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【研报】金属非金属新材料行业:深度解读特斯拉新电池“三大猜想”及对钴锂的影响-20200227[19页].pdf

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【研报】金属非金属新材料行业:深度解读特斯拉新电池“三大猜想”及对钴锂的影响-20200227[19页].pdf

1、 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 行行 业业 研研 究究 行行 业业 深深 度度 研研 究究 报报 告告 证券研究报告证券研究报告 金属非金属新材料金属非金属新材料 推荐推荐 ( ( 首次首次 ) 相关报告相关报告 分析师: 邱祖学 S03 苏东 S02 王丽佳 S07 投资要点投资要点 未来特斯拉新电池技术方向或存在三方面的可能性。未来特斯拉新电池技术方向或存在三方面的可能性。 我们预计, 特斯拉电 池“黑科技”的猜想主要为 3 个方面:1)所谓的“无钴”电池就是短期 宁德时代向特

2、斯拉中国工厂提供的超级磷酸铁锂电池, 但其仅为过渡型产 品,中长期仍是发展高镍三元正极材料的趋势;2)Maxwell 核心技术手 段在于干法电极配硅碳负极,硅碳负极将加大负极补锂的需求,金属锂需 求有望提升;3)预计短期超级电容+锂电池的技术在纯电动的乘用车上突 破空间或非常有限, 也不会改变正极材料体系情况, 对钴锂需求并无影响。 一方面, “一方面, “无钴无钴”电池电池或为或为短期过渡型短期过渡型超级超级 LFLFP P 电池电池,未来将被三元未来将被三元+ +CTPCTP 所替代所替代, 其并不改变未来钴行业依旧短缺趋势其并不改变未来钴行业依旧短缺趋势, 影响更多影响更多是预期大于实质

3、是预期大于实质。 短期来看,路透社披露的所谓“无钴”电池或是宁德时代向特斯拉中国工 厂提供的超级磷酸铁锂电池(正极 LFP+碳纳米管导电剂+CTP 技术) ,短期 其在成组的能量密度与高镍三元接近,又具备低成本优势背景下,超级 LFP 电池在大概率短期将装载在特斯拉国产 M3/Y 上;中长期来看,预计 超级三元电池(高镍化三元+CTP 技术)运用的推广,三元+CTP 电池在能量 密度和成本方面都比超级 LFP 电池更具优势, 超级 LFP 电池或仅是 1-2 年 过渡型产品,进一步推广的空间较小。中性预期下,2020-2022 年,基于 超级 LFP 电池在特斯拉中国工厂的使用或分别减少钴需求

4、量为 149 吨、 1605 吨、1920 吨,但钴行业供需缺口依旧分别达到-5345 吨、-6274 吨和 -11070 吨, 且对氢氧化锂需求减少量或分别为 646 吨、6955 吨、 8320 吨, 对碳酸锂需求量或增加 566 吨、6099 吨、7296 吨。因此,超级 LFP 电池 的运用并不影响钴行业未来仍将短期的大趋势,且未来三元仍将是 Tesla 采取的主要方向, “无钴”电池更多只是预期大于实质的影响。 另一方面,特斯拉另一方面,特斯拉黑科技或黑科技或为为 MaxwellMaxwell 的的干电极干电极+ +超级电容器超级电容器技术技术,有利有利 于硅碳负极替代石墨于硅碳负极

5、替代石墨,对钴对钴无影响无影响且且有利于有利于负极补锂负极补锂提升提升金属锂金属锂需求需求。 Maxwell 是全球第一的超级电容器制造商,在电池业务核心拥有著名的干 电极+超级电容器技术专利。干电极能够解决硅碳负极体积膨胀率大的 问题,从而提升循环寿命,实现用硅碳负极替代传统石墨电极,带动整个 体系能量密度的提升。干电极只改变生产制造工艺,对正极材料没有影 响,现有的正极材料生产工艺已经非常完善,不存在干法生产环境更优而 加速高镍化作用。干电池电极技术可应用于无钴体系和固态电池体系 等,仅为其可适用于无钴体系,而并非指其能推动无钴化。硅碳负极首 次锂损耗甚高达 15%-35%,需通过负极预锂

6、化进行补锂,以提高电池的总 容量和能量密度,预计或带动金属锂需求增长 8%-12%。超级电容器能 量密度提升非常有限且成本较高,未来无法取代锂电池地位,即使超级电 容器+锂电池技术有所突破,也不会改变正极材料体系,对钴锂并无影响。 投资建议:投资建议:继续看好钴锂龙头企业:钴:超级 LFP 电池影响更多只是预 期大于实质,且干电极+超级电容技术均不影响正极材料体系,依然看好 钴价中枢或将上移,继续看好华友钴业、寒锐钴业等;锂:超级 LFP 电 池对锂盐影响量较小,硅碳负极替换石墨负极有望提升金属锂需求,继续 看好赣锋锂业、天齐锂业等,建议积极关注板块回调带来的投资机会。 风险提示: 风险提示:

7、1 1)特斯拉特斯拉 4 4 月新电池技术低预期月新电池技术低预期;2 2)新能源产业链终端需求低预新能源产业链终端需求低预 期期;3 3)金属价格下跌等风险等金属价格下跌等风险等。 title 深度深度解读解读特斯拉新电池特斯拉新电池“三大猜想三大猜想”及及对钴锂的影响对钴锂的影响 2020 年年 02 月月 27 日日 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 - 2 - 行业深度研究报告行业深度研究报告 目录目录 0 0、引言、引言 . - 4 - 1 1、“无钴无钴”或为超级磷酸铁锂电池,其仅为短期过渡型产品,无碍于未来全球或为超级磷酸铁锂电池,其仅

8、为短期过渡型产品,无碍于未来全球 钴供需的紧缺趋势钴供需的紧缺趋势 . - - 5 5 - - 1.1、 特斯拉降成本需求迫切,无钴电池或为超级 LFP 电池 . - 5 - 1.2、 超级 LFP 电池或仅为过渡型产品,未来伴随三元+CTP 技术运用电池或更 有优势,中长期三元电池仍为主流 . - 6 - 1.3、 超级 LFP 电池无碍于未来全球钴供需的紧缺趋势,钴价中枢仍将继续上 移 - 8 - 2 2、特斯拉电池、特斯拉电池“黑科技黑科技”不影响正极材料体系,或推动硅碳负极和负极补锂趋不影响正极材料体系,或推动硅碳负极和负极补锂趋 势,不影响钴需求,或增加金属锂需求势,不影响钴需求,或

9、增加金属锂需求 . - - 10 10 - - 2.1、 Maxwell 核心技术在于干电极+超级电容,硅碳负极替代石墨负极是未来 提高能量密度的发展方向 . - 10 - 2.2、 干电极有利于硅碳负极替代石墨负极, 相对湿法主要区别在制造工艺上, 对于正极材料没有任何改变 . - 12 - 2.3、 硅碳负极材料推广或将增加负极补锂需求,有利于提升金属锂需求量 . - 15 - 2.4、 超级电容器技术短期对锂电池行业影响甚小,即使技术有所突破对钴锂 需求也无影响 . - 16 - 3 3、投资建议:继续看好钴锂板块龙头企业、投资建议:继续看好钴锂板块龙头企业 . - - 18 18 -

10、- 4 4、风险提示、风险提示 . - - 18 18 - - qRoRmMmQsPqOpNoPtMyRoR8OaO6MnPoOmOnNfQmMtRfQpNyRaQpPzRMYsPrMvPmRvM 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 - 3 - 行业深度研究报告行业深度研究报告 图表目录 图 1、路透社:特斯拉或将采用“无钴”电池 . - 4 - 图 2、特斯拉:无钴,不代表一定是磷酸铁锂 . - 4 - 图 3、 从发展趋势来看, 特斯拉车型从原来定位高端客户的 ModelS/X 渗透到相对 更亲民价的 Model3/Y . - 5 - 图 4、历史

11、上,磷酸铁锂相对三元电池更有价格优势. - 6 - 图 5、但磷酸铁锂能量密度相对三元也更低 . - 6 - 图 6、2019 年 9 月,宁德时代提出 CTP 电池 . - 6 - 图 7、2020 年初,比亚迪提出磷酸铁锂刀片电池 . - 6 - 图 8、宁德时代采用以大模组替代小模组的方式. - 7 - 图 9、比亚迪采用完全无模组方式 . - 7 - 图 10、中长期来看,未来无论从能量密度或电池成本, 三元 CTP 电池相对于超 级 LFP 电池均更有优势,超级 LFP 电池或仅为过渡型产品(单位:kwh) . - 8 - 图 11、锂离子电池的充放电工艺流程 . - 10 - 图

12、12、 当前是负极材料仍主要以石墨负极为主导, 未来硅碳负极替代石墨负极以 提升电池能量密度或为大势所趋 . - 10 - 图 13、Maxwell 基本简介 . - 11 - 图 14、Maxwell 核心技术在于干电极+超级电容 . - 11 - 图 15、Maxwell 发展历程图 . - 11 - 图 16、干电极涂覆装置 . - 12 - 图 17、Maxwell 核心技术在于干电极+超级电容 . - 12 - 图 18、在干法电极背景下采用的硅碳负极有助于显著提升电池能量密度 - 13 - 图 19、2018 年,Maxwell 提出的干电池电极规划 . - 14 - 图 20、2

13、019 年,Maxwell 提出的干电池电极规划 . - 14 - 图 21、预锂化正极可提升全电池放电/充电效率 . - 15 - 图 22、Maxwell 已和 UCSD 联合申请预锂化负极专利 . - 16 - 图 23、Maxwell 预锂化负极可提升首圈效率约 6.5pct . - 16 - 图 24、Maxwell 超级电容主要应用于风电、铁轨、电网储能等领域 . - 17 - 图 25、2017 年,Maxwell 规划将超级电容器在汽车领域的影响 . - 17 - 图 26、2019 年,Maxwell 规划将超级电容器在汽车领域的影响 . - 17 - 表 1、宁德时代和比亚

14、迪关于 CTP/刀片技术参数的对比 . - 7 - 表 2、不同超级磷酸铁锂电池占比对钴锂行业需求影响量:无碍于未来全球钴供 需的紧缺趋势(单位:辆) . - 9 - 表 3、相较于湿法电极,干法电极在锂电池材料中各部分的核心变化 . - 14 - 表 4、超级电容器和锂电池的核心技术参数对比 . - 17 - 表 5、钴锂一线龙头企业盈利与估值(单位:亿元) . - 17 - 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 - 4 - 行业深度研究报告行业深度研究报告 报告正文报告正文 0 0、引言引言 “无钴无钴”电池电池新闻新闻+ +特斯拉特斯拉电电池“黑科

15、技池“黑科技”担忧导致钴板块大幅回调,未来担忧导致钴板块大幅回调,未来 特斯拉新电池技术方向或存在三方面的可能性。特斯拉新电池技术方向或存在三方面的可能性。2020 年 2 月 18 日,据路透 社披露,特斯拉与宁德时代洽谈,可能在其中国制造的汽车中使用“无钴” 电池,由此引发钴板块股票整体出现大幅回调。与此同时,特斯拉上海超级 工厂在抖音媒体上回复“无钴,不代表一定是磷酸铁锂” ,结合特斯拉之前表 示具体的电池战略和技术可能会在 2020 年 4 月份的电池日披露, 由此引发市 场对特斯拉电池 “黑科技”的猜想, 对为动力电池新技术方向存在诸多疑惑, 新能源板块整体也波动较大。我们预计,特斯

16、拉电池“黑科技”的猜想主要 为 3 个方面:1)所谓的“无钴”电池就是短期宁德时代向特斯拉中国工厂提 供的超级磷酸铁锂电池,但其仅为过渡型产品,中长期仍是发展高镍三元正 极材料的趋势;2)Maxwell 核心技术手段在于干法电极配硅碳负极的技术, 硅碳负极的存在负极补锂工艺需求;3)预计短期超级电容+锂电池的技术在 纯电动的乘用车上突破空间或非常有限,即使未来超级电容器结合锂电池技 术的推广,也不会改变正极材料体系情况,对钴锂原料并无影响。 图图 1 1、路透社路透社:特斯拉或将采用“无钴”:特斯拉或将采用“无钴”电池电池 图图 2 2、特斯拉:特斯拉:无钴,不代表一定是磷酸铁锂无钴,不代表一

17、定是磷酸铁锂 资料来源:路透社新闻,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:抖音,百度百科,兴业证券经济与金融研究院整理 一方面, “一方面, “无钴无钴”电池电池或为短期过渡型的超级磷酸铁锂电池,并不改变未来或为短期过渡型的超级磷酸铁锂电池,并不改变未来 钴行业依旧短缺的趋势,且中长期钴行业依旧短缺的趋势,且中长期高镍三元趋势并不会改变,高镍三元趋势并不会改变,无钴无钴”电池电池影影 响更多只是预期大于实质。响更多只是预期大于实质。我们认为,短期来看,路透社披露的所谓“无钴” 电池或是宁德时代向特斯拉中国工厂提供的超级磷酸铁锂电池(正极 LFP+碳 纳米管导电剂+CTP 技术) ,由于其成组

18、的能量密度与 811 接近,又具备低成 本优势, 超级 LFP 电池在大概率短期将装载在特斯拉国产 M3/Y 上; 但中长期 来看,NCM811 电池仍宁德时代未来的主要产品,811 电池也可以采用 CTP 技 术,预计未来超级三元电池(高镍化三元+CTP 技术)运用的推广,长期 CTP+ 三元电池无论在能量密度还是成本方面都相对于超级 LFP 电池具备优势,超 级 LFP 电池终究或仅是 1-2 年的过渡型产品,目前市场上仅有比亚迪和宁德 在做相关研发,未来进一步推广的性价比较低。我们预计,中性预期下, 2020-2022 年,基于超级 LFP 电池在特斯拉中国工厂的使用或分别减少钴需 求量

19、为 149 吨、 1605 吨、 1920 吨, 但钴行业供需缺口依旧分别达到-5345 吨、 -6274 吨和-11070 吨,且对氢氧化锂需求减少量或分别为 646 吨、6955 吨、 8320 吨,对碳酸锂需求量或增加 566 吨、6099 吨、7296 吨;总结而言,超 级 LFP 电池的运用并不影响钴行业未来仍将短期的大趋势,且超级 LFP 电池 仅为过渡型产品,未来高镍仍将是 Tesla 考虑的重要方向, “无钴”电池更多 只是预期大于实质影响。 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 - 5 - 行业深度研究报告行业深度研究报告 另一方面,特

20、斯拉电池黑科技或主要为另一方面,特斯拉电池黑科技或主要为 MaxwellMaxwell 的的干电极干电极+ +超级电容器超级电容器技术技术 专利专利,其只改变生产制造工艺,不其只改变生产制造工艺,不影响正极材影响正极材料料体系,也不会加速正极材料体系,也不会加速正极材料 高镍化发展的高镍化发展的趋趋势, 对钴需求无影响;势, 对钴需求无影响; 干电极有利于硅碳负极替代石墨负极干电极有利于硅碳负极替代石墨负极, 刺激负极补锂需求提刺激负极补锂需求提升,有利于金属锂需求升,有利于金属锂需求增长增长 8%8%- -1212% %。2019 年 2 月,特 斯拉以每股 4.75 美元价格(溢价 55%

21、) ,合计 2.18 亿美元收购电池制造商 Maxwell。Maxwell 是全球第一的超级电容器制造商,在电池业务方面核心拥 有著名的干电极技术专利+超级电容。我们认为,1)干电极主要是在制造工 艺上不同,未来可用于解决硅碳负极材料的体积膨胀率的问题,是实现通过 采取硅碳负极替代目前的石墨负极来提升能量密度的必要条件之一;但其本 身对材料本身没有任何改变,也不影响正极材料复合体系,不存在干电极法 会加速正极材料向高镍化发展的趋势。2)同时,因为硅碳负极材料存在首次 充放电效率低的问题,其可通过硅碳负极材料预锂化来解决,其和干电极法 也并无直接联系,但通过使用干电极法有利于推广运用硅碳负极材料

22、,从而 才有相对迫切的预锂化需求。3)除此之外,因超级电容能量密度提升速度非 常有限,成本相对于锂电池较高,对整车企来说性价比太低,未来超级电容 也难以取代锂电池地位。 而且, 即使未来超级电容器结合锂电池技术的推广, 也不会改变正极材料体系情况,对钴锂原料并无影响。 1 1、 “无钴无钴”或为超级磷酸铁锂电池,”或为超级磷酸铁锂电池,其仅为短期其仅为短期过渡型过渡型产品,产品, 无碍于未来全球钴供需的紧缺趋势无碍于未来全球钴供需的紧缺趋势 1.11.1、 特斯拉降特斯拉降成本需求成本需求迫切,迫切,无钴电池无钴电池或或为超级为超级 LFPLFP 电池电池 特斯拉逐步从高端车型过渡到平民车之后

23、,单车降成本主要集中于动力电特斯拉逐步从高端车型过渡到平民车之后,单车降成本主要集中于动力电 池。池。 伴随特斯拉车型从原来定位高端客户的 ModelS/X 渗透到相对更亲民价的 Model3/Y 过程中,单车价格不断下滑也导致其对降成本的诉求进一步加强。 当前, 国产 Model3 标准续航升级版价格从 35.58 万元下探至 32.38 万元 (补 贴前售价,降价 3.2 万元) ,考虑到当前个人购买享受补贴金额 2.475 万元, 扣除补贴后售价 29.9 万元; 在此背景下, 动力电池作为整车成本的最大部分, 未来持续下降趋势也是必然。从历史数据来看,磷酸铁锂电池相对于三元电 池单价更

24、低,有利于降低动力电池成本和提高安全性能,但其能量密度也更 低,导致前几年市场主流的电池厂均处于加大向三元电池方向发展的趋势。 图图 3 3、从发展趋势来看,特斯拉车型从原来定位高端客户的从发展趋势来看,特斯拉车型从原来定位高端客户的 M ModelS/XodelS/X 渗透到相对更亲民价的渗透到相对更亲民价的 M Model3/Yodel3/Y 资料来源:特斯拉,Wind,兴业证券经济与金融研究院整理 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 - 6 - 行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 4 4、历史上,历史上,磷酸铁锂磷酸铁锂相对三元电池更相对三元

25、电池更有价格优势有价格优势(单单 位位:元:元/ /kwhkwh) 图图 5 5、但但磷酸铁锂磷酸铁锂能量密度能量密度相对三元也更低相对三元也更低(单单 位位:Wh/kgWh/kg) 资料来源:高工锂电,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:SMM,兴业证券经济与金融研究院整理 宁德宁德时代时代和比亚迪先后提出和比亚迪先后提出能进一步能进一步提升磷酸铁锂电池能量密度的方法提升磷酸铁锂电池能量密度的方法,预,预 计市场传言所谓的计市场传言所谓的“无钴无钴”电池电池或就是宁德时代向特斯拉中国工厂提供的超或就是宁德时代向特斯拉中国工厂提供的超 级磷酸铁锂电池级磷酸铁锂电池。 2019 年 9 月,

26、 CATL 在法兰克福车展推出了全新的 CTP 高集 成动力电池开发平台,CTP 电池包不受限于标准模组,可以用在不同车型上, 应用范围广泛。 另外 CTP 电池包可提高 pack 成组效率, 可较传统电池包 pack 能量密度提升 10%-15%,空间留用率提升 15%-20%,结构件用量减少 40%,其 散热效果要高于目前小模组电池包。目前,传统的电池包能量密度平均为 180Wh/kg,而 CTP 电池包能量密度可达到 200Wh/kg 以上。2020 年初,比亚 迪董事长在电动车百人会时也透露,其磷酸铁锂“刀片电池”体积比能量密 度上比传统磷酸铁锂电池提升 50%,能量密度可达 180W

27、h/kg(提升大约 9%) , 系统能量密度也将提高到 160Wh/kg 以上, 短期能够一定程度解决磷酸铁锂电 池能量密度相对较低的问题。我们认为,短期来看,路透社披露的所谓“无 钴”电池或就是宁德时代向特斯拉中国工厂提供的超级磷酸铁锂电池(正极 LFP+碳纳米管导电剂+CTP 技术。 图图 6 6、2 2019019 年年 9 9 月月,宁德时代提出,宁德时代提出 C CTPTP 电池电池 图图 7 7、2 2020020 年年初初,比亚迪提出,比亚迪提出磷酸铁锂刀片电池磷酸铁锂刀片电池 资料来源:路透社新闻,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:抖音,兴业证券经济与金融研究院整理 1.

28、21.2、 超级超级 LFPLFP 电电池池或仅为过渡型产品,或仅为过渡型产品,未来伴随未来伴随三元三元+ +CTPCTP 技术运用电池或更有优势,中长期三元技术运用电池或更有优势,中长期三元电池电池仍为主流仍为主流 何为何为 CTPCTP 和刀片电池和刀片电池技技术术?CTP 技术和刀片电池的本质是电池包设计的调整 创新,一般电动汽车上搭载的电池包,由电芯组装成为模组,再把模组安装 电池包里,形成了“电芯-模组-电池包”的三级装配模式。CTP(Cell to PACK) ,是电芯直接集成为电池包,从而省去了中间模组环节。目前 CTP 有两 种技术路线,一是采用完全无模组方式,二是以大模组替代

29、小模组的方式。 比亚迪采取的是完全无模组技术方案,其开发的长度大于 0.6 米的大电芯, 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 - 7 - 行业深度研究报告行业深度研究报告 通过阵列的方式排布在一起,电池包参与承重,加强底盘强度;宁德时代是 以大模组替代之前小模组,并不是完全取消模组,而是把之前的小模组去掉 侧板,用扎带连接起来,把模组做大。 图图 8 8、宁德时代采用宁德时代采用以大模组替代小模组的方式以大模组替代小模组的方式 图图 9 9、比亚迪比亚迪采用完全无模组方式采用完全无模组方式 资料来源:汽车人参考,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:

30、汽车人参考,兴业证券经济与金融研究院整理 CTP/CTP/刀片电池刀片电池的的能量密度及单位成本优势显著能量密度及单位成本优势显著,当前只在磷酸铁锂电池,当前只在磷酸铁锂电池有有具具 体应用,在体应用,在三元三元电池电池的应用还在实验室模拟阶段的应用还在实验室模拟阶段,短期,短期超级超级 LFPLFP 或更符合特或更符合特 斯拉满足一定能量密度需求的背景下实现降低斯拉满足一定能量密度需求的背景下实现降低成本的目标成本的目标。CTP 方案通过减 少零部件数量(主要包括端板、侧板、紧固件等) 、提高生产效率、能量密度 和空间利用率提升 3 个方面实现降低成本,比如,宁德时代表示 CTP 最多可 以

31、减少近 40%是电池包零部件,提升 50%的生产效率,预计实现成本下滑 30% 左右。当前,CTP/刀片技术只在磷酸铁锂电池有具体应用,预计超级 LFP 的 成组的能量密度或接近于当前 LG811 的成组能量密度,同时超级 LFP 成本或 比 LG811 低 5%-8%;而目前 CTP 在三元电池的应用还在实验室模拟阶段,未 来或有进一步突破。因此,短期来看,超级 LFP 或更符合特斯拉满足一定能 量密度需求的背景下实现降低成本的目标。 表 1、宁德时代宁德时代和和比亚迪关于比亚迪关于 CTPCTP/ /刀片刀片技术技术参数的对比参数的对比 电池企业电池企业 宁德时代宁德时代 比亚迪比亚迪 零

32、部件数量 减少约 40%的电池包零部件 能量密度 系统质量能量密度从 140-150Wh/kg 提升至 200Wh/kg 以上 CTP 铁锂体积能量密度比传统铁锂电池提升 50%, 单体 180Wh/kg,系统 160Wh/kg 体积利用率 提升 15-20% 2018-2019 年集成效率 80%,2021 年达到 86% 生产效率 提升 50% 成本下降 预计减少 30%,远期高镍硅炭 CTP 低于 0.6 元/Wh 成本预计下降 20-30% 专利数量 知识产权超过 200 项 300 多项核心专利 资料来源:宁德时代,比亚迪,兴业证券经济与金融研究院整理 中长期来看,未来伴随中长期来看

33、,未来伴随三元的三元的 CTPCTP 技术运用,无论从能量密度或技术运用,无论从能量密度或电池电池成本方成本方 面面,CTPCTP+ +三元电池相对于超级三元电池相对于超级 LFPLFP 电池都更具备优势,预计超级电池都更具备优势,预计超级 LFPLFP 电电池或池或 仅是仅是 1 1- -2 2 年的过渡型产品,未来年的过渡型产品,未来特斯拉或仍将完全采用三元特斯拉或仍将完全采用三元电电池为主。池为主。一方 面 , 从 理 论 能 量 密 度 来 看 , 超 级 LFP 的 能 量 密 度 单 体 最 多 做 到 210Wh/kg-220Wh/kg,成组最多做到 160Wh/kg-170Wh

34、/kg,三元 811 运用 CTP 技 术 的 单 体 极 限 能 够 做 到340Wh/kg-360Wh/kg , 成 组 能 够 做 到 280Wh/kg-300Wh/kg。另一方面。从成本来看,当前超级 LFP 成本至少在 0.6 元/kwh,接近成本降幅的极限,但未来三元的 CTP 电池理论的极限成本可以 做到 0.5 元/kwh,未来三元的 CTP 电池的成本在某个时点也会实现超越超级 LFP, 预计短期使用超级 LFP 的概率较大, 但未来仍会推出三元的 CTP 电池替 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 - 8 - 行业深度研究报告行业深

35、度研究报告 换掉超级 LFP 电池。我们预计,超级 LFP 电池或仅是特斯拉近 1-2 年的过渡 型产品,未来特斯拉或仍将完全采用三元电池为主。 图图 1010、中长期来看,未来无论从中长期来看,未来无论从能量密度或电池成本,能量密度或电池成本,三元三元 CTPCTP 电池相对于超电池相对于超 级级 LFPLFP 电池均更有优势电池均更有优势,超级超级 LFPLFP 电池电池或仅为过渡型产品或仅为过渡型产品(单位:(单位:kwhkwh) 资料来源:宁德时代公告,比亚迪公告,中国知网测算数据,兴业证券经济与金融研究院整理 1.31.3、 超级超级 LFPLFP 电池电池无碍于未来全球钴供需的紧缺

36、趋势无碍于未来全球钴供需的紧缺趋势, 钴价钴价 中枢仍将继续上移中枢仍将继续上移 落实到短期落实到短期定量的定量的影响量影响量而言:而言:超超级级 LFPLFP 电池的运用确实会一定程度减少钴电池的运用确实会一定程度减少钴 需求用量,但需求用量,但无碍于无碍于未来未来全球钴供需的紧缺全球钴供需的紧缺趋势。趋势。一方面,采用超级 LFP 的 电池仅限于特斯拉在中国工厂的 Model 3 和 Model Y,目前国内在售的国产 Model 3 只有标准续航升级版, 续航里程达到 445km, 单位电池容量为 53kwh, 但2020年之后不排除长续航后驱版本的车型引入, 单位电池容量高达78kwh

37、, 此种类型的电池或仍仅能采取高镍三元的途径;另一方面,目前特斯拉在中 国的电池供应商也不仅来自于宁德时代,LG 等仍将继续采取高镍正极的供应 链体系。因此,特斯拉在中国工厂的车型大概率仅部分会采用超级 LFP 电池;基 于超级 LFP 电池仅为未来 1-2 年的过渡型电池产品,2020-2022 年,特斯拉 在中国工厂的 Model 3 和 Model Y 分别为 15/20/20 万辆和 0/18/25 万辆的出 货量背景下,我们认为,即使在最悲观的中国工厂 Model 3 和 Model Y 全部 采用超级 LFP 电池也并不会改变未来钴行业依旧短缺的趋势,中性预期下超 级 LFP 电池

38、的运用将导致, 2020-2022 年钴需求减少量或为 149 吨、 1605 吨、 1920 吨,但钴行业供需缺口依旧分别达到-5345 吨、-6274 吨和-11070 吨, 钴价中枢仍将继续上移,具体而言: 1 1、 最悲观预期:最悲观预期:2 2020020- -20222022 年,钴需求减少量或为年,钴需求减少量或为 298298 吨、吨、32103210 吨、吨、38403840 吨,吨, 钴行业钴行业供需缺口依旧分别达到供需缺口依旧分别达到- -51965196 吨、吨、- -46694669 吨和吨和- -91509150 吨。吨。若中国工厂 Model 3 和 Model

39、Y 全部为标准版, 也全部替换为超级磷酸铁锂 (预计 2020Q4 开始替换) ,2020-2022 年,钴需求减少量或分别为 298 吨、3210 吨、3840 吨,以 2019 年总需求量为背景,分别占总需求量的 0.21%、2.21%和 2.65%, 修正原来钴行业供需平衡表,修正后钴行业供需缺口依旧分别达到-5196 吨、 -4669 吨和-9150 吨,未来钴行业依旧短缺的趋势,价格中枢仍将上行。除此 之外,2020-2022 年,预计对氢氧化锂需求减少量或分别为 1292 吨、13910 吨、16640 吨,对碳酸锂需求量或增加 1133 吨、12198 吨、14592 吨。 2

40、2、 中性中性预期:预期:2 2020020- -20222022 年,钴需求年,钴需求减少量或为减少量或为 149149 吨、吨、16051605 吨、吨、19201920 吨,钴吨,钴 行业供需缺口依旧分别达到行业供需缺口依旧分别达到- -53455345 吨、吨、- -62746274 吨和吨和- -1107011070 吨。吨。若中国工厂 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 - 9 - 行业深度研究报告行业深度研究报告 Model 3 和 Model Y 产量的 50%为标准版,也全部替换为超级磷酸铁锂(预计 2020Q4 开始替换) ,202

41、0-2022 年,钴需求减少量或分别为 149 吨、1605 吨、 1920 吨,以 2019 年总需求量为背景,分别占总需求量的 0.10%、1.11%和 1.32%,修正原来钴行业供需平衡表,修正后钴行业供需缺口依旧分别达到 -5345 吨、-6274 吨和-11070 吨,未来钴行业依旧短缺的趋势,价格中枢仍 将上行。除此之外,2020-2022 年,预计对氢氧化锂需求减少量或分别为 646 吨、6955 吨、8320 吨,对碳酸锂需求量或增加 566 吨、6099 吨、7296 吨。 表 2、不同不同超级磷酸铁锂超级磷酸铁锂电池占比对钴锂行业需求影响量:电池占比对钴锂行业需求影响量:无

42、碍于无碍于未来未来全球钴供需的紧缺全球钴供需的紧缺趋势趋势(单位:辆)(单位:辆) 特斯拉总交特斯拉总交付量付量 类别类别 20182018 20192019 2020E2020E 2021E2021E 2022E2022E 美国和欧洲工厂 Model S/X 99310 66625 65000 65000 65000 Model 3 144046 300670 350000 350000 450000 ModelY 100000 200000 200000 semi 10000 20000 Cyber 100000 中国工厂 Model 3 150000 200000 200000 标准版电

43、池容量(kwh) 53 53 53 长续航电池容量(kwh) 78 78 78 78 78 ModelY 0 180000 250000 假设-标准版(kwh) 60 60 60 合计合计 243356243356 367295367295 665000665000 000 000 NCA 电池每 Kwh 用钴量 千克/kwh 0.15 0.15 0.15 NCA 电池每 Kwh 用氢氧化锂量 千克/kwh 0.65 0.65 0.65 LFP 电池每 Kwh 用碳酸锂量 千克/kwh 0.57 0.57 0.57 最悲观预期-若中国工厂 Model

44、 3 和 Model Y 全部为标准版,也全部替换为超级磷酸铁锂(预计 2020Q4 开始替换) 钴需求减少量 吨 298 3210 3840 氢氧化锂需求减少量 吨 1292 13910 16640 碳酸锂需求增加量 吨 1133 12198 14592 中性预期-若中国工厂 Model 3 和 Model Y 仅 50%为标准版,也全部替换为超级磷酸铁锂(预计 2020Q4 开始替换) 钴需求减少量 吨 149 1605 1920 氢氧化锂需求减少量 吨 646 6955 8320 碳酸锂需求增加量 吨 566 6099 7296 乐观预期-若中国工厂 Model 3 和 Model Y 仅 25%为标准版,也全部替换为超级磷酸铁锂(预计 2020Q4 开始替换) 钴需求减少量 吨 75 803 960

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