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有色、钢铁行业基础数据系列报告①:新能源汽车用铜知多少?-220331(36页).pdf

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有色、钢铁行业基础数据系列报告①:新能源汽车用铜知多少?-220331(36页).pdf

1、 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 有色、钢铁行业 行业研究 | 深度报告 电动电动汽车汽车以以运用电能为主运用电能为主,全方位增加铜的使用量。全方位增加铜的使用量。电动汽车以运用电能为主,因此用铜增量主要来自动力电池、高压线束、电机等电气系统,此外,充电桩的建设也将推动铜材需求。出于提高效率、用电安全等方面的考虑,新能源汽车对铜材的性能也提出了更高的要求,锂电铜箔、电磁扁线、高压线束、连接器等铜材将迎来更广阔的市场空间。 纯电动车纯电动车电铜箔的单车用量为电铜箔的单车用量为 25.3-

2、38.0 公斤公斤,插电混动车插电混动车为为 6.2-9.3 公斤公斤。锂电铜箔轻薄化有助于提高动力电池的能量密度,提升续航能力,当前 6m 铜箔是行业主流,未来将逐渐切换至 4m。每辆纯电动汽车的锂电铜箔使用量约为 25.3-38.0 公斤,对应价值量约为 3499-3569 元;每辆插电混动车的锂电铜箔使用量约为 6.2-9.3公斤,对应价值量约为 860-878 元。预计 2025 年动力电池锂电铜箔市场规模将达到345 亿元,年均复合增速 34%。 电动汽车高压线束和低压线束的单车用铜量分别为电动汽车高压线束和低压线束的单车用铜量分别为 23 公斤、公斤、5 公斤公斤。电动汽车的单车低

3、压线束用铜量比燃油汽车多 5 公斤,达 23 公斤。电动汽车高压线束要求高电导率,预计未来电动汽车高压系统将采用先进的铜合金材。预计至 2025 年,我国电动汽车的线束用铜材的合计市场规模将达 188 亿元,年均复合增速 30%。 每辆纯电动汽车和插电混动车的每辆纯电动汽车和插电混动车的电机电机用铜量分别为用铜量分别为 12.3 公斤公斤和和 8.9 公斤公斤,扁线电机,扁线电机提升无氧铜杆需求。提升无氧铜杆需求。电机是新能源汽车的动力来源,其中的电磁线圈由铜杆加工制成,每辆纯电动汽车和插电混动车的用铜量分别为 12.3 公斤和 8.9 公斤。随着扁线电机逐渐取代圆线电机,至 2025 年无氧

4、铜杆的市场规模将逐步扩大至 68 亿元,低氧铜杆的市场规模将逐步缩小至 12 亿元。预计 2025 年电动汽车电机用铜杆市场规模合计 80 亿元,年均复合增速 32%。 每台交流充电桩用铜每台交流充电桩用铜 2-8 公斤,直流充电桩用铜公斤,直流充电桩用铜 60 公斤公斤。充电桩是为新能源电动汽车提供充电的设备,额外增加了电动汽车的用铜量。为提高充电效率,充电桩向高压快充方向发展,国内多家车企有望在 2022 年跟进 800V 高压快充,先进的铜材有望更广泛应用。预计至 2025 年,我国电动汽车的充电桩用铜材的市场规模将达 31亿元,年均复合增速 36%。 综上所述,新能源汽车将全方位增加铜

5、的使用量,在运输工具低碳转型、调整能源结构综上所述,新能源汽车将全方位增加铜的使用量,在运输工具低碳转型、调整能源结构的政策背景下,新能源汽车销量有望维持较高增速,对铜材的需求量也与日俱增。的政策背景下,新能源汽车销量有望维持较高增速,对铜材的需求量也与日俱增。随着随着我国新能源汽车的销量及渗透率不断提升,我国新能源汽车的销量及渗透率不断提升,预计预计 2025 年我国电动汽车铜材市场的规模将年我国电动汽车铜材市场的规模将达到达到 644 亿元,亿元,相较于相较于传统燃油汽车,由于汽车电动化传统燃油汽车,由于汽车电动化带来的铜材需求增量的市场规模带来的铜材需求增量的市场规模达达 509 亿元亿

6、元。 建议关注国内建议关注国内铜材加工龙头铜材加工龙头企业,企业,如如嘉元科技嘉元科技(688388,未评级,未评级)、诺德股份、诺德股份(600110,未,未评级评级)、博威合金博威合金(601137,未评级,未评级)、金田铜业金田铜业(601609,未评级,未评级)等。等。 风险提示风险提示 新能源汽车销量不及预期;新能源汽车扁线电机渗透率不及预期;新能源汽车高压线束、高压充电发展趋势不及预期。对市场容量的测算基于较多的假设,存在假设不及预期对测算结果造成影响的风险。 投资建议与投资标的 核心观点 国家/地区 中国 行业 有色、钢铁行业 报告发布日期 2022 年 03 月 31 日 刘洋

7、 *6084 执业证书编号:S0860520010002 李一冉 孟宪博 滕朱军 “稳增长”政策初见成效,终端复苏提振金属需求:有色钢铁行业周策略(2022 年第 11 周) 2022-03-23 社融不及预期,稳增长宽信用预期增强:有色钢铁行业周策略(2022 年第 10周) 2022-03-14 “稳增长”预期明确,或将推动金属行业景气提升:有色钢铁行业周策略(2022 年第 9 周) 2022-03-10 新能源汽车用铜知多少? 行业基础数据系列报告 看好(维持) 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露

8、见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 2 目 录 一、新能源汽车将全方位增加铜的使用量. 5 1.1 新能源汽车销量渗透率不断提升 . 5 1.2 电动汽车将全方位增加铜的使用量 . 6 二、动力电池:单车锂电铜箔用量为 6-33 公斤,轻薄化趋势持续 . 7 2.1 锂电铜箔在纯电动汽车用铜量中占比近半 . 7 2.2 极致能量密度需求推升极薄锂电铜箔应用 . 8 2.3 2025 年我国电动汽车电池铜箔市场规模达 345 亿元,2021-2025 年复合增速 34% . 11 三、线束:单车线束系统用铜量为 28 公斤,高压线束要求铜合金

9、性能优异 . 14 3.1 纯电动汽车单车低压线束用铜量比燃油汽车多 5 公斤 . 14 3.2 电动汽车高压系统采用铜导线为主 . 15 3.3 铜合金材料提升高压线束的性能 . 16 3.4 2025 年电动汽车线束铜材市场规模将达 188 亿元,2021-2025 年复合增速 30% . 20 四、驱动电机:单车铜杆用量为 9-12 公斤,扁线电机提升无氧铜杆需求 . 22 4.1 永磁同步电机已成为乘用车的主流选择 . 22 4.2 扁线电机效率优势提升明显 . 24 4.3 2025 年电动汽车电机用铜杆市场规模将达 80 亿元,2021-2025 年复合增速 32% . 26 五、

10、每台充电桩用铜 2-60 公斤,“高压快充”要求高性能铜材 . 29 5.1 充电桩额外增加了新能源汽车的用铜量 . 29 5.2 高压快充趋势下,铜材性能更加关键 . 30 5.3 2025 年我国电动汽车充电桩铜材市场规模达 31 亿元,2021-2025 年复合增速 36% . 31 六、投资建议 . 33 风险提示 . 34 RZlWuYdWkZqY9Y0V9Y6MaO8OpNrRnPoMeRoOnRkPoOmN8OnNyRxNnRoMvPoNqQ 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代

11、表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 3 图表目录 图 1:我国新能源汽车销量及构成(单位:万辆) . 5 图 2:2021 年我国新能源汽车的渗透率升至 13.4%(单位:万辆) . 5 图 3:中国汽车用铜量监测及单车用铜量 . 6 图 4:中国汽车用铜材类型占比(单位:万吨) . 6 图 5:新能源汽车铜零部件分布 . 6 图 6:磷酸铁锂电池内部结构示意图. 7 图 7:纯电动汽车各零部件用铜量占比 . 7 图 8:锂电铜箔质量约占典型锂电池总质量的 13%左右 . 8 图 9:锂电铜箔约占典型三元锂电池电芯成本的 9%左右 . 8 图 10:电解铜箔分类情况 . 8 图

12、 11:2017-2021H1 中国极薄铜箔(6m)重量占比 . 9 图 12:中国锂电铜箔产品结构(单位:万吨) . 9 图 13:我国动力电池6m 锂电铜箔渗透率及拟合增长曲线 . 10 图 14:我国动力电池各规格锂电铜箔渗透率预测 . 10 图 15:预计 2025 年我国电动汽车锂电铜箔需求量或将达 26.7 万吨(单位:万吨) . 11 图 16:铜冠铜箔各规格锂电铜箔销售均价(万元/吨) . 11 图 17:无氧铜丝与紫铜棒均价(单位:元/吨) . 14 图 18:新能源汽车线束布置透视图 . 15 图 19:新能源汽车高压线束连接示意图 . 15 图 20:某车型高压线束物料成

13、本构成 . 16 图 21:汽车线束材料重量占比 . 16 图 22:电动汽车屏蔽型电缆结构示意图 . 16 图 23:维兰德 WITRONIC 系列合金性能参数 . 17 图 24:维兰德高性能铜合金线材价格(单位:元/吨) . 17 图 25:电动汽车中连接器具体分布 . 17 图 26:特斯拉 Model3 采用的高压连接器 HC Stak 25 . 17 图 27:新能源汽车各类故障占比 . 18 图 28:影响电接触可靠性因素分析 . 19 图 29:维兰德高性能铜合金带材价格(单位:元/吨) . 20 图 30:采用 Hairpin 发卡电机的电驱动系统示意图 . 22 图 31:

14、永磁同步电机示意图 . 23 图 32:交流异步电机示意图 . 23 图 33:近几年国内不同类型驱动电机装机占比变化情况 . 24 图 34:扁线 Hairpin 绕组示意图 . 24 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 4 图 35:圆线/扁线绕组电机结构图 . 24 图 36:扁线电机与圆线电机不同工况下的效率差值 . 25 图 37:国内各家电磁扁线产能预测(单位:万吨) . 26 图 38:无氧铜杆与低氧铜杆均价(单位:元/吨) .

15、 27 图 39:电动汽车充电电源系统工作原理示意图 . 29 图 40:我国新能源汽车、充电桩保有量及车桩比 . 31 表 1:据测算,6 微米和 4.5 微米锂电铜箔能够比 8 微米铜箔提升锂电池 5%-10%的能量密度 . 9 表 2:国内头部锂电铜箔厂商 4.5m 研发生产进展 . 10 表 3:电动汽车单车锂电铜箔价值量测算 . 12 表 4:2021-2025 年中国电动汽车锂电铜箔市场规模预测 . 13 表 5:燃油汽车与电动汽车低压线束单车用铜价值量对比 . 14 表 6:铜线缆与铝线缆替换对照表 . 15 表 7:接触件常用铜材一览表 . 18 表 8:近年来研制的几种接触件

16、铜材性能和应用 . 19 表 9:2020-2025 年中国电动汽车线束用铜材市场规模预测 . 20 表 10:电动车驱动电机总成主要技术路径比较 . 23 表 11:2021 年 11 月单月销量前 40 车型中配套扁线电机的车型 . 25 表 12:无氧铜杆与低氧铜杆特性对比 . 26 表 13:电动汽车单车电机用铜杆价值量测算 . 27 表 14:2020-2025 年中国电动汽车电机用铜杆市场规模预测 . 28 表 15:交流充电桩与直流充电桩的参数对比 . 29 表 16:主要电动汽车厂商 800V 高压快充平台方案 . 30 表 17:2021-2025 年中国电动汽车充电桩铜材市

17、场规模预测 . 32 表 18:电动汽车与传统燃油汽车铜材需求对比及市场规模测算 . 33 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 5 一一、新能源汽车新能源汽车将全方位增加将全方位增加铜铜的的使用量使用量 1.1 新能源汽车销量渗透率不断提升 新能源汽车新能源汽车对传统燃油车在很大程度上形成替代对传统燃油车在很大程度上形成替代,渗透率不断提升。渗透率不断提升。在推动运输工具低碳转型、调整能源结构的政策背景下,新能源汽车销量有望维持较高增速,对传

18、统燃油车在很大程度上形成替代。据中国汽车工业协会数据,2021 年我国合计销售新能源汽车 352.05 万辆,同比增长157%,其中纯电动汽车的占比超过 80%。2015 至 2021 年我国新能源乘汽车渗透率从 1.3%增长至 13.4%。根据国务院办公厅发布的新能源汽车产业发展规划(20212035 年),至 2025年我国新能源汽车的渗透率将达到 20%左右,至 2035 年纯电动汽车成为新销售车辆的主流,有效促进节能减排水平和社会运行效率的提升。 图 1:我国新能源汽车销量及构成(单位:万辆) 数据来源:Wind,东方证券研究所 图 2:2021 年我国新能源汽车的渗透率升至 13.4

19、%(单位:万辆) 数据来源:中国汽车工业协会,Wind,东方证券研究所 0.821.281.767.4833.1150.7077.70125.62120.60136.73352.05050030035040020000202021纯电动汽车插电式混合动力汽车其他新能源汽车0%2%4%6%8%10%12%14%16%05001,0001,5002,0002,5003,0003,500200001920202021我国汽车销量新能源汽车渗透率 有

20、色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 6 1.2 电动汽车将全方位增加铜的使用量 2021 年我国汽车用铜年我国汽车用铜 44.68 万吨万吨,据推算据推算传统燃油汽车的单车用铜量传统燃油汽车的单车用铜量约约为为 17kg。汽车工业历来对铜材有较大的需求量,据卓创金属数据统计,2018 年我国汽车用铜 46.63 万吨。随后两年由于汽车销量下滑,汽车用铜量有所回落。2021年我国汽车用铜44.68万吨,其中铜带材占比 43%,铜线材占比 41%。

21、据此推算,2018-2019 年我国平均每辆汽车的用铜量为 16.8kg、17kg。由于2018-2019年我国电动汽车的渗透率还不足5%,仍以传统燃油汽车为主,可以近似认为传统燃油汽车的单车用铜量为 17kg 左右。 图 3:中国汽车用铜量监测及单车用铜量 图 4:中国汽车用铜材类型占比(单位:万吨) 数据来源:卓创金属,东方证券研究所 数据来源:卓创金属,东方证券研究所 在在传统燃油汽车的传统燃油汽车的基础上,基础上,电动电动汽车将全方位增加铜的使用量汽车将全方位增加铜的使用量,相关铜材,相关铜材将迎来更广阔的的市场将迎来更广阔的的市场空间空间。电动汽车以运用电能为主,显著区别于燃油汽车的

22、是新增了“大三电”系统,即动力电池、电机和电机控制器。动力电池是电动汽车的主要能量来源,电机、电机控制器等部件,发挥了燃油汽车中“发动机、ECU 电控单元、变速箱”的作用。高压电缆及连接器作为电能的传输通道,能够承受较大的电流,来连接各个电路中的单元。此外,还有充电系统的充电枪及配套充电设施等。出于提高效率、用电安全等方面的考虑,新能源汽车对铜材的性能也提出了更高的要求,锂电铜箔、电磁扁线、高压线束、连接器等铜材将迎来更广阔的市场空间。 图 5:新能源汽车铜零部件分布 数据来源:EVwire 2022,东方证券研究所 16.8 17.0 17.7 17.1 0404142

23、434445464720021汽车用铜量监测(万吨)单车用铜量(kg/辆,右轴)铜带材, 19.10 , 43%铜线材, 18.24 , 41%其他, 7.34 , 16% 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 7 二、二、动力电池动力电池:单车锂电铜箔用量为单车锂电铜箔用量为 6-38 公斤公斤,轻薄,轻薄化趋势持续化趋势持续 2.1 锂电铜箔在纯电动汽车用铜量中占比近半 铜箔在锂电池结构中充当负极活性材料的载体和负极集

24、流体。铜箔在锂电池结构中充当负极活性材料的载体和负极集流体。锂离子动力电池是电动汽车的核心部件之一,其作用是为电动汽车提供动力来源。典型的锂离子电池结构主要包括正极、负极、电解液和隔膜四部分。锂电池充电时,加在电池两极的电势迫使正极的嵌锂化合物释放出锂离子,通过隔膜后嵌入片层结构的石墨负极中;放电时锂离子则从片层结构的石墨中析出,重新和正极的嵌锂化合物结合,锂离子实现移动,产生电流。铜箔由于具有良好的导电性、柔韧性和适中的电位,耐卷绕和辗轧,制造技术成熟,且价格相对低廉,在此过程中便充当石墨等负极活性材料载体,同时作为负极集流体,将电池活性物质产生的电流汇集起来,以产生更大的输出电流。据IDT

25、echEX和国际铜业协会2017年的数据显示,锂电铜箔在纯电动汽车用铜量中占比达 48%。近年来随着锂电铜箔持续轻薄化,电动汽车中锂电铜箔的平均重量在下降,但锂电铜箔仍是电动汽车中用铜最多的部位。 图 6:磷酸铁锂电池内部结构示意图 图 7:纯电动汽车各零部件用铜量占比 数据来源:汽车之家,东方证券研究所 数据来源:国际铜业协会,IDTechEx,东方证券研究所 锂电铜箔质量和成本分别约占典型锂电池总质量和总成本的锂电铜箔质量和成本分别约占典型锂电池总质量和总成本的 13%和和 9%左右,是锂电池中的关键左右,是锂电池中的关键材料之一。材料之一。根据 Qiang Dai, Jarod C. K

26、elly 等人 2019 年发表的Life Cycle Analysis of Lithium-ion Batteries for Automotive Applications一文中对典型 NCM111 锂电池的组件质量拆分,铜箔在典型锂电池中的质量占比达 13%,质量占比仅次于正负极材料和电解液。据东方证券新能源汽车产业链团队2022年度策略报告需求高增与产能扩张受限矛盾持续,产业链高盈利将成常态,铜箔是锂电池负极关键材料,其成本约占典型三元锂电池电芯材料成本的 9%左右,其成本占比仅次于锂电池正负极材料和电解液。 正极(铝箔)电解质聚合物隔膜负极负极(铜箔铜箔)石墨PO4(磷化物)Li+

27、(锂离子)FeO6(铁)电池48%电机12%高压线束6%低压线束28%其他6% 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 8 图 8:锂电铜箔质量约占典型锂电池总质量的 13%左右 图 9:锂电铜箔约占典型三元锂电池电芯成本的 9%左右 数据来源:Qiang Dai, Jarod C. Kelly etc.Life Cycle Analysis of Lithium-ion Batteries for Automotive Applications

28、,东方证券研究所 数据来源:东方证券新能源汽车产业链团队,东方证券研究所 2.2 极致能量密度需求推升极薄锂电铜箔应用 锂电池负极目前多采用锂电池负极目前多采用 8m以下厚度的锂电铜箔。以下厚度的锂电铜箔。根据应用领域的不同,电解铜箔可以分为应用于印制电路板的电子电路铜箔,以及应用于锂电池的锂电铜箔;根据铜箔厚度不同,按照通行标准可以分为极薄铜箔(6m)、超薄铜箔(6-12m)、薄铜箔(12-18m)、常规铜箔(18-70m)和厚铜箔(70m)。锂电铜箔目前多采用 8m 以下的铜箔产品,而电子电路铜箔一般较锂电铜箔更厚,大多在 12-70m。 图 10:电解铜箔分类情况 数据来源:GGII,东

29、方证券研究所 相较相较 8 微米锂电铜箔,采用微米锂电铜箔,采用 6 微米和微米和 4.5 微米锂电铜箔可提升锂电池微米锂电铜箔可提升锂电池 5%、10%的能量密度。的能量密度。根据锂电池能量密度计算公式:质量能量密度=电池容量/电池质量,即可通过电池容量恒定时减少电池质量,或保持电池质量不变而提升电池容量两种方式来提升能量密度。我们使用电动汽车正极材料39%负极材料20%铜箔13%铝箔5%电解液15%隔膜2%其他6%正极47%负极15%隔膜6%电解液12%铜箔9%铝箔4%其他材料7%铜箔铜箔锂电铜箔锂电铜箔(锂电池)(锂电池)标准铜箔标准铜箔(PCB/CCL)极薄铜箔(6m)超薄铜箔(6-1

30、2m)薄铜箔(12-18m)常规铜箔(18-70m)厚铜箔(70m)新能源汽车新能源汽车电动自行车电动自行车3C3C数码产品数码产品储能系统储能系统通信通信计算机计算机消费电子消费电子汽车电子汽车电子 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 9 观察家2019年6月根据整车出厂合格证数计算整理出新能源汽车动力电池单体能量密度TOP20的平均能量密度为 228.8Wh/kg,若把新能源汽车电池普遍使用的 8m铜箔换成 6m或 4.5m铜箔,结合上文

31、中 8um 锂电铜箔消耗量 0.83kg/kwh,则可得到单位能量所需铜箔分别减少为0.62kg/kwh(6m 铜箔)、0.42kg/kwh(4.5m 铜箔),进一步计算可以得到铜箔使用量减少后的新能量密度分别为:240.25 Wh/kg(6m 铜箔),252.88 Wh/kg(4.5m 铜箔),较之使用8m铜箔的锂电池,铜箔轻薄化使电池能量密度分别显著提升5%(6m铜箔)和10.4%(4.5m铜箔)。 表 1:据测算,6 微米和 4.5 微米锂电铜箔能够比 8 微米铜箔提升锂电池 5%-10%的能量密度 规格 8m 铜箔 6m 铜箔 4.5m 铜箔 单位能量电池质量(kg/kWh) 4.38

32、 4.17 3.96 单位能量铜箔质量(kg/kWh) 0.83 0.62 0.42 能量密度(Wh/kg) 228.82 240.25 252.88 单体平均能量密度变化 - 5.0% 10.4% 数据来源:电动汽车观察家,东方证券研究所 动力锂电向高能量密度方向发展的趋势已定,对锂电铜箔极薄化提出了高要求。动力锂电向高能量密度方向发展的趋势已定,对锂电铜箔极薄化提出了高要求。宁德时代、比亚迪等动力锂电池龙头企业 6m 锂电铜箔已应用成熟并快速切换,其他动力锂电池企业也在加速6m 锂电铜箔的应用,6m 极薄锂电铜箔产品已逐步在龙头企业中开展应用。据 GGII 统计,2020 年6m 锂电铜箔

33、渗透率为 50.4%,2021 年上半年,渗透率已经达到 55.6%。在电池厂商高能量密度及降低成本的要求下,继 6m 锂电铜箔之后,4.5m 锂电铜箔未来有望成为主流产品之一,据高工锂电获悉,宁德时代2021年上半年每月的4.5m锂电铜箔用量为600-700吨左右,2021 年下半年宁德时代对 4.5m 锂电铜箔的月需求量或继续增加。 图 11:2017-2021H1 中国极薄铜箔(6m)重量占比 图 12:中国锂电铜箔产品结构(单位:万吨) 注:数据包含港澳台及外资企业大陆工厂出货量 数据来源:GGII,CCFA,东方证券研究所 注:数据包含港澳台及外资企业大陆工厂出货量 数据来源:GGI

34、I,东方证券研究所 锂电铜箔产品迭代加速,锂电铜箔产品迭代加速,4.5m 锂电池铜箔的应用前景广阔。锂电池铜箔的应用前景广阔。下游应用企业的技术要求升级驱动上游铜箔技术迭代加速。前期锂电铜箔由 12m 向 8m 过渡经历了一个较长的周期,而短短几年我国已经大范围实现了 7-8m 铜箔到 6m 锂电池铜箔的升级,并且已经出现了 5m、4.5m、4m 等更薄规格的锂电铜箔。随着 4.5m 铜箔的产业化技术逐渐成熟及电池企业应用技术逐步提14.2%20.6%38.6%50.4%55.6%0%10%20%30%40%50%60%2017A2018A2019A2020A2021H1极薄铜箔(6m)重量占

35、比7.5 6.8 6.2 5.1 1.9 4.2 6.0 5.8 0.3 0.6 024681012142018A2019A2020A2021H16m6m4.5m 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 10 高,4.5m 锂电池铜箔的应用将逐渐增多。我国锂电池铜箔技术实力处于国际领先水平,而海外电池制造商尚未大规模使用 6m 锂电池铜箔。 表 2:国内头部锂电铜箔厂商 4.5m 研发生产进展 序号 铜箔厂家 4.5m 铜箔产品进展 1 嘉元科技

36、 已向国内头部锂电厂商供应 4.5m 铜箔产品 2 诺德股份 已经具备 4m 极薄锂电池铜箔的批量生产能力 3 灵宝华鑫 目前可生产 4-70m 高精电解铜箔 4 圣达电气 4.5m 单卷长度可达 2 万米,具备批量供货能力 5 福德科技 4.5m 已给头部动力电池企业小批量供货 6 华威铜箔 4.5m 高端柔性铜箔已经批量供货 7 超华科技 已经成功开发 4.5m 铜箔 8 龙电华鑫 已完成 4.5m 锂电铜箔研发出货 9 铜冠铜箔 已掌握 4.5m 极薄铜箔核心制造技术并具备小规模生产能力 10 中一科技 已掌握 4.5m 极薄铜箔生产技术 11 贵州中鼎 4.5m 铜箔小试成功 12 鑫

37、铂瑞 4.5m 铜箔小批量生产 数据来源:GGII,东方证券研究所 2018 年以来,年以来,我国我国动力电池动力电池6m 锂电铜箔的锂电铜箔的出货量出货量增长增长迅速迅速。2016 年以前,国内仅有少数厂商可以生产 6m 锂电铜箔,2016 年我国电动汽车 6m 锂电铜箔的渗透率仅为 9.6%。在宁德时代于 2018 年实现 6m 锂电池铜箔切换后,我国动力电池 6m 锂电铜箔的需求开始快速上升,至2020 年我国动力电池锂电铜箔中,6m 锂电池铜箔的占比达 85%。 预计预计 2021-2025 年国内动力电池年国内动力电池 4.5m 锂电铜箔的渗透率将提升,锂电铜箔的渗透率将提升,6m

38、渗透率下降。渗透率下降。在先前发布的极薄锂电铜箔加速渗透,4.5 微米供需改善显著报告中,回顾 2015 年以来我国动力电池6m 锂电铜箔的渗透率,可以拟合成一条 S 型增长曲线。随着新能源汽车需求的进一步增强,以及锂电铜箔更新迭代加速,未来动力电池 4.5m 锂电铜箔或将经历类似的渗透率提升过程。我们预计 2021-2025 年,国内动力电池 4.5m 锂电铜箔的渗透率将从 12%提升至 85%,在一定程度上挤压 6m 锂电铜箔的空间,国内动力电池 6m 锂电铜箔的渗透率将从 80%降至 15%。 图 13:我国动力电池6m 锂电铜箔渗透率及拟合增长曲线 图 14:我国动力电池各规格锂电铜箔

39、渗透率预测 数据来源:GGII,东方证券研究所 数据来源:GGII,东方证券研究所 0%20%40%60%80%100%6微米铜箔渗透率(按锂电产量占比)拟合增长曲线0%20%40%60%80%100%2020A 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E4.5m6m8m 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 11 预计预计 2025 年年我国电动汽车我国电动汽车锂电铜箔需求量将达锂电铜箔需求量将达 26.7 万吨,万吨,其中其

40、中 4.5m 铜箔为铜箔为 21.1 万吨万吨。假设4.5um、6um、8um 锂电铜箔的单耗分别为 0.42、0.62、0.83 kg/kWh,预计 2025 年我国电动汽车锂电铜箔需求量将达 26.7 万吨,其中 4.5m 铜箔为 21.1 万吨,6m 铜箔为 5.6 万吨。 图 15:预计 2025 年我国电动汽车锂电铜箔需求量或将达 26.7 万吨(单位:万吨) 数据来源:GGII,东方证券研究所 2.3 2025 年我国电动汽车电池铜箔市场规模达 345 亿元,2021-2025 年复合增速 34% 2021年以来年以来我国我国电动汽车需求旺盛,各规格锂电铜箔电动汽车需求旺盛,各规格

41、锂电铜箔价格明显上涨价格明显上涨。据安徽铜冠铜箔集团招股书说明书披露,2021 年以来各规格锂电铜箔价格明显上涨。从 2020 年至 2021 年上半年,8m 锂电铜箔的销售均价由6.7上涨至8.5万元/吨,6m锂电铜箔的销售均价由8.1上涨至9.4万元/吨。4.5m 作为供应头部锂电池生产企业的高端产品,2021 年上半年的售价已达到 13.8 万元/吨,涨幅最明显。随国内电动汽车锂电铜箔持续轻薄化,6m 锂电铜箔已经成为行业主流,并且正在逐步向 4.5m 锂电铜箔切换。我们在 2022 年 2 月发布的极薄锂电铜箔加速渗透,4.5 微米供需改善显著中指出,4.5m 锂电铜箔具有较高的技术壁

42、垒,随着我国电动汽车行业维持高景气度,预计 4.5m 锂电铜箔的供需格局有望持续改善,价格水平有望维持。 图 16:铜冠铜箔各规格锂电铜箔销售均价(万元/吨) 数据来源:铜冠铜箔招股书说明书,东方证券研究所 05020A2021E2022E2023E2024E2025E4.5m6m8m10.1 13.8 9.4 8.8 8.1 9.4 7.7 7.2 6.7 8.5 024688A2019A2020A2021H14.5m6m8m 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,

43、或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 12 纯电动车、插电混动车的纯电动车、插电混动车的锂电铜箔单车价值量锂电铜箔单车价值量分别分别为为 3499-3569 元元、860-878 元元。据我们 2022年 2 月发布的极薄锂电铜箔加速渗透,4.5 微米供需改善显著报告,2022 年我国动力电池中8m 锂电铜箔的占比约为 3%,并在 2024 年基本退出市场,因此对于未来电动汽车单车锂电铜箔价值量的测算主要关注4.5m和 6m锂电铜箔。据东方证券新能源汽车产业链团队预测,目前我国纯电动汽车的平均电池容量约为 61 kWh,则 4.5m/6m 锂电铜箔的单车需求量分别

44、为 25.3 kg/38.0 kg,对应的锂电铜箔单车价值量为 3499-3569 元。插电混动车配备的电池容量则相对较小,平均约为 15 kWh,则 4.5m/6m 锂电铜箔的单车需求量分别为 6.2 kg/9.3 kg,对应的锂电铜箔单车价值量为 860-878 元。 表 3:电动汽车单车锂电铜箔价值量测算 铜箔规格 插电混动车 纯电动车 单车动力电池容量(kWh) 15 61 锂电铜箔单耗(kg/kWh) 4.5um 0.42 6um 0.62 单车用锂电铜箔(kg) 4.5um 6.2 25.3 6um 9.3 38.0 锂电铜箔单价(万元/吨) 4.5um 13.82 6um 9.4

45、0 单车锂电铜箔价值量(元) 4.5um 860 3499 6um 878 3569 数据来源:新能源汽车产业链团队,铜冠铜箔招股书说明书,东方证券研究所 至至 2025 年我国电动汽车锂电铜箔的市场规模将达到年我国电动汽车锂电铜箔的市场规模将达到 345 亿元亿元,2021-2025 年的复合增速达年的复合增速达 34%。根据我们在 2021 年 12 月 3 日发布的锂镍先锋,铜铝后继有色行业 2022 年度策略,至2025 年我国新能源汽车的销量将达到 945 万辆。据此推算,至 2025 年我国电动汽车的 4.5m 锂电铜箔的需求量为 21.1 万吨,6m 锂电铜箔的需求量为 5.6

46、万吨,我国电动汽车锂电铜箔的市场规模将达到 345 亿元,2021-2025 年复合增速 34%。 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 13 表 4:2021-2025 年中国电动汽车锂电铜箔市场规模预测 规格 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 动力电池装机量(GWh) 175.8 281.7 342.6 453.6 599.3 锂电铜箔单耗(kg/kWh) 4.5um 0.42 6um 0.62 8um 0.83

47、渗透率 4.5um 12% 26% 47% 69% 85% 6um 80% 71% 52% 31% 15% 8um 8% 3% 1% 0% 0% 锂电铜箔需求量(万吨) 4.5um 0.90 3.04 6.68 12.99 21.10 6um 8.74 12.40 11.03 8.75 5.65 8um 1.15 0.77 0.38 0.00 0.00 锂电铜箔单价(万元/吨) 4.5um 13.82 6um 9.40 8um 8.47 市场规模(亿元) 4.5um 12 42 92 180 292 6um 82 117 104 82 53 8um 10 6 3 0 0 锂电铜箔市场规模合计锂

48、电铜箔市场规模合计(亿元)(亿元) 104 165 199 262 345 数据来源:中汽协,Marklines,EV Sales,IHS Market,GGII,SNE,真锂研究等,东方证券研究所 有色、钢铁行业深度报告 新能源汽车用铜知多少? 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 14 三三、线束线束:单车单车线束线束系统系统用铜量为用铜量为 28 公斤公斤,高压高压线束线束要求要求铜铜合金合金性能性能优异优异 3.1 纯电动汽车单车低压线束用铜量比燃油汽车多 5 公斤 每辆燃油汽车和电

49、动汽车的低压线束系统用铜量分别为每辆燃油汽车和电动汽车的低压线束系统用铜量分别为 18kg 和和 23kg。随着汽车驾驶智能性、舒适性的逐日提升,汽车提供越来越多的电子功能,如 ADAS、信息娱乐系统等,要求排布更多更复杂的低压线束系统。据 IDTechEX和国际铜业协会 2017年的研究数据显示,每辆燃油汽车的低压线束系统用铜量为 18kg,占燃油汽车用铜的大部分。随着电动汽车网联化、智能化程度加深,每辆电动汽车(包括纯电动车、混动车、插电式混动车)的低压线束系统用铜量分别达 23kg。 汽车的低压线束系统多采用无氧铜丝作为导体,紫铜合金带材作连接器。汽车的低压线束系统多采用无氧铜丝作为导体

50、,紫铜合金带材作连接器。低压线束中的低压导线为铜质多丝软线,导体多采用无氧铜丝,铜含量在99.99%以上,不易受氧脆化;连接器主要采用T2、C10500 紫铜合金带材。过去一年,3mm 无氧铜丝的平均价格为 7.15 万元/吨,T2 紫铜棒的平均价格为 7.3 万元/吨。 图 17:无氧铜丝与紫铜棒均价(单位:元/吨) 数据来源:Mysteel,Wind,东方证券研究所 每辆燃油汽低压线束系统用铜的价值量为每辆燃油汽低压线束系统用铜的价值量为 1291 元,元,每辆每辆电动汽车为电动汽车为 1650 元。元。假设每辆汽车的高压线束系统中,85%的重量为铜导线、15%的重量为连接器,据测算,每辆

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