新能源汽车行业研究报告-36氪.pdf

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1、孔德云 36氪研究院 2018年1月 制造业升级，抢滩开始 新能源汽车行业报告 2 报告摘要 我们认为，新能源汽车产业快速发展的驱动力主要来自于供给端产量大幅 提升、需求端市场逐步成熟两方面。其中，供给端政策红利期接近尾声， 需求端市场因素逐步成主要驱动力。预计到2040年，全球电动汽车销量 份额将超越内燃机，达到54%1。 新能源汽车产业发展驱动力正在由政策驱动转向市场驱动。 动力电池标的方面，我们建议长期关注核心环节三元电芯类企业； 长期关注锂电材料回收企业；中短期关注PACK企业。整车厂投资标 的方面，我们更看好那些在硬件供应链方面具备独特壁垒的整车企业。 从产业链角度分析，新能源汽车产

2、业可分为上游的动力电池制造企业、中 游的整车厂和下游的充电桩产业以及汽车后市场。本报告主要从动力电池 和整车厂两个角度开展。 目前，动力电池市场的主要品类是锂离子电池。现阶段，我们更看好三元 技术路线。投资标的方面，我们认为拥有技术创新能力和上下游产业链融 合能力的电池企业将在市场竞争中受益。其中，提供单一服务的PACK企 业正在逐步成为夕阳产业，但如果其能在技术集约型的BMS环节建立自 身技术壁垒，并能主动出击整合电芯企业，中短时期内仍具备一定的投资 价值。另外，伴随规模庞大的动力锂电市场崛起，下一步我们将迎来锂电 池回收和下游梯次利用行业发展机遇。预计，锂电池回收再利用产业市场 规模在20

3、20年将达到百亿规模。总体而言，我们建议长期关注核心 环节三元电芯类企业；长期关注锂电材料回收企业；中短期关 注PACK企业。 基于动力电池高能量密度发展趋势之上，新能源汽车产业将朝着集成化、 智能化方向发展。在整车厂投资标的方面，我们更看好那些在传感器、动 力电池以及其他零部件等硬件供应链方面具备独特壁垒的整车企业。 1来源：Bloomberg New Energy Finance 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 3 报告内名词一览 电芯 指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用。区别于电池含有保护 电路和外壳，可以直接使用。 三元电池 指以三元材料镍钴锰酸锂为正极的电池品

4、类，化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2 ， 其中镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。 18650型电池 18650是日本SONY公司最早推出的一款锂离子电池，并成为一种标准性的 锂离子电池型号，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示 为圆柱形电池。 PACK 指电池组装环节，主要是将电芯、电池保护板、电池连接片、标签纸等通过 电池PACK工艺组合加工成电池成品。而PACK轻量化指的是在系统层面或设 计层面对电池组装环节进行“瘦身”的过程。 BMS 指电池管理系统，主要作用是监控电池状态，进而做到防止电池出现过充、 过放现象，延长电池的使用寿命，提高电池利用率。 “双积

5、分”政策 2017年9月27日，工信部、财政部、商务部、海关总署、质检总局联合公布 了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。即平均 油耗、新能源将实现双积分并行考核政策。政策规定2019年新能源积分比例 应达到 10%，2020年应达12%。政策将从 2018年4月正式实行，2019年开 始列入考核标准。 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 目 录 Contents 一. 新能源汽车行业概述 新能源汽车行业简析 新能源汽车行业驱动力 新能源汽车产业链图 二. 动力电池 动力电池产业现状分析 动力电池未来发展分析 动力电池标的推荐 三. 新能源整车厂 整车厂产业现状分析

6、整车厂未来发展分析 整车厂标的推荐 四. 总结 未来发展投资趋势 新能源汽车行业概述 CHAPTER I 新能源汽车行业简析 新能源汽车行业驱动力 新能源汽车产业链图 6 类型代表车型定义动力来源能量来源 内燃机 电动机 化石燃料 插电 燃料电池 内燃机汽车大众高尔夫只用发动机驱动汽车 油电混合动力车丰田普锐斯 使用发动力和/或电动机驱动汽车，以能 量回收方式为电池充电 插电式混合动力车比亚迪秦 使用发动机和/或电动机驱动汽车，以插 电方式为电池充电 增程式电动车 BMW i3增程式 只用电动机驱动汽车，以内燃机和插电方 式为电池充电 充电式纯电动车 尼桑聆风LEAF 特斯拉 只用电动机驱动汽

7、车，以插电方式为电池 充电 燃料电池电动车 只用电动机驱动汽车，以氢燃料经电化学 反应产生的电能为动力源 0 20 40 2010201120122013201420152016 国内纯电动插电混动汽车销量（单位：万台） 纯电动汽车插电混动汽车 新能源汽车行业简析 新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为主要或次 要动力来源如纯电动车、插电式混合动力车、增程 式电动车等；或使用常规的车用燃料，但采用新型 车载动力装置如燃料电池电动车等。本报告所探讨 的新能源汽车主要指纯电动汽车(BEV)。 2016年，我国新能源汽车市场渗 透率超1%，位居全球TOP6* 1. 新能源汽车行业概述 1.1 新能源汽

8、车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动力 1.3 新能源汽车产业链图 归为电动车主要 次要 图示：汽车动力、能量来源分类 资料来源：麦肯锡 2015年是我国电动汽车发展突飞猛进的一年，销售 量增长率超50%，并且在2016年销量达30万台，国 内汽车市场渗透率超1%。 数据来源：Electric Vehicles Initiative ; China Passenger Car Association Fitch Ratings 0 0.5 1 1.5 2010201120122013201420152016 国内电动汽车渗透率（%） 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 *渗透率超1%

9、的其他五国分别为： 挪威、荷兰、瑞典、法国和美国 数据来源于IEA 7 受益于下游新能源汽车电池的带动，2016年我国动 力锂电池产量总量达27.9GWh，按正极材料分磷酸 铁锂占比为60%，三元占比为34%，锰酸锂及其他 占比为6%，全球总体锂电池市场市场规模达1850亿 元。 中日韩为全球动力电池主力供货 商，我国以磷酸铁锂型电池为主 0 50 100 150 2012 2013 2014 2015 2016 2017E 2018E 2019E 2020E 2011-2020E我国动力锂电池产量（单位：GWh） 22% 14% 22% 29% 18% 14% 16%17% 21% -100

10、% -50% 0% 0 1000 2000 3000 4000 2012 2013 2014 2015 2016 2017E2018E2019E2020E 全球锂电池市场规模增速 2012-2020年全球锂电池市场规模及增速（单位：亿元） 我国动力锂电池产量 其中，中日韩占据2016年全球动力电池销量品牌 Top6，在全球动力电池范围形成“三足鼎立”态 势。 2016201520142013 松下6665455227261700 比亚迪40201652461- LG Chem22851432886812 AESC1622127216201289 日本锂能源-451293 三星SDI115750

11、4314- 数据来源：起点研究 图示：2013-2016年度全球动力电池分品牌销量Top6 数据来源：EV Sales；单位：MWh 1. 新能源汽车行业概述 1.1 新能源汽车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动力 1.3 新能源汽车产业链图 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 新能源汽车行业简析 8 行业驱动力 新能源汽车产业快速发展的驱动力我们认为可从供 需两端分别来看。供给端产量大幅提升目前可归因 于政策和电池售价下跌两方面。首先，从政策角度 来看，由于我国原油产业在2009年对外依存度*已超 过50%，2016年更是达到65.4%，存在能源方面的 短板，新能源的发展对于我国有

12、强烈的战略意义。 供给端政策红利期接近尾声，需 求端市场因素逐步成主要驱动力 0% 20% 40% 60% 80% 19951998200120042007201020132016 中国原油对外依存度 单位：% 0 1000 2000 3000 4000 5000 19951998200120042007201020132016 中国原油逐月进口量（当月值） 单位：万吨 数据来源：中国石油集团经济技术研究院及其他公开数据数据来源：Wind *对外依存度=进口量表观消费量100% 另一方面，欧美传统车厂已经锁定内燃机和混合动 力系统的技术优势，而在以上技术优势全然失效的 新能源汽车时代，我国或将

13、弥补甚至赶超在汽车制 造业方面与传统强国的差距。以上都促使我国在新 能源汽车开发方面出台一系列优惠政策，现金补贴 力度居全球第四，重视程度空前。（图表见下页） 1. 新能源汽车行业概述 1.1 新能源汽车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动力 1.3 新能源汽车产业链图 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 9 供给端：现金补贴逐步收紧、双 积分管理办法上线 4156 4000 4396 5298 3380 6300 5500 6989 14469 14113 19466 13488 360 210 2808 912 1794 瑞典 德国 日本 英国 荷兰 法国 西班牙 美国 中国 挪威

14、 丹麦 韩国 6400 2330 12% 13% 10% 15% 17% 18% 3% 18% 23% 45% 49% 30% 各国政府对电动汽车现金补贴信息一览（欧元/辆） 来自波士顿咨询；2017.7 一次性现金补贴逐年补贴所在地额外补贴 补贴总额占电动汽车售价比例 由于纯现金补贴在具体实施过程中存在“骗补”现 象，预计我国在2020年后将逐步转向非金钱激励。 2017年9月，工信部、财政部、商务部、海关总 署、质检总局联合公布了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，即平均油 耗、新能源双积分政策。政策将从 2018年4月正式 实行，2019年开始列入考核标准。政策规定2

15、019年 新能源积分比例应达到 10%，2020年应达12%。 乘用车企业平均燃料消耗量积分新能源汽车积分 是否允许结转 是 （2018年度及以前年度的正积分，每结转一次，结转 比例为80%；2019年度及以后年度的正积分，每结转 一次，结转比例为90%） 否 （仅2019年度可以等额结转一年） 是否允许转让只允许在关联企业间转让允许自由交易 抵偿工具 1.可用燃料消耗量正积分 2.可用新能源正积分 只能用新能源正积分 抵偿方式 1.通过结转、受让获得燃料消耗量正积分 2.自行产生的新能源积分 3.购买的新能源积分 1.自行产生的新能源积分 2.购买的新能源积分 1. 新能源汽车行业概述 1.

16、1 新能源汽车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动力 1.3 新能源汽车产业链图 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 行业驱动力 10 0 100 200 300 400 500 用户专用充电桩分散式公共充电桩 供给端：政策红利正在从整车厂 向充电桩等基础设施企业转移 预计到 2020 年，我国将新增集中式充换电站超过 1.2万座；分散式充电桩超过 480 万个*。 *数据来源：电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020年） 作为新能源汽车发展的基本保障充电桩的发展 也得到国家政策维度的大力支持。 2016年1月 2015年10月 国家发改委等印发电动汽车充电基 础设施发展指南（

17、2015-2020 年）。 国家能源局等五部委联合发布新修订 的五项电动汽车充电接口及通讯通信 国家协议标准。 财政部等四部委联合发布关于“十 三五”新能源汽车充电基础设施奖励 政策及加强新能源汽车推广应用的通 知。 国家发改委、能源局等四部委联合发 布加快居民区电动汽车充电基础设 施的建设通知。 2016年8月 2015年12月 2016年12月 国家发改委、主建部等四部委联合发 布关于统筹加快推进停车场与充电 基础设施一体化建设的通知。 2017年1月 国家能源局、国资委、国家机关事务 管理局联合发布关于加快单位内部 电动汽车充电基础设施建设的通 知。 2020年分散式充换电站建设规划（单

18、位：万个） 0 2000 4000 6000 公交专用出租专用环卫物流专用城市公交城际快充 2020年集中式充换电站建设规划（单位：座） 3850 250024502400 1000 430 50 1. 新能源汽车行业概述 1.1 新能源汽车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动力 1.3 新能源汽车产业链图 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 行业驱动力 11 从地域角度来看，电动汽车充电基础设施发展指 南（2015-2020年）将我国充电桩发展目标拆分 为三大区域分目标：加快发展地区、示范推广地 区、积极促进地区。充电桩企业将迎来新的一波政 策红利。 供给端：动力电池售价逐年下跌 成

19、产量提升第二大驱动力 加快发展地区： 7400座充电站， 250万个充电桩 示范推广地区： 4300座充电站， 220万个充电桩 积极促进地区： 400座充电站， 10万个充电桩 从供给端来看，新能源汽车行 业发展的第二大因素是动力电 池售价的下降。在新能源汽车 成本构成中，动力系统占 50%，其中电池成本又占到了 76%，占汽车总成本达1/3以 上。电池成本的下降将为新能 源汽车厂商提供更大的利润空 间，吸引更多车厂加入到新能 源汽车生产行列。 来源：公开资料整理 动力系统 50% 底盘 14% 车身 5% 内饰 15% 汽车电子 9% 其他，7% 电池 76% 电机 13% 电控 11%

20、新能源汽车成本构成 1. 新能源汽车行业概述 1.1 新能源汽车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动力 1.3 新能源汽车产业链图 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 行业驱动力 12 目前，降低电池成本的方式主要有两种：新型正极 材料研发和轻量化PACK。以18650型电池为例，电 芯成本占60%，其中正极材料占18%；PACK为第二 大电池成本，约占35%成本。通过研发新型正极材 料、轻量化PACK等方式，五年内动力电池价格下降 了60%*。 2016年，我国电动汽车产量首次 超越美国，占据全球份额32% *数据来源：工信部 电芯 60% PACK 35% BMS,5% 隔膜 7%

21、 其他材料 5% 壳体盖板 8% 劳动力 2% 制造摊销成本 7% 其他 4% 正极材料 18% 负极材料 3% 电解液 5% 2016年动力电池成本构成（18650圆柱） 0 400 800 1200 20072009201120132015 全球动力电池价格快速下降（不同机构测算） 真锂研究DOEAvicenne 单位：美元/KWh 来源：兴业证券研究所 基于国家一系列相关鼓励措施以及动力电池价格下 降的双重驱动，我国电动汽车供给量节节攀升， 2016年占全球份额为32%，居世界首位。 0 0.5 1 1.5 2 2.5 2013201420152016 其他 中国美国日本挪威荷兰 英国法

22、国德国瑞典 加拿大 2013-2016年各国电动汽车产量（单位：百万） 数据来源：IEA analysis based on EVI country submissions,complemented by EAFO（2017a）， HIS Polk（2016），MarkLines（2017），ACEA（2017a，2017b）and EEA（2017）. 2016年各国电动汽车占全球产量份额 32% 28% 7% 6% 7% 7% 1. 新能源汽车行业概述 1.1 新能源汽车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动力 1.3 新能源汽车产业链图 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 行业驱动

23、力 13 从需求端角度来看，近年来，用户对新能源车的接 受度显著提高，进一步反向驱动了新能源汽车产业 的发展。数据显示，混合动力+纯电动车接受度已达 35.6%。其中虽包括了不属于新能源汽车范畴的传 统油电混动车，但单就纯电动车来看，其接受度 3.4%也远超于目前市场渗透率，有极大的待售空 间。 需求端：消费者接受度显著提升 ，存在极大待售空间 汽油车/柴油车 60% 混合动力车 32.2% 纯电动车,3.4% 2016年中国网民购买不同动力类型汽车意愿分析 来源：艾瑞2016年中国新能源汽车案例报告 N=1484，2016年3月 35.6% 在进一步分析中，我们发现，政策利好带来的易于 上牌

24、、不限行等“优待”是目标车主购置新能源汽 车的最关键驱动因素。 5% 13% 16% 18% 19% 33% 购车补贴 使用经济性 环保 易于驾驶 不限行 易于上牌 3% 11% 19% 19% 21% 43% 不限行 易于驾驶 购车补贴 使用经济性 环保 易于上牌 数据来源：咨询公司威尔森21世纪经济报道2016中国新能源汽车市场报告 纯电动：N=120；插电式混动：N=80 纯电动汽车用户选择意愿分析纯电动汽车用户选择意愿分析 1. 新能源汽车行业概述 1.1 新能源汽车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动力 1.3 新能源汽车产业链图 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 行业驱动

25、力 14 而在对2017年上半年各城市新能源乘用车累计销量 的分析中，也进一步交叉印证了上述结果。2017年 上半年新能源汽车累计销量Top6均为限购城市，占 据全国销量64.89%*。 需求端：2018年新的利好政策将 进一步打开新能源汽车市场 28766 14153 6484 439443404261 3474 20982000 1478 北京市上海市深圳市杭州市广州市天津市合肥市宁波市长沙市郑州市 2017年上半年分城市新能源乘用车累计销量（单位：辆） 限购 城市 *数据来源：威尔森 据北京市交通委消息，2018年北京市小客车指标年 度配额相较于2017年减少5万个，且全部从普通小 客车

26、指标中削减，因此2018年新能源小客车指标数 将首次超越普通小客车指标数。此外，近期财政 部、税务总局、工信部、科技部联合发布公告：自 2018年1月1日至2020年12月31日，对购置的新能 源汽车免征车辆购置税。以上新的利好政策将进一 步驱动个人用户购置新能源汽车。 20142015201620172018 小客车指标年度配额15万15万15万15万10万 普通小客车指标13万12万9万9万4万 新能源小客车指标2万3万6万6万6万 图示：2014-2018年普通小客车新能源小客车指标 数据来源：北京市交通委 1. 新能源汽车行业概述 1.1 新能源汽车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动

27、力 1.3 新能源汽车产业链图 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 行业驱动力 15 产业链图 供需两端协同促进了新能源汽车产业的快速发展。 据博新能源财经数据显示，预计到2040年，全球电 动汽车销量份额将超越内燃机，达到54%。 新能源汽车产业链可分为动力电 池、整车厂、充电桩及后市场 图示：轻型车逐年销量；单位：百万量 来源：Bloomberg New Energy Finance 0 50 100 20152020202520302035 0 50 100 20152020202520302035 1% 3% 8% 24% 43% 54% 内燃机汽车销量电动汽车销量 2040

28、从产业链角度来看，我们认为新能源汽车产业可以 分为上游的动力电池制造企业、中游的整车厂和下 游的充电桩产业以及汽车后市场。本报告主要从动 力电池和整车厂两个角度开展。 整 车 制 造 企 业 锂精矿 盐湖锂矿 矿物锂矿 碳酸锂 氢氧化锂 锂深加工企业 前驱体 辅助材料 隔离膜 正极材料 电解液 负极材料 单体电芯电池模组 动力电池企业 BMS 热管理 结构组件 线束 PACK配套企业 电池PACK 电机 电控 整车控制 PACK企业 三电集成及配套企业 动力总成 底盘 车身 其他部件 新能源汽车 图示：新能源汽车产业链； 来源：广发证券 充电桩 后汽车市场 1. 新能源汽车行业概述 1.1 新

29、能源汽车行业简析 1.2 新能源汽车行业驱动力 1.3 新能源汽车产业链图 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 动力电池 CHAPTER II 动力电池产业现状分析 动力电池未来发展分析 动力电池标的推荐 17 7.35 6.72 2.49 1.86 0.78 0.770.7 0.49 0.49 0.46 2011-2020E我国分品牌动力锂电池产量（单位：GWh） 动力电池产业现状分析 目前动力电池市场的主要品类是锂离子电池。从 2016年动力电池出货量看，磷酸铁锂和三元材料*作 电池正极是目前锂离子电池产业的两大主流工艺。 基于磷酸铁锂产品的同时，我国 正逐步向三元技术路线靠拢 2

30、. 动力电池 2.1 动力电池产业现状分析 2.2 动力电池未来发展分析 2.3 动力电池标的推荐 作为一个铁矿资源富饶的国家，我国以磷酸铁锂为 正极材料的电池出货量更大。相比于三元材料，磷 酸铁锂具备更好的安全性、更好的循环性能和更低 廉的成本，但因其存在一些性能上的缺陷，如振实 密度与压实密度较低从而导致电池能量密度较低， 已成为新能源汽车的一大痛点。因此，不少国内电 池厂商也逐步开始转型三元路线，出货量逐年走 高。 锰酸锂 990；3.5%镍氢电池 22 三元材料 6291；22.4% 钛酸锂 354 超级电容 0.12 多元复合 57 磷酸铁锂 20326 72.5% 数据来源：Win

31、d 2016年中国动力电池出货量分布（单位：MWH） *三元材料即镍钴锰酸锂，化学 式为LiNixCoyMn1-x-yO2,指以镍 盐、钴盐、锰盐为电池正级的 原料,且镍钴锰的比例可以根据 实际需要调整。 数据来源：Wind 正极材料能量密度安全循环寿命成本高低温性能汽车品牌 磷酸铁锂低好好低低温性能差比亚迪 三元材料高差差高容易热分解特斯拉 4 6 11 19 33 47 11 20 25 29 33 38 201520162017e2018e2019e2020e 2015-2020E我国三元材料磷酸铁锂材料出货量（单位：GWh） 三元材料 磷酸铁锂 来源：中国产业信息网 36Kr-新能源汽

32、车行业报告 2018.1 18 虽然相对于磷酸铁锂，以三元材料为正极的锂离子 电池能量密度较高，但其都属于锂离子电池，相较 于其他常见的能源，锂离子电池能量密度极低，极 限值约为350wh/kg。 脱嵌机理是锂离子电池进行能量 密度提升的硬伤 MJ/Kg 0 20 40 60 80 050100150 MJ/L 铝 硅 无烟煤 柴油 汽油 锂 乙醇 烟煤 甲醇 锌空气电池 锂离子电池 数据来源于维基百科 图示：部分常见能源的能量密度分布图 我们认为主要原因是其作用机理为锂离子脱 嵌，即放电过程中锂离子从负极材料脱出、嵌入 正极；充电过程从正极材料脱出、嵌入正极。反应 过程中，锂离子不参与氧化还

33、原反应过程。为了反 应过程中的有序性，我们需要为锂离子提供整齐合 适的嵌入位置，通常情况下采用的是石墨材料作为 负极石墨层之间的空隙足以容纳单个锂原子， 但也只能容纳单个锂原子，因此致使能量密度受限 严重。 MJ/Kg 图示：锂离子电池充放电过程 电流方向 充电过程 锂离子 (+)正极负极(-) 隔膜 电解液 电流方向 电子方向放电过程 锂离子 (+)正极负极(-) 隔膜 电解液 电子方向 液态天然气 2. 动力电池 2.1 动力电池产业现状分析 2.2 动力电池未来发展分析 2.3 动力电池标的推荐 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 动力电池产业现状分析 19 动力电池未来发展分析

34、 我们认为，在保证使用安全的前提 下，动力电池未来的发展方向应从 正极、负极和电解液三个维度不断 去刷新能量密度极限值。首先正极 材料方面，我们可从铅酸电池、镍 镉电池、镍氢电池到锂离子电池发 展路径来看，电池都在向体积更 小、质量更轻的方向发展，但参与 反应的正极材料始终未脱离过渡 金属范畴。 正极材料将逐步从过渡金属向电 子转移效率更高的氧/硫发展 铅酸 电池 100 200 300 400 0 50100150200250 镍镉 电池 镍氢 电池 锂离子 电池 锂电池 体 积 能 力 密 度 / （ Wh/L ） 质量能力密度/（Wh/kg） 更轻的质量 更 小 的 体 积 常见的二次电

35、池质量、体积能力密度的对比 但从元素周期表来看，更适合做正极材料的为氧族 元素：O、S（卤族元素F、Cl、Br有毒），且电子转 移效率*也比过渡金属更高，故目前正极材料主要以 O和S为发展方向（锂空气电池和锂硫电池）。 C Si Ge N P As O S Se F Cl Br He Ne Ar KrGa Al Ca Mg Be Na H Li KScTiVCrMn FeCoNiCu Zn B 元素周期表 正极离子反应电子转移效率 Co4+Co3+ 1/273.7% Fe3+Fe2+ 1/263.8% Mn7+Mn6+ 1/254% SS2- 2/1612.5% OO2- 2/8=25% *电

36、子转移效率指参与反应的电子数与分子总电子数的比例 2. 动力电池 2.1 动力电池产业现状分析 2.2 动力电池未来发展分析 2.3 动力电池标的推荐 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 20 从负极材料角度来看，目前常用的为石墨负极。石 墨作负极时，锂嵌入量最大时，形成锂碳层间化合 物，化学式LiC6，此时最大理论容量约为 372mAh/g。而目前常用的锂离子电池理论正极能 量密度均低于300mAh/g（LiCoO2理论能量密度为 273.84mAh；LiNiO2274mAh/g；LiMn2O4 148.23mAh/g），故目前在锂离子电池时代，石墨 负极的电容量理论上是可以满足需求

37、的。但若正极 材料发展到以硫（1675mAh/g ）、氧气（理论上 容量密度无限）为主时，石墨负极则需要被替代。 负极材料将朝着负极多孔化或锂 单质化方向迈进 目前，动力电池负极的发展方向主 要分为两方面，一是发展富勒烯、 碳纳米管等多孔负极材料，在石墨 负极基础上加以“润色”，以获取 更强的锂离子容纳能力；二是抛弃 石墨路线，直接以锂单质作电池负 极。锂是自然界中最轻的金属元 素，理论比容量达到 3860mAh/g ，同时具有最负的标 准电极电位（-3.045V， vs.SHE），被认为是高能量密度电 池体系中最理想的负极材料。 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

38、 动力电池理论能量密度对比 能 量 密 度 （ Wh/kg ） 根据公开资料整理 以石墨为正极以钠为正极以锂为正极 2. 动力电池 2.1 动力电池产业现状分析 2.2 动力电池未来发展分析 2.3 动力电池标的推荐 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 动力电池未来发展分析 21 但以锂单质为负极在实际应用中存在严重的枝晶问 题。下面以钴酸锂-石墨电池和锂硫电池为对比，进 行枝晶产生过程解析。 电解液固态化是发展高能量密度 电池的重要先决条件 Li+ Li+ 正极锂负极隔膜 Li+ Li+ 正极石墨负极隔膜 + - S8 Li2S Li+ Li 有机 电解液 Li+Li+ e- + -

39、 Li1-xCoO2 LiCoO2 C6 LiC6 LiPF6 EC-DMC Li+Li+ 3.8V e- 图示：钴酸锂-石墨电池放电反应过程 负极LixC66C+xLi+xe- 正极Li1-xCoO2+xLi+xe-LiCoO2 负极16Li 16Li+16e- 图示：锂硫电池放电反应过程 正极S8+16Li+16e-8Li2S 在上图以石墨为正极的锂离子电池放电过程中，锂 离子不参与反应，只参与在正、负极脱出-嵌入的物 理过程，而石墨其本身存在的间隙足以容纳锂离子 嵌入，且其之间产生的物理吸附作用足以维持锂离 子有序排列。而在下图以锂单质为负极的锂硫电 池，其放电过程不存在问题，但在充电过

40、程中，尤 其是在没有外在约束条件的情况下，无法保证锂离 子获得电子还原为锂单质的过程中均匀地分布在负 极表面，至使通常情况下锂晶体会在负极表面无序 生长，形成枝晶。枝晶生长到一定限度，会穿透电 池隔膜，造成电池短路，进而产生爆炸等安全问 题。 图示：锂硫电池枝晶生成过程 图示：锂离子电池锂离子脱嵌过程 Li+ Li+ 正极锂负极隔膜 枝晶 2. 动力电池 2.1 动力电池产业现状分析 2.2 动力电池未来发展分析 2.3 动力电池标的推荐 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 动力电池未来发展分析 22 为解决上述高能量密度材料可能产生的枝晶等问 题，电解质正在由液态向固态发展，即全固态

41、电 池。相比于利用电解液的锂离子电池，全固态电池 存在几大优势：1. 不存在电解液腐蚀、泄露现象， 安全性更高；2. 适用材料范围更广，可选用锂单质 等能量密度材料作负极，进而提供动力电池整体能 量密度；3. 隔膜和电解液约占电池体积40%和质量 25%*，固态电池是电池小型化，薄膜化的必经之 路。但固态电解质存在固-固界面，对电导率会产生 较大的负面影响。对于全固态电池的研发来说，未 来发展的重心主要有两方面：电解质材料本身和界 面性能的调控与优化。 在动力电池发展的进程中，正极、负极和电解液三 部分是协同发展、有机促进的，我们认为三者将分 别朝着正极高比容量、负极多孔化或锂单质化、电 解液

42、固态化的发展路线进行，其中目前正极和电解 液将是短期内的重点突破口。 图示：传统电解液电池与固态电解质电池结构对比 正极 负极电解液 正极 固态电解质 负极 *根据公开资料整理 2. 动力电池 2.1 动力电池产业现状分析 2.2 动力电池未来发展分析 2.3 动力电池标的推荐 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 电解液固态化是发展高能量密度 电池的重要先决条件 动力电池未来发展分析 23 动力电池标的推荐 在投资标的方面，随着现金补贴政策退坡，新能源 汽车市场发展将由政策驱动逐渐转变为市场需求驱 动。其中，动力电池成本下降和消费者接受度提升 是推动新能源汽车市场发展的关键因素，因此拥

43、有 技术创新能力和上下游产业链融合能力的电池企业 将在市场竞争中受益。受益于动力电池高能量密度 趋势，我们建议关注三元材料电池企业，以及上下 游配套产业链的上市公司。 个股方面，建议长期关注核心环节三元电芯 类企业，例如最新IPO的宁德时代；中短期关注 下游PACK企业，例如金鑫新能、欣旺达；长期关 注锂电材料回收企业，例如格林美。 推荐长期关注三元电芯企业和材 料回收企业，短期关注PACK企业 图示：宁德时代业务体系； 来源：宁德时代首次公开发行股票招股说明书 电芯模组电池包 应用领域正极材料 三元 磷酸铁锂 三元、磷 酸铁锂 电芯模组电箱电池柜 正极材料 电动乘用车 电动客车 电动物流车

44、磷酸铁锂 示意图应用领域 三元前驱体 镍钴锰氢氧化物 生产锂离子电池三元材 料 动力电池业务体系 储能系统业务体系 锂电池材料业务体系 宁德时代成立于2011 年，主营业务包括新能 源汽车动力电池系统、 储能系统的研发、生产 和销售，是国内较早布 局三元电池的企业之 一。产品线覆盖动力电 池系统、储能系统和锂 电池材料等。宁德时代 已于2017年11月 IPO，将在创业板上 市。 2. 动力电池 2.1 动力电池产业现状分析 2.2 动力电池未来发展分析 2.3 动力电池标的推荐 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 24 6.93% 4.96% 7.39% 10.96% -20.00%

45、 -15.00% -10.00% -5.00% 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 0 5 10 15 20 2014201520162017.1-6 研发费用占主营业务收入比例 2017年上半年，宁德时代电池装机量为1.31GWh， 市场占有率达20.98%1，主营业额为61亿元。我们 预计2017年宁德时代全年主营业额将达246亿元、 净利润将达78亿。从公开数据可以看出，随着国家 补贴政策趋于理性，宁德时代主营业额和净利润增 速在2016-2017年也回归正常轨道，但仍保持了较 高的增长速度。另一方面，宁德时代利润率连年走 高，但其研发投入仍超行业均值5.81%*，高达

46、10.96%，具备较强研发优势的同时，可以预见其利 润率仍有进一步可探空间。 得益于三元电池领域的较早布局 ，宁德时代发展势头强劲 1数据来自真锂研究 22014年锂电池材料销售收入金额为0，主要因为锂电池材料收 入来源于广东邦普及其子公司，2014年广东邦普及其子公司尚 未纳入公司合并范围。2015年宁德时代收购广东邦普， 并通过其开展锂离子电池材料业务。 645% 158% 68.5% -1000% -800% -600% -400% -200% 0% 200% 400% 600% 800% 0 50 100 150 200 250 300 2014201520162017.1-6 增速动

47、力电池系统储能系统锂电池系统 预计宁德时代2017年主营业额将达246亿2 1596% 225% 152% -1000% -500% 0% 500% 1000% 1500% 2000% 0 20 40 60 80 100 2014201520162017.1-6 净利润增速 预计宁德时代2017年净利润将达78亿 6.4% 16.7% 20.8% 32.1% 0% 10% 20% 30% 40% 2014201520162017.1-6 利润率 宁德时代利润率连年走高 3指收入利润率； 计算公式：收入利润率=利润额销售额100% 宁德时代2017年上半年研发费用达6.7亿 利润率3 *本页数据

48、均来自于宁德时代首次公开发行股票招股说明书 2017全年营收预测 2017/18年营收预测 公司名称：宁德时代 创办时间：2011年 地址：福建宁德 融资轮次：IPO 时间：2017年11月 36Kr-新能源汽车行业报告 2018.1 动力电池标的推荐 25 客户方面，宁德时代除与上汽、北汽、宇通、吉 利、长安等整车企业均保持长期战略合作关系外， 也为宝马、大众等外资车企供应产品。同时还与蔚 来汽车等互联网新兴车企开展合作，积极布局智能 汽车领域。潜力较大，建议长期关注。 电芯下游是PACK企业，此部分可占到动力电池成本 的40%（包括BMS），但随着补贴政策滑坡，利润 空间正逐步被挤压，并且

49、PACK作为一个定制化较强 的环节，电芯企业和车企也在逐步将尝试将PACK整 合到自身产业链中，既可以此延长产业链、获取更 多利润，又能按照自身电池、整车需求，对PACK环 节生产标准做到充分可控。因此，我们认为提供单 一服务的PACK企业正在逐步成为夕阳产业，但如果 其在技术集约型的BMS环节建立自身技术壁垒，或 能主动出击整合电芯企业，中短期内仍具备一定的 投资价值。 若能在BMS环节建立壁垒或进行 产业链整合，PACK仍大有可为 金鑫新能成立于2009年6月，并于2017年12 月正式挂牌新三版。金鑫新能是依靠BMS环 节建立自身技术壁垒的代表公司之一。公司 主营业务为电池管理软件（即BMS）和锂离 子电池模块及配件的研发、生产和销售。依 靠自主研发的BMS系统，金鑫新能具备从横 向PACK厂商拿单能力，据最新年报显示， BMS目前占