在“碳达峰、碳中和”目标指引下,新能源汽车正成为绿色出行的关键,产业化进程逐步深入。截至今年5月末,我国新能源汽车数量约占全球50%份额。
产业的持续向好正推动新能源汽车产业链上下游协同发展。而作为新能源汽车“心脏”的动力电池,在政策支持及市场需求下正迎来强劲发展动力。
据媒体报道,在“十四五”开年之际,我国提出新能源汽车产业将着重突破高安全动力电池、高效驱动电机等关键技术。未来,产业将如何朝着上述目标迈进?
1、技术路线:三元电池还是磷酸铁锂电池?
在“碳达峰、碳中和”目标指引下,我国新能源汽车产业正迎来新的发展机遇。
据国务院办公厅《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》要求,“2025年新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右”。而最新数据显示,2021年1-5月,我国新能源汽车渗透率为9.4%。
现实与规划所存在的差距,意味着我国新能源汽车与动力电池产业仍有着颇为广阔的成长空间。在新能源汽车的成本结构中,动力电池约占42%,被冠以新能源汽车的“心脏”。而通常所讲的动力电池,主要是指锂离子电池。锂离子电池通过锂离子在正负极之间定向移动来实现充放电功能,主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液构成。其中,正极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一,占到整个电池总成本40%以上。也因此,锂离子电池往往以正极材料命名,比如三元电池就是使用三元材料做正极的锂离子电池。当前来看,磷酸铁锂电池和三元电池是动力电池的两大主要技术路线,且各具优劣势。
据中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,2021年5月,我国动力电池产量共计13.8GWh,环比增长6.7%。其中,三元电池与磷酸铁锂电池占据绝对主导地位,两者合计占当月动力电池总产量的99.8%。具体来看,磷酸铁锂电池本月产量占比升至63.6%,远超三元电池的36.2%,这也是近三年来磷酸铁锂电池首次从产量上超越三元电池。
从装车量看,5月我国动力电池装车量9.8GWh,环比上升16.2%。其中,磷酸铁锂电池装车4.5GWh,占比45.9%;而三元锂电池的占比下降至53%,装车量为5.2GWh。
磷酸铁锂电池产量和装车量提升的主要原因在于更低的成本。随着2019年、2020年新能源汽车补贴逐步退坡,电池成本问题成为企业考虑的重要因素。根据鑫椤资讯数据与中金测算,当前磷酸铁锂电池的价格与成本均较三元电池便宜约20%。
此外,近年来电动汽车起火的案例也强化了消费者对安全问题的关注,磷酸铁锂电池在高温下仍能保持稳定,相较三元电池安全性更高。在此趋势下,装配磷酸铁锂电池的新能源车型于近段时间陆续上市。据中金预测,这一趋势有望让磷酸铁锂电池渗透率进一步提升至50%。
但在长续航及低温场景应用方面,三元电池仍占据优势地位。这一技术路线的长期趋势向高镍三元材料发展,即通过高镍低钴的配比,减少昂贵的钴金属使用量降低成本,同时兼顾提升续航和降低电耗。目前装配宁德时代NCM811(镍钴锰)锂电的国内品牌车型续航里程最高可达近700km。
从当下来看,高镍三元电池凭借能量密度优势在高端乘用车市场占据主导地位,而磷酸铁锂电池则凭借成本、循环性能优势在中低端车用市场成为首要选择,适合于一般车型
从当下来看,高镍三元电池凭借能量密度优势在高端乘用车市场占据主导地位,而磷酸铁锂电池则凭借成本、循环性能优势在中低端车用市场成为首要选择,适合于一般车型500km以下的里程。
不同正极材料对应不同车型这一路线正得到主流车企的推崇,预计未来磷酸铁锂路线与高镍三元路线将长期共存,逐步形成“上顶下沉”的格局。
02、产业趋势:电池厂商与上中游深度绑定
除正极材料的路线选择之外,动力电池另一个显著发展趋势是产业链上的横纵联合。
产业链上游为锂离子电池原材料资源的开采、加工,主要有锂资源、钴资源和石墨;
产业链中游主要包括锂电池材料生产企业和锂电池厂商。材料生产企业提供正极、负极、电解液以及隔膜等材料;锂电池厂商使用这些材料生产出不同规格和容量的锂离子电芯产品,然后根据终端客户要求选择不同的锂离子电芯、模组和电池管理系统方案;锂电装备企业则为锂电池厂商提供设备支撑,负责电芯制造设备、电池检测及组装设备等生产;
产业链下游主要是锂电池的应用领域,主要包括3C产品、新能源汽车及储能等产业。
据前瞻产业研究院数据,2020年我国动力电池出货量为80GWh,同比增长13%,市场规模约为650亿元。在下游消费端需求爆发以及上游锂资源端价格上涨的双重驱动下,部分国内动力电池头部生产企业正积极寻求与资源端、材料、设备厂商等深度绑定以保障优质供应,行业也正进入新一轮扩产竞赛。
据不完全统计,2021年1-4月份,电池相关的新建项目20余个,投建资金高达1900多亿元,建设年产能超过450GWh。在新能源车行业高景气度下,电池厂商产能将持续扩张,可预见未来镍钴锂资源、优质锂电材料、设备产能等供应的重要性愈发突出,电池厂商通过寻求与中上游资源的深度绑定也将成为产业未来的长期趋势。
03、市场前景:政策与资本助推千亿规模
自2009年以来,国家有关部门大力支持新能源汽车产业的发展。动力锂电池产业也在机遇之下快速发展,产业集中度进一步提升。数据显示,2017年、2018年、2019年、2020年,我国装机量前十名动力锂离子电池企业合计市场份额逐步提高,分别为73.64%、82.84%、87.97%、91.84%。
目前,我国动力锂电池产业已经进入到产业化建设和推广应用的关键阶段。而在产业发展的过程中,资本市场的支持亦是不可或缺的重要力量。
以宁德时代为例,其自成立之初,就持续获得头部投资机构的资源助力。其中,联想控股成员企业君联资本于2016年1月即参与宁德时代的第一轮融资,并于2016年底追加了宁德时代的后续融资。
根据最新数据显示,2020年,宁德时代以35.39GWh动力锂电池装机量全球排名第一,超过LG化学、松下等国外企业。
在电池厂商之外,君联资本锚定动力锂电池产业链上下游进行了深度布局。在锂电设备领域,君联资本在2011年投资了全球最大的锂电池自动化装备公司先导智能,2017年投资了ALI和激光加工设备公司海目星;在锂电池核心材料领域,君联资本投资了锂电负极材料和设备公司璞泰来、锂电负极材料公司凯金新能源,以及锂电池正极材料前驱体公司中伟股份。其中,先导智能、海目星、璞泰来、中伟股份均已登陆资本市场。
根据市场研究机构Mercom Capital Group最新发布的报告显示,动力电池领域已经成为全球新的投资热土。2020年,全球动力电池企业获得的风险投资累计达到66亿美元,共涉及交易项目54个,总金额较2019年同期大涨136%。业界普遍预期,资本的支持将进一步加速动力电池企业扩产的步伐。
在“碳中和”目标、“十四五”规划的共同引导下,我国新能源汽车产业潜力将进一步释放,持续赋能动力锂电池产业高速发展,业内人士预计未来几年我国动力锂电池市场规模将超千亿元,为绿色出行提供源源不断的新动力。