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光大证券:渗透中低端乘用车 看好磷酸铁锂电池(股)
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本文来源于微信公众号“EBSCN电力新研究”。

这篇文章的要点

你为什么喜欢磷酸铁锂电池?

与三元电池相比,成本、安全性和可回收性是磷酸铁锂电池的优势。其缺点主要包括:1)能量密度低,尤其是体积能量密度低;2)低温性能差。在过去几年中,三元电池的安装容量从2016年的23%增加到2019年的62%,而磷酸铁锂电池的安装容量从72%下降到32%。主要原因是:(1)补贴政策促进了三向客车的发展趋势;(2)三元电池的能量密度有更大的提高空间;(3)三元电池的成本降低空间较大。

从最近的情况来看,我们认为有必要重新审视上述三个因素。磷酸铁锂电池行业的逻辑发生了变化:1)变化之一:在政策层面,推动乘用车三化的政策因素逐渐弱化,技术路线可能出现分化;2)变化2:在技术层面,自2019年宁德时代以来,比亚迪()取得了明显的技术进步。尤其是,比亚迪的“刀片式电池”方案更适合磷酸铁锂电池,这减少了磷酸铁锂电池和三元电池之间的体积能量密度差异。3)变更3:在成本层面,简化的结构可以从电池组层面降低成本。磷酸铁锂电池的成本降低空间超出预期。磷酸铁锂电池组的成本预计将首先达到0.5倍元/瓦时的水平。

需求:以商用车为基础,渗透低端乘用车。

商用车辆的需求与磷酸铁锂电池非常匹配。根据GGII的数据,磷酸铁锂在乘用车领域的安装比例在85%以上,在专用汽车领域的安装比例在不断增加,2019年平均接近70%。在乘用车领域,磷酸铁锂的安装比例一直在下降,自2019年以来一直保持在5%左右。对于高端和中端型号,动力电池的成本不到30%。与品牌、性能和驾驶体验等因素相比,电池成本较高的因素明显减弱。磷酸铁锂电池可以显着降低100,000级以下车辆的成本。我们预计,2022年中国磷酸铁锂动力电池的装机容量将达到42千兆瓦时,2020-2022年CAGR将接近30%。

图案:电池超级坚固,材料相对分散。

2019年,中国磷酸铁锂电池装机容量排名第一,宁德时代为11.3千兆瓦,市场份额为54%。郭萱高科技、比亚迪和益威锂能源是第二梯队。总的来说,磷酸铁锂动力电池的竞争格局相对稳定。2019年,国内磷酸铁锂正极材料产量约9.3万吨,同比增长36.1%。德国纳米磷酸铁锂产量达到2万吨,而拜特勒和郭萱高科技公司的产量达到1.5万吨。

投资建议:

未来几年电动汽车行业将从政策驱动向市场驱动转变。中低端型号对电池成本更敏感,而磷酸铁锂电池更具性价比优势。建议重点关注:(1)电池行业的优质企业,包括宁德时代、比亚迪、郭萱高科技、益威锂能源等。(2)材料行业的优质企业,包括德国、中国宝安、湘潭电化等。

风险提示:

政策风险、技术路线变更风险、竞争加剧风险、原材料价格波动风险。

01你为什么喜欢磷酸铁锂电池?

根据技术路线不同,动力电池主要分为三元电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池等。动力电池的性能评价一般包括成本(元/瓦)、体积能量密度(瓦/升)、质量能量密度(瓦/千克)、安全性、可回收性、放电率、低温性能等。与三元电池相比,磷酸铁锂电池具有以下缺点:1)能量密度低,特别是体积能量密度低,影响了乘用车的行驶里程;2)低温性能差,不适合在北方冬季环境下使用。除了t

根据过去几年动力电池的安装数据,三元电池的份额从2016年的23%上升到2019年的62%,而磷酸铁锂电池的安装份额从72%下降到32%。主要原因如下:(1)在政策层面,补贴与里程、能源密度等指标直接挂钩,推动了三向乘用车的发展趋势。(2)在技术层面,三元电池的能量密度有更大的提高空间,从而使整车的连续行驶里程不断提高;(3)在成本水平上,三元电池的技术进步降低了成本,导致更多的成本降低途径和更多的成本降低空间。结果,三元电池的装机容量比例增加,而磷酸铁锂电池的装机容量比例下降。

从最近的情况来看,我们认为有必要重新审视上述三个因素。磷酸铁锂电池行业的逻辑已经发生了变化:“其中一个变化是:在政策层面,电动汽车补贴将在2019年大幅下降。预计到2020年底,补贴将完全取消。此外,《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)将不再设定能源密度和行驶里程的目标,从而逐步削弱促进乘用车三元化的政策因素。未来的产业将主要由市场因素驱动,技术路线可能会出现分歧。

变更2:在技术层面,宁德时代和比亚迪自2019年以来取得了明显的技术进步。通过精简结构来提高能源密度已经成为两位领导人的共同选择。尤其是比亚迪的“刀锋电池”方案更适合磷酸铁锂电池,缩小了磷酸铁锂电池与三元电池的体积能量密度差距,使搭载磷酸铁锂电池的乘用车(比亚迪“韩”)的连续行驶里程超过600公里;

变更3:在成本层面,简化的结构可以从电池组层面降低成本,磷酸铁锂电池的成本降低空间超出预期。根据我们之前的报告《如何优雅地拆解动力电池成本?动力电池成本系列报告之一》,磷酸铁锂电池组的成本约为0.66元/Wh,结构简化后成本降低约10%-15%。磷酸铁锂电池组的成本预计将首先达到0.5倍元/瓦时的水平。

1.1变化之一:市场驱动,技术路线差异化

过去几年,国内电动汽车的发展主要依靠补贴政策的推广。根据表1,电动汽车,特别是纯电动乘用车,主要根据范围扩展进行补贴。范围越大,每辆车的补贴金额越高。例如,2019年,250-400公里范围内的车辆补贴为1.8万元,400公里以上的车辆补贴为2.5万元。补贴系数根据电池的质量能量密度进行分类。如果动力电池系统的质量能量密度低于120瓦时/千克,则没有补贴。对于120-140瓦时/千克的车辆,补贴为0.8倍;对于140-160瓦时/千克的车辆,补贴为0.9倍;对于160瓦时/千克及以上的车辆,补贴为1倍。这种补贴政策导致汽车公司推出了行驶里程更长、携带更高能量密度电池的汽车,以及携带三元电池的乘用车。对磷酸铁锂电池的需求受到抑制。

在中短期内,抑制磷酸铁锂电池需求的政策因素正在逐渐减弱。2019年12月,工业和信息化部等部门起草的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)向社会公开征求意见。下表梳理了四份规划文件,以清晰地看到政策思维的变化。新计划没有设定能源密度和行驶里程等指标。展望未来,随着消费者对新能源汽车认知度的提高,市场将发挥决定性作用,企业的自主选择能力将增强,产品和技术路线的多样性将增加。

1.2变更2:技术进步,体积密度增加

根据我们的动力电池成本模型,在其他参数相同的情况下,磷酸铁锂电池组的体积能量密度比三元电池组低15%-25%,这意味着在相同的

动力电池成本的降低主要取决于:(1)技术进步(提高电压、简化基板等)。);(2)使用更具成本效益的材料系统(高镍三元、磷酸铁锂等)。);(3)降低材料价格;(4)简化电池结构;(5)工艺改进(提高材料利用率和产量);(6)设备改进(提高自动化水平,减少设备投资,降低故障率等。)。

动力电池组主要由电池芯、模块硬件和电池组硬件组成。根据我们的动力电池成本模型,电池核心硬件占电池组成本的不到5%,模块硬件约占15%。因此,电池单元和模块硬件的集成和简化已经成为降低动力电池成本的重要途径之一。

根据我们的动力电池成本模型,参照CATL提出的CTP技术(电池到电池组),假设模块硬件材料成本降低80%,相应的模块组装设备和人员被扣除,那么与电池组的原始成本相比,简化结构的电池组成本降低约10%-15%。从图8可以看出,采用CTP技术方案后,磷酸铁锂电池组的成本从0.66元/Wh降低到0.57元/Wh。

02要求:以商用车为基础,渗透低端乘用车

2.1商用车:锂电池

商用车的主战场特点是:(1)型号较大,对电池尺寸要求较低;(2)公共汽车对安全性的要求更高;(3)使用频率高于私家车,对电池循环的要求更高。可以看出,商用车辆的需求与磷酸铁锂电池相匹配。根据GGII的数据,磷酸铁锂在乘用车领域的安装比例在85%以上,在专用车领域的安装比例在不断增加,去年平均接近70%。

让我们假设:(1)2020年是补贴终止年,乘用车和特种车销量较2019年略有增长,乘用车销量逐年下降,特种车销量未来两年略有增长;(2)磷酸铁锂电池在乘用车和特种车辆中的比重逐年增加;(3)自行车的电池容量逐年增加。最后,估计了2020年至2022年商用车辆中磷酸铁锂电池的装机容量。

2.2乘用车:锂电池适用于中低端车辆

在过去几年中,安装在乘用车上的磷酸铁锂的比例一直在下降,自2019年以来一直保持在5%左右。从目前的数据来看,磷酸铁锂主要安装在A00级车辆上。

我们认为新能源乘用车行业的发展道路可能是:(1)早期以中高档车型为主,3型车在市场上销售良好,欧美汽车公司的爆炸性车型预计将陆续出现,这将培养用户的消费习惯;(2)随着电池成本的降低、充电桩的逐步普及和价值维持率的提高,面向更广泛用户群的10万级车型将迅速普及,新能源汽车的普及率将大幅提高。对于高端和中端型号,动力电池的成本不到30%。与品牌、性能和驾驶体验等因素相比,电池成本较高的因素明显减弱。磷酸铁锂电池可以显着降低100,000级以下车辆的成本。

我们假设:(1)1)A0、A00级纯电动乘用车的销量比例逐年下降,其他车型包括B类车(如3型),销量比例明显上升,PHEV销量比例逐年下降;(2)磷酸铁锂电池在A00、A0等低端机型中更具优势,因此A00、A0机型的载重量比大大提高;(3)插电式混合动力汽车的充电能力保持稳定,纯电动汽车的充电能力逐年提高。最后,计算了2020-2022年乘用车磷酸铁锂电池的装机容量。

根据以上计算结果,我们预测do的装机容量

未来几年,电动汽车行业将从政策驱动转向市场驱动。模式3引领中高端市场。品牌、性能、驾驶体验和其他因素涵盖了当前的高电池成本。中低端10万级汽车对电池成本更敏感,而磷酸铁锂电池更具性价比优势。

我们对磷酸铁锂产业链持乐观态度。领先的技术路线已经改变。比亚迪正转向将磷酸铁锂作为其旗舰车型。“刀片式电池”方案取得了重大突破,其体积能量密度有所增加。比亚迪今年在中国的行驶里程预计将达到600公里。

建议关注:(1)电池行业的优质企业,包括宁德时代、比亚迪、郭萱高科技、益威锂能源等。(2)材料行业的优质企业,包括德国、中国宝安、湘潭电化等。

5风险分析

(1)影响产业发展的政策变化风险:新能源汽车产业发展仍处于初级阶段,政策对产业影响更大。如果监管部门出台相关政策,可能会影响行业发展。

(2)技术路线改变的风险:技术进步是新能源汽车产业发展的驱动力之一,新产品的产业化可能会影响上一代产品,从而取代原有的技术路线。

(3)市场竞争加剧的风险:新能源汽车产业有很大的发展空间,大量企业参与竞争,行业产能在短期内可能会超过需求,导致产能过剩的风险。

(4)原材料价格大幅波动的风险:钴和锂是动力电池的重要原材料。如果价格大幅波动,电池材料的价格将受到影响,从而导致动力电池成本的意外变化。

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