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2017年中國動力電池行業發展現狀及競爭格局分析
2017/12/25 13:24:48 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:1、需求從政策走向市場,政策支持電動車大方向不變新能源汽車需求從政策驅動逐漸走向市場驅動。我國新能源汽車自 2009 年“十城千輛”起步,在 2014 年補貼政策的催化下, 客車購買補貼與運營補貼,以及限購城市牌照優1、需求從政策走向市場,政策支持電動車大方向不變
新能源汽車需求從政策驅動逐漸走向市場驅動。我國新能源汽車自 2009 年“十城千輛”起步,在 2014 年補貼政策的催化下, 客車購買補貼與運營補貼,以及限購城市牌照優惠等推動行業迎來快速發展:其中客車的高增長主要是由于政府采購和公交系列政策的推動,而乘用車的高速發展則離不開北京、上海等限購城市的新能源牌照優惠政策。隨著 2016 年新能源汽車騙補核查整頓行業, 2017 年新版的新能源汽車補貼政策更趨合理,對于能量密度、安全性、續航里程等提出了更高的要求,鼓勵優質企業技術進步,產業鏈下游需求開始逐漸由政策驅動轉向市場驅動。
歷年新能源車國家補貼額度(不計地補,萬元)
車輛類型純電續駛里程20132014201520162017純電動乘用車80km≤R<3.53.33.152.52150 km≤R<54.754.54.53.6R≥250 km65.75.45.54.4插電混乘用車R≥50 km3.53.33.1532.4燃料電池乘用車-2019182020燃料電池商用車-5047.545輕型 30,大輕型 30,大純電動客車6≤L<8303030按照續駛里 程和單位載質量能量消耗量指標,大幅降低補貼力度,并更細化補貼政策8≤L<10404040L≥10505050插電混客車L≥10252525數據來源:公開資料整理
補貼政策或有一定調整,但支持電動車的大方向不變。 據 2017 年新版的新能源汽車補貼政策, 2018 年補貼將延續 2017 年方案不做調整, 2019 年將在 2017 年基礎上退坡20%,即 2018 年補貼不退坡。 近期市場上有媒體獲悉, 近日四部委對 2018 年新能源汽車補貼新政開會定調, 補貼大手術的方案近期有可能開始征求意見,本月或將落地。雙積分政策從根源上接力補貼退坡,促進產業可持續、健康地發展。 2017 年 9 月 27日,工信部等多部位聯合發布《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》(簡稱“雙積分”辦法)正式稿。“雙積分” 辦法將從 2019 年起正式開始考核,乘用車企業 2019-2020 年的新能源汽車積分比例要求分別為 10%/12%, 現有車企要加快新能源汽車推廣,主流海外車企在新能源領域的投入也將進一步加大。同時, 11 月初工信部發布文件《關于 2016 年度、 2017 年度乘用車企業平均燃料消耗量管理有關工作的通知》, 作為“雙積分”政策的良好補充:1)油耗積分: 追溯考核 2016& 2017 年油耗負積分,且 2018 年必須抵償歸零; 2016年的油耗負積分,可用 2017 年的油耗正積分、新能源汽車正積分,或關聯企業間轉讓、購買新能源汽車正積分等方式于 2017 年度積分考核時抵償歸零。2)新能源汽車積分: 不對乘用車 2016& 2017 年新能源汽車積分進行考核,但這兩年新能源汽車正積分有效,且 2016 年的新能源汽車正積分可以等額結轉一年,因此這兩年新能源汽車積分是完全的正積分。
2017 年10月新能源汽車生產銷售情況(萬輛)
-10 月1-10 月累計環比增長同比增長同比累計增長產量銷量產量銷量產量銷量產量銷量產量銷量新能源汽車9.29.151.74919.50%16.70%85.90%106.70%45.70%45.40%新能源乘用車6.86.841.239.317.20%11.50%81.70%111.50%61.90%61.30%純電動5.55.53331.419.60%14.60%66.20%94.80%77.10%78.50%插電式混合動力1.31.38.17.98.30%0.00%203.90%231.00%20.10%16.80%新能源商用車2.42.310.59.726.30%35.30%98.90%93.70%4.60%3.90%純電動2.22.29.78.822.20%37.50%107.20%98.10%8.00%7.50%插電式混合動力0.20.10.90.8100%0.00%25.40%43.80%-23%-23%數據來源:公開資料整理
中國 2015-2017 年新能源乘用車產銷數據分月統計(單位:輛)
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“雙積分”管理辦法的主要內容
類型燃料消耗積分新能源汽車積分積分正積分負積分正積分負積分定義實際值低于達標值實際值高于達標值實際值大于目標值實際值小于目標值管理辦法可以結轉或者在關聯企業間轉讓接受轉讓的燃料消耗積分或購買的新能源積分僅限當年使用,可采取下列方式抵償歸零:(一)使用本企業結轉的平均燃料消耗量正積分;(二)使用本企業產生的新能源汽車正積分;(三)使用受讓的平均燃料消耗量正積分;(四)從其他企業購買新能源汽車正積分。前款所列的抵償方式,可以組合使用。新能源汽車正積分可以抵扣同等數量的平均燃料消耗量負積分可以自由交易,但不得結轉從其他乘用車企業購買新能源汽車正積分的方式 抵 償 歸零。懲罰辦法暫停受理其綜合工況燃料消耗量達不到《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》車型燃料消耗量目標值的新產品《道路機動車輛生產企業及產品公告》或者強制性產品認證證書的申報。暫停部分傳統能源乘用車車型的生產或者進口,直至該年度傳統能源乘用車生產量或者進口量較上一年度的減量不低于未抵償的負積分數量。數據來源:公開資料整理
2、 供需逆轉,電池行業格局加速調整
2014-2016 年初,電池行業總體呈現供不應求狀態: 2014 年以來,新能源汽車產業飛速發展,帶動上游需求劇增, 2014 年底到 2016 年初,動力電池產業鏈總體供需供不應求,電池企業長時間處于滿負荷運轉狀態,擴張激進的企業實現最快的增長。動力電池的劇增,也導致上游鋰材相關產品持續漲價。2017 年開始供需格局逆轉:動力電池行業的高景氣刺激原有參與者持續大幅擴張,也吸引了大量原主營業務非電池的公司,通過并購整合等方式跨行進入動力電池行業。原有參與者與轉型企業前幾年持續擴張產能, 2017-2018 年,動力電池產業是產能投放高峰期,同時原有規模的大企業仍然在大幅度的產能擴產。根據主要企業的擴產計劃以及行業對需求的平均估計,預計 2017 年下半年我國動力電池的名義供給量可能超過為60GWh,遠超其需求量 30GWh 左右。2017 年上半年,由于需求的季節性等因素影響,我國動力電池行業開始出現短期的過剩,在下游補貼退坡對上游的價格壓力下,前幾個月電芯行業價格已經開始普遍下調。
國內動力電池供給與需求比較(GWh)
注 1:所統計產能均是工信部前四批動力電池企業目錄中的主要企業;注 2: 2016 年統計產能小幅超過需求,但考慮到產能利用率和新產能投產時間,當年實際供需關系約為弱平衡。
數據來源:公開資料整理
補貼退坡+上游原材料漲價,動力電池加速洗牌: 2016 年 12 月 30 日, 工信部等四部委聯合發布《關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》, 明確 2017 補貼標準在 2016 年基礎上退坡 20%, 2019-2020 年在 2017 年基礎上再退坡 20%, 補貼方案于 2017 年 1 月 1 日開始實施。另一方面, 動力電池核心原材料電池級碳酸鋰和氫氧化鋰,在 2015-2016 年隨著新能源汽車爆發式增長經歷了一輪暴漲,目前絕對價格仍然處于高位。另一重要原材料鈷,價格從 2016 年開始持續快速上漲, 此外, 2016 年下半年以來, 因鋰電池需求的快速提升,鋰電銅箔的價格也出現較大幅度上漲, 導致動力電池的材料成本快速上升。2017 年,在①補貼退坡向上轉移、 ②供需逆轉產能過剩、 ③上游原材料價格快速上漲三大因素的影響下,“腹背受敵”的動力電池產業鏈分化加劇, 短期內公司盈利能力承壓,行業迎來一輪大洗牌,產業格局正在加速形成。預計 1-2 年內將決出行業 Top 5 或Top 10, 1-2 年后行業中期的競爭格局可能趨于穩定。
3、技術進步與集中度提升方向明顯,行業格局穩定下來需要依靠技術進步
從市場集中程度來看, 2016 年前十家動力電池企業合計出貨量達到 23.8Gwh,占全部出貨量的比重高達 78%,前三家企業合計出貨量達到 17.0Gwh,占比達 55.8%。 據高工鋰電數據, 2017 年 10 月我國動力電池裝機量數據約 2.93GWh,同比增長 52%,環比下降 15%。從車輛細分類別來看,乘用車電池裝機電量約 1.25GWh,同比增長 35%,環比下降 7%;客車電池裝機電量約 1.02GWh,同比增長 14%,環比下降 20%;專用車電池裝機電量 0.66GWh,同比增長 538%,環比下降 20%。受國慶假期以及前三季度動力電池庫存的影響,部分廠商裝機量環比有所減緩, CATL、 BYD、沃特瑪繼續領跑前三甲,市場份額接近六成, 龍頭“強者愈強”效應顯著。2017 年 1-10 月 CATL、比亞迪、沃特瑪、國軒及孚能動力電池裝機量分別約 5.41、2.86、1.02、 0.98、 0.76GWh,市占率分別約 33%、 17%、 6.1%、 5.9%、 4.6%, 預計 2017年最后兩個月隨著整車需求的提升,動力電池的裝機將有所回升,全年裝機量預計與去年基本持平。 隨著我國新能源汽車產銷量結構的調整變化,動力電池企業的競爭格局正逐漸發生變化,向龍頭企業集中的趨勢日益顯著。
2017 年 1-10 月動力電池裝機量分月統計(中機中心合格證口徑)
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2016 年國內主要動力電池生產企業出貨情況(MW)
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2017 年 1-10 月動力鋰電池裝機量市場格局(MWh)
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技術進步可能是主導要素:近幾年,眾多的動力電池與電池材料公司加速實現證券化,動力電池全產業鏈融資能力、資本金實力都已經大大增強。在行業長期前景的吸引下,資本與產能投入已經不像 2014 年之前那樣起決定作用。另一方,鋰電池產業鏈發展數十年間,持續的技術進步驅使產品性能不斷優化、能量密度的不斷提升,進而不斷提高電池的綜合性價比,并降低電池造價。同時,政府主管部門通過制定比能量密度等指引性目標和技術路線圖,也在引導行業加快技術升級和進步。我們認為,動力電池技術仍然會出現持續的技術進步,未來能促使主要參與者拉開差距的,將主要是電池與材料的技術進步。
4、 高能量密度趨勢明確,相關技術加速產業化
高能量密度趨勢非常明顯,符合政策支持和市場需求的方向: 最新版 2017 年新能源車補貼政策規定,乘用車和專用車電池系統的質量能量密度在 90Wh/kg 以上相應廠商才能拿到補貼,客車電池系統的最低能量密 85Wh/kg,而且對應高能量密度的電池系統,如大于 120Wh/kg 的純電車型,按 1.1 倍給予補貼,三元電池能夠達到此要求而獲得更高比例的補貼,滲透率有望持續提升。另外, 2017 年 3 月 1 日四部委發布《促進汽車動力電池產業發展行動方案》,規劃到2020 年我國要實現動力電池單體能量密度 300wh/kg、系統能量密度 260wh/kg 的目標,按目前技術,磷酸鐵鋰電池很難達到能量密度標準,三元鋰電池優勢凸顯。政策倒逼電池正極材料不斷提升能量密度,三元路線在乘用車、物流車市場中優勢已經體現出來。提升能量密度相關技術正加速產業化: 在安全性的基礎上,能量密度的提升是電池永恒的話題。隨著新能源汽車的快速發展,動力電池的新技術進步正在加速發生,產業化進程持續加快, 其中高鎳三元正極、硅碳負極、濕法隔膜、新型電解液、快充技術等新技術已經開始產業化或走在產業化的路上:(1) 高鎳三元正極材料: 三元正極材料憑借高能力密度的優勢,在乘用車與物流車市場主流地位逐步明確,并且趨勢不斷強化, 盡管三元電池的封裝形式還有一定分歧,但在國內的乘用車、專用車領域, NCM 三元路線的主流地位已比較明確。 乘用車方面,前 10批推薦目錄中三元應用占比為 75%,專用車方面,前 10批的三元應用占比為 65%。磷酸鐵鋰電池在客車市場依然占據主導地位: 前 10 批的應用占比為 70%,而第五批已上升至 77%。
1-10 批目錄三元電池在乘用車/專用車的應用比例
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1-10 批目錄磷酸鐵鋰電池在客車上的應用比例
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1-10 批目錄純電動乘用車和客車電池能量密度均值(Wh/kg)
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1-10 批目錄中高能量密度比例(%)
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(2) 硅碳負極材料: 硅碳負極理論能量密度遠超石墨,可大幅提升電芯容量。 目前電池負極材料主要是采用石墨,包括人造石墨和天然石墨等,其能量密度潛力基本已被充分發揮。與石墨負極材料相比,硅基負極材料的能量密度優勢明顯。石墨的理論能量密度是 372 mAh/g,而硅負極的理論能量密度超其 10 倍,高達 4200mAh/g。所以硅碳負極的應用,可以提升電池中活性物質含量,從而大大提升單體電芯的容量。硅碳負極產業應用具有較高技術門檻。 硅碳負極產業化國外已初步實現,國內尚處產業化初級階段但進步較快。 據媒體報道,特斯拉將在 Model 3 中采用了電池新材料,日本松下 2012 年發布的 NCR18650C 型號電池,容量高達 4000mah,并于 2013 年實現量產,也使用了硅碳負極材料。目前國內貝特瑞和杉杉股份等企業在該領域投入較大。 貝特瑞硅碳負極 2013 年通過三星認證,杉杉股份早在 2009 年開始研發硅碳負極,目前也實現月產噸級規模;另外,中科電氣子公司星城石墨、國軒高科、長信科技子公司比克電池均有涉足硅碳負極的研發與生產。
(3) 新型電解液:電解液需要跟進技術進步:電極與電解液是電池的最主要構成部分,電解液會很大程度影響電池的能量密度、充放電倍率、高低溫特性、耐用壽命等性能。硅碳負極等技術的應用會繼續電池高能量密度,也給電解液提出了新的挑戰;同時,電池的高低溫新能源、安全性等要求,也需要相應的電解液技術進步來實現。LiFSI 等新型溶質有望開始獲得應用。 電解質中添加 LiFSI 后,可提高離子導電率及電池充放電特性。另外添加 LiFSI 還可有效提高低溫下的放電負荷特性以及高溫保存后的容量保持率, 同時還有抑制膨脹的效果。 目前 LiFSI 已經被行業中大部分企業進行過性能測試,特別是行業排名靠前的企業,如松下、 LG、三星、索尼,以及日本的主流電解液生產商,如宇部化學、中央硝子等,同時其年使用量也處于趨勢性上上升階段。預計LiFSI 將隨著銷售價格和產品供應量,越來越多的被應用。目前日本觸媒已對 LiFSI 進行產業化生產,國內已有天賜材料、新宙邦、江蘇華盛(長園集團子公司)、氟特化學等多家上市公司和新三板公司從事于 LiFSI 的研發和產業化生產。隨著國內企業產品的推出和產能持續建設, LiFSI 有望實現售價的快速下降,這對于該材料的規模化推廣具有重要影響,產業化道路漸行漸近。
電解液技術進步分析
LiFSI 與 LiPF6 的性能比較
電解液溶質基本分子量分解溫度常溫電導率低溫電導率LiPF6152g/mol80~130℃8ms·cm-1降低LiFSI187g/mol大約 200℃9.8ms·cm-1沒有明顯變化數據來源:公開資料整理
(4) 快充技術: 電池在安全、可靠性等基本指標外,企業都將提高能量密度、縮短充電時間作為主要的技術突破方向。 行業普遍認為, 當前影響倍率的主要是電極材料與電解質。國內目前的快充,主要由磷酸鐵鋰價快充石墨、鈦酸鋰、多元復合鋰等技術路線。 鈦酸鋰路線由于能量密度太低, 目前主要應用在行走路線固定、 特別方便充電的市場(例如城市公交),通過在較短的行駛里程中迅速快充的方式彌補其低能量密度的缺陷。采用快充石墨的磷酸鐵鋰電池, 通過負極表面優化處理以及正極碳層包覆處理與摻雜處理,兼顧了快充了能量密度的需要。
5、 四大電池材料競爭格局分析
電池的四大關鍵材料是正極材料、負極材料、隔膜和電解液。經過數碼電池時代的積累,國內已培育出一批在全球范圍內擁有競爭力的電池材料企業,隨著我國新能源汽車的快速發展,近三年來新能源汽車用動力電池驅動電池材料迎來第二輪的技術進步,行業的格局再度分化,擁有核心競爭力的企業逐漸脫穎而出,四大材料的的行業格局逐漸清晰。正極材料盈利能力處于相對高位,但仍然有望保持。 數碼的正極還在升級; 動力正的毛利率不高, 其提高附加值最大的驅動要去是能量密度提升下的產品升級,未來企業間產品、研發可以體現出更大差距。正極 2016 年以來盈利能力不斷提升,鈷等庫存因素有一定幫助,但肯定不是主要因素。目前, 正極的單噸利潤處于高位, 2018 年有希望還有不錯的增長,但彈性不如2016-2017 年, 未來主要要靠量增長。負極材料正在變得更重要。高端的人造石墨負極是趨勢,人造石墨負極中, 石墨化環節占比高, 擴產慢,可能導致負極成本后續還有所提高。 2017 年 8 月份開始, 負極開始慢慢漲價,盈利能力有所恢復。總體來看,由于能量密度、快充要求的提高,負極可能變得更重要。電解液的壁壘不是太高,競爭更多體現在溶質、添加劑與定制上。 純電解液環節的制造過程比較短,因此不管是數碼時代、還是動力電池時代,純電解液制造一直沒有獲得過超額回報。主要電解液公司的在動力電池領域的競爭,目前主要體現在溶質、添加劑等材料的自主化方面。 溶質的競爭已經比較激烈,添加劑未來的意義可能會更大一些。天賜材料等公司自制六氟磷酸鋰獲得成功,并且開始加大更低成本的溶質制造,成本優勢可能進一步放大。隔膜產業企業間差距比較大,未來市場集中度可能高度集中。 膜行業資產重、資產周轉率很低, 并且就其業態來看,企業間往往由于工藝形成比較大的成本差,在 B2B 領域就很容易形成非常集中的市場格局,目前,干法、濕法隔膜都已進入半決賽階段,新進入者短期可能造成價格壓力,長期來看,只要企業間仍存在較大的產品成本差異,就不需要那么多的供應商。
鋰電池材料成本結構
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電池材料板塊平均 ROA 分析
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電池材料板塊平均 ROE 分析
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近幾年負極價格變化情況
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按四氧化三鈷、鈷酸鋰價折算的鈷酸鋰單噸毛利
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2016年中國正極材料的市場競爭格局
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2017 年前三季度中國正極材料的市場競爭格局
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6、 動力電池材料仍可能是全球供給格局
數碼電池本來就是全球供應格局:在數碼電池主導的時代,電池材料的國際化分工程度比較高,無論是電芯,還是正極、負極、電解液等, 都已經很深的參與全球競爭。其中,在手機等數碼電池領域的 ATL 公司,已經成為全球龍頭。經過數碼電池產業的已經近 3 年國內新能源汽車市場的拉動, 國內在動力電池材料領域,已經出現了一批比較競爭力的企業,這些企業正在加快接軌全球動力電池產業鏈,并可能成為在全球產業格局有影響力的公司。
電池材料環節供應鏈
--供應商數碼電池電芯ATL電池 Pack欣旺達電池材料正極杉杉股份、當升科技、湖南瑞翔、天津巴莫、北大先行負極貝特瑞、杉杉股份、江西紫宸電解液天賜材料、新宙邦、國泰華榮(江蘇國泰)隔膜星源材質、上海恩捷添加劑江蘇華盛(長園集團)數據來源:公開資料整理
海外動力電池市場將繼續向松下、 LG 化學等企業集中:全球動力電池企業主要集中在日、韓企業, 盡管目前電池企業出貨量依次為松下、比亞迪、 AESC、 LG 化學,但從主流車企的電池選配上看,市場越來越向 LG 化學、松下等公司集中。松下公司由于特斯拉等大客戶持續放量,目前動力電池總體出貨量保持領先。但考到日產等車企開始轉向 LG 化學供應體系,大眾也有望在新車中引入 LG 化學,預計后續LG 化學公司在全球份額會有顯著提升。 進入松下(含特斯拉合資廠)、 LG 化學體系,意味著可能獲得更強的成長性。
海外主要新能源車型電池配套情況更新
-車型供應商特斯拉Model S、 ModelX、 Model 3松下-Model3松下、特斯拉合資豐田普銳斯松下日產LeafLG 化學、 AESC通用雪佛蘭 Volt、 Bolt、 Spark、凱迪拉克 ELRLG 化學福特C-Max Energi, Fusion Energi松下 SDI-福克斯、LG 化學沃爾沃XC90LG 化學現代索納塔LG 化學寶馬I3、 X5三星 SDI-之諾 1E、之諾 60HCATL大眾e-高爾夫,高爾夫 GTE松下-帕薩特 GTE、奧迪等三星 SDI菲亞特500E三星 SDI戴姆勒B250e松下-Smart EDLG 化學觀致混動LG 化學雪鐵龍-LG 化學、 CATL雷諾Fluence、 ZOELG 化學、 AESC數據來源:公開資料整理
值得注意的是,汽車領域的電氣配件也開始參與全球產業合作。 例如高壓直流開關、車載電源、車用電機、車載繼電器、薄膜電容等,也開始進入海外龍頭企業供應體系。
典型乘用車元器件造價估計
-單車產值薄膜電容800高壓直流1200-1700連接器1800-2500IGBT2000-3000互感器等500車載電源、 DCDC2000-3000電機5000電控(含了上述部分器件)10000左右數據來源:公開資料整理
新能源汽車電氣控制相關配套系統示意圖
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