(报告出品方/分析师:光大证券殷中枢郝骞黄帅斌陈无忌和霖)
1、圆柱、方形、软包,谁主沉浮?
从目前单体电芯的技术分类来看,主要包括圆柱、软包以及方形电池。
其中,圆柱的优势在于较高的生产效率/较低生产成本(vs.软包较高的单体电芯能量密度与安全性,方形较长的使用周期),而圆柱的劣势则主要包括相对较低的单体电芯能量密度与安全性(vs.软包与方形较低的生产效率/较高生产成本,方形相对较低的单体电芯能量密度与安全性)。特斯拉采用圆柱电芯,其主要供应商为松下。
虽然圆柱单体电芯能量密度普遍相对落后于软包,但各大供应商的技术性能仍有差异(松下的圆柱单体电芯能量密度依然全球领先)。
方形电池:封装可靠度高、系统能量效率高、能量密度较高、结构较为简单、扩容相对方便、可以通过提高单体容量来提高能量密度、稳定性相对好。
但由于方形电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产,所以市场上型号太多,工艺很难统一;且生产自动化水平不高、单体差异性较大,在大规模应用中,存在系统寿命远低于单体寿命的问题。
圆形电池:与方形都属于硬壳封装,圆柱型电池工艺成熟,PACK成本较低,电池产品良率以及电池组的一致性较高;由于电池组散热面积大,其散热性能优于方型电池,但后期依然要面对成组后散热设计难度大、能量密度低等问题。
软包型电池:采用铝塑膜包装、安全性好、重量较钢壳和铝壳电池轻、具有较高的质量比能量、内阻小、循环寿命更长,但是由于型号众多自动化程度低、生产效率低、成本高、高端铝塑膜严重依赖进口、一致性较差。
从电池组PACK角度来看,圆柱单体电芯的特性导致其电池组较低的集成效率(即使特斯拉单体电芯能量密度占优,但圆柱较低的PACK集成效率依然导致其PACK能量密度的优势不明显)。
1.1、圆柱电池:盛行海外,国内渗透率较低
在中国范围内,也早有一批圆柱形电池的追随者,如比克、沃特玛、力神等,但市场表现不佳。年前三季度我国圆柱动力电池装机量约6.63GWh,同比增长14%,排名前十企业合计约6.6GWh,其中,LG化学凭借配套特斯拉model3、ModelY圆柱电池占据高达77%的装机份额。
年,圆柱电池在国内市场份额提升,主要由于国产特斯拉的放量,带动LG化学圆柱电池()装机提升;H1圆柱电池在国内市场份额稳定在10%+。
年,海外圆柱电池出货量下降,整体份额下降约20pct。
1.2、方形电池:国内主导,海外占比低于国内
在国内,方形电池长期占据主导地位。年,国内方形电池出货量占比80%,较年下降4pct,H1略有提升;海外方形电池出货量提升较快,但由于总量扩大,份额保持稳定,总体上方形占比低于国内。
三星SDI年,三星SDI开始进入电池领域。
年,宝马推出搭载三星SDI方形电池的纯电动汽车Megacity。其生产商,正是三星SDI和博世于年6月合作建立的合资公司SBLimotive。三星SDI由此进入动力电池市场。
年,三星SDI与宝马签订长期合作协议,成为宝马核心供应商;之后又与大众、奥迪、保时捷等车企达成合作。
宁德时代和比亚迪
宁德时代和比亚迪的快速崛起,奠定了方形电池在国内的主导地位。
-年,比亚迪动力电池装机量位列国内第一,宁德时代位列第二;-H1,宁德时代动力电池装机量位列国内第一,比亚迪位列第二。
整体来看,-年,我国动力电池装机集中度提升较快,宁德时代(CATL)和比亚迪合计市占率从46%提升至68%。
1.3、软包电池:受益于欧洲新能源车崛起,两大巨头推动
动力软包电池由AESC开创,由LG化学发扬光大。
年,动力电池公司AESC(日产与NEC合资公司)将用于手机产品的软包电池做到了车规级标准。
年后,搭载AESC软包电池的纯电动车日产聆风广受欢迎。
年,LG化学与现代共同推出首款现代Avante以及Forte电动车,正式迈入汽车电动化时代。
-年,LG化学动力电池客户先后囊括通用、福特、科勒莱斯美国三大主流车企,顺利拿下雷诺、沃尔沃、奥迪、戴姆勒等欧洲客户,并通过雷诺-日产-三菱联盟逐渐进入日系车供应链。受益于广泛的客户基础,LG化学在-年迅速崛起。
年,LG化学完成装机量31GWh,在全球范围内仅次于CATL,甚至在H1实现反超CATL。
H1,在欧洲,LG化学长期布局的欧洲新能源车市场需求跃升,LG配套的雷诺Zoe、现代Kona等车型畅销;在中国,国产特斯拉放量,多次保持月度新能源车型销量冠军。
LG化学动力电池出货量大幅提升,年上半年LG化学市场份额较年提升14PCT至25%,一度超过同期的CATL(23%)。
同时,另一软包龙头SKI迅速崛起。年SKI实现装机量7GWh,较年的1.97GWh提升明显。
年,欧洲新能车渗透率快速提升,带动海外软包电池出货量增加,其市场份额实现翻倍(从年的21%提升至年的42%)。
而在国内,软包市场份额进一步萎缩,从年的8.7%下降至年的6.2%;H1略有提升。
国内软包企业有孚能科技、万向A、微宏动力、捷威动力、北京国能、亿纬锂能、卡耐新能源等。
1.4、中国与海外不同的趋势
由于多数头部动力电池企业往往主打圆柱、方形、软包中的一种,因此不同类型电池市场份额的变化,在一定程度上代表了头部动力电池企业角逐的历史。
对比我国和海外不同类型电池市场份额变化,可以看到年是一个分界线。
年前:我国与海外在不同类型电池市场份额变化方面趋势相同。方形电池占据60%以上的市场份额,-年呈现“先升后降”的趋势;软包电池市场份额保持稳定,约在10%左右;圆柱电池市场份额在年受到方形电池挤压,在年得到恢复。
年后:我国与海外在不同类型电池市场份额变化方面表现出完全不同的趋势。我国方形电池份额获得突破,年市场份额接近85%。这与宁德时代的崛起密不可分,年宁德时代实现IPO上市,带动了方形电池市场份额的增长。
年,由于特斯拉modelY的热销,带动我国圆柱电池市场份额回升,而软包电池市场份额则持续受到挤压。
在海外,方形电池市场份额自年后一路下滑,近两年保持平稳,年市场份额28%。而圆柱电池和软包电池则先后实现放量,-年,圆柱电池市场份额由28%提升至51%,同时松下伴随着特斯拉在全球崛起。
年海外软包激增,H1国内方形再度崛起:海外软包电池市场份额由年的21%翻倍至年的42%。这基本得益于LG化学的放量,其根本原因在于欧洲电动车渗透率快速提升。而H1由于国内新能源车市场需求旺盛以及宁德时代的放量,方形电池装机量高速增长,全球方形电池市占率反弹至53%。
2、圆柱电池领跑者,特斯拉与松下的“十年之痒”
2.1、特斯拉:引领电池技术迭代方向
技术更替是汽车电动化浪潮的核心驱动力,风险和机遇并存。
新能源汽车当前的痛点包括续航能力、充电效率、成本、安全性等,电池成为新能源汽车渗透率提升的关键。
目前市场上主流的车用电池是锂电池,主要以三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池为主。
电池环节的技术更新会带来风险但也伴随着机遇,因此