bob手机app下载
 
bob手机app下载 bob靠谱吗 新闻中心 产品中心 bob手机版ios 网站地图
bob手机app下载:【深度报告——新能源汽车产业链】新能源汽车产业链系列报告:电池壳行业盈利展望
时间:2022-12-08 11:47:13来源:bob靠谱吗 作者:bob手机版ios

  碳中和背景下,政策加持、技术升级、市场成熟等诸多因素共同推动了新能源汽车行业的起跳。2021年中国新能源市场的强势表现带动中国乃至全球的市场预期不断上调;同时疫情反复、芯片危机未解决、原材料涨价、车企提价等负面因素发生,让火热的市场预期有所降温。预计到2025年,新能源汽车中国销量将达到800万辆水平,全球销量将达到1800万辆水平。

  新能源汽车销量快速增长,加之更高能量密度电池和更高续驶里程车辆是技术发展的主要方向,动力电池需求随之逐年增加。基于新能源汽车销量和平均装车电量这两大变量,预计到2025年,中国动力600482)电池需求量将达到560GWh,全球动力电池需求量将达到1400GWh。

  圆柱、方形、软包三类电芯的市场占有率对该类电芯电池壳的市场需求、市场规模影响显著。从电池技术的发展趋势来看,方形和软包电芯相对圆柱形电芯更受青睐。从硬壳材质来看,铝合金壳相对不锈钢壳更有优势。

  将三类电池壳汇总来看,预计2022年到2025年,电池壳行业在中国的市场规模累计超过700亿元,在全球的市场规模累计超过1200亿元。

  新能源汽车是指采用新型动力系统、完全或主要依靠新型能源驱动的汽车,包含插电式混合动力(含增程式)汽车(PHV)、纯电动汽车(EV)和燃料电池汽车(FCV)。

  电池根据应用领域可分为消费电池、动力电池、储能电池三大类。消费电池可理解为3C电池,即应用于手机、笔记本电脑等电子设备的电池。动力电池和储能电池本质相同但应用场景不同,前者主要应用于新能源汽车或电动工具,后者主要应用于电站、通信基站等场景。二者由于不同面向也有着不同的要求——动力电池偏重能量密度,而储能电池更注重强稳定性、长寿命、和低成本。

  根据能量来源,电池可分为化学电池、物理电池、生物电池三大类。化学电池通过发生化学反应将化学能转化为电能,可进一步细分为一次电池(不可再充电的电池)、二次电池(可充电的电池)和燃料电池(直接将燃料的化学能转化为电能的装置)。物理电池通常在特定条件下实现能量的直接转换。生物电池则将生物质能直接转化为电能。

  现阶段,电动化在新能源化过程中起着主导作用,锂电池是当下最广泛使用的动力电池——目前,三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池二分天下,此消彼长,占据了绝大多数市场。而运用氢能的燃料电池虽然从长期上被行业寄予厚望、短期也在不断发展中,但是其技术水平、商业化和规模化程度对比电动汽车仍有很大差距。

  人们通常所说电动汽车的电池普遍是指电池包(Pack),也称电池系统(Battery System)。从功能角度分解,电池包可拆分为电池模块、电气系统、热管理系统、电池管理系统(BMS)、结构件等。电池模块为电动汽车储存或释放能量;电气系统负责传输来自电池模块的动力以及检测信号和控制信号;热管理系统通过风冷、液冷等方式使电池温度维持在一个合理的范围之内,以提高电池的安全性和寿命;电池管理系统负责采集温度、电压、电流等数据,并对它们进行计算和评估;结构件是由壳体、各类金属支架、端板组成的电池盒,对电池起到承载和防护作用。

  对照实物图来看,奔驰EQC电池包如图表3所示,是一块装备在汽车底盘的大型零件。拆分以后如图表4所示,从上至下分别为冷却系统、上盖、电池管理系统、电池模块(模组和电芯)和下部框架结构。

  电芯的装配有多种结构可选,传统的结构设计是模块化设计,电池模块由多个模组(Module)组成,每个模组再由几十到几百个不等的电芯(Cell)串并联组成,如图表5所示。其他结构包括CTP (Cell to Pack)和CTC (Cell to Chassis)——CTP跳过了模组这一环节,将电芯直接组成电池包;而CTC更是跳过了模组和电池包,将电芯直接集成进底盘。

  从动力电池的发展变化历程来看,传统模块结构模式的诞生与当时的应用环境息息相关。早期以特斯拉为主的动力电池包大量采用圆柱电芯,圆柱电芯普遍较小,因而一辆车动辄使用上千个电芯。将电芯提前集成进模组则成为了必要的一环,能够有力降低组装复杂程度、抬高生产效率。此外,模块化设计可以实现单个模组的更换,也为售后维修提供了许多方便。

  如今,大模组化、去模组化成为技术发展的主流趋势,在提升能量密度、保证续航的基础上,还能减少零件的使用,为整车轻量化提供助力。

  动力电池的电芯是为新能源汽车提供能量的最小单位,其基本结构包括正负极、隔膜、电解液、电池壳(又称精密结构件)等部分。

  对电芯性能的要求主要包括能量密度(续航里程)、安全、快充、成本、寿命、尺寸兼容等。此外,汽车驱动需要庞大数额的动力电芯带动,电芯一致性从而成为电芯生产过程中另一大重要考量指标。

  市场上锂电子电芯有两种主流的分类方法。按电池正极材料分类,我们可将电芯主要分为三元电芯和磷酸铁锂电芯两大类。按电池形状分类,我们可将电芯主要分为三大类:圆柱形电芯(Cylindrical Cell)、方形电芯(Prismatic Cell)和软包电芯(Pouch Cell)。三者在电池本身的工作原理相差不大,主要区别在于封装材质和形状——方形电芯和圆柱形电芯采用硬壳封装,壳体材料多使用不锈钢和铝合金;软包电芯则采用铝塑(复合)膜作为封装外壳。

  主流电动车企中,主要使用圆柱形电芯的是特斯拉。从早期Roadster装备的18650电池,到全球畅销Model 3装备的21700电池,再到近几年备受关注的4680大圆柱电池(也称46800),特斯拉最初选用圆柱电芯或可归因于其发展时间长、工艺相对成熟、一致性也较高,是电动汽车发展早期有限条件限制下可选的最合适量产的选项;而圆柱电芯也借助特斯拉的畅销,在动力电池市场异军突起,占据可观份额。

  圆柱电芯因其特定形状,有着散热性能强、空间利用率低、径向导热性差的特征。单体能量密度(Wh/L)较高,但由于钢壳或铝壳较重,比能量(Wh/kg)相对较低。此外,圆柱形电芯采用卷绕工艺,因卷绕圈数有限而单体容量(Ah)较低,导致能量密度的上升空间小、成组效率低,而大量组合又对电池管理系统(BMS)提出较高要求。

  圆柱电芯的尺寸规格相对规范,可以在名字中有所辨别。通常电芯型号由五位数字组成,前两位表示直径(mm),中间两位数字表示高度(mm),最后一个0表示圆柱。如18650电芯是直径18mm,高65mm的圆柱形电芯。

  方形电芯的繁荣主要源于中国新能源市场的带动。早期政策利好首先向新能源商用车倾斜,由于公交大巴等大型交通工具普遍对动力电池容量要求很大,方形电芯通过其单体容量大、空间利用率高等特征受到青睐,得以大幅发展。

  方形电芯如今仍是市场主流,大多使用卷绕压实工艺,少数使用叠片工艺。其优点是整体机械稳定性高、强度高、内阻小、寿命长、空间利用率高,缺点是散热难度高。

  软包电芯采用叠片工艺,使用铝塑(复合)膜作为封装外壳。对比其他类型,软包电芯的设计灵活性更强、外壳重量更低——同等容量下,较钢壳电池轻40%,较铝壳电池轻20%,进而带动能量密度的提升,在轻量化需求逐渐增大的将来,有望成为车企首选的电池类型。出现安全问题时,软包电池会鼓气或裂开,而不像钢壳铝壳电芯那样发生爆炸,因而安全性较好。

  软包电芯也有明显不足,电芯性能需要持续改善,例如铝塑膜作为壳体在长期使用情况下有被金属小颗粒刺穿而造成漏液的风险;刚性不强,成组需要更多结构件提供支撑,因此成组效率较低;一致性较差;成本较高等。

  在面向未来的研发上,大电芯、大模组、去模组化已成为主流的发展趋势。圆柱电池方面,特斯拉主导的4680大圆柱电池有望进入量产化进程;方形电池方面,比亚迪002594)推出刀片电池,蜂巢能源推出长条型L600电池,推动了方形电池的革新和发展。

  此外,固态电池的技术发展路线也逐渐清晰,当电解液不再是液态时,电芯或许也不再需要硬壳的封装保护了;因此行业推测,在新的封装形态出现之前,软包或将是最适合的固态电池包装形式,有机会随着固态电池的产业化得到大幅发展。

  总体来说,随着新能源行业不断发展,动力电池性能也不断提升以应对市场日益提高的要求。提升电芯能量密度是技术发展的一大重点,对动力电池提升续航里程贡献巨大;Pack轻量化、紧凑化亦是技术路线的一大趋势,有助于整车能耗降低,继而降低整车成本、提升续航能力;此外,规模效益、电芯或模组标准化、电池回收和梯次利用均有助于在生产中降低成本增加效益。

  电池壳也称动力电池精密结构件,包括盖板、壳体、连接片、安全结构件等。起到传输能量、承载电解液、保护电池安全性、固定支承电池、外观装饰等作用,是保障电池安全稳定的重要部件。

  圆柱、方形电池均使用硬壳封装,电芯内部组织成型后,由外部的盖帽或顶盖以及壳体进行包裹,再通过激光焊接等方式进行密封。

  以方形电芯为例,顶盖主要由顶盖板,正、负极柱,防爆装置,注液孔等部分组成。除了密封和固定的基本作用外,顶盖的极柱用于保证电芯充放电中电流的导通和串并联的连接,防爆装置用于在内环境气压过大时开启防爆阀进行泄压、以降低爆炸风险。磷酸铁锂体系电池顶盖通常采用单个防爆阀设计,当内部压强达到一定压力时,防爆阀会从刻痕处破裂开始泄压;三元体系电池则常常在防爆阀基础上再叠加翻转片,当电池内部压强增大至翻转压力时,翻转片会向上弹起并切断电流。

  从生产工艺层面来看,参考震裕科技300953)的生产过程,盖板的制造工艺相对复杂,包括冲压(冲模)、清洗、退火、焊接、注塑等;壳体制造工艺相对简单,主要包括冲压和拉伸。

  生产过程中,所需设备包括高速冲床、精密冲压模具、激光焊接机、摩擦焊接机、数控机床、清洗机、影像测量仪、测量显微镜等;所需技术包括高精密模具冲压工艺、激光焊接技术、摩擦焊接技术、注塑技术等。

  电池壳需具备的性能包括可连接性、抗震性、散热性、防腐蚀性、防干扰性、抗静电性等,其产品对精度、质量要求较高,因而该行业不仅需要精细化程度较高的精密生产设备和自动化程度较高的生产流程,还对制造环境中温度、粉尘含量等诸多因素有着较高要求。因此,该行业的具有一定的技术和经验壁垒。

  不锈钢物理稳定性强、抗压力、抗冲击力大、不生锈且容易焊接;密度大,会增加电池的质量,间接增加整车的质量,拉低电动汽车的续航里程。

  铝壳比钢壳成本略高,但有着诸多优势。其一,铝质材料密度为钢质材料的三分之一,且延展性能好,可以做得更薄,轻量化空间大。其二,材质厚度和金属鼓胀系数也赋予了电池壳更高的安全性;对比之下,钢材质金属鼓胀系数不如铝,当电池内部发生短路是,钢壳爆炸的几率更高。其三,耐腐蚀,易于回收再生。目前,铝壳还在持续向着高硬度和轻重量的技术方向发展。以应用广泛的3003铝锰合金为例,主要合金元素为锰(Mn),在保持高延展性、高抗蚀性的同时,增强了可焊性。

  行业标准层面来看,现行钢壳相关国家标准有《电池壳用冷轧钢带》,现行铝壳相关国家标准有《新能源动力电池壳及盖用铝及铝合金板、带材》,现行铝壳相关团体标准有《新能源动力电池壳用3003铝合金板、带材》,其他标准包括VDA(德国汽车工业协会)提供的形状及尺寸标准等。

  其中《新能源动力电池壳及盖用铝及铝合金板、带材》的出台对我国锂电池铝材应用行业起了规范化和标准化的影响。相比一般工业用铝(GB/T 3880.1-2012《一般工业用铝及铝合金板、带材》),此标准规范了动力电池用铝只有4种牌号:1050、1060、3003、3005。

  铝塑膜为聚合物,由外层尼龙层(ON)、中间层铝箔层(Al)、内层热封层(CPP)压合粘结而成。

  尼龙在强度、耐热性、耐寒性等方面性能优良。在铝塑膜结构中,尼龙层起到了结构支撑、装饰和保护铝层不被刮伤的作用,同时防止空气中氧的渗透,维持电芯内部环境

  铝箔按厚度差异可分为厚箔、单零箔和双零箔。铝塑膜中,铝箔层一般采用40微米的单零箔。铝箔层主要起阻隔作用,隔绝电池外部水汽渗入和内部电解液渗出——水分渗入电芯内部会与电解液反应生成氟化氢(HF),副反应产生大量气体,造成电池鼓胀,是软包电池的重要隐患之一;同时,铝箔层也具有一定的强度,可以防止外力对电芯的损伤。

  CPP薄膜称作流延聚丙烯薄膜,在铝塑膜中起封口粘结作用。热封保证了软包电池封闭性好、抗腐蚀、不流液、抗震性强、外观美观等性能,能有效延长其使用寿命。

  生产工艺层面来看,铝塑膜的制造主要分热法和干法,区别在于铝箔层和CPP层的粘结步骤。热法工艺采用MPP粘结,在一定温度下热压合成。高温会导致材料老化、抗短路性下降、韧性降低、成型过程中容易破裂。干法工艺使用粘结剂直接粘贴,无需高温处理,故防短路性能好于热法工艺;且粘结剂本身延展性好于CPP层,不需要高温处理不影响成型。

  从铝塑膜材质来看,该材质赋予软包电池最大的优势在于使其不会爆炸,此外还有质量轻,厚度薄、耐高温、绝缘性强等优点。但也有其他安全层面的问题,铝塑膜机械强度差,难以分担外部挤压的压力,容易导致内部卷芯变形而发生热失控,并且长期使用有被金属小颗粒刺穿而造成漏液的风险。

  目前全球铝塑膜市场(不限于动力电池)第一梯队主要是大日本印刷、昭和电工、韩国栗村等日韩企业。随着国内新能源电池技术的发展进步,国内企业如新纶科技、格瑞普电池、佛塑科技000973)、明冠新材等,也在铝塑膜市场有所斩获,为铝塑膜国产化提供动力。

  1.动力电池电芯是为新能源汽车提供能量的最小单位,根据形状可分为圆柱电芯、方形电芯、软包电芯三大类;对应电池壳分别为圆柱形硬壳、方形硬壳和铝塑膜。硬壳普遍由不锈钢、铝合金两类材质制成,软包应用的铝塑膜则是一种聚合物。

  2.从材质性能对比来看,铝壳在延展性、轻重量、安全性等方面优于钢壳,有望对钢壳产生替代;铝塑膜帮助电池不爆炸,还有更薄、更轻的优点。从技术发展来看,软包电池有望与固态电池相匹配,为行业所青睐。

  2009年,随着相关政策出台,中国新能源汽车行业的发展正式开启;2021年,据中汽协(中国汽车工业协会)数据,中国新能源汽车产354.5万辆,销352.1万辆,渗透率13.4%。12年间,中国新能源汽车行业经历了不同发展阶段,逐步完成了从政策推动变为市场驱动的转换。

  第一阶段:研发培育阶段(2009年之前):以科研项目为主,完成了对新能源汽车的定义,做出了对企业生产资格、产品管理的规范。

  第二阶段:政策推动下的快速导入阶段(2009 – 2015年):国家从商用车市场入手,通过补贴等政策进行自上而下的推广,中国新能源汽车开启高速成长的进程,市场渗透率实现从0%至1%的突破。

  第三阶段:政策调整和行业洗牌阶段(2015 – 2020年):国家大力补贴的同时监管力度不足,行业出现了车企骗补的乱象;依靠补贴引导增加续航里程虽然促进了行业技术水平的发展,但也导致部分企业过度追求电池数量和能量密度、忽视电池安全问题。于是政策调整为补贴退坡、双积分政策接棒,行业逐渐从政策导向型转型为市场导向型。

  伴随着补贴退坡、疫情爆发,行业发生了明显的洗牌,既有“蔚小理”等新势力品牌高歌猛进,又有江苏赛麟、拜腾汽车等多家车企陷入破产或重组。这期间,渗透率从1%上升至5.4%。

  第四阶段:市场驱动下的高速发展阶段(2021年 – ):经过十几年市场培育,新能源汽车如今已逐步转变为市场驱动。2021年,产销大幅上涨超过350万辆,渗透率起飞从5.4%升至13.4%,C端用户占比接近80%。

  行业普遍认为:突破5%关口标志着新能源汽车从导入期迈入了成长期。而2021年,渗透率呈指数级增长,超过10%关口。有观点认为,渗透率15%或将是一个拐点,标志着新能源汽车行业进入快速发展期,被消费者广泛接受。

  全球新能源汽车同样发展迅速。MarkLines数据显示,全球新能源汽车销量从2010年的0.3万辆一路上升至2020年的293.7万辆,2021年更是达到了643.6万辆,涨幅119%。

  销量增幅来看,除了2019年的个位数增长率,每年新能源汽车销量均呈现两位数的高速增长态势。2019年的低增长可主要归因于两点:第一,全球经济衰退带来汽车市场整体的消费动力不足;第二,补贴退坡导致中国市场新能源汽车销量首现负增长。

  动力总成的分布来看,纯电动汽车(EV)是增长的主力军,2021年纯电销量458.6万辆,新能源总体销量中占比约71%;其次是插电混动(PHV),2021年插电混动销量183.5万辆,占比约29%;燃料电池汽车(FCV)贡献有限,但也在缓速发展中,2021年销量达到1.6万辆,占比约0.2%。

  从市场渗透率来看,2019年起,国内外新能源汽车渗透率均明显上升势头,但整体仍居于低位,发展空间巨大。2021年,全球年度渗透率约8%,而西欧年度渗透率约18%(其中挪威年渗透率高达86%),中国年度渗透率约13%,美国年渗透率约4%。

  就地区分布来看,中国政策推动发生较早,具先发优势,欧洲市场同样表现强势,美国是第三大市场。以2021年销量为例,中国占据51.5%市场份额,西欧占据33.9%,美国占据10.2%。

  (注:西欧包括德国、法国、西班牙、意大利、葡萄牙、英国、爱尔兰、比利时、荷兰、奥地利、瑞士、卢森堡、瑞典、挪威、芬兰、丹麦、希腊17国)

  新能源汽车行业起跳的背后,是在政策加持的基础上,新能源汽车产业技术日渐成熟,产业细节方面逐步完善,市场对新能源汽车接受度认可度终于提高。

  在政策大环境方面,“2030年碳达峰、2060年碳中和”的双碳政策和石油安全相关政策在基调上长期支持着新能源汽车的发展。

  在新能源汽车行业相关的具体政策方面,无论是早期确立新能源汽车的发展路线大力扶持、提供补贴,还是引导市场化的补贴退坡、施行双积分政策,政策因素都对中国新能源汽车的发展起着至关重要的引导和支持作用。

  1、补贴退坡——2022年新能源汽车购置补贴政策将于2022年12月31日终止,这之后上牌的车辆将不再给予补贴。但今年以来疫情等冲击导致销量低迷,山东、广东等多个省市已经出台了不同程度上的短期补贴政策,不少车企也发出了延长补贴的呼声。

  全球来看,多个国家、城市明确了燃油车禁售的年份,说明发展新能源汽车已成为全球共识,也体现了新能源汽车在未来还有庞大的市场空间。其中最为激进的国家是挪威,将从2025年起禁售燃油车。

  针对汽车方面的减排目标,欧洲也推出了较为激进的规划——2020年欧委会提出《2030年气候目标计划》,宣布欧盟到2050年实现汽车的零排放;2021年7月欧盟公布《Fit for 55》气候计划,将这一年份提前到了2035年。美国则提出了到2030年电动化率达50%的要求。

  比如德国2020年推出经济复苏计划,即日起至2021年底期间提高新能源汽车补贴:纯电(EV)补贴从6000欧元提升至9000欧元,混动(PHV)补贴从4000欧元提升至6750欧元;随后,这一补贴被延长至2022年底。另外,法国在2022年上半年、意大利和西班牙在2022年全年补贴均不退坡。

  美国市场,法案《Build Back Better》(《重建更好未来》)的推出也将大幅扩大电动车税收抵免,有望带动新能源汽车开启一轮高速增长。

  从政策推动的层面来看,如果说2021年新能源汽车的繁荣主要来自中欧的销量共振,那么在2022年,美国市场有望出现质的飞跃。

  新能源汽车相关技术水平逐年提升,使新能源汽车拥有了与传统燃油车匹敌的竞争力。技术水平的提升主要体现在续航里程等性能的提升。

  以行业中同级别、同品牌、相差三四年的车型e-Golf和ID.3对比为例,2018年上市的e-Golf续航里程(中国综合工况数据)255km,2021年上市的ID.3续航里程(中国NEDC工况数据)达到430km,明显高于前者。

  亦可以高于行业平均的特斯拉为例,第一辆纯电动跑车Roadster(2008年起售)充电行驶超过392km、最高时速201kph,其新款Roadster(预计2023年上市)续航力预计将达到1000km、最高时速超过400kph,性能提升明显。

  总之,如今许多纯电动车的单次充电续航里程早已超过了200英里(320km),远高于一般日常出行30英里(50km)的需求。

  面向未来,从动力电池技术发展的层面看来,伴随着比亚迪刀片电池、宁德时代300750) CTP 等新技术产业化应用的出现,以及4680圆柱电池的量产,动力电池领域不断更新迭代,电池性能有望继续提升。以能量密度为例,参考《中国汽车动力电池技术路线年将达到500Wh/kg。

  过去十几年间,随着技术水平提升,电池成本也逐步下降。据EVTank《中国锂离子电池行业发展白皮书(2021年)》数据,2011年至2020年间,量产电池的能量密度由80Wh/kg上升到270Wh/kg,汽车用动力锂电池的价格由3800元/kWh下降到578元/kWh。

  2021年,高速上涨的原材料成本打断了这一下降趋势。由于动力电池占整车成本比重较大,约40%,原材料涨价最终传导至新能源汽车终端。

  2022年以来,中国市场比亚迪、特斯拉、上汽大众等多家车企宣布涨价,美国市场Rivian、特斯拉等宣布涨价,汽车涨价之风横扫全球,为新能源汽车消费带来负面影响。

  中国《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》明确加快充换电基础设施建设,并将充电桩纳入“新基建”范畴;美国《基础设施投资和就业法案》投资75亿美元在美国建立一个全国性的电动汽车充电器网络;欧盟委员会提出要到2025年安装100万根公共充电桩。

  目前,中国公共充电桩保有量全球第一;截止2021年底,国内累计建成充电桩261.7万个,充电站7.5万座,换电站1298座。但是,这一领域仍有明显不足——基础设施分布不均,许多地区尚未覆盖。公共充电桩超过70%分布在广东、上海等排名前十地区,高速公路充电桩则主要集中在京津冀鲁、长三角、珠三角等区域。

  未来,随着充电桩设施覆盖更全面、充换电模式多种可能性的尝试与发展,新能源汽车有望得到一个更好的应用环境。

  比亚迪正式宣布自2022年3月起停止燃油车的整车生产,为全球首例。奔驰宣称,力争到2025年将插电混动和纯电车型销量占比提升至50%;在2030年前,在条件允许的市场做好全面纯电动的准备。本田计划,到2030年在全球推出30款电动汽车,电动汽车的年产能超过200万辆。

  里程焦虑、安全问题是消费者购买新能源汽车主要的顾虑。随着电池的性能逐渐强大、公共充电基础设施越发完善、安全标准规范的制定推出,消费者对新能源汽车性能的信心有所增长。

  体现在近年来,消费者对特定品牌的粘性显著增加,带动新能源汽车市场接受度也越来越高。中国市场,据麦肯锡调研数据显示,从2019年至2021年间,称“我喜欢的品牌只有电动汽车”的消费者占比从10%上升到了15%;从2017年到2021年间,愿意考虑购买新能源汽车的消费者占比从20%上升到63%。

  也体现在市场集中度进一步提升。2021年,中国市场头部效应明显,CR10市场份额达到60%,较2020年上涨10%;全球市场来看,仅特斯拉一家就实现销量93.6万辆,占据全球14.4%份额,也体现其超强的品牌吸引力。

  面对新能源汽车行业的历史进程,我们认为在政策加持下,产业技术、配套设施、消费市场等多方面因素的成熟将带动行业发展的起跳。

  与此同时,立于当下的时间点上,在疫情反复、俄乌冲突、芯片供应困境未完全化解、原材料价格上涨、车企提价的大环境下,市场对新能源汽车行业也产生了产销不及预期的担心。

  中汽协预测,2022年,我国汽车总体销量将达到2750万辆,同比增长5.4%;新能源汽车销量将达到500万辆,同比增长47%,市场渗透率将在18%左右。

  GGII(高工产业研究院)预测,2022年,中国新能源汽车销量超550万辆,市场渗透率超过20%。

  考虑到2021年中国新能源乘用车销量表现优异,乘联会(乘用车市场信息联席会)上调了2022年的预期,预计新能源乘用车销量 550万辆以上,并预测渗透率将达到25%左右。对应到新能源汽车这一范围更大的领域,则预期销量将超过550万辆。

  中长期来看,参考国际预测及国内市场的综合因素,中国科学院院士欧阳明高预测,2022年中国新能源汽车市场产销将超过500万辆,2025年将在700万辆-900万辆之间,2030年在1700万辆900万辆之间。

  此外,《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》和《节能与新能源汽车技术路线》都对渗透率做出了规划。按规划,到2025年,中国新售新能源汽车达到汽车新车销售总量的20%左右,到2030年、2035年,渗透率将分别提升至40%、50%以上。

  参考近几年国内汽车实际销量——2020年2531万辆、2021年2628万辆,以及疫情冲击、预期下调的现状,我们预估未来国内汽车市场将保持相对低增速的发展态势。我们以2700万辆、3200万辆、3700万辆的汽车预估销量为基数,则可对应到未来2025年、2030年、2035年中国新能源汽车销量目标将分别为540万辆、1280万辆、1850万辆。结合销量预估与渗透率的目标规划来看,2025年渗透率20%,2030年渗透率40%的目标能够有效实现,甚至加速实现。

  IEA在《2022年全球电动汽车展望》中做出了两种可能性预测。中性预测(在常规政策引导)下,到2025年,电动车销量将达到1800万辆左右,渗透率约13%;到2030年,电动车销量将超过3000万辆,渗透率超过20%。

  乐观预测下(基于超出既定政策的目标和承诺),到2025年,电动车销量在2200万辆左右,渗透率约17%;到2030年,电动车销量在4900万辆左右,渗透率约32%。分区域看,中国、欧洲、美国是三大主要市场。

  此外,IEA也提出,净零路径下,到2025年,电动车销量要达到约2500万辆,到2030年,电动车销量要达到约6700万辆。

  对比而言,IEA的中性和乐观预测更基于现状和市场的发展,而净零路径下的数据更加激进,也更加目标导向——后者与其说是预测,倒不如说是净零路径下倒推得出的要求。

  对比其《2021年全球电动汽车展望》,IEA做出的两种情形预测均有所调整。调整幅度较大的有两点:上调了中性预测中对中国市场销量的预期——从2025年预测值500万辆上调至900万辆,2030年预测值900万辆上调至1200万辆;下调了2025年除中美欧外其他地区的销量预期——中性预测下从300万辆下调至100万辆,乐观预测下从450万辆下调至300万辆。

  2021年2月,EVTank做出预测,2025年全球销量将达到1640万辆。半年后,这一预测数值被上调至1800万辆。上调原因主要在于中国新能源汽车市场的进展超出之前预期,其预计2021年中国新能源汽车的销量将达到280万辆左右,远超年初预测的200万辆。而2021年中国实际销量达到了350万辆,高于其两次预期。

  2021年7月,该机构预测,到2030年全球销量将达到4000万辆,渗透率将达到50%左右。这一数据也在2022年2月被上调至4780万辆。上调原因或可归结于过去一年内面对疫情、供应链危机、原材料涨价等诸多阻碍因素,新能源汽车销量表现仍超预期。

  1.总体基调来说,在碳中和大背景下,新能源汽车尚未达到普及,有望大量抢夺传统燃油车市场份额,并借由对燃油车的替换效应在未来保持一个稳健的增长态势。

  2.观察追踪各机构的预测可见,在2021年中国新能源汽车强势向好的发展态势下,行业对中国乃至全球的未来预期有所抬高。

  3.就新能源汽车未来发展而言,政策推动和行业技术发展是两大正向驱动因素,疫情和芯片危机是两大负面因素。此外,也有一些新的因素正在变化和进行中。

  首先,原材料涨价打破了电池成本逐年下降的趋势,直接导致许多新能源车企提价。在短期内,一定比例的消费者会选择在涨价前集中下单购买,因而起到了一定程度反向营销的效果,但也提前消耗了部分需求;长期则将对新能源汽车消费带来负面影响。与此同时,燃油大幅涨价,同样为燃油车的消费增加了阻力。因此,这一因素是全球性的,对汽车和新能源汽车的消费均产生负面影响。

  分地域来看,中国市场主要面临的是补贴退坡。考虑到中国新能源汽车已进入市场化轨道,还有双积分、碳排放、路权等非补贴形式的鼓励政策,因此,我们认为补贴退坡会加剧车企间的竞争和淘汰,但对市场销量带来的负面影响不大。

  此外,疫情冲击下吉林、上海等城市的封控带来产业链的中断超乎想象。生产及消费环境的突变导致国内4月电动车增速下滑,上海市新车销量甚至基本归零。

  伴随着能源危机、俄乌冲突的发生,欧洲能源自主的布局和推进都将加速。推动新能源汽车发展有助于欧洲降低石油供应对自己的限制,但同时也意味着电力需求将水涨船高,反而导致加重对俄罗斯天然气的依赖。从长期来看,发展风力、水力发电都是合理的解决方案,但在中短期内,能源自主问题对欧洲新能源汽车的发展影响亦是一体两面。

  此外,美国市场发展空间巨大,当前渗透率处于4%的低位。从传统燃油车来看,美国最畅销的细分车型是皮卡。随着补贴政策的执行,叠加新能源汽车自身性能增强和优秀车型的推出,美国市场消费需求有望被激发。因此,我们认为美国新能源汽车的发展将会开始提速。

  4.结合主流机构预估,我们预计2022年至2025年中国新能源汽车销量将达到500万辆、585万辆、684万辆、800万辆,2030年将在1800万辆左右的水平,2025年至2030年年均复合增长率约18%。

  5.2022年至2025年全球新能源汽车销量将达到850万辆、1092万辆、1402万辆、1800万辆,2030年将在4780万辆左右的水平,2025年至2030年年均复合增长率约22%。

  新能源汽车的高速发展大幅拉升了动力电池需求。2018 年至2021年间,中国动力电池装机量从56.9GWh上升至157.9GWh,全球动力电池装机量从97.5GWh上升至296.8GWh,涨幅明显。

  海内外终端市场的蓬勃发展也带动中国动力电池出货量高速增长。GGII数据显示,2018年至2021年,中国动力电池出货量从65GWh上升至220GWh;尤其是2021年涨幅明显,增长率高达175%。

  显然,2021年动力电池产业已呈现高速爆发的态势;长远来看,全球电动化浪潮席卷之下,新能源产品之于整个市场的渗透率逐步攀升,动力电池需求也将持续上升。

  EVTank在2021年7月发布的《全球新能源汽车市场中长期发展展望(2030年)》中预测,全球动力电池需求量将在2025年正式进入TWh时代,并在2030年达到2661GWh;对应新能源汽车销量分别为1800万辆和4000万辆。

  GGII则预测,2022年,全球新能源汽车产销量将超850万辆,带动动力电池需求超650GWh;至2025年,全球新能源汽车市场渗透率将达到25%以上,带动全球动力电池出货量超1.55TWh;至2030年出货量有望达到3TWh。

  我们从终端需求新能源汽车入手,以新能源汽车销量乘以平均装车电量等于动力电池需求量为逻辑,估算未来中国及全球动力电池需求量。此逻辑下,影响预测值的两大变量为新能源汽车销量和平均装车电量。我们上文已对新能源汽车销量做出预测,接下来主要讨论平均装车电量。

  不同车型之间平均装车电量差异较大。纯电动客车平均装车电量保持在200kWh上下浮动;而纯电动乘用车总体40kWh至60kWh区间内;全球热销的特斯拉Model 3单车带电量在70-80kWh;有望在美国市场有所斩获的电动皮卡带电量大多在100kWh以上。

  另外,历史数据显示,中国国内的月度平均装车电量波动不明显,年度平均装车电量则呈现小幅波动,中国年度平均装车电量始终略低于全球水平。

  同时,更高能量密度的电池和更高续驶里程的车辆仍然是各大车企的主要发展方向,因此我们认为,年度累计增长仍然符合预期。

  基于平均装车电量历史数据和上涨预期,我们估算中国2022年平均装车量为55kWh。考虑到全球平均装车电量持续高于中国平均,且预期在美国热销的皮卡等能车型耗较高,我们估算全球2022年平均装车电量为75kWh。并预计未来平均装车电量会继续小幅增长。

  结合上文国内外新能源汽车年度销量预测,我们预测2022年,中国动力电池需求量达到275GWh,全球动力电池需求量达到638GWh;到2025年,中国动力电池需求量达到560GWh水平,全球动力电池需求量1400GWh水平;2026年到2030年,中国动力电池累计需求量约5010GWh,全球动力电池累计需求量约13100GWh。

  结合机构做出的预测来看,我们给出的全球动力电池需求量预测值明显高于EVTank给出的预估值。主要原因有二:一是我们采用的2030年全球销量预计为4780万辆,大于EVTank做出预测时采用的4000万辆;二是我们为全球平均装车电量设定了一个相对较高的基调。

  面对未来庞大的需求,动力电池扩产规模也呈指数级增长。截至2025年,宁德时代规划产能将达到670GWh,中创新航规划产能500GWh,蜂巢能源规划产能600GWh,国轩高科002074)产能规划目标300GWh,仅此四家规划产能累计已达到2070GWh,明显高于预测的国内外装机量。全球范围内,到2025年,还有LG新能源规划产能至430GWh,SKI规划扩大产能至100GWh,远景动力预计总产能300GWh。

  国内外电池企业厉兵秣马,未来总体产能充裕,也带来了产能过剩的担忧;但产能释放需要时间,且可能发生高端产能不足、低端产能过剩的情况,因此短期一两年内,面对高速爆发的需求,优质动力电池供应或仍处于供不应求的状态。

  以2019年至2021年间中国市场装机量为例,按电池正极材料分类,三元动力电池装机量市场占比逐年下降(从65.2%降至48.1%),磷酸铁锂电池装机量市场占比逐年上升(从32.5%升至51.7%)。

  考虑到电芯单体正极材料类型与电池壳没有一一对应,而不同单体形状对电池壳要求则相对明确,因此可通过动力电池市场需求量来体现未来动力电池电芯结构件市场需求量。

  我们从动力电池需求入手,估算不同类别电芯市场占比的发展变化,从而估算不同电芯的市场需求。在此逻辑下,增加变量为各类别电芯的市场占比。

  从性能上考虑,圆柱电芯技术成熟、成本低,但空间利用率较低、不助于提升能量密度,对BMS电池管理系统要求较高;方形电池单体容量大、能量密度较高,但制造工艺的不统一;软包电池的重量轻、安全性好,是长期发展的趋势,但尚难以实现大规模生产。

  从技术路线的发展来看,固态电池的出现降低了硬壳的必要性,当电解液不再是液体型态时,软包电芯有望赢得更大的市场空间。

  从国内外电池企业的布局来看,中国头部企业宁德时代、比亚迪重点布局方形电芯,比亚迪刀片电池采用软包叠加硬壳的二次封装模式;国轩高科、孚能科技以软包电芯为主;日本企业松下高度捆绑特斯拉,以圆柱路线为主;韩国LG新能源、SK On等主流电池企业都以软包为主,不过亦有观点认为当前全球汽车制造商更加青睐方形电池,因此韩国企业或将投向方形电池的研发与生产中以争取客户和市场。

  从下游车企看来,圆柱电芯在2020年中国市场占比上升,主要得益于特斯拉Model 3等车型热卖的带动,短暂回升后在2021年又降至7%层级。特斯拉是圆柱电芯最主要的下游厂商,4680电池的投入量产在行业掀起一波热潮,有望带动国内外圆柱电池市场份额的上涨;于此同时,特斯拉也已经开始布局使用其他类型电芯,例如与宁德时代合作装备磷酸铁锂方形电池。

  方形电芯在中国市场占据绝对主导低位,近几年均保持80%甚至更高的市场份额。全球市场层面,大众集团计划在2023年全面铺开的“标准电芯”就是方形电池。有消息称,韩国电池制造商三星SDI已从大众汽车获得订单,将为其生产“统一化的方形电池”。

  软包电池在欧洲更受青睐。据统计,欧洲2020年最畅销的20款新能源乘用车中,15款使用的是软包动力电池。此外,国内车企也纷纷布局软包电池——蔚来、小鹏汽车等车企开始或加速搭载软包电池。

  基于以上这四个层面的思考,我们预测未来中国及全球市场圆柱电芯短期内将有所上涨,但中长期来看仍将有维持较低水平,主观估计将不超过10%;未来方形电芯市场占比仍将保持较高水平,但会有所下降,是软包电芯挤压其市场占比导致的,约占中国市场40%、全球市场30%;未来软包电芯有望展开一波增长,主观预测将占据约50%中国市场;考虑到软包电芯在欧洲拥有高认可度,或将拉高其全球市场份额占比,主观预测将超过60%。

  结合上文对动力电池需求量的预测,到2025年,圆柱形电芯中国市场需求量约45GWh,全球市场需求量183GWh;方形电芯中国市场需求量预计375GWh,在全球需求量预计将达到491GWh;软包电芯中国市场需求量140GWh,全球市场需求量730GWh。

  2026年到2030年,圆柱形电芯中国市场累计需求量约308GWh,全球市场累计需求量约1259GWh;方形电芯中国市场累计需求量约2619GWh,全球累计需求量约4030GWh;软包电芯中国市场累计需求量约2085GWh,全球市场累计需求量约7810GWh。

  一枚18650圆柱电芯可以对应电压3.6V、容量约3Ah,可计算得出其能量10.8Wh;一枚21700圆柱电芯对应电压3.6V、容量4.8Ah,可计算得出其能量17.28Wh;4680则宣称能量提升五倍——参考这三种电池数据,我们估算得一件完整的圆柱电池壳产品对应电池能量约15Wh,并随着年份有所增长。

  宁德时代三元方形电芯的指标为3.65V、150Ah,可计算得其能量547.5Wh。以此为参考,我们估算一件完整的方形电池壳产品对应电池能量约547Wh,同样随着年份将有所增长。

  以单体电池能量作为变量,我们可预计,到2025年,圆柱电池壳中国市场需求量约179,000万件,全球市场需求量约730,000万件;2026年至2030年,中国市场累计需求量超过1,000,000万件,全球市场累计需求量超过4,000,000万件。

  到2025年,方形电池壳中国需求量约67,000万件,全球市场需求量约88,000万件;2026年至2030年,中国市场累计需求量约459,000万件,全球市场累计需求量约707,000万件。

  针对圆柱电池壳,我们参考各网站销售的产品规格,采用8g/件为其单位净重;针对方形电池壳,参考震裕科技近几年的原材料耗用量数据,我们采用铝耗用量约1.24吨/万件、铜耗用量约0.06吨/万件。

  我们可估测得,在圆柱电池壳领域,2022年到2025年间,中国市场钢需求量累计约60千吨,全球市场钢需求量累计约229千吨;2026年到2030年,中国市场钢需求量累计约82千吨,全球市场钢需求量累计约336千吨。

  在方形电池壳领域,2022年到2025年,中国市场铝需求量累计约277千吨,全球市场铝需求量累计约332千吨;2026年到2030年,中国市场铝需求量累计约570千吨,全球市场铝需求量累计约877千吨。

  假设未来铝塑膜总体维持此水平,我们预期2022年到2025年,铝塑膜中国需求量约37200万平米(约4亿万米),全球需求量约230160万平米(约23亿平米);2026年到2030年,铝塑膜中国需求量约250200万平米(约25亿平米),全球需求量约937200万平米(约94亿平米)。

  电池壳产品销售价格普遍采用成本加成的定价模式。公司根据产品品种和规格的差异、制造过程中工艺流程的复杂程度,设定不同的增值额,成本则主要参照主要原材料的市场公开价格测算并及时进行调整。

  对此,我们追溯了过去几年电池壳成本与售价的关联。成本的部分,我们以铝锭平均价格为代表,售价的部分,我们参考了震裕科技电池结构件平均单价。2017、2018、2019年和2020年上半年,铝锭平均价格分别为14.44元/千克、14.20元/千克、13.94元/千克和13.14元/千克,电池壳单价分别为10.52元/件、9.57元/件、9.37元/件和7.33元/件。

  数据显示,二者的价格波动呈现相同方向,此外,2020年上半年售价降幅较大,可归结于生产规模的扩大在一定程度上分摊了成本。

  我们又提取了2022年3月1日阿里巴巴网站的价格数据,方形铝壳盖板约125元/件,方形铝壳壳体15-20元/件,圆柱盖帽0.08-0.7元/件,圆柱钢壳0.24-1元/件。以此为基础,我们可粗略估计,当前方形电池壳一套售价约30元,圆柱钢壳一套售价约0.4元。此外,铝塑膜约21元/平米。

  为了预估电池壳未来的市场规模,我们在过去和当下价格的基础上,进一步预测未来价格的可能走势和区间。

  带动电池壳成本下降的因素有:需求放量带来的规模效应有益于分摊固定成本,提升机器、人工等利用率,从而拉低成本;电池技术路线的发展逐渐趋向产品标准化,进一步有益于规模化生产的达成,从而降低生产成本;趋向大尺寸电芯,有助于节省材料度电用量,降低材料成本。

  我们采用0.4元/圆柱电池壳、30元/方形电池壳、21元/平米铝塑膜为售价基准,分别考虑未来价格分别上涨10%、价格保持不变、下降10%三种情况。

  价格上涨情况:原材料价格维持高位,带动电池壳价格上调。在此情况下,到2025年,中国电池壳(硬壳加软包)市场规模可达到267亿元,全球电池壳市场规模可达到523亿元;2026年到2030年,中国电池壳市场规模累计可达到2139亿元,全球电池壳市场规模累计可达到4683亿元。

  价格持平:原材料价格维持高位,为电池壳涨价提供动力,但同时电池壳企业通过产能扩充、技术创新、改善产品生产工艺技术和流程、提高管理等方式降低原材料上涨的影响。在此情况下,到2025年,中国电池壳市场规模可达到243亿元,全球电池壳市场规模可达到476亿元;2026年到2030年,中国电池壳市场规模累计可达到1944亿元,全球电池壳市场规模累计可达到4257亿元。

  价格下降情况:原材料价格回落,电池壳企业规模化生产、技术水平提升等带动价格进一步下降。在此情况下,到2025年,中国电池壳市场规模可达到219亿元,全球电池壳市场规模可达到429亿元;2026年到2030年,中国电池壳市场规模累计可达到1751亿元,全球电池壳市场规模累计可达到3831亿元。

  1.我们从需求终端入手,以新能源汽车销量和平均装车电量为切入点,倒推动力电池的市场需求量,并以不同电芯形状加以区分,倒推电池壳市场需求量和市场规模。这个过程中运用的变量较多,包括(1)新能源汽车销量、(2)平均装车电量、(3)圆柱/方形/软包电芯市场占比、(4)圆柱/方形电芯单位电池能量、(5)单位圆柱/方形/软包电池(壳)所需原材料、(6)电池壳售价。

  2.其中(1)新能源汽车销量是一切推导的基础。双碳大环境下,新能源汽车和相关行业都迎来了确定性的发展机会,但考虑到国内外市场广阔庞大,预期的调整幅度也会较大,其销量预期的波动会对结论产生较大的影响。

  3.(2)平均装车电量会随着不同车种、车型的登台亮相有所起伏;但目前,更高能量密度的电池和更高续驶里程的车辆是行业的主流发展方向;而我们认为,当续航里程提升到一定程度后,行业发展的重心会转移到整车轻量化等其他可优化的方面上。因此我们预计,短期内(近十年内),平均装车电量的上涨趋势是相对确定的;而更长期来看,其上涨速度会放缓,并可能在某个数量位置上有所停滞。

  4.(3)不同形状电芯市场占比的变动可能性较大,某项具体技术的推出(如特斯拉4680大电池、比亚迪刀片电池)或某些有影响力车企电池标准的推出(如大众汽车的标准电芯),都有望对某个技术路线上电芯的市场覆盖率带来关键性影响。其中,我们认为,固态电池的发展降低了硬壳的必要性,该技术的应用和量产会对软包电芯的市场占有率带来正面影响。

  5.在推导过程中,(4)圆柱/方形电芯单位电池能量、(5)单位圆柱/方形/软包电池(壳)所需原材料是和电池壳这一零部件紧密相关的变量。其中,电芯单位电池能量提升是行业共识,因此该变量数值稳定上升是确定性的。而电池壳原材料的估算是一个补充的探讨,我们认为其变动可能性较大,但变动方向难以判定。随着单位电池能量的提升,每件电池壳将承载更大的电池,对应单位电芯耗用的原材料也将提高,但是行业对轻量化的追求与尝试也未停歇,因此在正负效果叠加下,我们在报告中选取了不变的数值。

  6.(6)电池壳售价直接影响其市场规模。对比正负极材料、电解液等电芯主材,电池壳行业应用的原材料易得性相对较高,行业企业议价能力相对较低,因此我们认为,电池壳售价在未来波动概率较大,但波动幅度不会太大,我们在报告中选取了10%的波动来划分上下区间。

  7.最后,从技术路线的发展来看,CTP、CTC等结构技术推出,去模组化的趋势明显。我们认为,这类电池结构上的变化对电芯层面的直接影响不大,但或将带动结构件出现新的款式。

  原材料价格继续上涨,为汽车产业带来更多成本压力;俄乌冲突、新冠疫情等黑天鹅事件导致供应链问题、影响居民消费水平;动力电池产能投放不及预期或需求不及预期;电池壳行业竞争加大;技术路线的发展带来变数。

上一篇:新能源汽车普及到底该买什么动力的车型?一篇文章让你了解下一篇:大连豪森设备制造股份有限公司 关于2021年年度报告的信息披露 监管问询函的回复
版权所有:bob手机app下载靠谱吗|bob手机版ios    公安备41030502000174  Copy Right @ bob手机app下载靠谱吗|bob手机版ios INDUSTRY CO.LTD
地址:河南省洛阳市中州西路173号  建议使用:1024*768分辨率,16位以上颜色  技术支持:bob靠谱吗