《2017锂离子动力电池行业研究报告(25页).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2017锂离子动力电池行业研究报告(25页).pdf(25页珍藏版)》请在三个皮匠报告上搜索。
1、 锂离子动力电池行业研究报告 1 / 25 锂离子动力电池行业研究报告 2017 年 3 月 锂离子动力电池行业研究报告 2 / 25 引言引言 2016 年 11 月 22 日,工信部发布了汽车动力电池行业规范条件 (2017 年) (征求意见稿) ,该规范条件首次将锂离子动力电池单体企业的基本规模要求提升至 8GWh。一时间,全行业一片哗然,工信部对于打造一批规模超高的一流企业的期望表露无遗。 实际上,从 2015 年开始,锂离子动力电池的行业准入门槛就在不断提高。尤其是2015 年底“骗补”事件的曝光,工信部希望借助严格的监管措施,避免锂离子动力电池行业出现诸如光伏、LED 等行业的无序
2、竞争状态,将财政补贴款项用在用心造车的企业上,营造出健康的行业发展环境。 锂离子动力电池到底是什么?其发展历程是怎样的?在控制排放和运用新能源的要求下,锂离子动力电池的发展意味着什么? VC/PE 在锂离子动力电池投资中正在以及即将扮演怎样的角色?这一市场是否还有投资机会? 投中研究院秉承专业严谨的研究风格,近期对锂离子动力电池进行了深度调研,并发布研究报告锂离子动力电池行业研究报告 ,以供各方参考。 投中研究院 2017 年 3 月 锂离子动力电池行业研究报告 3 / 25 一、一、 锂离子动力电池锂离子动力电池综综述述 1. 锂离子电池定义锂离子电池定义 锂离子电池是一种二次化学电池(充电
3、化学电池) ,其正负极由两种不同的物质构成,可供锂离子可逆地嵌入和脱出。充电过程中,Li+从正极脱出,经过电解质嵌入负极的晶格之中,从而正极处于高电位的贫锂状态,负极则处于低电位的富锂状态;放电时则相反。 2. 锂离子动力电池定义锂离子动力电池定义 动力电池是指具有高能量密度及功率,能够驱动电动自行车、电动汽车等电动设备的电池。根据不同的化学反应过程,动力电池可以分为铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、燃料电池等。其中,应用于纯电动及混动汽车的动力电池主要为锂离子电池,该种电池也是本文讨论的重点。 一般来说,锂离子动力电池由电芯、BMS(电池管理系统)及线束等部件组成。其中,电芯主要由
4、正极、负极、电解液、隔膜及其他部件构成。 与其他动力电池相比,锂离子动力电池具有高能量密度(或功率密度) 、高循环次数、安全可靠、一致性好等特点。 3. 锂离子动力电池主流体系锂离子动力电池主流体系 生产工艺与电池形态方面,锂离子动力电池通产分为圆柱形、软包及方形三类。其中,圆柱形电池采取卷绕的方式生产。由于圆柱形电池曾长期应用于消费电子领域,工艺最成熟、自动化率较高、一致性较好,但单体容量偏低,对 BMS 要求较高,如特斯拉使用的 18650 电池即为圆柱形。软包电池采取方形叠片的方式生产,具有厚度薄、重量轻、空间利用率高等优点,但自动化率不高、可靠性低。方形电池则是结合了软包的方形外观和圆
5、柱形卷绕式生产方法,具有空间利用率高、自动化率高的优点,但电池设计复杂,技术门槛最高。在电动汽车中,软包和方形电池是主流。 电池材料方面,根据正极材料的种类划分,锂离子动力电池通常分为磷酸铁锂、三元材料、锰酸锂及钴酸锂电池等;根据负极材料的种类划分,锂离子动力电池通常分为碳基、钛酸锂、硅基电池等;根据电解质的种类划分,锂离子动力电池分为液态电解液电池与固体电解质电池。 具体来说,在正极材料方面,高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2016 年国内正极材料出货量为 16.16 万吨,同比 2015 年增幅达 43%。其中,磷酸铁锂的出货量(含企业自产)为 5.7 万吨,同比增长 75%;三元
6、材料出货量为 5.43 万吨,同比增长达 49%。 锂离子动力电池行业研究报告 4 / 25 磷酸铁锂和三元材料已成为正极材料中发展最快、出货量最大的两类材料,同样的,这两类正极材料构成的锂离子动力电池在市场中的占有率也是最大的。 负极材料方面,2016 年国内负极材料出货量为 12.25 万吨,同比增长 68.27%。其中,碳基材料占 90%,居主导地位,其中尤以天然石墨(55%)和人造石墨(35%)为主。以钛酸锂为负极的电池目前占比仍较小,硅基材料还未真正商业化。 电解质方面,采用液态电解液的电池是目前的主流产品,2015 年国内电解液产量为6.33 万吨;而全固态电池作为动力电池未来的发
7、展方向,产业化之路还很长。 4. 动力电池动力电池不同技术路线不同技术路线对比对比 除锂离子电池外,动力电池还有锂硫电池、氢燃料电池、铝空气电池及超级电容等不同技术路线。其中,锂硫电池的正极材料为硫、负极材料为锂,充放电过程是依靠硫离子的移动,目前部分产品已处于中间试验阶段;氢燃料电池(如丰田 Mirai)主要依靠氢气与氧气的电化学反应来产生电能,超级电容(如中车超级电容电车)的充放电过程则是物理变化,两者目前均已得到一定范围应用;铝空气电池则仍处于实验室研究阶段。 锂离子电池锂离子电池 锂硫电池锂硫电池 氢氢燃料电池燃料电池 超级电容超级电容 铝空气电池铝空气电池 理论理论能量能量 密度密度
8、 150-350mWh/Kg 2600Wh/Kg 高于其他几类电池 10Wh/Kg 1500-2000Wh/Kg 理论功率理论功率 密度密度 3000W/Kg 以上 - - 300-5000W/Kg 50-200W/Kg 循环特性循环特性 2000-5000 次 1000 此以上 一次电池 50 万次以上 一次电池 充电时长充电时长 1 小时至 2 小时以上 1 小时以上 加气仅需几分钟 10 秒-10 分钟 直接更换铝电极 安全性安全性 一般 一般 较好 较好 较好 发展局限发展局限 充电时间长,能量密度不够高 功率密度较低,多硫化锂的穿梭效应使电池容量下降快 氢产业链尚处初期,各环节投资成
9、本高 能量密度过低 功率密度低,氢氧化铝沉降致使电池容量下降快 应用场景应用场景 短途纯电动汽车及混合动力汽车 中试阶段,中短途纯电动汽车及混合动力汽车 中长途汽车(包括乘用车、商用车及货车) 汽车辅助电源或有固定站点的公共交通工具 实验室阶段,中长途且对功率要求不高的汽车 投中研究院整理,2017.03 表1动力电池不同技术路线对比 根据第一电动网统计,2016 年中国锂离子动力电池出货量占全部动力电池出货量的99%。锂离子动力电池已成为现阶段新能源汽车中应用最广泛的电池类型,其各项指标虽不是都领先于其他技术路线,但其综合素质、造价、工业成熟度等却是现阶段新能源汽车 锂离子动力电池行业研究报
10、告 5 / 25 的最优选择。投中研究院认为,未来随着锂离子动力电池成本进一步下降、可靠性进一步提高,配套设施逐步完善,其受众市场将更大。与此同时,对于动力电池不同技术路线的演变,甚至是锂离子电池中不同技术路线的演变,我们都应保持客观理性态度。任何一种技术路线短期内都无法全面取代其他技术路线。这一点从锂离子电池在某些动力应用中无法替代已使用了 100 多年的铅酸电池便可看出。 二、二、 锂离子动力电池锂离子动力电池政策梳理政策梳理 锂离子动力电池产业是伴随着新能源汽车销量不断攀升而崛起的。国内新能源汽车补贴政策自 2009 年试点推广以来,取得了显著的效果。新能源汽车年产量自 2393 辆增长
11、至51.7 万辆,年销量则自 2435 辆增长至 50.7 万辆,年均复合增长率分别达到 116%与114%。尤其是在 2013 年 9 月中央及各地优惠政策密集出台后,新能源汽车产销量复合增长率分别达到 209%与 206%。受此带动,中国锂离子动力电池 2016 年出货量达到30.5GWh,相比较于 2013 年的 0.8GWh,复合增长率为 237%。 图1:2009-2016年中国新能源汽车产销量情况(万辆) 1. 试点时期(试点时期(2009 年年-2012 年)年) 2009 年,财政部联合科技部在全国 13 个城市开展公共服务领域新能源汽车试点。2010 年,财政部、科技部、工信
12、部和发改委联合将 13 个试点城市扩大至 20 个,并选择其中 5 个城市进行私人购买试点。2012 年 6 月,国务院发布节能与新能源汽车产业发展规划(20122020 年) ,初步拟定了“到 2015 年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到 50 万辆;到 2020 年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达0.24 0.72 0.82 1.28 1.76 7.48 33.11 50.70 0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0020092000162009-2016年年中国中国新能源汽车产销量情况(万
13、辆)新能源汽车产销量情况(万辆)总产量总销量中国汽车工业协会,2017.03www.ChinaV 锂离子动力电池行业研究报告 6 / 25 200 万辆、累计产销量超过 500 万辆”的目标。至此,新能源汽车产业发展目标初步建立,国家推进新能源汽车发展的决心显现,新能源汽车即将告别不温不火的发展局面。 2. 高速高速发展时期(发展时期(2013 年年-2015 年)年) 自 2013 年 9 月工信部进一步推进私人购买新能源汽车起,中央及各地政府优惠政策密集出台,新能源汽车产业开始进入快速发展通道。2014 年 1 月,财政部等 4 部委发布通知,将新能源汽车补贴标准由“2014 和 2015
14、 年度的补助标准将在 2013 年标准基础上下降 10%和 20%”调整为“2014 年在 2013 年标准基础上下降 5%,2015 年在 2013 年标准基础上下降 10%” 。2014 年 7 月,国务院办公厅发布指导意见,明确在公共服务领域及党政机关和公共机构、企事业单位中“新能源汽车推广应用城市新增或更新车辆中的新能源汽车比例不低于 30%” ;推出新能源汽车免征车辆购置税等优惠措施;并强调建立企业平均燃料消耗量管理制度等。此外,2013 年以来,天津、杭州、深圳三地先后加入汽车限购城市行列,新能源汽车的牌号配额便成为这些城市的稀缺资源。以上各种政策使得 2014年 7 月起,新能源
15、汽车销量突飞猛进。新能源汽车年产量由 1.75 万辆(2013 年)增长至34.05 万辆(2015 年) ,年销量由 1.76 万辆(2013 年)增长至 33.11 万辆(2015 年) ,复合增长率分别达 340%与 334%。 在补贴政策催动下,部分汽车企业开始在年底前虚增订单,将未完工的车辆提前办理机动车行驶证。更有甚者,由于新能源客车补贴额度高,部分客车(如 6-8m 纯电动客车)国家加地方补贴总额接近甚至高于汽车生产成本,一些企业利用监管的漏洞,进行大肆“骗补” 。根据公安部数据,2015 年中国纯电动客车上牌量为 9.25 万辆,同比增长达1429%;其中,6-8m 纯电动客车
16、销量高达 5.5 万辆,同比增长超过 2100%。这些异常的销量增长最终得以在 2016 年年初被曝光。 车辆类型车辆类型 纯电续航里程纯电续航里程 R(工况法,(工况法,km) 2013 2014 2015 纯电动乘用车 80R150 3.5 3.325 3.15 150R250 R250 5 4.75 4.5 插电式混动乘用车 R50 3.5 3.325 3.15 燃料电池乘用车 - 20 19 18 补贴金额较 2013 年降幅 - 0 5% 10% 政策文件,投中研究院整理,2017.03 表2 2013年-2015年新能源乘用车补贴标准 车辆类型车辆类型 车长车长 L(m) 2013
17、 2014 2015 纯电动客车 6L8 30 30 30 8L10 40 40 40 L10 50 50 50 插电式混动客车 L10 25 25 25 超级电容、钛酸锂快充纯电动客车 - 15 15 15 锂离子动力电池行业研究报告 7 / 25 补贴金额较 2013 年降幅 - 0 0 0 政策文件,投中研究院整理,2017.03 表3 2013年-2015年新能源客车补贴标准 3. 整顿规范时期(整顿规范时期(2016 年年-至今)至今) 受“骗补”事件的影响,财政部、工信部、发改委等部委在 2016 年陆续颁布了多项政策及规定。这些政策及规定均旨在提高锂离子动力电池及相关产业的准入门
18、槛,希望通过技术标准、产品性能、年产能、补贴标准等多重手段,淘汰落后、低端产能,促进行业健康发展。尤其是在汽车动力电池行业规范条件 (2017 年) (征求意见稿)发布后,中央对产业龙头的期许表露无疑。 投中研究院认为,一方面,在整个产业的政策导向进入补贴“退坡”与由奖代补后,将有一批落后、低端产能在未来一年被淘汰,而行业内技术领先、具有规模优势的企业将获得更好的发展空间;另一方面,整车厂在面临油耗积分、碳配额及分阶段油耗降低标准的多重压力下,新能源汽车的研发与生产将被提升至各企业的战略层面来考虑。除此之外,由于我国汽车工业基础薄弱。内燃机等关键技术仍与国外有较大差距,现阶段的油耗积分与碳配额
19、政策将对企业研发内燃机等技术产生不利影响。未来,新能源积分与燃油积分的比例可能会有所调整。 时时间间 政政策策名称名称 发布主体发布主体 要要点点 2017.1.14 新 能 源 汽 车 推广 应 用 推 荐 车 型目录 工信部 2016年第1至5批目录已废止,此目录是经重重新核定的新核定的2017年第年第1批目录批目录。本次目录包含185款车型。 2017.1.5 关于调整新能源汽车推广应用推荐车型目录申报工作的通知 中 机 车 辆技 术 服 务中心 该通知明确2016年发布的新能源汽车推广应年发布的新能源汽车推广应用推荐车型目录用推荐车型目录1至至5批需重新核定批需重新核定。 2016.1
20、2.29 关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知 财政部 科技部 工业和信息化部 发 展 改 革委 该通知明确规定新能源客车及乘用车的补贴方补贴方案及产品技术要求案及产品技术要求,并且自2017年1月1日起实施。 2016.12.28 新 能 源 汽 车 推广 应 用 推 荐 车 型目录 工信部 截至目前,工信部已公布5批目录,共包含2198款新能源汽车。该目录与2016年年初废止的节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录相比,产品及技术标准有较大提升,使得补贴范围得以重新规范。 2016.12.25 生 产 者 责 任 延伸 制 度 推 行 方案 该方案明确规定电动汽车及动力电池生
21、产企业电动汽车及动力电池生产企业应负责建立废旧电池回收网络应负责建立废旧电池回收网络。 2016. 新 能 源 汽 车 动 工信部 该办法从设计、生产及回收责任、综合利用、 锂离子动力电池行业研究报告 8 / 25 时时间间 政政策策名称名称 发布主体发布主体 要要点点 12.1 力 蓄 电 池 回 收 利用 管 理 暂 行 办 法(征求意见稿) 监督管理等方面做出了明确的规定,明明确了各确了各个环节的权责主体个环节的权责主体,未来配合相应的技术标准与管理标准体系,动力电池回收将有据可依。 2016.11.22 汽 车 动 力 电 池行 业 规 范 条 件(2017年 ) (征求意见稿) 工信
22、部 相较于2015年版“规范条件”,本次大幅提升了对锂离子动力电池单体企业年生产能力的要动力电池单体企业年生产能力的要求(求(2亿瓦时到亿瓦时到80亿瓦时)亿瓦时),同时对企业生产条件、技术能力、产品要求、售后服务及规范管理等方面提出了新的要求。 2016.10.26 节 能 与 新 能 源汽 车 技 术 路 线图 节 能 与 新能 源 汽 车技 术 路 线图 战 略 咨询委员会 、 中 国汽 车 工 程学会 该路线图将新能源汽车技术发展细分为7大领域。其中,纯电动与插电式汽车、动力电池两大内容为相关企业技术研究明确了方向。 2016.10.25 锂 离 子 电 池 综合 标 准 化 技 术
23、体系 工信部 锂离子电池综合标准化技术体系主要包括基础通用、材料与部件、设计与制程、制造与检测设备、电池产品等 5 大类、18 个小类,涵盖的标准项目共 231 项。 2016.10.18 电 动 汽 车 用 动力 蓄 电 池 产 品 规格 尺 寸 和 汽车 用 动 力 电 池 编码 (征求意见稿) 工信部 这两项规范分别从电池的尺寸和编码方面进行了规定,期望引导动力电池行业标准化发展。 2016.9.22 企 业 平 均 燃 料消 耗 量 与 新 能 源汽 车 积 分 并 行 管理暂行办法(征求意见稿) 工信部 该办法拟以乘用车企业平均燃料消耗量和新能乘用车企业平均燃料消耗量和新能源汽车生产
24、量为基础建立积分形式奖惩机制源汽车生产量为基础建立积分形式奖惩机制,对积分为负的企业采取暂停部分高油耗车型生产等处罚。 2016.8.12 新 能 源 汽 车 生产 企 业 及 产 品 准入 管 理 规 定 ( 修订征求意见稿) 工信部 该规定明确了新能源汽车的范畴,对新能源汽车的资质申请与资质复查的要求也更加严格,同时要求企业建立车辆运行监控平台,实时监控汽车的安全状态。规定中虽然删除了“电池需满足汽车动力蓄电池行业规范条件”的相关条款,但动力电池动力电池“目录目录”的重要性其他规定中未被弱化。 2016.8.2 新 能 源 汽 车 碳配额管理办法(征求意见稿) 发改委 该办法通过企业新能源
25、车的产量计算得到碳减企业新能源车的产量计算得到碳减排量排量,或者碳交易市场购买其他企业的碳减排量来满足企业碳配额要求,进而促进企业生产新能源车辆。 2016.6.17 汽 车 动 力 蓄 电池 行 业 规 范 条件目录 工信部 截至目前,工信部已公布4批目录,共包批目录,共包含含57家动力电池企业家动力电池企业。未进入目录的动力电池企业因面临无法使整车厂获得补贴的风险,生产经营较为困难。 锂离子动力电池行业研究报告 9 / 25 时时间间 政政策策名称名称 发布主体发布主体 要要点点 2016.6.8 电 动 客 车 安 全技术条件 工信部 该技术条件详细规定了电动客车的技术参数与性能要求。三
26、元材料在获准进入电动客车三元材料在获准进入电动客车领域后,也需满足该技术条件的规定。 2016.5.26 电 动 汽 车 远 程服 务 与 管 理 系 统技术规范 工信部 该规范明确指出,电动汽车客户端在对服务端电动汽车客户端在对服务端平台上报信息平台上报信息时需包含动力蓄电池电气数据、动力蓄电池包温度数据、燃料电池部分数据等电池相关数据,并对各项上报内容做出了详细规定。 2016.5.18 国 家 发 展 改 革委 工 业 和 信 息 化部 关 于 实 施 制 造业 升 级 改 造 重 大工程包的通知 发 改 委 、工信部 该通知明确指出制造业升级改造重大工程聚焦10个方向,其中节能与新能源
27、汽车工程隶属于高端装备发展工程。关于节能与新能源汽车工程,上述通知中指出,重点开发节能环保发动机、高效动力传动系统、电子控制系统及关键零部件,发展新能源汽车整车控制系统、插电式深度混合动力。 2016.4.29 关 于 符 合 汽 车动 力 蓄 电 池 行 业规 范 条 件 企 业申 报 工 作 的 补 充通知 工信部 该通知要求,已列入公告的单体企业、未列入公告的单体和系统企业以及采用未列入目录企业单体产品的系统企业都应按照GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015和GB/T 31486-2015三项标准要求,对典型产品进行重新检测,并提供具有动力蓄电池检测资质机构出具的
28、检测报告。 2016.4.18 氢 能 与 燃 料 电 池技 术 战 略 方 向 及目标 发 改 委 、能源局 该方向及目标是在能源技术革命重点创新行动路线图中提出的,其中氢的制取、储运及加氢站和先进燃料电池两方面对氢燃料电池的发展尤为重要。 2016.1.20 关 于 开 展 新 能 源汽 车 推 广 应 用 核查工作的通知 财政部、科技部、工信部、发改委 该通知要求各省(区、市)对财政补贴资金使要求各省(区、市)对财政补贴资金使用情况、相关企业生产情况及车辆运行使用情用情况、相关企业生产情况及车辆运行使用情况展开自查况展开自查。 2016.1.11 关 于 “ 十 三 五 ”新 能 源 汽
29、 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 财 政 部 、 科 技 部 、 工 信 部 、发 改 委 、 能源局 该通知明确规定了各省(区、市)的新能源车推广数量标准,以奖代补以奖代补,助力各省(区、市)的充电基础设施建设工作。 2016.1.8 新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(征求意见稿) 工信部 该办法为新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(征求意见稿)配套管理办法。“规范条件”明确规定湿法冶炼与火法冶炼的技术门槛,通过本办法所采取的企业目录管理方法对综合利用企业进行管理。 投中研究院整理,2017.03
30、 表4 2016年锂离子动力电池及相关行业政策汇总 锂离子动力电池行业研究报告 10 / 25 2016 年 12 月 29 日发布的新能源汽车推广补贴方案及产品技术要求(2017 年) 重新明确了不同车型的补贴标准。相比较于 2015 年 4 月发布的“关于 2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知” ,在纯电动客车方面,本次新增“非快充类纯电动客车电池系统能量密度要高于 85Wh/kg,快充类纯电动客车快充倍率要高于 3C”的要求;在纯电动乘用车方面,本次新增“动力电池系统不低于 90Wh/kg”的要求,并“对高于120Wh/kg 的按 1.1 倍给予补贴” ; 在新能源
31、货车和专用车方面,本次新增“装载动力电池系统质量能量密度不低于 90Wh/kg”的要求。除电池技术要求外,本次“技术要求”提高或新增了车辆续驶要求、耗电情况、电池系统重量占比、燃料消耗情况等。这些技术要求基本与行业内平均技术水平相符,在具备一定约束力的同时,也为将来进一步提升要求水平留有空间。 新能源客车行业作为受到“骗补”处罚最严重的行业,补贴方案变动最大。通过将新能源客车分为 3 大类,设定技术指标下限与补贴金额上限,而且实现对不同技术水平厂商区别对待,有利于引导新能源客车良性发展。 车辆车辆 类型类型 中央财政补中央财政补贴标准(元贴标准(元/kWh) 中央财政补贴调整系数中央财政补贴调
32、整系数 中央财政单车补贴上限中央财政单车补贴上限(万元)(万元) 地方地方财政财政单车单车补补贴贴 610m 非快充类纯电动客车 1800 系统能量密度(Wh/kg) 9 20 30 不超过中央财政单车补贴额的50% 8595(含) 95115(含) 115 以上 0.8 1 1.2 快充类纯电动客车 3000 快充倍率 6 12 20 3C5C(含) 5C15C(含) 15C 以上 0.8 1 1.4 插电式混合动力(含增程式 )客车 3000 节油率水平 4.5 9 15 40%-45%(含) 45%-60%(含) 60%以上 0.8 1 1.2 政策文件,投中研究院整理,2017.03
33、表5 2017年新能源客车补贴标准 对于新能源乘用车来说,补贴变动主要体现在补贴“退坡” 。即相比较于 2016 年补贴标准,2017 年各项补贴额均下调 20%;此外,地方财政单车补贴上限不得超过中央财政的 50%。按照规划,2019 年补贴标准将在 2016 年补贴标准基础上下降 40%。 锂离子动力电池行业研究报告 11 / 25 车辆类型车辆类型 纯电动续驶里程纯电动续驶里程 R(工况法、公里工况法、公里) 地方财政单车补地方财政单车补贴上限(万元)贴上限(万元) 100R150 150R250 R250 R50 纯电动乘用车 2 3.6 4.4 - 不超过中央 财政单车补 贴额的 5
34、0% 插电式混合动力乘用车(含增程式) - - - 2.4 政策文件,投中研究院整理,2017.03 表6 2017年新能源乘用车补贴标准 由于电池系统成本通常占整车成本的 30%-50%,补贴下降之后,锂离子动力电池产业利润率可能下降 5%-10%,产业正常发展应不受影响。不过,若在 2017-2018 年之间未能充分利用规模经济作用的话,2019 年之后锂离子动力电池产业将面临较大盈利压力。 三、三、 锂离子动力电池锂离子动力电池发展发展现状现状 1. 产业链综述产业链综述 考虑到锂离子动力电池整个生命周期,其产业链主要由矿业、材料生产、电芯生产、Pack、整车厂、回收检测和综合利用等环节
35、。其中,锂、钴、镍、锰等原材料随着需求增大而出现不同幅度的上涨。原材料价格上涨将通过电池材料生产环节传递至电芯及电池包制造环节。由于补贴退坡,电芯及电池包生产企业价格上涨空间有限,因此原材料价格上涨将导致电芯及电池包生产企业利润水平降低,企业营运能力在未来几年将受到较大考验。 投中研究院整理,2017.03 图2:锂离子动力电池产业链 锂离子动力电池行业研究报告 12 / 25 注:全球负极材料出货量中,石墨类负极出货量占比为90%,中间相炭微球出货量占比为7.4%,其他负极材料占比很小。 在锂离子动力电池制造环节,电芯制造、BMS 集成、Pack 的成本比例大约为 50%、15%和 35%。
36、电芯制造环节的主要成本则体现在原材料上,其中正极材料成本更是占到原材料成本的 40%-45%。 图3:电芯原材料成本构成 注:图中各材料成本占比仅为估算数,具体数值可能因电芯厂商及材料厂商的规模的因素不同而不同。 1)矿业 由于正极材料及电解液主要由锂的化合物构成,因此锂矿的价格很大程度上影响了正极材料及电解液的价格。据中汽协统计,2016 年新能源汽车产量为 51.7 万辆,销量为50.7 万辆,比上年同期分别增长 51.7%和 53%。由于中国新能源汽车市场井喷,导致国内电池级碳酸锂(锂矿与正极材料及电解液之间的中间产品)价格一度上涨至 18 万元/吨,涨幅超过 4 倍。目前,碳酸锂价格虽
37、有回调,但仍维持于 12 万元/吨的高位水平。此外,钴、镍、锰等作为三元材料中的重要原材料,也在 2016 年经历了不同程度地上涨。尤其是金属钴,在过去 4 个月中,价格已上涨 70%。国内企业的部分钴产品更是因为供不应求,出现暂停报价的情况。 投中研究院认为,随着锂离子动力电池需求增长,碳酸锂产能逐渐释放,2017 年碳酸锂价格仍将维持高位。因此,若能掌握核心锂矿的供应,锂离子动力电池厂商将能在未来的竞争中具有更大优势。我国属于锂矿较贫瘠国家,并且从含锂卤水中提取锂盐的技术水平较低,76%的锂矿依靠进口。正如 2016 年年初沃特玛与澳大利亚 Altura 矿业有限公司45%10%8%10%
38、27%电芯原材料成本构成电芯原材料成本构成正极正极负极负极电解液电解液隔膜隔膜其他材料其他材料投中研究院整理,2017.03www.ChinaV 锂离子动力电池行业研究报告 13 / 25 (Altura Mining Limited)签署的供应协议,投中研究院认为,在未来将有更多公司积极在海外寻找锂矿合作机会,以保证自身竞争优势。对于其他金属原材料来说,其价格趋势将与锂矿价格趋势类似,受需求持续扩张,产能扩张有限,价格将长期保持高位水平。 (2)材料生产 正极材料方面,由于磷酸铁锂核心专利“ 控制尺寸的涂敷碳的氧化还原材料的合成方法” (ZL 01816319.X)在 2014 年 5 月正
39、式在我国宣告无效,因此磷酸铁锂厂商在国内获得较好发展。其中,尤以比亚迪、安达科技等公司发展较好。然而,三元材料目前仍以3M 等公司的专利为基础,包括 Umicore、湖南瑞翔、LG、SK 等公司都在向 3M 支付专利费用。投中研究院通过调研发现,国内主流三元材料生产厂商平均净利润为 10%左右,未能获得明显的超额利润。投中研究院认为,随着 2017 年三元材料在新能源客车中解禁,其市场需求量将有一定提升,将会提升三元材料厂商业绩。 负极材料方面,目前仍以碳基材料掺杂改性为主。由于硅具有比容量高、充放电倍率高等优点,越来越多的厂商开始将硅掺入碳中,以提升电池整体性能。目前,多数厂商在掺杂时,所用
40、硅的比例较小。目前只有少数初创型公司推出了硅基负极产品,例如美国的Amprius 和 Enevate 等。投中研究院认为,随着人们对快充更高的要求,硅基锂离子电池会首先采用在消费电子领域以及高端乘用车领域,在产业趋于成熟后,会逐渐在电动车其他领域普及。 电解液方面,由于六氟磷酸锂占电解液成本的 60%左右,溶剂与添加剂只各占 30%和10%,因此,核心竞争方向在六氟磷酸锂的生产技术。在 2012 年前,国内六氟磷酸锂市场由关东电化、SUTERAKEMIFA、森田化学 3 家日本企业垄断,直到多氟多与天赐材料等公司获得技术突破,六氟磷酸锂才得以国产化。随着动力电池需求扩大,六氟磷酸锂价格在 20
41、16 年由 8 万元/吨上涨超过 40 万元/吨,目前价格在 38 万元/吨上下波动。溶剂方向,石大胜华是全球主要供应商之一,市场占有率为 40%。投中研究院认为,在新的正极及负极材料对电解液提出新的要求前,电解液市场将由几家主要公司垄断。 隔膜方面,虽然成本占比不高,但隔膜却是电芯材料中技术壁垒最高的一部分。国内目前只有星源材质等少数几家公司掌握可以应用于动力电池的湿法隔膜技术,净利率在30%以上,全球市场仍被日韩及欧美主要厂商垄断。投中研究院认为,随着消费电子领域电池需求增长逐渐放缓,低端隔膜将出现过剩,高端隔膜则会供不应求。 总体来看,在电芯材料生产领域,拥有领先技术及产能的企业将在 2
42、017 年获得更好的政策环境及市场环境,而低端企业将面临较为严峻的挑战,市场将由此形成明显分化。 (3)电芯、BMS 及动力电池 电芯方面,正如前文所述,市场上主要有圆柱形、软包及方形三种电芯。其中,方形与软包为主流工艺。无论哪种工艺,国内电芯生产都仍处在从半自动向全自动过渡的阶段,产品一致性及良品率等仍与日韩厂家有一定差距。动力电池行业唯有提升产品平均质 锂离子动力电池行业研究报告 14 / 25 量水平才能促使新能源汽车行业稳定发展。 BMS 方面,目前市场主要由 3 类厂商组成:一类是电芯(或 Pack)厂商,该类厂商在电芯行业研究多年,拥有深厚的电芯技术积累,由其开发的 BMS 系统能
43、更好与该厂商电芯兼容,利于电池管理,如 ATL、波士顿电池等;一类是整车厂商,该类厂商整车研发能力强,拥有车辆控制核心技术,由其开发的 BMS 系统能更好兼容该厂商的车辆控制系统,使电池表现更符合预期,如比亚迪、Tesla(特斯拉)等;还有一类是专业 BMS 厂商,该类厂商则拥有电子技术背景,可以为电芯(或 Pack)厂商或整车厂商提供服务。投中研究院认为,目前我国尚不具备专业 BMS 公司发展环境,这类公司服务对象更多是中小型电芯企业或汽车企业。相应的,如果团队技术实力足够强大,这类企业也会成为较好的投资标的。 动力电池(即 Pack)方面,其主要由电芯、电气系统、热管理系统、箱体和 BMS
44、 等部分组成。目前 Pack 主要由电芯企业完成。 (4)回收检测与综合利用 伴随新能源汽车高速发展,2009 年以来的锂离子动力电池将逐渐达到其使用寿命。根据中国汽车技术研究中心预测,到 2020 年,我国累计报废动力电池将达 12 万20 万吨。锂离子动力电池报废后,仍具备较高使用价值。因此,对电池进行梯次利用将是报废电池后续使用的主要方式。梯次利用模式主要基于动力电池使用中的实时检测数据,将符合标准的电池转做储能等领域使用。该模式目前尚无成熟领先的企业,前景可期。对于使用价值极低的电池可以采取资源回收方式,将电池拆解后提取材料。此方式目前成本较高,未来回收市场进一步扩大之后,企业成本有望
45、降低。此外,受钴价持续上涨影响,报废锂离子动力电池中对钴的回收将显著增加回收企业利润。 2. 产业现状产业现状 根据 EVTank 统计数据显示,2016 年国内锂离子动力电池出货量达到 30.5GWh,相较于 2015 年增加近 80%。市场中,前三家企业(比亚迪、宁德时代、沃特玛)合计出货量为 17.0Gwh,占总出货量的 55.8%;前十家企业合计出货量为 23.8GWh,占总出货量的比重则高达 78%,行业集中度较高。 锂离子动力电池行业研究报告 15 / 25 图4:2012-2016年中国锂离子动力电池出货量 图5:2012-2016年中国锂离子动力电池出货量 以正极材料对电池进行
46、分类来看,2016 年,磷酸铁锂电池出货量约占总出货量的70%,三元材料电池出货量则占总出货量的 25%。投中研究院认为,虽然新能源客车对于三元材料电池不再限制,三元材料迎来发展新契机,但是受制于钴的产量与价格,三元材料会转向高镍少钴体系,以减少钴的使用。此外,三元材料的产能释放速度将受到转型一定影响。 1.0 1.5 5.9 17.0 30.5 0.05.010.015.020.025.030.035.02001520162012-2016年中国锂离子动力电池出货量年中国锂离子动力电池出货量出货量(GWh)EVTank,2017.03www.ChinaV27%21%8%
47、6%6%3%2%2%2%1%22%20162016年中国锂离子动力电池出货量年中国锂离子动力电池出货量比亚迪比亚迪宁德时代(宁德时代(CATLCATL)沃特玛沃特玛国轩高科国轩高科力神电池力神电池中航锂电中航锂电比克电池比克电池万向万向哈尔滨光宇哈尔滨光宇中信国安中信国安其他其他EVTank,2017.03www.ChinaV 锂离子动力电池行业研究报告 16 / 25 厂商名称 主要电池类型 比亚迪 磷酸铁锂 宁德时代(CATL) 磷酸铁锂、三元材料 沃特玛 磷酸铁锂 国轩高科 磷酸铁锂 力神电池 三元材料、磷酸铁锂 中航锂电 磷酸铁锂 比克电池 三元材料 万向 磷酸铁锂 哈尔滨光宇 磷酸铁
48、锂、三元材料 中信国安 三元材料 投中研究院整理,2017.03 表7锂离子动力电池厂商主要电池类型 四、四、 锂离子动力电池产业投融资分析锂离子动力电池产业投融资分析 随着新能源汽车的迅猛发展,锂离子动力电池产业的投资与并购也变得更加火热。尤其是 2016 年国内并购案例涉及金额达 287 亿元,同比增长 374%。锂离子动力电池产业在经历整顿规范的同时,也经历着优胜劣汰。 1. 投资情况分析投资情况分析 根据投中研究院不完全统计,2016 年国内投资于锂离子动力电池企业的资金超过 15亿元,共涉及 13 家企业,与 2015 年基本持平,比 2014 年高 15%。在 2016 年所投资项
49、目中,电芯生产企业 8 家,材料生产企业 5 家,单次投资金额基本在 2000 万元以上。其中,绿伟锂能董事长及法定代表人为 Chen Kai(陈锴) ,澳大利亚国籍,公司注册资本为美元,因此泰尔顺投资时币种为美元。对于锂离子动力电池产业,由于产品主要市场在国内,资本市场退出渠道不存在障碍,因此投资币种基本为人民币。 序序号号 名称名称 业务类型业务类型 投资时间投资时间 投资机构投资机构 轮次轮次 融 资 金融 资 金额额 币种币种 1 湘潭电化 材料-二氧化锰 2016/1/20 景贤投资/智越投资 PE-PIPE 25,011 万元 2 天丰电源 电芯制造 2016/2/26 北汽投资/时玺海/德茂资本 PE-Growth 5,364 万元 3 海盈科技 电芯制造 2016/6/1 朴素资本 PE-Growth 5,001 万元 4 天力锂能 三元正极材料 2016/6/1 华蕴投资 PE-Growth 800 万元 5 云天化纽米 隔膜 2016/1/14 国鼎股权投资/盛宇投资/盛宇投资 VC-Series A 2,112 万元 6 迈科科技 电芯制造 2016/11/18 华邦创世 VC-Series E 15,000 万元 锂离子动力电池行业研究报告 17 / 25 7 宁德时代 电芯制造 2016/1/31 广发信德 PE-Growth 10,0