新能源汽车产业链市场分析 ——(动力电池篇)
3月11日中汽协发布2月国内新能源汽车产销量分别为36.8万和33.4万辆,同比分别增长197.5%和184.3%,新能源汽车在下游消费市场中的保持高度增长。动力电池系统作为新能源汽车中最核心、最高端的部件,其成本占据整车成本的40%以上,其生产质量影响着整车的常规使用的寿命及续航能力。动力电池在新能源汽车产业链中占有越来越突出的地位,并随之进入了发展的快车道。
本文延续前几期对新能源汽车产业链分析,结合动力电池常见种类、特点,及国内外市场环境,重点解析了对动力电池产业链上下游产业特点、发展现状与未来趋势,希望对您进一步了解新能源汽车产业链有所帮助。
动力电池是为指新能源汽车提供动力来源的电池,由正极、负极、电解质、隔膜等材料组成,属于二次电池,即通过化学反应的可逆性在电池放电后可通过充电形式激活活性物质产生循环使用的效果。由于在汽车应用领域的需求,要求动力电池具有高能量、长寿命、安全可靠等性能。动力电池种类见一下:
新能源汽车使用最广泛的是三元锂电池(镍钴锰酸锂)和磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池原材料资源丰富、价格低、对环境无污染等优点,但是导电性较差、锂离子扩散速度慢、低温性差的特点也很显著;三元锂电池具有稳定的电化学性能和循环性好的优点,但原材料钴的价格略高。
自新能源汽车补贴政策退坡以来,我们国家新能源汽车产业的发展已经从“依赖政策”的发展成功转变为“市场需求驱动”的发展。其中,动力电池技术的突破成为产业链中发展的焦点。
自2015年起,在动力电池《规范条件》目录的实施,以及工信部发布的“白名单”(共计57家本土企业)的支持和鼓励下,国内迅速成长起一批具有竞争力的动力电池企业。
宁德时代作为第一梯队的代表企业,在国内装车量达到了80.51GMh(亿瓦时),占据了国内52%的动力电池市场占有率,与其他厂商相比处于绝对的竞争优势;处于第二梯队的比亚迪、中航锂电、国轩高科、LG新能源和蜂巢能源2021年拥有国内33%的市场占有率;处于第三梯队的亿纬锂能、塔菲尔、孚能科技和欣旺达拥有国内不到10%的市场份额。
近几年来,我国动力电池产业链形成了较为成熟的市场格局分布,全球70%的电池产能均在国内实现,产品供应全球,中国动力电池在国际市场中占有绝对一马当先的优势。以宁德时代为代表的中国企业的崛起,使得我国在技术及市场应用方面突破了日韩在国际市场的封锁格局,逐步形成了“中进韩退”的发展局面。
2021年全球动力电池装机量排名前十的企业中,中国企业占据了6家,并总市场占有率达到了48.6%,领先于韩国和日本企业的市场占有率总和。宁德时代占有全球超过30%的市场占有率,而位居第二的LG新能源的市占率为20.3%,也是宁德时代最大的竞争对手。
动力电池产业链的上游是各类矿石基础原材料,包含钴、镍、锰、锂和石墨矿。其中锂矿石的应用最为广泛,而石墨一般只作为负极材料。在新能源汽车的矿石篇中我们已为大家充分介绍过矿石原材料的全产业内容,详情请看上篇。
动力电池产业链的中游为电池生产商,这一类制造型企业根据新能源汽车对动力电池的性能需求,将正负极材料、隔膜、电解液、电芯/电池PACK以及电池管理系统(BMS)的6大部件的进行精密的加工和生产。
正极材料是电池中最关键的材料,常见的电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂(LFP)、三元材料(镍钴锰(NCM)和镍钴铝(NCA))等。其中,三元材料是目前乘用车动力电池主要的正极材料。
2021年,中国三元正极材料出货量达到61.8万吨,占比全球总出货量的83.7%。目前,国内三元正极材料领域中中伟股份、格林美和湖南邦普是三元前驱体的龙头企业。
负极材料主要是石墨,其中又分为天然石墨和人造石墨。目前负极材料的国际市场占有率的95%以上由中日两国占有,且市场占有率逐渐向中国倾斜。
国内石墨有突出贡献的公司贝特瑞(新三板)主要生产天然石墨,拥有国内近90%的市场占有率。在人造石墨领域,杉杉股份和紫宸科技(母公司为上市企业璞泰来)位列前二,共计50%。现阶段两大电池龙头LG,宁德时代都倾向于使用人造石墨作为负级材料。
隔膜是用来隔离正负两极,且具有离子通透性的膜状物,分为干法和湿法两类,在动力电池的应用中主要以湿法隔膜为主。
隔膜占到电池总成本的10%左右,是毛利率最高,技术上的含金量最高,且门槛最高的赛道。国内隔膜有突出贡献的公司恩捷股份几乎占据了整个行业的半壁江山,行业格局几乎成形。
电解液由锂盐和有机溶剂组成,在电池正极和负极之间起到运输离子的作用。电解液技术壁垒较低,目前国内电解液竞争格局清晰,天赐材料市场占到27%,新宙邦18%,江苏国泰12%,三家合计占据市场的57%。
动力电池产业链的下游为电池厂商。动力电池的最小单位是电芯,也是电能存储单元,多个电芯安装在一起形成模组,多个模组安装BMS管理控制管理系统后形成电池包。
在国内市场之间的竞争情况中已经介绍了国内动力电池厂商情况:第一梯队企业为宁德时代;第二梯队企业为比亚迪、中航锂电、国轩高科、LG新能源和蜂巢能源;第三梯队企业为亿纬锂能、塔菲尔、孚能科技和欣旺达。
从锂电池电芯的成本来看,正极材料占整体的40%以上,也是整个价值的核心;负极材料占比16%左右,碳元素资源较丰富,成本较低;隔膜占比12%左右、电解液占比8%左右;箔材、电极以及封装壳体的重量占比则超过20%。别的方面,电池PACK的系统集成的附加值较大,技术上的含金量较高。数据可知,对动力电池成本影响最大的因素是正极材料的性能和价格,负极的影响位居其次。
在市场的规模效益的增加、行业内部的竞争环境的变化以及全球原材料紧缺的背景下,电池成本的控制将会是电池厂商能否在供应比拼中获胜的关键因素。
由于纯电动汽车的动力电池对价格持续走高的钴依赖性偏高,生产商尝试在保证电池的安全性能不变的情况下,通过降低正负极配方来减少三元锂电池中钴的含量,推动无钴化的研发技术,以此来实现通过技术方法使电池成本下降。
另一方面,根据“十四五”工业绿色发展规划,工信部发布实施《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》、《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》等一系列措施,加强动力电池回收利用的经济效益,推动新能源汽车动力电池回收利用工作。通过有效回收动力电池中含有大量可回收的高价值金属,来缓解电池生产原材料短缺的危机。截止2021年底,173家有关企业已在全国31个省市区设立动力电池回收服务网点超过1万个。
在新能源汽车正处在旺盛的需求之下,通过科学技术手段和回收利用的措施可有效应对原材料价格不断上涨的状况,从而适当缓解供应链的稳定性。
近几年,我国不断修订并发布《外商投资产业指导目录》,从而扩大国内产业对外开放的部署。我国现在已成为全世界第一大新能源汽车市场,在核心零部件动力电池方面国家鼓励并扩大对外开放,加大国际动力电池企业获得了国内市场的准入许可。这也代表着,我们还需要加强、巩固生产制造业的国际供应链服务水平的配套能力,赢得更大的国际市场机会。