新能源行业概述(下)——电池端


摘要

动力电池走出疫情冲击,21年增速恢复。2020年受疫情影响,全年新增装量同比增长仅为1%,主要是上半年下滑严重;下半年增速逐渐恢复,到2021年6月,增速恢复至30%水平,逐渐走出疫情影响。

电池行业集中度高,宁德时代一枝独秀。作为全球和国内动力电池的佼佼者,宁德时代保持较高市占率,连续三年蝉联全球出货第一。同时,动力电池行业的集中度较高,前三合计接近70%,且连续多年保持增长态势。

动力电池各路线逐渐清晰。随着产业技术的逐渐完善,行业的发展路线逐渐分化且清晰。具体来说,有以下特点:(1)C端发力,装机以EV乘用车为主;(2)补贴退坡,磷酸铁锂逐渐回潮;(3)方形仍是市场主流,圆柱增速明显。

产业链各环节呈现不同业态。电芯的四个主要环节中,隔膜的集中度最高,湿法三家龙头合计高达83%,正极材料集中度最低,CR3低于50%。从盈利能力分析,隔膜的毛利率高,普遍位于50%以上;其他三个环节盈利能力分化,以正极材料平均最低。


1. 动力电池市场总览

1.1 新增装机量——疫情冲击,20年增长缓慢,下半年逐步恢复

国内动力电池市场体量增长迅速,其中13-18年为高速上升期,2018年全国新增动力电池装机量57GWh,较2013年以来的年复合增速高达141%;2019年之后,由于新能源补贴退坡以及疫情冲击,市场增速放缓,2020年全国新增装机量达到62.9GWh,同比增长1%。
从月度装机量来看,2020年上半年主要受疫情冲击,同比增速较低;而下半年随着疫情影响的逐步减弱,增速上升明显;进入2021年,1-6月的装机数据均显示出强劲的增长态势,以2019年为基准,6个月的年复合增速分别为31.6%、59.3%、32.8%、24.6%、31.1%和29.7%。由此可见,排除疫情的影响,国内动力电池装机量仍保持高增速,行业景气度维持在高水平。

1.2 行业集中度——持续提升,第一集团格局相对稳定。

由于动力电池行业资金和技术壁垒较高,龙头的成本优势明显,且集中度不断提升。2021年1季度,全球行业前三合计市占率上升至69%,达到历史新高。
同时,近3年来行业格局相对稳定,宁德时代蝉联全球动力市场第一名,2020年全球市占率为25%,国内市占率为50%,优势明显。需要关注的是,LG化学在过去三年内,名次持续上升,2020年销量同比增长150%,市占率赶超松下,成为行业第二,且与宁德时代仅有2个百分点的差距,增长十分迅速。

1.3 车型——EV装机量和增速优势明显

纯电车(EV)的装机量和增速优于PHEV,其中EV乘用车的规模最大,2020年累计新增装机43.1GWh,同比增长8.4%,装机量占比为67.9%;2021年上半年累计新增装机42.5GWh,同比增长260.3%,装机量占比提升至80.4%。

1.4 平均单车装机量——环比下降

2020年国内新能源汽车平均单车装机量49kWh,环比下降8%;2021年6月平均单车装机量47.6kWh,环比下降2.3%。分车型来看,EV乘用车单车装机量为48.4kWh,环比下降4.0%;EV客车单车装机量为211.8kWh,环比下降9.5%。

1.5 电池材料——补贴退坡,磷酸铁锂成本优势凸显

由于成本优势逐渐凸显,磷酸铁锂电池装机量增速明显领先于其他类型电池,2020年装机量24.4GWh,同比增长21.9%,2021年上半年装机量22.2GWh,同比增长368.5%,占比从2019年的32.1%上升至41.6%,逐渐挤占三元材料电池份额。

1.6 电池结构——方形为主,圆柱增长迅速

分电池结构来看,市场仍以方形电池为主。方形电池在充放电倍率、循环寿命、安全性等方面具有优势,2020年装机量50.6GWh,占比为80.6%。同时需要注意的是,由于能量密度高,成本较低,圆柱电池装机量有较为明显的提升,2020年全年装机量达到8.3GWh,同比增长100%。

2. 动力电池产业链分析

动力电池主要的成本来自于电芯部分,即正极材料、负极材料、隔膜和电解液,4个部分约占动力电池总成本的50%左右,其中三元锂电池正极材料占比较高,为32%。

2.1 正极材料——铁锂逐步回潮,高镍方向清晰

前文提到,由于补贴退坡,磷酸铁锂电池的成本优势逐渐体现,出货和装机量有所提升,大有赶超三元电池的趋势;另一方面,由于高镍811电池能量密度高,理论上最高可以达到280Wh/kg以上,远超523电芯的200Wh/kg,三元电池未来高镍方向清晰。根据SNE的数据,预计未来主流电池技术将呈现NCM811、NCA和磷酸铁锂三分天下的局面。
磷酸铁锂集中度较高,按照2020年出货量统计,CR5高达69%。以德方纳米为代表的龙头凭借技术优势,形成了较高的壁垒。
由于同质化竞争激烈,三元材料集中度低于磷酸铁锂市场,CR5为45.4%。高镍三元市场集中度明显提高,以811材料为例,容百科技和天津巴莫合计市占率超过80%,竞争格局明显优于普通三元材料。
三元材料盈利能力分化,毛利率多低于20%,以当升科技为代表的的出海型企业毛利率较高,而下游面向国内市场的企业,毛利率持续承压。2021年价格上涨或将带动行业盈利空间向好。

2.2 负极材料——石墨负极产量增加,人造石墨份额上升

根据鑫椤锂电数据,2021年5月中国负极材料产量达到5.11万吨,同比增长87.25%。从2020年开始,国内负极材料供给持续增加,负极材料产能利用率逐步改善,21年5月开工率约为85.1%,市场整体供需平衡。
人造石墨性能优异,出货占比持续提升。2016年以来,人造石墨出货量快速增加,2020年达到30.7万吨,年复合增速高达39.8%。尽管人造石墨成本高于天然石墨,但由于整体性能优异,目前市场占比已经上升至84%,预计未来还将持续上升。
负极材料市场竞争格局较为稳定,第一梯队包括天然石墨龙头贝特瑞、人造石墨龙头杉杉股份以及江西紫宸。作为中国传统负极三强,同时也是全球负极材料的佼佼者,2020年三家公司在国内负极材料市场的合计市占率约为57%,较19年几乎一致,寡头格局明显。
与正极材料相比,负极材料的盈利能力较强,毛利率一般位于25%-40%之间。未来随着石墨化、炭化等产能的陆续投放,将继续推动成本端的改善,负极企业有望继续维持较高的盈利水平。

2.3 隔膜——湿法成为主流,市场格局集中

目前隔膜市场以干法、湿法并存,湿法的出货占比在持续上升。2020年国内锂电池隔膜出货量达到37.2亿平方米,同比增长36%。由于性能较优,三元电池大都采用湿法隔膜,在隔膜中的出货占比持续上升,2020年达到70%,较19年提升7个百分点。考虑到湿法和干法成本差距在不断缩小,湿法的占比可能进一步提升。当然,另一方面,由于干法隔膜多用于磷酸铁锂电池,而储能和动力电池市场中磷酸铁锂的需求开始大幅提升,干法隔膜的份额也有上升的可能性。
隔膜市场中,湿法隔膜集中度高,恩捷股份、星源材质和中材锂膜三家合计市占率高达83%。考虑到隔膜产能投资较大,行业壁垒深,新进入者的威胁小,行业格局基本趋于稳定。
隔膜企业的盈利能力普遍良好,毛利率一般位于50%以上,但近年来由于产品价格不断下降,毛利率有逐步下滑的趋势,未来需要不断降低制造成本以维持高盈利水平。

2.4 电解液——六氟涨价,行业格局稳定

目前六氟产能紧张,受此影响,电解液产量增速保持在较低水平,2021年5月产量为3.35万吨,环比增速仅为3.7%。供应不足叠加下游需求旺盛,六氟价格持续攀升,从2020年8月的6.8万元/吨一路上涨至20万元/吨以上。在此情况下,一体化龙头企业例如天赐材料,通过自供六氟,成本优势逐渐体现,未来竞争优势将进一步加强。
电解液市场竞争格局优异,寡头格局明显且稳定。2020年市场前三为天赐材料、新宙邦和国泰华荣,合计市占率为62%,较19年提升3.6个百分点。未来随着规模效应和成本优势进一步扩大,龙头企业的市占率还有继续上升的空间。
行业盈利能力分化。龙一龙二的盈利能力较为接近,受益于一体化布局,毛利率较为稳定。第二梯队的毛利率较低,在原料成本上涨的市场环境中,更容易受到冲击。

3. 市场空间估计

在之前的报告中,我们预计2021年全球新能源汽车销量超过500万辆,2030年将超过4000万辆,年复合增速预计为30.52%。
我们假设:(1)纯电车占比和单车电池容量将逐步提升;(2)正极均为三元材料;(3)负极材料中,人造石墨占比逐步提升至90%;(4)四大材料的单位需求基本保持恒定。基于上述假设,我们测算出2021年全球动力电池预计装机量325GWh,对应的四大材料需求约为:正极材料55万吨,负极材料29万吨,隔膜55万吨,电解液32万吨。

附录:部分动力电池企业供应商


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