2022年新能源汽车产业链深度报告：解决消费者核心需求寻找动力电池发展的主旋律

换购需求的增长带来新能源车渗透率提升的新动力，补短板是新能源车后续放量的购需求的增长将带动新能源车销量的持续提升。对于首购与换购用户，全面性，对各场景的应用上的短板更加敏感，未来对电动车短板的补齐者对新能源车的普遍需求，现有车型性能还有较大提升空230km，270km；在充电倍率方面，现有车型普遍在1C左右，需动车的成本平衡点在6年左右；在安全性方面，电动车对标燃油量的主要约束是空间和成本，提高电池的体积能量密度和质量能量密难度所在。提高安全性，需要在电芯层面做到避免热失控，在电池系换购需求的增长带来新能源车渗透率提升的新动力，我们认为补短板是放量的重要逻辑，消费者在实际续航、快速补能、高安全性方面的需求我们建议关注提升电动车带电量、快充性能、安全性的动力看好（维持）看好（维持）新能源汽车产业链行业新能源汽车产业链行业gugaochen@orientsec.c李梦强limengqiang@orien林煜linyu1@or张洋zhangyang3@orientsec温晨阳wenchenyang@硅基负极：新一代锂电材料，市场化进程加速“新增+置换”需求端双重驱动，行业由周期转向成长：——新能源汽车行业2022年中期策略报告产业发展的本源力量推进，锂电池产业稳健成长：后疫情时代的投资逻辑之新能源汽车行业新驱动逻辑确保中长期销量确定性：新能源汽车产业链2022年系列报告（1）纤维状导电剂性能优异，碳纳米管有望引领行业发展2022-06-302022-06-172022-05-122022-04-042022-03-31有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。2目录 5 5 7现有车型水平与消费者真实需求之间仍有差距 9 9 安全性：电动车起火率高于燃油车，起火快、难预见是安全性的重要痛 价格：增换购需求带来的消费升级提高消费者对新能源的接受度，当前新 动力电池的提升是满足消费者需求的根本途径 21提高电池安全性：避免热失控、预警热失控、减缓热 23 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。3 5 5 6 6 6 9 9 9 9 21 24 7 8 8 表6：冬季实测续航及充电速度统计（室外温度-15℃) 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。4 20 20 21 22 22 23有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。5消费者购买电动车的内在驱动力要来自于对燃油车的替代。消费者对新能源车的需求已经从政策、补贴驱动转变为对新能源车本显著低于2017年的44%。销量—销量—渗透率0数据来源：乘联会，东方证券研究所非限牌城市销量数据来源：新车交强险数据，东方证券研究所电动车渗透率提升有望继续延续，主要在于电动车产品力提升、存量增换购群体对电动车接受度用车销售中，约850万辆为换购需求，相当于2008~2009年的乘用有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。6单位(辆)0数据来源：中汽协，东方证券研究所多辆乘用车的家庭不会成为主流，因而未来的乘用车家庭市场的需求方仍将由首购和换购的两类数据来源：乘联会，东方证券研究所体购买电动车的比例来看，增购最高，换购次之，而的贡献度来看，换购群体贡献了最大的增量，在未来这一趋势将会持续且随换购群体总量的增长有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。7 首购换购增购...数据来源：乘联会，东方证券研究所不同群体对电动车接受度的不同来源于其用车需求和购车心理的显著差异。对于首购与换购用户，购车要满足家庭全场景的基本用车需求，不仅需要用更看重车辆的全面性，对各场景的应用上的短板更加敏感；而对于增购用户，其购车目的则主要有车辆的差异化特征，例如低运行费用、便于日常通勤以及动力性能好、智能化程度高等，而对在不同购车需求的基础上，各群体的购车心理也有显著不同。首购用户购买人生第一辆车往往相对保守，更加偏好成熟稳定的产品，对于购买新能源车相对谨慎；换购用户受偏好与原有车辆有差异化的新产品，但同时也要兼顾基因此，对于三类不同的客群，电动车对于燃油车的替代逻辑也不同。针对换购及首购群体，电动车替代燃油车实现放量的关键在于补短板，弥补当前电动车相对于燃油车在全场景适应性上的显著缺陷；针对增购群体，电动车的放量逻辑在于增长处，突出其相对数据来源：东方证券研究所整理根据各机构对消费者购车因素的调研，运行费用低、牌照/限行政策优势、安静、动力性能好、新潮智能、环保等是电动车相对燃油车的主要优势，也是现有消费者购车的重要驱动因素。而潜在消费者没有购买新能源车的主要原因包括对续航不足、充电不便、购买价格高、质量安全性等方面的担忧。近年来，伴随电动车渗透率快速有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。8航里程、充电速度等可以说在以换购和首购消费者为主的电动车市场，对电动车短板的补齐是其渗透率提升的关键驱动因素。运行费用低（43%）环保（59%）安静，动力性能好（60%）牌照/限行政策（31%）运行费用低（57%）安静（20%）新潮、科技、智能（45%）牌照/限行政策（38%）新潮、科技、智能（16%）牌照/限行政策（40%）新潮、科技、智能（38%）加速性能驾驶性能（15%）安静（32%）环保（19%）数据来源：腾讯，麦肯锡，新出行，东方证券研究所充电设施/续航能力不足（72%）续航不足（55%）续航不足（#1）质量/安全性（37%）充电不便（55%）充电桩太少（#2）技术不成熟（36%）安全性（40%）充电时间慢（#3）购买价格贵（15%）保值率低（32%）技术不成熟（#4）价格高（28%）安全性（#5）数据来源：麦肯锡，新出行，巨量算数，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。9现有车型水平与消费者真实需求之间仍有差距有差距。如续航里程虚标、充电功率波动大，总用时太长、自燃比例过高等。无论通过什么方式续航里程：实际续航需求500km，续航达成率是硬伤消费者对于续航里程的焦虑来源于电动车测不准的续航水平以及厂家明显虚标续航能力。在充电速度与便捷性有限的当下，单程续航能力很大程度上决定了目前电家用车的出行需求一般包括工作日及周末的短途日常通勤需求，以及平日及节假日的长途出行需求。从短途出行需求来看，我国目前家用车工作日平均出行距离在40~5500km的续航里程应可以满足绝大部分消费者的日常出行需求。数据来源：ICET，东方证券研究所数据来源：数据来源：ICET，东方证券研究所数据来源：ICET，东方证券研究所数据来源：数据来源：ICET，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。单位(km)单位(km)02018年2019年2020年2021年31%数据来源：新能源汽车国家大数据联盟，东方证券研究所数据来源：新能源汽车国家大数据联盟，东方证券研究所300km以下300-350km350-400km400-500km500-600km600-700km700麦肯锡2021新出行2021麦肯锡2数据来源：麦肯锡，ICET，新出行&雪佛兰，东方证券研究所均续航的增速较低，电动车仍处于提升平均续航图13：历年上市车型最大标称续航单位单位(km)0有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。数据来源：乘联会，东方证券研究所数据来源：乘联会，东方证券研究所消费者对实际续航达成率较低非常不满意。由于实际运频繁加减速、车速范围差异、空调使用、电池衰减等因素，消费者用车的实际行驶里程较厂家宣传有较大出入。当前消费者已经逐步摒弃厂家参考续航，而是更加关注车型的实际续航达成率。根据常见车型在夏季和冬季的实际测试结果，各级别车型在夏季的续航达成率在80%~90%，而从不同级别车型的定位来看。绝大多数家庭购买A00于日常代步，占到了总数的约83%。而A级以上车型则往往要兼顾日常代步和长途出行。因此对其他车型尤其是A级以上车型的实际续航能力与需求还有较大的差距。休闲娱乐及其他数据来源：ICET，东方证券研究所A0046%-56%ABC43%-59%数据来源：懂车帝，乘联会，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。0充电：10min补能300km可满足需求，带电量和充电倍率充电速度和充电桩数量是影响充电便捷性的两个重要因素。分不同场景来看，慢充主要用于家用充电，而公共充电是主要的快充需求场景。从2020年第一季度到2022年第三季度，中国公共直近3倍的增长，从不足400万辆增长到1149万辆。公共快充的车桩比维持在16~18左右，截止今年第三季度为16：1。在电动车市场快速增长的阶段，当前快充桩的建设车桩比稳定的水平，在此背景下，继续提升充电速度是提升充电体验的重要途径。直流桩总数车桩比（直流）直流桩总数车桩比（直流）数据来源：Wind，东方证券研究所86420的基本需求。数据来源：腾讯广告，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。下，各车型的充电速度普遍仅为夏季工况下的50%~60%左右，叠加冬季更低的实际续航达成率，上述问题的出现，一方面是由于现有车型距，但电池倍率性能不足是更重要的原因。按照完成30%-80%充电的实际所需时间所折算的平高速充电阶段的实际充电倍率也要达到3C，考虑冬季充电倍率的夏季充电（30%~80%）数据来源：懂车帝，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。表6：冬季实测续航及充电速度统计（室外温度-15℃)低温充电（30%-80%）AIONY威马W6AIONV7数据来源：懂车帝，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。数据来源：懂车帝，东方证券研究所目前新能源车的起火概率在万分之3左右，略高于燃油管理部公开发布的数据，我国2021年Q1，2021全年以及2022年Q1新能源汽车发生火灾的次数分别为485次，大于3000次以及640次，结合各时点我国新能源汽车保有量，可以得到相应年化起火率（万分之）数据来源：国家应急管理部，公安部，东方证券研究所电动车起火不可预见性强，多数与电池故障相关。电动车起火时，29%是在静置状态，32%是在静置状态行驶状态充电状态其他电池故障电子电器故障私自改装电池故障电子电器故障私自改装其他厂家使用外部货源数据来源：新能源汽车国家大数据联盟，东方证券研究所数据来源：电动车辆国家工程实验室，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。电池起火速度快，灭火难度高，增大了发生严重后果的可能性。新能源汽车由于电池故障所引起我国台湾省和浙江省发生的两起电动车交通事故燃烧隔分别是35秒和立即燃烧，这很大程度上增大了乘坐者逃生的难度，容易造成更严重的后果。同时，锂电池燃烧的灭火难度大，往往需要几十分钟的的爆炸，这也会增大事故损失，也已经成为不能接受电动车的消费者主要推辞。因而我们认为，满足消费者对安全性的需求，需要在继续降低新----数据来源：公开新闻，东方证券研究所对于增换购群体，提升下一辆车的价格档位是普遍选择，换购需求的增长会带动汽车消费升级。根据麦肯锡的调研，当前有车群体对在选择下一辆车时会普遍提高预算价格，消费升级主要集中及64%的消费者选择消费升级，而当前车辆价格在20~30万，30~40万以及40万群体普遍选择维持同档预算，这使得15~20万以及20~30万的价格区间成为增换购群体在购买下有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 数据来源：2019和2021麦肯锡中国汽车消费者洞察，东方证券研究所对比燃油车和新能源车的价格，同级别新能源车型的价格区间要高于燃油车型。A0，A，B，C0燃油新能源燃油新能源燃油新能源数据来源：懂车帝，东方证券研究所二者的中配版车型在主动安全及辅助操控功能方动车；电动车主要在百公里加速上显著优于燃油车，但在续航里程、势。从成本端来看，不含税购车价格电动车比燃油车贵3.69万元，考虑电动车在购置税有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。注：能源成本假设油价8元/L，电价家充外充平均1.2元/kWh；不考虑残值、保养费、保险费等差异。数据来源：懂车帝，东方证券研究所目前电动车各级别车型性能与消费者实际需求相比还有较大提升空间。其中A00车型主打短途代型则需要兼顾高续航和高充电倍率，并根据车型级别实现性能上的差异化，但目前续航还无法满足消费者的基本需求，充电倍率也有较大差距，是后续电动车车补短板放量的重点。在安全性方ABC夏季实际（平均值）冬季实际（平均值）夏季实际（典型值）-6数据来源：懂车帝，国家应急管理部，公开新闻，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。动力电池的提升是满足消费者需求的根本途径要提高冬季的续航达成率。影响冬季续航达成率的因素主要有两方面，一是冬季空调的使用增加了额外能耗，二是冬季的低温条件使得电池性能衰减降低了整体的可用电量。有研究对当前电动车在不同运行工况下的能耗构成进行了拆解，结果表明在常温工况下，电动车的驱动能耗可以占明，电池的放电容量随着温度的降低而降低，在-下的电池容量衰减是提高冬季续航达成率的关键。驱动能耗空调能耗电气附件能耗驱动能耗空调能耗数据来源：《纯电动能耗模型与节能路径规划研究》，东方证券研究所驱动能耗电气附件能耗空调能耗数据来源：《纯电动能耗模型与节能路径规划研究》，东方证券研究所高效低温车载热泵还处在技术发展期。对于空调能耗，车型主要采用PTC技术也即直接电加热技企主要采用车载热泵的路线，通过热泵供热1kWh的电力可以产出更多的热量。热泵能效比热泵在低温工况下的制热能效比还较为有限，有研而更适合于低温制热的CO2工质热泵目前仍在技术发展过程中，在-10℃的低温工况下能实现的通过电池自加热技术可将冬季电池衰减率控制在90%左右。冬季电池放电容量的衰减主要是由于低温下电池材料活性降低所导致的电池容量及充放电效率的衰减。目前大部分车企主要致力于优池自加热技术，通过消耗部分电量以提升电池温度。但这种方法同时也会增加电池自身的电量消耗，实测表明，各类电池自加热技术对电池自身能量消耗在3%~20根据上述结论，我们对乐观情景下的纯电动汽车续航达成率进行了论证。在当前常见车型的冬季运行工况下，冬季的续航达成率仅为53%左右，这也与前文的实测 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。车相当的情况下（正常开启空调），电动车冬季的续航达成率乐观条件下可做到70%~75%。数据来源：东方证券研究所测算基于上述结论，我们对不同级别车型满足全场景续航需求的带电量进行了测算。结果表明，不同动车里，有部分车型是完全符合需求的，但平均值只有A00级别满足，其他ABC9计9数据来源：懂车帝，东方证券研究所消费者对车内空间的需求、提高带电量对车内空间需高电池的体积能量密度是提高单车带电量的重要途径。从成本端来看，动力电池是电动汽车中成本占比最大的上游零部件，普遍提高各级别车型的单车带电量还需要继续降低动力电池的成本，材料成本是电池制造的主要成本来源，通过提高电池的能量密度，摊薄单Wh的材料成本有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。带电量kWh026002 数据来源：工信部，东方证券研究所提升电池能量密度可以从电芯和电池系统两个层级入手，主要有化学体系、制造工艺、系统设计三个改进方向。在电芯层面化学体系改进的核心思路是提高正负极活性材料的克容量，例如三元正极的超高镍、单晶化方案以及负极由石墨转为硅或硅碳负极。电芯制造工艺改进的核心思路是提高活性材料的占比，一方面通过增大电芯容量、降低铜箔铝箔等辅材用量，减少非活性物质，另一方面可以通过提高正负极面密度，改进装配方案（方形卷绕改叠片），来提升活性物质含量。化设计方案，省去模组等层级的附件使用，从而辅材：降低铜箔、铝箔和隔膜等材料的厚度，正负极：提高正负极片的压实密度和面密度件数据来源：公开信息，东方证券研究所整理今年发布或即将发布的多个车型已经实现了2C以上快充能力的匹配，例如广汽埃安VPlus70极10%~80%的充电效果；今年9月份发布的小鹏G9搭载中创新航的快充电池，其中3C版能够实上述搭载3C以上充电倍率电池系统的车型实际已经能够满足消费者对快速补能的需求。有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。麒麟电池（4C）数据来源：公开信息整理，东方证券研究所快充技术的实现瓶颈主要可以体现在电芯、电池、以及系统三个层面，对于电芯的优化是目前实2）Li+在固/液界面反应；3）Li+在电解液中的扩散，因而在电芯层面现有的优化方案主要通过对负极、电解液、隔膜三个环节的材料结构和材料体系的优化实现上述扩散速度的提升，对公司的材料研究基础和工艺能力提出了很高的要求。针对上述优化方案，部分电池厂商已进行了相应的技术布局，例如宁德时代的快离子环、各向同性石墨、多梯度极片等技术，巨湾技研的负极包覆改性技术、高孔隙涂覆陶瓷隔膜等技术。在电池层面，实现快充主要需应对快充大量产热而带来的散热需求，多面液冷方案是当前厂商的主要应对措施积冷却技术，将水冷板置于电芯大面之间，大大提升电芯换热效率。在系统层面，主要需应对大电流带来的充电功率瓶颈，高电压平台是当前主流的解决方案。目前各厂商已开始布局的800V3.选取合适的电解质溶剂降低负极/电解质界面的去溶剂化能垒4.选取高电导率、高稳定性、低温性能好的电解质锂盐提高锂离子解液中及负极/电解质界面上的扩散速率，低温性能，并提高热稳定性6.优化电芯结构（例如极耳分布使得电芯内温度匀数据来源：Lithium-ionbatteryfastcharging:Areview，快充石墨负极研究及应用，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。消费者对电动车安全的担忧是制约电动车渗透率继续提升的主要因素。动力电池故障所造成的电动车起火率高、起火快、难预见是电动车安全性的重要痛点。因此避免热失控、预警热失控、减缓热蔓延是提高动力电池和电动车安全性的三个重要手段。避免热失控主要从热失控的源头电芯入手。一方面需要优性提升其充电性能，避免锂枝晶的形成进而引发与电解液的副反应或刺破隔膜造成短路。另一方面需要提升工艺能力，减少电池的内部缺陷，例如减少分切毛刺，优化涂布均匀性，整体上提高电池的一致性避免使用过程中对单体电芯的过充过放诱发热失控。电芯的优化是提高电池安全性预警热失控和减缓热蔓延主要从电池系统层面入手。对于热失控的预警需要建立一套建立故障实时监测系统，加强数据的检测、传输、以及故障的识别能力，现在很多厂商都已建立监测平台，例如宁德时代、孚能科技、蜂巢能源，考验电池厂对产品的全生命周期管理思路主要是优化隔热、强化散热、引导泄压，例如宁德时代、中创新航、孚能科技开发的新一代性选取高热稳定性电解液：孚能科技半固态电解质、宁德时代“高安全电各向同性石墨技术，巨湾技研负极软碳/硬碳/石墨烯包覆改性技术等提高电芯的一致性：避免局部电芯的过充过放等问题优化分切、涂布工艺：减少毛刺降低短路概率，均匀涂布避免局部析锂以及故障的识别能力宁德时代麒麟电池系统：采用超低导热系数的热阻隔材料+大面积冷却技术数据来源：锂离子电池热失控蔓延问题研究综述，东方证券研究所有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。投资建议换购需求的增长带来新能源车渗透率提升的新动力，我们认为补短板是电动车后续能持续放量的重要驱动力，消费者在实际续航、快速补能、高安全性方面的需求会继续推动电池产品的迭代升电池产业链建议关注提升电动车带电量、快充性能、安全性的细分领域。如超高镍、单晶化、硅数据来源：各公司公开信息，东方证券研究所整理风险提示新能源汽车销量不达预期：受宏观经济，产业政策，以及疫情反复影响，短期新能源汽车技术迭代速度不达预期：超高镍、单晶化、高倍率电芯等技术难度较大，存在电池性能钴镍锂价格居高不下，产业链盈利存在不确定性：当前钴镍锂价格始终处于高位运行，已经严重影响到电池环节的生产利润；尽管价格有一定的传导，但想要完全恢复之前的盈利水平假设条件变化影响测算结果：文中测算基于设定的前提假设基础之上，存在假设条件发生变化导有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的研究分析师在此作以下声明：分析师在本报告中对所提及的证券或发行人发表的任何建议和观点均准确地反映了其个人对该证券或发行人的看法和判断；分析师薪酬的任何组成部分无论是在过去、现在及将来，均与其在本公司