂可配套5万辆电动汽车产能、SKI匈牙利工厂7.5GWh产能、Northvolt欧洲工厂24GWh产能等;比亚迪、孚能等也有可能进军海外。大众集团于2019年5月宣布将自建动力电池工厂,但规模和进度存在较大不确定性。

  宁德时代以国内供应商为主,在四大主材中的每个环节都有足够数量的供应商,为其提供足够性价比的材料产品打下基础,材料企业也跟随宁德时代完成了规模、利润的快速扩张。同时中游材料企业正在逐步开拓海外电池供应链,海外供应链价格也相对更优厚。从长期来看,中游材料企业持续开拓海外供应链是必然的趋势,尤其像松下供应链中的国内企业相对较少,体量相对靠后的三星SDI、SKI后期还有很强的爆发潜力。总体来看,全球电池企业对中游材料的需求增长空间巨大,为中游材料企业提供一段巨大的发展红利期。

  由于欧洲本土锂电池产业链配套较为薄弱,全球锂电池供应链由中日韩三国主导。随着全球锂电池巨头加速欧洲建厂进度,国内锂电池供应链企业也有望跟随受益。目前已披露欧洲建厂或拓展业务计划的国内电池供应链企业包括新宙邦江苏国泰石大胜华星源材质汇川技术赢合科技等。随着欧洲碳排放下降标准进一步趋严,未来欧洲新能源车渗透率或将加速渗透,国内供应链有望享受欧洲新能源车红利。

  除欧洲市场外,印度市场是另外一个值得关注的区域。印度新能源行业起步较晚,发展比较缓慢,目前印度每年汽车产销量超过400万辆,电动汽车渗透率不到0.1%,并且动力电池100%依赖进口。但印度政府也在加大新能源车推广力度,根据媒体披露印度能源部部长曾表示到2030年印度市场将取消燃油车销售。目前包括LG、三星SDI、国轩高科、星恒电源、美国Octillion等锂电池企业均已经宣布与印度本土企业设立锂电池合资工厂,先期对电动自行车等产品进行供货,后续或逐步转向新能源汽车。

  据国际能源署估计,基准情景下2025年全球动力电池需求在600GWh,2030年在1.3TWh;纯电动乘用车占据了需求的主要部分。考虑到单车带电量可能的差异以及我国新能源汽车年产销估计的差异,我们认为2025年全球动力电池需求在550-650GWh之间,2030年在1.2-1.4TWh之间。

  四、锂电设备:受益中欧电池扩产周期向上

  01

  锂电设备企业竞争力分化显著

  国内锂电设备企业在订单交付及售后能力方面远超日韩设备企业,全球锂电设备市场竞争主要集中于中国的设备企业之间。据产业链草根调研,目前国内锂电设备在产品性能上与日韩设备已非常接近,但在产品价格上具备较强竞争力,具备明显的性价比优势。同时,对动力电池企业而言,快速投产不仅能抢占市场份额也能节省成本,因此上游锂电设备企业的订单交付及售后能力就成为中标与否重要的考量因素,国内锂电设备企业在资金实力和订单交付售后能力方面则远超日韩设备企业。目前中国锂电设备市场已基本由国内企业占据,且正快速拓展LG化学、三星SDI和松下等动力电池企业的设备市场。

  前段设备赢合科技、浩能科技和新嘉拓势均力敌。赢合科技具备整线供应能力,在前中段设备具有更强竞争力,在2016年5月公告收购东莞雅康进一步提升其中段设备竞争力。前段设备中涂布机和辊压机的竞争主要集中在浩能科技、赢合科技和新嘉拓之间,赢合科技的涂布机已进入CATL、BYD、国轩高科等。其中赢合科技在CATL涂布机中标份额,从中标的台数统计份额占34%左右;BYD 2018年开始前段设备的国产化,据产业链草根调研三家公司各中标2台双层涂布机,较为势均力敌。先导智能已有涂布机产品,但还未单独销售,主要以整线的方式销售。

  中段设备先导智能具备明显竞争优势卷绕工艺的中段设备竞争主要集中于先导智能和赢合科技等企业,先导智能已进入CATL、BYD、LG和特斯拉等,其中在CATL中段设备份额90%左右;在BYD中段设备份额60-70%左右;特斯拉测试线中段份额100%。赢合科技已进入LG、欣旺达、国轩高科等电池企业的卷绕机市场,分切机已进入LG、国轩高科、BYD、CATL和特斯拉试验线。另外,在软包叠片工艺所需的叠片机市场主要集中在格林晟、赢合科技、先导智能和佳的等,但竞争格局未完全确定。

  后段设备先导智能在CATL具备优势,杭可科技在韩系具备优势。按照后处理设备占锂电生产设备1/3比重的情况来估算,2018年后段设备的市场规模约为62.03亿元,主要集中于泰坦新动力、广州擎天、浙江杭可和台湾致茂等,泰坦新动力主要以CATL、北京国能、银隆为主要客户等,在国内市场的份额比例逐年上升,2018年市场份额达到21%。杭可科技主要客户是LG、三星、国轩高科、比克电池等,自2016年开始在国内市场的份额基本保持稳定在20%左右。

  02

  动力电池有效供给不足,头部电池企业马太效应显著

  进入2019年,行业整体产能利用率低下,二三线企业产能过剩严重。补贴政策推动,2015年开始新能源汽车销量猛增,动力电池新进入者迅速增加,产能大幅扩张导致行业整体产能利用率迅速下降,由2015年71.61%下滑至2018年的29.50%。我们用2017年和2018年年底产能的均值来刻画各家动力电池企业2018年的有效产能,再用其出货量/有效产能来计算2018年各厂商的产能利用率,以消除产能爬升过程的扰动。发现一线龙头企业基本处于满产状态,而二三线企业产能利用率普遍低于20%,企业间分化较为严重。

  行业集中度不断提高,前五大厂商市占率达到80%。2019年上半年宁德时代、比亚迪的市占率分别为45%、25%,前五大厂商市占率达到80%,其余厂商市占率仅20%,行业两极分化严重,行业集中度逐年提高,头部动力电池企业在产品良率、稳定性和一致性等指标上具有明显竞争优势。

  头部产能有效,规模+产能利用率利好相应设备企业。我们认为,头部动力电池企业产能有效性强,规模、产能利用率等一方面有助于降低成本,一方面也有助于获取整车客户,此规律对国内外动力电池企业同样适用。与此相应,向头部动力电池企业供货并获取稳定市场份额的锂电设备企业有望享受行业成长红利。

  03

  中欧动力电池产能周期共振向上,年均锂电设备市场空间或达400亿元

  “双积分”、整车降本等共同促进我国新能源汽车产销规模扩大。如前所述,我们预计2020年、2025年我国新能源汽车年销量分别达到170万辆、450-500万辆。假设2020年和2025年单车带电量统计均值分别为50kWh和75kWh,则2020年和2025年动力电池年需求量为85GWh、356GWh(取中值)。我们认为行业有效产能部分的产能利用率达到60%是供需平衡的,则2020年和2025年供需平衡所需产能为142GWh和600GWh。

  由于行业落后产能较多,整体产能利用率低下,我们使用中高端产能来计算行业有效供给。我们将宁德时代、比亚迪、孚能科技等八家公司的产能定义为中高端产能,2018年和2019年上半年八家公司市占率达到80.27%、83.64%。我们自下而上的统计了各家企业截止2018年的投产产能及其中期产能规划,2018年前八家动力电池企业合计产能124GWh,总体处于供需平衡状态,并未如市场所担心的严重产能过剩。同时,根据我们统计的前8家动力电池企业中期产能规划合计392GWh,较大幅度低于我们所测算的2025年供需平衡所对应的产能,我们判断认为后续头部电池企业大概率会提高其产能规划。另外松下、三星、LGC、SKI等入华,供需平衡所需的产能实际上还有进一步提升的空间。我们以我国2025年600GWh实际产能估算,年均动力电池设备需求在150亿元以上;考虑2030年动力电池需量600GWh以上,实际产能或达1TWh,动力电池设备将有长期需求。

  至2030年,我国新能源汽车年产销预计或突破1000万辆,对应动力电池产能相比于2025年约有1倍左右提升。届时无论国内外动力电池企业龙头、更类似于传统Tie1的动力电池企业还是整车企业的市场份额相对较高,头部锂电设备企业将持续受益。

  排放标准升级、整车降本等共同促进欧洲新能源汽车产销规模扩大。如前所述,我们预计2020年、2025年欧洲新能源汽车年销量分别达到80万辆、300万辆。综合考虑欧洲纯电动车型的长续航偏好和欧洲插混车型可能相对更高的占比,我们估计欧洲2020年和2025年单车带电量统计均值和我国接近,分别为50kWh和75kWh。则相应的动力电池需量分别为40GWh、225GWh;如2030年单车带电量统计均值保持不变、整车产销规模达500万辆,则相应动力电池需量为375GWh。

  欧洲动力电池产能基本对应增量市场,现有产能规划总计若以8-10年完成建设计,年均产能建设规模将达30-40GWh。考虑单GWh投资规模就是国内的约2倍,欧洲市场年均动力电池设备需求在120-160亿元人民币;再考虑产能利用率等问题,年均动力电池设备需求有进一步走高的可能。我们判断未来欧洲动力电池将会迎来新的产建设能高峰,国内锂电设备企业在资金实力及订单交付售后能力方面远超日韩锂电设备企业,判断国内头部锂电设备企业也将持续受益于欧洲动力电池产能周期。

  我们估计,全球新能源汽车对应的年均锂电设备市场空间或达400亿元。国内头部锂电设备企业有望长期受益。

  五、投资评价和建议

  汽车整车环节我们建议关注两类车企:(1)新能源汽车龙头,在动力电池配套、三电系统开发与平台化、新能源汽车产品线布局方面有突出表现,且多款新能源汽车销量已为市场验证。(2)“油电双强”的传统汽车龙头,在动力电池配套方面话语权相对较高,三电系统开发与平台化、新能源汽车产品线布局方面重点突出,有为市场认可的新能源车型。

  综合上述分析,推荐车企比亚迪(垂直一体化策略、全线自主可控、车型产品线完备、车型质量高),上汽集团(技术实力强、车型质量高、燃油车龙头),广汽集团(技术实力强、车型质量高、燃油车受益双积分政策)。

  锂电池及材料环节我们建议紧抓技术升级以及海外供应链两大红利:(1)技术升级红利。NCM811动力电池的规模化应用2019年是起点,随着下游车企认可度逐步提升,一二线电池企业技术差距将阶段性拉大,和韩国进展也将出现分化,推荐关注动力电池企业龙头。为配套电池升级,相应的正极(NCM811、NCA量产)、负极(硅碳负极量产)、隔膜(厚度更薄、性能更优)、电解液(更高品质)四大主材也将带来新的投资机会,建议关注预期差较大的中游材料环节,比如NCM811量产在即单吨利润有提升预期的正极环节,石墨化布局预期提升单吨盈利水平的负极环节,价格触底预期反转的电解液环节,以及目前头部优势明显的湿法隔膜环节;(2)海外供应链红利。随着国内补贴即将退出,中游材料企业将不断试水海外供应链,欧洲、印度等区域未来电动车市场有望为国内供应链企业贡献新成长红利,建议关注跟随宁德时代、LG等国内外锂电池巨头布局海外的中游制造企业。

  综合上述分析,推荐电池龙头宁德时代、亿纬锂能、国轩高科,正极龙头格林美当升科技容百科技,负极龙头璞泰来,隔膜龙头星源材质、恩捷股份,电解液龙头天赐材料、新宙邦

  锂电设备环节我们建议紧抓龙头锂电设备企业:在下游动力电池企业产能利用率两极化的情况下,龙头动力电池企业将持续投建产能满足市场需求,同时龙头电池企业有望凭借全球竞争力进入欧洲等市场,有望开启海内外产能周期共振向上。因此,在锂电设备投资选择上,优选龙头设备企业,有望凭借产品研发及交付售后能力优势持续扩大客户群体,受益于产能周期向上。

  综合上述分析,推荐龙头设备企业先导智能、杭可科技、赢合科技和科恒股份

  风险提示

  新能源汽车推广速度、产业链盈利能力不及预期;行业竞争加剧;国内外政策风险;新能源汽车安全性风险。

(文章来源:中信建投证券)

(责任编辑:DF064)

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