鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2882次 | 2020年05月27日
2020動(dòng)力鋰電池巨頭競爭力比較
特斯拉引爆電動(dòng)汽車市場,全球動(dòng)力鋰電池行業(yè)進(jìn)入爆發(fā)期
全球新能源汽車高速上升,銷量過去6年上升了近11倍。特斯拉Model3車型持續(xù)兩年成為全球最暢銷電動(dòng)汽車型,19年特斯拉奪得全球電動(dòng)汽車企銷量第一。歐盟碳排放趨嚴(yán),全球主流車企的電動(dòng)新車型在2020-2022年將迎來投放周期。國內(nèi)雙積分政策有望托底乘用車銷量,疊加國產(chǎn)特斯拉和合資車企放量,2020年開始行業(yè)有望繼續(xù)快速上升,全球動(dòng)力鋰電池行業(yè)即將爆發(fā)。受益新能源車的發(fā)展,全球動(dòng)力鋰電池出貨量過去5年上升了近9倍,從競爭格局來看,動(dòng)力鋰電池行業(yè)集中在中日韓三國,2019年行業(yè)CR10達(dá)到了87%,CR5達(dá)到了75%,行業(yè)集中度顯著提升。
全球動(dòng)力鋰電池巨頭優(yōu)勢(shì)突出
我們對(duì)目前最具全球競爭力的松下、LGChem、CATL、三星SDI等四家公司進(jìn)行分析:從技術(shù)看,圓柱、方形、軟包三種技術(shù)各有優(yōu)劣勢(shì),松下在單體能量密度上領(lǐng)先,CATL和LG正在加速追趕,尤其是CATL已憑借最新CTP技術(shù)在電池包能量密度上實(shí)現(xiàn)反超;從成本看,CATL和LG由于開放的供應(yīng)鏈體系,在成本比重最大的原材料環(huán)節(jié)有較大的優(yōu)勢(shì),CATL后端工序采用國產(chǎn)化設(shè)備,前端設(shè)備也在加速國產(chǎn)化,疊加人力成本優(yōu)勢(shì)及出色的管理能力,成本環(huán)節(jié)CATL領(lǐng)先,LG次之;從客戶看,LG和CATL客戶最廣泛,LG已基本覆蓋海外高端車企,CATL在國內(nèi)市占率超50%并已進(jìn)入大眾、寶馬等高端車企供應(yīng)鏈;從產(chǎn)量看,CATL和LG擴(kuò)產(chǎn)最為積極,松下和三星次之。
行業(yè)格局穩(wěn)定,CATL和LG或有望成為未來全球行業(yè)龍頭
短時(shí)間行業(yè)較難發(fā)生重大技術(shù)變革,行業(yè)第一梯隊(duì)格局穩(wěn)定。展望未來,在全球市場,LG憑借對(duì)材料體系的理解和產(chǎn)品的高品質(zhì)卡位高端市場,CATL將憑借成本方面的優(yōu)勢(shì)卡位中低端市場,同時(shí)在技術(shù)端逐步積累后有望擴(kuò)大高端市場份額。
1、特斯拉引領(lǐng)全球電動(dòng)化進(jìn)程,動(dòng)力鋰電池需求爆發(fā)
1.1全球新能源汽車市場高速發(fā)展,新一波產(chǎn)品周期特斯拉引領(lǐng)銜
全球新能源汽車高速上升,銷量6年上升近11倍。從2011年以來,以特斯拉、比亞迪等為代表的新能源汽車高速發(fā)展,全球新能源汽車銷量從2013年的20.2萬輛上升至2019年的221萬輛,年均復(fù)合增速達(dá)到150%。從國家來看,我國在此期間大力發(fā)展新能源車,銷量從2013年的1.7萬輛提升到了2019年的120.6萬輛,其中2019年的銷量占全球銷量的比例達(dá)到了54.6%,已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車市場。
Model3已經(jīng)成為爆款電動(dòng)汽車型,特斯拉奪19年銷量桂冠。全球市場看,19年銷量TOP20的車企占據(jù)了全球新能源車總銷量的83.5%,行業(yè)集中度明顯提升。其中,自Model3車型發(fā)售以來,特斯拉2019年總銷量為36.8萬輛,持續(xù)兩年成為全球車企銷量第一;比亞迪銷量為22.95萬輛,位居全球第二;而北汽新能源則以16.03萬輛排名第三。從具體車型來看,特斯拉19年Model3車型共售出30.01萬輛,真正意義上成為爆款電動(dòng)汽車型,尤其在美國市場,是全美中小型豪華車型的銷量冠軍,超過了寶馬2/3/4/5系銷量之和,超過奧迪A3/4/5/6銷量之和,超過奔馳C級(jí)、CLA、CLS、E-class銷售之和,同時(shí)在國內(nèi)市場,Model3上險(xiǎn)數(shù)量也超過了4600輛,力壓蔚來ES8/6、小鵬G3、威馬EX5等國內(nèi)造車新勢(shì)力。
國內(nèi)銷量節(jié)節(jié)攀升,規(guī)模效應(yīng)促使Tesla國內(nèi)建廠。Tesla入華,整車銷量不斷攀升,占全球的比重也逐步提升,預(yù)測(cè)今年我國的市場份額占全球的20%以上。對(duì)應(yīng)公司在在國內(nèi)的營收也是逐步新增,營收中有相當(dāng)一部分就是物流和整車進(jìn)口關(guān)稅,預(yù)估國產(chǎn)化后能節(jié)省物流及關(guān)稅費(fèi)用約45%(根據(jù)此部分比例進(jìn)行測(cè)算)。
規(guī)模體量小的時(shí)候,影響很小,可以沿用全進(jìn)口模式,但是規(guī)模銷量大的時(shí)候,就必須要考慮在當(dāng)?shù)赝顿Y建廠,比較全球一線整車,比如奔馳,寶馬,奧迪等車型,在國內(nèi)車型銷量達(dá)到一定規(guī)模,超過10萬以上,考慮經(jīng)濟(jì)性,體積大,運(yùn)輸成本高的商品就要考慮經(jīng)濟(jì)性了;從另一方面,我國有完整的新能車產(chǎn)業(yè)鏈,經(jīng)過多年的發(fā)展,從2014年-2019年整個(gè)電動(dòng)汽車的制造成本五連降,所以Tesla國產(chǎn)化是必然趨勢(shì)。廠一期建成建筑面積15.7萬平方米,規(guī)劃產(chǎn)量25萬輛,Model3一月份產(chǎn)量1000輛/周,正在進(jìn)行產(chǎn)量爬坡,2020年五月有望爬升至3000輛/周;下半年ModelY正式導(dǎo)入,十月份達(dá)到周產(chǎn)量1000輛/月,年底有望升至2000輛/月。
歐盟碳排放使車企電動(dòng)化進(jìn)程加速,電動(dòng)化即將大規(guī)模上演。為實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo),歐盟汽車排放公布最新規(guī)定,到2021年汽車制造商必須將平均每輛車每公里碳排放量從118.5克降至95克,不達(dá)標(biāo)部分將面對(duì)每輛車每克95歐元的罰款,到2030年將該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步收緊到每公里75克碳排放。碳排放對(duì)歐盟各個(gè)國家的汽車行業(yè)帶來巨大的經(jīng)營壓力,所以車企不得不推動(dòng)技術(shù)變革來滿足政府要求,電動(dòng)化浪潮即將上演。從全球來看,不僅僅是歐洲的車企,全球主流車企都陸續(xù)制定了電動(dòng)化規(guī)劃,2020-2022年將迎來第一波車型投放周期。
1.2動(dòng)力鋰電池裝機(jī)上升態(tài)勢(shì)穩(wěn)定,行業(yè)需求爆發(fā)
受益全球新能源汽車市場的高速上升,全球動(dòng)力鋰電池出貨量5年上升近9倍。隨著下游新能源汽車市場的快速發(fā)展,動(dòng)力鋰電池也進(jìn)入爆發(fā)期,全球動(dòng)力鋰電池出貨量從2013年的13.8GWh上升至2019年的116.6GWh。國內(nèi)市場也迎來了大爆發(fā),2019年裝機(jī)量達(dá)到了62.38GWh。從規(guī)劃來看,歐洲已紛紛制定了燃油車禁售計(jì)劃,同時(shí)還有嚴(yán)格的碳排放標(biāo)準(zhǔn);我國要求2025年新能源汽車占汽車產(chǎn)銷達(dá)到25%,并且制定了雙積分等政策,預(yù)計(jì)未來發(fā)展新能源汽車將是全球各國的首要選擇。隨著今年開始國產(chǎn)特斯拉的放量,以及歐洲主流車企第一波電動(dòng)新產(chǎn)品的投放,全球新能源汽車市場將迎來真正的爆發(fā)期。根據(jù)Marklines預(yù)測(cè),未來5年全球動(dòng)力鋰電池行業(yè)將持續(xù)高速上升,2025年全球裝機(jī)量可達(dá)850GWh、對(duì)應(yīng)市場空間可達(dá)6000億元。
1.3動(dòng)力鋰電池行業(yè)集中在中日韓三國,行業(yè)集中度提升
動(dòng)力鋰電池行業(yè)集中度提升,中日韓公司地位突出。從2015年以來,全球動(dòng)力鋰電池公司前十均被中日韓公司包攬,整體出貨量占比于2019年到達(dá)頂峰為86.9%。2019年前十公司動(dòng)力鋰電池出貨量約101.3GWh,我國、日本、韓國公司數(shù)量分別為4家、3家、3家,其中寧德時(shí)代2019出貨量約32.5GWh,出貨量持續(xù)三年保持第一。從產(chǎn)量規(guī)劃來看,全球電池公司廠規(guī)劃從2015年的3座擴(kuò)張至2019年的75座,規(guī)劃產(chǎn)量也升至2028年的1.45TWh。
市場集中度不斷提高,龍頭走向優(yōu)勢(shì)凸顯。裝機(jī)量TOP5的公司市占率不斷提升,由2017年的58%上升到2019年的75%。其中,寧德時(shí)代、松下和LGChem三家的市占率提升最快,總裝機(jī)量增幅最大。2019年寧德時(shí)代裝機(jī)量32.5GWh,累計(jì)上升271%,2019年市占率為28%,相比2017年提升10%;2019年松下裝機(jī)量28.1GWh,累計(jì)上升281%,市占率為24%,相比2017年提升7%;2019年LGChem裝機(jī)量12.3GWh,累計(jì)上升273%,市占率為11%,相比2017年提升2%。
2、中日韓三足鼎立,全球動(dòng)力鋰電池行業(yè)格局愈發(fā)清晰
2.1寧德時(shí)代:成立六年成為國內(nèi)龍頭,技術(shù)成本雙管齊下
寧德時(shí)代核心管理層以及技術(shù)團(tuán)隊(duì)出身于數(shù)碼鋰離子電池全球龍ATL,掌握材料,工藝與設(shè)備,電池模組,BMS及電池開發(fā)的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù),并于2011年成立獨(dú)立的公司。在2012年探步海外市場,與寶馬合作,保持著電池出貨量持續(xù)高上升,與2017年達(dá)到11.84GWh,規(guī)模位列2017年全球第一。技術(shù)方面,繼承ATL動(dòng)力鋰電池技術(shù),開發(fā)使用最前沿的CTP技術(shù)以及跨越NCM622實(shí)現(xiàn)NCM811,兩條路線提高電池能量密度,技術(shù)研發(fā)成本逐年上升,領(lǐng)先全球。成本方面,一方面公司掌握上游四大材料技術(shù),并入股廣東邦普,著眼布局材料+電池+回收生命全周期,另一方面,其CTP技術(shù)和NCM811技術(shù)不僅是能量密度的提升,更是其成本下降的重要利器。上下游產(chǎn)業(yè)鏈的全面布局,提高其上游材料的議價(jià)能力,更使其盈利能力一馬當(dāng)先。
受益行業(yè)快速發(fā)展,寧德時(shí)代近五年業(yè)績保持高上升。我國新能源汽車行業(yè)自十三五以來快速發(fā)展,公司伴隨行業(yè)爆發(fā)營收和業(yè)績快速上升。2015年-2019年,公司營業(yè)收入年均復(fù)合上升率高達(dá)68.1%;凈利潤年均復(fù)合上升率高達(dá)47.1%。根據(jù)2019年業(yè)績快報(bào),19全年實(shí)現(xiàn)營收、歸母凈利、扣非歸母凈利455.46、43.56、37.20億元,同比分別上升53.8%,28.2%、18.9%。
2.2松下:大公司,小部門
松下電器是日本大型電器制造公司,總部位于大阪,旗下業(yè)務(wù)涵蓋汽車與工業(yè)系統(tǒng)、家電、生態(tài)系統(tǒng)解決方法、數(shù)碼產(chǎn)品等多個(gè)領(lǐng)域。松下電器在電池領(lǐng)域深耕多年產(chǎn)品線涵蓋多種用途的干電池、通信與汽車用閥控式鉛酸電池、電動(dòng)工具用鎳鎘、鎳氫電池、消費(fèi)類鋰離子電池以及電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能用鋰離子電池。
松下與特斯拉深度綁定,采用鎳鈷鋁酸鋰(NCA)路線,并以18650和21700圓柱電池聞名。橫向來看,當(dāng)競爭對(duì)手2013年做磷酸鐵鋰離子電池與NCM111時(shí),特斯拉和松下已經(jīng)著手使用NCA三元電池;當(dāng)競爭對(duì)手2017年開始由低鎳材料過渡到NCM622/NCM811高鎳正極材料時(shí),特斯拉和松下探索更高能量密度的硅碳負(fù)極應(yīng)用??v向來看,特斯拉和松下一直堅(jiān)持使用NCA作為電芯正極材料,并不斷提高鎳含量、降低鈷含量。比較最新Model3與Roadster兩款汽車,特斯拉平均每款車鈷含量降低約60%。根據(jù)特斯拉最新通告,Model3的電芯能量密度超過其他任何一款競品所使用的電芯,其鈷含量低于主流電芯制造廠即將量產(chǎn)的下一代NCM811電芯產(chǎn)品。隨著對(duì)電池理解的進(jìn)一步深入,特斯拉與松下共同研發(fā)了新型圓柱電芯,即Model3上使用的21700圓柱形電池。相比18650電池,21700電池體積更大,成組后由于電芯數(shù)量減少更易管控,單體能量密度提高到340Wh/kg。目前21700已在內(nèi)華達(dá)的超級(jí)廠量產(chǎn)。
松下目前有包括二次電池事業(yè)部在內(nèi)的7個(gè)事業(yè)部,2015-2019年松下二次電池事業(yè)部營收處于200-300億人民幣左右(日元兌人民幣匯率按0.065換算),占松下總收入的4.9%逐漸提升至5.56%左右,總體比重仍較小。盈利方面,二次電池業(yè)務(wù)始終處于盈虧平衡線附近,給公司穩(wěn)定在5%左右的利潤率帶來拖累。
2.3LGchem:材料體系理解深厚
LGCHEM成立于1947年,是LG電子集團(tuán)旗下子公司,在全球擁有銷售和研發(fā)網(wǎng)絡(luò)。公司以創(chuàng)新材料起家,重要業(yè)務(wù)分為基礎(chǔ)材料、電池、信息電子材料、生命科學(xué)等領(lǐng)域。2019年公司銷售額達(dá)到241億美元,實(shí)現(xiàn)營業(yè)利潤27億美元,在全球擁有員工29573名。2019年LGCHEM超越杜邦位列英國BrandFinance公布的化學(xué)品牌價(jià)值榜第四,其品牌估值從2018年的24.21億美元上升到33.8億美元,上升了39.6%,僅次于德國的BASF,美國的陶氏化學(xué)和沙特阿拉伯的沙特基礎(chǔ)工業(yè)。其電池業(yè)務(wù)涵蓋小型電池,動(dòng)力鋰電池以及儲(chǔ)能系統(tǒng)。在2019年四月,公司將原有的五大事業(yè)本部部門體系即基礎(chǔ)材料,電池,信息電子材料,材料以及生命科學(xué)更改為四大事業(yè)領(lǐng)域,分別為石油化學(xué),電池,尖端材料和生命科學(xué)。LGCHEM與1995年成立電池事業(yè)本部,已經(jīng)為超過21萬臺(tái)電動(dòng)汽車搭載電池。
2015-2019年LGChem二次電池業(yè)務(wù)營收上升較快,從2015年的179.6億元上升到2019年的499億元人民幣左右(韓元兌人民幣匯率按0.0057換算)。二次電池業(yè)務(wù)在整個(gè)公司的比重也在逐漸上升,從2015年的15.6%上升至2019年的30%左右,顯示出了公司在二次電池業(yè)務(wù)上的重視和極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2.4三星SDI:方形動(dòng)力鋰電池專家
三星SDI于1999年進(jìn)入電池領(lǐng)域,2008年與博世合作,正式開發(fā)動(dòng)力鋰電池業(yè)務(wù),2018年出貨量占全球份額約4.2%、排為第五。三星SDI產(chǎn)品線齊全,包括BEV純電動(dòng)汽車用電池(60Ah、94Ah)、PHEV插電混合用電池(26Ah、37Ah)、HEV混合電動(dòng)汽車用電池(5.2Ah、5.9Ag)、為低壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)高功率電池(4Ah、11Ah)。從產(chǎn)品來看,三星SDI主攻方形三元電池,目前單體能量密度約在220-250Wh/kg左右。三星SDI的重要客戶集中歐美,并且是寶馬電動(dòng)汽車系列的專屬供應(yīng)商,擁有良好的豪華車車企合作關(guān)系??傮w來看,其受益于與博世以及寶馬的合作,較早開始動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域,成為第一梯隊(duì)的電池廠家,而且在和寶馬合作的過程中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì),也在不斷推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。但是寶馬在2013開始和寧德時(shí)代合作,扶持寧德時(shí)代作為未來的供應(yīng)商,并且從其2018年量產(chǎn)的120Ah方形電芯來看,能量密度并沒有領(lǐng)先行業(yè),未來可能掉到第二梯隊(duì)。
2015-2019年三星SDI二次電池業(yè)務(wù)營收處于150-250億人民幣左右(注:韓元兌人民幣匯率按0.0057換算),僅占三星總收入的1%-2%左右,總體比重非常小。
3、全球動(dòng)力鋰電池巨頭競爭力比較
3.1技術(shù):各有所長,CATL和LGChem正迅速追趕
有可能出現(xiàn)一種確定的電池技術(shù)路線成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嗎?
長期有可能,但短時(shí)間來看是難以做出判斷的,因?yàn)槟壳邦I(lǐng)先的幾種路線都存在一定的優(yōu)缺點(diǎn)。比如追求更高的能量密度和更低的成本勢(shì)必會(huì)犧牲電池的安全性。根據(jù)一系列指標(biāo)我們選取了幾家目前處于第一梯隊(duì)的動(dòng)力鋰電池公司進(jìn)行比較:寧德時(shí)代、日本的松下、韓國的LGchem和三星SDI。(由于比亞迪動(dòng)力鋰電池長期處于自供,外供時(shí)間周期較長不納入比較)。
松下:主攻圓柱形NCA路線
公司從2008年與特斯拉合作,為特斯拉Roadster供應(yīng)18650鈷酸鋰離子電池,到為ModelS和ModelX供應(yīng)18650圓柱形電池,最新一代18650電池正極使用NCA材料,負(fù)極使用硅碳復(fù)合材料,單體能量密度可以達(dá)到250Wh/kg。目前松下和特斯拉共同研發(fā)的21700圓柱形電池,即Model3上使用的電池單節(jié)電池體積更大,電池總數(shù)更少,更易管控,單體能量密度提高到340Wh/kg。圓柱形電池電芯工藝路線成熟,生產(chǎn)自動(dòng)化程度高,一致性好,但是對(duì)電池管理系統(tǒng)要求很高。而特斯拉的電池管理系統(tǒng)BMS能夠采用精確的電池健康預(yù)估技術(shù),電池平衡管理技術(shù),電池殘電量管理技術(shù),電池?zé)峁芾砑夹g(shù),診斷與預(yù)警技術(shù),對(duì)電池的管理技術(shù)不斷增強(qiáng)意味著未來特斯拉關(guān)于電池要求會(huì)進(jìn)一步降低,進(jìn)一步提高其關(guān)于電池成本的控制能力。
LG:采用疊片式軟包三元NCM電池
軟包動(dòng)力鋰電池是典型的三明治層狀堆壘結(jié)構(gòu),差別于方形硬殼和圓柱電池形態(tài)。軟包內(nèi)部結(jié)構(gòu)由正極片,隔膜,負(fù)極片依次層疊起來,外部用鋁塑膜包裝,然后焊接正負(fù)極極耳,注電解液并封口,最后化成分容形成正式商品化的軟包電池。
軟包電池相對(duì)鋼殼鋁殼電池,安全性好,潛在能量密度高,同時(shí)疊片式軟包電池在卷繞式軟包電池的基礎(chǔ)上新增了極片厚度,提高了生命周期中形狀的穩(wěn)定性,進(jìn)一步形成內(nèi)阻小,壽命長的優(yōu)勢(shì),但是同時(shí)生產(chǎn)一致性較差,導(dǎo)致成本新增。
LGchem使用疊片式軟包電池,軟包電池相對(duì)鋼殼、鋁殼電池具有安全性好、潛在能量密度高的優(yōu)點(diǎn),而疊片式軟包電池在卷繞式軟包電池的基礎(chǔ)上新增了極片厚度,提高了生命周期中形狀的穩(wěn)定性,進(jìn)一步形成了內(nèi)阻小、壽命長等優(yōu)勢(shì),但同時(shí)生產(chǎn)一致性差、成本新增等問題。
寧德時(shí)代:方形硬殼NCM電池,CTP技術(shù)變革顯著提升性能
CATL:磷酸鐵鋰和三元技術(shù)均有發(fā)展,其磷酸鐵電池以其高安全性廣泛應(yīng)用于客車。其三元電池采用方形硬殼,殼體采用鋁合金,不銹鋼,內(nèi)部采用卷繞式或者疊片式,對(duì)電芯的保護(hù)用途強(qiáng)于軟包電池。2019年出的NCM811路線電芯能量密度達(dá)到260-280WH/kg。寧德時(shí)代優(yōu)勢(shì)在于電池包供應(yīng)量遙遙領(lǐng)先,在電池包的使用數(shù)據(jù)上有著巨大優(yōu)勢(shì)。海外車廠是以整車廠為主導(dǎo)的模式很難享受到的紅利。
寧德時(shí)代除了原材料方面的優(yōu)勢(shì),在電池包技術(shù)上創(chuàng)新還將可能改變未來電池發(fā)展的格局。寧德時(shí)代的CTP技術(shù),技術(shù)思路是將原來cell-module-pack的三層結(jié)構(gòu),改進(jìn)為cell-pack的兩層結(jié)構(gòu)。
寧德時(shí)代CTP技術(shù)解析
CTP技術(shù):供應(yīng)電池包,不采用模組,多電芯獨(dú)立裝配,直接布置于箱體內(nèi),電芯與BMS控制組件電性連接,電芯之間用散熱板隔開,提高散熱效率,易于散熱且在不降低安全防護(hù)等級(jí)下,降低裝配難度,提高生產(chǎn)效率。
三星SDI:方形NCM為主、圓柱21700為輔,安全性極佳
三星SDI同寧德時(shí)代相同采用了方形三元技術(shù)。方形電池?fù)碛薪Y(jié)構(gòu)簡單、能量密度較高的特點(diǎn),其生產(chǎn)工藝相對(duì)簡單,安全性較強(qiáng),是德系整車公司主導(dǎo)的技術(shù)方向。三星SDI在方形領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢(shì)使其獲得了寶馬和菲亞特的訂單,但是CATL等后來者也帶來了巨大的競爭壓力。三星SDI電池的安全性能非常高,尤其是SDI電池包裝卷筒式結(jié)構(gòu)的外殼十分堅(jiān)固,比寧德時(shí)代的要厚20%。
SDI電池還有其他安全設(shè)計(jì),像脫氣通風(fēng)口,固定安全系統(tǒng)和過充安全裝置。除此之外,SDI還使用多層隔膜使得電池可以自關(guān)閉。四個(gè)分開的卷筒式結(jié)構(gòu)提升了制造的成本。SDI的電池是最大也是最重的,比起寧德時(shí)代的兩個(gè)卷筒式結(jié)構(gòu),SDI使用了四個(gè)。多個(gè)安全裝置以及多卷筒式結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了SDI有著最復(fù)雜的加工工序,最多的零部件,和最高的制造成本。然而,多卷筒節(jié)構(gòu)提升了其靈活性以及線路利用??紤]到鋁制外殼的限制,更多的卷筒式結(jié)構(gòu)使得電池容量效能更高。由于設(shè)置了耗空間的收集器,和使用了厚外殼,數(shù)量較多的組件和多余的箔,SDI的能量密度和單位能量密度是最低的。在方形電池使用的商家中,SDI的塑料使用相對(duì)較少,僅占1.6%。
2018年三星SDI成功量產(chǎn)圓柱21700電芯,加入與松下的競爭中。
技術(shù)路線比較:理論上都存在優(yōu)缺點(diǎn),并不存在某種技術(shù)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)
圓柱形NCA:相同成本下單體能量密度最高,且技術(shù)成熟,但存在安全性問題。
軟包NCM:由于形狀的靈活性,電芯更大更穩(wěn)定,但單體能量密度較NCA更低。
方形NCM:安全性更佳,但制作工藝更復(fù)雜,單體能量密度較NCA更低。
圓柱單體能量密度較高,但成組效率較低,電池包能量密度和方形差距較小。從幾種動(dòng)力鋰電池的應(yīng)用車型來看,松下圓柱形21700電池,正極NCA+硅碳負(fù)極材料,電芯能量密度可達(dá)322Wh/kg,pack能量密度186Wh/kg。CATL方形電池,正極NCM811+人造石墨負(fù)極材料,能量密度可達(dá)到235Wh/kg,pack能量密度170Wh/kg。LGC的NCM622+天然石墨負(fù)極材料,能量密度可達(dá)到254Wh/kg。
總結(jié):圓柱單體能量密度較高,但成組效率較低,電池包能量密度和方形差距較小。從幾種動(dòng)力鋰電池的應(yīng)用車型來看,圓柱、方形、軟包三種技術(shù)各有優(yōu)劣勢(shì),松下在單體能量密度上領(lǐng)先,CATL和LGChem正在加速追趕,尤其是CATL已憑借最新CTP技術(shù)在電池包能量密度上實(shí)現(xiàn)反超。
3.2成本:開放式供應(yīng)鏈,寧德時(shí)代和LGchem成本端優(yōu)勢(shì)明顯
原材料占比最大,對(duì)動(dòng)力鋰電池成本影響最重要。動(dòng)力鋰電池的生產(chǎn)成本構(gòu)成由幾方面構(gòu)成:鋰離子電池材料(正極、負(fù)極、隔膜和電解液)、銅箔、鋁殼、BMS、pack等,以及制造費(fèi)用(折舊、人工、能源)。從寧德時(shí)代的公司通告來看,動(dòng)力鋰電池的完全成本重要為原材料(63%)、人工成本(13%)、折舊和攤銷(8%)。
寧德時(shí)代和LGChem供應(yīng)體系開放,原材料成本更具優(yōu)勢(shì)。LGChem和寧德時(shí)代深度綁定了上游稀缺有色金屬資源,且我國供應(yīng)商供貨比例更大,它們擁有更前瞻的思考、更開放的供應(yīng)體系、更清晰的一體化產(chǎn)業(yè)鏈布局,電池材料環(huán)節(jié)的成本優(yōu)勢(shì)也會(huì)更大。相比之下,松下和三星SDI的供應(yīng)體系比較封閉,電池材料成本上處于相對(duì)劣勢(shì)。
寧德時(shí)代布局上游核心原材料,進(jìn)一步掌握成本端核心競爭力。在動(dòng)力鋰電池中,正極材料是四大重要材料中成本占比最高的,正極材料占電池成本比重約30-40%,正極材料中鎳、鈷、鋰三類資源占比超過90%。寧德時(shí)代的電池材料供應(yīng)商均為我國公司,所以相較LG化學(xué)和松下,寧德時(shí)代在成本和產(chǎn)量上更具優(yōu)勢(shì)。同時(shí),寧德時(shí)代大量購置上游稀缺有色金屬資源,其縱向一體化產(chǎn)業(yè)鏈的布局也越來越清晰和宏大。
設(shè)備投資:寧德時(shí)代領(lǐng)先,單GWh資本開支約占LGCHEM70%。除寧德時(shí)代外,目前其他三家動(dòng)力鋰電池公司重要產(chǎn)量均分布在國外,而且以日韓本土的設(shè)備廠商為主,因此國產(chǎn)化比例較高的寧德時(shí)代在設(shè)備成本上具有較大優(yōu)勢(shì)。鑒于目前LGChem在我國產(chǎn)量布局較大,后續(xù)預(yù)計(jì)擴(kuò)產(chǎn)也將采購大量價(jià)格相對(duì)較低的國產(chǎn)設(shè)備,我們將LGChem作為最大的對(duì)手寧德時(shí)代進(jìn)行比較。從單GWh資本開支與寧德比較,寧德大約為LG的60%-70%。電芯前后端設(shè)備價(jià)值比例約為6:4,寧德時(shí)代目前在后端設(shè)備已基本國產(chǎn)化,前端仍有較大部分為進(jìn)口設(shè)備,未來仍有較大下降空間。因此,設(shè)備投資這部分寧德時(shí)代具有優(yōu)勢(shì)。
寧德時(shí)代成本端優(yōu)勢(shì)突出。我們從四家公司二次電池業(yè)務(wù)的營業(yè)利潤率方面也可以看出,由于電池價(jià)格的下降,寧德時(shí)代凈利率有所下降,但仍維持在10%以上,而日韓的三家公司,營業(yè)利潤率長期處于5%以下,總體處于不盈利的狀態(tài)。總體來看,成本端寧德時(shí)代具有較大優(yōu)勢(shì),LG次之,松下和三星SDI由于供應(yīng)鏈體系封閉成本相對(duì)更高。
3.3客戶:LGCHEM綁定高端客戶群,寧德時(shí)代國內(nèi)領(lǐng)先
國內(nèi)方面,寧德時(shí)代作為國內(nèi)龍頭電池公司,覆蓋絕大多數(shù)的乘用車以及客車品牌,2019年寧德時(shí)代國內(nèi)市占率達(dá)到了51.8%;國際方面,同時(shí)寧德時(shí)代已經(jīng)進(jìn)入到大眾、寶馬、戴姆勒等國際高端車企的供應(yīng)鏈,另外,寧德時(shí)代在今年二月簽訂合同,正式與特斯拉成為合作伙伴。
LGCHEM布局完善,除日系幾家公司外,基本囊括了大部分的國際主流車企,今年更是成為了特斯拉的電池供應(yīng)商之一,在國內(nèi)和吉利汽車也設(shè)立了合資公司。
松下深度綁定特斯拉,客戶相對(duì)單一。松下曾經(jīng)作為特斯拉的唯一供應(yīng)商,但由于其產(chǎn)量無法滿足特斯拉擴(kuò)產(chǎn)要求?,F(xiàn)特斯拉也同時(shí)和LGCHEM和寧德時(shí)代成為新的合作伙伴,未來會(huì)對(duì)松下造成較大沖擊。
三星SDI客戶群體重要集中于寶馬和大眾,但是寶馬和大眾的供應(yīng)鏈同時(shí)也對(duì)分別對(duì)寧德時(shí)代和LGCHEM開放。
在客戶資源方面,我們認(rèn)為排位依次為LGCHEM,寧德時(shí)代,松下和三星SDI。
3.4產(chǎn)量規(guī)劃:海外放量,寧德時(shí)代和LGChem擴(kuò)產(chǎn)加速
從當(dāng)前產(chǎn)量規(guī)模來看,CATL>LGChem>松下>三星SDI。寧德時(shí)代擁有較大的產(chǎn)量規(guī)模,2020年預(yù)計(jì)產(chǎn)量將達(dá)到116.5GWh;LGChem產(chǎn)量規(guī)模次之,2020年預(yù)計(jì)產(chǎn)量規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到109GWh。松下和和三星受限于大公司,小部門,整體二次電池業(yè)務(wù)方面投入較低,因此在產(chǎn)量方面處于落后。
產(chǎn)量擴(kuò)張速度方面,產(chǎn)量擴(kuò)張速度排位分別為寧德時(shí)代,LGCHEM,松下和三星SDI。寧德時(shí)代擴(kuò)產(chǎn)速度最快,重要是因?yàn)閲鴥?nèi)擴(kuò)產(chǎn)速度較快;LG公司擴(kuò)產(chǎn)較為激進(jìn),在歐洲波蘭廠規(guī)劃宏大;三星SDI和松下產(chǎn)量在2020年也會(huì)達(dá)到2018年兩倍左右。
4、行業(yè)寡頭格局穩(wěn)固,CATL和LGChem或有望坐穩(wěn)行業(yè)前二
4.1技術(shù)+成本+鎖定OEM優(yōu)勢(shì):未來3-5年行業(yè)top格局穩(wěn)固
未來幾年行業(yè)top格局將怎么變化?
我們認(rèn)為行業(yè)未來幾年行業(yè)top4+比亞迪的格局將穩(wěn)固:重要有新技術(shù)完全商業(yè)化的長周期、目前頭部公司在成本和技術(shù)等方面的綜合優(yōu)勢(shì)、以及下游客戶的長認(rèn)證周期等多方面的原因,小公司和使用新技術(shù)的公司想要進(jìn)入行業(yè)頭部將面對(duì)非常多的挑戰(zhàn)。
關(guān)于鋰電行業(yè)來說,新技術(shù)要從實(shí)驗(yàn)室階段實(shí)現(xiàn)到完全商業(yè)化的跨越,要至少10年以上的時(shí)間。安全性是下游OEM廠商選擇電池供應(yīng)商的關(guān)鍵指標(biāo),目前包括松下、LGChem在內(nèi)的公司在鋰電行業(yè)已經(jīng)深耕多年,產(chǎn)品在安全性等性能方面已贏得下游客戶的信賴。
預(yù)計(jì)到2023年,目前行業(yè)頭部幾家公司的產(chǎn)量都將達(dá)到100GWh,根據(jù)行業(yè)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)量規(guī)模提升2-3倍有可能使制造成本下降6-18%左右;另外,目前行業(yè)頭部公司均開始在上游金屬資源領(lǐng)域開始戰(zhàn)略布局,尤其是金屬鋰領(lǐng)域,憑借與上游資源公司的長期合作,我們認(rèn)為目前頭部公司未來在上游材料環(huán)節(jié)的成本優(yōu)勢(shì)將更為顯著。同時(shí),類似集成電路,動(dòng)力鋰電池行業(yè)也是一個(gè)資本密集型行業(yè),要達(dá)到100GWh的生產(chǎn)規(guī)模要200億歐元以上的投入,巨大的資本開支有望阻礙像博世這樣在工業(yè)領(lǐng)域有雄厚技術(shù)積累的公司進(jìn)入。因此,未來頭部公司的成本優(yōu)勢(shì)將更明顯,行業(yè)集中度有望進(jìn)一步提升。
行業(yè)Top4格局穩(wěn)定,集中度有望繼續(xù)提升。關(guān)于下游車企而言,與電池公司合作,采購動(dòng)力鋰電池并不是最終答案,因?yàn)榭赡苁艿焦?yīng)商產(chǎn)量的制約。因此,關(guān)于車企來說,與專業(yè)電池制造商合資建廠或自建廠將是可行的方法,一方面為主機(jī)廠供應(yīng)了穩(wěn)定的動(dòng)力鋰電池來源,能更好地配合車型生產(chǎn)節(jié)奏;另一方面也有利于降低動(dòng)力鋰電池制造成本,以獲得更加有效的成本管控。這種做法可能會(huì)進(jìn)一步穩(wěn)固動(dòng)力鋰電池行業(yè)的格局。因此,我們預(yù)計(jì)2022年CATL、LG、松下、三星SDI四家公司的市場份額有望提升至68%,2025年有望提升至71%。
4.2綜合比較:CATL和LGChem或有望成行業(yè)雙寡頭
我們對(duì)目前最具全球競爭力的松下、LGChem、CATL、三星SDI等四家公司進(jìn)行分析:從技術(shù)看,圓柱、方形、軟包三種技術(shù)各有優(yōu)劣勢(shì),松下在單體能量密度上領(lǐng)先,CATL和LG正在加速追趕,尤其是CATL已憑借最新CTP技術(shù)在電池包能量密度上實(shí)現(xiàn)反超;從成本看,CATL和LG由于開放的供應(yīng)鏈體系,在成本比重最大的原材料環(huán)節(jié)有較大的優(yōu)勢(shì),CATL后端工序采用國產(chǎn)化設(shè)備,前端設(shè)備也在加速國產(chǎn)化,疊加低人力成本及出色的管理能力,成本環(huán)節(jié)CATL領(lǐng)先,LG次之;從客戶看,LG和CATL客戶最廣泛,LG已基本覆蓋海外高端車企,CATL在國內(nèi)市占率超50%并已進(jìn)入大眾、寶馬等高端車企供應(yīng)鏈;從產(chǎn)量看,CATL和LG擴(kuò)產(chǎn)最為積極,松下和三星次之。
行業(yè)頭部格局穩(wěn)定,CATL和LG或有望成為未來行業(yè)龍頭。未來3-5年行業(yè)格局穩(wěn)定,最具全球競爭力的公司只有CATL、LGCHEM、松下和三星SDI。制造業(yè)的核心競爭優(yōu)勢(shì)只有兩個(gè):技術(shù)和成本。兩者相輔相成,技術(shù)進(jìn)步可以進(jìn)一步降低成本,成本降低使利潤率提升、有望進(jìn)一步擴(kuò)大研發(fā)投入從而提升技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
在技術(shù)和成本的基礎(chǔ)上,客戶和產(chǎn)量等方面自然也能體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。目前松下在技術(shù)端尤其是電芯單體能量密度上仍有一定優(yōu)勢(shì),但由于技術(shù)路線不同,四家頭部公司在循環(huán)次數(shù)、充放電倍率等其他指標(biāo)方面無法完全同等級(jí)進(jìn)行比較;另外方形和軟包電池成組效率更高,CATL和LG兩家公司的電池包能量密度已接近甚至超過松下,因此我們整體認(rèn)為四家公司在技術(shù)上并不存在檔次上的差距。而成本端,由于開放的供應(yīng)鏈體系以及產(chǎn)量布局在我國,CATL和LG在成本端的優(yōu)勢(shì)突出,尤其是CATL,在成本角度具有較大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
另外考慮到松下和三星SDI受限于大集團(tuán),小部門,未來兩家公司在動(dòng)力鋰電池業(yè)務(wù)方面的戰(zhàn)略重視程度不及CATL和LG,因此CATL和LG兩家公司在各方面仍可能有較大突破。
綜合考慮,我們認(rèn)為動(dòng)力鋰電池行業(yè)未來在集中度提升的同時(shí),很可能出現(xiàn)CATL和LGCHEM的雙寡頭格局,LG有望憑借對(duì)材料體系的理解和產(chǎn)品的高品質(zhì)卡位高端市場,CATL將憑借成本方面的優(yōu)勢(shì)卡位中低端市場,同時(shí)在技術(shù)端逐步積累后有望擴(kuò)大高端市場份額。