目录 一 需求侧 : 新能源汽车高速发展, 将保障动力电池的稳定及快速增长的需求... 7 ( 一 ) 发展新能源汽车已成为各国实现节能减排的关键战略 三大因素驱动新能源汽车发展 新能源汽车是现阶段实现节能减排的最佳方案 各国均把新能源汽车作为国家战略, 积

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1 [table_main] 电气设备 证券研究报告 新能源汽车行业深度报告系列一 : 需求暴涨成本下探, 动力电池行业迎来黄金时期 2015 年 05 月 08 日行业报告证券分析师 : 张文博执业编号 : S Tel: zhangwenbo@hczq.com 研究助理 : 黄斌 Tel: huangbin@hczq.com 投资要点 1. 新能源汽车持续高增长, 客车 插电式混合动力乘用车 锂电低速车有望放量 示范城市 2013 年 1 月 年 9 月推广计划完成度仅 11.5%, 在 2015 年可能启动的淘汰机制压力下,2015 年各示范城市将加大力度 上量 公共领域, 新能源客车和分时租赁用微型新能源小轿车将成为各城市完成作业的重要思路 粗略计算,2015 年新能源客车对动力电池的需求量将可能超过 4.66GWh 私人领域, 国内九大新能源乘用车企业 2015 年销量计划接近 22 万辆,2015 年新能源乘用车对动力电池的需求将可能超过 3.88GWh 值得关注的是,11 个省份先后出台了低速电动车管理办法, 作为 铅酸 车型的升级版本, 更受政策青睐的 锂电 版低速电动车将成为私人市场尤其是三四线城市的新的增长力 2. 动力电池需求强劲, 低端产能过剩和高品质供不应求的局面将贯穿, 兼并重组机会凸显 经历 2014 下半年的 供不应求, 国内动力电池企业的产能利用率从 2011 年的 20.4% 提升到 60.2% 然而, 随着几大动力电池企业产能扩张计划的逐渐明朗, 加之韩国三大电池企业三星 LG 化学和 SKI 落户中国并于 2015 年形成规模产能,2015 年国内动力电池企业的产能利用率将可能回落至 49%, 而能在市场中守住领地的将是产品质量过硬且有稳定客户资源的企业 工信部 汽车动力蓄电池行业规范条件 已进入最后审批阶段, 随着 条件 的发布, 兼并重组 将成为国内动力电池企业 2015 至 2016 年上半年的主旋律 3. 成本下降, 能量密度提升, 先进动力电池系统的新能源汽车的竞争力逐渐显现 对标行业先进水平, 目前国内电池系统成本偏高, 而通过规模化生产 自动化生产 采用新型高容量材料等则有可能推动动力电池系统成本到 2020 年下降 40%, 达到 1.5 元 / 瓦时的目标要求 新型高容量材料的应用还将推动动力电池能量密度每年提高 18%, 下一代动力电池更是成了国内外电池企业必争之地 4. 推荐板块及标的 : 整车方面, 我们看好龙头企业凭借优势进一步占据市场份额, 并看好低速电动车在市场解禁后的表现 电池方面, 我们认为具备规模化生产能力并率先完成动力电池产能布局, 并且在提高动力电池组能量密度方面具备技术积累的企业, 将有力地支持新能源汽车的发展, 并分享行业高速增长带来的红利 材料方面, 进入优秀动力电池企业产业链的电解液 隔膜 负极材料企业有望搭上新能源汽车发展的便车 投资建议 : 比亚迪 宇通客车 纳川股份 东源电器 智云股份 江苏国泰 沧州明珠 中国宝安 行业评级 : 评级变动 : 公司名称及代码 比亚迪 (002594) 行业评级 推荐公司及评级 宇通客车 (600066) 纳川股份 (300198) 东源电器 (002074) 智云股份 (300097) 江苏国泰 (002091) 沧州明珠 (002108) 127% 101% 75% 49% 23% -3% 推荐 首次评级 评级 推荐 推荐 推荐 推荐 推荐 推荐 推荐 行业表现对比图 ( 近 12 个月 ) ~ 沪深 300 电气设备 资料来源 : 港澳资讯 相关研究报告 Tesla Energy 再次点燃星星之火能源互联 网标杆带动燎原之势 能源互联网随电改推进持续发酵, 电动 汽车放量提升电池需求弹性 光伏 15 年装机大超预期把握分布式 运 营 产业链三条主线 核电重启利好兑现清洁能源刚需凸显 未经许可, 禁止转载

2 目录 一 需求侧 : 新能源汽车高速发展, 将保障动力电池的稳定及快速增长的需求... 7 ( 一 ) 发展新能源汽车已成为各国实现节能减排的关键战略 三大因素驱动新能源汽车发展 新能源汽车是现阶段实现节能减排的最佳方案 各国均把新能源汽车作为国家战略, 积极布局抢占行业制高点... 8 ( 二 ) 新能源汽车已经度过行业发展最艰难时期, 即将迎来爆发式增长 年前 : 车型逐渐丰富, 新能源汽车在浅滩中试水 市场现状:HEV 已走入寻常百姓,PHEV 及 EV 正在迅速崛起,FCV 崭露头角. 9 3 全球新能源汽车市场发展趋势: 未来五年快速增长可期 ( 三 ) 厚积薄发,2014 年中国进入新能源汽车发展元年 政策: 鼓励政策密集出台, 不断加码新能源汽车 技术: 车型日益丰富, 新能源客车走出国门 销量: 年 PEV 销量剧增,50 万辆的推广目标开始兑现 ( 四 )2015 年乘用车 客车 低速车 自行车有望百花齐放 乘用车企 2015 年销售目标公布, 动力电池需求将迎来 330% 以上增长 新能源客车将成为示范城市完成推广目标的关键思路 大力推广新能源汽车技术, 将成为乘用车企业实现 5L/100km 的关键选择 低速电动车和电动自行车的 锂电化, 将成为动力电池新的增长点 二 供给侧 : 锂离子动力电池迎来最好的发展机遇 ( 一 ) 锂离子电池是现阶段新能源汽车的最佳选择 HEV: 镍氢电池仍占主导, 但市场份额将不断被锂离子电池所蚕食 PHEV/EV: 锂离子电池绝对主导 ( 二 ) 锂离子电池 : 高速增长的 15 年 应用领域:3C 还是主体, 交通电动化成为锂离子电池增长的新动力 生产企业: 松下风光不再, 三星和 LG 化学正在崛起 动力电池: 赢客户者赢市场, 松下抢夺失地 ( 三 ) 锂离子电池四大材料 : 市场高速增长, 行业集中度明显下降 市场: 四大材料均快速增长, 电解液尤为明显 行业集中度: 负极材料仍在高位, 正极材料和电解液显著下降 锂离子电池产业链: 电解液企业快速成长盈利可期, 最值得布局 ( 四 ) 我国锂离子电池产业面临严峻的竞争局势 产品性能: 接近平均水平, 距离先进水平差距明显 竞争: 韩国三大电池企业先后入华, 国内企业面临严峻竞争 三 锂离子动力电池发展的关键 : 成本 性能 ( 一 ) 成本是提高新能源汽车竞争力的决定因素 锂离子动力电池组成本正在加速下探 降低锂离子动力电池组成本的途径 ( 二 ) 能量密度是决定新能源汽车竞争力的另一关键因素 锂离子动力电池能量密度正在加速提升 提高锂离子动力电池组能量密度的主要思路 各国抓紧布局下一代锂离子电池的研发及产业化 ( 三 ) 下一代电池, 谁有可能最先走出实验室? 硅基材料电池: 有望将现有锂离子电池能量密度提高至 300Wh/kg / 63

3 2 锂硫电池: 同时实现高性能和低成本的最优方案 金属空气电池: 突破锂离子动力电池能量密度瓶颈的终极方案 全固态电池: 最安全的锂离子电池 液流电池: 充电将像加油一样简单 铝离子电池: 兼具锂离子电池和超级电容器的优点 四 投资建议 ( 一 ) 乘用车 : 比亚迪 ( SZ) ( 二 ) 客车 : 宇通客车 ( SH) ( 三 ) 动力总成 : 纳川股份 ( SZ) ( 四 ) 电池 : 东源电器 ( SZ) ( 五 ) 电池装备 : 智云股份 ( SZ) ( 六 ) 电解液 : 江苏国泰 ( SZ) ( 七 ) 隔膜 : 沧州明珠 ( SZ) ( 八 ) 负极材料 : 中国宝安 ( SZ) / 63

4 图表目录 图表 1 新能源汽车的环保性能展示其绿色交通的天生优势... 7 图表 年新能源汽车推广预计超千万, 中国将占 50%... 8 图表 3 新能源汽车迎来行业发展的最佳时期... 9 图表 4 丰田 HEV 普锐斯全球销量已超过 478 万辆 ( 截至 2014 年 9 月 ) 图表 年全球 PEV 销量快速增长 图表 6 美 中 日位列 PEV 保有量前三甲 图表 7 美国 日本市场稳定增长, 中国 荷兰 PHEV 爆发, 法国 挪威偏好 EV 图表 年挪威 PEV 市场渗透率超过 12.5% 图表 9 全球 PEV 车型日渐丰富, 充分接受市场检验 图表 年全球 PEV 销量排名 : 聆风领先, 秦和康迪进入前十 图表 年燃料电池在固定式储能领域的应用占全部市场份额的 60% 以上 图表 年质子交换膜燃料电池占全球燃料电池市场 90% 以上 图表 年欧盟 北美 日本 韩国及中国新能源汽车市场份额将超 50% 图表 年至今与新能源汽车直接相关的国家鼓励政策 图表 15 销量排名前十乘用车企业进入推荐目录车型数量 图表 16 销量排名前十客车企业进入推荐目录车型数量 图表 年我国新能源乘用车销量实现 206.8% 的增长 图表 年我国新能源客车销量增长率达 96% 图表 19 比亚迪新能源客车已出口至 20 多个国家或地区 图表 年比亚迪新能源乘用车销量同比增长 618.2% 图表 年宇通新能源客车销量同比增长 90% 图表 年我国 PEV 销量前十名 图表 23 截至 2014 年 9 月示范城市推广完成度仅 11.5% 图表 24 九大新能源乘用车企业 2015 年新能源汽车销售计划接近 22 万辆 图表 25 九大新能源乘用车企业 2015 年动力电池需求将超 3.88GWh 图表 26 九大新能源乘用车企业 2015 年动力电池需求同比增长近 330% 图表 27 四部委对不同车型的 系数折算 标准 图表 年新能源客车对动力电池的需求将超 4.66GWh 图表 29 新能源汽车最具经济性的推广领域 : 出租 公交和物流 图表 30 中国 美国 欧盟和日本的平均油耗标准 图表 31 不同驱动技术的构型 功能 电机功率和节油率 图表 32 不同驱动技术与不同整备质量的车型的平均油耗的关系 图表 33 山东省 2014 年低速电动车销量达到 18 万辆 图表 34 山东五家低速电动车企业 2015 年销量目标将超过 38 万辆 图表 35 在全境或局部地区为低速电动车出台管理办法的省市 图表 年锂电电动车在整体市场萎缩背景下销量增长明显 图表 年我国锂电电动车对电池需求或超 1.8GWh 图表 38 主要储能电池性能对比 图表 39 现阶段锂离子电池是车用储能系统的最佳选择 图表 年主要镍氢电池 ( 小型 ) 生产厂商均来自中国和日本 图表 年 PEVE 占镍氢动力电池市场份额超过 93% 图表 年主要车型销量 : 锂离子电池逐渐蚕食镍氢电池市场份额 图表 43 全球销量超过 1 万辆的车型所采用储能方案 / 63

5 图表 44 主要化学储能电池性能 安全性及技术成熟度对比 图表 年锂离子电池市场 :3C 还是主体, 电动车增长迅猛 图表 年日本 韩国和中国锂离子电池市场份额 : 韩国反超日本 图表 年韩国 日本四大锂离子电池生产企业市场份额超过 72.7% 图表 年中国三大锂离子电池生产企业市场份额之和仅约 8% 图表 年动力电池销量超过 100MWh 的企业 图表 年动力电池销量超过 100MWh 的企业 图表 年全球正极材料销量 ( 吨 ) 图表 年全球负极材料销量 ( 吨 ) 图表 年全球隔膜销量 ( 百万美元 ) 图表 年全球电解液销量 ( 吨 ) 图表 年四大材料市场增长率 图表 年锂离子电池四大材料市场行业集中度均在 60% 以上 图表 年锂离子电池材料市场 : 行业集中度明显下降 图表 58 锂离子电池产业链涉及国内外公司 图表 59 我国锂离子电池及系统生产企业分布 图表 60 我国锂离子电池材料生产企业分布 图表 年各地区锂离子电池产量占比 图表 62 我国锂离子电池生产企业电池产品性能与日本 韩国对比存在一定差距 图表 年我国动力电池产能有望增加到 20.4GWh 图表 年主要锂离子电池生产企业产能都有望翻番 图表 年我国锂离子动力电池企业数量将从去年底的 82 家减少到 36 家 图表 66 动力电池关键指标 : 成本 <1.55 元 / 瓦时, 能量密度 >208 瓦时 / 公斤 图表 67 日产聆风 特斯拉 Model S 的锂离子电池组成本已接近 300 美元 / 千瓦时 图表 68 单体电池 电池模块及电池组成本构成 : 材料和制造成本约占 60-90% 图表 69 正极 负极 隔膜及电解液成本构成 图表 年锂离子电池价格走势 图表 71 极片宽度 电信层数及电极层厚度对电池组成本的影响 图表 72 特斯拉 超级工厂 拟采用的圆柱形电池尺寸 图表 73 规模化生产对降低电池成本的作用 图表 74 比亚迪动力电池产能现状及 2015 年规划 图表 75 比亚迪动力电池组成本规划 图表 76 不同自动化生产程度对产品合格率及年收益的影响 图表 77 采用更高容量电池材料体系对降低电池成本的作用 图表 年锂离子电池体积能量密度已超过 800Wh/L 图表 年 型电池的容量已达到 4.0Ah 图表 80 松下公司主要 型电池型号 正负极体系及性能 图表 81 决定材料能量密度的四个关键因素 图表 82 提高电池性能的思路 : 提高材料压实密度 图表 83 提高电池性能的思路 : 选择高比容量正负极材料及高电压正极材料 图表 84 德国 中国 日本 韩国 美国动力电池组性能发展规划 (Wh/kg) 图表 85 德国 中国 日本 韩国 美国动力电池组成本预期 ( 美元 / 千瓦时 ) 图表 86 采用富锂锰基固溶体和硅基, 电池比能量能达到 280Wh/kg 图表 87 发展锂硫电池 锂空气电池等, 理论能量密度有望超过 2600Wh/kg 图表 88 主要国家在新型电池及材料体系的布局侧重点 图表 89 美国能源部 ARPA-E 在新型电池体系领域加紧布局 图表 90 参与美国能源部 ARPA-E 新型电池研究的公司 / 63

6 图表 91 日本 NEDO 蓄电池革新战略 图表 92 丰田汽车公司车用动力电池组发展规划 图表 93 三星在新型电池及材料体系的布局侧重点 图表 94 比亚迪动力电池产品性能规划 图表 95 国轩高科动力电池产品性能发展规划 图表 96 最有潜力的下一代动力电池体系 图表 97 日立制作所开发的硅基材料电池能量密度已超过 335Wh/kg 图表 98 美国 Sion Power 公司开发的锂硫电池能量密度已超过 350Wh/kg 图表 99 西班牙 Graphenano 公司开发的锂硫电池能量密度已超过 497Wh/kg 图表 100 中科院研发的锂空气电池的循环寿命已提高至 500 次 图表 101 丰田公司开发的全固态电池产品体积能量密度是现有电池的 3 倍以上 图表 102 Sakti3 公司开发的全固态电池产品体积能量密度可达 1000Wh/L 图表 103 NanoFlowcell 公司液流电池体积能量密度是现有电池的 3 倍以上 图表 104 铝离子电池 :1 分钟充电,7500 次循环寿命 / 63

7 一 需求侧 : 新能源汽车高速发展, 将保障动力电池的稳定及快速增长的需求 ( 一 ) 发展新能源汽车已成为各国实现节能减排的关键战略 1 三大因素驱动新能源汽车发展能源形势的日益严峻 环境污染的日益严重 智能化交通需求的日益强烈, 将驱动新能源汽车在未来 年内进入高速发展的快车道 具体来看, 三大因素将贯穿并影响未来 年传统汽车行业及消费者的衣食住行各个环节 : (1) 节能 : 进入 21 世纪, 能源正在以前所未有的速度被消耗, 能源形势日益严峻 随着全球尤其是发展中国家城市化进程的加快, 以及石油价格的剧烈波动, 国家能源安全形势日益严峻, 产业结构调整 降低燃油消耗成为汽车产业下一步发展的重点 ; (2) 环境保护 : 城市化进程的加快让环境污染等问题被 区域性放大, 穹顶之下 消费者对身边交通工具的碳排放关注度与日俱增 包括美国 日本 欧盟等均提出了明确的碳排放控制目标, 新能源汽车的应用进程刻不容缓 ; (3) 车联网 : 智能化交通等概念正在逐渐被越来越多的消费者接受, 新能源汽车作为关键的智能化应用终端将逐渐显示出对传统燃油车的优势 消费者的消费价值和观念正在快速发生变化, 绿色交通及智能交通已成为消费者公认现代城市生活方式 而新能源汽车拥有天生的 车联网 基因, 将受到越来越多消费者关注 2 新能源汽车是现阶段实现节能减排的最佳方案发展新能源汽车, 实现汽车能源动力系统的电气化, 是推动传统汽车产业的战略转型和降低进口能源依存度的现实需要 ; 而纯电动车 零排放 的特点, 有助于解决温室气体排放及环境污染问题 对比传统内燃车 (ICE), 混合动力车 (HEV) 插电式混合动力车(PHEV, 纯电续驶里程 40 英里 ) 纯电动车(EV, 续航里程 100 英里 ) 和燃料电池车 (FCV) 在每英里二氧化碳排放量和能量消耗方面均有明显降低, 尤其当采用太阳能 风能等可再生能源作为电力来源时, 纯电动车从油井到车轮的每英里二氧化碳排放量和能量消耗为零, 展示了作为未来绿色交通工具的纯电动车的天生优势 图表 1 新能源汽车的环保性能展示其绿色交通的天生优势 资料来源 :DOE, 华创证券 节能 环境保护和车联网的外在需求加上 零排放 的天生优势, 新能源汽车作为下一代汽车 的发展趋势已成为各国共识 7 / 63

8 3 各国均把新能源汽车作为国家战略, 积极布局抢占行业制高点近年来中国 日本 韩国 美国 欧盟等均把新能源汽车作为国家战略, 把构建新能源体系 取得产业竞争优势 减少污染物排放和对石油依赖作为战略目标, 出台鼓励政策, 制定了发展规划, 明确产业目标 技术路线 研发投入 示范运行 基础设施建设等内容 从推广目标来看, 仅中国 日本 韩国 美国 德国 英国和法国七国至 2020 年的新能源汽车推广数量就将超过 1000 万辆, 市场将达数十万亿 图表 年新能源汽车推广预计超千万, 中国将占 50% 资料来源 : 公开资料, 华创证券 为确保推广目标的实现, 各国或采取燃效管制 或采取碳排放管制等强制措施, 促进传统整车企业进行技术升级, 新能源汽车已成为现阶段传统整车企业 达标 的关键技术 具体来看, 日本按车重进行燃效管制 以 1081~1195kg 重量的车为例, 通过制定强制性目标, 要求 2015 年燃效达到 18.7km/L( 约 5.3L/100km), 2020 年则要达到 21.8km/L( 约 4.6L/100km) 对于未能达标的车企, 将公布未达标车型名称, 并对企业处以罚款, 而对于达到甚至超过燃效目标的企业则给予奖励 美国对整车企业燃效管制及 ZEV (Zero Emission Vehicle, 零排放汽车 ) 管制 要求整车企业平均燃效在 2015 年达到 13.8km/L( 约 7.2L/100km),2025 年达到 23.2km/L( 约 4.3L/100km) 对于未达标车企, 则对每低 1mpg( 每加仑油可行驶英里数,1mpg 约合 0.4km/L) 的车处以 55 美元 / 辆的罚款, 而对纯电动车型或插电式混合动力车型的车企, 则给予最高 7500 美元 / 辆的奖励 欧洲实行严格的碳排放管制, 要求所有整车企业平均碳排放在 2021 年达到 95g/km 对于未达标车企, 则对每超过 1g 的车处以 95 欧元 / 辆的罚款, 而对纯电动车型或插电式混合动力车型的车企则进行奖励, 如法国对每辆纯电动车或插电式混合动力车给予最高 6300 欧元的奖励 ( 二 ) 新能源汽车已经度过行业发展最艰难时期, 即将迎来爆发式增长 年前 : 车型逐渐丰富, 新能源汽车在浅滩中试水 2014 年前, 新能源汽车行业经历了 试水 萌芽 快速增长 三个发展阶段, 随着新能源 8 / 63

9 汽车技术的日渐成熟, 新能源汽车已度过行业发展的最艰难时期 第一阶段 试水期 (1997 年前 ): 受资源 环境治理 技术水平等因素共同影响, 新能源汽车行业的在 震荡 中前行 由于车用储能装置的成本高昂及能量密度较低等劣势, 在 1997 年以前, 新能源汽车很难得到主流市场认可 当政策制定机构制定废气排放限制措施 ( 如马斯基法 ), 或大力发展 低公害汽车 ( 如美国加州的 ZEV 法案 ) 时, 为满足政策及法令要求, 整车企业被动地发展新能源技术, 而当传统燃油车的尾气排放净化技术得以发展时, 车企对新能源技术的发展动力就稍显不足 总体来说, 这一阶段整车企业主要进行新能源技术的开发及积累, 还没有哪个车企推出真正商业化车型 ; 第二阶段 萌芽期 ( 年 ): 丰田普锐斯的上市及销量的快速增长, 标志混合动力真正走入消费者日常生活 随着 1997 年 12 月 京都议定书 的制定, 参与国的温室气体减排目标被明确, 各国相继制定新能源汽车推广政策, 以实现在交通领域的减排目标 同年日本丰田汽车公司推出其重磅型混合动力车型 普锐斯混合动力车, 在之后短短十一年里, 普锐斯全球销量超过一百万辆, 新能源汽车开始真正走入寻常百姓生活 ; 第三阶段 快速增长期 (2010 年后 ): 随着油价的攀升 锂离子电池技术的进步及新能源汽车车型的日益丰富, 新能源汽车成为汽车产业增长的新兴力量, 进入产业发展的最佳时期 日产聆风 通用沃蓝达 丰田普锐斯插电式混合动力 特斯拉 Model S 宝马 i3 等一批商业化车型相继发布, 尤其在 2013 年特斯拉 Model S 在全球掀起电动汽车热潮后, 全球新能源汽车销量实现高速增长, 新能源汽车在日常通勤等细分领域逐渐具备与传统燃油车一较高下的实力 而特斯拉 用互联网思维造车 的理念正迅速在传统汽车行业和新兴的互联网行业传播, 国外的谷歌 苹果和国内的百度 乐视等互联网企业, 正在为新能源汽车行业插上互联网的翅膀, 新能源汽车开始腾飞 图表 3 新能源汽车迎来行业发展的最佳时期 资料来源 : 三星 SDI, 华创证券 2 市场现状 :HEV 已走入寻常百姓,PHEV 及 EV 正在迅速崛起,FCV 崭露头角 (1)HEV 市场 : 丰田普锐斯一枝独秀 截至 2014 年 9 月, 普锐斯在全球 80 多个国家和地区的销量超过 478 万辆, 日本 美国为销 量最大的国家, 远远超过其他 HEV 车型 1997 年上市以来, 普锐斯销量呈现逐年上升趋势, 9 / 63

10 2010 年普锐斯的年销量达到 50 万辆, 在日本的销量更是突破 31.5 万辆, 在单一车型中超过了 1990 年销量记录 丰田 卡罗拉 (300,008 辆 ), 时隔 20 年后刷新了日本年度最畅销车型的记录 2010 年后, 随着更多新能源车型的上市, 普锐斯的年销量不可避免的下滑, 但仍保持 30 万辆以上的年销量 2007 年, 美国环境保护署 (EPA) 和加州空气资源委员会 (CARB) 根据二氧化碳排放量评价普锐斯是美国当时最 清洁 的车辆 普锐斯销量的快速增长, 代表新能源汽车真正走入寻常百姓生活 图表 4 丰田 HEV 普锐斯全球销量已超过 478 万辆 ( 截至 2014 年 9 月 ) 资料来源 : 丰田汽车公司, 华创证券 (2)PHEV 及 EV 市场 : 中国超越日本, 成为保有量第二大国家 年全球新能源汽车市场高速增长, 全球保有量已超 70 万辆, 其中中国凭借 2014 年销量的爆发超越日本成为保有量第二大国家, 而挪威则凭借 12.5% 的渗透率成为全球新能源汽车市场渗透率最高达到国家 截至目前全球已有 12 款新能源车型 (PHEV 及 EV) 销量超过万辆, 其中自主品牌为各国新能源汽车市场的主要力量 i. 从全球保有量来看, 年全球 PHEV 及 EV( 以下简称 PEV) 市场高速增长 2010 年以来, 全球新能源汽车市场呈现高速增长, 年全球销量分别为 和 万辆, 截至 2014 年 12 月, 全球新能源汽车 PHEV 及 EV 保有量已超过 70 万辆, 市场规模已超千亿 图表 年全球 PEV 销量快速增长 资料来源 :EVI, 华创证券 10 / 63

11 ii. 从各国保有量来看, 美国 中国 日本位列前三甲 全球 PEV 车型保有量排名前六的国家分别为美国 中国 日本 荷兰 法国和挪威, 保有量分别为 和 4.3 万辆, 分别成为北美 亚洲和欧洲地区新能源汽车销量增长的主要力量 中国凭借 2014 年超过 4.5 万辆 EV 和近 3 万辆 PHEV 达到销售, 一举超过日本成为全球 PEV 车型保有量第二名的国家, 与全球 PEV 市场老大 美国的差距也在不断缩小 在保有量前六名的国家中, 美国 PHEV 和 EV 车型并重, 中国 日本 法国和挪威主要发展 EV, 而荷兰则青睐 PHEV 图表 6 美 中 日位列 PEV 保有量前三甲 资料来源 : 公开资料, 华创证券 图表 7 美国 日本市场稳定增长, 中国 荷兰 PHEV 爆发, 法国 挪威偏好 EV 资料来源 : 公开资料, 华创证券 11 / 63

12 iii. 从市场渗透率来看, 挪威拔得头筹 挪威 PEV 车型保有量超过 4.3 万辆,2014 年 PEV 市场渗透率为 12.5%, 为全球 PEV 市场渗透率最高的国家, 远超其余国家 挪威每千人拥有 PEV 数量为 8.5 辆, 约为美国的 10 倍 (0.90), 特斯拉 Model S 日产聆风等车型销量与传统燃油车不相上下 挪威在新能源汽车推广的成功与挪威推行一系列购买补贴 免停车费等鼓励政策密切相关, 而且挪威的主要电力来源为水电, 减排效果更为显著, 从而真正受到消费者青睐 图表 年挪威 PEV 市场渗透率超过 12.5% 资料来源 :EVI, 华创证券 iv. 从车型来看, 已有 12 款车型全球销量超过万辆 统计截至 2014 年 12 月全球 PEV 销量排名前六名的国家中累计销量在 2000 辆以上的车型, 总共已有十二款车型达到全球销量超过 1 万辆, 其中 PHEV 车型包括雪佛兰沃蓝达 三菱欧蓝德 丰田普锐斯 PHEV 福特 C-Max 福特 Fusion( 蒙迪欧 ) 比亚迪秦/F3DM 和沃尔沃 V60PHEV,EV 车型则包括日产聆风 特斯拉 Model S 康迪电动车 奇瑞 QQ3 三菱 imiev 和雷诺 Zoe 其中日产聆风 2013 年超越沃蓝达问鼎全球电动车型号畅销榜首,2014 年实现蝉联, 几乎占据全球电动车两成市场份额 v. 从各国 PEV 车型销量排行还可以看出, 除了荷兰和挪威外, 自主品牌均位于各国 PEV 销量的榜首, 例如美国的通用雪佛兰沃蓝达, 中国的比亚迪秦, 日本的日产聆风, 法国的雷诺 Zoe 由于车型的日益丰富和车辆性能的逐渐提高, 中国品牌的新能源汽车占据中国 PEV 销量前八名,2014 年比亚迪秦和康迪更是凭借超过 1 万辆的年销量首次进入全球销量前十榜单, 成为中国新能源汽车推广过程中的最大赢家 中国品牌新能源汽车的快速崛起, 保障了材料 电池 电机 电控等全产业链自主品牌企业的受益, 也为自主品牌整车企业的成长带来叠加效应 12 / 63

13 图表 9 全球 PEV 车型日渐丰富, 充分接受市场检验 资料来源 : 公开资料, 华创证券 图表 年全球 PEV 销量排名 : 聆风领先, 秦和康迪进入前十 资料来源 : 公开资料, 华创证券 (3)FCV 市场 : 丰田 Mirai 表现亮眼 受制于电池成本 性能及加氢站建设, 燃料电池车目前仍未真正实现商业化应用 从应用领域来看, 固定式储能为目前燃料电池的主要应用领域, 约占全球市场份额的 60% 以上, 其次是便携设备和交通工具 从类型来看, 目前质子交换膜燃料电池占全球燃料电池市场 90% 以上, 其次是直接甲醇燃料电池及固体氧化物燃料电池 燃料电池是燃料电池车的主要动力来源, 由于电池成本较高及性能较差, 燃料电池车的发展一直不温不火 不过在丰田发布旗下首款商业化燃料电池车型 Mirai 后, 燃料电池车逐渐得到广泛关注 Mirai 于 2014 年 12 月正式上市, 上市一个月内就收到了 1500 个订单, 远超其 2015 年销售 400 辆的原定计划, 市场表现十分抢眼 丰田随后宣布免费开放其 5860 个燃料电池技术相关专利, 燃料电池有望进入比以往都快得多的发展阶段 13 / 63

14 图表 年燃料电池在固定式储能领域的应用 占全部市场份额的 60% 以上 图表 年质子交换膜燃料电池占全球燃料电 池市场 90% 以上 资料来源 :E4tech, 华创证券 资料来源 :E4tech, 华创证券 3 全球新能源汽车市场发展趋势: 未来五年快速增长可期我们预计, 随着电池技术的突破和规模化生产带来的成本下降, 新能源汽车将逐渐确立对传统燃油车的优势 到 2020 年, 即使不考虑政策红利及补贴, 美国 日本 欧洲 中国 韩国等国家中电驱动在车辆传动系统中搭载的比率 ( 包括微混 中混 重混 串联插电式 并联插电式 纯电动 ) 将均超过 50%, 年复合增长率将达 86.9% 新能源汽车将在未来 5 年内迎来稳定 快速的增长 图表 年欧盟 北美 日本 韩国及中国新能源汽车市场份额将超 50% 资料来源 : 罗兰贝格, 华创证券 14 / 63

15 ( 三 ) 厚积薄发,2014 年中国进入新能源汽车发展元年 1 政策 : 鼓励政策密集出台, 不断加码新能源汽车 我国从国务院 科技部 发改委 工信部 交通部 国税局, 到各个推广应用城市政府, 直接或间接地制定了各项推动新能源汽车推广应用的政策, 不断加码我国新能源汽车行业, 助推新能源汽车 弯道超车 从政策发布频率来看,2014 年我国新能源汽车推广相关政策进入密集发布期, 在购买补贴 公务车更新 充电设施建设 车辆购置税等方面制定了一系列有利于新能源汽车发展的鼓励措施, 新能源汽车在我国迎来最好的政策环境 2015 年, 包括充电设施建设规划等政策有望集中出台, 政策红利将继续伴随新能源汽车行业 图表 年至今与新能源汽车直接相关的国家鼓励政策 发布时间政策名称发布机构主要内容 新能源汽车生产企业及产品准入管理规则 关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知电动汽车科技发展 十二五 专项规划节约能源使用新能源车辆减免车船税的车型目录节能与新能源汽车产业发展规划 ( ) 关于扩大混合动力城市公交客车示范推广范围有关工作的通知关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知关于进一步做好新能源汽车推广应用工作的通知政府机关及公共机构购买新能源汽车实施方案 关于加快新能源汽车推广应用的指导意见 关于免征新能源汽车车辆购置税的公告关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知 ( 财建 [2014]692 号 ) 关于 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知 ( 征求意见稿 ) 关于对电池涂料征收消费税的通知 ( 财税 号 ) 关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知汽车动力蓄电池行业规范条件 新建纯电动乘用车生产企业投资项目和生产准入管理规定 ( 征求意见稿 ) 工信部 财政部 科技部 工信部 国务院 四部委 四部委 四部委 国管局 国务院 四部委 四部委 四部委 财政部 发改委 工信部 发改委 明确了新能源汽车生产企业及产品准入管理规则 明确了私人购买新能源汽车财政补助资金管理办法 明确了新能源汽车发展方向及技术路线 对符合政策要求的新能源汽车免征车船税 确定节能与新能源汽车的发展目标和主要任务 明确了推广范围 企业条件及补助办法 明确了示范城市条件及补贴办法 明确对新能源汽车的购买补贴采取退坡机制 政府机关及公共机构购买新能源汽车占当前配备更新比例的 30% 以上明确充电设施建设 商业模式创新 公共服务领域率先推广 完善政策体系 破除地方保护 加强技术创新和产品质量监督等内容 对符合政策要求的新能源汽车免征车辆购置税 对新能源汽车推广城市 ( 群 ) 给予充电设施建设奖励 明确了 2016 年及以后的补贴标准 明确了锂离子蓄电池 燃料电池和全钒液流电池等免征消费税 确定对电动汽车充换电设施用电实行扶持性电价政策从生产条件 技术能力 产品 质量保证能力 售后服务能力 规范管理等条件规范动力蓄电池行业 明确新建纯电动乘用车生产企业的准入条件 15 / 63

16 关于加快推进新能源汽车在交通运输行业推广应用的实施意见 ( 交运发 [2015]34 号 ) 资料来源 : 部门网站, 华创证券 交通部 2020 年, 新能源公交车达到 20 万辆, 新能源出租汽车和城市物流配送车辆共达到 10 万辆 2 技术 : 车型日益丰富, 新能源客车走出国门 整车企业积极进行新能源车型开发及技术积累, 用丰富的车型抢先进行细分市场布局 根据 工信部发布的 节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录 (1-67 批 ) ( 以下简称推 荐目录 ), 我国乘用车及商用车企业已开发了较为完善的新能源汽车系列产品 乘用车企中, 众泰 奇瑞 北汽 康迪等主要进行纯电动车型的开发, 而上汽 比亚迪则在纯电动车型和 插电式混合动力车型同时发力, 上汽在燃料电池车型方面的布局则领先绝大多数乘用车企 业 在则新能源客车方面, 除了南车 申沃和比亚迪, 其他商用车企业所开发新能源车型均 超过 50 款, 厦门金龙更是以 181 款新能源客车车型位居榜首, 进入目录前十名企业所开发 的新能源客车车型达到 690 个 车型的日益丰富为自主品牌新能源技术的积累打下坚实的基 础, 有望使车企在细分领域布局中取得优势 图表 15 销量排名前十乘用车企业进入推荐目录车型数量 序号 整车企业 EV 车型 PHEV 车型 HEV 车型 FCV 车型 合计 1 众泰 奇瑞 上汽集团 比亚迪 长安汽车 北汽集团 康迪 吉利 江淮 资料来源 : 工信部, 华创证券 图表 16 销量排名前十客车企业进入推荐目录车型数量 序号 整车企业 EV 车型 PHEV 车型 HEV 车型 FCV 车型 合计 1 厦门金龙 宇通 安凯 福田 五洲龙 苏州金龙 中通 南车时代 申沃 比亚迪 资料来源 : 工信部, 华创证券 16 / 63

17 3 销量 : 年 PEV 销量剧增,50 万辆的推广目标开始兑现 (1) 从应用领域来看, 我国新能源乘用车与新能源商用车共同发展 与国外新能源汽车销量主要来源于私人市场不同, 我国新能源客车占很大比例, 尤其是插电式混合动力客车 2014 年我国插电式混合动力客车销量超过 1.2 万辆, 纯电动客车销量超过 8000 辆, 新能源客车总销量超过 2.3 万辆, 均列全球第一 其中, 比亚迪 K9 纯电动大巴等已出口至超过 20 个国家或地区 新能源客车销量的快速增长, 将成为兑现 50 万辆推广目标的中坚力量 图表 年我国新能源乘用车销量实现 206.8% 的增长 图表 年我国新能源客车销量增长率达 96% 资料来源 : 中国汽车工业协会, 华创证券 资料来源 : 中国汽车工业协会, 华创证券 图表 19 比亚迪新能源客车已出口至 20 多个国家或地区 资料来源 : 比亚迪, 华创证券 (2) 从车企来看, 比亚迪和宇通分别列新能源乘用车和客车销量排名头把交椅, 尤其是宇 通, 其新能源汽车销量为第二名的 400% 以上 从一开始的双模车 F3DM 纯电动轿车 E6 17 / 63

18 和纯电动大巴 k9, 到现在的插电式混合动力轿车秦 插电式混合动力 SUV 唐以及和戴姆勒共同开发的纯电动轿车腾势, 比亚迪凭借旗下越来越丰富的车型及极高的性价比, 逐渐确立了在市场中的优势, 其 2014 年乘用车和商用车的销量同比分别增长 618.2% 和 483.6% 而宇通则一直是国内新能源商用车当之无愧的老大,2014 年宇通在国内大中型客车总销量同比下滑 6.2% 的大背景下, 新能源客车销量 7405 辆, 同比增长 90.0%, 占 2014 年我国新能源客车销量的 31.7% 随着市场份额进一步向优势企业集中的趋势的逐渐明朗,2015 年比亚迪和宇通的新能源汽车销量将有望保持快速增长的趋势, 行业龙头地位将持续加强 图表 年比亚迪新能源乘用车销量同比增长 618.2% 图表 年宇通新能源客车销量同比增长 90% 资料来源 : 中国汽车工业协会, 华创证券 资料来源 : 中国汽车工业协会, 华创证券 (3) 从品牌来看, 中国品牌新能源汽车销量占绝对主力 2014 年我国 PEV 销量前十名中, 比亚迪秦 康迪小电跑 众泰知豆 北汽 E150EV 的销量均超过 5000 辆, 其中秦和康迪分别成为插电式混合动力车型和纯电动车型的冠军 进入榜单的外资品牌仅有丰田的凯美瑞尊瑞混合动力和普锐斯混合动力 自主品牌新能源汽车的快速成长, 将确保自主品牌电池 电机和电控企业优先分享行业发展带来的红利 图表 年我国 PEV 销量前十名 资料来源 : 公开资料, 华创证券 (4) 从发展趋势来看,2015 年新能源汽车销量有望超过 20 万辆, 保有量有望达到 31 万辆 2013 年 11 月及 2014 年 2 月, 财政部 科技部 工业和信息化部 发展改革委四部委公布了两批新能源汽车推广应用城市或区域名单 按计划, 在 2013 年至 2015 年间,39 个推广应用城市 ( 群 ) 将累计推广新能源汽车 33.6 万辆, 然而示范城市 2014 年 1-9 月的推广量仅为 2.05 万辆, 完成度仅有 11 5% 在可能推出的退出机制压力下, 我们预计 2015 年全年新能源汽车推广 20 万辆是比较合理的数字, 截至 2015 年底我国新能源汽车保有量有望达到 31 万辆 18 / 63

19 图表 23 截至 2014 年 9 月示范城市推广完成度仅 11.5% 资料来源 : 中国汽车工业协会, 华创证券 ( 四 )2015 年乘用车 客车 低速车 自行车有望百花齐放 1 乘用车企 2015 年销售目标公布, 动力电池需求将迎来 330% 以上增长 乘用车企业 2015 年新能源汽车销量目标继续高歌猛进, 带动动力电池需求的快速增长 年新能源乘用车销量前十的车企依次为比亚迪 康迪 奇瑞 江淮 北汽 众泰 ( 知豆 ) 上汽 众泰 吉利和长安 除了吉利, 其余车企均提出明确的 2015 年销售目标, 九大车企 2015 年的销售目标就将近 22 万辆 由此带来的 2015 年动力电池的需求为 MWh, 同比增长接近 330% 新能源乘用车尤其是插电式混合动力车( 如秦 唐等 ) 和小型租赁用车 ( 如康迪 众泰等 ) 销量目标的兑现存在较大可能性, 将保障动力电池需求的快速增长 图表 24 九大新能源乘用车企业 2015 年新能源汽 车销售计划接近 22 万辆 图表 25 九大新能源乘用车企业 2015 年动力电池需 求将超 3.88GWh 资料来源 : 高工产研, 华创证券 资料来源 : 华创证券 图表 26 九大新能源乘用车企业 2015 年动力电池需求同比增长近 330% 车企车型带电量 (kwh) 2014 年销量 2014 年电池需求 (MWh) 2015 年销售 计划 ( 估计 ) 2015 年电池需求 (MWh) 秦 比亚迪 唐 E 腾势 / 63

20 康迪康迪 众泰知豆 北汽 上汽 E150EV/ /30.4 EV200 (E150EV) 绅宝 EV 荣威 荣威 E 江淮 iev 奇瑞 eq 长安 逸动 众泰 云 合计 资料来源 : 华创证券 2 新能源客车将成为示范城市完成推广目标的关键思路 新能源客车在城市交通领域的减排潜力巨大, 将成为示范城市完成推广目标的关键思路 以比亚迪纯电动客车 k9 为例, 一台 k9 一个月的平均减排量约为 5594 千克, 约为纯电动轿车 e6 的 20 倍 (283 千克 ), 在城市公交领域减排潜力巨大 2014 年 11 月, 四部委联合下发了 关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知, 通知 表示, 在此次 通知 中, 首次出现了在新能源汽车推广方面不同车型按照 系数折算 的新能源汽车推广考核方法, 其中纯电动客车 钛酸锂等纯电动快充客车 插电式混合动力客车的折算比例分别为 12:1 20:1 5:1 因此, 大力推广新能源客车将成为各示范城市完成推广目标的主要思路 2015 年 3 月, 交通部发布 关于加快推进新能源汽车在交通运输行业推广应用的实施意见, 明确提出到 2020 年, 新能源城市公交车要达到 20 万辆 保守估计, 以 2015 年推广 3.7 万辆计算, 仅新能源客车 2015 年对动力电池的需求就将达到 4.66GWh, 超过 2014 年动力电池需求总量 (4.4GWh) 图表 27 四部委对不同车型的 系数折算 标准 车型 与纯电动乘用车折算比例 插电式混合动力乘用车 1:1 纯电动客车 12:1 钛酸锂等纯电动快充客车 20:1 插电式混合动力客车 5:1 纯电动 专用车 最大设计总质量 3500kg 3:1 最大设计总质量 <3500kg 1.5:1 资料来源 : 关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知, 华创证券 图表 年新能源客车对动力电池的需求将超 4.66GWh 车型 单车带电量 (kwh) 2015 年销量 ( 万 ) 2016 年销量 ( 万 ) 2017 年销量 ( 万 ) 2018 年销量 ( 万 ) 插电式混合动力客车 纯电动客车 (>10 米 ) 纯电动客车 (<10 米 ) 纯电动快充客车 新能源客车总销量 ( 万 ) / 63

21 动力电池需求合计 (GWh) 资料来源 : 华创证券此外, 新能源客车推广的经济性将逐步得到验证 由于客车的日运营里程长, 在固定油电差价及基础设施投入等基础上, 最有可能在 4 年内回收成本, 尤其是设计运营里程为 150 公里的新能源客车和新能源物流车, 分别有望在 2.8 和 2.6 年内收回成本, 具备很高的推广经济性 2015 年 3 月财政部发布 2015 年中央和地方预算草案报告, 提出 2015 年节能减排补助资金 亿元, 同比增长 40.4%, 将根据石油价格调整补贴改革方案, 并将用于燃油公交车的补贴调整为新能源公交车补贴 在新的补贴模式下, 新能源客车收回成本的周期有望进一步缩短, 新能源客车的发展, 将从此走上高速车道 图表 29 新能源汽车最具经济性的推广领域 : 出租 公交和物流 资料来源 : 环宇塞尔, 华创证券 3 大力推广新能源汽车技术, 将成为乘用车企业实现 5L/100km 的关键选择 5.0 升 /100 公里油耗标准将成为整车企业的达摩克利斯之剑 2015 年 1 月工信部发布了新修订的 乘用车燃料消耗量限值 和 乘用车燃料消耗量评价方法及指标, 每年设置油耗达标值, 到 2020 乘用车平均油耗将降至 5.0 升 /100 公里 新标准将于 2016 年 1 月 1 日起执行, 不达标企业强制接受罚款 对比美 日 欧盟的排放油耗标准, 我国的标准与美国接近, 但落后于欧洲和日本 规划目标的合理及配套强制措施的推行, 将使整车企业单纯通过 上目录 来应付新能源汽车发展要求的做法不再具有任何现实意义 新能源汽车相关产品在整车企业业务中的比例, 将在 节能 的实际需求中实现实质的提高 21 / 63

22 图表 30 中国 美国 欧盟和日本的平均油耗标准 资料来源 : European CO 2 Emission Performance Standards, 华创证券 要达到 2020 年乘用车平均油耗目标, 除了进一步挖掘传统内燃机的节油潜力和开发小型化及轻量化车型, 发展新能源汽车将成为整车企业的共识 按照电机在传动系统中所占比例及动力系统构型, 从弱混 中混 强混 插电式混合动力到纯电动, 通过启停 制动能量回收 混合动力及纯电动等不同功能的应用, 可以分别实现约 5% 10-15% 20-40% 40-80% 和 100% 的节油率 针对不同级别车型进行不同程度的新能源技术搭载, 已成为整车企业的共识 针对新的油耗标准, 在 A0 级别车平台上进行轻量化设计及开发 EV 车型, 在 A 级车平台上开发 HEV 和 PHEV 车型, 在 B 级及以上车型平台开发插电式混合动力车型, 已成为乘用车企业新能源技术开发的主流思路, 并将从根本上影响未来整车企业进行产品开发和布局的思维 图表 31 不同驱动技术的构型 功能 电机功率和节油率 资料来源 : 公开资料, 华创证券 22 / 63

23 图表 32 不同驱动技术与不同整备质量的车型的平均油耗的关系 资料来源 : 一汽, 华创证券 4 低速电动车和电动自行车的 锂电化, 将成为动力电池新的增长点 (1) 锂电版 低速电动车有望成为动力电池新的增长点 长期以来, 低速电动车一直处于政策的边缘地带, 而开发搭载锂离子电池的低速电动车, 将有望使这一深受市场需求行业获得国家认可, 从而分享新能源汽车发展的红利 2014 年低速电动车的产量超过 40 万辆, 仅山东一省的产量就超过 18 万辆 2015 年, 仅御捷 时风 道爵 雷丁和唐骏五家低速电动车生产企业的销售目标超过 38 万辆, 全国低速电动车的产量有望突破 60 万辆 在数量持续攀升的背景下, 锂电池低速电动车的发展也迎来了最好的政策和市场环境 政策方面, 截至目前, 全国共有 13 个省市相继为低速电动车出台相应管理办法, 其中辽宁省朝阳市更是强调了发展锂电池低速电动车的决心 朝阳市的试行办法强调, 本办法所称电动汽车, 是指以锂离子电池组 氢燃料电池组等为驱动电源 市场方面, 低速电动车的龙头企业雷丁率先进行搭载锂离子电池的低速电动车型的技术开发, 旗下 D70i 和 V60i 计划于今年三季度上市 随着搭载锂离子电池低速电动车型的丰富和政策环境的逐渐成熟, 锂电版 低速电动车有望成为动力电池新的增长点 图表 33 山东省 2014 年低速电动车销量达到 18 万 辆 图表 34 山东五家低速电动车企业 2015 年销量目标 将超过 38 万辆 资料来源 : 高工产研, 华创证券 资料来源 : 高工锂电, 华创证券 图表 35 在全境或局部地区为低速电动车出台管理办法的省市 省市 时间 政策 聊城 2008 年 聊城市微型电动车管理办法 安徽 2009 年 3 月 阜阳市电动汽车管理暂行办法 淄博 2009 年 3 月 淄博市电动车管理暂行办法 23 / 63

24 山东 2009 年 8 月 山东省低速电动车管理办法 ( 试行 ) 2011 年 7 月 低速电动汽车通用技术条件 江苏 2010 年 4 月 江苏省新能源汽车产业发展专项规划纲要( ) 济宁 2011 年 3 月 济宁市电动车管理暂行办法 湖南娄底 2011 年 5 月 娄底市电动车辆管理办法实施细则( 暂行 ) 广东 2013 年 3 月 广东省新能源汽车产业发展规划( 年 ) 德州 2013 年 4 月 陵县小型纯电动汽车管理暂行办法 2013 年 8 月 德州市小型纯电动汽车管理暂行办法 潍坊 2013 年 9 月 昌乐县小型纯电动汽车管理暂行办法 京津冀 2013 年 9 月 京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则 河北 2013 年 10 月 邢台市低速电动汽车管理办法( 试行 ) 驻马店 2013 年 12 月 驻马店市电动汽车管理试行办法 广西河池 2014 年 2 月 河池市低速电动汽车管理办法 ( 试行 ) 洛阳 2014 年 3 月 洛阳市低速四轮电动车生产及管理暂行办法 襄阳 2014 年 6 月 襄阳市低速电动汽车管理办法 河南 2014 年 12 月 河南省低速电动车生产企业准入条件 ( 试行 ) 河南省低速电动车行业自律公约 四川 2015 年 3 月 四川省大气污染防治行动计划实施细则 2015 年度实施计划 福建 2015 年 3 月 关于核定低速电动汽车牌证工本费及安全技术检验收费问题的复函 辽宁朝阳 2015 年 4 月 朝阳市新能源低速四轮电动车管理办法 ( 试行 ) 资料来源 : 第一电动网, 华创证券 (2) 搭载铅酸电池的电动自行车加速淘汰, 电动自行车用锂离子动力电池正在快速增长 截至 2014 年底我国共有 1.93 亿辆电动自行车, 在各地电动车管理日益严格, 铅酸电池开始征收消费税的背景下, 锂离子电池电动自行车加速替代铅酸电池电动自行车的趋势正在形成 2014 年中国锂离子电池电动自行车销量 265 万辆, 在整体市场下降 8.6% 的背景下同比增长 14.7% 保守估计, 以 2015 年销售 320 万辆锂离子电池电动自行车, 每辆自行车 0.48kWh 计算, 预计 2015 年电动自行车对动力电池的需求或将超过 1.8GWh, 市场有望超过 19.2 亿元 图表 36 背景下销量增长明显 年锂电电动车在整体市场萎缩 图表 年我国锂电电动车对电池需求或超 1.8GWh 资料来源 :EVtank, 华创证券 资料来源 :EVtank, 华创证券 24 / 63

25 二 供给侧 : 锂离子动力电池迎来最好的发展机遇 ( 一 ) 锂离子电池是现阶段新能源汽车的最佳选择综合性能 技术成熟度及成本, 锂离子电池是现阶段新能源汽车用动力电池的最佳选择 对比现有铅酸 镍镉 镍氢等主流化学储能电池, 锂离子电池在体积能量密度和质量能量密度等方面优势明显 而在技术成熟度方面, 锂金属电池 (Li-metal) 锂聚合物电池(Li-polymer) 锌空气电池 (Zn/air) 等高性能电池体系不如锂离子电池, 锂离子电池是现阶段作为新能源汽车储能装置的最佳选择 以日产聆风为参照, 以相同搭载质量计算, 目前主流化学储能技术及所能支持的续驶里程分别为 : 铅酸电池 50 公里 镍镉电池 80 公里 镍氢电池 100 公里 锂离子电池 160 公里, 其成本分别为 美元 / 千瓦时 而目前在开发的电池体系, 包括高性能锂离子电池 锌 - 空气电池 锂 - 硫电池, 成本有望降至 150 美元 / 千瓦时, 在同等搭载量下分别支持 200 公里 225 公里和 400 公里的续驶里程 而备受关注的锂空气电池则有望将续驶里程进一步提高到 550km 然而包括高性能锂离子电池在内, 这些电池体系并未完全走出实验室, 其商业化短则 2-3 年, 长则 年 综合成本因素考虑, 现阶段锂离子电池已成为纯电动车及插电式混合动力车用储能装置的首选 图表 38 主要储能电池性能对比 资料来源 : 华创证券 25 / 63

26 图表 39 现阶段锂离子电池是车用储能系统的最佳选择 资料来源 : 一汽, 华创证券 1 HEV: 镍氢电池仍占主导, 但市场份额将不断被锂离子电池所蚕食 在 HEV 方面, 镍氢电池仍为市场的主体, 但市场份额正在逐渐下降 镍氢电池凭借其较高的技术成熟度, 受到日本尤其是丰田汽车公司青睐, 成为其混合动力车普锐斯的车用储能装置 从 2013 年镍氢电池厂商份额占比来看, 在小型电池领域, 主要电池厂商均来自日本和中国企业, 而在大型电池领域, 松下与丰田的合资公司 Primearth EV Energy(PEVE) 通过向全球销量第一的混合动力车型普锐斯供应动力电池组, 占据了 93% 以上的市场份额, 成为大型镍氢电池领域当仁不让的霸主 然而, 由于锂离子电池在成本 能量密度等方面的优势, 随着技术的逐渐成熟, 从 2012 年开始镍氢电池在 HEV 市场的份额正逐渐被锂离子电池蚕食, 未来锂离子电池替代镍氢电池的趋势将难以逆转 图表 年主要镍氢电池 ( 小型 ) 生产厂商均 来自中国和日本 图表 年 PEVE 占镍氢动力电池市场份额超 过 93% 资料来源 :2013 年镍氢出口数据 & 日本富士经济, 华创证券 资料来源 : 日本富士经济, 华创证券 26 / 63

27 图表 年主要车型销量 : 锂离子电池逐渐蚕食镍氢电池市场份额 资料来源 :ITRI/IEK, 华创证券 2 PHEV/EV: 锂离子电池绝对主导 (1) 锂离子电池是目前 PEV 车型车用储能装置的最佳选择 在 PHEV/EV 方面, 统计截至 2014 年 12 月全球 PEV 销量排名前六名的国家中累计销量在 2000 辆以上的车型, 全球排名前十二的车型 ( 均超过 1 万辆 ), 除了奇瑞 QQ3 采用铅酸电池外, 其余车型均采用锂离子电池 其中, 国外车型以采用锰酸锂及三元材料电池为主, 而国内车型则以采用磷酸铁锂电池为主 随着中国品牌新能源汽车销量的快速增长,2-3 年内全球动力电池将呈现磷酸铁锂和三元材料电池共存的局面 图表 43 全球销量超过 1 万辆的车型所采用储能方案 资料来源 : 公开资料, 华创证券 27 / 63

28 (2) 锂离子动力电池的技术路线选择, 主要取决于车型应用的细分领域 从正极材料比容量 电压平台 压实密度 能量密度 循环寿命 安全性 技术成熟度等方面, 对搭载不同电池类型的代表车型丰田普锐斯 日产聆风 比亚迪秦 特斯拉 Model S 及雪佛兰沃蓝达进行评价, 可以看出各种电池技术路线各有优缺点 对比现有主要锂离子电池类型, 镍钴铝酸锂电池 (NCA) 在能力密度 功率密度等方面优势明显, 磷酸铁锂电池 (LFP) 在成本 寿命及安全性等方面优势突出, 镍钴锰酸锂电池 (NCM) 则在功率密度 安全性 温度适应性 寿命 成本等方面没有明显短板, 是 综合型 选手 不同细分领域对电池性能的要求不同, 也决定了不同电池技术路线将在不同细分领域找到属于自己的位置 而各车型在市场上的成功, 也正说明决定某一电池技术路线正确与否的关键, 并不在于其材料体系, 而在于是否找对正确细分领域 图表 44 主要化学储能电池性能 安全性及技术成熟度对比 资料来源 : 华创证券 ( 二 ) 锂离子电池 : 高速增长的 15 年 1 应用领域:3C 还是主体, 交通电动化成为锂离子电池增长的新动力消费类电子的需求贡献了 21 世纪前十年锂离子电池的高速增长, 但近几年的增长动力则主要来自于交通电动化 从应用领域来看, 手机 移动电脑等消费类电子应用对锂离子电池的需求依然很大, 但是增速明显下降, 其中移动电脑的需求在 2012 及 2013 年则呈现了负增长, 而交通工具电动化则成为锂离子电池市场的新的增长点, 包括电动自行车 电动车等对锂离子电池的需求将逐渐成为锂离子电池市场增长的中坚力量 28 / 63

29 图表 年锂离子电池市场 :3C 还是主体, 电动车增长迅猛 资料来源 :Avicenne, 华创证券 2 生产企业: 松下风光不再, 三星和 LG 化学正在崛起从全球格局来看, 韩 日 中三分天下的格局短期内不会发生明显变化 从国家来看, 韩国 日本 中国三足鼎立的局面没有变化, 三国锂离子电池市场占有率依然占全球市场 95% 以上, 其中韩国在 2011 年超过日本, 成为锂离子电池市场占有率第一的国家 韩国在市场份额方面的优势, 主要得益于其稳定的性能和低廉的成本, 并将在很大程度上决定未来新能源汽车的格局 图表 年日本 韩国和中国锂离子电池市场份额 : 韩国反超日本 资料来源 : 公开资料, 华创证券韩国锂离子电池市场的增长, 主要来自于三星和 LG 化学销量的持续稳定增长 2011 年后, 韩国企业三星牢牢占据市场头把交椅 反观日本, 即使在松下收购三洋后, 依然未能撼动三星的地位, 特别是由于业务下滑及电池业务的亏损,2008 年全球排名第三的索尼公司的锂离子电池市场占有率年年下滑, 到 2014 年第二季度市场占有率仅有 8.4%, 直接导致日本被韩国拉下马 韩 日企业包揽锂离子电池市场占有率前四名, 其市场占有率之和超过 72.7% 29 / 63

30 图表 年韩国 日本四大锂离子电池生产企业市场份额超过 72.7% 资料来源 :B3, 华创证券中国锂离子电池生产企业市场份额仅约 8% 2013 年, 中国锂离子电池生产企业中仅有比亚迪 力神和比克进入前十名, 市场份额分别为 3% 3% 和 2%, 市场份额之和仅勉强超过市场份额已明显下滑的索尼公司, 中国锂离子电池生产企业多而不大 大而不强的局面依旧很严峻 图表 年中国三大锂离子电池生产企业市场份额之和仅约 8% 资料来源 :B3, 华创证券 3 动力电池: 赢客户者赢市场, 松下抢夺失地在锂离子动力电池市场份额方面, 则呈现 赢客户者赢市场 的局面, 动力电池出货量与新能源汽车的销量呈现高度一致的排名 凭借特斯拉 Model S 超过 3 万辆的全球销量以及单车高电池搭载量 (85kWh/ 车 ), 其电池供应商松下两度蝉联动力电池销量榜首,2014 年动力电池出货量超过 2.7GWh, 同比增长超过 60% 年前三名的位置没有变化, 日产聆风的电池供应商 AESC 和通用雪佛兰沃蓝达的电池供应商 LG 分列二三名, 而 2014 年比亚迪凭借其插电式混合动力车秦的优异表现代替日本 LEJ 公司进入前四名 2014 年动力电池销量超过 100MWh 的中国企业还有普莱德, 其主要客户为北汽 结合近两年新能源汽车发展对电池的需求及目前行业链现状, 我们认为动力电池业务占比较高的企业尤其需要关注 在新能源汽车爆发式增长的近几年, 掌握电池制造 know-how 并具备稳定客户及规模化供货能力的企业最有可能分享市场增长带来的红利, 并将在整车企业未来业务增长中扮演越来越重要的角色 30 / 63

31 图表 年动力电池销量超过 100MWh 的企 业 图表 年动力电池销量超过 100MWh 的企 业 资料来源 : 公开资料, 华创证券 资料来源 : 公开资料, 华创证券 ( 三 ) 锂离子电池四大材料 : 市场高速增长, 行业集中度明显下降 1 市场: 四大材料均快速增长, 电解液尤为明显锂离子电池的高速增长, 推动了相关材料的快速增长 在正极材料方面, 钴酸锂 (LCO) 三元材料 (NCM) 和锰酸锂 (LMO) 占大多数, 其中 LCO 虽仍为正极材料销量最大的材料, 但是其市场份额正在不断被 NCM 和 LMO 所取代 由于中国市场的增长, 磷酸铁材料 (LFP) 近几年增长明显, 而镍钴铝酸锂 (NCA) 材料的增长则主要归功于特斯拉的热卖 正极市场 年复合年均增长率超过 18.9% 在负极材料中, 天然石墨及人造石墨仍然是市场主体, 其市场份额并未有明显变化, 而中间相碳微球的市场份额则逐渐被无定形碳 硅 / 锡等材料所取代, 年负极材料的复合年均增长率超过 18.3% 年全球隔膜和电解液市场的复合年均增长率分别超过 16.5% 和 23.5% 图表 年全球正极材料销量 ( 吨 ) 图表 年全球负极材料销量 ( 吨 ) 资料来源 :Avicenne, 华创证券 资料来源 :Avicenne, 华创证券 31 / 63

32 图表 年全球隔膜销量 ( 百万美元 ) 图表 年全球电解液销量 ( 吨 ) 资料来源 :Avicenne, 华创证券 资料来源 :Avicenne, 华创证券 锂离子电池市场的增长对电解液的拉动效应最为明显 除了 2009 年, 锂离子电池四大材料的年增长率均保持在 15% 以上 其中锂离子电池市场的增长对电解液的拉动效应最为明显, 除 2008 年及 2012 年, 电解液市场的年增长率均在其它三大材料之上 电解液市场增长相对其它材料的优势及行业集中度的下降, 与中国锂离子电池电解液厂商的迅速崛起密切相关 图表 年四大材料市场增长率 资料来源 :Avicenne, 华创证券 2 行业集中度: 负极材料仍在高位, 正极材料和电解液显著下降 2010 年, 锂离子电池材料行业集中度高, 前三名企业占 60% 以上市场 尤其是隔膜行业, 前三名的旭化成 ( 韩国 ) Celgard( 美国 ) 和东丽 ( 日本 ) 占据全球 78% 市场份额, 剩余的份额也主要被宇部兴产和 SKI 所占, 五家企业占据全球 95% 市场 正极材料方面, 优美科是当之无愧的老大, 其次分别为日亚化学和户田工业 负极方面, 日立化学 日本碳素和贝特瑞分列前三甲, 杉杉也进入前十 电解液方面, 前三名分别为韩国旭成 宇部兴产和三菱化学, 国内仅有国泰华荣进入前十 32 / 63

33 图表 年锂离子电池四大材料市场行业集中度均在 60% 以上 资料来源 : 罗兰贝格, 华创证券与 2010 年相比, 材料行业的集中度均呈现明显的下降, 尤其是电解液的进口替代趋势十分明显 2013 年负极的行业集中度依旧较高, 而正极 隔膜 电解液行业集中度明显下降 负极材料方面, 前三甲占全球 65% 的市场份额, 其中两家为中国企业 ( 贝特瑞 杉杉 ) 正极材料方面, 优美科和日亚化学依然位于前两位, 但是大部分市场份额已被中国所占, 其中湖南杉杉进入前三甲 相似的现象也发生在隔膜行业, 虽然前三名依旧是韩国旭成 Celgard 和东丽, 与 2010 年不同的是, 格瑞恩 星源材质 金辉高科三家中国企业进入前十, 开始瓜分原属于日本和韩国企业的市场份额 电解液的进口替代趋势十分明显,2013 年前九名企业市场份额已无显著区别, 而且值得注意的是, 有六家中国企业进入前十名, 中国企业市场份额之和已超过 38% 四大材料方面中国企业的市场份额均有了明显的提高, 未来锂离子电池尤其是动力电池的放量, 将直接拉动中国材料企业的快速增长, 行业迎来前所未有的发展机遇 图表 年锂离子电池材料市场 : 行业集中度明显下降 资料来源 : 真锂研究, 华创证券 33 / 63

34 3 锂离子电池产业链: 电解液企业快速成长盈利可期, 最值得布局中国电解液企业的崛起, 提高了中国锂离子电池材料产业的全球竞争力, 而资本的进入, 将加速国内锂离子电池崛起的进程 锂离子电池产业链涉及公司中, 共有 49 家上市公司, 其中大部分集中于上游 ( 如锂盐 ) 下游( 如充电站 ) 和部分中游电池材料 ( 如电解液 ) 在行业进口替代明显加快的趋势下, 资本平台的介入有望使行业集中度和技术门槛较低的电解液行业加速洗牌, 有利于优势企业迅速完成产能扩张和产品升级, 相关龙头企业值得持续关注 图表 58 锂离子电池产业链涉及国内外公司 34 / 63

35 资料来源 : 华创证券我国锂离子电池产业链涉及公司呈现高度区域集中特征, 其中广东 江苏 天津等聚集了国内主要大型锂离子电池及材料生产企业 年行业均集中于广东 江苏 广西 天津 福建 江西 上海等区域,2013 年广州 深圳等地对广西的产能迁移 ( 深圳卓能 广东精进等 ) 则使广西一跃成为产量第三的区域 广东是目前国内锂离子电池及材料生产最为集中的区域, 区域集中度的提高, 有利于降低物流 管理 渠道等费用, 提高资本及市场配置作用 身处锂离子电池相关产业最集中的区域, 比亚迪有望凭借其得天独厚的物流及渠道优势, 实现成本最小化及利益最大化 图表 59 我国锂离子电池及系统生产企业分布图表 60 我国锂离子电池材料生产企业分布 资料来源 : 公开资料, 华创证券 资料来源 : 公开资料, 华创证券 图表 年各地区锂离子电池产量占比 资料来源 : 真锂研究, 华创证券 ( 四 ) 我国锂离子电池产业面临严峻的竞争局势 1 产品性能: 接近平均水平, 距离先进水平差距明显经过几年技术升级, 目前我国锂离子电池生产企业尤其是动力电池生产企业的产品在性能指标上虽已接近国外平均水平, 但与先进产品距的差距仍十分明显 由于我国锂离子动力电池多采用磷酸铁锂 / 碳的化学体系, 而日 韩动力电池企业多采取三元材料 / 碳的化学体系, 在能量密度等方面与国外先进水平存在较大差距 此外在产品一致性 低温性能 寿命等方面, 也存在着不小的差距 目前重点发展方向应该是提高电池生产自动化水平, 以提高动力电池产品的良品率 一致性等 35 / 63

36 图表 62 我国锂离子电池生产企业电池产品性能与日本 韩国对比存在一定差距 资料来源 : 真锂研究, 华创证券 2 竞争 : 韩国三大电池企业先后入华, 国内企业面临严峻竞争 (1)2015 年我国锂离子动力电池产能将从 7.3GWh 增加到 20.4GWh, 然而低端产品产能过剩及高品质动力电池供不应求的局面将同时存在 一方面, 高品质动力电池产品供不应求的局面依然存在 2014 年四季度新能源汽车销量的快速增加, 国内包括比亚迪 国轩高科 CATL 万向等动力电池生产企业的产能供不应求, 之前国内动力电池产能过剩的局面有所缓解, 产能利用率提高至 60% 以上,2014 年实际产量达到约 4.4GWh 比亚迪坑梓动力电池工厂设计产能 8Gwh, 于 2014 年 12 月底正式投产, 到 2015 年底比亚迪铁电池生产规模将达到 10GWh 然而 2014 年积压的订单和 2015 年快速增长的新能源汽车订单, 决定了 2015 年比亚迪动力电池仅能自给, 高品质动力电池供不应求将贯穿比亚迪的整个 2015 年 力神 国轩高科 CATL 万向等企业 2015 年动力电池的产能有望翻番, 但同样面临产品供不应求的现状 另一方面, 低端产品产能过剩的局面亦将共存 随着 2015 年主要动力电池生产企业产能的扩张, 动力电池实际产能利用率将有所回落, 随着优胜劣汰的进行, 国内锂离子电池产能利用率有望维持在 56.7% 左右, 低端产品供过于求的局面仍将不容乐观 图表 年我国动力电池产能有望增加到 20.4GWh 图表 年主要锂离子电池生产企业产能都有 望翻番 资料来源 : 高工锂电, 华创证券 资料来源 : 高工锂电, 华创证券 (2) 未来国内电池企业将面临国外电池企业抢占中国市场所带来的巨大压力 韩国 SK 集 团于 2013 年 9 月与北京汽车集团及北京电控公司三方共同组建了国内第一家中外合作的动 力电池企业 北京电控爱思开科技有限公司, 项目总投资 10 亿元, 将建设国内第一条全 36 / 63

37 自动的电池模块生产线和半自动的电池系统装配线, 第一条电池系统生产线已于 2014 年 6 月试投产 三星 SDI 公司也于 2014 年 1 月份与安庆环新集团 西安高科集团共同合作, 计划 5 年内分阶段进行约 6 亿美元的投资, 在西安高新区建设中国最大规模汽车动力电池生产基地, 项目于 2014 年下半年开工, 将于 2015 年 8 月投产 LG 化学公司与南京紫金建设发展有限公司 南京新工投资集团在华总投资 35 亿美元的动力电池项目也已于 2014 年 7 月 4 日落户南京经济技术开发区, 项目于 2014 年 7 月底正式动工, 达产初期将形成年产 6000 万单体电池和 40 万电池系统的生产能力 韩国 LG 公司表示目前已收到上汽 长安 通用和观致超过 10 万辆的动力电池订单 凭借在生产工艺及设备自动化水平等方面都 技高一筹 的韩国企业, 加上在华投产后采购国产化产品带来的成本优势, 国内企业将面临关乎生死存亡的挑战,2016 年国内锂离子动力电池企业数量有可能从去年的 82 家减少到 36 家左右 能在这场竞争中存活下来的企业, 一定是在技术上有深厚积累, 在产品上严格把关, 在商业模式上有所创新的企业 我们预计, 强强联合 优势互补甚至兼并重组将成为 年锂离子电池生产企业的关键词 图表 年我国锂离子动力电池企业数量将从去年底的 82 家减少到 36 家 资料来源 : 高工锂电, 华创证券 三 锂离子动力电池发展的关键 : 成本 性能我们认为, 当锂离子动力电池组成本小于 1.55 元 / 瓦时, 电池比能量大于 208 瓦时 / 公斤时, 新能源汽车才具备与传统燃油车的竞争力 在不同电池组成本情况下, 计算不同设计续驶里程 电池容量的纯电动车的每公里折算成本, 并与典型燃油车每公里折算成本 ( 约 0.93 元 / 公里 ) 相比, 结合消除消费者 里程焦虑 所需最小续驶里程, 具有竞争力的纯电动车的关键指标是电池组成本小于 1.55 元 / 瓦时, 电池比能量大于 208 瓦时 / 公斤, 这也将是纯电动车实现大规模推广的基础 37 / 63

38 图表 66 动力电池关键指标 : 成本 <1.55 元 / 瓦时, 能量密度 >208 瓦时 / 公斤 资料来源 :Univ. of Florida, 华创证券 ( 一 ) 成本是提高新能源汽车竞争力的决定因素 1 锂离子动力电池组成本正在加速下探 锂离子动力电池的成本是新能源汽车能否大规模推广的关键, 现阶段车用锂离子动力电池组的价格正在以远超人们估计的速度下降 根据最新一期 Nature Climate Change(Nature 子刊 ) 对截至 2014 年 9 月 10 日行业内所有对纯电动车电池组价格的报道 (102 篇 ) 以及相关投资 咨询机构 ( 包括 BCG DOE IEA 麦肯锡等) 的预测数据, 车用锂离子动力电池组的价格正在以远超人们之前估计的速度下降, 目前行业领导者特斯拉 Model S 和日产聆风的电池组的价格已接近 300 美元 / 千瓦时 ( 约合 1.8 元 / 瓦时 ), 已接近具有竞争力的电池组成本 (1.55 元 / 瓦时 ) 预计车用锂离子动力电池组 年的价格将下降至 230 美元 /kwh( 约合 1.4 元 / 瓦时 ) 图表 67 日产聆风 特斯拉 Model S 的锂离子电池组成本已接近 300 美元 / 千瓦时 资料来源 :Nature Climate Change, 华创证券 38 / 63

39 (1) 动力电池组成本构成 车用锂离子动力电池组的成本主要由单体电池 电池模块连接件及外壳 电池组连接件及外 壳 控制件组成, 其中材料和制造成本是关键, 分别约占电池组成本的 40-60% 及 20-30% 图表 68 单体电池 电池模块及电池组成本构成 : 材料和制造成本约占 60-90% 资料来源 : 华创证券 (2) 动力电池成本构成 在动力电池材料成本中, 正极材料的成本占 40-50%, 负极材料约占 8-10%, 隔膜约占 7-9%, 电解液约占 20-30% 而在四种主要材料的生产成本中, 原材料 人工 设备及能耗占绝大部分 其中 NCA/NCM/LMO 等正极材料及电解液溶剂的原材料成本占比较高, 而 LFP 等正极材料 石墨 / 硬碳等负极材料及隔膜的原材料成本较低 LFP 材料由于较低的原材料成本, 有望通过规模效应等进一步降低人工 设备及能耗在产品中的成本比例, 是国内电池企业赖以与国外企业竞争的优势 未来随着价格的进一步降低, 磷酸铁锂材料将继续在 HEV 储能等领域得到广泛的应用 39 / 63

40 图表 69 正极 负极 隔膜及电解液成本构成 资料来源 : 罗兰贝格, 华创证券 2 降低锂离子动力电池组成本的途径 动力电池成本的下降, 需要通过优化电池结构及工艺 规模化生产 提高自动化生产水平和采用高容量的材料体系来实现 目前我国磷酸铁锂离子电池系统的成本约为 3-5 元 / 瓦时, 在材料体系不变的情况下, 依靠原材料成本下降 生产水平提高等电池成本每年一般下降 5-8%, 至 2020 年有望降至 2 元 / 瓦时左右, 尚不能满足 节能与新能源汽车产业发展规划 ( 年 ) 的要求(1.5 元 / 瓦时 ) 图表 年锂离子电池价格走势 资料来源 : 公开资料, 华创证券 (1) 优化现有电池结构设计或工艺 提高正极层厚度 增加极片宽度或减少电芯层数是在不改变电池体系前提下降低电池组成本的有效途径, 然而极片宽度过窄或电芯层数过少会影响电池组能量密度, 因此在较少电芯层数 (<50 层 ) 较大正极层厚度(>150um) 前提下, 提高极片宽度可以在不影响电池组能量密度的情况下降低电池组成本 特斯拉的 超级工厂 40 / 63

41 计划生产比原有电池 (18650 型 ) 稍大的电池 型电池 特斯拉相信新尺寸电池的单位电池生产成本将与原有电池保持一致, 由此带来的单位容量电池成本将下降 25%, 带来的是 33% 的存储体积和容量的提升, 最终实现将续驶里程为 320 公里的 Model 3 的售价控制在 3.5 万美元 ( 约 21.7 万元 ) 在未改变电池体系的前提下, 所采取的思路就是提高极片宽度 (65->70mmm) 图表 71 极片宽度 电信层数及电极层厚度对电池 组成本的影响 图表 72 特斯拉 超级工厂 拟采用的圆柱形电池尺 寸 资料来源 :Journal of Power Sources, 华创证券 资料来源 : 特斯拉, 华创证券 (2) 提高产能, 通过规模化效应降低电池成本 以生产能量为 6.8kWh 的电池组为例, 当年产量增加, 规模化效应带来电池组成本迅速下降, 但当产量大于 套 / 年时 ( 约 1 亿安时 / 年 ), 产量增加对提高电池组生产经济性的贡献则十分有限 因此, 国家如果能将补贴政策的覆盖面考虑到 万辆以上, 那么新能源汽车的经济性就能得以保障 从这个意义上来说, 比亚迪已经逐渐尝到规模化生产对经济性的贡献带来的甜头, 而力神 国轩高科等则是目前看起来最有望实现真正获益的第二集团领头羊 图表 73 规模化生产对降低电池成本的作用 资料来源 :Journal of Power Sources, 华创证券比亚迪计划通过规模化生产效应, 在将动力电池产能提高至 10GWh 的同时, 使动力电池组的成本降低 50% 比亚迪去年开始积极扩张电池产能, 坑梓电池工厂已于 2014 年 12 月底落成并投产, 全部达产后预计 2015 年产能将达到 10GWh 比亚迪公司计划在 年电池产能每年将扩大 6GWh, 到 2020 年初将动力电池产能提升至约 34GWh, 具备与特斯拉的超级电池工厂相比肩的实力 以目前比亚迪销量最高的插电式混合动力车 秦计算, 仅通过动力电池组成本的下降, 就有望使其价格下降 1-2 万元, 完全足以消除补贴退坡所带来的影响 41 / 63

42 图表 74 比亚迪动力电池产能现状及 2015 年规划 图表 75 比亚迪动力电池组成本规划 资料来源 : 比亚迪, 华创证券 资料来源 : 比亚迪, 华创证券 (3) 提高自动化生产水平, 提高产品成品率及一致性 以年产一亿安时计算, 进一步降低 生产成本的另一途径是提高设备自动化程度以提高制造合格率 制造过程中影响成本的主要 因素为制造合格率和材料的利用率, 在部分制造单元采用自动化, 或建设数字化工厂, 将分 别可能使基本制造合格率从 75% 提高至 88% 和 95%, 带来的额外年收益分别为 0.94 和 1.44 亿元 此外, 目前电池制造合格率为 90% 左右, 材料利用率为 88% 左右, 综合利用率为 79.2%, 有 20.8% 可提升的空间 以 1.5Ah 卷绕和 25Ah 叠片设备为例, 提高 1% 的合格率, 将分别为 电池企业创造利润 38.9 和 33.1 万元 / 年 图表 76 不同自动化生产程度对产品合格率及年收益的影响 ( 以年产一亿安时计算 ) 半自动 单元自动化 数字化工厂 设备投入 1.2 亿元 2.0 亿元 4.0 亿元 基本制造合格率 75% 88% 95% 提升合格率带来的年收益 0.94 亿元 1.44 亿元 资料来源 : 吉阳自动化, 华创证券 (4) 采用具有更高容量的电池材料体系 在采用更高容量电极材料的情况下, 可以有效降低电池单位瓦时的成本 根据罗兰贝格公司的研究, 至 2020 年在材料不变情况下, 成本下降约为 15%, 而采用高容量电极材料, 结合制造工艺提升 规模化等, 电池成本有望降低 40% 图表 77 采用更高容量电池材料体系对降低电池成本的作用 资料来源 : 罗兰贝格, 华创证券 42 / 63

43 ( 二 ) 能量密度是决定新能源汽车竞争力的另一关键因素 1 锂离子动力电池能量密度正在加速提升 锂离子电池能量密度的提升速度正在逐渐加快 1991 年索尼推出首个商用锂离子电池, 其能量密度约 190Wh/L, 初期其与镍氢电池的能量密度不相上下 1993 年后, 锂离子电池相对镍氢电池在能量密度方面的优势逐渐显现, 至 1999 年左右其能量密度已超过 390Wh/L, 略高于同期镍氢电池发展水平 2000 年后, 随着新材料 工艺及先进设备的应用, 锂离子电池的能量密度逐年提高, 已替代镍氢电池成为二次电池领域的宠儿 作为锂离子电池性能的衡量标志,18650 型锂离子电池的容量, 以约 11% 的增长速度, 从原来的 1Ah 左右, 提高到了 1999 年左右的 3.1Ah 而在 2011 年和 2012 年随着松下采用新型正 负极材料, 其 型电池的容量先后增加到了 3.4Ah 和 4.0Ah, 其体积能量密度则分别提高到了 730 和 800Wh/L, 是 2012 年其容量增长速度达到了 18% 锂离子电池能量密度的迅速提升, 将进一步加快新能源汽车的市场化进程 而率先进行产品性能提升和下一代产品技术积累的公司, 将有望在未来市场竞争中建立技术壁垒 图表 年锂离子电池体积能量密度已超过 800Wh/L 资料来源 : 松下, 华创证券 图表 年 型电池的容量已达到 4.0Ah 资料来源 : 松下, 华创证券 43 / 63

44 图表 80 松下公司主要 型电池型号 正负极体系及性能 型号 NCR18650 NCR18650 A 新一代 最新一代 正极 NCA NCA 高密度 NCA 高密度 NCA 负极 石墨 石墨 石墨 Si/C 复合 容量 (Ah) 质量 (g) ~44 ~44.5 ~46 ~54 工作电压 (V) 能量 (Wh) 体积能量密度 (Wh/L) 质量能量密度 (Wh/kg) 资料来源 : 松下, 华创证券 2 提高锂离子动力电池组能量密度的主要思路 提高锂离子动力电池组能量密度的关键在于提高单体电池的能量密度, 而单体电池的能量密度则取决于所采用的正负极材料体系及生产工艺 以正极材料为例, 其材料实际能量密度 (Wh/L)= 比容量 (mah/g) 电压 (V) 压实密度 (g/ml) 活性物质含量 (%), 目前提高电池材料实际能量密度的主要途径也正是从提高这四个参数入手 (1) 提高生产工艺水平, 提高电极和材料的压实密度, 提高活性物质含量, 挖掘现有材料体系的潜力 一是采取减薄壳体 集流体或隔膜, 或增加电极压实密度等手段, 提高活性物质在电极中的含量, 从而提高电池能量密度 然而, 减薄壳体会使电池可靠性降低, 减薄集流体使电极容易发生断裂, 减薄隔膜可能带来成品率和安全性的降低, 而增加电极压实密度则可能导致吸液率降低及极片变脆等, 对提高电池能量密度的贡献有限 二是将低压实密度的材料与高压实密度的材料混合形成复合材料体系, 提高复合材料体系的压实密度, 从而提高材料及电池能量密度 例如, 将磷酸铁锂材料与锰酸锂材料复合, 在维持磷酸铁锂材料高安全性 长寿命等优势基础上从压实密度入手, 提高电池能量密度 目前通过材料复合以提高材料压实密度的方法是国内电池企业提高电池尤其是磷酸铁锂电池材料能量密度的主要思路 图表 81 决定材料能量密度的四个关键因素 图表 82 提高电池性能的思路 : 提高材料压实密度 资料来源 : 比克, 华创证券 资料来源 : 中国科学 : 化学, 华创证券 (2) 选择具有高比容量的正负极材料或是高工作电压平台的正极材料, 提高电池能量密度 在电池材料方面, 目前国内外发展水平接近 提高电池性能的思路, 一是提高材料比容量, 例如用 NCM( 镍钴锰酸锂 ) 或 NCA( 镍钴铝酸锂 ) 材料代替 LMO(LiMn 2 O 4, 锰酸锂 ) 材料 ; 二是提高材料工作电压平台, 例如用 LMFP(LiMn x Fe 2-x O 4, 磷酸锰铁锂 ) 材料代替 LFP 44 / 63

45 ( 磷酸铁锂 ) 材料 ; 三是同时提高材料比容量和工作电压, 如采用 OLO (Li(Li 0.2 Ni 0.15 Co 0.1 Mn 0.55 )O 2 等, 富锂锰基固溶体材料 ) 材料, 代替原来的 LMO LFP 及 NCM NCA 等等材料 图表 83 提高电池性能的思路 : 选择高比容量正负极材料及高电压正极材料 资料来源 : 华创证券 3 各国抓紧布局下一代锂离子电池的研发及产业化 (1) 新能源汽车竞争力的提升, 依赖于动力电池性能的不断提高和成本的不断下降 德国 中国日本 韩国 美国等纷纷出台国家级动力电池性能和成本发展规划 在性能 ( 能量密度 ) 方面, 我国的规划比其他国家都要激进,2020 年我国动力电池组能量密度将达到 300Wh/kg, 而德国的发展目标则最为保守, 其 2015 年 2020 年的动力电池组能量密度规划仅分别为 147 和 168Wh/kg 在动力电池组成本方面, 美国的规划则最为自信, 其 2020 年动力电池组成本目标为 100 美元 / 千瓦时, 同样的, 德国的目标最为保守, 而我国的目标则位于各国目标中间 在动力电池组能量密度方面较高的规划目标, 充分说明了我国在新能源汽车产业发展方面寄予众望, 新能源汽车及动力电池将迎来最好的发展时期 图表 84 德国 中国 日本 韩国 美国动力电池 组性能发展规划 (Wh/kg) 图表 85 德国 中国 日本 韩国 美国动力电池 组成本预期 ( 美元 / 千瓦时 ) 资料来源 :Fraunhofer ISI, 华创证券 资料来源 :Fraunhofer ISI, 华创证券 45 / 63

46 (2) 开发新型材料体系是进一步提高锂离子电池能量密度的主要思路 现阶段我国锂离子电池材料体系的开发重点主要包括三元 (NCM 及 NCA) 富锂锰基固溶体正极材料和硅碳复合负极材料, 采用不同的正负极材料搭配, 其能量密度有望超过 200Wh/kg, 甚至达到 280Wh/kg( 以富锂锰基固溶体为正极 硅基材料为负极的电池 ), 这也是近中期完成 节能与新能源汽车产业发展规划 ( 年 ) 所要求 2015 年动力电池模块比能量达到 150 瓦时 / 公斤以上, 成本降至 2 元 / 瓦时以下 的主要方案 然而, 要实现 规划 中对 2020 年 动力电池模块比能量达到 300 瓦时 / 公斤以上, 成本降至 1.5 元 / 瓦时以下 的目标, 就必须依赖于新的材料体系, 例如采用金属锂作为负极, 采用硫碳复合材料为正极 (Li/S) 或采用金属锂作为负极, 氧气作为正极 (Li/O 2 ) 的电池, 即最近备受学术界和产业界关注的锂硫电池和锂空气电池 图表 86 采用富锂锰基固溶体和硅基, 电池比能量 能达到 280Wh/kg 图表 87 发展锂硫电池 锂空气电池等, 理论能量 密度有望超过 2600Wh/kg 资料来源 : 中国科学 : 化学, 华创证券 资料来源 : 储能科学与技术, 华创证券 (3) 在发展新型电池及材料体系方面, 各国布局基本类似, 但各有侧重点 其中美国侧重于锂硫电池 锂空气电池 固态电池 液流电池 富锂锰基固溶体电池等 ; 日本侧重于全固态电池 锂空气电池 硅基负极材料及有机体系电池等 ; 韩国侧重富锂锰基固溶体材料和燃料电池 ; 欧洲侧重发展燃料电池和生物燃料 ; 而我国则侧重于富锂锰基固溶体材料 硅基负极材料和锂硫电池 燃料电池等 图表 88 主要国家在新型电池及材料体系的布局侧重点 资料来源 : 华创证券 46 / 63

47 2013 年美国能源部发布了 EV Everywhere Grand Challenge Blueprint, 提出 2022 年美国生产 PHEV 的使用便利性和成本与与传统汽车相当 根据 2013 年能源部发布的技术路线图, 2022 年下一代锂离子电池实用化, 系统比能量 250Wh/kg, 成本 ~0.8 元 /Wh;2030 年后锂离子电池实用化 美国通过能源部下属先进能源研究项目署 (ARPA-E) 资助包括 Sion Power ( 锂硫电池 ) Polyplus( 锂硫电池 ) Planar Energy( 固态电池 ) 24M( 液流电池 ) Envia ( 富锂锰基固溶体电池 ) Pellion( 镁离子电池 ) ReVolt( 锌空气电池 ) 等进行相关研究 图表 89 美国能源部 ARPA-E 在新型电池体系领域 加紧布局 图表 90 参与美国能源部 ARPA-E 新型电池研究的 公司 资料来源 :ARPA-E, 华创证券 资料来源 :ARPA-E, 华创证券 日本 2012 年实施 蓄电池战略, 提出 2020 年蓄电池占世界市场 50% 根据 2013 年 NEDO 发布的技术路线图,2020 年先进锂离子电池实用化, 系统比能量 250Wh/kg, 成本 ~1.5 元 /Wh; 2030 年革新电池实用化, 比能量达到 500Wh/kg, 成本 ~0.8 元 /Wh 以下 发展重点包括全固态电池 锂空气电池 硅基负极材料及有机体系电池等 47 / 63

48 图表 91 日本 NEDO 蓄电池革新战略 资料来源 :NEDO, 华创证券丰田公司以燃料电池 全固态电池和锂空气电池作为其车用动力电池发展的重点 燃料电池和锂空气电池所涉及关键技术及材料 空气电极结构设计和催化剂材料在原理上是相通的, 而全固态电池所用固体电解质则是锂空气电池发展的关键技术 借助在燃料电池方面的技术积累, 丰田汽车公司另辟蹊径, 正在确立未来化学储能电池的关键优势 图表 92 丰田汽车公司车用动力电池组发展规划 资料来源 : 丰田汽车公司, 华创证券 韩国侧重富锂锰基固溶体材料和燃料电池, 其中三星公司明确将富锂锰基固溶体 硅基材料 和锂空气电池 燃料电池作为其产品开发的重点 48 / 63

49 图表 93 三星在新型电池及材料体系的布局侧重点 资料来源 : 三星 SDI, 华创证券 我国则侧重于富锂锰基固溶体材料 硅基负极材料和锂硫电池 燃料电池等 国内包括比亚迪 力神 ATL 国轩高科等在磷酸锰铁锂 富锂锰基固溶体 硅基负极材料等方面均有所布局, 在下一代锂离子动力电池方面已有较强技术积累, 将最有可能在未来新技术应用进程中占得发展先机 其中比亚迪积极布局新型电池技术以持续提高动力电池组能量密度 比亚迪最新研发的磷酸铁锰锂电池的能量密度达到了 150Wh/Kg, 突破了传统磷酸铁锂电池的能量密度限制, 并且在成本控制上更具有优势 除了磷酸铁锰锂之外, 比亚迪还在锰酸锂 三元材料等技术路线上做了长期的积累和探索, 这为其未来在新能源汽车领域的发展做了一定的技术储备 图表 94 比亚迪动力电池产品性能规划 图表 95 国轩高科动力电池产品性能发展规划 资料来源 : 比亚迪, 华创证券 资料来源 : 国轩高科, 华创证券 通过上述分析, 我们认为具备规模化生产能力并率先完成动力电池产能布局, 并且在提高动 力电池组能量密度方面具备技术积累的企业, 将有力地支持新能源汽车的发展, 并分享行业 高速增长带来的红利 49 / 63

50 ( 三 ) 下一代电池, 谁有可能最先走出实验室? 未来新能源汽车的发展, 取决于下一代电池 由于硅基材料电池 锂硫电池 锂空气电池 全固态电池等下一代电池体系在能量密度 成本 安全性 快速充电灯方面拥有巨大的发展潜力, 率先进行新材料 新电池的技术及产品开发, 积累技术开发经验并进行产品布局的企业, 将有望使产品具备与传统燃油车竞争的优势, 推动新能源汽车产业渡过行业发展的萌芽期, 进入快速增长的发展阶段 这一点在行业内降低补贴标准的呼声越来越强烈的大背景下, 将具有十分重要的现实意义 图表 96 最有潜力的下一代动力电池体系 资料来源 : 华创证券 1 硅基材料电池 : 有望将现有锂离子电池能量密度提高至 300Wh/kg 使用硅基材料替代石墨材料, 有望使现有锂离子电池的能量密度超过 300Wh/kg 2014 年 11 月, 日立制作所通过在正极采用高镍含量三元材料, 负极采用硅基材料, 并将电池正极层厚度增加到原来的 2 倍以提高活性物质含量等方法, 试制了 30Ah 级电池单元, 电池能量密度达到 335Wh/kg, 功率密度达到了 1600W/Kg 硅基材料应用的最大问题在于其充放电过程中会发生严重的体积变化, 导致活性材料发生粉化甚至从集流体上脱落, 从而导致电池循环寿命较短 日立制作所通过开发高强度粘结剂, 实现了硅基材料与集流体的强的结合力 目前该电池的循环寿命是其短板 ( 约 50 次 ), 日立制作所计划继续推进技术开发, 以延长寿命 提高稳定性和安全性,2020 年将该技术投入实用 图表 97 日立制作所开发的硅基材料电池能量密度已超过 335Wh/kg 资料来源 : 日立制作所, 华创证券 50 / 63

51 2 锂硫电池 : 同时实现高性能和低成本的最优方案 锂硫电池的理论能量密度超过 2500Wh/kg, 目前实际能量密度已超过 350Wh/kg, 而且由于采用硫单质作为正极, 有望推动锂离子电池成本进一步下降 美国 Sion Power 公司是首批从事锂硫电池研发的公司之一, 该公司 2010 年获得美国政府 500 万美元的资助,2012 年获得德国化工巨头巴斯夫 5000 万美元的投资 Sion Power 公司采用硫碳复合材料作为正极, 金属锂作为负极, 所开发的锂硫电池能量密度已超过 350Wh/kg 目前锂硫电池普遍面临的问题是循环寿命较短 (<100 次 ),Sion Power 公司的目标是在 2016 年将产品能量密度提高至 600Wh/kg, 并将循环次数延长到 1000 次 图表 98 美国 Sion Power 公司开发的锂硫电池能量密度已超过 350Wh/kg 资料来源 :Sion Power, 华创证券 西班牙 Graphenano 公司开发的锂硫电池能量密度已超过 497Wh/kg 2014 年 12 月 4 日西班牙 世界报 网站报道, 西班牙 Graphenano 公司 ( 一家以工业规模生产石墨烯的公司 ) 同西班牙科尔瓦多大学合作研究出了首例石墨烯聚合材料电池, 计划于 2015 年将其投入生产 四大德国汽车生产公司中的两家将在这个月用此电池与电动汽车进行试验 目前该石墨烯电池的比能量超过 497wh/kg, 使用寿命是传统锂离子电池的两倍, 充满电的时间只需要八分钟, 而且成本将比锂电池低 77% 图表 99 西班牙 Graphenano 公司开发的锂硫电池能量密度已超过 497Wh/kg 资料来源 :Graphenano, 华创证券 3 金属空气电池 : 突破锂离子动力电池能量密度瓶颈的终极方案 锂空气电池的理论比能高达 Wh/kg( 不考虑氧气质量 ), 有望成为解决锂离子电池能量密度瓶颈的终极解决方案 锂空气电池是以金属锂或含锂合金作为负极, 以空气中的氧气作为正极反应物的一种化学电源 由于锂的摩尔质量很小, 因此锂空气电池的理论比能高达 Wh/kg( 不考虑氧气质量 ), 在各种金属空气电池中居于首位 2012 年, 中国科学院长 51 / 63

52 春应化所张新波团队通过抑制锂空气电池电解质分解, 调控空气电极固 - 液 - 气三相界面以及优化锂空二次电池体系与结构, 成功解决目前锂空气电池应用的最大问题 循环寿命短, 将锂空气电池循环寿命从目前文献报道的最长 100 次大幅提高至 500 次, 并首次开发出可实用化的锂空气电池组 图表 100 中科院研发的锂空气电池的循环寿命已提高至 500 次 资料来源 :Graphenano, 华创证券 4 全固态电池 : 最安全的锂离子电池 全固态锂离子电池是解决能量密度和安全性双刃剑问题的终极方案 目前商业化锂离子电池使用的是液态有机电解质 液态有机电解质易腐蚀正负极, 造成电池容量不可逆损失, 同时在过充 过放等滥用条件下及高温 挤压 针刺等极端条件下容易造成液态电解质的泄露 分解, 进而产生燃烧甚至爆炸等安全问题 采用固体电解质代替有机电解液发展全固态锂离子电池有可能在提高锂离子电池体积能量密度的同时解决电池安全问题 丰田公司采用室温离子电导率 ~10-2 S/cm( 衡量电解质性能的关键参数, 常用液体电解液的室温离子电导率约为 10-2 ~10-3 S/cm) 的固体电解质, 试制了层压型软包电池, 其体积能量密度为现有锂离子电池的 3 倍以上 丰田计划于 2020 年全面实现全固态电池商业化, 并将全固态电池应用于 RAV4 车型, 将续驶里程提高至 500 公里 美国 Sakti3 公司研发的薄型全固态电池体积能量密度可达 1000Wh/L, 支持电动车的续航里程从 256 英里提升到 480 英里 ( 约 772 公里 ), 而且其成本仅约 100 美元 / 千瓦时 ( 约 0.62 元 / 瓦时 ), 有望同时解决制约新能源汽车发展的续航里程和成本问题 图表 101 丰田公司开发的全固态电池产品体积能 量密度是现有电池的 3 倍以上 图表 102 Sakti3 公司开发的全固态电池产品体积 能量密度可达 1000Wh/L 资料来源 : 日经技术在线, 华创证券 资料来源 : 第一电动网, 华创证券 52 / 63

53 5 液流电池 : 充电将像加油一样简单 采用液流电池作为储能装置使电动车充电像加油一样简单 2015 年 3 月, 来自列支敦士登的 NanoFlowcell 公司推出了全球首款采用液流电池作为车用储能装置的车型 Quant F 与传统锂离子电池通过锂离子在正负极之间传输以实现电能的充放不同, 在液流电池中, 正负极活性物质分别与电解液形成正极电解液及负极电解液, 当正负极电解液流经隔膜时发生锂离子交换, 从而在外电路形成电流 液流电池的最大优势在于补电十分方便, 只要把放完电的正 负极电解液更换为 满电 的新电解液, 电池即完成充电, 整个过程在数分钟内即可完成 Quant F 的底部安装了两个 250 升的容器, 带电总量为 160kWh, 电池组能量密度达到了 320Wh/L, 续航里程可达 800km 图表 103 NanoFlowcell 公司液流电池体积能量密度是现有电池的 3 倍以上 资料来源 :NanoFlowcell, 华创证券 6 铝离子电池 : 兼具锂离子电池和超级电容器的优点 铝离子电池可能是解决未来超快充电的理想方案 斯坦福戴宏杰团队最近报道了一种可快速充电的铝离子电池, 该电池使用铝金属作为正极, 三维石墨泡沫作为负极, 离子液体作为电解质, 放电电压平台接近 2V, 比容量达到 70mAh/g 的比容量 虽然其能量密度相比锂离子电池没有突破, 但其优势在于充电时间在 1 分钟内, 并且在 7500 个循环内几乎没有容量衰减 未来如果离子液体的成本进一步下降, 工作电压和能量密度进一步提高, 铝离子电池有望成为解决新能源汽车超快充电的理想方案 图表 104 铝离子电池 :1 分钟充电,7500 次循环寿命 资料来源 :Nature, 华创证券 53 / 63

54 四 投资建议 ( 一 ) 乘用车 : 比亚迪 ( SZ) 1 产品及行业定位比亚迪公司的主营业务包括二次充电电池业务 手机部件及组装业务, 以及包含传统燃油汽车及新能源汽车在内的汽车业务 凭借 电池 电机 电控 三大电的技术积累,2014 年比亚迪新能源汽车相关业务明显增长, 成为国内新能源乘用车的龙头 2 竞争优势电池及汽车核心技术布局建立技术壁垒 比亚迪拥有超过 1000 人的电池研发团队, 在电池和新能源汽车方面的专利布局全国领先, 已成为国内唯一全部掌握电池 电机及电控技术的乘用车企业, 在技术成果商业化方面全国领先 垂直产业链整合建立供应链壁垒 从入股西藏矿业旗下扎布耶锂业布局产业链的上游锂资源, 到提供 36MWh 储能电池参与张北的国家风光储输示范工程, 比亚迪在动力电池领域进行全产业链整合, 加上传统汽车产业链的垂直整合, 有利于比亚迪在保证新能源汽车供应链的稳定, 并有利于在市场中快速反应, 保障新能源汽车业务继续攻城略地 新能源汽车业务在比亚迪总营业额中占比已超过 12.96%, 其新能源汽车业务占全国市场份额达 27.9%, 插电式混合动力市场份额达 49.60%, 比亚迪已成为国内乘用车企业当之无愧的龙头企业 产能规模化扩张建立成本壁垒 比亚迪位于深圳坑梓的新电池工厂已于 2014 年底正式投产, 新工厂引进国际先进的全自动化生产线以及由比亚迪自主研发的自动装配线, 年产能达到 8GWh, 加上惠州的电池厂, 预计 2015 年底比亚迪动力电池的产能将达到 10GWh 产能的增长将带来电池成本的不断下降, 预计当产能达到 10GWh 时电池成本可降低至目前的一半, 比亚迪新能源汽车产品的价格优势将逐渐确立 3 成长动力 2014 年比亚迪锂离子动力电池销量超过 460MWh, 为国内动力电池销量最大的企业 随着新的电池工厂产能的逐渐释放, 比亚迪在动力电池规模上的优势将逐渐建立, 由规模化带来的成本下降更将成为其产品的制胜法宝 比亚迪新能源车 7+4 全市场战略布局已发布 ( 7 代表城市公交 出租车 道路客运 城市商品物流 城市建筑物流 环卫车 私家车等七大常规领域, 4 代表仓储 矿山 机场 港口等四大特殊领域 ), 加上唐 宋 元 商等一批新能源乘用车 商用车产品的相继上市, 比亚迪 年的发展后劲十足 4 风险动力电池产能达产速度低于预期 ; 充电设施建设未达预期 54 / 63

55 ( 二 ) 客车 : 宇通客车 ( SH) 1 产品及行业定位宇通客车的主要业务是大中型客车的生产与销售, 公司在新能源客车方面的布局, 推动 2014 年新能源客车销量增长超过 90% 截至 2014 年宇通新能源客车销量超过 2 万辆, 超过第二名 300% 以上, 是国内新能源客车的龙头企业 2 竞争优势技术成熟销量领先, 市场化推广的技术条件基本成熟 宇通新能源客车在车辆车体强度 侧翻安全性防水防尘等级 涉水深度等方面技术要求高于传统客车, 在动力性能 续驶里程 运营经济性等方面更是优势明显, 在城市小型客车 旅游客车等领域不断增长的需求下, 宇通新能源客车产品市场化推广的技术条件基本成熟 新能源客车受政策利好, 宇通客车将助力示范城市完成推广目标 2014 年 11 月四部委下发的 关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知, 明确了纯电动客车 钛酸锂等纯电动快充客车 插电式混合动力客车以 12:1 20:1 5:1 的折算比例计入城市推广完成情况,2015 年 3 月交通部发布的 关于加快推进新能源汽车在交通运输行业推广应用的实施意见, 更是明确提出到 2020 年新能源城市公交车要达到 20 万辆 作为国内新能源客车的龙头企业, 在目前市场份额逐渐向优势企业集中的大背景下, 宇通客车的新能源客车业务有望分享政策红利而实现大幅增长 3 成长动力宇通在 宇通之道公交之 E 宇通纯电动公交整体解决方案推介会 上宣布了 E 产品 易配套 逸服务和亿金融 等四大方案, 明确了树立纯电动客车价值标杆 提供充电站和换电站建设方案和合作模式 关键零部件质保和解决用户一次性购买压力的纯电动客车整体解决方案 示范城市明确的推广需求和宇通坚定的发展思路, 将保证宇通客车延续目前的销量增长 4 风险新能源客车推广进度低于预期 ; 电池供应商产能无法满足订单需求 55 / 63

56 ( 三 ) 动力总成 : 纳川股份 ( SZ) 1 产品及行业定位纳川股份的主营业务为 : 研发 生产和销售高密度聚乙烯 (HDPE) 缠绕增强管及配套管件, 以及为高密度聚乙烯 (HDPE) 缠绕增强管的设计和施工提供技术支持服务 2015 年 2 月公司通过收购福建万润新能源科技有限公司切入新能源汽车动力总成领域 2 竞争优势控股子公司拥有完整新能源动力总成技术, 有望最先在福建推出本地新能源乘用车 客车 专用车产品 公司控股子公司福建万润主要从事汽车混合动力总成 纯电动总成及汽车配件 机电产品的研究 开发 生产 销售及技术服务 福建万润拥有一套具有自主知识产权的新能源汽车动力总成技术, 并相继成功实现了插电式混合动力 / 纯电动乘用车 6-12 米纯电动客车系列及物流车 专用车动力总成等多个系列产品的产业化, 计划于 2015 年开发出以变速器为中心的第二代动力总成 技术的优势 + 资本的催化, 纳川股份有望通过切入新能源汽车动力总成培育公司业务新的增长点 福建放开低速电动车市场, 行业有望迎来爆发式增长 福建省物价局 关于核定低速电动汽车牌证工本费及安全技术检验收费问题的复函 同意省公安厅进行低速电动汽车牌证办理和检验, 明确了低速电动汽车牌证工本费和安全技术检验收费标准, 意味着福建成为全国第一个低速电动车在全省范围内可合法上路的省份 此外, 相关技术细则 准入办法等政策均在制定中, 上半年有望密集发布 由于目前的政策主要面向本地企业, 纳川股份收购福建万润股份后布局新能源汽车行业, 将有望最先在福建低速电动车爆发式增长中受益 3 成长动力福建万润在新能源公交车 大巴车 城市轻客 电动物流车等细分领域的动力总成上已实现产品全覆盖, 并计划于 2015 年下半年推出第二代动力总成等具有市场竞争力的产品 依托完善的技术体系和较好的口碑, 福建万润有望在即将爆发的新能源公交车行业迅速抢占市场, 并借助其福建本地企业的身份优先在低速电动车等领域建立品牌优势, 推动纳川股份未来新的业绩增长, 未来成长值得期待 4 风险新能源汽车在福建推广未达预期 ; 低速电动车相关政策发生重大变化 56 / 63

57 ( 四 ) 电池 : 东源电器 ( SZ) 1 产品及行业定位东源电器主要从事的业务包括 12kV 系列开关 40.5kV 系列开关 126kV 系列开关 ( 含 GIS 组合电器 ) 12kV 系列开关设备 40.5kV 系列开关设备 轻钢结构 低压电器及元器件等七大系列产品的生产销售 公司 2015 年通过收购合肥国轩高科高举进入新能源汽车行业 2 竞争优势收购动力电池龙头企业合肥国轩高科获批, 资本 + 技术的强强联合将造就动力电池新的巨头 合肥国轩高科是国内动力电池的龙头企业, 客户包括江淮汽车 安凯客车 北汽 上汽 长安等 通过与整车企业合作的模式, 国轩进行单体电池 电池模块及电池系统的开发, 独特的产业链整合模式建立了独特优势, 保障其较高的话语权及毛利润,2014 年公司动力电池产品供不应求 2015 年 4 月公司通过非公开发行股票方式收购合肥国轩高科获得证监会通过, 通过公司的资本平台, 将加速国轩的产能扩张步伐 随着 锂离子电池行业规范条件 等的发布, 国内中小型锂离子电池企业的兼并重组将加速进行, 市场有望进一步集中到拥有规模及技术优势的比亚迪 力神 国轩等企业, 国轩的迅速成长将是大概率事件 积极布局下一代电池技术, 技术壁垒逐渐形成 国轩积极与中科院 阿贡实验室等国内外先进研究机构开展包括磷酸锰铁锂 高镍三元 硅基负极等材料和动力电池相关技术的积累, 在专利布局 新产品开发等方面具有明显的先发优势 凭借其 产能 + 技术 的双重优势, 东源电器有望借助国轩的迅速成长培育提升公司的整体竞争力 3 成长动力 2015 年新能源汽车将迎来快速增长, 全年可能超过 20 万辆的销量对动力电池提出了巨大的需求, 高品质动力电池产品在 2015 年仍将供不应求 国轩高科在江淮汽车 安凯客车等新能源汽车产品上的大规模应用使其赢得足够口碑,2015 年动力电池业务占公司的业务比重将明显提高, 并带动公司整体业务的提升 4 风险电池技术路线发生较大变化 ; 三星 LG SK 凭借技术或成本优势进行市场份额争夺所带来的竞争压力增大 57 / 63

58 ( 五 ) 电池装备 : 智云股份 ( SZ) 1 产品及行业定位智云股份的主营业务为自动化制造工艺系统研发及系统集成, 自动化装备的研发 设计 制造 技术咨询及技术服务 2014 年 12 月公司通过收购深圳市吉阳自动化科技有限公司切入锂离子电池设备的研发 生产与销售领域 2 竞争优势控股吉阳科技切入锂离子电池装备行业, 资源整合打造锂离子电池智能制造龙头 国内目前涉及锂电池生产设备领域的企业有 278 家, 但产值在 1-3 亿元之间的企业只有 13 家, 而其他 265 家锂电池设备企业营收均不超过 1 亿元, 公司通过控股吉阳科技有望打造锂离子电池设备行业的龙头 吉阳科技目前拥有 120 项国内锂离子电池制造发明专利技术和 18 项国际专利, 专利涉及卷绕 制片 叠片 激光模切 注液 化成 系统集成等关键制造工艺, 是全球锂离子电池装备行业专利最多的企业, 公司通过控股吉阳科技, 将增强公司在锂离子电池装备方面的竞争力 另一方面公司在发动机 变速器等汽车零部件的自动装配设备 自动检测设备等方面市场占有率, 是国内包括上汽 一汽 奇瑞等自主品牌和东风日产 东风本田 长安福特等合资企业的自动装备设备供应商, 在整车企业新能源技术及产品开发过程中, 公司通过已有渠道及口碑优势将使吉阳科技顺利切入整车企业动力电池产品供应链, 实现业务的拓展 3 成长动力智云股份和吉阳科技在自动化产业技术方面的强强联合, 将进一步打造自动化产业平台, 并为智能生产 智能工厂建设打下坚实的基础 在新能源汽车高速发展的时期, 随着行业规范及标准的日益严格, 电池生产企业对设备自动化的呼声与日俱增, 公司在锂离子电池智能装备产业的布局将为公司完成在电池制造行业的提前卡位, 为公司带来新的利润增长点 4 风险来自韩国等国家的电池生产设备凭借技术优势抢占国内市场, 电池装备国产化进程受阻 58 / 63

59 ( 六 ) 电解液 : 江苏国泰 ( SZ) 1 产品及行业定位江苏国泰主要从事的业务包括纺织品 轻工品 机电和化工产品的进出口业务和外派劳务业务 旗下国泰华荣为公司的化工新材料产业载体, 主要产品为锂离子电池电解液和硅烷偶联剂 公司还与国光电器股份有限公司等共同设立广州锂宝新材料有限公司, 致力于研发和生产高档正极材料 2 竞争优势锂离子电池电解液的龙头企业, 高速成长可期 作为国内最早成立的电解液企业,2013 年国泰华荣的电解液销量名列国内第一, 并进入全球前三 客户包括 LG 化学 松下 ATL 和力神等国内外一线品牌, 随着 LG 化学在南京的动力电池工厂的投产以及国内动力电池企业的产能扩张, 国泰华荣的电解液销量有望实现高速增长, 有机会超过三菱化工成为全球电解液行业的第二名 成立正极材料公司完成业务延伸, 产业链协同效应带来新的业务增长点 公司与国光电器设立了广州锂宝新材料有限公司, 公司目前已建成 1000 吨 / 年 NCM(523) 生产线和 300 吨 / 年 NCA 生产线, 通过采用新的烧结设备及工艺, 可生产一致性好 性能稳定的三元正极按材料产品, 新研制的核壳材料与梯度材料也已获成功, 在国内对三元材料需求逐渐增大的背景下, 凭借 正极材料 + 电解液 的协同效应有望使公司迎来新的业务增长点 3 成长动力随着全球新能源汽车的放量, 主要客户 LG 化学 松下 ATL 和力神等对中高端电解液产品的需求持续旺盛, 江苏国泰作为国内电解液的龙头企业的位置将可能持续加强 而切入三元正极材料产业可能带来的口碑叠加有望为江苏国泰带来新的业务增长点 4 风险电解液产能过剩致行业竞争加剧 59 / 63

60 ( 七 ) 隔膜 : 沧州明珠 ( SZ) 1 产品及行业定位沧州明珠主要从事的业务包括各类聚乙烯 (PE) 管材和管件的生产和销售, 主要产品有硅芯管 ( 通信用 ) 双壁波纹管等 PE 通信管道产品以及燃气 给水管材和管件等 PE 压力管道产品 沧州明珠 2009 年开始投资锂离子电池隔膜, 在投资隔膜的上市公司中率先量产动力电池用隔膜, 并成功进入比亚迪的供应链 2 竞争优势锂离子电池隔膜国产化进程加快, 作为隔膜行业的稀缺标的, 沧州明珠有望凭借资本优势率先完成技术及产能的布局 2010 年隔膜行业前三甲旭化成 Celgard 和东丽的市场份额之和超过 78% 到了 2013 年, 前三甲旭化成 东丽和 Celgard 的市场份额下降至 48%, 作为锂离子电池隔膜的稀缺标的, 沧州明珠公司下游客户包括比亚迪 中航锂电 苏州星恒等, 现有干法隔膜产能约 3000 万平米 / 年, 并已增发 3.4 亿元进行干法隔膜 (2000 万平米 / 年 ) 和湿法隔膜 (2500 万平米 / 年 ) 产能的扩增,2015 年总产能有望突破 7500 万平米 / 年 得益于比亚迪等下游客户销量的增长, 沧州明珠的电池隔膜业务将有望成为公司业绩新的增长点 2014 年新能源汽车销量暴增, 公司锂离子动力电池用隔膜量价齐升成为最大的业务增长点 2014 年沧州明珠锂离子电池隔膜业务收入同比增长 139.2%, 毛利率从 2012 年的 47.6% 提高至 2014 年的 64.6%, 盈利能力逐渐提高 公司成功进入比亚迪新能源汽车的供应链, 充分体现了公司在中高端产品上的技术优势, 并将带动隔膜行业加速进口替代 3 成长动力作为比亚迪等优质客户的稳定供应商, 随着比亚迪 2015 年销售计划的明显增长, 沧州明珠将迎来锂离子电池尤其是动力电池隔膜业务的快速增长 2015 年 2500 万平米湿法隔膜的投产将继续保障公司的竞争优势及成长的技术动力 4 风险新能源汽车推广未达预期 ; 产能扩张 ( 尤其是湿法隔膜 ) 未达预期 ; 陶瓷隔膜等新的高安全性隔膜的技术替代风险 60 / 63

61 ( 八 ) 负极材料 : 中国宝安 ( SZ) 1 产品及行业定位中国宝安的主营业务为高新技术产业 房地产业 生物医药业 贝特瑞是中国宝安的全资子公司, 主要生产经营锂离子电池负极材料, 产品主要包括天然石墨负极材料 人造石墨负极材料等, 并积极开发纳米负极材料 Si-C( 硅 - 碳 ) 复合纳米材料等新型材料, 产品主要出口韩国 日本等国家 2 竞争优势积极布局石墨矿等上游资源完善产业链结构, 行业龙头地位难以撼动 2013 年公司锂离子电池石墨负极材料出货量大约 吨左右, 客户包括三星 LG 松下 索尼 ATL 比亚迪 国轩 力神等优质电池企业, 是全球负极材料的龙头 全资子公司贝特瑞近两年积极进行上游矿产资源布局, 已获得黑龙江鸡西市郎家沟石墨矿开采权, 并与中铁资源在萝北县云山石墨矿及鹤岗石墨矿的开采深加工加强合作, 凭借其上游完善的产业链布局有望进一步巩固子公司在石墨负极材料方面的市场优势, 行业龙头地位难以撼动, 业绩稳定增长可期 新一代硅碳复合负极材料通过三星公司认证, 率先达到产业化应用要求 公司除了在石墨负极材料方面深耕细作外, 积极进行硅碳复合负极材料 锂金属 石墨烯等高性能负极材料的技术研发和产业布局 其中硅碳复合负极材料的容量可比现有石墨负极材料提高 40-80%, 被公认为最有可能替代石墨成为下一代锂离子电池的负极材料 公司积极与三星公司进行技术及产品开发, 其硅碳复合材料已获得三星认证, 率先完成硅碳复合负极材料的布局 此外, 公司还与中科院物理所等加大合作力度, 致力于金属锂负极材料的修饰和制备, 以推动其产业化进程 公司开发一代 储备一代的发展模式已逐渐成熟, 雄厚的资本 市场优势加上积极的前沿技术布局, 将帮助公司坐稳未来锂离子电池负极材料的领先位置 3 成长动力新能源汽车及动力电池产业的发展将保障对石墨类负极材料持续的需求, 公司良好的口碑和完善的产业链布局将保障其在产业链上下游中的竞争力和话语权, 而硅碳复合负极材料 石墨烯 锂金属等下一代锂离子电池负极材料的技术开发和积累为公司未来的发展攒足了后劲, 公司未来发展前景十分广阔 4 风险新型负极材料开发速度未达预期 61 / 63

62 电力设备与新能源组分析师介绍 张文博电力设备与新能源行业 首席分析师 工商管理硕士研究生, 自动化专业学士, 中国石油天然气管道局四年任职经历 2010 年加入华创证券, 负责电力设备与新能源行业研究 主要研究方向涉及电力设备 新能源 工业自动化 节能等领域 新财富 最佳分析师 2011 年第二名 年第一名成员 第一届中国保险资产管理业 2014 年度最受欢迎卖方分析师第三名 苏晨新能源行业 分析师 金融工程研究生, 电气工程及其自动化专业学士, 基金研究员一年从业经验 2014 年加入 华创证券, 负责新能源行业研究 主要研究方向涉及光伏 风电 核电 工业自动化等领域 黄斌新能源汽车行业 分析师 物理化学专业博士, 北京有色金属研究总院动力电池研究中心近四年任职经历 2015 年加 入华创证券, 负责新能源汽车行业研究 主要研究方向涉及动力电池 储能 新能源汽车 充电设施等领域 华创证券机构销售通讯录 地区姓名职务办公电话企业邮箱 北京机构销售部广深机构销售部上海机构销售部 王韦华 销售副总监 翁波 销售经理 张春会 销售经理 王勇 销售经理 张弋 销售助理 张娟 销售总监 郭佳 销售经理 张昱洁 销售助理 汪丽燕 销售助理 林芷豌 销售助理 李茵茵 高级销售经理 熊俊 高级销售经理 简佳 高级销售经理 沈晓瑜 销售经理 张佳妮 销售助理 / 63