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文档简介

1、2022年度新能源策略报告目 录一、景气持续向上,有望迎中、美、欧市场共振 51.1 新能源车革命对碳中和意义重大 51.2 中、美、欧新能源车市场有望形成共振 5二、动力电池供应链格局不断优化 72.1 锂电池:成本压力有望逐步传导,钠离子电池进入大规模产业化前夜 72.2 正极材料:高镍三元应用加速 122.3 负极材料:石墨化趋紧,负极是快充关键 152.4 电解液:供需紧张有望缓解,新型锂盐应用加速 192.5 隔膜:扩张进度较慢,供需持续紧平衡 21三、混动化趋势明显:燃油车混动化有望加速提升 233.1 油耗积分压力上升,混动渗透率有望加速提升 233.2 2022 年有望成为混动

2、爆发元年 23四、核心标的推荐与更新 244.1 宁德时代:动力储能双增长,产业链强势地位进一步巩固 244.2 杉杉股份:夜空中最闪亮的星 254.3 万里扬:注入储能资产,造就储能龙头 254.4 亿纬锂能:二十载新起点,锂电池航母再启航 254.5 当升科技:与 SK 深度合作,快速占据海外市场 264.6 德方纳米:国内磷酸铁锂龙头,盈利有望迎来拐点 26五、风险因素 27图 表 目 录图表 1:2020 年全球新能源车销量结构 5图表 2:纯电动乘用车在不同续航条件下的补贴基准(万元) 5图表 3:国内新能源车产销情况 6图表 4:国内新能源车渗透率变化 6图表 5:美国地区新能源车

3、补贴政策梳理 6图表 6:欧洲主要国家电动车补贴政策情况 7图表 7:部分原材料涨幅情况 7图表 8:三元电池中各材料成本拆分(元/Wh,不含税) 7图表 9:铁锂电池中各材料成本拆分(元/Wh,不含税) 7图表 10:动力电池企业毛利率变化 8图表 11:部分企业电池业务毛利率变动情况 8图表 12:动力电池产品价格走势 8图表 13:比亚迪刀片电池结构 9图表 14:宁德时代 CTP 技术 9图表 15:铁锂电池分月份产量及占比 9图表 16:磷酸铁锂材料价格走势 10图表 17:动力电池月度产量 10图表 18:宁德时代第一代钠离子电池方案 10图表 19:宁德时代 AB 电池方案 10

4、图表 20:不同电池体系指标 10图表 21:全球锂资源分布 11图表 22:钠离子电池部分应用领域 11图表 23:钠离子电池企业情况 11图表 24:中科海钠公司钠离子电池产品 12图表 25:钠创新能源公司钠离子正极材料产品 12图表 26:三元正极材料和原材料价格走势 12图表 27:三元正极材料成本拆分 12图表 28:正极材料企业毛利率变动情况 12图表 29:三元正极材料产业链条 13图表 30:2020 年三元正极材料市占率情况 13图表 31:2020 年国内动力电池市占率情况 13图表 32:部分正极产业链企业布局上游资源 13图表 33:不同电池材料对比 14图表 34:

5、镍和电解钴价格走势 14图表 35:1 吨正极材料对应的部分物料成本 14图表 36:国内磷酸铁锂材料出货量 15图表 37:国内三元材料出货量 15图表 38:三元材料/磷酸铁锂材料出货量比值 15图表 39:国内动力电池月度产量 16图表 40:国内新能源乘用车月度销量 16图表 41:国内负极材料月度产量(万吨) 16图表 42:石墨化产能核心地乌兰察布离北京距离 16图表 43:人造石墨负极材料价格走势 17图表 44:当前部分快充手机信息 17图表 45:当前部分快充新能源汽车信息 18图表 46:电池热失控过程示意 18图表 47:电解液价格走势 19图表 48:六氟磷酸锂企业毛利

6、率情况(%) 19图表 49:电解液企业毛利率情况(%) 19图表 50:六氟磷酸锂价格走势(元/吨) 20图表 51:国内锂电池电解液出货量 20图表 52:六氟磷酸锂主要企业的扩产进度 20图表 53:天赐材料和新宙邦的电解液板块毛利率变动情况(%) 20图表 54:2020 年电解液市场格局 20图表 55:电解液企业上游布局情况梳理 20图表 56:不同锂盐产品的比较 21图表 57:双氟磺酰亚胺产品价格走势(万元/吨) 21图表 58:新型锂盐的布局 21图表 59:2020 年前三季度国内干法隔膜市场格局 22图表 60:2020 年国内湿法隔膜市场格局 22图表 61:隔膜材料价

7、格变化 22图表 62:国内隔膜企业设备供应商 22图表 63:隔膜行业产能供需表(亿平) 23图表 64:我国节能与新能源汽车技术路线图规划 23图表 65:国内插混和新能源汽车销量情况 24图表 66:国产品牌混动平台情况 24一、景气持续向上,有望迎中、美、欧市场共振1.1 新能源车革命对碳中和意义重大碳中和成为全球共识,并进入加速发展期。碳中和在 2019 年以来成为全球范围内的共识,并进入加速发展期。目前全球 GDP 中占比 75%的国家、碳排放中占比 65%的国家都宣布了碳中和目标。从能源结构转型的角度看,全球主要经济体试图构建新能源经济链,发展供给侧的光伏、风电和需求侧的新能源车

8、、以及存储侧的储能具有重大意义。当前新能源车仍处于渗透率加速提升的前期阶段,增长空间巨大。从汽车行业的角度看,电动化、智能化、网联化、共享化是未来的发展方向,当前处于上半场的电动化。从产业发展的角度看,2021 年上半年全球新能源车渗透率约 6%,仍处于渗透率加速的前期发展阶段。未来在新能源车和储能市场的共同驱动下,电池环节有望进入 TWh 时代,相关材料行业有巨大的市场空间。根据 IEA 的预测,在规定的政策情景中,到 2030 年电动汽车存量将达到1.45 亿辆;如果政府加快气候目标的实现进度,到 2030 年全球电动汽车存量将达到 2.3 亿辆。1.2 中、美、欧新能源车市场有望形成共振

9、2022 年有望是中、美、欧市场的共振期。全球新能源车市场上,中、美、欧是最重要的三个玩家,中国的双积分、美国清洁能源法案、欧洲的碳排放法案分别是三个经济体新能源车补贴政策框架。中国率先进入消费驱动,美国和欧洲目前是政策驱动为主,消费驱动为辅。2019年底至今的全球新能源车需求增长的浪潮中,率先发力的是补贴下欧洲的强增长,然后是中国地区 C 端需求爆发带动的高增长,后续美国补贴政策有望接力,拉动需求的快速增长。我们认为 2022 年有望是中、美、欧市场的共振期。图表 1:2020 年全球新能源车销量结构资料来源:前瞻产业研究院,EV sales,信达证券研发中心图表 2:纯电动乘用车在不同续航

10、条件下的补贴基准(万元)资料来源:工信部,信达证券研发中心国内跨过了补贴退坡的阵痛期,当前补贴影响趋弱。中国地区在 2013 年开启的产业补贴刺激了早期新能源车市场的爆发,从 2014 年不到 10 万辆增长到 2018 年的 126 万辆,补贴在 2018年大幅退坡,同时又受到 2020 年疫情的影响,行业经历了阵痛期。当前国内补贴的影响趋弱。根据 2021 年的补贴政策,300-400 km 续航和大于 400 km 续航的纯电动乘用车补贴基准分别是 1.3 和 1.8 万元,插电式混合动力乘用车(含增程式,NEDC 续航大于 50km)补贴基准是0.68 万元。根据四部委 2020 年

11、4 月发布的关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知,新能源汽车推广应用财政补贴政策实施期限延长至 2022 年底,原则上 2020-2022 年补贴标准分别在上一年基础上退坡 10%、20%、30%。国内市场进入了消费驱动时代。在终端需求的拉动下,2021 年国内新能源车市场销量屡超预期,中汽协对全年销量的展望从年初的 180 万辆,到年中的 240 万辆,再到 10 月份的超过 300万辆。根据中汽协数据,2021 年 1-11 月份新能源车累计销量 299 万辆,同比增长 170%。其中 11 月份销量为 45 万辆,同比增长 125%,环比增长 17%。渗透率方面,2021 年 1

12、1 月单月新能源汽车市场渗透率 17.8%,其中新能源乘用车市场渗透率达到 19.5%。中汽协预计 2022 年国内的新能源车市场销量 500 万辆,同比增长 47%。图表 3:国内新能源车产销情况资料来源:wind,信达证券研发中心图表 4:国内新能源车渗透率变化资料来源:wind,信达证券研发中心美国有望开启补贴政策,刺激新能源车市场发展。美国新能源车市场起步较早,近年来发展较慢,2021 年上半年渗透率在 3%左右。拜登政府上台后,计划通过增大补贴刺激电动车的发展。 2021 年 11 月 19 号,美国众议院通过重建美好未来法案,目前方案仍需后续参议院的通过。根据该方案,基础款补贴金额

13、为 7500 美金,美国工会生产的多 4500 美金补贴,使用美国生产(至少 50%以上零部件)的电池再补贴 500 美金,累计最高单车补贴是 1.25 万美金。日期内容2021 年 1 月 25 日拜登计划将政府车队的近 65 万辆车全部换成电动汽车。2021 年 5 月 18 日拜登提议 1740 亿美金的电动车刺激计划2021 年 5 月 27 日美国参议院财政委员会提出推动电动汽车、清洁能源税收抵免的提案,建议取消此前 20 万辆的累计补贴销量上限,同时单车补贴最高上修至 12500 美金2021 年 8 月 5 日拜登签署“加强美国在清洁汽车领域领导地位”行政命令,设定 2030 年

14、电动车占新车销量比例达到 50%的重大目标。2021 年 11 月 19 日美国众议院通过总统拜登的重建美好未来法案,单车补贴 7500 美金,其中美国工会生产的汽车额外增加 4500 美金,电池包 50%以上的零部件(包括电芯) 为美国制造的电动汽车额外享受 500 美元的税收抵免图表 5:美国地区新能源车补贴政策梳理资料来源:全国能源信息平台,证券之星,新浪财经,科创板日报,信达证券研发中心欧洲地区补贴政延续。2021 年 7 月份,欧盟通过 Fit For 55 法案,要求 2030 年起碳排放标准相比 1990 年下降 55%,根据法案的要求,未来欧洲地区的汽车电动化具有广阔的空间。欧

15、洲地区本轮的补贴政策起始于 2019 年底,在 2020 年疫情期间有所加码,单车补贴大多在 5000欧元。展望 2022 年,补贴政策大多维持,部分国家有小幅度退坡,我们预计未来产销有望继续保持高增长。国家具体政策德国(1)2020 年 3 月,调整后的政策显示,当纯电动车辆价格低于 40000 欧元,补贴金额从4000 欧元增加至 6000 欧元;当车辆价格在 40000 至 65000 欧元时,补贴 5000 欧元。价格低于 40000 欧元的插电混动新车补贴将提高 50%至 4500 欧元。(2)2020 年 6 月,德国通过 1300 亿欧元欧洲复苏计划,拨款 500 亿欧元用于推动

16、电动汽车发展以及设立更多充电桩,未来还将提供 30 亿欧元为环保汽车的研发和生产提供支持,并计划将电动汽车补贴计划延长至 2025 年。法国2020 年 5 月,总统宣布为汽车产业增加 80 亿欧元援助计划,主要给电动车提供单车 7000 欧元政府补贴,且适用于新车购买以及旧车换购新能源车。图表 6:欧洲主要国家电动车补贴政策情况资料来源:环球网,新浪财经,商务部,高工锂电,信达证券研发中心二、动力电池供应链格局不断优化2.1 锂电池:成本压力有望逐步传导,钠离子电池进入大规模产业化前夜2.1.2 受上游涨价影响盈利承压,成本压力有望逐步传导2021 年在供需错配下,上游原材料涨价明显。202

17、1 年产业链的关键词是“涨价”,电池主要原材料碳酸锂、钴、六氟磷酸锂年初至 12 月 16 日的涨价幅度分别是 375.7%、38.0%、79.4%。根据我们的测算,2021 年 10 月份的三元、铁锂电池主要材料总成本相比 1 月份分别上涨 53%和 69%。图表 7:部分原材料涨幅情况项目2021.1.12021.6.302021.12.16锂067.0%375.7%镍06.9%13.3%钴027.7%38.0%六氟磷酸锂0186.4%79.4%资料来源:wind,信达证券研发中心1 月4 月7 月10 月12 月正极0.260.290.310.410.43负极0.090.110.120.

18、120.12电解液0.030.030.030.030.04隔膜0.040.060.080.120.13其他0.040.040.040.040.04合计0.470.530.590.720.77图表 8:三元电池中各材料成本拆分(元/Wh,不含税)资料来源:wind,信达证券研发中心图表 9:铁锂电池中各材料成本拆分(元/Wh,不含税)1 月4 月7 月10 月12 月正极0.110.140.160.240.28负极0.110.130.130.130.14电解液0.020.020.020.020.02隔膜0.060.10.140.170.17其他0.050.050.050.050.05合计0.36

19、0.440.500.610.66资料来源:wind,信达证券研发中心电池环节承担了上游涨价压力,盈利能力有所回落。在原材料价格大幅上涨的情况下,截止 2021 年三季度末,动力电池企业仍未大面积对下游客户涨价,原材料价格上涨主要由电池企业消化。在电池企业毛利率承压的背景下,不同企业之间表现出了一定的差距。以龙头宁德时代为例,其有强大的成本控制能力,叠加储能系统的高毛利率对冲了动力电池业务毛利率的下滑,整体的毛利率相对稳定,21Q3 相比 21Q1 毛利率提高了 0.62 pct。相比之下,二线电池企业业务相对单一,成本控制能力有限,受到的冲击更大,毛利率出现了一定下滑。图表 10:动力电池企业

20、毛利率变化资料来源:wind,信达证券研发中心2020(%)2021H1(%)毛利率下滑(2021H1-2020,pct)亿纬锂能(锂电池业务)26.1322.953.18宁德时代(动力电池系统业务)26.5623.003.56国轩高科(电池业务)24.7219.275.45鹏辉能源(锂离子电池业务)18.0116.121.89图表 11:部分企业电池业务毛利率变动情况资料来源:wind,信达证券研发中心上游原材料价格无法长期维持高位,电池企业盈利有望企稳回升。上游原材料价格在 2021 年整体为上涨态势,我们预计 2021 年四季度的涨幅更大,主要是碳酸锂等产品在三季度末大幅上涨。电池企业盈

21、利逐步见底。根据我们的测算,假设电池企业静态时期 1kwh 产销对应约 100元的净利润,当碳酸锂价格从 5 万元/吨上涨至 20 万元/吨,电池企业 1kwh 净利润预计下降到 10 元左右,同时考虑其余材料成本的上涨,电池企业盈利压力较大,但原材料处于高位不是长期态势,随着原材料价格松动,我们认为电池环节盈利水平有望不断扩大。图表 12:动力电池产品价格走势资料来源:同花顺,信达证券研发中心电池企业产品开始涨价,叠加后续原材料价格拐点到来,盈利能力不断扩张。当前电池行业已开始传导原材料价格压力,根据鑫椤资讯,2021 年 12 月 9 日,动力电池方形磷酸铁锂电芯均价为 0.635 元/w

22、h,涨幅达到 16.5%;方形三元电芯均价为 0.79 元/wh,涨幅达到 8.2%。后续电池企业产品有望继续涨价,叠加成本端的原材料价格在 2022 年之后有望陆续迎来拐点,电池企业盈利有望快速修复。2.1.2 CTP 等技术提升磷酸铁锂电池能量密度比亚迪“刀片电池”和宁德时代 CTP 技术提升了磷酸铁锂电池的能量密度。(1)比亚迪在 2020年 3 月份推出刀片电池,将电芯做成了“刀片”般的细长形状,在空间利用率上提升了 50%,首款搭载“刀片电池”的比亚迪“汉”纯电动车型综合工况下的续航里程可达 605 公里。(2)宁德时代在 2019 年 9 月份的法兰克福车展上公布了第一代 CTP

23、技术,截止目前已经发展到了 3.0 版本,其中 LFP 电池系统质量能量密度160 wh/kg,体积能量密度290 wh/L。图表 13:比亚迪刀片电池结构资料来源:电动邦,信达证券研发中心图表 14:宁德时代 CTP 技术资料来源:宁德时代官网,信达证券研发中心磷酸铁锂电池受益于 CTP 等结构创新快速放量。在CTP 技术、刀片电池等物理结构创新 下,磷酸铁锂电池能量密度有所提升,应用范围得到开拓。叠加特斯拉、比亚迪等示范效 应,2021 年以来铁锂渗透率持续提升,国内磷酸铁锂电池出货量占比从 1 月份的 43.3%提升至 9 月份的 58.2%,1-9 月份累计占比在 53.6%。根据中国

24、动力电池产业创新联盟数据,截止 11 月份,磷酸铁锂电池单月出货量连续 7 个月高于三元电池。长期来看,磷酸铁锂电池有望在储能和低续航电动车领域得到广泛的应用。通过CTP 等结构创新,以及未来的磷酸锰铁锂等技术的发展,铁电池有望继续提升能量密度。同时凭借着低成本和高安全性的优势,有望在储能和低续航电动车领域得到广泛的应用。2021-012021-022021-032021-042021-052021-062021-072021-082021-09动力电池当月产量(GWh)129.511.312.913.81217.419.523.2其中:磷酸铁锂5.24.35.46.28.86.79.311.

25、113.5占比43.3%45.3%47.8%48.1%63.8%55.8%53.4%56.9%58.2%动力电池累计产量(GWh)12223346607289108132其中:磷酸铁锂51015213037465771占比43.3%44.2%45.4%46.2%50.3%51.2%51.6%52.6%53.6%图表 15:铁锂电池分月份产量及占比资料来源:中国汽车动力电池产业创新联盟,信达证券研发中心图表 16:磷酸铁锂材料价格走势资料来源:wind,信达证券研发中心图表 17:动力电池月度产量资料来源:wind,信达证券研发中心2.1.3 钠离子电池进入大规模产业化前夜宁德时代发布第一代钠离

26、子电池。2021 年 7 月份,宁德时代发布新一代钠离子电池。在能量密度上,电芯单体能量密度 160Wh/kg,接近磷酸铁锂的水平。在快充水平上,常温下充电 15分钟,电量可达 80%以上。在低温性能上,-20°C 低温环境中,有 90%以上的放电保持率。在材料体系上,正极材料采用了克容量较高的普鲁士白材料,对材料体相结构进行电荷重排,解决了普鲁士白循环性差的缺点;负极材料上使用具有独特孔隙结构的硬碳材料,其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。总的来看,公司发布的第一代电池具有高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势。图表 18:宁德时代第一代钠离子电

27、池方案资料来源:宁德时代官方公众号,信达证券研发中心图表 19:宁德时代 AB 电池方案资料来源:宁德时代,信达证券研发中心AB 系统方案兼顾了锂、钠离子电池的优点,拓宽了应用场景。宁德时代开发了 AB 电池系统解决方案,即钠、锂离子电池按一定比例混搭,集成到同一个电池系统,再通过 BMS 算法进行均衡控制。AB 电池系统解决方案既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能好的优势。AB 电池系统方案可为锂、钠电池系统拓展更多应用场景。项目钠离子电池锂离子电池铅酸电池能量密度(wh/kg)100-150150-25030-50电压(V)2.8-3.53.0-4.52.

28、1寿命(次)20003000300图表 20:不同电池体系指标资料来源:中科海钠公司官网,信达证券研发中心钠离子电池研究起步较早,存在短板,此前发展缓慢。钠离子电池具有和锂离子电池相似的电化学特征,对其的研究起源于 20 世纪 80 年代,基本和锂离子电池处于同一时期。钠离子电池在能量密度和循环性方面的劣势使得其商业化进展缓慢,而锂离子电池在 20 世纪 90 年代成功商业化,得到大规模的发展。钠离子资源丰富,具备低成本的优势。钠资源分布均匀,在地壳中丰度高。锂资源主要分布在美洲、澳洲等地,分布不均匀,在地壳中的丰度较低。钠资源丰富的特点使得其具有低成本优势,钠离子电池原材料碳酸钠价格大多在

29、2000 元/吨左右,其价格远小于锂离子电池的上游原材料碳酸锂,其历史价格波动区间大多在 4-20 万元/吨。根据中科海纳官网的报道,采用 NaCuFeMnO/软碳体系的钠离子电池比磷酸铁锂/石墨体系锂离子电池成本低 30-40%。钠离子电池材料体系不同于锂离子电池。目前主流的钠离子电池正极材料有普鲁士蓝、多层过渡金属氧化物等,负极材料是碳、合金材料等,电解液主要是有机液体和固态电解液体系。图表 21:全球锂资源分布资料来源:中科海钠公司官网,信达证券研发中心图表 22:钠离子电池部分应用领域资料来源:中科海钠公司官网,信达证券研发中心钠离子电池产业化加速,未来有望在储能和部分电动车领域得到应

30、用。宁德时代、中科海钠、浙江钠创新能源等公司纷纷发布相关产品,产业化处于前期的加速阶段。(1)宁德时代预计下一代钠离子电池能量密度研发目标是 200Wh/kg 以上,2023 年将形成基本产业链。(2)中科海钠开发的钠离子电池能量密度已接近 150Wh/kg,且循环寿命 4500 次以上。我们认为在宁德时代等公司的带动下,钠离子电池产业化有望提速,未来其有望凭借安全性优、高低温性能良、成本低的特点在储能和部分电动车等领域得到广泛应用。图表 23:钠离子电池企业情况公司材料体系主要性能指标产业化进度中科海钠多元复合钠层状正极材料/软碳能量密度接近 150Wh/kg、循环寿命达 4500 次以上(

31、1)2021 年 6 月份,全球首套 1MWh 钠离子电池储能系统在山西太原正式投入运营; (2)公司与华阳新材料科技集团合作,共建年产能 2000 吨的钠离子电池正负极材料生产线;(3)2021 年 9 月,公司钠离子电池首次应用于长江航道航标。宁德时代普鲁士白/硬碳电芯单体能量密度高达160Wh/kg;常温下充电 15 分钟,电量可达 80%以上公司发布第一代钠离子电池,2023 年将形成基本产业链浙江钠创新能源铁酸钠正极体系电芯能量密度可达 130-160Wh/kg,循环寿命超 5000次(1)2021 年 7 月份,首批钠离子电池驱动的双轮电动车在爱玛科技产品上应用;(2)2021 年

32、 11 月,年产 8 万吨钠离子电池正极材料项目在绍兴签约资料来源:各公司官网,信达证券研发中心图表 24:中科海钠公司钠离子电池产品资料来源:中科海钠公司官网,信达证券研发中心图表 25:钠创新能源公司钠离子正极材料产品资料来源:钠创新能源公司官网,信达证券研发中心2.2 正极材料:高镍三元应用加速2.2.1 三元正极材料传导了原材料成本的上涨2021 年以来受原材料价格上涨及需求推动,三元正极材料价格上涨。原材料方面,电池级碳酸锂、镍、钴价格分别自年初至 12 月 16 日上涨约 375.7%、13.3%、38.0%。需求方面,国内新能源车 2021 年 1-11 月累计销量为 299 万

33、辆,同比增长 170%。在原材料价格上涨及需求推动下,三元正极材料价格整体上涨。图表 26:三元正极材料和原材料价格走势资料来源:wind,信达证券研发中心上游原材料价格影响三元正极材料价格走势。三元正极材料产业盈利模式是成本加成,其原材料占据成本比重大多在 80%以上,原材料的价格波动会极大影响正极材料的价格波动。三元材料厂商 2021 年Q1-Q3 毛利率保持相对稳定,能够传导原材料成本的上涨。图表 27:三元正极材料成本拆分资料来源:wind,信达证券研发中心图表 28:正极材料企业毛利率变动情况资料来源:wind,信达证券研发中心2.2.2 三元正极行业一体化渐成趋势三元正极行业一体化

34、渐成趋势。正极材料行业具有成本和技术两大核心因素。短期来看,三元正极行业可以通过高镍等产品的高加工费保持竞争力。随着未来行业内企业在高镍等技术上的依次突破,企业需要在新的技术方向上一直保持迭代和竞争力,才能继续赚取超额利润。长期来看成本因素在竞争中的比重有望逐步提升,这意味着正极企业可以通过一体化增强自身的盈利能力。目前国内三元正极材料企业大多通过合作的方式涉足上游,在保证资源供应的同时增强企业的盈利性。图表 29:三元正极材料产业链条资料来源:信达证券研发中心图表 30:2020 年三元正极材料市占率情况资料来源:GGII,前瞻产业研究院,信达证券研发中心图表 31:2020 年国内动力电池

35、市占率情况资料来源:中国汽车动力电池产业创新联盟,前瞻产业研究院,信达证券研发中心企业内容当升科技公司和中伟股份等共同开发印尼镍资源格林美公司有印尼镍资源项目 72%股权比例,预计总项目对应 5 万吨镍金属容百科技公司与茂联科技签订了战略合作协议,双方就镍钴冶炼材料供应、镍钴资源合作及后续引入战略投资等方面合作达成合作意向华友钴业公司和青山等合作建设红土镍矿湿法冶炼项目中伟股份公司在印尼一期投建年产高冰镍含镍金属 3 万吨的基础上,再投资新建同等产能规模的二期项目,使得两期高冰镍总产能将达到 6 万吨镍/年图表 32:部分正极产业链企业布局上游资源资料来源: wind,当升科技、格林美、华友钴

36、业、中伟股份公告,信达证券研发中心2.2.3 高镍三元应用加速补贴政策与能量密度相关。在新能源车市场发展早期,磷酸铁锂依赖于高安全性,伴随着新能源客车市场的崛起而发展。在新能源乘用车时代,随着三元电池技术的成熟,高能量密度成为政策鼓励的方向。根据 2019 年 3 月关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知中新能源汽车推广补贴方案及产品技术要求,纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度不低于 125Wh/kg,125(含)-140Wh/kg 的车型按 0.8 倍补贴,140(含)-160Wh/kg 的车型按0.9 倍补贴,160Wh/kg 及以上的车型按 1 倍补贴。政策鼓励高能量密度

37、的发展方向。根据 2020 年中国汽车工程学会发布的节能与新能源汽车技术路线图 2.0,指引 2025/2030/2035 能量型动力电池(普及型)能量密度200 Wh/kg、250 Wh/kg、300Wh/kg。同时 2021 年 12 月的工信部锂离子电池行业规范条件(2021 年本)中,要求使用三元材料的能量型单体电池能量密度210wh/kg,电池组能量密度150wh/kg;相比锂离子电池行业规范条件(2018 年本)多了具体的能量密度指标;相比锂离子电池行业规范条件(2015)中动力能量型单体电池能量密度120Wh/kg,电池组能量密85Wh/kg 的要求有所提升。从政策的指引上看,能

38、量密度的提升大势所趋。类型钴酸锂锰酸锂LFPNCM111NCM523NCM811实际比容量(mAh/g)140100-130130-150145155190结构层状氧化物尖晶石橄榄石层状氧化物层状氧化物层状氧化物图表 33:不同电池材料对比资料来源:信达证券研发中心高镍三元材料有望降低电池成本。从比容量上看,高镍三元材料相比低镍三元和磷酸铁锂有30%左右的优势。目前 NCM811 可以做到 250Wh/kg 以上的单体能量密度,后续有望做到300Wh/kg,相比 LFP 的 200Wh/kg 和 NCM523 的 220-230 Wh/kg 具有显著的能量密度优势。这意味着同样的续航条件下,采

39、用高镍三元需要的材料质量更少。而且从成本上看,随着三元材料逐步高镍化,高价位的钴用量逐步减少,低价位的镍用量逐步提升,高镍三元物料成本相比中低镍三元几无差距,在镍价格较低时或成本更低,这意味着对于同样质量的材料,高镍三元的主要物料成本并不贵。图表 34:镍和电解钴价格走势资料来源:wind,信达证券研发中心图表 35:1 吨正极材料对应的部分物料成本NCM523NCM622NCM811镍成本(假设镍价格为 13 万/吨,元)391304719062790钴成本(价格钴价格为 35 万元/吨,元)427004270021000电解锰成本(假设电解锰价格为 3.5 万元/吨,元)598539551

40、960锂价格(假设金属锂价格为 70 万元/吨,元)503305012049910物料成本汇总(元)138145143965135660资料来源: wind,信达证券研发中心高镍三元材料仍有进步空间。1)从材料体系上看,目前三元材料从 8 系向 9 系等超高镍方向发展,有望继续提升能量密度。2)从结构创新上看,4680 电池有望应用于高镍三元电池,进一步提升能量密度。3)从成本上看,高镍三元中镍的成本占比较大,国内的镍龙头青山公司在 2021 年打通了红土镍矿火法到高冰镍,再到硫酸镍,再到电池的工艺路径,镍资源的供给有望增大,镍价格有望维持合理水平,有利于高镍三元价格的稳定。4)高镍化使得同样

41、续航里程下的电池材料用量减少,可以带动粘结剂、电解液等用量的减少,降低部分成本。5)未来的三元电池回收有望逐步完善,可以帮助降低成本。高镍三元有望带动三元材料市场继续发展。根据 GGII 的报道,2021 年 4 月份的上海车展上,包括自主品牌、造车新势力、外资/合资、传统品牌等车企亮相了近 80 款新能源车型。据不完全统计,当中 43 款中高端新能源车型已经搭载或者设计搭载高镍电池。同时外资品牌车企对高镍电池的接受度高,未来随着欧洲新能源车市场继续增长以及 2022 年美国新能源车市场的爆发,高镍三元材料的需求有望增长。2020 年以来的磷酸铁锂电池回暖主要依赖于CTP 技术带来的能量密度提

42、升,以及储能市场对其需求的拉动。技术进步后的铁电池和中、低镍的三元电池性能指标重合度高,部分替代了后者的市场。随着高镍三元的发展,有望充分发挥其能量密度高的优势,和磷酸铁锂能量密度拉开差距,从而带动三元材料市场继续发展。图表 36:国内磷酸铁锂材料出货量资料来源:GGII,前瞻产业研究院,信达证券研发中心图表 37:国内三元材料出货量资料来源:GGII,前瞻产业研究院,信达证券研发中心图表 38:三元材料/磷酸铁锂材料出货量比值资料来源:GGII,前瞻产业研究院,信达证券研发中心2.3 负极材料:石墨化趋紧,负极是快充关键2.3.1 供需趋紧,石墨化自供率高者有望受益负极材料供应偏紧。从需求上

43、看,2021 年 8 月,国内新能源乘用车销售 25.0 万辆,环比增长 12.3%;动力电池产量 19.5GWh,环比增长 12.1%。从负极材料上看,2021 年 8 月国内负极材料产量 6.03 万吨,环比增长 3.6%,与终端需求存在明显错配。我们认为这一定程度上反映负极材料的供应偏紧态势。图表 39:国内动力电池月度产量资料来源:wind,信达证券研发中心图表 40:国内新能源乘用车月度销量资料来源:wind,信达证券研发中心图表 41:国内负极材料月度产量(万吨)资料来源:ICC 鑫锣资讯,信达证券研发中心受能耗双控影响,石墨化加工价格持续上涨。2021 年以来内蒙地区能耗双控政策

44、限制高电耗企业开工,该地区石墨化产能占全国的 70%左右,且无一体化配套的中小产能较多。受能耗双控导致的产能利用率下降、供需失衡,国内石墨化加工价格已经从年初的 1.3-1.7 万元/吨上涨至 12 月份的 2.0-2.5 万元/吨,涨幅在 50%左右。石墨化紧缺状况将持续至 2022 年。近期用电紧缺状况持续,石墨化作为高耗能行业,各地对其用电价格有不同程度的上涨,对开工率影响持续。另外受冬奥会举办影响,北京周围500km 范围内高电耗企业存停产风险,目前石墨化产能核心聚集地乌兰察布、以及华北地区主要产区山西、河北等均在 500km 范围内,供需紧缺情况有望进一步持续至 2022 年。图表

45、42:石墨化产能核心地乌兰察布离北京距离资料来源:百度地图,信达证券研发中心负极材料厂家可实现较好成本压力传导。受石墨化成本上涨及供需紧张影响,负极材料价格 2021 年以来进入上涨通道,价格持续提升。而从负极与石墨化价差来看,目前负极材料厂家对中低端产品实现了成本压力的较好传导,价差已回到年初水平。高端产品价差相较上半年有所下降,但考虑到高端产品调价谈判周期更长,以及电池厂家库存去化,负极材料厂家后续有望实现较好成本传导,提升盈利能力。图表 43:人造石墨负极材料价格走势资料来源:wind,信达证券研发中心石墨化属于高电耗环节,电力成本占比在 45%左右。我们测算石墨化单吨电耗在 1.2 万

46、度电左右,其中电力成本占石墨化加工总成本的 45%左右。而对于自供一体化产能,石墨化成本占整体负极材料的成本也在 45%左右。负极涨价及石墨化自供率提升可提升负极单吨盈利。在当前石墨化及负极材料价格水平下,负极材料单吨盈利性较好,未来随着负极涨价价差扩大,单吨盈利有望继续提升;同时,考虑负极企业自供石墨化比例提升,单吨盈利也有望增厚。2.3.2 负极材料是实现快充的关键快充手机加速应用。目前,绝大多数手机品牌的旗舰机型或高端机型均已实现快速充电,在充电功率开始超 60W 基础上,充电倍率也已提升至 1.5C 以上,VIVO 及小米部分机型充电功率已达 120W,在此水平下充电倍率已超 2C,V

47、IVO 部分产品已达 4C 水平。品牌机型电池容量/mAh充电功率/W充电倍率/CvivoIQOO740001204.0vivoIQOO5Pro40001203.8小米小米 10Ultra45001202.5OPPOAce24000652.1OPPOReno4Pro4000652.1OPPOFindX2Pro4260651.8一加8T4500651.8realmeQ2Pro4300651.8OPPOReno5Pro4350651.7OPPOFindX7Pro4500651.7realmeX7Pro4500651.7华为荣耀 V404000661.6vivoIQOO54500551.3小米小米

48、10Pro4500501.3华为Mate40Pro4400661.3小米小米 114600551.2vivoX60Pro+4200551.2小米RedmiK40Pro4520331.2图表 44:当前部分快充手机信息资料来源:各公司官网、LC 资讯网、信达证券研发中心整理注:快充倍率为根据公开信息计算,可能与实际情况有所出入新能车快速充电加速应用,高倍率快充与高电压平台加速渗透。当前新能车快充性能可通过增加充放电倍率、提升整车电压平台等级、以及两者兼用获得,从目前已量产及拟量产车型看,包括保时捷Taycan 以及现代起亚IQNIQ5 已将其电压平台提升至 800V,快充倍率提升至 2C 及以上

49、,哪吒和特斯拉超充等也实现 2C 以上快充倍率。品牌车型量产发布时间充电电压续驶里程/KM快充倍率/C哪吒哪吒 S2022750V8002.4现代起亚IQNIQ52021800V5502.3特斯拉V3 超级快充桩480V2.0保时捷Taycan2019800V407/412/414/4502.0e-tron GT quartto2021800V4872奥迪RS e-tron GT2021800V4722EQS2021400V7701.4奔驰EQA2021400V4861.4比亚迪汉-EV2020570V506/550/6051.2红旗E-HS92020460/5101.2北汽ARCFOX T3

50、40V4001.2大众ID.6 X2021408V5881.2沃尔沃XC40 RECHARGE2020400V4201.2雪佛兰-畅巡2020350V4101.2通用别克-微蓝 620214101.2图表 45:当前部分快充新能源汽车信息资料来源:各品牌官网,信达证券研发中心注:快充倍率为根据公开信息计算,可能与实际情况有所出入负极材料是实现快充的关键所在,析锂等副反应问题会影响电池安全。大量研究表明,正极材料对锂电池的快充影响不大,而负极材料对其影响较大。对于负极而言,除了正常的锂离子嵌入、脱嵌过程外,如果负极的嵌锂空间不足、锂离子嵌入负极阻力太大、锂离子过快从正极脱嵌但无法快速等量嵌入负极

51、,还存在锂离子在负极上沉积为锂金属、而非嵌入负极的析锂反应。析出锂会导致锂盐中锂离子浓度降低,锂金属开始垂直于极片生长,形成锂枝晶,枝晶刺破隔膜与正极接触,产生内短路使电池快速产热,导致热失控。一般而言,电流密度越大、工作温度越低,析锂反应越容易发生。图表 46:电池热失控过程示意资料来源:Lithium-ion battery fast charging: A review,信达证券研发中心负极材料通过改性可提升倍率性能。首先,负极材料内载流子的迁移距离越短,石墨材料的颗粒粒径越小,倍率性能越优;其次,负极材料具备各向同性,可以通过构建二次颗粒结构,优化材料倍率性能;另外,通常而言石墨晶体的

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