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从降本之路看新能源汽车电池发展路线,5家全球竞争力巨头有望突围(名单)

我是概念爱好者  2020-10-16 16:38:00  阅读量:9.78万



本文原载微信公众号:概念爱好者

前言:本篇是「新能源汽车专题」系列的第四篇行业报告,根据此前的计划,继续从上游的零部件入手,今天和大家来分享下关于动力电池行业的情况,关于电池外面的分析很多,但我想下面的这个角度还是耳目一新的。

以下是「专题系列」的发布进度



 
一,投资逻辑
电动车的性能主要取决于车辆设计和电池系统容量,此前市场普遍关注的质量能量密度对整车性能影响不大。汽车电动化的必要条件是在满足安全性的前提下,以能够接受的成本缓解消费者的续航里程焦虑(>400 km)。

从提高电动车性能出发,车企对动力电池的需求可以收敛到体积能量密度和成本两大特性,其中成本对电动化前景影响更大,要实现性价比的超越电池成本需下降 30-40%。


 

二,降本途径
除了原材料价格下降之外,电芯的成本下降主要通过材料、设计和过程能力优化来实现,理想情况下当前技术路线的电芯成本有望实现 30%以上的降幅。

1.正极材料优化
材料优化主要是采用高比容量的正负极,设计优化的核心思想是提高活性材料的重量占比,方法包括改变电芯技术、增大电芯尺寸以及减少非活性材料的用量。

从敏感性分析结果来看,提升正极材料的比容量是降低成本极为有效的途径。在材料层面,高比容量的正极材料包括高镍三元和富锂材料,其中高镍三元材料已经取得了一定进展。

高镍材料的商业化应用并非简单更换活性材料,而是要解决随之而来的材料、电池设计以及循环特性方面所带来的一系列负面问题,这导致了高镍推广困难重重。

迄今为止批量供应高镍电池的企业仅有两家,其中松下自 2017 年起向特斯拉供应 NCA 高镍电芯,宁德时代自 2019 年下半年起增加 NCM811 高镍电芯,其他诸如 LG、三星、SKI 等一线国际企业一再推迟高镍电池的批量供货,二线企业在高镍化之路上则落后更远。


 
2.负极材料优化
改善负极性能也是降低电芯制造成本的有效途径。目前商业化的锂电池主要以石墨为负极材料,硅基负极材料因其较高的理论比容量、环境友好、储量丰富、成本较低等优势而被认为是极具潜力的下一代高能量密度锂离子电池负极材料。

与高镍推广面临的问题类似,硅碳负极的应用条件更加严苛,同时以硅碳材料为负极的电池负极片压实密度和首次效率都会下降,导致多数电池厂家只能望洋兴叹,我国目前硅碳负极的出货量占比还不足 1%。主要电池厂家中松下的步伐较早,供给特斯拉的高比能量电池即采用硅碳负极,其他电池企业尚无大批量供货的记录。国内负极龙头贝特瑞和江西紫宸已有不同规格的硅碳负极产品,预计未来几年有望逐渐推广。


总结:虽然材料和设计优化的方案对所有厂商都开放,但由于面临安全性和工序能力的掣肘,实际上只有研发经验丰富的龙头企业享受到技术降本的红利。

3.过程能力优化
过程能力优化主要是改善产品的一致性、良率和直通率等指标。电芯大量成组后才能使用,性能参数一致性的重要性甚至高于性能本身,国内一二线企业一致性的差距是导致过去几年市场份额快速集中的重要因素;良率和直通率则会影响到生产成本和制造周期,模型测算表明,这两项指标的差距可以使一线企业获得至少 7 个百分点的成本优势。电芯生产突破了一般制造业质量、成本、效率(制造周期)的不可能三角,是该行业先发优势突出的根源。


 锂电池生产是多材料/工序非线性耦合而成的流程型制造业,复杂度极高,需要控制数以千计的工艺点才能保证电池品质的高一致性,非线性耦合的特性意味着配方的每次调整都需要调整所有关键工序的参数以实现最佳性能,因此锂电池的技术进步大概率由研发实力雄厚的龙头推动,个别材料/工艺的创新很难实现弯道超车。


 

总结:三大降本路径有望推动电芯成本下降 30-40%,从而实现降本目标,但每一项降本措施都会对电池的安全性和工艺一致性带来挑战,因此技术能力是降低电池成本的核心。

三,企业品控是核心
产品质量通常取决于六大因素:5M1E(人/Man、机器/Machine、材料/Material、方法/Method、测量/Measurement、环境/Environment)。


 5M1E 分析结果显示,生产工艺和制造环境控制是拉开质量差距的关键。

四,投资逻辑
电池企业的产品品质、产能规模和生产成本构成了正反馈闭环,行业具备极为突出的马太效应,国内龙头电池厂对内凭借品质优势获取大量份额,更高的良率和直通率使其成本领先近 10 个百分点,对外尽管在技术上不占优势,但凭借成本更低的供应链也能获得明显的成本优势,从而成长为全球性的龙头企业。

动力电池环节应关注目前已确立优势地位的龙头以及策略灵活的二线企业,供应链方面,建议关注电池龙头的生态圈以及进入海外供应链的企业。

电池龙头:宁德时代(300750),
隔膜供应商:恩捷股份(002812)
负极和涂覆巨头:科达利(002850)
前驱体龙头:格林美(002340)
轻薄铜箔供应商:嘉元科技(688388)


后记
以上是我自己研究的方向和思路,也就是和大家一起分享下。

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关键词阅读: 报告 / 投资 / 微信
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