2019年动力电池行业分析报告.pdf

目 录汽车电动化是动力电池需求的主要来源汽车电动化是动力电池需求的主要来源.4 4新能源汽车驱动力切换，不改电池行业高成长性新能源汽车驱动力切换，不改电池行业高成长性.5 5性价比决定汽车电动化进程，电池成本是关键推手.5补贴政策助力新能源汽车完成市场导入.7补贴退坡，限制性政策登场，行业驱动力悄然换挡.9国内：补贴退坡，双积分接棒国外：排放标准趋严提升燃油车成本TCO 趋于平价，细分市场有望不断涌现91112生产者平价开启消费驱动新时代.13储能：应用前景无限，市场即将破晓储能：应用前景无限，市场即将破晓.1414应用场景多元，需求空间广阔.14锂电池储能优势明显，成本下降已接近临界点.16长寿命和高安全性要求有利于集中度提升.17投资建议：市场空间大，竞争格局好，龙头及其产业链企业前景光明投资建议：市场空间大，竞争格局好，龙头及其产业链企业前景光明.1818风险提示风险提示.1919图表目录图表 1：2011-2017年全球新能源汽车销量统计.4图表 2：全球新能源汽车累计销量统计（分国别）.4图表 3：2011-2017国内新能源车产销量统计.4图表 4：不同类型新能源汽车带电量及续航里程（纯电动续航）.5图表 5：2011年以来全球锂电池总出货量（GWh）及增速.5图表 6：2011年以来中国锂电池总出货量（GWh）及增速.5图表 7：普通燃油车与同档纯电动汽车全生命周期持有成本测算.6图表 8：电池成本与电动车 TCO 和购臵成本的敏感性分析.7图表 9：全球主要电动车消费国设立的补贴政策统计.8图表 10：2009 年公共服务用乘用车和轻型商用车示范推广补助标准（万元/辆）.8图表 11：2012 年以来全球新能源汽车销量及份额统计.9图表 12：2011-2017国内新能源车销量及份额统计.9图表 13：2009-2018 年乘用车 BEV/PHEV 乘用车国补基准对比.10图表 14：中国双积分管理方案.10图表 15：双积分抵偿办法.11图表 16：全球主要汽车市场的尾气排放标准日趋严格.12图表 17：TCO（万元）与年行驶里程的敏感性分析.13图表 18：TCO（万元）与燃油价格敏感性分析.13图表 19：油价/定价比以及年行驶里程决定新能源汽车使用全成本.13图表 20：2015-2030 年全球汽车销量及类型（分动力）预测.14图表 21：储能在电力系统全产业链上均可广泛应用.15图表 22：2012 年以来全球电化学储能容量保持快速增长.15图表 23：2012 年以来国内电化学储能容量总体增长较快.15图表 24：八类典型储能技术经济指标现状对比.16图表 25：2017 储能成本进入市场爆发临界点.17图表 26：2015-2024 年全球累计储能容量复合增速达 38%.17图表 27：动力电池与循环工况下储能电池性能需求比较.18图表 28：动力电池与备用供电工况下储能电池性能需求比较.18汽车电动化是动力电池需求的主要来源汽车电动化是动力电池需求的主要来源20172017 年全球新能源汽车销量超过年全球新能源汽车销量超过 122.3122.3 万辆，比万辆，比 20162016 年增长年增长 58%58%，推动全球新能源汽车销量在，推动全球新能源汽车销量在全球汽车总销量当中的占比首次突破全球汽车总销量当中的占比首次突破 1%1%。2012 年以来，国内外新能源汽车的产销量持续高速增长，近五年来复合增速达到 54%。截至 2017 年底，全球累计新能源车销量已接近 400 万辆，占全球汽车保有量的 0.3%，其中中国新能源车累计销量超过 160 万辆，占全球累计总量的 42%，除中国以外的主要市场还包括美国、日本以及挪威、德国等欧洲国家，前十大消费国累计销量占全球总量的 93%。图表 1：2011-2017年全球新能源汽车销量统计图表 2：全球新能源汽车累计销量统计（分国别）国内新能源汽车产销量从2011年不足1万辆增加到2017年近80万辆，6年复合增速超过100%，2017 年国内新能源汽车产销量同比增长 50%以上，2018 年以来继续保持高增长，前 7 个月国内新能源汽车产销量双双突破 45 万辆，同比增长近 80%，占国内汽车总销量的比例达 3%以上，汽车电动化的趋势已经明朗。图表 3：2011-2017国内新能源车产销量统计根据新能源汽车动力来源和续航里程的大小，电动车可分为轻混电动车（带电量较少，主要功能是降低启停油耗）、混合电动车（HEV）、插电式混合电动车（PHEV）和纯电动车（BEV）。纯电动车又可根据续航里程的长短分为低端（小于 250km）、中端（250380km）和高端电动车（380km以上），纯电动车的续航里程由汽车携带电量决定，一般而言，1kWh 电量可以驱动汽车行驶 5-7km。作为电动车动力的主要来源，动力电池是汽车电动化的最大获利者。图表 4：不同类型新能源汽车带电量及续航里程（纯电动续航）受益于新能源汽车行业销量的快速增长，动力电池的出货量节节攀升，在锂电池应用中的占比快速上升。2017 年全球锂电池总出货量达到 148.1GWh，其中动力电池总出货量达到 62.35GWh，储能电池的出货量增速也很快，2017 年储能电池出货量达到 10.4GWh。20142014 年以来，动力电池和年以来，动力电池和储能电池的复合增速分别达到储能电池的复合增速分别达到 80%80%和和 77%77%，传统消费类电池的复合增速仅有，传统消费类电池的复合增速仅有 7%7%，锂电池行业的新增需求将由动力电池和储能电池主导。国内锂电池出货情况也呈现类似的走势，2013 年之前小型电池的出货量占比在 90%以上，到 2017 年动力电池和储能电池的占比就已达 55%。图表 5：2011年以来全球锂电池总出货量（GWh）及增速图表 6：2011年以来中国锂电池总出货量（GWh）及增速新能源汽车驱动力切换，不改电池行业高成长性新能源汽车驱动力切换，不改电池行业高成长性性价比决定汽车电动化进程，电池成本是关键推手汽车作为大众消费品，性价比是决定其技术路线的根本因素。与燃油车相比，电动车与传统燃油车的区别主要包括以下方面：结构上，电动车采用动力电池取代燃油发动机，并且简化了燃油车的动力总成系统，成本的差别也来自于此；性能上，由于动力电池的能量密度较低，而且快充能力受限，电动车的续航里程和充电体验较燃油车仍有劣势，不过随着电动车带电量的增加，“里程焦虑”已大为缓解；成本上，由于动力电池成本仍然较高，电动车的购臵成本高于燃油车，同时电动车的使用成本更低，优势的多寡取决于年行驶距离以及油价/电价比。我们构建了模型研究不同车型的购臵成本和使用全成本（total cost of ownership,TCO）。在基准条件下，普通燃油车的购臵成本为 19.6 万元，同档电动车的购臵成本为 24.6 万元，电池成本为1500 元/kWh（含税）；运营寿命 8 年，每年行驶 15000 公里，车辆残值分别为 6 万元和 4 万元。运营期间燃油车和电动车的 TCO 分别为 21.3 万元和 24.8 万元。相比而言，燃油车的购臵成本仍然更有竞争力，电动车的燃料成本在比较高的电价之下仍有明显优势。图表 7：普通燃油车与同档纯电动汽车全生命周期持有成本测算购臵成本（万元）购臵成本（万元）补贴前车价/万元其中：车身动力总成系统电池成本普通燃油车普通燃油车19.6519.6519.6513.975.68同档纯电动车同档纯电动车24.5824.5824.5813.701.889.00补贴/万元燃料成本（万元）燃料成本（万元）电池含税价格（元/kWh）带电量/kWh耗电量（kWh/100km）油耗（L/100km）运营维护成本（元/100km）92#汽油价格（元/L）电价（元/kWh）电池更换成本（万元）运营费用（万元运营费用（万元/年）年）保险费（元/年）运营维护成本（元/年）残值（万元）残值（万元）01.231.23967.500.610.61500010956 600.490.4915006016.741.660.570.5750007304 4总持有成本（总持有成本（TCOTCO，万元），万元）21.321.381500024.824.8815000100036.0否备注备注运营年限年运营里程/km循环寿命（次）可运营里程（万 km）是否需要更换电池电池的成本对电动车的 TCO 和购臵价格都有非常明显的影响，在其他因素不变的情况下，当电池价格降至 900-1000 元/kWh 时，电动车的 TCO 基本与燃油车一致，普通乘用车消费者采购新能源汽车的积极性将加强，当电池成本进一步下降至700 元/kWh 以下时，纯电动车的购臵成本可与燃油车相竞争，其渗透率将进入加速提升的阶段。我们据此将电动车的发展阶段划分为“前TCO 平价”阶段、TCO 平价阶段和购臵成本平价阶段。图表 8：电池成本与电动车 TCO（万元）和购置成本（万元）的敏感性分析在前 TCO 平价阶段，由于成本仍然缺乏竞争力，电动车过去几年的高速增长主要是由政策驱动，尤其是补贴政策的驱动，此时产业处于补贴驱动的时期；随着电池成本的下降，电动车与燃油车的TCO 不断逼近，在部分应用场景中电动车甚至已具备 TCO 成本优势，此时，采用一些非补贴的产业政策推高燃油车的使用成本，可以进一步提升电动车的渗透率，此时行业由政策倒逼来驱动；一旦电池成本突破临界点，电动车的购臵成本将占据优势，行业也将过渡到消费驱动阶段。驱动力切驱动力切换的内因在于动力电池成本快速下降，换的内因在于动力电池成本快速下降，电动车成本竞争力持续增强，电动车成本竞争力持续增强，外部原因在于产业政策的调整。外部原因在于产业政策的调整。补贴政策助力新能源汽车完成市场导入尽管动力电池成本已从 2009 年 1000$/kWh 快速下降到目前 150170$/kWh，新能源汽车尤其是纯电动车的购臵成本和使用全成本仍然远高于传统燃油车，根据 BNEF 的研究，20182018 年美国燃油年美国燃油小型车的成本约为小型车的成本约为 1800018000 美元，其中动力总成系统成本约美元，其中动力总成系统成本约 55005500 美元，而电动车的电池系统与动美元，而电动车的电池系统与动力系统成本接近力系统成本接近 1200012000 美元美元，因此截至目前最有效的政策仍以直接补贴为主如中国对于各种车型的购臵补贴、美国对于销量在 20 万辆以下的车企给予每辆 7500 美元的税收抵免以缩小电动车和燃油车的成本差距。图表 9：全球主要电动车消费国设立的补贴政策统计在补贴等相关政策的驱动下，新能源汽车在全球的导入过程非常迅速，2012 年全球范围内新能源汽车的销量占比仅有不到 0.2%，到 2017 年市场份额已上升至 1.26%。进入 2018 年，全球新能源汽车继续保持大幅上涨的态势。据统计，今年上半年全球电动汽车销量达到 76 万辆，同比增长69%，整体市场份额达到 1.6%。海外主要市场新能源车的渗透率呈加速提升的趋势，上半年，欧洲电动汽车销量同比增长 43%，注册量达 18.5 万辆，市场份额增至 2.2%，美国电动车销量也突破 10 万辆，达到 12.2 万辆，其中53%为纯电动汽车，市场份额达到 1.4%，同比提升0.3 个百分点。中国新能源汽车的市场导入经历了三个阶段，历时十几年。中国新能源汽车的市场导入经历了三个阶段，历时十几年。其中，2003-20082003-2008 年为技术验证与科年为技术验证与科技示范工程阶段，技示范工程阶段，标志性事件是在北京奥运会上开展的全球最大规模的奥运会新能源汽车示范运行，共投入 595 辆节能与新能源汽车；第二阶段为第二阶段为 2009-20122009-2012 年的第一期“十城千辆”新能源汽车推年的第一期“十城千辆”新能源汽车推广工程广工程，在此期间在 25 个试点城市开展的新能源汽车规模化示范运行，总共推广新能源汽车 2.7万辆；第三阶段为 2013-2015 年的第二期“十城千辆”示范工程。具体政策层面，2009 年国务院发布汽车产业调整和振兴规划，其中首次提出了“启动国家节能和新能源汽车示范工程，由中央财政安排资金给予补贴”的政策指导意见。同年，财政部发布关于开展节能和新能源汽车示范推广试点工作的通知，明确对试点城市公共服务领域购臵新能源汽车给予补助，公共领域新能源汽车补贴时代正式来临。彼时，一辆纯电动最高可拿到 6 万元/辆的国补资金，插混（默认为 40%节油率以上）一般也能拿到 5 万元/辆的国补资金，纯电动大巴的补贴更是高达 50 万元/辆。图表 10：2009 年公共服务用乘用车和轻型商用车示范推广补助标准（万元/辆）最大电功率比最大电功率比BSGBSG 车型车型0.4汽车类型汽车类型节油率节油率5-10%10-20%10-20%2.83.220-30%20-30%3.23.64.230-100%30-100%4.24.5混合动力汽车混合动力汽车10-20%20-30%30-40%40%以上纯电动汽车纯电动汽车燃料电池汽车燃料电池汽车100%100%5625资料来源：电动汽车百人会，东方证券研究所在强力的补贴刺激下，我国新能源汽车产销规模节节攀升，2015 年中国新能源汽车销量达到 33万辆，在新增汽车销售中的占比首次突破 1%，在当年全球销售新能源汽车的占比超过 50%。至至此，中国新能源汽车产业的发展出现了不可逆转的拐点，导入期基本结束。此，中国新能源汽车产业的发展出现了不可逆转的拐点，导入期基本结束。20172017 年我国新能源汽年我国新能源汽车的销量已达汽车总销量的车的销量已达汽车总销量的 2.6%2.6%，20182018 年前年前 7 7 月份该比例高达月份该比例高达 2.84%2.84%，中国新能源车的渗透率，中国新能源车的渗透率已走在世界前列。已走在世界前列。图表 11：2012 年以来全球新能源汽车销量及份额统计图表 12：2011-2017国内新能源车销量及份额统计补贴退坡，限制性政策登场，行业驱动力悄然换挡2017 年全球范围内新能源汽车渗透率超过 1%，同时动力电池的成本仍在快速下降，继续维持之前的补贴激励政策对于各国政府都是沉重的负担。因此，全球范围内补贴政策退场已是大势所趋，而在新能源车仍不具备成本竞争力的阶段，对燃油车施加一定的限制性政策、推高其生产在新能源车仍不具备成本竞争力的阶段，对燃油车施加一定的限制性政策、推高其生产/使用成使用成本将成为一段时期内汽车电动化的主要驱动力。本将成为一段时期内汽车电动化的主要驱动力。国内：补贴退坡，双积分接棒随着电池价格持续下降，我国政府对于新能源汽车的补贴力度也在逐渐下调，自2009 年施行补贴政策以来，纯电动车补贴上限从6 万元/辆下调至 5 万元/辆，对于里程的要求则从没有硬性规定到400 公里以上，如以度电补贴计，早期纯电动车每以度电补贴计，早期纯电动车每 kWhkWh 的补贴强度最高可达的补贴强度最高可达 30003000 元，元，20182018 年的年的最新标准降至最新标准降至12001200元元/kWh/kWh以下，以下，插电混合乘用车的补贴强度则从插电混合乘用车的补贴强度则从5 5万元万元/辆降至辆降至2.22.2万元万元/辆辆，2019年的补贴将在 2016 年基础上再降 40%，而按照规划，2020 年之后电动车的直接补贴将全部取消，届时中国的新能源汽车产业也将走完依靠补贴政策驱动的阶段。图表 13：2009-2018 年乘用车 BEV/PHEV 乘用车国补基准对比与此同时，尽管电池成本持续快速降低，但预计在 2025 年之前，电动车的成本竞争力仍居于劣势。换挡阶段，换挡阶段，工信部推出双积分政策，工信部推出双积分政策，迫使传统车企加大新能源汽车产量，迫使传统车企加大新能源汽车产量，提升新能源汽车的渗透率。提升新能源汽车的渗透率。2017 年 9 月 28 日，工信部、财政部、商务部、海关总署、质检总局等五部门联合发布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，规定该办法自 2018 年 4 月 1 日起施行，同时规定对畅通能源乘用车年度生产量或者进口量达到 3 万辆以上的企业，自 2019 年开始设定新能源汽车积分比例要求，这标志着备受关注的双积分政策正式落地。图表 14：中国双积分管理方案管理部门管理部门CAFCCAFC 积分管理积分管理工信部双要求、双积分管理NEVNEV 积分管理积分管理管理方式管理方式CAFC 正积分：允许结转和在关联企业间转让所有在中国境内销售乘用车的企业（含进口车企业）企业平均油耗满足目标值。2020 年：5L/100km暂停受理达标车型公告申请，暂停部分高油耗车型生产考核主体考核主体NEV 正积分：允许自由交易，不能结转下年或关联转让；一分两用：可抵 CAFC负积分在中国境内年产量或进口量大于 3 万辆的乘用车企业NEV 积分比例目标值：2019 年 10%，2002 年 12%对国产乘用车产品和进口乘用车产品分别核算考核要求考核要求建立信用评价体系惩罚措施惩罚措施暂停部分燃油车型生产根据双积分政策的实施方案，NEV 正积分的企业可以通过交易新能源积分获取额外收入，传统车企面对积分不达标的惩罚压力，也有动力向电动车转型。双积分对于车企可以看成是一种隐性的成本，随着这种法规成本越来越高，以至于会成为一种政策性的壁垒，这需要车企投入大量的资源和资金去跨越。初步估算，2020 年 NEV 积分比例达到 12%对应当年 200 万辆的新能源汽车销量。通过调整不同车型的分值、通过调整不同车型的分值、NEVNEV 积分比例等方式，双积分政策可以作为一项长效机制来推动新能积分比例等方式，双积分政策可以作为一项长效机制来推动新能源汽车销售占比的提升。源汽车销售占比的提升。在当前补贴仍未完全退出的情况下，各种约束政策的作用已逐渐显现，预计 2020 年之后新能源汽车行业的主要推动力切换为约束性政策对于整车企业的倒逼作用。图表 15：双积分抵偿办法国外：排放标准趋严提升燃油车成本海外市场的补贴退坡进程也在稳步推进。在美国市场，由于特斯拉电动车累计销量已接近20 万辆的临界值，购买电动车所享受的 7500 美元税收抵免将削减一半至 3750 美元，并将在一年半之后全部取消补贴，其他销量较大的车型如通用 Bolt、日产聆风也面临补贴退坡的问题。另一方面，持续提高燃油车的排放标准，持续提高燃油车的排放标准，推升燃油车的生产成本，推升燃油车的生产成本，也能从另一个角度缩小电动车与也能从另一个角度缩小电动车与燃油车的成本差距。燃油车的成本差距。根据现有资料或趋势判断，到2020 年全球主要市场的燃油车排放标准将提高到 100120g/km，较 2010 年全球的排放标准降低 20%40%，按照目前燃油车的技术水平，届时多数传统车企能够满足排放标准。2020 年之后，排放标准进一步趋严，欧盟希望整车厂商2020 年 1 月 1 日前将 CO2的排放量控制在 95g/km，每超出 1g 将对每台车处以 95 欧元的高额罚款，并计划到 2025 年将排放标准进一步降低到 78 个/km 以下。与此同时，燃油车为满足要求额外需要投入的成本将快速提高，达到经济性瓶颈，据 BCG 估计，假如假如 20252025 年燃油车排放标准提高到年燃油车排放标准提高到 80100g/km80100g/km，将导致每辆燃油车成，将导致每辆燃油车成本上升本上升 470580470580 美元美元，届时尽管新能源汽车的成本竞争力仍不充分，整车企业出于达标的要求会考虑生产一定比例的新能源汽车。图表 16：全球主要汽车市场的尾气排放标准日趋严格在美国，整车厂商为满足监管要求，将燃油车辆的整体市场份额从2020 年的 95%降至 2025 年的66%，同时推出更多 MHEV 和 BEV 车型。MHEV 具有相对低的制造成本，并且可以适用当前的车辆平台。BCG 预计 MHEV 在 2023 年的市场份额将扩大到近 20%。之后，BEV 将成为最有效的解决方案；随着电池成本的下降，它们的份额将从 2020年的接近 2%迅速扩大到 2025年的8%。由于欧洲法规对 BEV 提供了倍增效应，欧洲市场电动车的发展将呈现不同的轨迹，纯电动汽车有望成为实现欧盟当前和预计任务的最有效方式。虽然燃油车仍将继续保持最大的市场份额，但预计BEV的份额将从2020年的1%增加到2025年的13%，而所有其他xEV的份额将从5%上升到18%。在此期间，汽油车和柴油车的份额将从 93%下降到 68%，柴油车的份额下降最快。TCO 趋于平价，细分市场有望不断涌现随着动力电池成本的进一步降低，新能源汽车的使用成本和生产成本不断接近甚至低于传统燃油车，即实现使用全成本平价（TCO 平价）和生产成本平价（cost of production parity），电动车的驱动因素切换为市场竞争力。对影响 TCO 的各项因素进行敏感性分析，可以发现对对 TCOTCO影响最显著的因素主要是年运营里程影响最显著的因素主要是年运营里程和燃油价格。和燃油价格。当年运营里程增加一倍至 30000 公里/年时，两种车的 TCO 接近，当进一步增加至45000 公里/年时，电动车的 TCO 将比燃油车低 4 万元。燃油价格对于二者 TCO 的影响也比较明显，当油价从 7.5 元/升下降 20%时，燃油车的 TCO 优势将扩大至 4.8 万元，当油价上升 20%时，燃油车的 TCO 优势将收窄至 2.2 万元。图表 17：TCO（万元）与年行驶里程的敏感性分析图表 18：TCO（万元）与燃油价格敏感性分析这个结果与 BCG 的研究成果相一致。BCG 的研究结论认为，对汽车对汽车 TCOTCO 影响最大的因素包括燃影响最大的因素包括燃料价格、购臵价格、年运营里程。料价格、购臵价格、年运营里程。从全球范围内来看，按照使用全成本衡量，中国市场将率先成为电动车使用成本平价的区域市场。对于某些细分市场，对于某些细分市场，如年行驶里程超过平均值的出租车、如年行驶里程超过平均值的出租车、网约车网约车等行业，使用电动车已经更具经济性。等行业，使用电动车已经更具经济性。图表 19：油价/定价比以及年行驶里程决定新能源汽车使用全成本油价油价/电价电价$/$/加仑加仑$/kWh$/kWh年行驶里程年行驶里程/英里英里TCOTCO 排序排序中国中国47.53.800.0812460最低日本日本164.160.265594最高美国美国20.82.500.1213671第二低欧盟欧盟15.85.700.369012第三低BCG 预计，2020-2025 年期间电动车将实现 TCO 平价，到 2025 年纯电动车的渗透率将达 6%，到 2027 年前后将实现生产成本平价，到 2030 年纯电动车的渗透率将达到 14%。受此影响，2018-2020 年动力电池的复合增速超过 20%，2018-2030 年动力电池的复合增速将达到 29%，动力电池行业需求在未来十年中将呈现极高的成长性。生产者平价开启消费驱动新时代进一步地，如要实现电动车加速替代，需要满足的前提条件是电动车的生产成本低于同档燃油车。进一步地，如要实现电动车加速替代，需要满足的前提条件是电动车的生产成本低于同档燃油车。据不同机构估算，到 2025-2030 年间，动力电池的价格将降至 50-70$/kWh，届时电动车的生产成本将低于燃油车，新能源汽车真正迈入“生产者平价”阶段，供需两侧都有动力推动汽车电动化加速发展。BCG 预计到 2025 年，全球 6%的汽车销量由纯电动车占据，到 2030 年该比例将提升到14%，Morgan Stanley 的预测值分别为 9%和 16%，UBS 则预测 2025 年纯电动车和 PHEV 合计占比达到 13.2%，到 2040 年以后各机构一致认为电动车将成为汽车市场的主要部分。尽管各家机构对于渗透率提升的速度预期有所不同，但即使按照最悲观的假设，2025 年全球新能源汽车的年销量也将数倍于 2017 年销量，动力电池的需求量也将随之成倍增长。据初步估算，假如 2025 年全球纯电动车销量占比达到 6%，PHEV 销量占比达到 2%，按照 2 种车型带电量分别为 55kWh 和 15kWh 计，20252025 年动力电池需求量将超过年动力电池需求量将超过 580GWh580GWh，到，到 20302030 年总需求将超过年总需求将超过1300GWh1300GWh，2018-20302018-2030 年年 1212 年复合增速接近年复合增速接近 30%30%。图表 20：2015-2030 年全球汽车销量及类型（分动力）预测对于中国市场而言，根据工信部等部门的规划，到 2020 年国内的新能源汽车保有量将达到 500 万辆，当年实现新能源汽车销量 200 万辆，占汽车年度销量的 12%左右，假设新能源汽车平均带电量为45kWh，则2020年动力电池需求量将达90GWh，对应2018-2020年需求复合增速达到33%。随着电池成本的进一步下降，新能源汽车的渗透率持续提升，假设 2025 年和 2030 年渗透率分别达到 15%和 20%，2020-2030 年电池需求量的复合增速将仍达到 20%以上。可以说，无论是国内无论是国内市场还是全球市场，动力电池行业都是成长空间和成长速度兼具的优质行业。市场还是全球市场，动力电池行业都是成长空间和成长速度兼具的优质行业。储能：应用前景无限，市场即将破晓储能：应用前景无限，市场即将破晓应用场景多元，需求空间广阔传统电力系统是由需求侧决定的实时平衡系统，其结构为典型的枝叶型结构，分为“发电-输电-配电-用电”等环节，由于当前储能成本仍然较高，储能在电力系统所扮演的角色比较局限。近年来，随着风电、光伏等不稳定电源的占比快速提升，以及越来越多的分布式电源从配网侧接入，维持电网安全的挑战越来越大，对于储能的需求也日益迫切。储能的应用场景非常多样，在电力系统发输配售四个环节均能发挥巨大的作用。在发电侧，储能主要用于可再生能源的移峰；在输配电环节，储能可以发挥区域调频的功能，部分国家调频市场开放，采取竞价机制，电池储能的参与度较高，但调频市场的总容量有限。国内市场，储能主要是通过辅助火电机组进行调频，提高火电调频响应速度；在用电侧，储能系统可以显著提高供电的稳定性，国外应用研究表明：家庭用户安装光伏+储能后，临界重要负荷中断的平均持续时间（SAIDI）、平均每位用户的中断次数(SAIFI)、未供电的重要负荷量（UCL）三项指标获得很大改进，如果每家安装储能电池容量超过 5kwh，三项指标几乎为 0。图表 21：储能在电力系统全产业链上均可广泛应用根据 CNESA 全球储能项目库的不完全统计，截至2017 年底，全球已投运储能项目累计装机规模175.4GW，同比增长 4%。其中抽水蓄能的累计装机规模占比最高为 96%，较上一年下降 1 个百分点；电化学储能累计装机规模为 2926.6MW，同比增长 45%，占比为 1.7%，较上一年增长 0.5个百分点。在各类电化学储能技术中，锂离子电池的累计装机占比最大，超过75%。2017 年，全球新增投运电化学储能项目装机规模为 914.1MW，同比增长23%。新增规划、在建的电化学储能项目装机规模为 3063.7MW，预计短期内全球电化学储能装机规模还将保持高速增长。截至 2017 年底，中国已投运储能项目累计装机规模 28.9GW，同比增长 19%。抽水蓄能的累计装机规模占比最大，接近 99%，但较上年有所下降。电化学储能的累计装机规模为389.8MW，同比增长 45%，所占比重为 1.3%，较上一年增长 0.2 个百分点。在各类电化学储能技术中，锂离子电池的累计装机占比最大，比重为58%。2018 年上半年国内新增锂电池装机 100.2MWh，同比增长133%。图表 23：2012 年以来国内电化学储能容量总体增长较快图表 22：2012 年以来全球电化学储能容量保持快速增长应用场景方面，2017 年全球新投运的电化学储能项目中，33%33%应用于集中式可再生能源并网，应用于集中式可再生能源并网，26%26%应用于辅助服务领域应用于辅助服务领域，其他份额则流向电网侧、电源侧和用户侧的场景；国内则以用户侧领域应用户侧领域应用为主，为主，20172017 年达到全部新增投运量的年达到全部新增投运量的 59%59%，其次是集中式可再生能源并网领域，份额达到，其次是集中式可再生能源并网领域，份额达到 25%25%，辅助服务的份额约辅助服务的份额约 16%16%。储能行业有着巨大的市场前景。可再生能源并网方面，随着并入配电网的分布式能源（光伏、风电等）日益增加，既有电源与新并网的分布式电源之间的相互影响对于电网管理和运营而言构成巨大的挑战，由于分布式电源的稳定性较差，其电网渗透率的进一步提高将对电网的平衡增加额外成本，储能系统在今后的电力系统中将扮演愈发重要的作用。近年来我国每年新增风电、近年来我国每年新增风电、光伏装机容量达光伏装机容量达到到 50GW50GW 以上，按照以上，按照 2 2 小时配比，即存在小时配比，即存在 100GWh100GWh 的潜在需求空间。的潜在需求空间。调频的储能需求空间也比较大，国家电网中心专家表示，预计未来五年国内储能调频装机量将保持8%的年均增长率，每年仅调频需求就达每年仅调频需求就达 2GW2GW 左右左右。其他场景的应用更加广泛，以基站为例，中国铁塔股份有限公司目前在全国范围内拥有近 200 万座基站，备电需要约 44GWh，60 万座削峰填谷电站需要电池约 44GWh，50 万座新能源站需要电池约 48GWh，合计需要电池约 136GWh。此外，以存量站电池存量站电池 6 6 年的更换周期计算，每年需要电池约年的更换周期计算，每年需要电池约 22.6GWh22.6GWh；以每年新建基站 10 万个计算，预计新增电站需要电池约新增电站需要电池约 2.4GWh2.4GWh，合计每年需要电池约，合计每年需要电池约 25GWh25GWh。锂电池储能优势明显，成本下降已接近临界点在新近发展的各项储能技术中，锂电池储能在能量密度、功率密度、循环次数、成本等方面的综合优势极为突出，也成为近年来新增储能容量的最主要来源。2017 年全球新增储能电池容量914.1MWh，其中锂离子电池占比达 93%；国内新增储能电池容量 100.4MWh，其中锂离子电池占比达 58.5%。图表 24：八类典型储能技术经济指标现状对比储能技术储能技术超临界压缩空气超临界压缩空气高速飞轮储能高速飞轮储能铅碳电池铅碳电池锂离子电池锂离子电池全矾液流电池全矾液流电池钠硫电池钠硫电池超级电容器超级电容器超导储能超导储能能量密度能量密度(Wh/kg)(Wh/kg)3632255010220715881.52.51.1功率密度功率密度(W/kg)(W/kg)630450015045015003000104016.61000100005000持续发电时持续发电时间间124h 以上毫秒分钟秒小时秒小时秒小时毫秒小时毫秒分钟秒级循环次数循环次数上万次百万次1000300010002500010000450010000001000000响应速度响应速度约 1 分钟级2ms10ms毫秒级毫秒级毫秒级毫秒级毫秒级功率成本功率成本(元元/kW)/kW)6500750017002000640010400300090001750019500132001380040050065007000能量成本能量成本(元元/kWh)/kWh)2000250044000450008001300150045003500390022002300950013500900000注：注：压缩空气储能为 4 h系统；铅炭电池为 8 h系统，循环次数为 DOD 60%时的次数，适用的充放电倍率范围为0.21C；锂离子电池包含磷酸铁锂电池、钛酸锂电池和镍钴锰酸锂电池，为2h 系统，循环次数为 DOD 80%时的次数，适用的充放电倍率范围为0.55C；液流电池为 5 h 系统；钠硫电池为6 h 系统，循环次数为满充满放时的次数。制约锂离子电池进一步大规模应用的主要障碍在于其相对较高的成本。制约锂离子电池进一步大规模应用的主要障碍在于其相对较高的成本。2010 年前后储能系统的投资成本高达 11 元/kWh 以上，对应的储能度电成本（Levelized cost of energy storage,LCOS）超过 2 元/kWh，到20172017 年储能电池的成本已降至年储能电池的成本已降至 2 2 元元/Wh/Wh 以下，加上以下，加上 PCSPCS 等全系统成本约等全系统成本约 2.62.6 元元/Wh/Wh，对应的，对应的 LCOSLCOS 为为 0.60.6 元元/kWh/kWh，与我国的峰谷电价差接近，部分削峰填谷项目已初步具备经，与我国的峰谷电价差接近，部分削峰填谷项目已初步具备经济性。济性。随着电池系统成本的不断下降，储能的 LCOS 有望降至 0.3 元/kWh，在更多应用场景都有使用价值，储能系统容量也将进入快速增长期。据 BNEF 估计，到到 20242024 年全球电化学储能电池容量将超年全球电化学储能电池容量将超过过 81GWh81GWh，为 2016 年累计容量的 10 倍，10 年复合增长率达 38%。国内方面，据 CNESA 估计，到到 20202020 年我国储能设备容量将达到年我国储能设备容量将达到 41.99GW41.99GW，其中电化学储能容量达到其中电化学储能容量达到 1.78GW1.78GW，达到达到 20172017 年年底电化学储能累计装机量的底电化学储能累计装机量的 4.54.5 倍，对应新增锂电池需求达倍，对应新增锂电池需求达 2.65GWh2.65GWh。图表 25：2017 储能成本进入市场爆发临界点图表 26：2015-2024 年全球累计储能容量复合增速达 38%值得一提的是，当前以磷酸铁锂、三元等新材料为主的动力电池，在储能市场十分受欢迎。与传统铅酸电池相比，锂电池具有更高的能量密度，以三元锂电池为例，一台40 尺集装箱可最多放臵4.8MWh 锂电池，并且集成 HVAC、FFS、BMS、通讯保护等辅助单元。同时，相较于传统的铅酸电池，锂电池对温度适应性更强，更适合户外的储能需求。此外，储能电池还可以采用退役的动力电池梯次利用，降低成本的同时也能有效解决动力电池退役后的处理问题，成为国家鼓励的产业发展方向。长寿命和高安全性要求有利于集中度提升汽车动力电池对于电池的功率和能量要求较高，而储能电池则更偏重于安全和寿命等方面，而且在不同工况下对于产品性能也有不同的要求。总体而言，电池的安全、循环寿命和日历寿命、电池的安全、循环寿命和日历寿命、价格和价格和存储效率等因素是储能系统优先考量的性能。存储效率等因素是储能系统优先考量的性能。安全性方面，由于锂电池储能电站的电池容量较大，一个系统往往包括成千上万个电芯，出现热失控的概率更高，造成的后果也更加严重，一旦某个电池出现热失控，一旦某个电池出现热失控，很容易导致电池系统的整体失很容易导致电池系统的整体失控，因此储能系统对于锂电池的安全性能有极高的要求控，因此储能系统对于锂电池的安全性能有极高的要求。2017 年年初以来，韩国的储能项目共发生 7 起起火事故，共影响到 78MWh 的项目容量，占韩国所有项目容量的 3%，2011 年以来受起火事故影响的电厂级储能项目数量达 11 个，发生事故的多个储能系统都采用了同一厂家的镍钴锰三元电池。此外，为了实现储能系统在整个寿命周期内的经济性，储能系统还必须保证几千次的充储能系统还必须保证几千次的充放电循环和大于放电循环和大于 1010 年（甚至到年（甚至到 2020 年）的寿命年）的寿命。图表 27：动力电池与循环工况下储能电池性能需求比较图表 28：动力电池与备用供电工况下储能电池性能需求比较电池系统的安