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行业动态

新能源汽车竞争格局:锂电设备竞争激烈,下游相对明朗
2017-10-25

为了测算新能源产业链各环节的市场空间,我们主要基于下游整车环节的销量与单车电池搭载量预测电池总需求,并根据电池容量与产业链上游各环节的勾稽关系推导各环节的市场空间。
我们测算 2017年国内新能源汽车总产量有望达到 66.1万辆,对应动力电池需求量达到 32.5GWh,2020年国内新能源汽车总产量有望到达 200万辆,对应动力电池需求达到 120.8GWh。预计 2017-2020 年新能源汽车年均复合增速约为 44.6%,动力电池需求年均复合增速约为 54.9%,考虑到动力电池成本下降的市场空间年均复合增速约为 36.8%。

增速层面,高增速环节主要集中在上游;基于我们的预测模型,产业链整体增速水平较高,分化较大;2017-2020 年各环节的平均年均复合增速约为 47.4%,其中上游环节的平均年均复合增速约 59.1%,中游的平均年均复合增速约 45%,下游的平均年均复合增速约 44.6%。

上游环节的镍原材料、三元正极材料、钴原料以及隔膜等环节增长较快,年均复合增速分别为 93.4%、77.7%、69.7%以及 68.3%,而纯电动客车、磷酸铁锂、电机、电控环节增速相对较慢,但也维持在 18-35%稳定增区间,对应年均复合增速分别为 18.2%、18.9%、35.0%以及 35.2%。

竞争格局层面,负极与下游格局相对明朗;较低的行业集中度,尤其是 CR10 较低对应的行业竞争较激烈,因此存在压价以及竞争格局尚未明确的风险,而较高的行业集中度,尤其是较高的 CR4 对应的行业竞争温和,格局明确。因此我们主要基于CR4 与 CR10 指标甄别产业链各环节的竞争格局。

CR4 较高的产业链环节主要有插电混乘用车、新能源专用车、天然石墨、纯电动乘用车,对应的 CR4分别为 98%、88%以及 84%。CR4较高的环节主要集中在下游整车;CR10较低的产业链环节主要有正极材料、电控、电机等环节,对应的 CR10分别为 42%、61%、61%。综合来看,我们认为目前下游以及负极材料竞争格局相对明朗,而正极、电机、电控环节竞争相对激烈,格局尚不明确。

动力电池:需求稳增成本下降,17-20市场空间复合增速约 33% 

为了测算动力电池总体出货量,需要分车型(不同车型单车电池搭载量差异较大)进行拆分预测,核心影响因素主要是产量以及单车电池搭载量两个方面,我们做出以下假设:

产量层面:由于 2016 年补贴目录重新调整,2017 年每月释放一批次新能源汽车补贴目录,2017 年上半年新能源汽车尚未大幅放量,若定义 2017 年相应车型在相应批次进入补贴目录的累计数目比上 2016 年全部批次的数目来反应新能源汽车景气程度,截止今年 8月释放的第七批目录,今年进入目录的车型总数已经持平去年,具体主要是乘用车(125.47%)和专用车(143.97%)大幅度超过去年,相对滞后的环节是新能源客车,今年 1-7 批次进入数量仅达到去年的 89.22%。同时今年客车退坡额度至少达到 40%,叠加整车运营 3万公里后才可申报补贴金额,新能源客车今年产销预计同比下降较为显著。

一般而言整车企业销售的某款车型在未进入补贴目录时无法完全定价,尤其是 2016年补贴目录全部重新调整,因此我们在预测销量增速时重点参考了 2017 年各车型进入补贴目录的进度,其中客车环节下滑显著,而专用车环节车型数量显著增加。

此外,我们也基于 2017 年达到 70 万年销量与 2020 年达到 200 万年销量的政策指引,因此我们假设纯电动客车今年下滑 20%,插电混动客车下滑 30%,纯电动专用车增长 65%,纯电动乘用车增长 50%,插电乘用车增长 20%。

此外,由于 2018年补贴不退坡,同时产业链第一次大幅降低成本到位,而 17 年基数相对低,预计2018 年增速有所上升;2019 年补贴再次退坡,并且 18 年提前透支部分消费,19年产销增速同比 18 年略微放缓,而 2020 年补贴不退坡,也是新能源销量目标政策冲刺最后一年,我们预计产销增速有望提速。

单车电池搭载量层面:主要基于主流新能源车型的单车电池搭载量,并以对应车型的销量作为权重测算。2017 年纯电动乘用车上半年的单车电池搭载量有所下滑,主要由于 17年上半年知豆等小容量车型销量上升较快,补贴目录调整对其价格影响因素较小,而类似比亚迪 E6 等车型由于电池容量大,受到补贴目录调整影响较为显著,同时考虑到下半年存在部分大容量新车型上市,预计 17 年纯电动乘用车单车电池搭载量下滑 6%。而后期乘用车三元电池使用占比逐步提升,同时上汽、比亚迪、江淮等主流整车厂新落地车型多为大容量、电池续航里程基本在 300km 以上的车型,我们预计 18 年单车电池搭载量有望大幅度提升,后期单车电池搭载量维持稳定增长。

2016 年动力电池成本大约在 2.2-2.3 元/Wh 区间,2017 年电池行业由于规模效应第一次大幅度实现成本下降,相对2016年电池成本大约下降30%至1.6-1.7元/Wh区间。中长期看,根据 17 年 3 月发改委、财政部、工信部以及科技部四部委发布的《促进汽车动力电池产业发展方案》,至 2020 年动力电池成本目标降低至 1 元/W h,我们保守估计2020电池成本下降至1.1元/Wh。

进一步结合动力电池的成本变动 ,我们大致估算 2017 年动力电池需求量约 32.5GWh,市场空间约 524 亿元,2020年需求量 120.9GWh,市场空间有望到达 1326亿元。2017-2020年动力电池需求年均复合增速约 54.9%,考虑市场价格的市场空间年均复合增速约 36.3%。

动力电池产能主要集中在中日韩三国,行业巨头主要包括韩国的松下、三星、 LG化学以及日本的 ASEC、三洋电气、日本汤浅以及 SK 集团等。国内层面,2016 年全国动力电池出货量达到 30.5GWh,比亚迪属于行业龙头,全国市占率达到 19.06%,其次为 CATL 与沃特玛,市场份额分别为 14.29%与 12.71%。

我们认为目前动力电池行业集中度相对较高,CR10达到 82.83%,CR4达到 54.8%,虽然行业处于急速扩产能阶段,但劣质产能较多,优质产能仍然欠缺,而优质产能主要集中在排名在前 5-6家的企业,后期行业集中度有望进一步提升,而规模效应和技术突破也将促进电池成本稳步下降。

正极材料:钴镍隔膜增速最高,格局尚未明确 

产业链上增长最快的环节,“低钴高镍”趋势使得镍增速相对更快;正极材料中磷酸铁锂与三元锂电池的占比达到 90%以上,为了简化模型提高准确定,我们暂不考虑锰酸锂与钴酸锂等较为小众的正极材料,主要对三元锂和磷酸铁锂的市场空间进行 预测,并且进一步拆分预测 NCM333、NCM523、NCM622 以及 NCM811 和 NCA等不同类型三元材料的细分市场空间。

2017年由三元锂带动的钴需求约为 0.35万吨,镍需求约为 0.51万吨,正极铝箔需求约为 0.81万吨,2020年由三元锂带动的钴需求约为 1.71万吨,镍需求约为 3.70万吨,正极铝箔需求约为 3.02万吨,2017-2020钴需求年均复合增速约为69.7%,镍需求年均复合增速约为 93.4%,铝箔需求年均复合增速约为 55.1%。
正极材料包括磷酸铁锂、镍钴锰三元锂、钴酸锂以及锰酸锂等,若按各种正极材料合计口径统计,目前正极材料行业集中度较低,CR4 为 28.41%,CR10 为 49.18%。2016 年合计口径厦门钨业正极材料总产量为 12870 吨,市场份额达到 8%占比第一,湖南杉杉与北大先行市场份额分别为 7.83%与 7.66%位于行业第二与第三水平。

细分领域层面,厦门钨业正极材料种类较为齐全,磷酸铁锂市场份额占比约 1%排第五,三元锂占 8.93%排第四,锰酸锂占 4.32%排第五,钴酸锂 19.38%排第一;湖南杉杉在锰酸锂、钴酸锂以及三元锂三个细分领域市场份额分别为 8.26%、15.67%以及 10.68%,均排细分行业第三;北大先行在磷酸铁锂领域市场份额占比最高达到 13.02%,其次在钴酸锂领域市场份额达到 14.39%排第四。

对于出货量最大的磷酸铁锂而言,市场份额前三分别为北大先行,湖南升华以及德方纳米,对应市场份额分别为 13.02%、9.70%以及 7.36%;对于三元锂而言,市场份额前三的企业分别为长远锂业、当升科技、湖南杉杉,对应市场份额分别为 11.69%、11.14%以及10.68%。当前最为主流的磷酸铁锂与三元锂正极的行业集中度均较低,对应 CR4分别为 36.9%以及 42.44%。

负极材料:增速稳健,格局明朗 

每千瓦时动力电池大约需要1.2-1.4kg负极材料,由于负极材料行业集中度相对较高,竞争趋于稳定,中短期暂时不会出现重大变革的技术路线,我们预计后期负极材料价格下滑稳定在 2-3%区间。预计 2017年行业市场规模约 19.1亿元,2020年行业市场规模约 66.1亿元,2017-2020年年均复合增速达到 51.3%。

每千瓦时动力电池的负极大约需要0.9kg铜箔,由此测算2017年由动力电池产生的铜箔需求为 2.6万吨,2020年需求为 10.9万吨,2017-2020年年均复合增速约61.2%。
负极材料全球产能主要集中在中日两国,我国的贝特瑞全球市场份额占比高达 25%位列第一,其次杉杉股份、江西紫宸等企业也进入全球前十。国内层面,合计口径(碳类材料+非碳类材料)国内市场份额前三分别为贝特瑞、杉杉股份与江西紫宸,对应市场份额分别为 21.53%、19.07%以及 15.79%。

贝特瑞主要在天然石墨领域占比较高,市场份额达到 55.31%位列第一,江西紫宸主要在人造石墨领域占比较高,市份份额达到 22.46%位列第一。负极材料行业 CR4为 64.78%,CR10为 91.03%,行业集中度较高,市场竞争趋于稳定。
隔膜市场:17-20 年均复合增速约 68%,湿法持续扩产有望重塑格局 
每千瓦时动力电池隔膜需求量约 20 平方米(三元锂电池和磷酸铁锂需求差别较小),但隔膜价格存在较大差异,一方面是干法和湿法隔膜价格差异较大,一方面是裸膜和涂覆膜的价格差异较大,湿法隔膜价格相对干法隔膜更贵,而涂覆后的隔膜比未涂覆的裸膜更贵。

经测算,2017年隔膜行业市场空间约 35.5亿,2020年市场空间约 169.2亿,2017-2020年年均复合增速约 68.3%。 

隔膜行业全球巨头主要集中在中日韩美四国。日本的旭化成、东燃化学以及韩国的SK、美国的 Celgard 市场份额占比较高,分别达到 18%、14%、12%以及 10%位于全球前四。国内层面,上海恩捷市占率达到 11.18%国内市场份额排名第一,其次是星源材质与沧州明珠,市场份额分别为 10.87%与 8.58%位列第二与第三。星源材质、沧州明珠、中科科技、河南义腾以及中兴新材等主要以干法为主,而上海恩捷、金辉高科、纽米科技和中锂隔膜等企业主要以湿法为主,但目前星源材质、沧州明珠等企业也开始大幅度积极扩展湿法隔膜产能。

电解液:增速较高,空间相对较小 

动力电池电解液因为正极材料不同每千瓦时动力电池用量存在较大差异,通常磷酸铁锂正极材料每千瓦时所需电解液约 1.5kg,三元锂正极材料每千瓦时所需电解液约1.2kg。

2016 年磷酸铁锂出货量约 20.33GWh,占比 74%,三元锂出货量 6.29GWh,占比约 22%,目前客车主要采用磷酸铁锂,同时今年初对客车使用三元锂解除禁令,而客车行业未来趋势放缓,乘用车由磷酸铁锂转三元锂趋势确定,各大主流整车厂均布局三元锂同时有相应车型落地,预计后期三元锂占比稳步提升而磷酸铁锂逐步下滑。我们大致估算2020年磷酸铁锂占比下滑至23.3%,三元锂提升至76.7%。由此测算 2017年由动力电池带动的电解液需求约 4.41万吨,2020年对应需求约15.35吨,2017-2020年行业年均复合增速约 51.6%。

对于电解液主要原材料六氟磷酸锂,通常每千瓦时动力电池需要六氟磷酸锂的量大约在 0.15kg,由此大致测算由 2017年动力电池带动的六氟磷酸锂需求量约 0.49万吨,2020年需求为 1.81吨,2017-2020年均复合增速为 54.6%。

动力电池电解液产能主要集中在中日韩三国,份额占比分别达到 52%、23%以及20%,日本旭化成、东燃化学以及韩国 SK、美国 Celgard 全球市场份额约 18%、14%、12%以及 10%分别位列全球前四。国内层面,电解液行业集中度相对较高,CR4 为 53.49%,CR10 为 87.96%,广州天赐材料、新宙邦、珠海赛维市场份额占比分别达到 18.41%、15.97%以及 10.75%位列全国前三。

锂电设备:行业增速基本同步电池,行业集中度有望显著提升 

每 GWh 对应的动力锂电池设备单价约 3-5 亿元,基于产业调研我们大致确定每GWh 对应的锂电设备价格约 4.5 亿元,而对于后期锂电设备单价变化幅度的确定,我们认为一方面动力电池设备后期自动化率有望提升从而带动设备单价提升,另一方面锂电设备效率也将持续提升(每台设备生产的电池增加),两方面因素对冲后我们认为后期每 GWh 对应的锂电设备后期价格趋于稳定。

据我们测算,2017 年锂电池设备市场空间约 146.4 亿元,2020 年锂电设备市场空间约543.8亿元,2017-2020年年均复合增速约54.9%。
2017-2020 年均复合增速来看,新能源汽车整体约为 44.8%,新能源乘用车约 48.6%,其中纯电动乘用车约 54.8%,插电混动乘用车约 13.3%;新能源客车约 18.4%,其中纯电动客车约 19.8%,插电混动客车约 8.7%;新能源专用车约 49.8%。

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