动力电池行业分析报告:市场规模、竞争格局、未来展望、产业链及相关公司
动力电池通常指为汽车提供动力的电池,是新能源汽车(电动汽车)不可或缺的核心部件,直接关系着整车性能,重要性不言而喻。
动力电池约占纯电动汽车生产总成本的1/3,产品价值高,市场空间大,需求跟随新能源汽车同步放量高速增长,是随新能源汽车发展而诞生的新兴行业,孕育着一系列投资机会。
01
产业链分析
动力电池整个产业链可以分为上游金属及非金属材料;中游动力电池组成部分,包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液和结构件等;下游动力电池主要生产厂商及配套车型等。

动力电池已经超过消费电池成为占据锂离子电池应用比例最高的领域,目前市场主流的动力电池可以被分为三元锂电池和磷酸铁锂电池。其余动力电池如锰酸锂电池、铅酸蓄电池和钴酸蓄电池受电池性能和成本等因素影响,在新能源汽车领域应用较少,逐渐被市场淘汰。
锂离子电池电芯主要构件包括正极、负极、隔膜、电解液和结构件。在原材料成本中,正极材料在锂电池材料中占比为 30%-40%、负极材料成本占比为10%、电解液成本占比为10%-15%、隔膜成本占比约为 20%-30%,结构件成本占比为 10%-20%。
1.上游
锂离子电池成本受到供应链上游金属原材料价格波动影响较大,而其中最影响锂离子电池性能的金属原材料包括钴、镍、锰、锂等金属原料及其化合物。由于正极材料在动力电池中成本占比最大,而原材料成本占正极材料成本的比例达到90%,正极材料的价格变化极大地影响了锂离子动力电池的研究方向和技术路线。市场上出现的钠离子动力电池和无钴电池等都是受到因原材料价格波动而诞生的锂离子动力电池的替代方案。
目前市场上主流的动力电池分别为磷酸铁锂电池和三元锂电池,而生产这两种电池正极材料的原材料都很依赖进口,且近年来价格波动幅度较大。生产锂离子动力电池正极材料和前驱体的主要化合物为碳酸锂、氢氧化锂、硫酸钴、硫酸镍和硫酸锰。
(1)锂资源:主要依赖进口,行业龙头选择全球布局战略
碳酸锂和氢氧化锂是制造动力电池正极的主要原材料,主要提取自锂辉石等硬岩锂矿和封闭盆地内的盐湖卤水锂矿。尽管硬岩锂矿提锂技术成熟,但国内79%锂资源主要储存在盐湖之中,且开采具有一定难度。在全球范围来说,具有开采价值的锂矿数量有限,且分布极不均匀。根据USGS统计,南美锂三角区域合计占比58%,澳洲占比19%,中国锂资源全球占比为7%。作为动力电池的全产业链生产大国,中国对锂资源需求很大,十分依赖进口。
碳酸锂成本普遍低于氢氧化锂,大部分磷酸铁锂电池采用碳酸锂作为生产锂原材料(代表厂商为天齐锂业)。高镍三元锂电池需要更高的能量密度、更好的充放电性能,普遍采用氢氧化锂作为生产锂原材料(代表厂商为赣锋锂业)。
(2)锰资源:地域差异较大,红星发展优势明显
电解二氧化锰是制备锰酸锂电池的主要原材料,硫酸锰是生产三元锂动力电池前驱体的主要原材料。高纯硫酸锰是二氧化锰和硫酸反应得到的化合物,而电解二氧化锰是二氧化锰经过制液,电解得到的具有优良性能的电池去极化剂。
电解二氧化锰行业龙头企业为湘潭电化,硫酸锰行业龙头企业为红星发展,湘潭电化。
(3)钴资源:稀有金属价格昂贵,对动力电池成本影响较大
钴是银白色铁磁性金属,在地壳中含量为0.001%(质量),且没有单独的钴矿物,往往伴生于镍、铜、铁、锌等硫化物矿床之中,作为新能源电池主要材料之一,是一种非常稀缺的战略金属,价格昂贵。在我国,超过80%的钴被加工为硫酸钴,用于生产动力电池三元材料前驱体,因此钴价格的变动对动力电池的影响较大。
钴资源行业龙头企业为洛阳钼业和华友钴业。尽管洛阳钼业是国内最大的钴生产商,但其业务结构中铜钴仅占一半,生产产品无法直接用于三元前驱体制造;国内生产商中华友钴业与动力电池的生产联系最为紧密,可被视为动力电池钴资源的龙头企业。
(4)镍资源:高镍动力电池是未来发展的主要方向之一,镍潜力巨大
全球镍资源主要集中分布于赤道附近的国家,澳大利亚、巴西占据全球较多的镍资源储量,但菲律宾和印尼由于具有成本优势且运输方便,是全球镍产量最多的国家,也是中国镍矿的主要供应国。受到政策补贴和续航里程的影响,三元锂电池高镍化一直是市场主流的发展方向之一。

格林美、华友钴业和洛阳钼业是中国布局镍资源的龙头企业。格林美8系高镍等新一代前驱体材料的出货量占比70%以上,同时积极布局镍资源,打通了“城市矿山+自建镍资源基地+国际巨头战略合作”的多原料战略通道,形成镍原料供应体系。华友钴业布局镍资源的采、选和初加工业务,同时具有生产电池级硫酸镍和三元前驱体的能力,打造镍原料前驱体的一体化优势。洛阳钼业投资的华月镍钴在印尼布局镍的开采、冶炼和深加工等,是世界红土镍矿的引领者,项目投产预计有年产6万吨的能力,市场前景广阔。
(5)三元前驱体:三元正极主流原材料之一,影响电池性能
三元前驱体是一种前驱体,经溶液过程制备出多种元素高度均匀分布的中间产物,该产物经与锂盐化学反应可以支撑三元正极材料,主要分为镍钴锰(NCM)前驱体和镍钴铝(NCA)前驱体。主要原材料包括硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰(铝)等,按照镍、钴、锰(铝)的构成比例,可以细分为NCM811前驱体、NCM622前驱体、NCM523前驱体以及NCA前驱体等。三元前驱体中镍的占比越高,锂电池能量密度也就越高,因此对NCM622前驱体和NCM811前驱体的市场需求在逐年扩大。
三元前驱体上市企业中,中伟股份是行业龙头,市占率全球第一。

(6)磷酸铁资源:磷酸铁锂电池装机量增加激发磷酸铁产能
磷酸铁锂是具有橄榄型结构的磷酸盐,可以作为电池的正极材料涂敷在铝模与电池正极连接。磷酸铁是一种白色、灰白色单斜晶体粉末,属于铁盐溶液和磷酸钠作用的盐,可作为磷酸铁锂电池的前驱体,80%磷酸铁锂的需求通过磷酸铁工艺路径来实现,是生产磷酸铁锂正极材料的主要原料。随着磷酸铁锂需求的增加,众多企业改变赛道,许多钛白粉、磷化工企业宣布进军磷酸铁的生产。磷化工企业在原料端具有成本优势,在加工端可以通过将磷铵装置向下游延伸,使用成熟工艺节约能耗和运费。在预计规划产能中,磷化工企业规划产能超过100万吨,预计2025年274.2万吨磷酸铁锂需求对应209万吨磷酸铁,目前国内磷酸铁规划产能超过300万吨,预计未来磷酸铁出现供给宽松的情形。
(7)石墨资源:高端石墨需求量增加,低端石墨市场竞争激烈
目前锂离子电池负极材料包括天然石墨材料、人造石墨材料、硅基及其他负极材料。人造石墨虽然成本较天然石墨更高,但凭借出色性能,与正极材料更好的匹配在动力电池领域占据绝对主流;而天然石墨主要用于消费和储能。人造石墨具有锂离子导电率高,锂离子扩散系数大,嵌锂容量高和嵌锂电势低等优点,且石墨材料来源广泛、价格便宜,拥有成熟产业链,人造石墨未来仍将是负极材料的主流。

石墨资源储量较为丰富,价格便宜,但生产石墨企业属于高能耗企业,受到国家能源政策和电价波动影响较大,因此石墨产能主要集中在电价较低地区。石墨化企业积极布局一体化产能,石墨化产能较高企业同时也在动力电池负极材料上产能较高。尽管人造石墨占据市场主流,但负极材料头部企业贝特瑞却是以生产天然石墨为主。
(8)动力电池上游产业链壁垒分析
动力电池产业链上游壁垒主要集中在资源储备和资金壁垒。生产锂离子动力电池相关的矿产资源在国内分布稀缺,目前市场上龙头企业均在多年前在全球范围内收购矿产,通过合资、并购等方式获得国外优质资源,从源头把握市场需要。其次,受到新能源产业链的火爆的影响以及新冠肺炎疫情的冲击,动力电池上游产业链产品过去一段时间价格波动大,投资相关产业链需要面临市场价格波动风险,同时回款周期长,对于企业流动资金要求较大。
2.中游
(1)正极材料:三元正极和磷酸铁锂正极并驾齐驱
正极材料是锂离子电池四大核心材料中最为重要的部分,在锂离子电池材料成本中的占比达到40%-45%,锂离子电池正极材料性能优劣直接决定了电池的综合性能。正极材料会在充电时释放锂离子,嵌入负极材料的碳结构中,在放电时锂离子会从碳结构中析出重新形成化合物从而释放电能。动力电池的正极材料是由镍、钴、锰、磷酸铁等化合物反应首先制出动力电池前驱体,后再与氢氧化锂和碳酸锂反应所形成的。市场中主流的锂离子电池正极材料为磷酸铁锂(LFP)、三元锂(NCM/NCA)和锰酸锂(LMO)。

1)三元正极材料:高镍三元正极材料市占率持续上升
三元正极材料是层状镍钴锰(铝)酸锂复合材料,按照镍盐、钴盐、锰(铝)盐的大致比例,可以分为NCM333,NCM523,NCM622,NCM811,NCA等型号。镍、钴、锰为过渡金属元素,所形成的固溶体可以任意比例混合,镍元素比例上升可以提升电池容量,锰元素比例上升可以保证电池安全性,钴元素比例上升可以减少阳离子混排,有利于电池的循环性能。
三元正极材料由于其具有高能量密度的优势,符合市场对新能源汽车续航里程要求以及政府补贴政策支持,逐步占据汽车动力电池大部分市场份额。但受到磷酸铁锂电池续航里程增加和补贴退坡的影响,三元锂电池增长率近年来持续下滑,市占率被磷酸铁锂电池反超。
在相关企业方面,目前三元正极材料行业龙头有容百科技和天津巴莫。
2)磷酸铁锂正极材料:磷酸铁锂电池向中高端车型进军
磷酸铁锂电池(LFP)是在动力电池领域具有广泛分布的应用的一种电池,其正极材料磷酸铁锂主要由磷酸铁前驱体和碳酸锂采用固相法或液相法制成,其具有安全性能好,循环寿命长,成本低廉等优点。主要应用于动力电池和储能领域。
磷酸铁锂电池理论比容量低于三元锂电池,但三元锂电池需要复杂的电池管理系统,结合最先进的CTP技术,在制成电池包以后二者能量密度差异较小。其次是磷酸铁锂电池拥有更加低廉的价格。而最后一点是磷酸铁锂电池具有更高的使用寿命。
目前国内上市公司中,湖南裕能和德方纳米是磷酸铁锂正极材料的主要供应商。
(2)负极材料:石墨负极材料产业龙头企业优势明显
动力电池用负极材料可以被分为碳系负极材料和非碳系负极材料。碳系负极材料具体可分为石墨、硬碳、软碳和石墨烯等负极材料,其中石墨材料可进一步分为天然石墨、人造石墨和中间相碳微球。人造石墨循环寿命优势突出,天然石墨价格优势突出。非碳系负极材料包括钛基材料、硅基材料、锡基材料、氮化物和金属锂等。
硅负极材料是行业内重点研究的新型负极材料,目前已经开始在松下部分动力电池上应用,理论容量高于石墨负极材料。硅负极材料主要提升了动力电池的能量密度,但缺点是目前安全性能无法达到满意的标准,是未来动力电池负极材料的发展重点。
磷酸铁锂动力电池对负极材料的需求大于三元锂电池。
行业内市场占有率较高的企业有:以天然石墨为主,人造石墨为辅的贝特瑞和以人造石墨为主的江西紫宸、杉杉股份和凯金能源。

(3)电解液:随新能源汽车发展需求量进一步释放
动力电池电解液是电池中离子传输的载体。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐和必要的添加剂构成,在锂电池正负极之间起到传导离子的作用。在一定条件下,按照一定比例配置后可使得锂离子电池获得高电压、高比能等优点。电解液成本约占整个动力电池生产的10%~15%。而其中电解质又占电解液成本的50%。

1)电解质锂盐
解质锂盐决定了电解液的基本理化性能,是电解液成分中对锂离子电池特性影响最重要的部分。根据性能不同,锂盐可以采用单一锂盐、混合锂盐或者把另一种锂盐作为添加剂。锂电池电解质锂盐市场最核心原材料为六氟磷酸锂。
2)溶剂
溶剂占到电解液成本的30%左右。溶剂以使用碳酸酯类溶剂为主,包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯等。其中链状碳酸酯类(DMC、DEC、EMC)粘度低、电化学稳定性好、可以提升电解液的低温性能。环状碳酸酯类(EC、PC)介电常数高、离子电导率高、在负板表面形成稳定的SEI膜,产生的粘度也比较大。目前、碳酸二甲酯(DMC)作为溶剂中最常见的品种被广泛应用,但随着电解液性能要求的提升,单一溶剂已经难以满足电解液的要求,未来将逐步向混合溶剂体系转型,通过高介电常数和低粘度的溶剂实现性能提升。各类溶剂的需求量预计均会有所增长。
3)电解液添加剂
添加剂尽管在动力电池电解液中质量占比很小,但能在基本不改变生产成本和生产工艺的情况下显著改善锂电池的各项性能。目前主流的电解液添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)和双草酸硼酸锂(LiBOB)等。
(4)隔膜:干法隔膜和湿法隔膜两条赛道长期并存
隔膜是锂电子结构中的关键内层组件之一,隔膜决定了电池的界面结构、内阻等,并直接影响了电池的性能。隔膜是一张多孔薄膜,主要是将正极负极分开,避免其直接接触导致短路,但可以做到锂离子、钠离子自由通过,提高锂离子电池的综合性能。隔膜在电池成本中的占比约为8%-10%,毛利率可达50%-60%,是四大主要材料中毛利率最高的产品。
锂电池隔膜主要分为干法隔膜和湿法隔膜两种。磷酸铁锂和低端三元锂电池多使用干法隔膜;高端三元锂电池多使用湿法隔膜,未来干法和湿法隔膜将长期并存。
动力电池隔膜领域行业龙头企业有恩捷股份和星源材质。

(5)动力电池结构件:中国企业选择方形电池,日韩企业选择圆柱和软包
动力锂离子电池的封装按照技术路线的不同,主要有方形,圆柱和软包三种形状。三种形状对应的结构件为方形结构件、圆柱结构件和铝塑膜。而锂电池精密结构件是锂电池重要组成部分,对锂电池的安全性、密闭性、能源使用效率都具有直接影响,锂离子电池精密结构件制造业属于多技术交叉,工艺品质高、设备投入高的技术密集型高科技产业。
动力电池精密结构件主要包括电芯外壳顶盖、钢/铝外壳,正负极软连接和电池软连接排等,是电池封装的重要材料。
圆形和方形封装路线在国内各自形成了几家领先的精密结构件厂商,如圆柱领域有金杨股份、中瑞电子、SansinEDP等;方形领域有科达利、震裕科技、瑞德丰等。国内主要电池生产厂商宁德时代、比亚迪等公司在方形电池领域占据主导地位;在海外电池生产厂商之中,松下、LG等电池生产厂商倾向于生产圆柱形、软包电池。

(6)动力电池产业链中游壁垒分析
动力电池产业链中游存在客户认证壁垒和技术壁垒。动力电池产业链中游在行业发展初期出现“百花齐放”局面,多种部件和多种技术路径并存,许多中小厂商尚能获得客户订单。但今年来随着技术进步和消费者对于电池安全性、能量密度要求的提升,技术路线出现逐渐统一的趋势。头部企业已经在开发高镍征集材料、硅负极材料和固态电解质等新一代动力电池材料,这些都要求长时间的技术积累和试错成本。对于缺少核心领先技术的企业,市场中的技术壁垒愈来愈高。
同时,动力电池安全性能一直是消费者关注的重点。头部企业布局产业时间长,产品得到充分安全验证,深受消费者信赖。下游动力电池厂商一般不会轻易更换中游动力电池材料供应商,且中游供应商多与下游厂商深度绑定,依据下游客户需求生产定制产品,供应商可替代性较差,市场地位稳定。
3.下游
产业链下游则是我们熟知的动力电池生产企业,通过产业链中游获得的中间产品加工成电芯,模组,最后形成新能源汽车上使用的动力电池组。锂离子电池的各主要组成材料正极材料、负极材料、电解液、隔膜和结构件在经过卷绕、折叠等方式形成电芯,多个电芯排列形成模组,多个模组形成电池组以后,就组成公众所熟知的车用动力电池。从电芯到电池组的过程中,需要加装结构件,电池管理系统和热管理系统,以达到控制,监测,保障安全的目的。整个电池会因为加装的其他部件,相比于单个电芯的能量密度有所下降。因此,有些电池厂商(例如宁德时代)会使用Cell-To-Pack(CTP)技术,跳过形成模组这一步骤,直接将电芯阵列组成电池组。
动力电池产业链下游壁垒分析
动力电池产业链下游主要存在的壁垒是客户认证壁垒、技术壁垒和资金壁垒。动力电池产业链下游生产动力电池组直接供应给整车企业,整车企业对于续航里程、循环次数、安全性能等关键指标具有严格要求,动力电池下游生产厂商需经过层层验证,多次实验测试才能最终成为整车企业动力电池供应商。作为新能源汽车的“心脏”,动力电池的表现直接关系到整车企业的市场形象和消费者口碑,整个验证周期长,投入资金大,整车企业一般不会轻易更换电池供应商,得到市场验证的下游企业只会“强者更强”,获取更多订单,而新进入者获取订单较为困难。
动力电池下游产业往往在产能,技术上具有明显优势,同时电池组的成组工艺,电池内部结构设计和BMS系统设计等核心技术具有较高的技术壁垒,每年龙头企业的研发投入巨大,对于缺少技术积累的企业很不友好。
动力电池下游产线资金投入巨大,根据GGII的调研,生产1GWh动力电池最少需要投入3.6亿元。动力电池行业属于资金密集型行业,前期投入巨大,具有较高的资金壁垒。
02
龙头公司
1.宁德时代:全球行业龙头,地位不可撼动
宁德时代是动力电池及储能电池领域当之无愧的行业龙头,在技术、产能和客户结构等方面优势巨大,地位无人撼动。宁德时代是全球领先的锂离子电池供应商,专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发与销售,致力于提供新能源应用的解决方案。2020年工信部公布的6800余款注册的新能源车型,其中使用宁德时代配套动力电池有3400余款车型,占比达到50%,是配套车型最多的汽车厂商。宁德时代凭借出色的电池创新技术和过硬技术实力收获众多海内外订单,客户结构合理;同时积极布局产业链上游,通过收购、合资合作和技术合作等方式与供应商建立紧密联系,既保证了未来产能供应,又降低了生产成本;公司动力电池各主要产品性能行业领先,同时在金属锂电池、全固态电池和钠离子电池等下一代电池的研发上走在前列。
2.比亚迪:全球唯一自主生产电池整车企业,电池积极寻求外供
比亚迪集团业务跨越汽车、IT、新能源三大领域,建立全产业链,逐渐成长为中国自主品牌汽车领军厂商和全球新能源汽车产业的领跑者之一。在动力电池领域,比亚迪开发了具有高度安全性的磷酸铁锂电池和高能量密度的三元锂电池,让电动汽车电池在安全性、循环性能和使用寿命上更进一步。同时开发出可以应用于中高端车型的磷酸铁锂电池“刀片”电池,为磷酸铁锂电池树立新的行业标杆。通过DM-i超级混动的技术创新,加速新能源汽车与燃油车平价时代的到来,推动汽车业务全面电动化。
3.中航锂电(中创新航):全球Pre-IPO阶段最大动力电池生产企业,未来可期
中航锂电成立于2007年,是专门从事锂离子动力电池、电池管理系统、储能电池及相关集成产品和锂电池材料研制、生产、销售和市场应用开发的企业。2021年年中,中航锂电国内动力电池装机量超过LG化学,市场份额升至行业第三。2020年中航锂电营业收入26.7亿元,净利润为1.3亿元,公司总资产为187亿元。中航锂电目前仍处在Pre-IPO阶段,更名为“中创新航”,将军品业务和民品业务独立运营,为上市做准备。中航锂电在全球Top10动力电池企业中增速第一,三元方形动力电池装机量全球前三,动力电池装机量全国前三,发展前景较好。但距离国内行业巨头宁德时代、比亚迪,以及国外龙头企业LG新能源、松下有不小差距。
4.国轩高科
国轩高科作为从事新能源汽车动力锂电池自主研发、生产和销售的企业,拥有技术和产品开发经验。国轩高科以“产品为王”为经营理念,实现正极材料,电池生产,PACK成组,BMS系统,储能电池组及高省式能源产品一体化生产。

5.欣旺达
欣旺达电子股份有限公司创立于1997年,以锂电池电芯及模组研发、设计、生产及销售为主营业务,于2011年登陆深交所创业板。欣旺达于2008年开始正式布局电动汽车电池业务,以电动汽车电池系统(电芯、模组、BMS和PACK)为产品核心,上游延伸到矿产原材料、电芯正负极材料等关键环节,下游延伸至电动汽车、储能电站、动力电池梯次利用等产业,形成了全产业链一体化的事业蓝图。2021年,欣旺达上市十周年,欣欣向荣。动力电池产品也成功进入国内外知名车企供应链。
6.LG新能源
LG新能源(LG EnergySolution)是韩国最早成功批量生产锂离子电池的企业,提供从电池、组件、BMS、电场组PACK的研发到技术支持以及所有与汽车电池相关的产品组合。动力电池客户有大众,福特,现代等客户。
7.国外其他企业:
目前欧洲地区已成熟运营的电池工厂仅有LG新能源波兰工厂、三星SDI匈牙利工厂、SK ON匈牙利工厂、远景动力英国工厂等屈指可数的几个。而在欧洲各方通力支持下,欧洲涌现出一批电池新势力,包括瑞典Northvolt、法国Verkor、英国Britishvolt、意大利Italvolt、斯洛伐克InoBatAuto等欧洲本土电池企业宣布建设超级工厂。其中尤以Northvolt为代表,Northvolt声名远播,被国人比作欧洲宁德时代。
03
竞争格局
根据韩国市场研究机构SNE Research发布的2021年全球动力电池装机量榜单,前十名依次是宁德时代、LG新能源、松下、比亚迪、SK ON、三星SDI、中创新航、国轩高科、远景动力、蜂巢能源。中国动力电池企业占据六席、韩国三席、日本一席。宁德时代2021年全球装机量96.7GWh(+168%),已经是连续多年霸榜,并且相较LG新能源2021年全球装机量60.2GWh(+75.5%)拉开差距,而在2020年,宁德时代险些被LG新能源赶超;LG新能源因通用雪佛兰BoltEV召回事件受挫,但是很快振作起来,2022年1月成功上市,创造韩国有史以来融资规模最大IPO纪录;SK ON发展激进,已经超越三星SDI位居第五;松下、远景动力增速较慢,主要是松下产能扩张保守,远景动力受制于日产聆风销量疲软。

中国市场上动力电池企业众多,2022年1-7月共有45家动力电池企业在中国新能源汽车市场上实现装车配套。动力电池企业数量逐年减少说明动力电池行业发展趋于成熟,末尾淘汰,几乎再没有新进入者。尽管如此,动力电池行业竞争仍然十分激烈,表现为龙头公司占据绝大部分市场份额,二线动力电池企业步步紧跟、虎视眈眈,还有众多三线动力电池企业缺乏优质客户和规模优势,孤注拼搏求进。

中国市场动力电池装机量企业排名参见下表,宁德时代与LG新能源曾在2021年中国市场上展开争夺,最终宁德时代胜出,LG新能源一度跌出榜单。目前宁德时代一家独大,龙头地位稳固,2022年1-7月中国市场份额高达47.6%。然而,竞争对手也是步步紧跟,受益于比亚迪汽车热销,比亚迪装机量稳步攀升,位居第二;黑马中创新航快速扩张,装机量超越国轩高科,位居第三;蜂巢能源在发展战略上坚持创新导向,技术特点鲜明,并且产能扩张激进,装机量爬坡较快,后来居上,有赶超之势;孚能科技押注软包电池小众技术路线,位居第九,这个成绩算是不错;青山集团下属瑞浦能源拥有上游镍钴等资源保障,极具成本优势,短短几年间闯进前十,发展态势良好。

动力电池行业竞争十分激烈,只有极少数具有规模优势、成本控制优异的龙头公司可以享有合理利润,大多数动力电池企业仍处于投入期,或是微利经营换取市场。下图可见动力电池企业综合毛利率呈下行趋势,其一是反映动力电池行业发展成熟,超额利润消失,其二也是反映动力电池行业竞争日益激烈。再者,观察动力电池净利润率,还可以发现,宁德时代以外其他动力电池企业几乎是难以盈利的,这是现阶段动力电池行业普遍现象。


如前所述,动力电池行业群雄逐鹿,格局未定,竞争十分激烈。展望未来,动力电池行业还会有翻天覆地的变化。LG新能源厚积薄发,发展势头迅猛,特别是在国际市场拓展上有优势,成为宁德时代的挑战者;第二梯队包括松下、三星SDI、SK ON、远景动力、比亚迪、国轩高科、蜂巢能源、亿纬锂能、中创新航等。目前来看,瑞浦能源、Northvolt、ACC也很有潜力跻身第二梯队。孚能科技凭借其软包电池技术路线可以占有一定市场份额,但是软包电池还是不太可能成为主流。

欧洲锂电产业缺失,引得各大企业竞争。宁德时代、蜂巢能源、国轩高科先后在德国建设生产基地,远景动力在英国、法国、西班牙建设生产基地,少数中国动力电池企业跨出国门,前瞻布局欧洲,为未来国际业务拓展奠定基础。
欧洲也决不放弃动力电池产业。2017年10月,欧盟成立欧洲电池联盟(European Battery Alliance,EBA),致力于推进欧洲本土电池产业发展,促进就业、摆脱依赖。欧洲电池联盟在2018年提出“战略行动计划”明确战略发展方向,其后发起两期“欧洲共同利益重要项目”(Important Project of Common European Interest,IPCEI),由欧盟成员国出资合计61亿欧元,并额外撬动私人投资百亿欧元,用于资助欧洲电池研发与创新。
根据欧洲电池联盟第六次高级别会议(2022/2/23),欧盟正在推进开展111个电池工业项目,其中包括20个电池超级工厂,已经在整个电池产业链上投资1270亿欧元。推进欧洲本土电池产业发展已经成为欧洲共识。目前欧洲地区已成熟运营的电池工厂仅有LG新能源波兰工厂、三星SDI匈牙利工厂、SK On匈牙利工厂、远景动力英国工厂等屈指可数的几个。
当前动力电池行业呈现中韩争霸格局,展望未来,欧洲也一定会在动力电池行业中占据一席之地。最后,动力电池作为新能源汽车的核心部件,直接关系着整车性能,重要性不言而喻,对于整车企业而言,动力电池极具战略意义,继特斯拉之后,包括大众、宝马、奔驰、通用等有实力的整车企业都重金投入自研动力电池,特别是大众正在多地建设其标准化动力电池工厂,并整合旗下动力电池资产谋求独立上市。越来越多整车企业也开始组建动力电池研发团队,尝试小规模试制。此举有利于整车企业紧跟动力电池技术变化,并且在整车企业与动力电池企业的谈判博弈中争取优势地位,主导动力电池技术演进方向。虽然整车企业自研自产动力电池并不意味着整车企业意图完全自供,排除外部供应商,但是此举确实会削弱动力电池企业的话语权及议价能力。
尽管动力电池行业竞争十分激烈,甚至还要面对整车企业的挤压,但是动力电池行业中还是有一些具有竞争优势的公司值得关注,有望脱颖而出。投资动力电池行业,建议着重把握两条主线:一是把握动力电池企业的战略布局,特别是动力电池企业与整车企业已经建立的合作关系,部分动力电池企业绑定优质客户,可以受益于整车企业销售放量;二是把握动力电池技术演进方向,关注在特定领域具有独特技术优势的动力电池企业。
04
动力电池企业与整车企业的合作关系
1.国外市场
根据公开信息,我们整理总结动力电池企业与整车企业的合作关系如下图所示:雷诺-日产-三菱联盟组织上分散,雷诺历来采用LG新能源的电池,日产历来采用远景动力的电池,而三菱由日本本土动力电池企业供货。雷诺-日产-三菱联盟在中国地区选中的合作伙伴是欣旺达。Stellantis由标志雪铁龙(PSA)和菲亚特克莱斯勒(FCA)合并而来,在欧洲市场上传统合作伙伴是LG新能源,PSA也向宁德时代购买动力电池;在美国市场上合作伙伴是LG新能源和三星SDI。戴姆勒坚持软包电池技术路线,故而LG新能源、SK ON、孚能科技这样专长软包电池的动力电池企业是其坚实的合作伙伴。总体而言,日本、韩国的车企有本土动力电池企业提供支持,自成体系、相对封闭。而欧洲、美国的车企受制于本土锂电产业缺失,必须依赖中韩日动力电池企业。目前来看,宁德时代与LG化学拥有最广泛的客户群体,宁德时代是少数走出国门的国内动力电池企业,不单供货国产Model3,还在德国图林根设厂供货大众,出口动力电池供货PSA;LG新能源则成功扎根美国市场,而美国市场上鲜有可以与之匹敌的竞争对手。松下与特斯拉产生嫌隙,转向丰田,在国际市场拓展上步伐缓慢。欧洲车企也在积极培育本土动力电池企业,Northvolt已经接获大众巨额订单。

2.国内市场
中国市场上,宁德时代拥有最广泛的客户群体,宁德时代先后同上汽、东风、广汽、一汽、吉利合资建厂,深度绑定优质客户;宁德时代同时也是蔚来、小鹏、理想等造车新势力在初创时期最稳妥省心的选择。此外,比亚迪当前还是以内部配套为主,中创新航的核心客户是广汽、长安,国轩高科的核心客户是江淮、奇瑞等本土企业,客户稳定,但是也有其局限性。



05
未来展望
1.技术
动力电池技术方面有两条脉络,其一是特斯拉采用4680电池标志着圆柱电池技术实现突破;其二是宁德时代麒麟电池引领方形电池技术持续精进。
(1)特斯拉4680电池
2020年9月特斯拉在首届电池日活动上正式发布4680电池。
随着时间推移,4680电池终于迎来产业化。2022年4月特斯拉得克萨斯州奥斯汀工厂投产开工,奥斯汀工厂将率先量产4680电池并装配ModelY。特斯拉也在寻找4680电池合作供货商,驱使动力电池企业加快跟进4680电池布局,已知LG新能源、三星SDI已经宣布建设4680产线供货特斯拉。国内动力电池企业包括亿纬锂能、比克等均押注4680电池,期望弯道超车。
4680电池标志着圆柱电池技术实现突破,大圆柱电池受到业界广泛认可,也得到整车企业的积极响应。宝马历来推崇方形电池,却意外宣布在2025年投产的新一代电动平台NeueKlasse(NewClass)上采用大圆柱电池;当前包括保时捷、Rivian、Lucid等整车企业惯用圆柱电池,未来也有望导入大圆柱电池。
(2)宁德时代麒麟电池
2022年6月宁德时代发布第三代CTP技术——麒麟电池。根据宁德时代介绍,麒麟电池对比4680电池实现电池系统能量密度、快充等全方位提升,
麒麟电池预计将于2023年量产上市。麒麟电池整合功能件,将横纵梁、水冷板、隔热垫合三为一,集成为“多功能弹性夹层”。将原本横置于电芯底部的水冷功能件纵置于电芯之间,这项全球首创“电芯大面冷却技术”使换热面积扩大四倍,电芯控温时间缩短至原来一半,极端情况下可以阻隔电芯之间的异常热传导,使得麒麟电池支持4C倍率充电,10分钟快充80%。

2.市场
(1)动力电池发展前景广阔
1)新能源汽车成为未来各国汽车发展方案的主角
随着车企停止销售燃油车计划的逐步推出与各国碳中和政策的陆续实施,新能源汽车无疑成为未来汽车行业的发展方向。欧洲各大车企也最迟将于2035年前停止销售燃油车型。我国也提出相应“碳中和”发展目标,大力发展新能源交通方式根据2020年11月2日国务院办公厅发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,到2025年,纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。到2035年,纯电动汽车将成为新销售车辆的主流,将为世界经济发展注入新动能。2020年10月27日,中国工业和信息化部发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》预测2030年新能源汽车销量将超过3000万辆。2025年新能源汽车占汽车总销量的比重达到20%,2030年新能源汽车在总销量的占比达到40%左右,2035年新能源汽车销量占国内汽车市场销量的50%以上。2025年全球动力电池的需求量预计为919.4GWh,将逼近甚至超过1TWh,而目前仅为158.2Gwh,动力电池未来仍然具有很大潜力。

2)新能源汽车渗透率不断增加,动力电池需求水涨船高
新能源汽车产销量同比均继续保持高速增长,同比增速持续显著领先行业。2021年上半年,中国动力电池累计产量为74.7GWh,同比增长217.5%,较2019年同期增加72%。今年1-6月份,磷酸铁锂电池产量为37.7GWh,同比增长33.4%;三元锂电池产量36.9GWh,同比增长149.2%。在电池安全性上取得突破的磷酸铁锂电池在2021年上半年实现产量对三元锂电池产量的反超。新能源汽车补贴政策退坡明显。不再一味以电池能量密度作为补贴的唯一标准,近年来新能源汽车补贴标准退坡明显。新能源汽车补贴的退坡并不会对新能源汽车销量产生较大影响。未来补贴重点将会从对新能源汽车整车的补贴转向对新能源汽车基础配套设施的补贴上。


3)中日韩三国企业引领动力电池发展方向
动力电池行业发展势头强劲,中日韩企业占据市场头部按公司来看,全球动力电池集中在中日韩三国,主要供应商为宁德时代和LG新能源,两家公司2020年装机量达到50GWh和48GWh,两家公司合计占据半数以上的市场份额。宁德时代连续多年占据市场份额第一的位置,LG新能源依托于上海特斯拉工厂和海外大众系列的订单,市场份额快速上升,宁德时代与LG新能源的差距逐渐缩小,二者现如今难分伯仲,但2021年头部动力电池生产企业装机量同比提升巨大。

(2)动力电池发展向上趋势已经成型
1)头部企业及高端产品将成为推动市场发展主力
据估算,未来5年内,随着全球车企对动力电池需求的快速增长,动力电池将处于供不应求的状态。头部电池生产企业在过去一段时间吸收了大量资本,快速扩张,而更多的中小型企业对资本的吸引力正在下降,被逐渐挤出动力电池市场。

随着动力电池的需求量日益增加,动力电池生产企业也在寻找未来动力电池的发展方向,以目前已经公布的研究路径来看:钠离子电池,高镍三元锂离子电池和固态电解质电池是厂商主要选择的技术发展路径。
钠离子电池原材料储量丰富,生产效率快,性能与市场上锂离子电池没有明显差异,可以有效降低动力电池生产成本。宁德时代在2021年7月29日发布钠离子电池,相较于锂离子电池,钠离子电池具有更低的成本而且在储运方面具有巨大优势。

高镍三元锂电池是以动力电池中镍含量为主要判断标准,主要包括6系、8系三元锂电池,甚至是正在研究的9系三元锂电池,在中高端新能源乘用车上有广阔应用前景,在未来解决安全性的前提下,中高端乘用车动力电池能量密度将有质的飞跃。高镍三元锂电池较高能量密度带来的优势将驱动即使在单位成本价格依旧高于的情况下,实现综合成本接近磷酸铁锂电池。
固态电解质电池在安全性,稳定性,循环寿命额能量密度等方面具有巨大优势,有望解决安全问题。使用固态电解质代替当前锂电池中的易燃电解质溶液,可以更安全密集地储存能量,使用固态电解质将减少对铜和铝的需求,不再对隔膜和液态电解液产生依赖,但目前也存在着技术不成熟,生产成本高昂,关键材料制备困难等缺陷,但固态电解质电池可以有效减少动力电池组体积,保障动力电池安全,商业化前景广阔,未来必定成为主流研究方向。
2)未来动力电池终端汽车行业将形成三足鼎立之势
传统车企、造车新势力和互联网与手机厂商均在新能源汽车这个万亿赛道展开布局,未来将形成三足鼎立态势。国内造车新势力包括蔚来、理想、小鹏等企业,这些企业入局时间早,技术积累时间久,具有先发优势,同时推出多款产品,满足不同消费者对于新能源汽车的需求。但在补贴退坡的政策背景之下,如何让盈利具有持续性是需要这些新兴车企需要考虑的问题。但目前这些技术发展尚未完全成熟,以及外部传统车企纷纷布局新能源汽车赛道背景下,造车新势力需要面临的挑战十分严峻。

特斯拉已经超越丰田成为全世界市值最大的汽车企业,但这并不意味着传统车企会选择坐以待毙。传统车企在市场认可度,营销渠道和供应链等方面较造车新势力具有明显优势,消费者显然对于传统车企的新能源汽车有更高的接受度。特斯拉和造车新势力仅占20%左右的市场份额,传统车企占据近8成。造车新势力主力车型面向的是中高端市场,但传统车企往往采用全面铺开战略,不仅有奔驰、宝马等豪华品牌涌入市场,也有像五菱宏光、长安等车企瞄准A级及A00级车市场,传统车企在市场渗透率方面有明显优势。国内传统车企比亚迪、吉利、广汽等品牌不论在目前还是未来,市场渗透率提升潜力巨大。
汽车智能化的浪潮将互联网和智能手机厂商与汽车产业联系起来,互联网和手机厂商纷纷布局,准备进入新能源汽车行业分一杯羹。像华为、OPPO等通过与车企合作布局汽车生态加入新能源汽车行业竞争的厂商,也有像百度、小米等亲自成立汽车公司构筑起从软件到整车全产业链的公司。“互联网+新能源汽车”这极具吸引力的称号将会为行业注入相当可观的资本,但这并不意味着互联网公司在汽车行业天然具有领先优势,未来这种商业模式仍具有很强的不确定性。