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动力电池新一轮扩建,锂电设备迎机遇

类别:行业趋势  出处:电池中国  发布于:2019-01-28 11:21:45 | 2393 次阅读

  国内外知名车企不断加码新能源汽车领域,其成本、续航里程和充电便捷性将不断改善,预计2019-2020年国内新能源汽车销量复合增速35%、维持高增长。
  动力电池向高能量密度、低成本方向发展将是趋势,未来5-10年将是三元动力电池技术进步相对稳定的阶段,低端产能将被出清,高端产能正进入新一轮产能扩建期。
  预计2019-2020年动力电池新建产能复合增速约30%,优质锂电设备龙头公司将受益于新一轮动力电池扩建和集中度提升、并有望进军国外市场。
  预计2019-2020年中国新能源汽车销量复合增速35%新能源汽车产、销量持续高增长,动力电池需求提升。
  动力电池是新能源汽车产业链关键环节。
  锂电池上游主要是正极、负极材料,隔膜、电解液、电解质以及外壳包装等其他材料。
  中游环节是由原材料加工制成锂离子电芯,并成组为电池包。
  电池分为动力电池、消费电池、储能电池三大类,应用于不同的下游领域,动力电池是新能源汽车核心的零部件环节。
  全球新能源乘用车销量及渗透率快速提升。
  随着电动汽车和混合动力汽车的技术成熟,全球新能源汽车的规模快速增长,未来新能源汽车相对于传统燃油车的成本优势有望建立。
  根据BNEF的预测,到2025年全球新能源乘用车的销量有望增长至1100万辆,占汽车销量的比例达11%。
  2025年后,传统燃油车的销量逐渐下滑,到2030年新能源乘用车将进一步增长至3000万辆,占汽车销量的比例达28%。
  全球锂离子电池结构变化,动力电池成为新的增长引擎。
  从2011年起,全球动力电池占锂离子电池消费总量的比例逐年攀升。
  新能源汽车行业的逐步发展带动了动力电池的需求,2011-2017年,动力电池占锂电池的比例从4.5%提升至39.8%,出货量年均复合增速为83.6%。
  根据智研咨询预测,到2020年动力电池占锂电池的比例有望达到52%,超过消费电池。
  国内新能源汽车产销已形成规模,逐渐发展为全球最大市场。在我国“十二五”规划中,新能源汽车纳入了七大战略新兴产业,对推进新能源汽车的产业化应用中给予了指引。
  在“十三五”规划中,新能源汽车的战略地位大幅度提升。
  我国将新能源汽车纳入重点发展的战略新兴产业后,行业规模快速发展。2013-2017年,我国纯电动汽车销量从1.5万辆增长至65.2万辆,插电混合动力汽车销量从约3000辆增长至12.5万辆。
  2017年国内新能源汽车销量规模已经达到了77.7万辆,其中新能源乘用车销量为57.8万辆,占全球比例接近50%。
  2017年国内动力电池产量约36Gwh,占全球比例超过60%,已经发展成为全球最大的新能源汽车市场。
  预计2020年新能源汽车销量230万辆,2019-2020年复合增速35%。
  政策频出改善新能源汽车行业生态,促进行业良性发展。
  2016-2018年,新能源汽车行业陆续出台多项政策,从产业规模发展目标、企业和产品准入管理、电池技术发展目标、补贴调整等多方面,引导新能源汽车行业进入良性发展通道。
  双积分政策出台进一步助推动新能源汽车增长
  2017年9月,《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》(即双积分政策)正式文件出台。
  双积分制度核心目的在于敦促车企注重节能减排,控制燃油汽车的销售比重,加大对新能源汽车的投入。
  正式文件中,细化了新能源汽车标准分,对于新能源汽车积分的考核推迟了一年(2018年不考核、2019和2020年合并考核),同时将执行双积分制度的车企产量标准从5万辆调整为3万辆。
  由于整车企业可通过多余的NEV正积分交易获利,相当于对新能源汽车变相的一种补贴延续,因此整车企业大力发展新能源汽车将成为毫无疑问的选择,同时制度中积分值对于纯电动车有大幅度倾斜,将促进车企将研发和生产的重心放在纯电动车。
  2018年新能源汽车产销量维持快速增长。
  2016年和2017年,国内新能源汽车销量分别为50.7万和77.7万辆,同比增长分别为53.2%和53.3%。
  2018年,国内新能源汽车累计产量为127万辆,同比增长60%,累计销量为125.6万辆,同比增长61.7%。
  国内新能源汽车市场作为全球最大的市场,表现出了强劲的发展动力。
  政策不断提高新能源汽车销量指引。政府出台的相关政策不断促进和引导新能源汽车行业规模的发展。
  2016年12月《“十三五”国家战略新兴产业发展规划》中,明确提出到2020年新能源汽车年产量达到200万,累计产销量达到500万。
  2017年4月《汽车产业中长期发展规划》中,提出目标到2025年国内汽车销量达到3500万辆,新能源汽车销量占汽车总销量比例达20%。
  2018年3月,工信部部长在接受央视采访时,提出燃油车退出时间表,初步确定了2019年新能源汽车占比达8%,2020年新能源汽车占比达10%,之后将进一步确定2020年以后的新能源汽车占比,该规划进一步提高了2019年和2020年新能源汽车销量目标。
  主流车企开启新能源汽车布局,奠定行业长远景气。
  新能源汽车在全球范围内普及的趋势已形成,多国已制定了停产销售传统燃油车的时间表,2016年起海外传统车企如福特、通用、宝马、戴姆勒等调整战略重心,开始大力布局新能源汽车。
  国内大型车企也持续加大新能源汽车规划。
  2018年上半年销量排名靠前的上汽集团、长安汽车、广汽集团、吉利汽车、长城汽车、江淮汽车等对于2020年均规划了较大的新能源汽车产、销量。
  上汽集团、广汽集团、东风汽车与宁德时代合资设立电池公司,长安汽车与比亚迪达成合作,江淮汽车与国轩高科达成合作。
  我们认为“整车企业+电池企业”的合作模式有助于车企新能源汽车产量快速提升,同时将促进电池企业发展。
  预计2020年和2025年国内新能源汽车销量分别达到230万辆和700万辆。
  工信部燃油车退出节奏指引到2020年新能源汽车占比达10%,预计当年汽车销量3000万辆,则新能源汽车销量为300万辆,考虑原本政策目标2020年新能源汽车销量为200万辆,我们结合目前新能源汽车销量增长态势,预计到2020年新能源汽车销量为230万辆,2019-2020年销量复合增速约为35%。
  假设平均单车带电量为55kwh,电池价格为0.9元/wh,则2020年动力电池市场规模接近1100亿元。
  根据《汽车产业中长期发展规划》,预计到2025年新能源汽车销量达到700万辆,2021-2025年销量复合增速为24.9%,到2025年动力电池产能需求或超过400Gwh。
  全球动力电池迎来新一轮产能扩张,海外潜在产能需求大补贴退坡驱动产业高端化,提振新能源汽车消费需求。
  电池能量密度增加,车辆续航里程提高是新能源汽车发展趋势。
  2017年2月,工信部等发布《促进汽车动力电池产业发展行动方案》,对于汽车动力电池的产品性能,尤其是电池能量密度的提升提出了较高的发展要求和目标,目标在2020年动力电池单体能量密度达到300wh/kg,系统能量密度达到260wh/kg,到2025年,动力电池单体能量密度达到500wh/kg。
  在行业发展初期,新能源汽车的续航里程不足是极大的痛点,也是制约新能源汽车消费需求的重要因素。
  我们认为电池能量密度增加,续航里程持续提升将会是长期的发展趋势。
  补贴逐步退坡,政策导向“扶优扶强”。
  2018年2月,最新的新能源汽车补贴政策出台,在单车补贴方面,砍掉或大幅度降低了低续航里程和低系统能量密度的车辆补贴,一定程度上调高了高续航和高能量密度的车辆补贴。
  通过补贴的调整,引导动力电池产品性能不断提升。
  对于新能源汽车,市场化推广的主要制约因素在于电池成本和汽车续航能力,两者分别影响了新能源汽车的性价比和用户使用体验。
  我们认为补贴退坡或相关财政政策将继续保持“扶优扶强”的导向,促进新能源汽车企业和动力电池企业技术升级。
  电池企业优胜劣汰,预计2019-2020年国内产能扩建超170GWh。
  补贴退坡与电池降价使得电池企业承压,低端电池产能逐步出清。
  在补贴退坡背景下,从产业链下游的资金、成本压力逐渐向中上游传导。
  电池价格的快速下降使得电池企业盈利水平承压。主要上市公司电池企业如宁德时代、国轩高科、鹏辉能源、亿纬锂能等2018年上半年的电池毛利率相比于2017年分别下降了2.6、7.3、1.3和4.1个百分点。
  规模较小的成飞集成,在2017年毛利率就下降至0.7%,2018年毛利进一步亏损状态,2017年国内动力电池企业同比减少约40家。
  我们认为具备规模和技术成本优势的一线、二线动力电池企业能渡过补贴退坡带来的行业洗牌,而低端电池产能将被逐步出清。
  动力电池格局向头部集中,2018年CATL和比亚迪市占率合计61%。
  2018年,宁德时代的动力电池市占率达到41.1%,比亚迪为20.1%,两者均相比2017年市占率大幅提升,合计占约61%。
  TOP10以外的其他电池企业总市占率由2017年的32.7%下降至17.4%,说明小规模、低端的电池产能在逐步萎缩,行业格局向头部企业集中。
  2018年的动力电池CR2、CR5和CR10分别达到64.9%、77.7%和82.6%。
  短期动力电池产能呈现结构性过剩,装机量高增长有望逐步消化过剩产能。
  据我们结合第三方的统计,2016年动力电池出货量为27.9Gwh,产能利用率约为51%。
  2017年行业产能快速扩张,2017年底行业内电池企业建成产能合计约120-130Gwh,考虑新建产能投产时间,全年实际产能约85Gwh,2017年动力锂电池出货量36Gwh,产能利用率约为42%。
  短期来看,动力电池产能严重过剩。
  在2018年新能源车型和动力电池高端化发展的趋势下,我们认为2017年之前大部分存量产能属于低端无效产能,2018年动力电池装机量约56.98GWh,同比增长约55%。
  预计2019年动力电池需求将继续增长,剔除存量无效产能后,高端电池产能仍有较大需求。
  国内一、二线电池企业开启新一轮扩产,海外企业布局后补贴市场。
  2018年国内龙头宁德时代、比亚迪规划了大量的产能扩张,部分二线电池企业如国轩高科、孚能科技、万向等规划了新的产能扩建或开启了原有产能建设计划的设备招标。
  同时,海外龙头电池企业如三星SDI,LG化学等在国内的电池产线建设开始持续推进,以布局2020年以后补贴完全退坡的市场。
  根据我们统计,预计2019-2020年国内累计扩建产能超过170GWh,2019和2020年锂电设备需求迎来拐点。
  到2025年海外潜在动力电池产能扩建需求超过300GWh。
  预计到2025年海外动力电池需求达到350GWh,2018-2025年复合增速达37%。
  根据数据,2014-2017年海外新能源汽车动力电池需求量分别约为4GWh、9GWh、20GWh、28GWh,2020年动力电池需求量或将达75GWh。
  结合BNEF预测,预计2025年全球新能源汽车销量超过1200万辆,带动全球和海外动力电池需求分别达到750GWh和350GWh,2017-2025年的复合增速分别为35%和37%。
  根据IDC统计,2017年海外动力电池产能不足50GWh,潜在动力电池产能扩建需求超300GWh。
  海外电池龙头企业扩张迅猛,2022年前累计新建产能或超过150GWh。
  海外动力电池企业主要以LG化学、松下、三星SDI和SKI等为代表。
  LG化学四大基地规划了大量的产能扩建,预计在2022年产能达到105GWh;松下与以往特斯拉合作关系密切,其电池工厂主要布局在日本、美国和中国,其中与特斯拉合资在美国内华达州的Gigafactory超级工厂,预计全部达产后产能到35GWh,2020年松下全球产能有望达49GWh。
  三星SDI在全球范围内主要有三大动力电池生产基地,中国天津工厂预计经过增资改建后,将承担动力电池生产功能,预计三星SDI在2020年前产能超过20GWh。
  SKI受限于客户结构,2017年之前产能规模仅5GWh左右,但SKI在匈牙利和中国江苏常州等地规划了新生产基地,并在韩国基地规划了新建产能,预计到2022年SKI全球产能达到45GWh。
  海外企业开启国际化合作,国内电池与设备企业有望分享全球市场。
  随着全球范围内的电动化浪潮开启,国内电池、设备企业与海外企业的国际化合作也逐渐深入。
  宁德时代在2017年已经成为全球出货规模最大的动力电池企业,2018年宁德时代先后与大众、宝马集团、戴姆勒等达成供应合作关系,并拟在德国建立生产基地。
  亿纬锂能与戴姆勒达成长期供应合同,孚能科技或将成为戴姆勒供应商,国产电池企业进入海外车企供应链,有望带动国产锂电设备销往海外市场。
  同时,国内锂电设备优质供应商先导智能、赢合科技等也与海外电池、整车企业如松下、LG化学、特斯拉等签订合作订单,并在海外设立子公司。
  我们认为未来国内优质龙头设备商将有机会获得较多海外锂电设备需求的市场份额。
  设备再迎机遇,预计2019-2020年新建产能复合增速30%锂电池制造工艺复杂,2017年国内电池企业设备国产化率近90%。
  锂电池制造设备主要分为前端、中端和后端设备。
  前段主要包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、极耳成型等工序,是锂电芯制造的基础。
  中段设备是电芯组装工艺设备,主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、注电解液等工序。
  后段设备主要包括电芯化成、分容、电池组检测和自动化组装。
  国内锂电设备企业已经覆盖了动力电池全部生产环节。
  海外的优质动力锂电设备企业主要以日本、韩国的企业为主。
  其中日本的浅田、平野、CKD、Kaido等企业均成立超过50年,长期从事自动化机械的设计与生产、销售,具备先进的设计理念和极强的设备制造和软件控制能力。
  韩国的锂电设备供应商主要有Koem、PNT和CIS等,韩国企业成立时间较近,但在针对锂电池生产形成了成熟的设备供应能力。
  国内设备企业随着国内新能源汽车产业链的兴起而快速发展,目前在前段的搅拌、涂布、辊压、分切,中段的模切、卷绕、叠片,后段的化成分容检测等各环节均有多家国产设备供应商,国内企业已经形成了很完备的锂电设备供应能力。
  主流设备厂商不断拓宽产品线类别。
  锂电设备生产过程中,前段的搅拌、涂布,中段的模切、卷绕、叠片和后段的化成分容等环节较为重要,价值度高。
  2017年起优质锂电设备公司不断完善自己产品线,提升整线或分段整线设备供应能力。先导智能2017年收购泰坦新动力布局后段化成分容,并自主研发完成涂布机的生产。
  赢合科技通过收购雅康精密,在原有整线模式的基础上强化了方形卷绕、涂布机的产品实力。浩能科技拟收购誉辰自动化和诚捷智能,布局后段检测和卷绕环节。
  国内领先设备供应商的产品技术已经基本达到国际领先水平。
  为了匹配国内快速增长的动力电池生产需求和不断提升的电池品质要求,国内设备企业与电池企业不断配合提升锂电设备的技术能力。
  卷绕机方面,先导智能在2017年就已经达到了国际领先水平,并继续不断进行技术研发和迭代。
  涂布机方面,2018年7月浩能科技自主研发的新型高速双层涂布机的涂覆速度达到了120m/min,超过日、韩企业。叠片机方面,格林晟的四工位叠片机生产效率可达到0.3-0.4s/pcs,基本与国际领先水平相当。
  产能高端化利好龙头,预计2019-2020年新建产能复合增速超30%。
  电池高品质需求提升对设备技术的要求,龙头设备公司受益。
  随着电池生产工艺升级、材料的变化和电池能量密度的提高,车企会更加注重动力电池的高品质。
  对于电池企业来说,需要采购尽可能好的设备以匹配高品质电池生产需求,同时需要更加市场化的采购以追求性价比,由此从产业链自下而上进行产能高端化的升级。设备环节的集中度将随之提升。
  分析比较国内主要上市的锂电设备企业,先导智能、赢合科技的锂电设备收入规模与其他设备商逐渐拉大,从2017、2018年的发展趋势来看,龙头设备的市场份额提高。
  预计2019-2020年国内新建动力电池产能的复合增速30%。
  根据各公司披露的新建产能计划和重启的原有产能扩建,估算2019-2020年锂电池企业新建或扩建动力电池产能超过170GWh。
  统计数据,则2018年国内新建动力电池产能约为60GWh。
  根据投建进度,预计2019年和2020年国内新建动力电池产能分别为80GWh和100GWh,同比增长33%和25%。
  预计海外电池企业将提升本土化采购比例,核心设备供应商将受益。
  2019-2020年国内的动力电池扩建规划中,LG化学、三星SDI等海外企业的产能扩建占比约20%。
  国内优质设备商先导智能、赢合科技已经先后获得了LG化学的设备订单,我们认为海外企业在国内市场的产能扩建部分设备会本土化采购。
  锂电设备涂布机、卷绕机、叠片机等为核心设备环节,价值量高。我们认为核心设备技术突出的优质供应商将率先进入海外电池企业的供应体系。
  软包动力电池渗透率提升或将带动叠片机等需求快速增长。
  软包动力电池在安全性、循环寿命和比能量密度方面具备优势。
  动力电池主要分为圆柱、方形和软包三种结构形态。
  除了正负极材料以外,电池结构形态也会对能量密度等性能产生影响。
  软包动力电池主要采用层叠的制造方式,由铝塑膜包装,电池的体积可控性、循环寿命和比能量密度相比于圆柱电池和方形电池有明显提高。
  但是由于层叠制造相比于卷绕制造的效率较低,且外包装的铝塑膜成本较高,因此软包动力还不能大规模推广和使用。
  长期看软包动力电池的市场占比有望达到40%,发展潜力大。
  根据数据,2018年国内动力电池中软包电池占比达到13.4%,超过了圆柱动力电池。
  2018年10月、11月和12月软包动力电池占比均超过14%,软包动力渗透率提升的趋势明显。
  软包动力电池是电池轻量化和高能量密度化的重要手段,应用潜力大。
  随着叠片工艺控制的成熟、铝塑膜的国产化能力提升和软包电池的整体成本下降,软包动力电池的市占率有望超过40%。
  软包动力电池与硬壳电池中后段不同的设备环节价值度比列约50%。
  软包动力电池与目前主流的方形或圆柱硬壳电池,在完成极片模切后的生产工序不同。
  其中最核心的区别在于叠片机更适用于软包动力电池的生产,此外由于软包动力电池的铝塑膜成型、封装等形式与硬壳电池不同,所以后段的注液、化成、分容、检测等工序设备也有区别。
  估算软包动力电池与硬壳电池不同的设备环节,总体价值度占锂电设备整体的比例约50%。
  预计软包动力电池产能扩建将带动叠片机潜在需求超过70亿。按2025年国内新能源汽车销量为700万辆估算,动力电池装机需求约400GWh,考虑软包电池占比达40%,则软包动力电池产能需要达到160GWh。
  目前孚能科技、亿纬锂能、福斯特、捷威动力、LG化学等在国内已建的软包动力电池产能不足20GWh,则产能缺口为140GWh。
  预计软包动力电池实际增建、扩建产能超过170GWh,对应软包动力特有的中后段设备市场空间约220亿元,其中叠片机需求超过70亿元。
  结合下游动力电池企业产能扩建规划,我们预计2019年和2020年国内动力电池新建产能为80GWh和100GWh,分别增长33%和25%。
  随着动力电池往高能量密度和高品质发展,将促进对设备技术要求的提升,叠加动力电池环节的集中度提升,进入下游头部动力电池企业的设备供应商将受益于新一轮动力电池扩建和集中度提升,锂电设备产业链各环节的优质设备供应商将迎来新一轮发展机会,有望超越行业增长。

 

关键词:动力电池 锂电 

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