【行业框架】动力锂电池(上)

欢迎大家订阅我的个人微信公众号“六爷财经”每周二、四、六会定期更新作业，大家一起来学习吧~）【宁德时代(300750)、股吧】 【赣锋锂业(002460)、股吧】 【天齐锂业(002466)、股吧】 

新能源汽车、环保、光伏代表着美丽中国的未来，却不约而同在当前的年景下走得磕磕绊绊，去杠杆、去补贴化、控产能，具体到每个行业面临的问题不尽相同，但有实力的企业能摆脱对政策红利的依赖，活过洗牌阶段，迎向黎明，这则规律对于周期剧烈震荡的朝阳行业，是具有普适性的。

光伏遇到的是超预期的政策退坡、强制去产能。

环保则是由于订单规模和现金流窟窿同步放大的同时，遇到清库、地方财政紧缩、发债困难。

新能源汽车的补贴结构性退坡，早有预期，走向双积分制度驱动，渐进至市场驱动的发展逻辑，也是一种必然。

不过这不妨碍新能源汽车产业链中游的动力锂电池行业老大老二老三，以一种尴尬的姿态，在市场上赚足眼球。

究竟如何把握对这个行业的合理预期？投资机会在何处？本系列尝试给出一些思路。

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暗涌•暴雷•滑坡

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24天闪电过会，动力锂电池龙头宁德时代6月11日于创业板上市，上市市盈率16.9倍，随后6月22日打开一字涨停时，市值已接近1600亿，迅速超越了【比亚迪(002594)、股吧】，最高市值突破2000亿。

做为动力电池领域的独角兽，宁德时代2015年、2016年和2017年，公司动力电池系统销量分别为2.19GWh、6.80GWh和11.84GWh，占据近三分之一的国内动力电池市场份额。根据OFweek产业研究院统计，宁德时代的动力电池系统装机量连续三年在全球动力电池企业中排名前三位，2017年销量超过松下和比亚迪排名全球第一。

然而光芒万丈的背后，隐忧已现。宁德时代发布的招股说明显示，2017财年（截至2017年12月）的销售额同比增长34％，达199亿元，净利润增长31％至39亿元。扣非净利润并不理想，从2015年至2017年，宁德时代扣非净利润分别是8.8亿元、29.6亿元以及24.7亿元，这样算下来，2017年扣非净利润下降了不少，约为16％。

就在宁德时代IPO期间，全球动力电池销量排名第四的沃特玛母公司【坚瑞沃能(300116)、股吧】因债务违约，数十家银行账户被冻结。董事长郭鸿宝亦因质押股票有可能违约面临失去实际控制人地位的风险。近日更是公告低价甩卖沃特玛资产。坚瑞沃能4月复牌后股价至今跌去近70%！

4月28日，比亚迪披露了2018年一季报：公司今年一季度营收237.38亿元，相比上年同期增长17.54%；净利润1.02亿元，相比于去年同期同比下降83.09%。扣非后净利润为亏损3.29亿元，上年同期为盈利4.46亿元。公司预计今年上半年盈利3亿至5亿元，同比下滑71%至83%。

头部公司哥儿仨纷纷出幺蛾子，究竟动力锂电池行业发生了什么事？

首先从头了解行业，几间公司的悬念留待后续分解。

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进中的成长行业

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锂电池过去最广泛的应用场景，就是消费电子，然而近年来，另两个用途已开始不断扩大份额，其中发展最迅猛的就是动力锂电池。动力类在整体锂电池消费量的比例由3.67% 提升至48.06%，已经占据锂电池行业的半壁江山。

数据来源：高工锂电，【广发证券(000776)、股吧】发展研究中心

这个发展是必然的，上几个数据你就秒懂了。

汽车全球年出货量0.9亿台，市场规模2万亿美元+

手机全球年出货量15亿台，市场规模3000亿美元

全球智能手机普及率已接近70%，天花板在望。

燃油在未来10～20年之间，将完全让位新能源，由后者成为新车的动力来源。

新能源汽车的增速如何？销量数据：

全球新能源汽车销量：由12年的11.6万辆增至17年的162.1万辆，五年复合增速CAGR为69.46%，预计2022年增至600万辆

中【国新能源(600617)、股吧】汽车销量：由12年的1.28万辆增至17年的76.78万辆，五年复合增速CAGR为128.78%，其中17年全球占比47.4%

传统能源汽车中发动机与变速器构成核心动力总成部件，成本占比约占整车的30%，而新能源汽车的“三电”模块--电池、电机、电控是核心动力总成部件，累计成本占比约60%，大幅超越传统整车。

从新能源汽车的成本构成来，电池成本相对整车环节占据42%，电机电控成本占比相近，电机和电控分别占据10%以及11%。

动力电池，就是新能源汽车的绝对核心部件。

2016年全球应用于电动汽车动力电池规模为48.5GWh，是消费电子、动力、储能三大板块中增量最大的板块。GGII预计到2022年全球电动汽车锂电池需求量将超过340GWh，规模是2016年的7倍。

自2014年开始我国新能源汽车进入快速发展趋势，根据高工锂电统计，作为核心零部件的动力电池随之迎来高速增长，出货量2014-2016年复合增速达167%。据高工锂电统计数据2017年国内动力电池装机量约为36.39GWh，同比增长约20%。

数据来源：高工锂电，广发证券发展研究中心

目前的动力电池，主要是锂电池，广义的锂电池家族还包括了锂硫电池、锂空气电池等，而燃料电池则是另一个发展中的解决方案，然而除了氢燃料电池已小量进入商用车领域试行之外，它们都还没能够真正进入商业化阶段。

锂离子电池，就是迄今为止最成熟的新能源汽车动力解决方案。

先暂停一下，问个关键问题：动力电池行业究竟是来解决什么痛的？

对于地球，对于我们的子子孙孙，清洁能源的作用就是减少这世界环境的碳排放和各种污染（也包含了能源自主化的考虑），所以由发达国家牵头，将车载燃料能源送入历史的行动已然展开。

理想很崇高，现实很苟且。根据草根调研，燃油汽车一般滿油的续航里程在5、600公里左右，那么新能源车的纯电续航里程是多少呢？最好的是特斯拉，例如Model X和Model S 85D等，实测都在400公里以上，比亚迪e6也可达400公里，但“续航400公里”的级别就是最拔尖的表现了（厂家数据都有水分，而抓人眼球的极限测试更不能算），市场上无法达到300公里甚至200公里的“大有车在”。

还有一个痛—充电时间。一部电动车的充电模式分为快充和慢充，快充是大功率直流充电，是现在商用客车较偏好的充电方式，乘用车快充时间大致半小时充到80%，最牛的特斯拉可以做到20分钟快充80%，而慢充是交流充电，更有益于电池使用寿命，慢充充饱通常需要整夜的时间。相比之下，燃油车加满油顶多就是10分钟的事情。

所以动力电池行业真正要解决的痛，主要就是续航里程，和充电时间。

现阶段城市商用车由于没有长途续航的必要，因此较重视充电时间，而乘用车就不同了，续航里程是首要攻破的难。

这些信息对于动力电池技术路线的选择，至关重要。

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竟品分析

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从这张图，我们先仔细梳理一下锂离子电池（LIB）的竟品情况。

纵轴是比能量密度（SED），一般叫能量密度，电池要解决前述的续航里程问题，就要提高能量密度，随着横轴的时间推移，技术朝向高能量密度发展的路线是必然的，而同时提高安全性也是必要的。

早期（2010年）的电池按能量密度由低至高为：铅酸电池（Lead-Acid）、钠硫电池（Na-S）、锂离子电池（LIB）

目前（2015年至今）的电池按能量密度由低至高为：钠-氯化镍电池（斑马电池，Na-NiCl2）、进阶的锂离子电池（Improved LIB）

未来（推估至少在2020年后）的电池发展方向，按能量密度由低至高为：进阶的斑马电池、更进阶的锂离子电池（全固态锂电池、锂金属电池）、新一代高性能锂电（锂硫电池、锂空气电池）

至于氢燃料电池，目前世界上氢动能研发最领先的国家是日本，由于氢气的运输和存储尚存在很大问题，日本政府的“氢能源基本战略”目标推迟至2030年左右实现氢能源发电商用化。我国在相关规划中明确氢燃料电池汽车将与国际同步发展（至今仅在部分地区以客车形式少量示范运行）。目前谈锂电池被氢燃料电池替代的问题还为时尚早。

本段提到的锂离子电池～进阶的锂离子电池就是本主题的行业，接下来我们就聚焦在这个范围来讨论。

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技术路线

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动力电池产业的技术创新是从国家到企业都在努力的方向。

锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质等“四大材料”组成。

放电时锂离子与电子从负极脱出，电子经由外部电路达到正极，而锂离子则通过电解液进入正极。锂离子、正极材料以及电子在正极重新结合完成电流传导，隔膜主要是将正极和负极隔离从而防止短路。

目前负极材料的研发和生产已比较成熟。而正极材料、隔膜和电解质是锂离子电池的核心材料，占据电池成本的70%；其中又以正极材料附加值最高，约占锂电池成本的30%。

图：动力电池各环节成本占比

数据来源：高工锂电，【国信证券(002736)、股吧】经济研究所

这三种核心材料的技术突破，将对锂离子动力电池的性能提升起到重要推动作用。电芯封装环节采取不同工艺和相应材料，也对锂电池的性能产生影响。

正极材料：高镍三元是主要发展方向

正极材料种类较多，主要包括磷酸铁锂（LFP）、锰酸锂（LMO）、钴酸锂（LCO）以及三元锂，其中三元锂分为镍钴锰NCM以及镍钴铝NCA，其中镍钴锰三元电池依据各个元素的相对占比可细分为NCM111、NCM333、NCM523、NCM622以及NCM811，由于三元材料使用了钴等贵金属，因此成本相对较高。

动力电池发展初期磷酸铁锂最为主流，主要由于其材料国内储备丰富、循环寿命长且安全性能优异，但是磷酸铁锂能量密度较低，电池比能量位于100-120Wh/kg区间，上限最多达到160Wh/kg，从而制约纯电动汽车的续航里程。2017年工信部发布《汽车产业中长期发展规划》指出在2020年动力电池单体比能量需达到300Wh/kg，力争达到350Wh/kg，系统比能量力争达到260Wh/kg，而到2025年动力电池系统比能量达到350Wh/kg，基于现阶段的磷酸铁锂比容量正极远无法达到该标准。

三元锂电池因为综合了镍带来的高容量、钴和锰带来的高材料稳定性，综合性能有所提升，目前NCM523和NCM622的能量密度能够达到180Wh/kg，镍含量更高的NCM811的能量密度能够达到220Wh/kg，因此高镍三元材料能够满足动力电池企业日益增长的产品需求，目前市场使用占比逐年提升，预计后期仍将持续上升。

然而三元材料的热稳定性相对较差，在200°C外界温度下易分解释放出氧气从而为电池高温助燃，而磷酸铁锂分解温度约在700°C并且不会释放氧气，因此从热稳定性（同时也是安全性）来，磷酸铁锂优势显著。

目前基于安全性以及行驶里程较为固定的缘故，商用车仍然较多使用磷酸铁锂，而乘用车逐步由磷酸铁锂切换到三元锂技术路线。对于三元锂而言，镍含量的提升能够提升电池比容量，同时降低电池材料的成本，但也会进一步降低热稳定性。

电池的容量和热稳定性是当下电池所面临的一对技术矛盾，而续航里程是纯电动汽车当下阶段最为关注的核心指标，在比能量和热稳定性的权衡上，正极材料的比能量提升技术难度边际递增，而热稳定性短板可通过配套使用效率较高的热管理系统加以弥补。

表：不同电池正极材料对比

根据第三方机构起研究的数据，2017年三元正极材料的产量同比增长58.38%。同期，正极材料的产量同比增长30%。2017年正极材料产量增长的主要因是动力锂电池的能量密度与新能源汽车补贴紧密挂钩后，动力电池企业加速往高能量密度方向发展。

图：近年不同正极材料产量占比

数据来源：起研究，【申万宏源(000166)、股吧】研究

图：新能源汽车使用磷酸铁锂与三元电池占比及预测

数据来源：起研究，申万宏源研究

为了提升动力电池的能量密度，行业将会向高镍化、高电压发展，高镍NCM622型号、NCM811型号、NCA均有望逐渐放量。

表：各类型三元正极材料渗透率假设预估

对于研究锂电池制造企业而言，我们暂时了解到正极材料已经足够了，其他三种：负极、隔膜、电解液，本篇暂不涉及。整个新能源汽车产业链很大，未来可以多开几个专篇探讨各个涉及领域。

上篇到此告一段落，后续六爷财经将带来相关产业链上下游概览、政策环境介绍，和几家头部公司的近况分析，想了解它们出了啥幺蛾子？敬请期待下篇。