2020年动力电池产业链机遇全球化发展趋势分析市场研究行业报告(23页).docx

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1、2020年深度行业分析研究报告目录1.动力电池产业:政策驱动下高速成长的新兴产业.41.1动力电池是新能源汽车重要组成部分.41.2政策支持下,动力电池需求随新能源汽车销量快速增长.52.产业链:动力电池环节在产业链处于较强势地位,产业集群效应明显.62.1电池材料:四大材料行业呈现不同特征.72.1.1正极材料:决定动力电池性能,竞争格局分散.72.1.2隔膜材料:产业链中毛利率最高的环节.82.1.3负极材料:盈利和格局较为稳定.102.1.4电解液:周期属性明显,格局较为集中.112.2电池制造:产业聚集特征明显.122.2.1动力电池环节在整条产业链中议价能力较强.122.2.2动力电

2、池产业链主要聚集在中日韩地区.132.3下游需求:市场空间广阔.143.全球化发展趋势明显,抓紧海外产业链机遇.163.1欧洲市场崛起,国内企业有望直接或间接参与全球化供应.163.2海外动力电池企业入华,或带来本土化采购.184.技术进步势在必行,将推动产业再次发展.194.1动力电池技术进步需求迫切.194.2锂电材料:以提升能量密度与安全性为导向的技术进步.194.2.1铜箔轻薄化发展.194.2.2三元高镍正极与富锂锰基正极材料不断发展.204.2.3进一步提升能量密度的下一代硅碳负极材料逐渐商用.214.2.4隔膜材料涂覆材料创新提升动力电池安全性能.214.3动力电池:电芯结构与P

3、ack结构的创新.214.3.1固态电池的商业应用处于不断探索之中.214.3.2去模组化的Pack创新.22插图目录图1:中国大陆2019年动力电池装机结构(按容量计算份额).4图2:动力电池图示.5图3:新能源汽车整车成本结构.5图4:国内新能源汽车销量及增速.5图5:国内动力电池装机量及增速.5图6:动力电池上下游及主要产业链概况.6图7:2018年国内三元正极市场格局.8图8:海外正极材料市场竞争格局.8图9:四大锂电材料销售毛利率对比.9图10:2019年上半年国内隔膜市场竞争格局.9图11:国内隔膜出货量结构及湿法占比.9图12:2019年上半年国内隔膜产量结构.9图13:国内负极

4、材料出货量及人造石墨占比.10图14:负极材料企业综合毛利率.11图15:2018年国内负极材料市场竞争格局.11图16:电解液环节毛利率统计.11图17:国内电解液市场竞争格局.11图18:2019年全球动力电池装机量Top10企业所在国家分布(以装机量计).13图19:2019年全球动力电池市场装机结构.13图20:国内新能源汽车销量及渗透率.15图21:欧盟轿车二氧化碳排放量及目标值.16图22:欧盟轿车油耗目标值.16图23:2019年全球新能源汽车销量地区结构.17图24:2020年1月全球新能源汽车销量地区结构.17图25:用户不购买新能源汽车的主要原因.19图26:NCM三元正极

5、材料元素配比与放电容量、热稳定性的关系.20图27:固态电池结构图示及其倍率性能测试.21图28:宁德时代CTP技术组成的Pack结构图.22图29:比亚迪刀片电池组成的Pack爆炸图.22图30:比亚迪的三种动力电池(单体)针刺实验结果对照.23表格目录表1:电池的分类和应用领域.4表2:动力电池产业领域政策.6表3:不同正极材料对比.7表4:国内隔膜企业进入海外电池供应链情况统计(包含动力和消费电子电池).10表5:常见负极材料性能对比.10表6:动力电池及其上下游企业相关业务毛利率统计.12表7:2019年全球动力电池出货量(GWh).14表8:全球主要动力电池供应商梳理(不完全统计).

6、14表9:国内新能源汽车产量预测.15表10:一些中国锂电供应商参与海外新能源汽车供货的统计.17表11:海外动力电池厂商在中国布局(不完全统计).18表12:铜箔轻薄化发展带来动力电池负极载流体质量减少.20nMpQnNnRqNtNsQpOpQyRoN7NcM8OoMpPnPmMkPpPmQlOrRmN7NoOxPNZnRoMwMpNoO1.动力电池产业:政策驱动下高速成长的新兴产业1.1动力电池是新能源汽车重要组成部分动力电池是指专用于新能源汽车上的电池,是新能源汽车出现之后的专有名词,与消费电子电池、储能电池共同组成了电池的三大应用领域。按照电池的种类分,有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池

7、、固态电池等。锂离子电池天然具有能量密度高、占地小、长循环寿命等有点,是目前最重要的动力电池品类。电池的分类和应用领域如表1所示。表1:电池的分类和应用领域铅酸(碳)电池镍氢电池锂离子电池(半)固态电池消费电子电池动力电池储能电池资料来源:公开资料整理,研究所锂离子动力电池作为应用最广泛的动力电池,一般根据正极材料的不同又分为三元锂离子动力电池、磷酸铁锂锂离子动力电池、锰酸锂锂离子动力电池等。其中以磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长,但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性方面有一定不足,且生产成本较高;锰酸锂离子电池能量密度低、高温下的循环稳定性和存储性能较差;而三元锂离子动力

8、电池因具有综合性能和成本的双重优势,逐渐被行业所关注和认同,超越磷酸铁锂锂离子电池和锰酸锂锂离子电池成为主流的技术路线。2019年国内动力电池市场装机量结构如图1所示。图1:中国大陆2019年动力电池装机结构(按容量计算份额)其他2.41%磷酸铁锂锂离子电池32.48%三元锂离子电池65.11%资料来源:中国汽车工业协会2020年1月信息发布会,研究所动力电池是新能源汽车重要零部件之一,对新能源汽车的续航里程、整车寿命、安全性等关键指标具有重要影响。动力电池在新能源汽车整车成本中占比接近40%,是新能源汽车成本占比最大的部分。如图3所示。图2:动力电池图示图3:新能源汽车整车成本结构车身其他7

9、.00%5.00%电子9.00%内饰15.00%底盘14.00%电控5.50%电池38.00%电机6.50%资料来源:网络公开资料,研究所资料来源:钜大锂电,研究所1.2政策支持下,动力电池需求随新能源汽车销量快速增长动力电池产业随着新能源汽车市场快速发展而不断壮大。据中国汽车工业协会数据,2013年至2019年中国新能源汽车年销量增长了68.52倍,而中国储能网、新产业智库等多方数据显示,作为重要配套零件的动力电池年装机量在上述期间增长了89.11倍。如图4、图5所示。图4:国内新能源汽车销量及增速图5:国内动力电池装机量及增速销量(万辆)同比增速装机量(GWh)同比增速1401201008

10、0400%300%200%70605040400%350%300%250%200%60402002010201120122013201420152016201720182019100%0%-100%30201002013201420152016201720182019150%100%50%0%资料来源:中国汽车工业协会,研究所资料来源:中国储能网,新产业智库,研究所动力电池产业从无到有,从野蛮扩张到有序发展,离不开政策的支持、引导与规范。尤其是在早期起步阶段,补贴政策是吸引企业进入的关键因素。一方面,补贴政策的刺激使得动力电池的需求逐步提升,产业规模不断扩大;另一方面,动力电池产业内的政策驱动

11、行业向规范化的方向发展。2001年以来动力电池产业政策如表2所示。表2:动力电池产业领域政策时间文件部门内容2001年-科技部等同意在深圳组建国家863计划锂动力电池研究发展中心2008年-奥运会推广示范2009年-“十城千辆”推广计划规范条件工信部2015年3月汽车动力蓄电池行业该规范从多角度对动力蓄电池生产企业提出要求,建立动力电池白名单。2016年1月2016年11月2017年3月2018年2月电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)(汽车动力电池行业规范条件征求意见稿)关于印发促进汽车动力电池产业发展行动方案的通知新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法发改委、工信部、环保部

12、、商务部、质检总局工信部工信部、发改委、科技部、财政部工信部、科技部、环保部、交通部、商务部、质检总局、能源局明确动力电池回收利用的责任主体,明确建立动力电池编码制度,建立可追溯体系。提出锂离子动力电池单、金属氢化物镍动力电池、超级电容器单体企业年产能力分别不低于80亿瓦时、1亿瓦时、1千万瓦时。系统企业年产能力不低于8万套或40亿瓦时。提出分三个阶段推进我国动力电池发展:2018年,提升现有产品性价比;2020年,改进的锂离子动力电池实现大规模应用;2025年,采用新化学原理的新体系电池力争实现技术变革和开发测试。汽车生产企业应建立动力蓄电池回收渠道,汽车生产企业应建立回收服务网点,负责收集

13、废旧动力蓄电池。鼓励汽车生产企业、电池生产企业、报废汽车回收拆解企业与综合利用企业等通过多种形式,共用废旧动力蓄电池回收渠道。业和信息化部公告工信部2019年6月中华人民共和国工自2019年6月21日起废止汽车动力蓄电池行业规范条件(工业和信息化部公告2015年第22号)资料来源:宁德时代招股说明书、工信部等,研究所2.产业链:动力电池环节在产业链处于较强势地位,产业集群效应明显动力电池产业链是新能源汽车产业链上的一部分,整个产业链较长,上游可追溯到锂、钴、镍等矿产资源端,中游是四大锂电材料及其他辅助材料,动力电池的下游是新能源汽车,整车之后是下游运营与服务等环节。动力电池上下游及主要产业链概

14、况如图6所示。图6:动力电池上下游及主要产业链概况资料来源:公开资料整理,研究所2.1电池材料:四大材料行业呈现不同特征动力电池性能与正极、负极、隔膜、电解液四大锂电材料关系密切,各环节特点各不相同。2.1.1正极材料:决定动力电池性能,竞争格局分散2017年国家发改委、工信部和科技部联合发布汽车产业中长期发展规划,提出:到2020年,动力电池单体比能量达到300Wh/kg以上,力争实现350Wh/kg,系统比能量力争达到260Wh/kg。到2025年,动力电池系统比能量达到350Wh/kg。这样的动力电池单体能量密度目标对于磷酸铁锂离子电池而言几乎是不可能达到的。因此,这也被看作高层对具有能

15、量密度优势的三元锂离子电池的支持,此后使用三元正极材料的三元动力电池逐渐成为主流,中汽协数据显示2019年国内动力电池装机中65%是三元锂离子电池。但是,2019年12月工信部官网发布的新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)(征求意见稿)未再提及对动力电池能量密度的指引。不同正极材料的性能和优缺点对比如表3所示。表3:不同正极材料对比正极材料结构能量密度(Wh/kg)循环次数(圈)优点缺点镍钴锰三元800层状170-200镍钴铝500能量密度较高,成本相对较低安全性能较差磷酸铁锂橄榄石结构130-1502000安全性好、循环性能好能量密度低钴酸锂层状360500能量密度高成本高锰酸锂尖晶石150300成本低能量密度差,高温循环性差资料来源:中国产业信息网,研究所从电池角度测算,据中国储能网2020年2月18日转载盖世汽车网文章,引用韩国SNEResearch统计数据,2019年全球动力电池出货116.6GWh,而中国汽

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