新能源汽车行业2022年下半年投资策略产业深化发展,创新驱动
(报告出品方作者:中信证券,袁健聪)1。行业:短期扰动不改长期成长趋势,创新是未来行业发展方向
国内:短期扰动不改长期趋势,政策频出助力销量高增
2021年:新能源汽车行业自2020年因疫情影响增长减缓后,2021年高景气度延续,全年实现销量350。7万辆,同比165。2022年:2022年Q1新能源汽车继续实现高速增长,同比增长143。虽然4月以来,汽车供应链持续受到局部疫情扰动,但新能源汽车渗透率持续提升逻辑不减,我们认为各地疫情受控、各行各业复产复工、居民消费意愿回升后,2022年Q3Q4新能源汽车消费将持续高增长,预计2022年全年销量有望达到550万辆,同比增长57。
欧洲市场:补贴退坡有所影响,但不必过于悲观
补贴退坡有所影响。2022年受到补贴退坡的影响,电动化进程有所放缓,但另一方面欧洲新能源汽车行业已经进入了稳定发展的阶段,电动化率相对稳定。
美国市场:电动化趋势确定性强,关注政策利好落地
2017年2021年:美国新能源汽车销量分别为2035323265万辆,20192020年销量较2018年持续下滑,同比90。2022年:预计美国市场2022年新能源汽车销量有望达到110万辆,同比69,实现高增长。
创新技术业态加速迭代,有望驱动行业快速成长
结构创新方面。2021年开始,行业加速结构创新的进展,特斯拉率先开始使用4680电池,并已经在美国德州奥斯汀工厂生产出搭载4680电池的ModelY车型车。国内的新能源车企在800V快充、CTB以及CTP3。0等方面也在加速布局。2。材料体系创新:电池发展的内在驱动力
LFP:磷酸锰铁锂正极有望加速提升铁锂渗透率
磷酸铁锂正极材料具备较高性价比与安全性。相较于钴酸锂、镍钴锰酸锂(三元)等正极材料,橄榄石型磷酸铁锂具有循环寿命高(5000次以上)、安全性高、原料资源丰富以及环境友好等优点。根据鑫椤锂电统计数据,目前磷酸铁锂动力电池电芯价格在0。760。84元Wh(不含税),明显低于三元电芯0。830。92元Wh(不含税)的价格,具备较高的性价比。
磷酸锰铁锂此前受制于循环性较差,液相工艺有望大幅改善。磷酸锰铁锂并非全新的正极材料技术体系,此前未得到广泛应用主要系:1)高温下Mn金属析出问题明显,材料稳定性较差;2)制备成电池后,循环性约为1000次以内,很难应用于新能源汽车与储能等高端市场。目前,德方纳米通过液相工艺改进,采用涅甲界面改性技术等创新工艺,大幅提升磷酸锰铁锂的循环性能,我们预计目前量产中试产品循环性已经超过3000次,可以应用于新能源乘用车与储能等高端领域。
三元:高镍化仍是发展主流趋势
续航驱动下,高镍化将成为未来行业主流。8系NCM和NCA电池模组能量密度均超过200mAhg,而6系及以下的三元电池模组能量密度普遍位于155175mAhg之间。在新能源汽车高续航需求的驱动下,更多主流动力电池企业选择高镍三元正极材料技术方向。从近年来三元正极材料出货结构来看,20182020年NCM811出货占比分别为101323,高镍化趋势明显。
硅基负极:需求端引领供给端产出,历经蛰伏将迎爆发
硅基材料主要问题:1)充放电时体积膨胀严重,导致材料产生裂纹直至粉化;2)首次充电效率与电池寿命低;3)硅的导电性较差。
预计2025年全球硅基负极出货量将至少达10万吨,对应20212025年CAGR达53。市场规模:我们预计2023年以后,随着国内电池厂对于大圆柱电池的跟进布局,硅基负极在中高端车型上将率先应用,行业将迎来快速提升,期间随着渗透率的提升,硅基负极行业规模将快速扩大。比容量:当前硅基负极的掺混量约10左右,预计随着材料改性技术提升,硅的掺混量将逐步提升,带动比容量提升。
碳纳米管:更薄更少是未来趋势,单壁碳管有望放量
更薄更少是未来趋势。碳纳米管的发展方向是更小的管径和更长的长度,以降低使用量,如单壁和寡壁碳纳米管,一方面增加导电性,另一方面间接提升电池能量密度。行业保持高速迭代,需要企业大量的研发投入。目前,国内碳纳米管实验室技术已发展至第六代,天奈科技已完成对第四代、第五代产品的布局,且第四代产品即将量产。
隔膜:基膜涂覆设备一体化,持续降本增效
基膜与涂覆原是两种成熟技术,动力电池能量密度提升需求催生二者结合。隔膜技术本质是制孔技术,难点在于孔径是否均匀分布、孔径大小是否均一,已有十多年规模化生产历史。涂覆技术本质是改善材料表面性能,已有数十年规模化生产历史。湿法基膜经涂覆后可满足锂电池对隔膜的要求(例如基膜vs涂覆膜的隔膜失效温度约为100vs200)。因此在行业需求快速爆发的背景下,从主线产出的基膜半成品会转送至涂覆线上进行涂覆,最终制成涂覆膜后再送至下游电池厂。
新锂盐LiFSI步入产业化爆发阶段
双氟磺酸亚胺锂(LiFSI)作为新一代锂盐更契合锂离子电池发展规划。锂离子电池的性能主要由正、负极以及电解液共同决定,因此电池性能突破可通过提升电解液性能来实现。目前基于六氟磷酸锂(LiPF6)的有机电解液存在离子迁移率有限、高温稳定性较差的问题,若采用LiFSI作为锂盐的有机电解液则可大幅弥补电池在上述方面的短板,因此LiFSI被视作下一代电解液的核心锂盐。(报告来源:未来智库)三、结构体系创新:大圆柱、800V快充与CTB
4680全极耳:能量功率密度双升的解决方案
特斯拉2020年9月发布4680电池,继2170电池后又一新尺寸。相较于2170电池,4680电池的电芯容量是其5倍,能够提高相应车型16的续航里程,输出功率6倍于2170电池。4680搭配全极耳,提升能量密度的同时,为功率密度提升打开空间。全极耳结构减小了电阻发热和电池冷却带来的损耗,最终电池的有效能量及能量密度增加。且由于全极耳产热小、散热快,为4680电池实现大功率快充创造了物理条件。4680电池料将拉动新结构、新材料应用。预计电池结构件供应商和激光设备供应商将率先受益。另外4680电池为如性能更优的高镍、高硅体系及碳纳米管、补锂剂等配套辅材创造了应用载体,有望加速新材料渗透,其供应商预计将受益。
800V:解决快充痛点的升级之路
快充是刚需,短期内预计先在高端车上应用,中长期看有望下沉至大众市场。比亚迪、长城、广汽、小鹏、理想等自主新势力品牌纷纷布局800V,长期看800V快充料将成为高端车标配。快速补能对低端车亦是刚需,在换电路线在toC端发展速度较慢的前提下,800V快充具备下沉潜力。
CTB:结构创新再进化,电动化竞争力再强化
CTB相比CTP集成度进一步提升。在电池包层面,CTB将车身底板和车身上盖集成在一起,一方面可节省空间,另一方面可节省约300元的刚性BOM成本。在电芯层面,集成度较高的CTBCTC将电芯作为结构件连接到车身底盘,同样传递、分担车身受力,可提升整车扭转刚度,为整车提供更优的操控性和安全性。
CTP:从1。0到3。0,系统能量密度有望持续提升
从第一代CTP到麒麟电池(CTP3。0),龙头持续引领结构体系创新。采用3。0版本CTP,LFP电池系统能量密度可以达到160Whkg以上,NCM电池系统能量密度可达250Whkg以上。在相同的化学体系、同等电池包尺寸下,麒麟电池包的电量相比4680系统可以提升13。四、模式及应用创新:储能、换电、回收与电池安全
储能:应用场景丰富,电化学储能潜力大,空间广阔
储能应用场景丰富,大型电力系统中的应用分为发电侧、电网侧和用户侧三大类,包含多种子场景,此外,还包括微电网、分布式离网等。
储能将成为风光高增的必然选择。根据国家发改委的预测,2025年我国风光发电量占比将提升至16。5,2030年全国风光装机规模将超1200GW。发电侧,风光出力波动性大造成供给不稳定,储能是最大限度实现风光发电利用率的必选项。用户侧,由于电力供需错配是长期存在的现实问题,电力供给侧的调配不能完全适应电力需求,所以用户侧的需求平滑也是缓解错配的重要方式。
根据能量存储方式的不同,储能主要分为物理储能、电化学储能、热能储能、储氢与电动汽车储能。物理储能在存储过程中不发生化学变化,可细分为抽水储能、压缩空气储能与飞轮储能。电化学储能根据不同的储能介质可分为铅酸电池、锂离子电池、液流电池等6种细分种类。
分技术装机情况:抽水蓄能为主,电化学储能比例逐渐提升。抽水储能占据累计装机主要份额,但份额逐年下降,20172020年全球和中国抽水储能累计装机占比分别为96949390和99969489。电化学储能成长趋势明显,20172020年全球和中国累计装机占比分别为1。73。75。27。5和1。33。45。39。2。
全球电化学储能市场累计投入规模突破10GWh,中国市场增速高于全球。20172020年全球电化学储能市场累计装机规模分别为2。96。69。514。2GWh,同比增速分别为45。012844。349。6,年均复合增速为70。20172020年中国电化学储能市场累计装机规模分别为0。41。11。73。3GWh,同比增速分别为53。415359。491。2,年均复合增速为98,高于全球平均增速,2020年我国新增装机规模首次突破1GWh。
换电:换电技术已成熟,解决充电模式痛点
换电模式主要通过集中型充电站对大量电池进行集中存储、集中充电、统一配送,再于电池配送站内对电动车提供电池更换服务,具有补能时间短、电池损耗低、行车安全有保障、占地面积小等多维优势,能够有效解决充电模式下的电动车发展困境。自2020年以来,换电模式迎来了新的历史机遇:伴随政策支持、企业布局、资本注入、效率提升,换电站数量出现大规模增长,保留量从2020年1月的306座增长至2022年4月的1480座。
小圆柱电池:锂电化、无绳化推动下游需求长期向好
无绳化叠加锂电技术成熟推动下游市场需求高涨,市场空间广阔。2020年全球电动工具锂电池出货量24亿颗,村田预计至2025年电动工具锂电池出货量将达44亿颗。叠加电踏车、清洁工具等应用场景下的需求,我们预计2025年市场对消费类锂电池的需求将达到70亿颗左右。
电池回收:行业进入导入期,即将展开宏伟篇章
行业空间大吸引众多企业纷纷入局,具有资质的企业数量有望增加。2021年动力电池回收企业注册量为24415家,同比高增635。2。目前符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》的企业只有47家,未来随着行业规范化增强,具有资质的企业数量有望增加。
新能源安全:新能源汽车安全事故频发,政策趋严要求加码
动力电池安全问题日益突出,电池自燃仍为电车起火事件最大根源。2021全年被媒体报道的烧车事故共269起,同比增长117,2014至2019年全球有报道的电动汽车起火事件中,电池自燃仍是起火事件的最大根源,占比为38。政府高度重视,政策趋严要求加码。国家市场监管局、国家标准化管理委员会等部门颁布《电动汽车安全要求》、《电动客车安全要求》、《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等政策对动力电池安全问题进行监管。报告节选:
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精选报告来源:【未来智库】。未来智库官方网站