新能源专题之电池-下一个壳牌课件.pptx

1、新能源专题之电池：下一个壳牌新能源专题之电池：下一个壳牌兴业证券兴业证券 汽车团队汽车团队王冠桥王冠桥S04S05戴戴翟翟畅畅伟伟张庆泽张庆泽董晓彬董晓彬证券研究报告行业：汽车服务 评级：推荐日期：2018年9月19日风险提示：新能源政策变化，重大安全事故，新技术崛起-2目录总量：电芯将成为战略级大宗商品格局：从解放战争，到抗日战争趋势：更高、更快、更廉价前瞻之一：固态电池量产可期前瞻之二：燃料电池任重道远电池回收：从动力到储能谁是下一个壳牌？-3图1、全球锂电池分应用场景产值演变（十亿欧元）1.1 电芯将成为下一个战略级大宗商品电芯将成为下一个战略级大宗商品 汽车已成为锂电池最大的市场，但仍

2、处在萌芽期。随着新能源汽车2014年以来的销量提升，动力电芯已经超越3C电芯和储能电芯，成为锂电池的最广应用场景 电池将成为继石油、存储器外，下一个战略级存储市场。终极假设之下，全球年销售8000万台电动车，单车带电量40KWH，对应总电池需求3200GWH，0.5元/wh电芯成本之下，对应1.6万亿RMB；假设全球每天消费石油1亿桶，按70美元/桶测算，全球石油市场约2.5万亿美金（合17.5万亿RMB）；Gartner测算2017年全球半导体营收4200亿美元，其中DRAM、NAND Flash等存储器约1300亿美金（合9100亿RMB）资料来源：高工锂电、中机中心、乘联会、兴业证券经济

3、与金融研究院整理图2、2014-2018年国内锂电池产量分应用终端占比 (%)100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%14Q114Q315Q115Q316Q116Q317Q117Q3电动工具储能笔记本电动汽车平板电脑电动自行车移动电源其他数码手机42014201520162017A2018E2019E2020E新能源销量（万辆）9385179107145202YOY299%36%54%36%36%39%乘用车部分6.321.531.955.778.0110.7160.6YOY241%48%75%40%42%45%乘用车BEV（万辆）平均单车带电量（KWH）乘用车PHE

4、V（万辆）平均单车带电量（KWH）客车部分4.6251.7132.715.1226.41411.324.2227.71613.244.92310.81810.560.03018.02011.688.74022.02011.9134.64526.02012.3YOY319%16%-20%10%3%3%客车BEV（万辆）平均单车带电量（KWH）客车PHEV（万辆）平均单车带电量（KWH）专用车部分1.31801.4300.48.81042.5204.810.11503.1306.08.91501.63012.310.01601.63017.210.31601.63022.410.71601.630

5、29.1YOY1100%25%105%40%30%30%专用车BEV（万辆）平均单车带电量（KWH）年度总电池需求 (GWH)总体平均带电量（KWH）0.4384.345.64.83915.742.06.04025.048.912.34031.039.517.24245.242.422.44466.746.029.14696.747.91.2 看看2020年，突破年，突破200万台万台 预计2018-2020年新能源汽车动力电池需求复合增速45%，增量主要来自乘用车，双积分是主机厂的强约束表1、新能源汽车销量及电池需求量预测预测（单位：万辆，GWh）资料来源：高工锂电、中机中心、乘联会、兴业证

6、券经济与金融研究院整理5图4、2015-2018（1-7月）年逐月动力电池装机量（MWh）20%0%5,0000图3、2015-2018（1-7月）国内动力电池装机量（MWh）40,000 126%140%35,00027,968100%80%25,00080%20,00060%15,00030%10,0002015年2017年2016年全年累计2018年同比1,306 1,0252,0773,7604,5362,917 3,33806,0004,0002,00014,00012,00010,0008,0001月2月3月4月5月6月7月8月9月 10月 11月 12月2015年2016年201

7、7年2018年1.3 政策调整结束，下半年景气回升政策调整结束，下半年景气回升 动力电池装机量增长迅猛。2018年1-8月新能源汽车装机量23.50GWh，同比增长92.47%。其中，EV乘用车装机量最大，以12.75GWh占比54.24%，同比增长106.15%。其中，8月锂电装机4.22GWh，同比增长43.19%，环比增长了14.18%资料来源：高工锂电、真锂研究、兴业证券经济与金融研究院整理图5、2018年前8月锂电池分车型装机量（MWh）6图6、2015-2018年（1-7月）分车型装机占比（%）图7、2017年及2018年（1-7月）分车型动力电池装机量及同比（MWh，%）12%5

8、8%22%11%55%29%11%55%29%7%33%51%0%100%80%60%40%20%2015全年2016全年2017全年2018年累计EV乘用车EV客车EV专用车PHEV乘用车PHEV客车-50%250%200%150%100%50%0%016,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,000乘用车专用车乘用车客车客车纯电动插电混动17年全年18年累计17年增速18年累计增速图8、三元及磷酸铁锂逐月装机量演变（单位：MWH）7,0006,0005,0004,0003,0002,0001,00002016-012016-062016-112017-

9、042017-092018-022018-07三元装机量磷酸铁锂装机量1.4 需求：乘用车是增长主线需求：乘用车是增长主线 纯电乘用车上半年成动力电池最大细分市场。2018年1-7月，纯电乘用车动力电池装机量占比提升到50%，较去年全年的29%增长显著。三元需求日益旺盛。从逐月装机量来看，三元的需求日益旺盛，今年1-7月较往年同期看，装机量上升速度超过磷酸铁锂。资料来源：高工锂电、中机中心、乘联会、兴业证券经济与金融研究院整理7图9、2014-2018年国内正极合计产能、产量及产能利用率（吨，%）70%60%50%40%30%20%10%0%300,000250,000200,000150,0

10、00100,00050,000014Q1 14Q3 15Q1 15Q3 16Q1 16Q3 17Q1 17Q3 18Q1国内正极合计产能国内正极合计产量产能利用率图10、2014-2018年国内负极合计产能、产量及产能利用率（吨,%）90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%120,000100,00080,00060,00040,00020,000014Q114Q315Q115Q316Q116Q317Q117Q318Q1国内负极产能合计国内负极产量合计产能利用率图11、2014-2018年国内锂电隔膜合计产能、产量及产能利用率（万平米,%）0%90%80%70%60%50%4

11、0%30%20%10%0160,000140,000120,000100,00080,00060,00040,00020,00014Q114Q315Q115Q316Q116Q317Q117Q318Q1国内锂电隔膜产能合计产量合计产能利用率图12、2014-2018年国内电解液整体产能、产量及产能利用率（吨,%）20%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%090,00080,00070,00060,00050,00040,00030,00020,00010,00014Q114Q315Q115Q316Q116Q317Q117Q318Q1国内电解液产能合计国内电解液产量合计产能

12、利用率1.4 供给：上游产能充裕，有利成本下降供给：上游产能充裕，有利成本下降 动力电池整体产能富裕，上游正极、负极、隔膜及电解液的产能利用率均处于50%以下资料来源：高工锂电、中机中心、乘联会、兴业证券经济与金融研究院整理1.02.01.53.02.514Q1 14Q3 15Q1 15Q3 16Q1 16Q3 17Q1 17Q3 18Q1LFP动力电池NCM动力电池11613107425221914Q114Q315Q115Q316Q116Q317Q117Q318Q1NCM正极价格LFP正极价格图16、2014-2018年国内负极材料价格（单位:万元/吨）3.05.04.54.03.56.56

13、.05.514Q1 14Q3 15Q1 15Q3 16Q1 16Q3 17Q1 17Q3 18Q1天然石墨价格人造石墨价格图17、2014-2018年国内锂电隔膜价格（单位:元/平米）143276514Q1 14Q3 15Q1 15Q3 16Q1 16Q3 17Q1 17Q3 18Q1湿法隔膜干法单拉隔膜干法双拉隔膜图15、2014-2018年国内电解液价格（单位:万元/吨）3975131114Q1 14Q3 15Q1 15Q3 16Q1 16Q3 17Q1 17Q3 18Q1数码锂电池解液动力锂电池电解液图18、2014-2018年国内六氟磷酸锂价格（单位:万元/吨）020151054035

14、302514Q1 14Q3 15Q1 15Q3 16Q1 16Q3 17Q1 17Q3 18Q18六氟磷酸锂1.5 价格：除钴外，均处于回落通道价格：除钴外，均处于回落通道 除了受钴涨价影响的三元正极材料外，电池原料价格处于持续下降通道图13、2014-2018年国内动力锂电池组价格（单位:元/Wh）图14、2014-2018年国内正极材料价格（单位:万元/吨）资料来源：高工锂电、中机中心、乘联会、兴业证券经济与金融研究院整理9目录总量：电芯将成为战略级大宗商品格局：从解放战争，到抗日战争趋势：更高、更快、更廉价前瞻之一：固态电池量产可期前瞻之二：燃料电池任重道远电池回收：从动力到储能谁是下一

15、个壳牌？-比亚迪宁德时代沃特马国轩哈光宇力神微宏动力北京国能万向中航锂电比克广州国光海特电子深圳光学欣旺达大陆电子博世海拉电装康奈可妙益电子三星SDI松下LG化學索尼AESCSKI江森自控東芝LEJPEVE日立10日亚化学日本户田三菱化学天津巴莫杉杉股份青岛干运当升科技北大先行深圳振华厦门钨业宁波金和湖南瑞翔新乡天力河南科隆台湾立凯新宙邦LG化学杉杉股份江苏国泰天津金牛日本宇部三菱化学Panax-Etec住友化学日本宇部旭化成星源材质中科科技金辉科技沧州明珠南通天丰三菱化学日本碳素杉杉股份贝特瑞深圳斯诺JFE化学日本化成天津镜美中信国安江西正拓成都兴能潮州兴亚星源石墨宁德時代德賽西威万向电中欧

16、雷天中航锂电晖谱能源宁波拜特国轩高科比亚迪科列技术安徽力高电芯电芯/电池电池PackBMS正极正极负极负极隔膜隔膜电电解解液液2.1 电池产业链全景电池产业链全景资料来源：盖世汽车、兴业证券经济与金融研究院整理电芯电芯广州鹏辉 0.5%亿纬锂能 沃特玛 0.2%-11图19、2017年动力电池市场格局（NMC+LFP）图20、2017年动力电池市场格局（NMC）图21、2017年动力电池市场格局（LFP）3.9%3.8%3.7%2.0%2.0%1.1%5.2%6.0%10.0%28.7%福斯特亿纬锂能力神广州鹏辉国轩高科江苏天鹏比亚迪孚能比克CATL3.5%2.7%2.6%1.1%0.9%0.

17、6%9.7%13.4%26.6%32.6%北京国能中航锂电力神亿纬锂能芜湖天弋江苏春兰国轩高科沃特玛比亚迪CATL5.4%3.7%3.1%2.3%2.2%0.8%8.0%8.0%16.5%30.7%比克福斯特力神国轩高科亿纬锂能江苏天鹏广州鹏辉孚能比亚迪CATL图22、2018年(1-7月)动力电池市场格局（NMC+LFP）图23、2018年(1-7月)动力电池市场格局（NMC）图24、2018年(1-7月)动力电池市场格局（LFP）0.6%4.2%1.6%0.8%0.7%0.6%4.5%8.0%22.9%41.1%比克福斯特广州鹏辉江苏天鹏国轩高科力神孚能比亚迪CATL4.1%1.3%1.1

18、%1.1%0.9%7.1%12.8%21.8%46.5%北京国能中航锂电力神芜湖天弋江苏春兰亿纬锂能国轩高科比亚迪CATL3.2%2.5%0.8%0.8%0.8%5.3%9.9%22.5%43.2%力神福斯特国轩高科江苏天鹏亿纬锂能比克孚能比亚迪CATL2.2 宁德时代基本完成对国内对手的清洗宁德时代基本完成对国内对手的清洗 宁德时代一骑绝尘，比亚迪奋起直追资料来源：高工锂电、兴业证券经济与金融研究院整理12资料来源：高工锂电、中机中心、乘联会、兴业证券经济与金融研究院整理2.3 自主品牌配套格局逐渐固化自主品牌配套格局逐渐固化 宁德时代与上汽、东风、广汽建立或即将建立合资公司，与一汽签署战略

19、合作协议图25、国内自主品牌与电池厂配套格局车企PHEVBEV现状丰田EVEnergy松下松下NCM111是主流，523即将推出日产AESCLG化学NCM523+LMO到523再到622，最后推出811雷诺LG化学LG化学AESCNCM523+LMO本田BEC松下NCM523+LMO到纯523三菱LithiumEnergyJapanLithiumEnergyJapan东芝LMO铃木通用LG化学LG化学LMO+NCM到622再到811福特大众松下三星LG化学松下LG化学松下三星LG化学NCM523到622再到811覆盖所有类型奥迪三星LG化学松下松下NCM523到NCA宝马三星SBLimotiv

20、eATL三星SBLimotiveATL三星：NCA；ATL：NCMLithiumEnergyJapan松下13资料来源：高工锂电、中机中心、乘联会、兴业证券经济与金融研究院整理2.4 与外资的竞争尚未开始与外资的竞争尚未开始 与外资的竞争还未正式开始，宁德与德系合作紧密，上汽通用配A123电池，一汽丰田配松下方形电池表2、外资车厂与电池厂配套格局14正极粉料：2557吨负极：1382吨电解液：1612吨隔膜：1916万平铜箔:891吨铝箔：411吨NMP：3055吨正极：2115-2216吨负极：1154-1209吨电解液：1169-1225吨隔膜：1171-1227万平铜箔6um：455-4

21、77吨铝箔12um：252-264吨NMP：1554-1628吨磷酸铁锂电芯三元电芯（42Ah,523）注：1,一条全自动EV产线（Pack+电芯）需要设备投资（不含流动资金，厂房等）：1.5亿（国产）到4.5亿（进口，例如CATL宝马专线）2,回本周期：3.5年（2017年利润推算），5-5.5年（2018年利润推算），产能利用率80%3,行业最好的良品率：圆柱99.5%，方形铝壳：98%，软包 96%2.5 产业链：正负极产业链：正负极+电解液电解液+隔膜隔膜1GWh电芯的物料均衡：资料来源：高工锂电、中机中心、乘联会、兴业证券经济与金融研究院整理40%14%9%7%9%6%15%壳体盖板

22、正极制造成本摊销电解液负极隔膜其他成本图26、电池电芯的成本结构图图27、电池系统、电芯的成本结构图60%35%5%电芯BMSPack系统15图28、NCM正极企业供应格局演变（%）图29、LFP正极企业供应格局演变（%）80%70%60%50%40%30%20%10%0%100%90%11%11%12%6%201610%9%11%13%201712%14%15%19%2018YTD容百锂电 长远锂科桑顿新能源 新乡天力当升科技科恒股份湖南杉杉格林美振华新材料 厦门钨业其他10%80%70%60%50%40%30%20%10%0%100%90%10%13%7%201615%9%17%5%201

23、712%21%24%26%2018YTD贵州安达德方纳米贝特瑞北大先行湖南升华天津斯特兰其他图32、人造石墨企业供应格局演变（%）8%17%60%5%4%10%57%6%6%15%57%5%10%0%80%70%60%50%40%30%20%100%90%201620172018YTD贝特瑞上海杉杉江西正拓翔丰华长沙星城其他8%4%21%23%7%8%23%28%9%17%23%27%0%80%70%60%50%40%30%20%10%100%90%201620172018YTD江西紫宸 上海杉杉 东莞凯金 贝特瑞长沙星城江西正拓 深圳斯诺 深圳金润 翔丰华其他图31、天然石墨企业供应格局演变

24、（%）2.6 上游集中度提升，盈利能力下滑上游集中度提升，盈利能力下滑数据来源：GGII、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理图30、动力电池电解液企业供应格局演变（%）80%70%60%50%40%30%20%10%0%100%90%6%9%17%26%2,0164%15%14%28%2,0176%12%24%38%2018YTD天津金牛天赐(含凯欣)深圳新宙邦东莞杉杉 香河昆仑江苏国泰华荣 汕头金光珠海赛纬 其他图33、电解液（整体）企业供应格局演变（%）8%10%18%25%6%13%16%26%10%12%21%34%0%80%70%60%50%40%30%20%10%100%90

25、%201620172018YTD天赐(含凯欣)深圳新宙邦江苏国泰华荣 东莞杉杉天津金牛汕头金光珠海赛纬北京化学其他-16图36、干法隔膜企业供应格局演变（%）20%26%42%13%21%17%6%9%10%14%0%10%20%40%30%100%90%80%70%60%50%201620172018YTD星源材质上海恩捷重庆纽米苏州捷力金辉高科沧州明珠辽源鸿图长园中锂其他20%20%37%10%12%13%9%8%15%17%10%0%30%20%100%90%80%70%60%50%40%20162018YTD2017星源材质 沧州明珠 中兴新材 中科科技 河南义腾东航光电 惠强能源 重

26、庆纽米 其他数据来源：GGII、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理图35、湿法隔膜企业供应格局演变（%）2.6 上游集中度提升，盈利能力下滑上游集中度提升，盈利能力下滑 宁德时代在产业链的强势地位，使得原料、设备供应商的议价能力薄弱，企业盈利的稳定性取决于产品的技术壁垒图34、电池产业链公司毛利率趋势（单位：%）-30.020.010.040.050.060.070.0-20.015.010.05.025.030.035.040.045.015H15A16H16A17H17A18H贝特瑞当升科技杉杉股份新宙邦天赐材料星源材质（右轴）先导智能17目录总量：电芯将成为战略级大宗商品格局：从解

27、放战争，到抗日战争趋势：更高、更快、更廉价前瞻之一：固态电池量产可期前瞻之二：燃料电池任重道远电池回收：从动力到储能谁是下一个壳牌？-18数据来源：GGII、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理NCM333/Gr（4.1V）NCA or 811/Gr（4.2-4.4V）NCM622/Gr（4.2-4.3V）4.5V Cathode,LiMetal Anode/SolideState ELNCM111/Gr（4.2V）NCM333/Gr（4.2V）NCM523/Gr（4.3V）NCM622/Gr（4.2V）NCM333/Hybirde（4.2V）NCA or811/Gr-Si图38、不同锂电

28、池应用场景发展路径3.1 高能量密度，快充电效率，低生产成本高能量密度，快充电效率，低生产成本 锂电池向更高能量密度、更快充电效率、更低的成本演进图37、动力电池技术路线注：ESS：商用车xEV：乘用车CE&IT：消费电子19图39、锂离子电池能量密度（单位：Whkg）图40、锂离子电池寿命（单位：年）图41、锂离子电池成本（单位：元Wh）数据来源：GGII、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理指标指标安全性能量密度，续航里程耐候性快充成本售价现状（现状（20182018）铁锂锰锂三元高镍三元（811，NCA）电芯220Wh/kg，系统160Wh/kg，续航：350-400km5-35度，

29、低于5度需要带加热系统，高于35度需要冷却系统慢充：5-8小时，快充：0到80%，（30分-3小时）系统：1100-1600元/Kwh目标（目标（20252025）不起火，不爆炸电芯350Wh/kg,系统260Wh/kg-30到55度快充：0到80%，（3分-15分钟）600-800元/Kwh（逼近铅酸售价）解决方案解决方案陶瓷隔膜，阻燃电解液，离子液体，固态电池811+硅负极，补锂，Pack轻量化低温电解液，薄电极，石墨烯，CNT快充电解液，薄电极石墨烯，CNT，高压直流充电机锰酸锂、规模化、自动化、模块化、梯次利用、良品率3.2 电池的技术进步空间依然广阔电池的技术进步空间依然广阔表3、动

30、力电池需要提升的点-2010%0%100%90%80%70%60%50%40%30%20%14Q114Q315Q115Q316Q116Q317Q117Q318Q1图44、2014-2018年国内锂电池（全部）正极分技术路线产量结构（%）图43、几类正极材料综合性能对比图45、我国动力电池分正极材料装机量估计（GWh）图42、几类正极材料比容量及对锂电压图46、NCM中三种材料的作用010080604020201620172018E2019E2020E磷酸铁锂（GWh）NCM1:1:1 (GWh）NCM532 (GWh）NCM622 (GWh）LCO NCM LFP LMO NCM811 (GW

31、h)NCA (GWh)其他数据来源：高工锂电、WebofScience、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理对比项镍钴用量/含量理论容量/实际容量电压平台循环寿命压实密度热稳定性安全性适合封装形式成本生产难度使用难度应用情况811Ni%=80%,Co%=10%275/190mAh/g3.8V800-1600周3.4-3.6g/cm3差差，比NCA略优圆柱、方形略低略低略低中、韩（CATL、比克等）NCANi%=85%,Co%=10%279/190mAh/g3.7V600周3.4-3.6g/cm3差差，劣于811圆柱、方形略高略高略高日（松下、特斯拉）表4、高镍三元 NCAvs 8113.2

32、 正极：向高镍三元发展正极：向高镍三元发展 NCM532目前是三元主流，622及811相继应用。钴离子影响材料导电性，用于提高材料的倍率和循环性能；锰用于稳定材料结构并提高安全性；镍用于提高材料的比容量。提升比容量+降低原材料成本的双重诉求，使得增镍减钴成为NCM三元的发展趋势-21天然石墨 人造石墨 其他负极数据来源：高工锂电、WebofScience、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理3.3 负极：从人造石墨到硅碳掺杂负极：从人造石墨到硅碳掺杂 人造石墨是主流负极方案。负极材料体系包括各种碳材料（天然/人造石墨，软碳/硬碳，中间相碳微球）和钛酸锂等。综合考虑倍率性能、首次循环容量衰减

33、、成本因素和技术成熟度后，石墨类材料脱颖而出。人造石墨的循环及安全性能、大倍率充放电效率及与电解液的相容性均优于天然石墨，且人造石墨的各向同性特征增强极片的压缩密度，提高电池整体寿命。硅碳负极是趋势。高能量密度的趋势下，高比容量、较低对锂电压的硅材料成为最佳研究对象，但纯硅在完全嵌锂/完全脱嵌状态下体积变化大（300%vs石墨的10%），带来硅负极颗粒的破碎、粉化，使得不可逆容量增加从而影响电池的循环寿命和安全性。目前Tesla的Model 3上已使用硅碳负极，负极的硅含量约为 10%。图48、2014-2018年国内负极分技术路线产量结构（吨）100%90%80%70%60%50%40%30

34、%20%10%0%图47、几类负极材料比容量及对锂电压图49、天然石墨及人造石墨微观对比图-223.4 电解液：耐高压电解液：耐高压+高阻燃高阻燃 电解液负责锂离子的导通和绝缘。电解液在电池系统中承担充分润湿电极活性材料和隔膜，辅助形成电机活性材料表面的固体电解质界面膜，保持锂离子导通和电子绝缘状态，在充放电过程中构建闭合回路的重要作用。因为锂电池电压为3-4V，而水的实际分解电压为1.7V，所以锂电池电解液主要采用能耐高电压而不分解的有机非水溶剂，一般由溶质六氟磷酸锂+非水溶剂多元环状链状酯类+多种添加剂组成。耐高压+高阻燃是电解液的发展趋势。目前常用电解液在4.5V时会发生不可逆分解，影响

35、电池的能量循环效率、倍率性能、寿命与安全性，此外高镍三元正极材料的热稳定性相对不足，对过充电、热冲击等热行为抵抗能力较弱，从而耐高压+高阻燃的要求日益提高，主要解决方式即寻找新的配方。数据来源：高工锂电、WebofScience、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理图51、含氟电解液体系浸润隔膜、阻燃效果好图50、2014-2018年国内电解液分终端产量结构（%）100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%14Q114Q315Q115Q316Q116Q317Q117Q318Q1数码电解液占比动力电解液占比储能电解液占比(右)-233.5 隔膜：湿法隔膜是三元的黄金搭档

36、隔膜：湿法隔膜是三元的黄金搭档 隔膜-阻隔正负极材料并允许电解液通过。隔膜多为聚烯烃类材料（PP、PE），纤维素、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚酰亚胺等。隔膜需具备锂离子电池体系内的化学稳定性，在工作电压窗口内不参加各类反应的电化学稳定性，以及在较高温度以内不熔融且收缩较小的热稳定性。隔膜材料还应保证吸液能力且不显著溶胀，可被电解液浸润，具备一定强度。此外隔膜应尽可能薄，以提高电池单体的活性物质质量/体积分数，增加电池单体的能量密度。湿法涂覆隔膜是和三元正极材料匹配程度最佳的隔膜。相比于干法隔膜，湿法隔膜生产成本更高，热稳定性也较差。但是湿法隔膜厚度更薄，孔隙率和孔隙均匀性更好，拉伸强度更大，浸润

37、电解液的能力更强。在湿法隔膜表面涂覆单一/复合材料后，隔膜热稳定性能短板均可得到强化。数据来源：高工锂电、WebofScience、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理图53、隔膜的平面通孔结构和3D结构图52、2014-2018年国内锂电隔膜分技术路线产量结构（万平米）100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%14Q114Q315Q115Q316Q116Q317Q117Q318Q1湿法隔膜干法隔膜24圆柱电芯方形电芯软包电芯3.6 封装：方壳和软包是主流路径封装：方壳和软包是主流路径 国内以方壳+软包为主，仅少数公司使用圆柱。动力电池单体的封装类型主要包括圆柱、方

38、壳和软包三种，国内新能源车企采用方壳较多。方壳电池结构简单，空间利用率高，单体能量密度高，对热管理要求高。软包电池能量密度高，可定制性强，但一致性较差且有胀气漏液风险。图55、2014-2018年国内锂电池产量分技术路线装机量占比 (%)100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%数据来源：GGII、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理图54、圆柱、方壳及软包电池结构图56、三种电池封装路线对比25目录总量：电芯将成为战略级大宗商品格局：从解放战争，到抗日战争趋势：更高、更快、更廉价前瞻之一：固态电池量产可期前瞻之二：燃料电池任重道远电池回收：从动力到储能谁是下一个壳

39、牌？-26注释：HVS=高压尖晶石数据来源：IEA2018、WebofScience、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理图58、电池技术商业化时间轴图57、电池技术演进路径4.1 前瞻：固态前瞻：固态+锂空气锂空气+锂硫锂硫 2025年可能是固态电池重要的商业化节点274.1 前瞻：固态前瞻：固态+锂空气锂空气+锂硫锂硫 短期：高镍三元+硅碳复合，中长期：固态电池+锂空气电池+锂硫电池数据来源：IEA2018、WebofScience、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理284.2 固态电池：厂商积极布局固态电池：厂商积极布局 宁德时代公布的电动汽车用电池技术Roadmap，后续全固

40、态电池的开发也是其战略目标。图59、CATL EV电池的技术路线图图60、车载电池中LIB电池的高镍化应用产品和全固态电池的采用比率趋势资料来源：NE、兴业证券经济与金融研究院整理ADL日本的预测：（a）针对积极应用新技术的汽车制造商预测；（b）针对谨慎应用新技术的汽车制造商的预测。-29图61、全固态电池的商业化、高能量密度化方案4.2 固态电池：厂商积极布局（固态电池：厂商积极布局（2）丰田在积极研发固态电池。丰田和NEDO（新能源产业技术综合开发机构）所制定的全固态电池的商业化普及方案，首先使用现有LIB的正负极材料开发全固态电池（第一代电芯）。之后，再使用新的正负极材料以期进一步提高能

41、量密度（下一代电芯），该项目2022年之前将会开发下一代电池的基础技术。图62、NEDO试制的三种固态电池资料来源：NE、兴业证券经济与金融研究院整理从左至右，分别是生坯（压实粉体）成形电芯，8mAh片材成型的标准电芯，50mAh的片材成形的标准电芯304.3 锂空气电池：能量密度比肩燃油锂空气电池：能量密度比肩燃油 锂空气电池能量密度极高，比肩传统燃油。锂空气电池（Li-Air battery）正极为空气，负极为金属锂。锂空气电池由于是一个开放体系，空气电极没有极限，因而理论容量大于其它封闭式电池,理论能量密度可达3505Wh/kg。目前锂空气电池依旧只能在实验室中进行充放电实验，而不能大规

42、模商业化应用。短时间内难以满足新能源汽车的需求，中长期技术或有突破。图64、锂空气电池的几种基本结构图63、前瞻性高能量密度动力电池的理论参数图65、锂空气（有水和无水电解质）vs LiCoO2的反应机理图数据来源：IEA2018、WebofScience、中国储能网、兴业证券经济与金融研究院整理31图66、锂硫电池的结构图4.3 锂硫电池：极具性价比锂硫电池：极具性价比 优势：理论容量高，原材料便宜。锂硫电池是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池，其理论比能量高达 2567Whkg，远高于目前商业化的锂离子电池。近年来，锂硫电池因具有高能量密度、髙理论容量、单质硫资源丰富、价格低

43、廉以及环境友好等特点，成为高能新型电池的主要研究方向之一。循环次数及容量保持是核心痛点。硫导电差，正极反应得到固体硫化锂，所以充电循环次数少，速率慢；形成不同中间产物，正负极间流动消耗，容量迅速降低；金属锂和电解液界面难以控制。目前业界在使用多孔正极改善导电性；使用有机硫高分子正极改善循环次数。图67、锂硫电池 vs 锂空气电池（有水和无水电解质）工作原理对比图资料来源：NE、兴业证券经济与金融研究院整理32目录总量：电芯将成为战略级大宗商品格局：从解放战争，到抗日战争趋势：更高、更快、更廉价前瞻之一：固态电池量产可期前瞻之二：燃料电池任重道远电池回收：从动力到储能谁是下一个壳牌？-335.1

44、 燃料电池车型结构燃料电池车型结构 Mirai由燃料电池组、驱动电池、高压储氢罐、电机、动力控制单元、FC升压转换器组成，其中燃料电池组、高压储氢罐和FC升压转换器是为燃料电池专属开发的新部件。资料来源：公司官网、丰田汽车研究中心、兴业证券经济与金融研究院整理FC升压转换器Fuel cell boost converter新研制了可将燃料电池组的电压升至650V的小型高功率大容量变压器。升压变压器：利用比输入电压更高的电压获得输出的装置。燃料电池组Fuel cell stack丰田首款量产型燃料电池。实现了小型化与世界顶级水平的功率密度。体积功率密度：3.1kW/L最大功率：114kW（155

45、PS）动力控制单元Power control unit在任何行驶状态下，可将燃料电池组的输出功率和驱动电池的充放电进行最佳控制的装置。电机Motor用燃料电池组发出来的电和驱动电池的电来驱动的电机。最大功率：113 kW（154 PS）最大扭矩：335 Nm（34.2 kgfm）驱动电池Battery镍氢电池将减速时回收的能源储存起来，在加速时用来辅助燃料电池组的输出功率高压储氢罐High-pressure hydrogen tank氢燃料储存罐。标称工作压力为高压70Mpa（约700个大气压）。储存性能达到了世界顶级水平，实现了轻量与小型化。图68、丰田Mirai的结构图图69、丰田Mira

46、i新老版本构架图MIRAI燃料电池堆 开发FC升压机FCV专属开发驱动用电池 留用电机留用动力控制单元 留用燃料电池电机650V燃料电池电机250V2008年型燃料电池堆 开发电机开发动力控制单元 开发驱动用电池 留用345.2 关键部件的升级优化关键部件的升级优化 燃料电池：体积功率密度实现了世界领先的3.1KW/L,使得电堆可以搭载在座椅下部。燃料电池单体：通过电解质膜的薄膜化、气体扩散层的性能提升、催化剂高活性化，实现电极的反应大幅提升。高压氧气瓶：对碳纤维强化塑料内胆结构进行了技术革新，实现了气瓶的轻量化图71、燃料电池的开发图70、高压氢气瓶的优化图72、燃料电池单体的开发资料来源：

47、公司官网、丰田汽车研究中心、兴业证券经济与金融研究院整理355.3 成本优化成本优化 大幅降低燃料电池的成本才能开始正式普及。为了降低燃料电池车的成本，除了燃料电池技术以外，与混合动力技术的结合也是一个突破口。图73、燃料电池车组的成本演变趋势图74、燃料电池、混合动力系统成本的降低资料来源：公司官网、丰田汽车研究中心、兴业证券经济与金融研究院整理365.4 推进节奏推进节奏 丰田燃料电池车销售目标：截止2020年，普及4万台，截止2025年普及20万台，到2030年普及80万台；丰田加氢站铺设目标：截止2020建设160座左右、截止2025年建设320座左右，并在之后实现加氢站事业的自主化。

48、图75、全球加氢站基础设施现状图76、丰田燃料电池加氢站推进节奏资料来源：公司官网、丰田汽车研究中心、兴业证券经济与金融研究院整理37目录总量：电芯将成为战略级大宗商品格局：从解放战争，到抗日战争趋势：更高、更快、更廉价前瞻之一：固态电池量产可期前瞻之二：燃料电池任重道远电池回收：从动力到储能谁是下一个壳牌？-6.1 新政落地，行业健康发展态势可期新政落地，行业健康发展态势可期深圳2016深圳市2016年新能源汽车推广应用财政支持政策整车制造企业负责电池强制回收，按照每千瓦时20元专项计提回收处理资金，地方财政按照计提资金额给予不超过50%的补贴 38政策级别国家政策级别地方政策类型发展规划指

49、导意见技术政策行业规范地域上海广州时间201220142015201620182016时间20122014文件名节能与新能源汽车产业发展规划国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见汽车动力蓄电池行业规范条件新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定废电池污染防治技术政策征求意见稿文件名上海市鼓励购买和试用新能源汽车暂行办法广州市人民政府办公厅关于印发广州市新能源汽车推广应用管理暂行办法的通知主要内容明确制定动力电池回收利用暂行办法，鼓励发展专业化电池回收利用提出要研究制定动力电池回收利用政策，建立健全废旧动力电池循环利用体系规定应会同汽车企

50、业研究可操作的废旧动力电池回收处理，再利用方案明确废旧电池回收责任主体，加强行业管理和回收监管8月1日实施平台化管理，监测各环节责任情况明确锂离子电池再生处理需有相关资质，鼓励研发回收技术主要内容要求车企回收动力电池，车企回收动力电池政府将补助1000元/套提出在本市建立车用动力电池回收渠道，按相关要求对动力电池进行回收处理资料来源：公开资料、SMM、兴业证券经济与金融研究院整理39废旧电池处理方式回收利用存放于废矿井用物理-化学方法将污染重的发旧电池包容惰性基材，再进行集中深埋利用已形成的废矿井空间资源，完成无污染的废旧电池填埋湿处理热处理真空热处理不同类型废电池特点和回收目的锌锰电池特点：