1、2020 年深度行业分析研究报告目 录提升带电量解决多数问题,电池成本决定汽车电动化前景5电池系统成本是撬动汽车电动化的支点5带电量是电池系统最具决定意义的指标6降低电芯成本是电池系统降本的核心任务7电芯成本解析:原材料成本占 9 成,非活性物质比例较大8参数设计:定制化特征明显,容量提升推进电芯标准化设计8生产流程还原:批次与节拍工序交错,质量控制是难点10方形卷绕电池:正极材料是降本最大来源,其他措施集腋成裘11降本之路知易行难,技术能力是核心驱动13材料在比容量与安全性之间走钢丝14高镍正极:只有龙头能驾驭的降本利器14硅负极:极具性价比的降本良方16设计螺狮壳里做道场,工艺优化无止境1
2、8卷绕改叠片:有效提升群裕度,生产效率是主要阻碍18大尺寸电芯:提效降本一举多得,工艺水准决定成果20非活性材料减量:降本累积效果明显,削减冗余设计增加安全隐患21过程能力质量/一致性决定市场份额,良品率拉开成本差距23定性:多材料/工序非线性耦合而成的流程型制造业,复杂度极高23一致性是获得市场份额的前提,决定了过去三年国内格局24突破质量、成本、效率(制造周期)不可能三角,是行业强者恒强的根源265M1E 分析:工艺(Method)与环境(Environment)是拉开质量差距的决定因素 28总结与投资建议:龙头推动成本下降,行业集中大势所趋31降本目标并非遥不可及,成本下降依赖技术沉淀3
3、1品质、规模、成本形成正反馈,降价压力加速市场集中度提升32投资建议:电池格局继续集中,建议关注电池龙头及其生态圈3333图表目录图 1:上汽集团关于电动车与传统车 TCO 变动趋势预估5图 2:主要参数变化 10%导致的续航里程弹性统计6图 3:带电量较低时续航里程与电池容量呈近似线性关系6图 4:蔚来 ES 8 电池系统构造及成组率拆解7图 5:孚能软包电芯占系统成本(元/Wh)比重在 70%以上8图 6:普莱德方形电芯占系统成本比重接近 80%8图 7:锂电池参数设计流程图9图 8:给定容量要求的电池设计分析思路10图 9:锂离子电池生产流程10图 10:148/91/27 规格方形 6
4、22 电芯重量构成12图 11:148/91/27 规格方形 622 电芯成本构成12图 12:影响电芯成本的各项因素弹性测算13图 13:2018 年以来四大材料的价格降幅显著趋缓13图 14:高镍材料具备更高的容量密度,但热稳定性和首次库伦效率较差15图 15:高镍正极材料商业化应用需要克服一系列伴生问题16图 16:不同比例硅碳负极相对石墨负极容量的提升17图 17:叠片电芯内部堆积更加平整,填充度更高19图 18:宁德时代采用大电芯/模组提升系统成组率21图 19:非活性材料减量对于能量密度(Wh/kg)提升和成本(元/Wh)下降有显著效果22图 20:国内三元电池出货情况(MWh)及
5、龙头份额统计26图 21:国内磷酸铁锂电池出货情况(MWh)及龙头份额统计26图 22:锂电池从接受订单到产品交付质量损失来源统计图26图 23:化成分容厂房面积(内圈)和成本(外圈)占比较高28图 24:2016 年宁德时代固定资产周转率远高于竞争对手28图 25:国内动力电池产能产量(GWh)及产能利用率统计28图 26:锂电池参数设计流程图29图 27:降本措施达到理想状态可推动电芯成本下降近 30%31图 28:三类电池企业成本项拆分(元/Wh)33图 29:国内一二线电池企业成本差异解析(元/Wh)33表 1:60kWh 电池系统在续航里程、放电倍率、循环次数、快充等方面具备全面优势
6、7表 2:不同电动汽车电池的平均功率/能量比8表 3:电芯化学参数假设11表 4:方形卷绕电芯重量拆分12表 5:高镍三元正极材料比容量提升明显14表 6:不同正极材料 pH 值和表面残余锂(典型值)16表 7:硅负极比容量优势明显,但结构不稳定16表 8:贝特瑞和江西紫宸硅碳负极产品参数统计17表 9:卷绕与叠片工艺优缺点比较19表 10:锂电池在消费电子和汽车应用的典型差异比较(均为典型值)24表 11:过程能力等级表25表 12:不同过程能力指数对应的电芯和电池系统不良率25表 13:锂电池生产流程中的关键工序及质量特性27表 14:目前主流电池企业电芯良率和材料直通率情况统计27表 1