动力电池行业的发展趋势和投资机会 (1)

动力电池行业的发展趋势和投资机会一、行业投资的核心逻辑：高毛利率，高ROE回报率、高确定性1.投资就是要把资金配置给效率最高的地方；2.产业链的上游，有更多的话语权；3.毛利最高的地方有更多的让利空间；4.在肉最肥的部分，找到最能给股东创造利润的公司。

二、产业链的毛利率分布：整车成本最高的部分是电池，电池成本最高的部分是正极材料。

三电（电池、电控、电机）是新能源汽车的核心，尤其是的动力电池，在生产成本中占比最高。

新能源汽车主要包括上、中、下游三个环节。

上游环节主要包括锂电池/电机等的原材料，其中锂电池产业链相对较为复杂，主要由正极、负极、隔膜以及电解液组成。

正极材料种类较多，包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂以及三元锂（主要指镍钴锰酸锂NCM，也包括小部分的镍钴铝酸锂NCA），对应的原材料主要为锂矿、钴矿、镍矿以及锰矿等；负极主要以石墨材料为主，包括人造石墨与天然石墨等；隔膜主要以聚烯烃材料聚丙烯PP以及聚乙烯PE为主；电解液主要成分为六氟磷酸锂。

此外电机上游主要是永磁材料与硅钢片，对应原材料分别为稀土与铁矿石。

中游环节主要包括电池、电控、电机及其他零部件。

下游环节主要包括整车、充电桩和运营环节。

从价值量看，电池的价值量最高，电池\电控\电机成本占比42%\11%\10%，三电累计约60%，大幅超越传统整车中核心动力总成部件的成本占比（发动机与变速器成本占比约占整车的30%）。

（整车成本结构图）（电池成本结构图）从价值构成角度，上游的正负极材料将是投资者不得不关注的部分。

（新能源产业链毛利分布图）在上图上我们发现，上游的毛利果然是最高的，尤其是方大碳素、天齐锂业的毛利率在全产业链遥遥领先。

三、电池及材料端头部企业发展确定性逻辑注：由于正极材料在目前的成本结构中地位最为重要，我们将重点考虑电池企业的第一梯队和正极材料的第一梯队。

1.新能源汽车发展增速迅猛，带来对电池和材料端的需求爆发。

全球市场来看，预计2022年全球新能源汽车销量将达到600万辆，电动汽车锂电池需求量将超过325GWh，新能源汽车将迎来爆发增长。

预计2019年-2021年我国动力电池需求分别为84GWh、124GWh、164GWh，同比增速分别为48%、48%、33%。

其中由于乘用车的高速增长及三元锂在乘用车中的渗透率持续提升，2019年-2021年三元锂动力电池需求分别为55GWh、91GWh、128GWh，同比增速分别为66%、64%、41%，渗透率分别66%、73%、79%，预计2019年-2021年的三元锂年均复合增速高达57%。

由新能源汽车迅猛发展带来的是对电池端的需求量的提升，为了应对未来市场的需求，各大电池厂商也开足了马力应对。

但是这个行业，我们在去年就说过，总体而言，一开始就过剩。

2.高端供不应求，低端大量过剩，头部企业继续领先。

过剩，尤其是在中国，是特色。

政府补贴上来，产业一哄而上，不过剩才怪。

事实上，目前众多车企拿不到好电池。

从主机厂了解到信息，主流电池商宁德时代的电池，即使提前预付款，也很难及时拿到货。

在宁德总部的一楼会客厅经常人满为患。

比亚迪自身产能不足。

同时，第三四梯队的电池厂又产能闲置。

从各公司圈地运动的结果来看，寡头格局基本形成。

国内动力电池行业正在向头部集中。

头部企业的产能利用率高达70%，第三梯队的产能利用率却只有10%以下。

中小厂商的低端产能逐步淘汰。

从动力电池厂家数量来看，随着行业的持续洗牌，动力电池厂家数量从2015年的超450家急剧减少至2017年的不到100家，2018年已剩不到50家。

从行业集中度来看，前五家一线厂商（比亚迪/CATL/沃特玛/国轩高科/力神）市场份额从2015年的59%提升到2017年的66%，同比提升7个pct，前十家厂商的市场份额从2015年的75%提升至2017年的80%，同比提升10个pct。

宁德时代、比亚迪是国内电池行业的两大巨头，属于行业第一梯队，2017年全国市占率分别达到27%和16%，其次沃特玛、国轩高科和北京国能为行业第二梯队，2017年全国市占率分别为12%、7%和4%。

在电池行业，未来会不会较大规模的产业并购？在与亿纬锂能和CATL管理层沟通中，得到的信息是，鉴于电池生产工艺要求较高，只有部分自动化水平较高的产线资产可能被并购，大部分低能产线将走向价格搏杀的低品质电池或自生自灭。

3.锂电池技术路径与市场电池配置趋势新能源汽车的高速增长主要由于市场驱动。

随着主要部件动力电池的成本不断下降，新能源汽车的性价比也在提升。

新能源汽车将得到更多的市场认可，电动车将对燃油车形成替代。

预计到2023年左右，动力电池售价降至0.65元/Wh，平均成本降至0.45元/Wh。

基于动力电池能量密度提升和原材料价格稳步下降，预计动力电池不含税售价有望在2020年降至约0.8-0.85元/Wh，平均成本降至约0.55-0.60元/Wh，届时新能源汽车可完全脱离补贴发展。

预计到2023年左右，动力电池降至约0.65元/Wh，平均成本降至约0.45元/Wh，届时新能源车将相较于燃油车具有更高性价比优势，进入全面普及阶段。

动力锂电池价格预测动力电池电芯实际能量密度可由公式——电芯能量密度(正极材料比容量∗电压∗正极材料质量)/(正极材料质量+负极材料质量+电解液质量+隔膜+铜箔+铝箔+外壳等配件)，计算得到。

①动力电池成本下降的核心推动力之一：能量密度的提升基于目前的价格体系，假设动力电池物料成本不变，则动力电池能量密度每提升10%，每Wh成本可降低9%；每提升40%，每Wh成本可降低29%；每提升100%，每Wh成本可降低50%。

考虑到目前的电池平均能量密度约140Wh/kg，2020年提升至约220Wh/kg，动力电池包成本凭借能量密度提升，成本可降至约0.60元/Wh。

实际应用中，随电池能量密度的提升，生产环境和设备要求更高，并需要额外加装更多安全控制设备，实际成本会比理论值略高。

为了提升能量密度，除正极材料的性质决定电池能量密度之外，有效地减轻负极、电解液和动力电池外壳配件的质量，也有助于提升能量密度。

如果把圆柱、方型电池的钢壳和铝壳替换成铝塑膜是减轻外壳重量的有效方法，这就是软包动力电池技术路线。

如果把液态电解液替换成固态电解质，并且把石墨换成金属锂，就是发展固态电池的基本思路。

高能量量密度锂电池技术路线基于IEA对动力电池技术路线的预测，提升动力电池能量密度的主要方法如下：正极材料，未来的技术路线是向高镍三元锂的方向发展，预计到2020年前三元532和622材料将占据主流，到2025年左右高镍811材料才会广泛使用，2025年之后有望向高电压尖晶石材料（LNMO）的方向发展。

负极材料，将由石墨向硅碳材料，最后向金属锂材料演变。

电解液则是向胶状高分子、高电压电解液及聚合物高分子材料的方向发展。

到2030年左右，新兴电池体系如锂硫电池和锂空气电池才有望得以规模化使用。

从2018年实际有效的提升能量密度的方法来看，从532三元锂换成高镍622/811三元锂电池仍然是主流。

优化目前的技术，稳步提升能量密度是趋势。

对比2017年和2018年的推荐目录可以明显发现，2018年实际能量密度中枢由2017年的125Wh/kg提升到145Wh/kg，同比提升16%。

2019年一月最新一批次的推荐目录显示，我国量产的动力电池能量密度最高已达到182Wh/kg，预计2019年我国主流电池能量密度中枢在160-170Wh/kg，能量密度最高水平或接近200Wh/kg。

乘用车自2018年以来平均能量密度基本稳定在140Wh/kg以上。

从配套电池类型来看，三元锂电池在乘用车车型中的占比由2017年的78.4%提升到了2018年83.5%。

②动力电池成本下降的核心推动力之二：原材料价格下行③锂材料：受下游拉动快跑随着技术的进步和材料端产能的释放，无论是三元还是铁锂，动力电池将进一步具备经济性，进一步助推新能源汽车普及，最终将促进了锂材料需求的进一步提升。

正如中国新能源汽车在2019年开始爆发一样，汽车级锂材料的增长也将在2019-2020年实现爆炸式的增长。

从技术路径判断，无论是初生的软包，还是遥远的固态、锂硫，最终还是锂电池。

这有点像豆制品的核心原材料——黄豆，不管喜欢豆浆、豆酱、千张、豆皮，最终都要用黄豆。

即使是氢燃料电池经过漫长的降本过程实现商业化，锂电池作为核心材料将以成本优势和储能功能，继续发挥基础动力作用。

业内人士更倾向于“电电混合”方案，氢燃料电池将极有可能成为锂电汽车的增程方案。

4.三元发展空间巨大，磷酸铁锂未来将会被淘汰么？答案：未必。

在对动力电池能量密度要求不高或者对续航里程要求不高的场景下，车企基于成本与安全性综合考虑，铁锂路线更有竞争力。

甚至随着铁锂的成本继续下行，铁锂未来还将迎来上升的市场空间。

数据显示：在专用车领域，铁锂的渗透率提升明显，从18年3月份的5%提高到18年年底超过50%。

2018年，铁锂在纯电动专用车市场的渗透率达到45%。

我们判断随着纯电动专用车销量上升，并且铁锂路线的渗透率上升，铁锂动力电池在纯电动专用车市场的出货量有望快速增长。

从我们投资的材料团队反馈过来的信息，量孚新能源科技团队创研发出的量子碳掺杂超高导电性能磷酸铁锂及磷酸锰铁锂锂电池正极材料和创新工艺，可以显著提升磷酸铁锂单芯能量密度10-30%。

5.两个重要的材料：碳酸锂与氢氧化锂碳酸锂是生产磷酸铁锂电池的关键核心原料。

氢氧化锂目前多用于NCM811、NCA等高镍三原材料。

三元尤其是高镍三元材料前驱体的煅烧一般采用氢氧化锂作为原料。

氢氧化锂可提升高镍三元材料的能量密度及充放电性能，且有更好的振实密度。

两者的区别如下：一、制备工艺方面：两者都可以从锂辉石中提取，成本相差不大，但是如果两者互相转换，则需要额外的成本和设备，性价比不高。

二、用途方面：高镍三元必须使用氢氧化锂。

NCA和NCM811必须采用电池级氢氧化锂，而NCM622和NCM523既可以采用氢氧化锂，也可以采用碳酸锂。

水热法制备磷酸铁锂（LFP）产品，也需要使用氢氧化锂。

通常来说，采用氢氧化锂生产出的产品通常性能更为优异。

三、需求方面：或将出现供不应求的局面。

氢氧化锂需求将从3万多吨提升到2020年的近9万吨。

一方面，NCM811、NCA等产品逐渐释放需求，另一方面，NCM622、532、磷酸铁锂等产品的生产中，为了提升产品品质，企业采用氢氧化锂的比例提升。

四、价格方面：此前碳酸锂价格较高，但是近期氢氧化锂价格则更为坚挺，也从侧面印证氢氧化锂供需紧张。

自2016年7月以来，碳酸锂价格和氢氧化锂（一水）价格第一次持平，随后碳酸锂价格则一路下跌，而氢氧化锂价格则继续保持坚挺。

按照含锂当量计算的话，由于每分子氢氧化锂一般都有一个水分子，所以每吨碳酸锂对应着1.14吨氢氧化锂，从对应的价格来看，此前碳酸锂的价格应偏高,然而在2016年9月后，碳酸锂的实际价格以及低于氢氧化锂。