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动力电池行业格局分析报告
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2017年7月
正文目录
一、终端需求主导力量从政策走向市场5
1.需求主导力量逐步从政府采购转向市场驱动5
2.第4批新能源车目录如期发布，终端销量有所回暖7
二、动力电池产业格局正在形成，供给格局将加剧分化8
1.电池供给持续大扩张，可能导致供需格局逆转8
2.补贴退坡给促使降成本压力向电池环节转移10
3.中长期来看集中度可能持续提高，客户结构差异将放大到盈利上来12
4.上游原材料涨价加剧行业调整16
三、三元在乘用车与物流车上主流地位更明确，技术进步将是拉开差距的主导要素18
1.三元在乘用车与物流车上主流地位更明确18
2.高能量密度大势所趋20
3.硅碳负极正走向产业化22
4.新型电解液有希望开始产业化24
5.快充技术应用可能加快25
四、中国电池材料、电气配件有望深度切入全球供应链26
1.动力电池材料仍可能是全球供给格局26
2.车载电气配件也在进入全球企业供应链29
五、相关建议与风险提示30
图目录
图12012~2017年我国新能源汽车产量规模结构5
图2新能源整车销售构成6
图3动力电池需求构成构成6
图42017年1-4批新能车推广目录车型数量分布（辆）7
图5国内动力电池供给与需求比较（GWh）10
图62000mAh/18650,国产三元电芯价格（元/支）11
图7.我国大中型客车（含新能源）产量数据（辆）13
图8.我国乘用车产量数据（辆）14
图9.2016年国内主要动力电池生产企业出货情况14
图10.2017Q1国内主要动力电池生产企业出货情况15
图11前三电池厂家配套车型占比15
图12.前十电池厂家配套车型占比16
图132017年新能源乘用车和专用车动力电池需求量测算16
图1499.8%min电解钴价格走势（元/kg）17
图1599.5%min电池级碳酸锂的价格变化趋势17
图16.中国汽车动力电池技术路线图18
图17三元电池在乘用车上应用情况19
图18三元电池在专用车上应用情况19
图19动力电池销售构成分析（不考虑库存）20
图20正极材料发展趋势21
图211-4批次乘用车和客车能量密度均值22
图22硅碳负极的制备工艺23
图23硅碳负极膨胀导致电池材料粉末化23
图24电解液技术进步分析25
图25新能源汽车电气控制相关配套系统示意图29
表目录
表1：
2017年3月新能车产量数据（辆）6
表22017年1-4批新能车推广目录入选车型（辆）7
表3主要动力电池企业产能估算（GWh）9
表4三元电池产能估算（GWh）9
表5历年新能源车国家补贴额度（不计地补，万元）11
表6政策倒逼正极材料提升能量密度21
表7负极材料容量提升对电池能量密度提升的影响22
表8：
LiFSI与LiPF6的性能比较25
表9：
快充技术路线26
表10电池材料环节供应链26
表11：
海外主要新能源车型电池配套情况更新27
表12：
2015年全球新能车单车销量排行榜28
表13：
2016年全球新能车单车销量排行榜28
表14：
特斯拉公司超级工厂进展计划29
表15典型乘用车元器件造价估计29
一、终端需求主导力量从政策走向市场
1.需求主导力量逐步从政府采购转向市场驱动
作为我国“十三五”重点发展的战略性新兴产业，新能源汽车自2009年“十城千辆”示范推广以来获得了长足发展，尤其是2014年补贴政策的推出，驱动产业超速驾驶。
客车购买补贴与运营补贴，以及限购城市牌照优惠刺激了行业发展：
在这个过程中，政府采购和公交系列政策的推动是最重要的要素之一，乘用车市场前几年的高速发展，更离不开北京上海等限购城市的新能源牌照优惠政策。
高速发展中，随之而来的骗补、安全事故等诸多问题也浮出水面，2016年政府开始整顿行业彻查骗补，对行业短期产生了很大影响。
乘用车等市场化需求正在成为主要驱动要素：
2016年底新版的补贴政策对客车、物流车市场的短期市场需求可能产生一定影响。
根据中汽协数据统计，2017年1-3月累计产量为58317辆，同比略降7.7%。
其中，2017Q1新能源乘用车实现产量5.17万辆，同比增长22.9%，占比攀升至88.6%；而商用车仅实现产量0.66万辆，同比下滑68.6%。
图12012~2017年我国新能源汽车产量规模结构
表1：
2017年3月新能车产量数据（辆）
图2新能源整车销售构成
图3动力电池需求构成构成
2.第4批新能源车目录如期发布，终端销量有所回暖
继2017年4月1日工信部公布《新能源汽车推广应用推荐车型目录》2017年第3批）后，按照1月1批目录的节奏，5月2日工信部“按时”公布第4批目录。
2017年下半年，各大车企及核心零部件厂商的产品更新换代有望逐步完成，更多符合新版补贴政策的车型将推出市场并形成销售，随着推广目录“按时”有序发布，2017年下半年新能源车，尤其是物流车有望开始放量，环比改善可能比较明显。
表22017年1-4批新能车推广目录入选车型（辆）
图42017年1-4批新能车推广目录车型数量分布（辆）
二、动力电池产业格局正在形成，供给格局将加剧分化
1.电池供给持续大扩张，可能导致供需格局逆转
2014-2016年初，电池行业总体呈现供不应求状态：
2014年以来，新能源汽车产业飞速发展，带动上游需求剧增，2014年底到2016年初，动力电池产业链总体供需供不应求，电池企业长时间处于满负荷运转状态，扩张激进的企业实现最快的增长。
动力电池的剧增，也导致上游锂材相关产品持续涨价。
供给的大幅扩产可能导致供需格局逆转：
动力电池行业的高景气刺激原有参与者持续大幅扩张，也吸引了大量原主营业务非电池的公司，通过并购整合等方式跨行进入动力电池行业。
原有参与者与转型企业前几年持续扩张产能，2017-2018年，动力电池产业是产能投放高峰期，同时原有规模的大企业仍然在大幅度的产能扩产。
根据主要企业的扩产计划以及行业对需求的平均估计，预计2017年下半年我国动力电池的名义供给量可能超过为60GWh，远超其需求量30GWh左右。
2017年上半年，由于需求的季节性等因素影响，我国动力电池行业开始出现短期的过剩，在下游补贴退坡对上游的价格压力下，前几个月电芯行业价格已经开始普遍下调。
表3主要动力电池企业产能估算（GWh）
表4三元电池产能估算（GWh）
图5国内动力电池供给与需求比较（GWh）
2.补贴退坡给促使降成本压力向电池环节转移
2016年12月30日，工信部等四部委联合发布《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，明确2017补贴标准在2016年基础上退坡20%，2019-2020年在2017年基础上再退坡20%，补贴方案于2017年1月1日开始实施。
表5历年新能源车国家补贴额度（不计地补，万元）
补贴政策出台后，2017Q1新能车销量出现下滑，尤其是1月份同比环比下滑明显。
同时，补贴退坡迫使整车厂降本压力向上转移，电池电机电控等核心零部件均面临较大的降价压力。
图62000mAh/18650,国产三元电芯价格（元/支）
3.中长期来看集中度可能持续提高，客户结构差异将放大到盈利上来
客户群与质量的差异将逐渐放大到盈利上来：
由于客车电动化比例已经比较高，过去过度补贴政策调整后，销量将受很大影响，行业未来的主要增量是乘用车需求，物流车产品也有希望在2017年下半年贡献较大的三元电池新增需求。
总体来看，需求加快向市场化领域转移。
客户结构的差异，可能导致需求有较大的变化。
由于客车销量下滑明显，2017Q1国内动力电池出货量仅为1.23Gwh，同比大幅下滑30%以上。
客车作为政府采购和公交示范运营推广的主体，相比于其他新能源车型，近五年获得了快速地发展，竞争格局已初步形成，与之对应的动力电池供应格局也基本形成。
客车市场的发展，为电池行业培育出一批在产品研发、生产及售后服务等方面极具竞争力的企业，接下来有望在乘用车和专用车领域占据先发优势，率先取得突破。
与之对应，乘用车和专用车市场由于基数庞大，新能源产品渗透率还处于很低水平，尤其是专用车，刚处于起步阶段。
根据工信部和markline数据，2015年新能源专用车渗透率仅为1.5%，2016年也仅仅上升至2.1%，远远低于新能源客车，未来3-5年仍有非常大的增长空间。
随着2017年第三、四新能源车推广目录的如期发布，二季度起乘用车和专用车市场有望迎来放量增长，与之相对应的动力电池需求也将迎来快速增长，我们根据2016年新能源汽车单车车型电池用量数据，推算2017年国内乘用车与专用车市场动力电池出货量达到21Gwh，同比增长75%，贡献动力电池市场的主要增量。
图7.我国大中型客车（含新能源）产量数据（辆）
电池行业集中度正在逐步提高：
从市场集中程度来看，2016年前十家动力电池企业合计出货量达到23.8Gwh，占全部出货量的比重高达78%，前三家企业合计出货量达到17.0Gwh，占比达55.8%。
2017Q1前十家动力电池企业合计出货量约1.1Gwh，占比高达89.4%，前三家企业合计出货量约0.725Gwh，占比达59%。
随着我国新能源汽车产销量结构的调整变化，动力电池企业的竞争格局正逐渐发生变化，向龙头企业集中的趋势日益显著。
从2017年目前已发布的四批新能源车推广目录统计数据看，动力电池行业集中度总体仍在提高。
1-4批目录中，前十家动力电池企业配套的车型数量合计854款，占推广目录车型总数的比重高达70.4%，前三家企业合计500款，占比达41.2%。
图8.我国乘用车产量数据（辆）
我们统计第四批目录已披露的数据来看，CATL、沃特玛、国轩、亿纬锂能比例仍然居前，而从前三批看，CATL在乘用车、客车市场的有绝对优势，其余公司中，国轩在客车、专用车市场领先且比较均衡，沃特玛主要还是客车、专用车市场，亿纬锂能在专用车、客车市场追赶较快。
图9.2016年国内主要动力电池生产企业出货情况
图10.2017Q1国内主要动力电池生产企业出货情况
图11前三电池厂家配套车型占比
图12.前十电池厂家配套车型占比
图132017年新能源乘用车和专用车动力电池需求量测算
4.上游原材料涨价加剧行业调整
动力电池核心原材料电池级碳酸锂和氢氧化锂，在2015-2016年随着新能源汽车爆发式增长经历了一轮暴涨，目前绝对价格仍然处于高位。
另一重要原材料钴，价格从2016年开始持续快速上涨，进入2017年以来，受新版补贴政策以能量密度为调整系数影响，三元电池渗透率持续提升，带动钴需求量继续攀升。
此外，2016年下半年以来，因锂电池需求的快速提升，锂电铜箔的价格也出现较大幅度上涨。
叠加近两年以来碳酸锂、氢氧化锂、金属钴等上游原材料价格的大幅上涨，导致动力电池的材料成本快速上升。
综上所述，2017年，在①补贴退坡向上转移、②供需逆转产能过剩、③上游原材料价格快速上涨三大因素的影响下，“腹背受敌”的动力电池产业链分化加剧，短期内公司盈利能力承压，行业迎来一轮大洗牌，产业格局正在加速形成。
预计1-2年内将决出行业Top5或Top10，1-2年后行业中期的竞争格局可能趋于稳定，我们看好掌握核心科技，有希望引领下一轮技术进步的电池与材料公司。
图1499.8%min电解钴价格走势（元/kg）
图1599.5%min电池级碳酸锂的价格变化趋势（201501-201705）
三、三元在乘用车与物流车上主流地位更明确，技术进步将是拉开差距的主导要素
技术进步可能是主导要素：
近几年，众多的动力电池与电池材料公司加速实现证券化，动力电池全产业链融资能力、资本金实力都已经大大增强。
在行业长期前景的吸引下，资本与产能投入已经不像2014年之前那样起决定作用。
另一方，锂电池产业链发展数十年间，持续的技术进步驱使产品性能不断优化、能量密度的不断提升，进而不断提高电池的综合性价比，并降低电池造价。
同时，政府主管部门通过制定比能量密度等指引性目标和技术路线图，也在引导行业加快技术升级和进步。
我们认为，动力电池技术仍然会出现持续的技术进步，未来能促使主要参与者拉开差距的，将主要是电池与材料的技术进步。
图16.中国汽车动力电池技术路线图
1.三元在乘用车与物流车上主流地位更明确
三元路线在乘用车与物流车市场主流地位逐步明确，高能量密度、快充趋势比较明确：
由于三元在能量密度上的优势，三元锂电池在乘用车、物流车市场上的主流地位基本确立。
从2017年新能源推广目录来看，乘用车车型中搭载三元的比例基本在65%以上，已经披露三电细节的车型中，累计比例近70%。
专用车目录中，从第二批开始，三元比例快速提升，第三、第四批也基本保持在65%左右。
尽管三元电池的封装形式还有一定分歧，但在国内的乘用车、专用车领域，NCM三元路线的主流地位已比较明确。
图17三元电池在乘用车上应用情况
图18三元电池在专用车上应用情况
图19动力电池销售构成分析（不考虑库存）
2.高能量密度大势所趋
新版补贴政策倒逼行业不断提高能量密度。
2016年12月30日，工信部等四部委发布了《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，最新版2017年新能源车补贴政策规定，乘用车和专用车电池系统的质量能量密度在90Wh/kg以上相应厂商才能拿到补贴，客车电池系统的最低能量密度85Wh/kg。
而且对应高能量密度的电池系统，如大于120Wh/kg的纯电车型，按1.1倍给予补贴，三元电池能够达到此要求而获得更高比例的补贴，渗透率有望持续提升。
另外，2017年3月1日四部委发布《促进汽车动力电池产业发展行动方案》，规划到2020年我国要实现动力电池单体能量密度300wh/kg、系统能量密度260wh/kg的目标，按目前技术，磷酸铁锂电池很难达到能量密度标准，三元锂电池优势凸显。
政策倒逼电池正极材料不断提升能量密度，三元路线在乘用车、物流车市场中优势已经体现出来。
2017年新能车前四批目录，乘用车与专用车中三元主流路线确立。
2017年以来的四批目录中，共有1473款车型入选。
从入选车型搭载的电池路线来看，三元锂电池在乘用车、专用车上应用趋势更明确，乘用车三元路线在前三批目录中比例72.8%左右，第四批标明三元的约74.1%；专用车使用三元电池前三批占比62.3%，第四批占比约67.1%。
可见，三元电池在乘用车与专用车上的应用比例仍在不断的提升。
而客车市场仍然是LFP主导，第四批达到96%左右。
目录中电池能量密度提升趋势明显,且高能量密度比例较高。
第4批目录中乘用车电池能量密度均值111.8Wh/kg，显著高于前2批均值103.8Wh/kg，低于第三批均值115.2Wh/kg，其中，120Wh/kg以上的车型比例达到33%。
纯电客车均值117.5Wh/kg，与第三批117基本持平，超过115Wh/kg的车型达到67%。
总体来看，高能量密度趋势比较明显，较前两批提高显著，与第三批相当（只计算目前已披露能量密度的）。
图20正极材料发展趋势
表6政策倒逼正极材料提升能量密度
图211-4批次乘用车和客车能量密度均值
3.硅碳负极正走向产业化
如前所述，无论是新版补贴政策的要求，还是前四批目录推广车型统计的数据，都揭示着高能量密度是未来的大趋势，提升电池的能量密度是永恒的话题。
硅碳负极理论能量密度远超石墨，可大幅提升电芯容量。
目前电池负极材料主要是采用石墨，包括人造石墨和天然石墨等，其能量密度潜力基本已被充分发挥。
与石墨负极材料相比，硅基负极材料的能量密度优势明显。
石墨的理论能量密度是372mAh/g，而硅负极的理论能量密度超其10倍，高达4200mAh/g。
所以硅碳负极的应用，可以提升电池中活性物质含量，从而大大提升单体电芯的容量。
表7负极材料容量提升对电池能量密度提升的影响
图22硅碳负极的制备工艺
图23硅碳负极膨胀导致电池材料粉末化
硅碳负极产业应用具有较高技术门槛。
首先，在充放电过程中会引起硅体积膨胀100%~300%，而石墨材料只有10%左右，所以硅碳负极的膨胀收缩会导致负极材料的粉末化，从而严重影响电池使用寿命。
其次，硅为半导体，导电性比石墨差很多，导致锂离子脱嵌过程中不可逆程度大，从而降低了其首次库伦效率，其直接效应也是使电池循环寿命变差。
所以硅碳负极的应用需要较高的技术壁垒，国内具备硅碳负极生产能力、应用能力的企业屈指可数。
目前行业尚未形成广泛推广的成熟方案，该技术也掌握在少数厂商手中，市场集中度较高。
硅碳负极产业化国外已初步实现，国内尚处初级阶段但进步较快。
据媒体报道，特斯拉将在Model3中采用了电池新材料，日本松下2012年发布的NCR18650C型号电池，容量高达4000mah，并于2013年实现量产，也使用了硅碳负极材料。
业内分析，国内贝特瑞和杉杉股份在该领域投入较大。
贝特瑞硅碳负极2013年通过三星认证，杉杉股份早在2009年开始研发硅碳负极，目前也实现月产吨级规模；另外，中科电气子公司星城石墨、国轩高科、长信科技子公司比克电池均有涉足硅碳负极的研发与生产。
4.新型电解液有希望开始产业化
电解液需要跟进技术进步：
电极与电解液是电池的最主要构成部分，电解液会很大程度影响电池的能量密度、充放电倍率、高低温特性、耐用寿命等性能。
硅碳负极等技术的应用会继续电池高能量密度，也给电解液提出了新的挑战；同时，电池的高低温新能源、安全性等要求，也需要相应的电解液技术进步来实现。
LiFSI等新型溶质有望开始获得应用。
电解质中添加LiFSI后，可提高离子导电率及电池充放电特性。
另外，添加LiFSI还可有效提高低温下的放电负荷特性以及高温保存后的容量保持率，同时还有抑制膨胀的效果”。
目前影响LiFSI产业化应用的制约因素，主要两点：
1）工艺壁垒较高，能够产业化生产的企业少，所以下游市场可采购的量非常有限。
2）价格昂贵，单只电芯如果使用LiFSI，电解液成本增加增加近20%。
目前全球也只有日本触媒对LiFSI进行产业化生产，由于工艺技术路线的原因，年产能200~300吨，市场售价在1500~2000人民币元/kg。
目前LiFSI已经被行业中大部分企业进行过性能测试，特别是行业排名靠前的企业，如松下、LG、三星、索尼，以及日本的主流电解液生产商，如宇部化学、中央硝子等，同时其年使用量也处于趋势性上上升阶段。
预计LiFSI将随着销售价格和产品供应量，越来越多的被应用。
国内已有天赐材料、新宙邦、江苏华盛（长园集团子公司）、氟特化学等多家上市公司和新三板公司从事于LiFSI的研发和产业化生产的探索，同时部分公司百吨以上规模的产能将在2016年底至2017初陆续投产。
随着国内企业产品的推出和产能持续建设，LiFSI有望实现售价的快速下降，这对于该材料的规模化推广具有重要影响，产业化道路渐行渐近。
图24电解液技术进步分析
表8：
LiFSI与LiPF6的性能比较
5.快充技术应用可能加快
充电速度是动力电池核心指标之一：
动力电池电能补充方式目前有换电、充电两种，充电充模式根据充电时间有慢充、快充两种。
车用动力电池的续航里程能力、电能补充的便捷都是核心指标。
在电池产业界，在安全、可靠性等基本指标之外，企业都将提高能量密度、缩短充电时间作为主要的技术突破方向。
行业现状：
行业普遍认为，在当前已经开始应用的正负极、电解液等材料上来看，影响倍率的主要是电极材料与电解质。
国内目前的快充，主要由磷酸铁锂价快充石墨、钛酸锂、多元复合锂等技术路线。
钛酸锂路线由于能量密度太低，目前主要应用在行走路线固定、特别方便充电的市场（例如城市公交），通过在较短的行驶里程中迅速快充的方式弥补其低能量密度的缺陷。
采用快充石墨的磷酸铁锂电池，通过负极表面优化处理以及正极碳层包覆处理与掺杂处理，兼顾了快充了能量密度的需要。
表9：
快充技术路线
四、中国电池材料、电气配件有望深度切入全球供应链
1.动力电池材料仍可能是全球供给格局
数码电池本来就是全球供应格局：
在数码电池主导的时代，电池材料的国际化分工程度比较高，无论是电芯，还是正极、负极、电解液等，都已经很深的参与全球竞争。
其中，在手机等数码电池领域的ATL公司，已经成为全球龙头。
经过数码电池产业的已经近3年国内新能源汽车市场的拉动，国内在动力电池材料领域，已经出现了一批比较竞争力的企业，这些企业正在加快接轨全球动力电池产业链，并可能成为在全球产业格局有影响力的公司。
表10电池材料环节供应链
海外动力电池市场将继续向松下、LG化学等企业集中：
全球动力电池企业主要集中在日、韩企业，尽管目前电池企业出货量依次为松下、比亚迪、AESC、LG化学，但从主流车企的电池选配上看，市场越来越向LG化学、松下等公司集中。
松下公司由于特斯拉等大客户持续放量，目前动力电池总体出货量保持领先。
但考虑到日产等车企开始转向LG化学供应体系，大众也有望在新车中引入LG化学，预计后续LG化学公司在全球份额会有显著提升。
进入松下（含特斯拉合资厂）、LG化学体系，意味着可能获得更强的成长性。
表11：
海外主要新能源车型电池配套情况更新
表12：
2015年全球新能车单车销量排行榜
表13：
2016年全球新能车单车销量排行榜
表14：
特斯拉公司超级工厂进展计划
2.车载电气配件也在进入全球企业供应链
值得注意的是，汽车领域的电气配件也开始参与全球产业合作，例如高压直流开关、车载电源、车用电机、车载继电器、薄膜电容等，也开始进入海外龙头企业供应体系。
表15典型乘用车元器件造价估计
图25新能源汽车电气控制相关配套系统示意图
五、相关建议与风险提示
1.投资建议
我们认为，随着第4批目录如期发布，预计下半年新能源车迎来产销两旺，看好具有核心技术研发能力的电池材料企业和综合竞争力强的电池龙头企业，重点推荐：
1）电池材料：
杉杉股份、天赐材料、长园集团；
审慎推荐或关注：
星源材质、新宙邦（增发中的创新股份，我们不能出具投资建议）。
2）电池制造：
国轩高科、亿纬锂能。
3）其他受益标的：
先导智能、宏发股份、汇川技术、科士达等。
2.风险提示
1）政策不达预期风险；
2）新能车推广不达预期；
3）市场竞争加剧；
4）产能释放不达预期。
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