电力设备行业深度研究报告：需求驱动行业进步动力电池崛起正当时-20190930-渤海证券-37页.pdf

电力设备电力设备行业深度研究报告行业深度研究报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 渤海证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格渤海证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格 1 of 37 需求驱动行业进步，动力电池崛起正当时需求驱动行业进步，动力电池崛起正当时 电力设备行业深度研究报告电力设备行业深度研究报告 分析师：分析师：张冬明 SAC NO：S1150517080002 2019 年 9 月 30 日 投资要点：投资要点：消费锂电和动力电池发展历程相似消费锂电和动力电池发展历程相似锂电池按照应用场景可主要分为消费锂电和动力电池。消费锂电池始现于1991 年，近三十年的时间见证了相对完整的产业发展周期。动力电池在其基础上发轫，2011 年以来发展迅速，目前在锂电池下游应用中占比最高。作为在消费锂电基础上成长而来的行业，动力电池演绎了与之类似的发展历程，也继承了部分相同的竞争对手。二者经历了“日本先行、韩国跟随、中国奋起”的相似发展路径。下游需求驱动行业发展，技术路线和行业格局随之变动下游需求驱动行业发展，技术路线和行业格局随之变动消费锂电与动力电池的行业特征有许多相同之处。下游需求是两个行业的第一驱动力，随着下游应用场景的不断拓展，行业规模不断扩张，电池技术路线也围绕下游的需求不断进步。消费锂电经历了“圆柱方形软包”的演进历程；动力电池则从电池基础材料不断突破以提升能量密度和安全性。两个行业的参与者积极投入研发提升电池性价比，绑定高端客户抢占市场份额。动力电池产业链地位更高、政策属性更强动力电池产业链地位更高、政策属性更强基于自身特性，二者仍表现出很多差异。动力电池在新能源汽车中有更高成本占比，对其生产技术水平、安全性、一致性有更高的要求，在产业链中拥有更高地位。高性能、低成本动力电池的稳定生产、供应对车企意义重大。动力电池厂商与上下游之间有着更加深入的合作绑定关系。新能源汽车行业的大力发展与大气污染治理和国家能源安全密切相关，下游汽车行业是国民经济支柱行业，因而具有更浓厚的政策属性，备受政策关注。储能电池开拓新兴市场储能电池开拓新兴市场储能领域是锂电池未来大规模应用的新方向，动力电池企业纷纷布局锂电储能。相比消费锂电行业，动力电池与储能电池行业在政策、技术等环节有许多相似之处，这也为动力电池新市场的开拓提供了一定优势。如何突破技术上的短板进而提升产品性价比，从而灵活、充分地适应下游需求，是电池厂商在消费锂电池、动力电池行业面临的老问题，也是在储能市场面临的新考验。风险提示：风险提示：补贴退坡影响超市场预期，行业竞争加剧致毛利率下滑。行业研究 行业研究 证券研究报告证券研究报告 行业深度研究 行业深度研究 证券分析师证券分析师 张冬明 022-28451857 助理分析师助理分析师 滕飞 SAC No：S1150118070025 子行业评级子行业评级 电力设备 中性 新能源设备 看好 最近一年行业相对走势最近一年行业相对走势 2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 2 of 37 目 录 1.消费锂电与动力电池发展历程相似.5 1.1 消费锂电迭代发展已趋成熟.5 1.2 动力电池发展迅猛，中国市场世界争先.6 1.3 行业竞争对手渊源深厚.8 2.消费锂电与动力电池行业特征对比.8 2.1 需求驱动技术迭代，客户资源决定行业格局.9 2.1.1 下游需求是行业第一驱动力.9 2.1.2 技术路线紧随需求变革.12 2.1.3 绑定高端客户抢占市场.15 2.2 动力电池产业链地位更高、政策属性更浓.18 2.2.1 动力电池产业链地位更高.19 2.2.2 动力电池拥有更浓厚的政策属性.25 3.储能电池开拓新兴市场.27 3.1 动力电池厂商布局储能领域.27 3.2 政策、技术优势助力动力电池企业拓展新市场.28 4.动力电池行业未来方向展望.29 4.1 动力电池行业集中度将进一步提升.29 4.2 爆款车型将引导新能源市场迅速增长.31 4.3 绑定 vs 开放日韩、欧美模式之争.32 2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 3 of 37 图 目 录 图图 1：20142019 年全球锂电池分终端产量（年全球锂电池分终端产量（GWh）.5 图图 2：20162018 年全球主要国家锂电池产值情况（亿元）年全球主要国家锂电池产值情况（亿元）.6 图图 3：2018 年全球数码锂电池企业竞争格局年全球数码锂电池企业竞争格局(%).6 图图 4：历年全球各国动力电池份额变动：历年全球各国动力电池份额变动(%).7 图图 5：2018 年全球数码锂电池企业竞争格局年全球数码锂电池企业竞争格局（市占率）（市占率）.8 图图 6：2018 年全球动年全球动力锂电池企业竞争格局力锂电池企业竞争格局（市占率）（市占率）.8 图图 7：19972000 年全球镍氢、锂离子电池产量（百万只）年全球镍氢、锂离子电池产量（百万只）.9 图图 8：19972000 年我国锂电池总需求量（万只）年我国锂电池总需求量（万只）.9 图图 9：全球消费锂电下游主要应用出货量（亿台）：全球消费锂电下游主要应用出货量（亿台）.10 图图 10：20002006 年全球锂电池产量（亿只）年全球锂电池产量（亿只）.11 图图 11：20112017 全球消费锂电池产量（全球消费锂电池产量（GWh）.11 图图 12：20122018 全球电动汽车销量（万辆）全球电动汽车销量（万辆）.12 图图 13：20122018 全球动力电池出货量（全球动力电池出货量（GWh）.12 图图 14：20142018 年中国新能源汽车销量（万辆）年中国新能源汽车销量（万辆）.12 图图 15：历年全球各国动力电池份额变动（：历年全球各国动力电池份额变动（%）.12 图图 16：镍氢、锂离子电池世界产量（百万只）：镍氢、锂离子电池世界产量（百万只）.13 图图 17：2018 年全球不同技术路线动力电池销量占比（年全球不同技术路线动力电池销量占比（%）.14 图图 18：消费锂电主要公司历年营业利润率（：消费锂电主要公司历年营业利润率（%）.15 图图 19：2018 年全球动力电池装机量年全球动力电池装机量 TOP10 厂商（厂商（GWh).16 图图 20：2018 年全球新年全球新能源乘用车销量能源乘用车销量 TOP10 厂商（万辆）厂商（万辆）.16 图图 21：2017 年中国主要电池企业产能利用率（年中国主要电池企业产能利用率（%）.17 图图 22：全球消费锂电池行业集中度情况（：全球消费锂电池行业集中度情况（%）.18 图图 23：全球动力电池行业集中度情况（：全球动力电池行业集中度情况（%）.18 图图 24：2018 年年 Q3 各公司高端智能手机销量份额各公司高端智能手机销量份额(%).18 图图 25：20172018 年全球智能手机利润份额年全球智能手机利润份额.18 图图 26：新能源汽车零部件成本结构（：新能源汽车零部件成本结构（%）.20 图图 27：新能源汽车动力系统成本结构（：新能源汽车动力系统成本结构（%）.20 图图 28：动力电池技术重要性：动力电池技术重要性.20 图图 29：动力电池行业存在高进入壁垒：动力电池行业存在高进入壁垒.22 图图 30：动力电池在产业链中拥有更高地位：动力电池在产业链中拥有更高地位.23 图图 31：2018 年全球智能手机市场份额占比（年全球智能手机市场份额占比（%）.24 图图 32：2018 年全球新能源汽车厂商销量占比（年全球新能源汽车厂商销量占比（%）.25 图图 33：20112018 全球储能电池累计装机量（全球储能电池累计装机量（GWh）.27 图图 34：截至：截至 2018 年底全球已投运电化学储能项累计装机规模分布（年底全球已投运电化学储能项累计装机规模分布（%）.27 图图 35：2018 年全球智能手机市场份额占比（年全球智能手机市场份额占比（%）.30 图图 36：2018 年全球笔记本电脑市场份额占比（年全球笔记本电脑市场份额占比（%）.30 图图 37：2018 年全球新能源汽车厂商销量占比（年全球新能源汽车厂商销量占比（%）.30 图图 38：2018 年全球汽车厂商销量占比（年全球汽车厂商销量占比（%）.30 图图 39：全球消费、动力锂电池市场份额：全球消费、动力锂电池市场份额 CR5 对比（对比（%）.31 图图 40：全球消费、动力锂电池市：全球消费、动力锂电池市场份额场份额 CR10 对比（对比（%）.31 图图 41：2018 年全球新能源汽车厂商销量（万辆）年全球新能源汽车厂商销量（万辆）.32 2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 4 of 37 图图 42：动力电池电芯成本变动情况（元：动力电池电芯成本变动情况（元/Wh）.33 图图 43：“日韩模式日韩模式”与与“欧美模式欧美模式”总结总结.34 表 目 录 表表 1：消费锂电与动力电池企业渊源梳理：消费锂电与动力电池企业渊源梳理.8 表表 2：消费锂电池技术路线演进情况：消费锂电池技术路线演进情况.13 表表 3：动力电池技术路线演进情况：动力电池技术路线演进情况.14 表表 4：国外主流车厂电池供应格局：国外主流车厂电池供应格局.16 表表 5：iPhone XS Max 与与 iphone X 成本拆解情况成本拆解情况.19 表表 6：动力电池一致性要求：动力电池一致性要求.21 表表 7：部分动力电池厂商上下游布局绑定情况：部分动力电池厂商上下游布局绑定情况.23 表表 8：主流消费电子企业供货商格局：主流消费电子企业供货商格局.24 表表 9：各国燃油汽车禁售时间表：各国燃油汽车禁售时间表.25 表表 10：各国新能源汽车行业鼓励政策：各国新能源汽车行业鼓励政策.26 表表 11：我国动力电池发展规划：我国动力电池发展规划.27 表表 12：动力电池厂商纷纷布局储能电池市场：动力电池厂商纷纷布局储能电池市场.28 表表 13：部分国家相关储能政策规划：部分国家相关储能政策规划.28 表表 14：主流车厂推出新能源车型规划：主流车厂推出新能源车型规划.31 2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 5 of 37 1.消费锂电与动力电池发展历程消费锂电与动力电池发展历程相似相似 锂电池按照应用场景可主要分为消费锂电和动力电池。消费锂电池始现于 1991年，近三十年的时间见证了相对完整的产业发展周期。动力电池在其基础上发轫，2011年以来发展迅速，出货量于 2017年强势反超，目前在锂电池下游应用占比最高。图图 1：20142019 年全球锂电池分终端产量（年全球锂电池分终端产量（GWh）资料来源：GGII，中国产业信息研究网，渤海证券 从下游市场的消费格局来看，消费电池和动力电池占据锂电池市场的绝对份额。当前消费锂电发展已步入成熟期，而动力电池方兴未艾。作为在消费锂电基础上成长而来的行业，动力电池一方面拥有与之类似的行业特征，另一方面也因特有属性表现出诸多差异。而厘清二者的发展脉络既能借此深入挖掘行业发展背后的深层逻辑，也能为认清其发展趋势提供更多的借鉴。1.1 消费锂电消费锂电迭代发展已趋成熟迭代发展已趋成熟 两者的两者的发展发展历程历程都经历了都经历了“日本先行、韩国跟随、中国奋起日本先行、韩国跟随、中国奋起”的相似路径的相似路径。目前主要锂电池市场仍为中日韩“三分天下”，消费电池的发展历程可以大致划分为以下四个阶段：19911999 年年：日本垄断，中韩涉足。日本垄断，中韩涉足。日本索尼首先推出锂电池，并将其应用于移动电话、数码玩具等。松下于1994年研发锂电池，并于1998年量产笔记本电脑专用的圆柱形锂电池。在这阶段日本垄断了全球锂电池市场，中韩两国则初步2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 6 of 37 涉足。19941997 年中国的光宇、比亚迪、力神先后创立，1999 年 ATL 创立，韩国 LG 化学、三星 SDI 相继展开锂电池业务。20002006 年年：各自发力，差距缩小。各自发力，差距缩小。在日本仍保持其强大行业优势的同时，中韩两国也在奋起直追，三国差距开始逐步缩小。韩国的三星 SDI 不断在电池容量上取得突破，依靠其技术和成本优势扩大其在传统手机和笔记本电脑电池市场的份额。中国的 ATL、比亚迪以及力神等企业相继推出锂电池产品，并逐渐应用于传统手机、移动设备。20072016 年年：智能手机崛起，中日韩三分天下。智能手机崛起，中日韩三分天下。2007 年，苹果 iPhone 的推出宣告了智能手机时代的降临。此时主流技术路线已由之前的圆柱、方形电池转为能量密度更高的软包电池，更适用于智能手机的应用。新市场的扩大迅速拉动了消费锂电发展，三国瞄准新战场，积极绑定智能手机产业链，形成三足鼎立的格局。2008 年日本松下合并三洋电机，成为全球最大锂电池企业，但随着中韩崛起，日本在消费锂电市场的份额不断下降。尤其是 2016 年，首先推出锂电池的索尼在锂电业务方面频频受挫，最终被日本村田收购。韩国三星 SDI、LG 各自绑定其下游的三星电子、LG 电子；ATL 则成为苹果合格供应商，借此两国消费锂电份额不断扩大。此外 2010 年苹果推出的 ipad 平板电脑系列助推笔记本电脑市场的发展，进一步扩大了下游市场，消费锂电三分天下的局面逐渐形成。2017 年至今年至今：市场趋于成熟，新场景涌现。市场趋于成熟，新场景涌现。目前消费锂电池因其下游主要市场智能手机市场渐趋饱和而增速放缓。但随着可穿戴设备、电子烟、无人机、无线蓝牙音箱等新兴电子产品的兴起，消费锂电池仍有广泛应用的场景空间。5G 技术的出现也对消费锂电的续航时间、充电速度等提出新的要求，消费锂电在行业需求和技术进步方面仍有开拓空间。图图 2：20162018 年全球主要国家锂电池产值情况（亿元）年全球主要国家锂电池产值情况（亿元）图图 3：2018 年全球数码锂电池企业竞争格局年全球数码锂电池企业竞争格局(%)资料来源：EV Sales，赛迪智库，GGII，渤海证券 资料来源：新产业智库，渤海证券 1.2 动力电池动力电池发展迅猛，中国市场世界争先发展迅猛，中国市场世界争先 2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 7 of 37 在消费锂电池基础上发展而来的动力电池，经历了相似的发展脉络。不同之处在于动力电池发展更为迅猛，目前已成为锂电池下游最广泛的应用场景，且未来潜力巨大。类比消费锂电，动力电池的发展历程可划分为以下三阶段：19952007 年：年：早期探索、日本垄断。早期探索、日本垄断。1995 年日本的丰田公司尝试将镍氢电池应用于普锐斯混动动力汽车，并于1997年在日本上市，2000年向北美、欧洲及世界各地公开发售，自此动力电池开始商业化进程。这阶段的动力电池市场为日本垄断，但总体上行业仍处于初创期，技术水平、产业规模相对有限。20082013 年：韩国发力，中国渐入。年：韩国发力，中国渐入。2008 年、2009 年韩国三星 SDI、LG 化学依次进入动力电池市场，其依然延续在消费锂电领域的一贯做法，牢牢绑定本国下游汽车厂现代、起亚，不断蚕食日本动力电池市场份额。2011 年，脱胎于ATL 动力电池部门的 CATL 成立，成立第二年便与宝马展开合作，成功进入国际市场。此外，比亚迪、力神等企业开始逐渐占据中低端新能源汽车市场。随着中韩两国的发力，日本在动力电池行业的垄断地位遭到强势挑战。2014 至今：三足鼎立，中国奋起。至今：三足鼎立，中国奋起。2014 年起，随着新能源汽车市场的爆发，中国动力电池的市场份额迅速扩大，仅两年时间便超越日韩，成为全球最大的动力电池生产国。中国目前已成为全球新能源汽车的第一大市场，强势带动国产动力电池产量跃居世界第一。但随着“白名单”制度的放开，国产电池将与日韩企业正面竞争，市场格局的变化拭目以待。图图 4：历年全球各国动力电池份额变动：历年全球各国动力电池份额变动(%)资料来源：新产业智库，GGII，渤海证券 2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 8 of 37 1.3 行业行业竞争对手竞争对手渊源深厚渊源深厚 作为在消费锂电基础上成长来而的行业，动力电池演绎了与之类似的发展历程，同样继承了一部分相同的竞争对手。从消费锂电和动力电池的市占率前十大企业来看，共有 5 家相同或有历史渊源的企业，这些企业的市占率总和占据各自市场上一半以上的份额。这些行业巨头随着市场趋势的改变，纷纷转换产品方向，在新的战场继续竞争。图图 5：2018 年全球数码锂电池企业竞争格局年全球数码锂电池企业竞争格局（市占率）（市占率）图图 6：2018 年全球动力锂电池企业竞争格局年全球动力锂电池企业竞争格局（市占率）（市占率）资料来源：新产业智库，渤海证券 资料来源：SPIR，渤海证券 表表 1：消费锂电与动力电池企业渊源梳理消费锂电与动力电池企业渊源梳理 消费锂电池代表企业消费锂电池代表企业 关系关系 动力锂电池代表企业动力锂电池代表企业 ATL 宁德时代（CATL）于 2011 年脱离于 ATL 的动力电池部门，其核心团队来自 ATL 并继承其技术优势。目前，双方分别是各自行业的龙头企业。宁德时代 LG 化学 LG 集团成立于 1947 年，体量巨大。作为四大公司之一的 LG 化学专供化学能源，同时业务延伸至锂电池研发领域。1997 年 LG 化学开始研发消费锂电池，并于 2000 年开始动力电池的研发。LG 化学 三星 SDI 三星 SDI 隶属于三星集团，主攻能源和电子。其成立于 1970 年，并于1999 年研发出当时业内最大容量锂电池，进入消费锂电领域。2008 年，三星 SDI 与博世合资，进入动力电池领域。三星 SDI 比亚迪 比亚迪成立于 1995 年，最初从研发镍镉电池开发，2000 年成为中国第一家摩托罗拉消费电池供应商。2002 年开始研究磷酸铁锂电池，进军动力电池行业。比亚迪 力神 天津力神成立于 1997 年，成立伊始专攻消费锂电池，并于 2000 年成为 MOTOROLA 供应商。2004 年，力神开始了动力电池的研发。力神 资料来源：渤海证券整理 2.消费锂电与动力电池消费锂电与动力电池行业特征对比行业特征对比 消费锂电池和动力电池之间有许多可以相互借鉴的地方，二者同受下游需求的驱动，技术路线也随之变革，最终由“渠道制胜”；另一方面，动力电池相比消费锂2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 9 of 37 电具有更高的产业链地位和更浓厚的政策属性。2.1 需求驱动技术迭需求驱动技术迭代，客户资源决定行业格局代，客户资源决定行业格局 2.1.1 下游需求是行业第一下游需求是行业第一驱动力驱动力 下游需求是下游需求是消费锂电消费锂电的的第一第一驱动力驱动力，也是推动行业也是推动行业技技术创新、成本术创新、成本下降下降的重要的重要因素。因素。在 2000 年之前，消费锂电池主要应用于便携式电子产品。移动电话、摄像机、笔记本电脑、数码玩具等下游市场需求的扩大带动消费锂电池产量的增加。1994 年索尼锂电池月产量即可达 200 万支，1998 年日本锂电池的生产能力高达 4 亿只/年，几乎垄断全球锂电池生产。当时我国锂离子电池尚处于起步阶段，但下游庞大的消费市场、尤其是手机市场的逐步扩大，为日后我国消费锂电行业的崛起埋下伏笔。截至20世纪末，我国锂电池总需求量已由97年的320万只增加到 3185 万只，增长接近 10 倍，全球锂电池产量也增至 4 亿只左右。图图 7：19972000 年全球镍氢、锂离子电池产量（百万只）年全球镍氢、锂离子电池产量（百万只）图图 8：19972000 年我国锂电池总需求量（万只）年我国锂电池总需求量（万只）资料来源：我国锂离子电池行业的发展现状及趋势，渤海证券 资料来源：我国锂离子电池行业的发展现状及趋势，渤海证券 进入进入 21 世纪后，消费锂电下游的应用需求又发生了巨大变化，传统功能手机市世纪后，消费锂电下游的应用需求又发生了巨大变化，传统功能手机市场的拓展进一步释放消费电池需求场的拓展进一步释放消费电池需求。2007 年之前，传统功能手机基本占据整个手机市场，涌现出诸如诺基亚、摩托罗拉、三星等手机大厂。锂电企业依靠深入手机厂商产业链，不断拓展市场份额。比亚迪、力神于 2001 年分别成为诺基亚、摩托罗拉供应商，三星SDI则在电池容量上接连取得突破，绑定自身下游的三星电子。此外，传统笔记本电脑行业也在稳步发展，ATL 等企业开始供货笔记本电脑。此时，虽然早在 2000 年摩托罗拉即发布了第一款智能手机，但这 7 年间，智能手机增长额有限，直到07年第一季度，智能手机也仅占手机市场9.63%的份额。消费锂电主要的市场需求仍靠功能手机带动。2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 10 of 37 图图 9：全球消费锂电下游主要应用出货量（亿台）全球消费锂电下游主要应用出货量（亿台）资料来源：Wind，Strategy Analytics，IDC，渤海证券 2007 年是消费锂电行业一个重要的转折点。苹果公司的第一款 iphone 于 2007年 6 月 29 日正式发售，智能手机时代降临。此后，智能手机以其先进的技术、良好的用户体验不断扩大市场份额。尤其是低价位的智能手机，对功能手机有明显的替代效应，功能手机市场份额不断下滑。2013 年智能手机成为手机市场市场份额占比最高的产品。在智能手机大爆发的过程中，ATL、SDI、力神等厂商纷纷抓住机遇，绑定下游智能产品。ATL 成为苹果、三星、华为三大智能手机巨头的供应商，极力拓展其他智能产品市场，分别于2010年、2013年供应平板电脑、无人机等，稳居消费锂电行业第一。三星SDI 则继续发挥其产业链优势，牢牢绑定三星电子，于 2010年成为消费锂电行业龙头。索尼一方面在电池研发投入不如以前、另一方面其电池成本也过高，难以争取外部下游客户。索尼的 PC、智能手机产品又难以像三星有强大的消费市场，错失了发展动力电池的良机，最终于 2017 年将锂电池业务出售给日本村田。在锂电业务方面，锂电鼻祖黯然退场。2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 11 of 37 图图 10：20002006 年全球锂电池产量（亿只）年全球锂电池产量（亿只）图图 11：20112017 全球消费锂电池产量（全球消费锂电池产量（GWh）资料来源：深圳源众鑫电子有限公司营销策略研究，渤海证券 资料来源：OFweek，渤海证券 需求驱动的逻辑同样适用于动力电池行业。需求驱动的逻辑同样适用于动力电池行业。在 2000 年之前动力电池即开始商业化进程，但动力电池行业发展极为有限。主要原因在于这阶段动力电池以镍氢电池为主，2009 年以镍氢电池作为动力的混合动力汽车销量占全球新能源汽车销量的 90%以上。镍氢电池相比后来的锂电池能量密度低、寿命短、成本也较高，导致搭载镍氢电池的新能源汽车对比传统燃油汽车并无性价比优势，难以获得下游客户青睐。2008 年，特斯拉尝试将钴酸锂电池用于 roadster 跑车中，动力锂电池才真正意义上进入商业化产业链，电池逐渐成为车企制胜的关键。松下开始从 2009 年开始与特斯拉合作，不断研发高能量密度锂电池，LG 化学专注三元锂电池的研发。在国内，比亚迪、CATL 也开始投入研发磷酸铁锂和三元锂电池，性价比更高的锂电池开始取代传统动力电池，为新能源汽车的爆发提供可能。2014 年后随着下游新能源汽车市场不断扩张，动力电池市场份额迅速扩大。全球新能源汽车市场的发展很大程度依赖于中国市场，特别是中国下游乘用车市场在补贴推动下开始了爆发式的增长。短短五年时间，中国电动汽车销量已占据全球销量的 56.31%，动力电池出货量由 2014 年的 11%跃居 2017 年 64%，份额仍在扩大。2018 年，全世界电动汽车销量、动力电池出货量已达 201.8 万辆、107GWh，年复合增长率分别高达 59.09%、66.27%。下游市场涨势强劲，动力电池未来仍有很大发展空间。2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 12 of 37 图图 12：20122018 全球电动汽车销量（万辆）全球电动汽车销量（万辆）图图 13：20122018 全球动力电池出货量（全球动力电池出货量（GWh）资料来源：真锂研究，Evsales，渤海证券 资料来源：GGII，中国产业信息研究网 图图 14：20142018 年中国新能源汽车销量（万辆）年中国新能源汽车销量（万辆）图图 15：历年全球各国动力电池份额变动（：历年全球各国动力电池份额变动（%）资料来源：中国汽车工业协会，艾媒咨询，渤海证券 资料来源：新产业智库，GGII，渤海证券 2.1.2 技术路线技术路线紧紧随需求变革随需求变革 无论是消费锂电池还是动力电池，其技术路线都随下游消费需求不断变革无论是消费锂电池还是动力电池，其技术路线都随下游消费需求不断变革，而技而技术变革的核心在于能量密度的提升。术变革的核心在于能量密度的提升。消费锂电的技术路线基本经历了“圆柱方形软包”的历程。圆柱锂电池最早于 1991 年由索尼研发，由于成本高昂，主要应用于公司的下游数码玩具等产品，早期的消费电子产品仍使用镍铬、镍氢电池等。镍铬、镍氢电池虽价格相对低廉，但能量密度低且有记忆效应，尤其还存在不环保、发热变形等安全问题，市场亟需更高性能的电池。1994 年，戴尔首次将锂电池应用于笔记本电脑，锂电池以其较高能量密度、无记忆效应、安全等优势开始获得市场青睐。1998 年，松下开始量产专用于笔记本电脑的圆柱锂电池，1999 年三星 SDI 也研发出当时业内最高能量密度的圆柱锂电池。随着各大厂商纷纷加码，消费锂电池产量扩大，价格不断下降，开始逐渐取代落后的镍氢电池，广泛应用于传统手机及笔记本电脑等设备。2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 13 of 37 图图 16：镍氢、锂离子电池世界产量（百万只）：镍氢、锂离子电池世界产量（百万只）资料来源：我国锂离子电池行业的发展现状及趋势，渤海证券 2000 年后在功能手机不断发展，体积变小的同时，通信、彩屏、触屏等新业务和技术模式也加大手机耗电量，更高能量密度的电池开始出现。此时，以诺基亚为代表的一众功能手机采用了方形锂电池，相比传统圆柱锂电池，方形电池能够更合理使用手机内部空间，提高能量密度。而 2007 年之后，以智能手机为代表的智能化设备涌现，同时 3G 通讯技术、大屏幕等趋势又进一步提升电池续航要求，高性能、重量低、设计灵活的软包电池开始占据消费锂电市场。根据 GGII数据，随着下游电子产品日趋轻薄化、大屏化、智能化，软包电池渗透率不断上升，2016 年已接近 70%，预计 2020 年软包电池在 3C 市场的渗透率为 78%左右。目前，新兴的 5G 通讯技术对消费锂电的续航能力提出更高要求，而在手机体积难以进一步扩大、锂电池能量密度暂时难以突破的情况下，各厂商开始关注快充技术。快充技术在一定程度上缓解了续航时间不足的缺陷，但是存在的对手机寿命的损耗、发热等问题仍待解决。表表 2：消费锂电池技术路线演进情况：消费锂电池技术路线演进情况 名称名称 圆柱形锂电池圆柱形锂电池 方形锂电池方形锂电池 软包锂电池软包锂电池 商业应用时间 1991 年 2000 年左右 2006 年左右 应用产品代表 数码玩具、移动电话、便携设备等 功能手机、传统笔记本电脑，如诺基亚1100、N95 系列 智能手机、笔记本电脑，如苹果iPhone、MacBook、iPad 系列 资料来源：公开资料整理，渤海证券 动力电池技术的革新同样围绕着能量密度这一关键动力电池技术的革新同样围绕着能量密度这一关键指标指标。由于新能源汽车相比2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 14 of 37 于消费电子的安装空间优势，动力电池在电池形状要求上相对低于消费锂电池。动力电池并未明显遵循消费锂电“圆柱方形软包”的基本演进历程，而是在都采用这三种电池外形下，在电池的基础材料尤其是正极材料上进行创新和技术进步，以提高能量密度、降低成本。丰田于 1997 年推出的第一款普锐斯混动动力汽车应用的是镍氢电池。镍氢电池由于相对能量密度低、成本高昂，多用于混合动力车型，纯电动汽车续航能力仍然很低，故实际应用有限。直到 2008 年，特斯拉首次将钴酸锂电池用于roadster 跑车中，动力锂电池才真正意义上进入商业化产业链。之后，锰酸锂电池以更低的成本广泛应用于早期的日产聆风、雷诺 ZOE 等车型。直至今日，锰酸锂电池仍属日韩一个重要动力电池应用分支，在中国市场则更广泛应用于电动自行车。2006 年之后，磷酸铁锂电池开始在市场上广泛应用，尤其在中国，磷酸铁锂电池以其低成本、高寿命的优势被广泛应用于乘用车领域。而随着下游对电动车续航能力的不断提升，更高能量密度的三元电池开始出现。主流的三元电池正极材料以镍钴锰酸锂为主，具体元素配比上各有差异。三元电池是目前锂电池中能量密度最高的电池，因而得到众多车厂广泛应用。截至 2018 年，三元电池和磷酸铁锂电池占据约 95%的动力电池市场份额。总体而言，新能源乘用车、专用车更偏向三元电池，新能源客车更偏向磷酸铁锂电池，未来路线将在这两种基本技术上演进。表表 3：动力电池技术路线演进情况：动力电池技术路线演进情况 名称名称 镍氢电池镍氢电池 钴酸锂电池钴酸锂电池 锰酸锂电池锰酸锂电池 磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池 三元电池三元电池 发明时间 1976 年 1880 年 1982 年 1996 年 2001 年 面市时间 1997 年 2008 年 2006 年左右 2006 年 2012 年 应用车型代表 丰田普锐斯 特斯拉 Roadster 日产聆风、雷诺 ZOE 比亚迪 E6 特斯拉 ModelS 资料来源：公开资料整理，渤海证券 图图 17：2018 年全球不同技术路线动力电池销量占比（年全球不同技术路线动力电池销量占比（%）资料来源：电池联盟，艾媒咨询，渤海证券 2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 15 of 37 2.1.3 绑定高端绑定高端客户客户抢占市场抢占市场 消费锂电与动力电池的另一个相同点在于对高端客户的抢占。近几年消费电子的主力智能手机市场趋于饱和、市场增速也逐步放缓。笔记本电脑市场同样需求有限，而新型的消费场景诸如无人机、可穿戴设备等市场占比过小，导致消费锂电需求低迷。根据GGII数据，2018年全球3C锂电池出货量为68GWh，同比下降2.9%。在这种形势下，占据高端消费客户，同时积极探索新增长点对锂电厂商而言格外重要。以消费锂电销量排名前三的公司ATL、LG化学和三星SDI为例，自2011年起，LG 化学基本处于亏损边缘，三星 SDI 则呈现亏损状态，只有 ATL 保持 14.5%左右的年平均利润率，且基本连年上涨，2018 年公司营业利润更是高达 19%。虽然 LG 和 SDI 的盈利状态与其动力电池业务受挫有关，但其消费锂电整体状况仍落后于 ATL。ATL 的成功很大程度归结于其对智能手机高端市场客户的渠道优势。公司以其电池产品先进的技术和稳定的品质成为为苹果、三星、华为三大智能手机巨头的供货商，保证电池的销量规模和盈利水平；同时积极拓展无人机等新兴市场，在下游市场的拓展方面广泛而灵活。相比之下，LG 在智能手机方面销量有限，主要供货市场规模较小的笔记本电脑市场；SDI 则主要供货自家下游三星电子，但 2016 年起发生的一系列三星 Note7 手机电池爆炸事故使公众对其电池质量产生质疑，重创公司业绩。图图 18：消费锂电主要公司历年营业利润率（：消费锂电主要公司历年营业利润率（%）资料来源：公司年报，公开资料整理，渤海证券 进入进入高端高端客户供应链客户供应链的的行业行业逻辑在动力电池领域体现的更为明显逻辑在动力电池领域体现的更为明显。一方面目前2 2 7 0 0 0 5 6/4 3 3 4 8/2 0 1 9 0 9 3 0 1 6:3 3 电力设备电力设备行业深度研究行业深度研究报告报告 请务必阅读正文之后的免责声明请务必阅读正文之后的免责声明 16 of 37 大厂尤其是国外主流车厂纷纷占据新能源汽车高端市场，另一方面随着对于电池能量密度需求的提高，新能源汽车补贴的退坡加剧等政策因素，未来低端车型的生存空间将更为有限。从国外主流车厂电池供应格局来看，国外主流车厂几乎全为国外电池厂商所绑定，特斯拉、丰田电池由松下专供，日产、现代的电池供应基本由日韩厂商垄断。中国打入国际市场的代表电池厂商为 CATL。2013 年，CATL 与宝马展开合作，成为国内首家国际车企动力电池供应商，宝马订单是对CATL 技术和产能的肯定，这成为其日后市场拓展、成功崛起的关键。目前，国内电池厂商开始向国际市场发力，行业龙头 CATL 已成功进入戴姆勒、大众、日产等国际知名车厂供应链，亿纬锂能也成功获得戴姆勒、现代等订单。图图 19：2018 年全球动力电池装机量年全球动力电池装机量 TOP10 厂商（厂商（GWh)图图 20：2018 年全球新能源乘用车销量年全球新能源乘用车销量 TOP10 厂商（万辆）厂商（万辆）资料来源：SPIR，艾媒咨询，渤海证券 资料来源：Evsales，渤海证券 表表 4：国外主流车厂电池供