行业研究

Transcription

1 行 业 研 究 行 业 深 度 研 究 报 告 证 券 研 究 报 告 #industryid# 行 业 推 荐 ( 维 持 ) 重 点 公 司 重 点 公 司 亿 纬 锂 能 当 升 科 技 #relatedreport# 相 关 报 告 # author# 分 析 师 : 苏 晨 suchen@xyzq.com.cn S #assauthor# 评 级 增 持 增 持 #createtime1# 投 资 要 点 #summary# 细 分 增 速 显 现 差 异, 电 动 新 时 代 一 触 即 发 : 从 新 能 源 汽 车 细 分 行 业 来 看, 客 车 市 场 未 来 将 保 持 平 稳 增 长, 以 物 流 车 为 代 表 的 专 用 车 市 场 在 政 策 需 求 双 轮 驱 动 下, 有 望 长 期 维 持 较 高 的 增 速, 年 在 限 牌 城 市 免 费 牌 照 的 驱 动 下, 乘 用 车 高 速 增 长 无 虞, 预 计 到 2020 年 新 能 源 汽 车 产 量 将 超 160 万 辆 全 球 市 场,Model 3 超 预 期 的 预 定 量 表 明 对 新 能 源 乘 用 车 的 消 费 习 惯 正 加 速 形 成, 已 经 打 开 电 动 汽 车 新 时 代 市 场 选 择 确 定 方 向, 三 元 爆 发 已 是 必 然 : 2016 年 动 力 电 池 需 求 量 约 28Gwh, 预 计 到 2020 年 动 力 电 池 需 求 量 将 超 过 90Gwh, 十 三 五 期 间 年 均 复 合 增 速 40% 从 动 力 电 池 技 术 路 径 选 择 来 看, 考 虑 到 电 动 汽 车 对 能 量 密 度 高 的 迫 切 要 求, 铁 锂 电 池 能 量 密 度 过 低 的 问 题 难 以 得 到 解 决, 短 板 效 应 愈 加 明 显, 主 流 动 力 电 池 厂 商 正 在 逐 步 转 向 三 元 电 池 体 系, 我 们 预 计 未 来 三 元 电 池 将 成 为 动 力 电 池 发 展 的 不 二 方 向 三 元 材 料 优 势 明 显, 高 端 电 池 供 不 应 求 : 三 元 材 料 通 过 Ni-Co-Mn 的 协 同 作 用, 结 合 了 三 种 材 料 的 优 点 :LiCoO 2 的 良 好 循 环 性 能,LiNiO 2 的 高 比 容 量 和 LiMnO 2 的 高 安 全 性 及 低 成 本 在 主 流 车 厂 供 应 关 系 中, 三 元 电 池 厂 商 和 不 少 主 流 车 型 已 经 形 有 成 熟 稳 定 的 产 品 供 应 链 我 国 三 元 电 池 产 能 整 体 不 足, 三 元 企 业 扩 产 相 对 滞 后, 且 目 前 中 低 端 产 品 较 多, 高 端 三 元 动 力 电 池 产 能 较 少, 预 计 供 不 应 求 格 局 将 持 续 至 明 年 细 分 领 域 寻 景 气 龙 头, 三 元 产 业 链 将 受 益 : 我 们 预 计,2016 年 三 元 需 求 量 将 达 9.5Gwh 左 右,2020 年 需 求 量 达 60Gwh 三 元 电 池 加 速 放 量 带 动 三 元 产 业 链 投 资 价 值 凸 显, 尤 其 是 国 内 优 质 三 元 动 力 电 池 生 产 商 以 及 三 元 材 料 供 应 链 推 荐 标 的 : 亿 纬 锂 能, 传 统 业 务 快 速 增 长, 动 力 电 池 新 秀 产 能 顺 利 释 放, 爆 发 式 放 量 确 保 未 来 三 年 50% 以 上 复 合 增 长 预 计 公 司 年 摊 薄 后 EPS 为 元, 对 应 PE 为 倍, 增 持 推 荐 标 的 : 澳 洋 顺 昌, 收 购 电 池 企 业 成 功 转 型 三 元 动 力 电 池, 新 产 能 释 放 可 确 保 未 来 三 年 30% 以 上 复 合 增 速, 增 持 推 荐 标 的 : 当 升 科 技, 作 为 车 用 动 力 三 元 材 料 龙 头, 技 术 领 先 抢 占 动 力 电 池 高 端 市 场, 产 能 优 势 进 一 步 扩 大 客 户 资 源, 量 价 齐 升 带 动 一 季 度 营 业 收 入 同 比 增 长 46.91%, 净 利 润 同 比 增 长 508%,16 年 业 绩 将 超 预 期, 增 持 风 险 提 示 : 三 元 电 池 推 广 进 度 低 于 预 期 #title# 趋 势 起, 三 元 动 力 迎 放 量 选 龙 头, 电 池 新 秀 逞 豪 强 2016 年 6 月 1 日

2 目 录 1 细 分 增 速 显 现 差 异, 电 动 新 时 代 一 触 即 发 电 动 汽 车 发 展 初 期 : 政 策 助 力 行 业 发 展 细 分 车 型 显 现 差 异,2020 年 剑 指 160 万 辆 特 斯 拉 引 领 新 时 代, 电 动 消 费 习 惯 即 将 养 成 市 场 选 择 确 定 方 向, 三 元 爆 发 已 是 必 然 新 能 源 汽 车 高 增 长, 动 力 电 池 需 求 旺 盛 市 场 选 择 确 定 方 向, 三 元 电 池 大 势 所 趋 动 力 电 池 厂 商 逐 步 转 向 三 元 体 系 三 元 材 料 优 势 凸 显, 高 端 电 池 供 不 应 求 集 众 家 之 长, 三 元 材 料 优 势 凸 显 产 品 成 熟 供 应 稳 定, 三 元 电 池 景 气 向 上 三 元 电 池 供 不 应 求, 产 能 扩 张 加 速 推 进 细 分 领 域 寻 景 气 龙 头, 三 元 产 业 链 将 受 益 细 分 领 域 寻 景 气 龙 头, 三 元 电 池 加 速 放 量 量 价 齐 升, 电 池 材 料 弹 性 较 大 三 元 材 料 的 改 性 与 混 合 使 用 是 未 来 技 术 升 级 方 向 投 资 建 议 : 个 股 推 荐 : 亿 纬 锂 能 澳 洋 顺 昌 当 升 科 技 风 险 提 示 : 附 录 : 国 内 外 新 能 源 汽 车 推 广 政 策 汇 总

3 图 1 西 方 国 家 利 用 多 种 政 策 推 广 新 能 源 汽 车 应 用 图 年 全 球 主 要 区 域 新 能 源 汽 车 销 量 增 长 ( 单 位 : 万 辆 ) 图 3 我 国 电 动 汽 车 产 业 初 步 形 成 全 方 位 的 政 策 支 持 体 系 图 4 预 计 2020 年 新 能 源 汽 车 产 销 量 是 2015 年 的 4-5 倍 图 米 与 8-10 米 车 型 最 新 补 贴 标 准 较 2015 年 同 比 下 降 65% 56% 图 6 在 下 调 后 补 贴 标 准 下, 新 能 源 客 车 成 本 回 收 期 超 过 1 年 图 7 十 三 五 期 间 国 内 新 能 源 公 交 车 仍 将 保 持 稳 定 增 长 图 8 十 三 五 期 间 新 能 源 客 车 市 场 将 进 入 平 稳 增 长 期 图 年 新 能 源 乘 用 车 产 销 量 有 望 达 到 130 万 辆 左 右 图 10 上 海 天 津 等 城 市 率 先 对 新 能 源 物 流 车 开 放 路 权 图 11 网 购 引 爆 快 递 配 送 需 求 图 12 预 计 2020 年 电 动 物 流 车 产 量 将 达 到 25 万 辆 左 右 图 年 新 能 源 汽 车 新 增 产 量 将 超 160 万 辆 图 14 Tesla 公 司 3 年 间 销 量 增 长 超 过 25 倍 图 15 Tesla Model 3 展 示 图 图 年 分 车 型 动 力 电 池 搭 载 量 图 年 动 力 电 池 需 求 量 将 超 90Gwh 图 年 磷 酸 铁 锂 和 三 元 电 池 市 场 份 额 合 计 占 比 达 96% 图 19 工 作 电 压 与 材 料 克 容 量 是 电 池 能 量 密 度 的 决 定 因 素 图 20 三 元 电 池 工 作 电 压 较 铁 锂 高 15% 以 上 图 21 三 元 材 料 理 论 克 容 量 较 铁 锂 高 64% 图 年 乘 用 车 与 专 用 车 市 场 上 三 元 电 池 占 比 已 过 半 图 23 三 元 电 池 无 论 短 期 弹 性 还 是 成 长 空 间 均 比 铁 锂 更 优 图 24 锂 离 子 电 池 工 作 原 理 图 图 25 多 晶 型 LiCoO 2 晶 体 结 构 示 意 图 图 26 不 同 组 分 三 元 材 料 放 电 比 容 量 热 稳 定 性 和 容 量 保 持 率 的 关 系 图 27 氢 氧 化 物 前 驱 体 制 备 流 程 图 图 28 三 元 材 料 成 品 制 备 工 艺 图 图 年 下 半 年 新 能 源 汽 车 带 动 下 动 力 锂 电 消 费 量 占 比 增 至 50% 以 上 图 年 国 内 主 要 动 力 电 池 厂 商 三 元 产 能 较 少 图 年 主 要 动 力 电 池 厂 商 三 元 产 能 扩 张 计 划 图 32 预 计 三 元 电 池 在 各 类 电 动 汽 车 中 占 比 大 幅 提 升 图 33 预 计 2016 年 三 元 电 池 需 求 量 达 9.55GWh 图 34 十 三 五 期 间 新 能 源 乘 用 车 与 专 用 车 增 速 大 幅 高 于 新 能 源 客 车 图 35 预 计 十 三 五 期 间 三 元 电 池 需 要 量 年 均 增 速 超 过 60% 图 36 正 极 材 料 占 锂 电 池 成 本 达 到 33.2% 图 37 近 年 来 三 元 材 料 在 正 极 材 料 供 应 中 所 占 份 额 不 断 提 升 图 38 自 2015 年 9 月 电 池 级 碳 酸 锂 价 格 上 涨 超 4 倍 图 39 天 齐 锂 业 2016 年 一 季 度 盈 利 能 力 大 幅 提 升 图 40 MB 钴 价 格 持 续 下 跌, 处 于 历 史 低 位 图 年 全 球 钴 市 场 供 需 缺 口 已 呈 现 收 窄 趋 势 图 国 内 钴 供 需 平 衡 表 图 年 电 池 材 料 在 中 国 钴 下 游 需 求 占 比 达 79% 图 44 Ni 含 量 增 高, 热 分 解 温 度 降 低 图 45 NCA 在 充 电 过 程 中 结 构 变 化 示 意 图

4 表 米 型 纯 电 动 公 交 车 经 济 性 测 算 : 以 带 电 量 80KWh 的 某 车 型 为 基 准 表 2 财 政 部 对 各 省 市 规 划 的 新 能 源 公 交 车 占 比 表 3 主 要 限 购 城 市 限 牌 政 策 细 则 表 4 特 斯 拉 发 展 历 程 表 5 各 种 车 型 单 车 平 均 带 电 量 假 设 表 6 不 同 正 极 材 料 锂 电 池 基 本 技 术 性 能 表 年 国 产 主 流 新 能 源 乘 用 车 除 比 亚 迪 外 基 本 均 采 用 三 元 电 池 表 8 国 内 外 主 要 动 力 电 池 企 业 及 其 产 品 技 术 指 标 表 9 世 界 主 流 电 动 车 对 正 极 材 料 的 选 择 表 年 上 市 的 国 产 电 动 汽 车 逐 步 采 用 三 元 正 极 材 料 表 年 三 元 材 料 市 占 率 达 到 49%( 单 位 :t) 表 12 全 球 知 名 动 力 电 池 厂 商 使 用 不 同 型 号 三 元 电 池 表 13 不 同 类 型 电 动 汽 车 对 锂 离 子 电 池 性 能 的 要 求 表 14 不 同 电 池 厂 家 三 元 系 倍 率 型 圆 柱 电 池 表 15 不 同 电 池 厂 家 三 元 系 能 量 型 圆 柱 电 池 表 16 三 元 系 能 量 型 圆 柱 电 池 容 量 增 长 趋 势 表 17 特 斯 拉 model S 采 用 松 下 3.1Ah 的 圆 柱 电 池 表 18 松 下 高 能 量 型 电 池 部 分 指 标 表 19 国 内 某 厂 商 三 元 系 10Ah 和 20Ah 动 力 软 包 电 池 性 能 指 标 表 20 日 产 Leaf 车 型 采 用 AESC 的 3.8V 33.1Ah 软 包 电 池 表 21 满 足 下 一 代 动 力 电 池 近 期 中 期 技 术 发 展 目 标 的 可 能 体 系 表 22 Li[Ni x Co y Mn z ]O2 正 极 表 面 LiOH 和 LiCO3 含 量 ( 单 位 :mg/kg) 表 23 国 外 新 能 源 汽 车 推 广 政 策 总 结 表 24 国 内 新 能 源 汽 车 推 广 政 策 梳 理

5 1 细 分 增 速 显 现 差 异, 电 动 新 时 代 一 触 即 发 1.1 电 动 汽 车 发 展 初 期 : 政 策 助 力 行 业 发 展 电 动 汽 车 是 指 全 部 或 部 分 由 电 机 驱 动 的 汽 车, 目 前 主 要 有 纯 电 动 汽 车 混 合 动 力 电 动 汽 车 和 燃 料 电 池 汽 车 三 大 类 型 电 动 汽 车 的 发 展 有 百 年 历 史, 曾 经 一 度 是 最 流 行 的 汽 车 车 型 根 据 全 美 人 口 调 查 局 的 调 查 显 示,1900 年 电 动 汽 车 生 产 量 占 到 美 国 汽 车 总 产 量 的 28% 份 额, 所 出 售 的 电 动 汽 车 总 价 值 超 过 了 当 年 汽 油 和 蒸 汽 汽 车 总 和 随 着 全 球 性 能 源 短 缺 和 环 保 要 求 的 日 益 提 高, 电 动 汽 车 开 发 与 推 广 应 用 越 来 越 受 到 世 界 各 国 政 府 的 普 遍 重 视 由 于 存 在 时 速 续 航 里 程 经 济 性 上 的 问 题, 电 动 汽 车 推 广 应 用 程 度 仍 较 低 近 年 来, 西 方 发 达 国 家 主 要 利 用 经 济 扶 持 政 策 优 惠 法 规 强 制 等 手 段 促 进 产 业 不 断 发 展 图 1 西 方 国 家 利 用 多 种 政 策 推 广 新 能 源 汽 车 应 用 数 据 来 源 : 兴 业 证 券 研 究 所 图 年 全 球 主 要 区 域 新 能 源 汽 车 销 量 增 长 ( 单 位 : 万 辆 )

6 数 据 来 源 : 盖 世 汽 车 网, 兴 业 证 券 研 究 所 借 鉴 发 达 国 家 和 地 区 的 已 有 经 验, 为 了 有 效 缓 解 汽 车 尾 气 带 来 的 空 气 污 染 和 应 对 能 源 升 级 的 迫 切 需 求, 自 2010 年 电 动 汽 车 产 业 列 入 战 略 性 新 兴 产 业 后, 我 国 陆 续 出 台 了 一 系 列 重 点 扶 持 政 策, 使 得 我 国 电 动 汽 车 行 业 快 速 发 展 2008 年 前, 我 国 新 能 源 汽 车 保 有 量 不 足 3 万 辆, 而 到 2015 年 底, 我 国 新 能 源 汽 车 保 有 量 达 万 辆, 市 场 规 模 扩 大 近 20 倍 其 中 纯 电 动 汽 车 保 有 量 33.2 万 辆, 占 新 能 源 汽 车 总 量 的 56.93% 图 3 我 国 电 动 汽 车 产 业 初 步 形 成 全 方 位 的 政 策 支 持 体 系 数 据 来 源 : 兴 业 证 券 研 究 所 1.2 细 分 车 型 显 现 差 异,2020 年 剑 指 160 万 辆 我 国 十 三 五 规 划 指 出, 到 2020 年 纯 电 动 汽 车 和 插 电 式 混 合 动 力 汽 车 累 计 产 销 量 达 到 500 万 辆 工 信 部 数 据 显 示,2015 年 我 国 累 计 生 产 新 能 源 汽 车 万 辆, 同 比 增 长 4 倍 为 了 达 成 2020 年 的 500 辆 目 标, 未 来 五 年 电 动 汽 车 市 场 规

7 模 将 继 续 扩 大 十 倍 左 右 初 步 测 算,2020 年 产 销 量 将 达 到 2015 年 的 4-5 倍 图 4 预 计 2020 年 新 能 源 汽 车 产 销 量 是 2015 年 的 4-5 倍 数 据 来 源 :wind, 中 国 汽 车 工 业 协 会 随 着 电 动 汽 车 市 场 规 模 不 断 扩 大, 各 个 细 分 市 场 的 发 展 也 呈 现 出 不 同 的 特 征 考 虑 到 各 细 分 市 场 的 体 量 占 比 以 及 未 来 的 发 展 前 景, 我 们 按 产 品 种 类 将 电 动 汽 车 市 场 分 为 客 车 市 场 乘 用 车 市 场 和 物 流 车 市 场 物 流 车 是 专 用 车 市 场 的 主 要 车 型 据 统 计, 目 前 客 车 以 61% 的 市 场 份 额 占 据 着 下 游 电 动 汽 车 市 场 主 导 需 求, 而 乘 用 车 和 专 用 车 分 别 占 据 着 27% 12% 的 市 场 份 额 我 们 预 计, 在 骗 补 调 查 引 导 补 贴 力 度 渐 趋 合 理 以 及 刚 性 替 换 需 求 的 共 同 作 用 下, 未 来 客 车 市 场 将 迎 来 平 稳 增 长 ; 而 随 着 动 力 电 池 性 能 不 断 提 升 以 及 充 电 设 施 建 设 逐 步 完 善, 免 费 牌 照 驱 动 叠 加 消 费 习 惯 正 在 加 速 养 成 势 必 导 致 乘 用 车 市 场 加 速 放 量 ; 同 时 补 贴 优 厚 路 权 优 先 等 多 维 度 政 策 支 持 与 下 游 城 市 物 流 需 求 旺 盛 共 振, 有 望 持 续 推 高 电 动 物 流 车 渗 透 率 并 迎 来 放 量 元 年 客 车 : 补 贴 力 度 渐 趋 合 理, 刚 性 替 换 需 求 确 保 平 稳 增 长 因 为 新 能 源 客 车 在 2015 年 12 月 的 超 常 规 增 长 导 致 的 骗 补 调 查 结 果 即 将 公 布, 由 草 根 调 研 数 据 得 知 政 策 调 整 集 中 在 6-8 米 与 8-10 米 两 种 车 型, 折 算 系 数 将 由 此 前 的 进 一 步 下 调 至 , 变 化 最 大 的 6-8 米 和 8-10 米 车 型 在 最 常 见 的 续 航 里 程 公 里 和 Ekg 值 达 到 最 高 标 准 的 情 况 下, 较 2015 年 同 比 下 降 65% 56% 图 米 与 8-10 米 车 型 最 新 补 贴 标 准 较 2015 年 同 比 下 降 65% 56%

8 随 着 补 贴 下 降 幅 度 变 大, 我 们 以 2015 年 在 新 能 源 客 车 中 占 比 接 近 60% 的 6-8 米 纯 电 动 大 巴 为 例, 传 统 燃 油 车 售 价 约 20 万 元 左 右, 纯 电 动 客 车 相 对 于 传 统 车 的 成 本 增 加 部 分 主 要 是 电 池, 按 照 某 车 型 80Kwh 的 带 电 量 计 算 (2015 年 电 池 组 价 格 约 元 /Wh), 预 计 纯 电 动 客 车 整 车 全 部 成 本 约 为 万 元 左 右, 由 于 国 补 + 地 补 ( 以 国 补 的 50%-80% 测 算 ) 下 降 至 约 万 元 带 动 纯 电 动 车 型 初 始 购 臵 成 本 为 26 万 元, 并 不 具 备 初 始 成 本 优 势 但 考 虑 到 运 营 成 本 节 省 以 及 对 于 新 能 源 客 车 的 运 营 补 贴 后 成 本 回 收 期 为 1.26 年, 我 们 认 为 客 车 已 由 高 额 补 贴 下 的 初 始 成 本 优 势 转 变 为 合 理 补 贴 下 的 全 生 命 周 期 经 济 性 表 米 型 纯 电 动 公 交 车 经 济 性 测 算 : 以 带 电 量 80KWh 的 某 车 型 为 基 准 基 本 假 设 条 件 燃 油 车 购 臵 成 本 ( 万 元 ) 20 纯 电 动 公 交 车 购 臵 成 本 ( 万 元 ) 26 年 行 驶 公 里 数 ( 万 公 里 ) 5 百 公 里 耗 油 (L) 25 百 公 里 耗 电 (Kwh) 60 油 价 ( 元 /L) 6 电 价 ( 元 /Kwh) 0.5 纯 电 动 公 交 年 运 营 成 本 节 省 ( 万 元 ) 5 图 6 在 下 调 后 补 贴 标 准 下, 新 能 源 客 车 成 本 回 收 期 超 过 1 年

9 另 一 方 面, 政 策 层 面 的 关 于 完 善 城 市 公 交 车 成 品 油 价 格 补 助 政 策 加 快 新 能 源 汽 车 推 广 应 用 的 通 知 根 据 不 同 区 域 将 年 公 交 车 电 动 化 替 代 比 例 进 行 了 详 细 规 划, 未 能 达 到 要 求 比 例 的 省 市 将 按 照 相 应 比 例 扣 减 成 品 油 补 助 资 金, 同 时 各 地 欲 拿 到 新 能 源 公 交 车 运 营 补 贴 也 需 要 满 足 上 述 推 广 比 例 考 虑 到 未 来 城 市 化 进 程 较 十 二 五 期 间 将 放 缓 以 及 新 能 源 公 交 车 替 代 需 求 不 断 提 高, 我 们 预 计 2020 年 新 能 源 公 交 车 产 量 超 过 8 万 辆, 年 均 复 合 增 速 超 过 20% 表 2 财 政 部 对 各 省 市 规 划 的 新 能 源 公 交 车 占 比 区 域 北 京 40% 50% 60% 70% 80% 上 海 40% 50% 60% 70% 80% 天 津 40% 50% 60% 70% 80% 河 北 40% 50% 60% 70% 80% 大 气 污 染 重 点 治 理 区 域 山 西 40% 50% 60% 70% 80% 江 苏 40% 50% 60% 70% 80% 浙 江 40% 50% 60% 70% 80% 山 东 40% 50% 60% 70% 80% 广 东 40% 50% 60% 70% 80% 海 南 40% 50% 60% 70% 80% 安 徽 25% 35% 45% 55% 65% 江 西 25% 35% 45% 55% 65% 中 部 省 份 河 南 25% 35% 45% 55% 65% 湖 北 25% 35% 45% 55% 65% 湖 南 25% 35% 45% 55% 65% 其 它 省 份 10% 15% % 30% 资 料 来 源 : 财 政 部, 兴 业 证 券 研 究 所 图 7 十 三 五 期 间 国 内 新 能 源 公 交 车 仍 将 保 持 稳 定 增 长

10 客 车 部 分 除 了 公 交 车 外, 公 路 客 运 市 场 主 要 包 括 长 途 客 运 旅 游 车 中 短 途 客 运 通 勤 车 辆 等 多 种 类 型, 这 些 市 场 均 具 备 一 定 的 电 动 化 潜 力 在 补 贴 标 准 下 调 仍 具 备 全 生 命 周 期 内 较 好 经 济 性 的 有 利 条 件 下, 带 动 国 内 新 能 源 客 车 市 场 平 稳 增 长, 到 2020 年 新 能 源 客 车 年 产 量 有 望 达 到 25 万 辆 左 右, 年 均 复 合 增 速 超 过 10% 图 8 十 三 五 期 间 新 能 源 客 车 市 场 将 进 入 平 稳 增 长 期 资 料 来 源 : 工 信 部, 兴 业 证 券 研 究 所 乘 用 车 : 短 期 牌 照 数 量 决 定 市 场 空 间, 长 期 消 费 习 惯 加 速 养 成 随 着 电 池 性 能 不 断 提 高 以 及 动 力 电 池 规 模 成 本 效 应, 续 航 里 程 售 价 过 高 等 问 题 都 得 到 大 幅 缓 解, 充 电 桩 建 设 也 在 不 断 推 进, 因 主 要 限 牌 城 市 每 年 新 增 牌 照 数 量 较 少, 而 购 车 需 求 持 续 增 长, 短 期 内 免 费 牌 照 数 量 仍 是 驱 动 乘 用 车 市 场 高 增 长 的 主 要 驱 动 力 从 2015 年 新 能 源 乘 用 车 销 售 量 区 域 分 布 来 看, 上 海 杭 州 北 京 深 圳 广 州 及 天 津 等 6 个 主 要 限 购 城 市 新 能 源 乘 用 车 销 售 占 比 接 近 80%, 也 表 明 国 内 新 能 源 乘 用 车 市 场 才 刚 启 动 表 3 主 要 限 购 城 市 限 牌 政 策 细 则 城 市 限 购 政 策 北 京 北 京 市 在 2014 年 底 决 定, 在 未 来 3 年 进 一 步 提 高 小 客 车 摇 号 指 标 中 的 电 动 车 数 量,

11 和 2017 年 新 增 小 客 车 指 标 中 电 动 车 的 数 量 将 分 别 达 到 3 万 辆 6 万 辆 和 6 万 辆, 累 计 达 到 15 万 辆 2015 年, 北 京 市 小 客 车 新 增 指 标 额 度 为 15 万 个, 其 中 普 通 指 标 12 万 个 示 范 应 用 新 能 源 指 标 3 万 个 深 圳 天 津 广 州 上 海 杭 州 每 年 10 万 个 指 标, 暂 定 5 年, 其 中 新 能 源 汽 车 2 万 个,8 万 个 普 通 汽 车 指 标 ( 一 半 摇 号 一 半 竞 拍 ) 每 期 10 万 个 指 标, 按 1:5:4 的 比 例 在 节 能 车 摇 号 和 竞 拍 中 分 配 每 期 12 万 个 指 标, 按 1:5:4 的 比 例 在 新 能 源 车 摇 号 和 竞 拍 中 分 配 每 年 不 超 过 12 万 个 指 标 每 期 8 万 个 指 标, 按 8:2 采 取 摇 号 与 竞 拍 的 形 式 资 料 来 源 : 各 地 方 政 府 网 站, 兴 业 证 券 研 究 所 同 时 Model 3 自 发 布 以 来 预 定 量 超 过 40 万 辆, 也 表 明 全 球 消 费 者 对 新 能 源 汽 车 认 可 度 正 在 逐 渐 提 升, 消 费 习 惯 的 逐 渐 养 成 将 带 动 新 能 源 乘 用 车 市 场 由 牌 照 驱 动 走 向 内 生 增 长, 十 三 五 期 间 新 能 源 乘 用 车 市 场 将 持 续 保 持 高 速 增 长 态 势, 预 计 2020 年 产 销 量 有 望 突 破 130 万 辆, 较 2015 年 同 比 增 长 5 倍 以 上, 并 具 备 超 预 期 的 可 能 图 年 新 能 源 乘 用 车 产 销 量 有 望 达 到 130 万 辆 左 右 资 料 来 源 : 工 信 部, 兴 业 证 券 研 究 所 物 流 车 : 政 策 与 需 求 共 振, 将 迎 放 量 元 年 在 补 贴 方 面, 电 动 物 流 车 较 燃 油 车 经 济 优 势 明 显 在 路 权 方 面, 上 海 天 津 等 城 市 率 先 对 新 能 源 物 流 车 开 放 路 权, 有 利 于 提 高 企 业 配 送 车 辆 装 载 率 与 配 送 时 效, 进 而 提 高 企 业 整 体 运 营 效 率 我 们 预 计 地 方 政 府 对 电 动 物 流 车 辆 的 路 权 限 制 也 将 会 有 一 定 松 动, 后 续 有 望 出 台 充 电 补 贴 停 车 费 优 惠 减 免 等 多 种 支 持 政 策 以 降 低 企 业 电 动 物 流 车 运 营 成 本 在 充 电 基 础 设 施 建 设 方 面, 根 据 电 动 汽 车 充 电 基 础 设 施 发 展 指 南 ( 年 ), 政 府 将 优 先 建 设 公 交 出 租 及 环 卫 与 物 流 等 公 共 服 务 领 域 充 电 基 础 设 施, 新 增 超 过 3850 座 公 交 车 充 换 电 站 2500 座 出 租 车 充 换 电 站 2450 座 环 卫 物 流 等 专 用 车 充 电 站, 有 望 打 消 需 求 方 对 电 动 物 流 车 的 续 航 顾 虑

12 图 10 上 海 天 津 等 城 市 率 先 对 新 能 源 物 流 车 开 放 路 权 近 年 来 网 购 交 易 规 模 迅 速 扩 大, 将 进 一 步 带 动 城 市 物 流 发 展 加 速 迅 速 扩 张 的 网 购 规 模 引 爆 快 递 配 送 需 求 :2015 年 规 模 以 上 快 递 业 务 量 达 亿 件, 同 比 增 长 48%, 其 中 网 购 占 比 70% 以 上 城 市 物 流 多 为 短 途 且 路 线 相 对 固 定, 倾 向 于 小 体 积 小 批 量 多 批 次 运 输, 有 效 规 避 新 能 源 汽 车 续 航 里 程 短 和 充 电 设 施 少 的 推 广 应 用 短 板, 电 动 物 流 车 完 全 满 足 城 市 物 流 的 用 车 需 求, 预 计 在 最 后 一 公 里 用 车 市 场 的 渗 透 率 会 不 断 提 升 图 11 网 购 引 爆 快 递 配 送 需 求 资 料 来 源 : 国 家 邮 政 局 兴 业 证 券 研 究 所 除 了 多 维 度 政 策 支 持 下 游 城 市 物 流 需 求 旺 盛 这 两 大 驱 动 因 素 外, 目 前 电 动 物 流 车 渗 透 率 不 到 10%, 叠 加 2017 年 补 贴 同 比 下 滑 20% 极 可 能 涵 盖 电 动 物 流 车 的 第 4 批 目 录 延 缓 至 下 半 年 出 台 骗 补 调 查 推 迟 订 单 等 短 期 驱 动 因 素, 预 计 年 底 将 重 现 抢 装 行 情, 电 动 物 流 车 将 迎 来 放 量 元 年

13 图 12 预 计 2020 年 电 动 物 流 车 产 量 将 达 到 25 万 辆 左 右 从 新 能 源 汽 车 细 分 行 业 来 看, 客 车 市 场 未 来 将 保 持 平 稳 增 长, 以 物 流 车 为 代 表 的 专 用 车 市 场 在 政 策 需 求 双 轮 驱 动 下, 有 望 长 期 维 持 较 高 的 增 速, 但 客 车 与 物 流 车 属 于 B 端 市 场, 市 场 空 间 相 对 有 限, 行 业 未 来 持 续 健 康 发 展 关 键 在 于 空 间 巨 大 的 乘 用 车 市 场 ( 年 产 销 量 超 过 2000 万 辆 ) 我 们 认 为, 年 在 限 牌 城 市 免 费 牌 照 的 驱 动 下, 乘 用 车 高 速 增 长 无 虞,2018 年 后 随 着 消 费 习 惯 的 形 成 将 带 动 行 业 产 销 量 持 续 超 预 期 图 年 新 能 源 汽 车 新 增 产 量 将 超 160 万 辆 资 料 来 源 : 工 信 部, 兴 业 证 券 研 究 所 1.3 特 斯 拉 引 领 新 时 代, 电 动 消 费 习 惯 即 将 养 成 美 国 著 名 电 动 汽 车 制 造 商 特 斯 拉 公 司 于 2003 年 成 立, 坚 持 以 三 步 走 战 略 定 位, 得 到 快 速 发 展 它 的 三 步 走 战 略 是 : 第 一 阶 段, 开 发 高 端 高 性 能 运 动 型 电 动 汽 车 ; 第 二 阶 段, 完 成 规 模 化 生 产 电 动 汽 车 的 重 任 ; 第 三 阶 段, 做 价 格 能 被 普 通 大 众 接 受 的 低 成 本 经 济 型 电 动 汽 车

14 表 4 特 斯 拉 发 展 历 程 时 间 年 年 2008 年 事 件 特 斯 拉 公 司 成 立, 马 斯 克 向 特 斯 拉 投 资 630 万 美 元,, 出 任 公 司 董 事 长 并 拥 有 所 有 事 务 的 最 终 决 定 权 马 斯 克 不 断 融 资, 用 于 ROADSTER 的 研 发, 截 止 2009 年 1 月, 特 斯 拉 一 共 融 资 超 过 了 1.87 亿 美 元 特 斯 拉 开 始 交 付 ROADSTER, 这 款 Roadster 的 开 山 之 作 选 择 了 英 国 莲 花 汽 车 (Lotus) 的 Elise 跑 车 作 为 其 开 发 平 台 2009 年 车 型 Model S 第 一 次 亮 相, 与 宝 马 5 系 外 观 相 似 2010 年 收 购 NUMMI 汽 车 制 造 工 厂, 打 造 成 电 动 汽 车 的 生 产 基 地, 在 纳 斯 达 克 证 券 市 场 挂 牌 交 易, 是 唯 一 一 家 在 美 国 上 市 的 纯 电 动 汽 车 独 立 制 造 商 2012 年 推 出 车 型 Model X, 于 2014 年 交 付 2013 年 一 季 度 财 报 显 示, 公 司 实 现 10 年 来 首 次 盈 利, 股 价 一 度 突 破 110 美 元 2016 年 发 布 车 型 Model 3, 致 力 于 进 军 中 端 消 费 者 市 场 Tesla 自 成 立 以 来 一 共 推 出 了 4 款 量 产 车 型 ( 包 括 早 期 不 太 成 功 的 Roadster), 目 前 在 售 的 主 要 包 括 Model S 系 列 与 Model X 系 列, 年 销 量 由 2012 年 的 2450 辆 快 速 增 长 到 2015 年 辆,3 年 间 增 幅 超 过 20 倍 图 14 Tesla 公 司 3 年 间 销 量 增 长 超 过 25 倍 资 料 来 源 :Tesla 年 报, 兴 业 证 券 研 究 所 虽 然 Tesla 年 销 量 持 续 保 持 快 速 增 长 趋 势, 但 考 虑 到 其 目 前 的 主 力 车 型 Model S 系 列 与 Model X 系 列 均 定 位 豪 华 小 众 市 场, 其 销 售 情 况 的 火 热 并 不 能 代 表 普 通 大 众 对 于 新 能 源 汽 车 的 接 受 程 度 2016 年 3 月 底 发 布 的 Model 3 则 是 Tesla 从 高 端 市 场 向 中 端 市 场 进 军 的 代 表 之 作,3.5 万 美 元 的 售 价 也 使 得 其 进 入 到 普 通 消 费 者 视 角, 自 发 布 以 来 累 计 预 定 量 超 过 40 万 辆, 大 超 预 期, 公 司 计 划 自 2017 年 底 陆 续 开 始 交 付 图 15 Tesla Model 3 展 示 图

15 资 料 来 源 : 公 开 资 料, 兴 业 证 券 研 究 所 随 着 Model 3 售 价 降 低 以 及 市 场 销 量 扩 大 将 倒 逼 电 动 汽 车 制 造 成 本 下 降, 特 斯 拉 公 司 耗 资 50 亿 美 元 打 造 位 于 南 非 的 锂 离 子 电 池 工 厂 Gigafactory, 据 估 计, 可 降 低 特 斯 拉 Model 3 电 动 汽 车 成 本 2800 美 元 公 司 于 2014 年 开 工 建 设, 预 计 这 家 工 厂 将 于 2017 年 开 始 部 分 生 产 电 池, 到 2020 年 完 工 后 可 生 产 50 万 辆 电 动 汽 车 所 需 电 池 我 们 预 计, 一 旦 公 司 电 池 产 能 扩 张 顺 利 实 施, 叠 加 Model 3 良 好 性 能 体 验 的 示 范 效 应 将 加 速 电 动 乘 用 车 消 费 习 惯 的 养 成, 将 带 动 全 球 电 动 汽 车 市 场 迎 来 爆 发 性 增 长 2 市 场 选 择 确 定 方 向, 三 元 爆 发 已 是 必 然 2.1 新 能 源 汽 车 高 增 长, 动 力 电 池 需 求 旺 盛 我 国 下 游 电 动 汽 车 快 速 增 长 带 动 上 游 动 力 电 池 需 求 放 量 2015 年 国 内 动 力 电 池 出 货 量 达 到 15.7Gwh, 其 中 客 车 乘 用 车 与 专 用 车 市 场 电 池 搭 载 量 分 别 为 Gwh, 专 用 车 基 本 以 纯 电 动 车 型 为 主, 客 车 与 乘 用 车 则 包 括 纯 电 动 与 插 电 式 混 动 分 解 来 看, 纯 电 动 客 车 与 插 电 式 混 动 客 车 电 池 搭 载 量 分 别 为 Gwh; 纯 电 动 乘 用 车 与 插 电 式 混 动 乘 用 车 电 池 搭 载 量 分 别 为 GWh 图 年 分 车 型 动 力 电 池 搭 载 量

16 资 料 来 源 : 第 一 电 动 研 究 院, 兴 业 证 券 研 究 所 我 们 测 算 2015 年 纯 电 动 客 车 插 电 式 混 动 客 车 纯 电 动 专 用 车 纯 电 动 乘 用 车 以 及 插 电 式 混 动 乘 用 车 单 车 平 均 带 电 量 分 别 为 Kwh 随 着 补 贴 变 化 趋 势 以 及 电 池 能 量 密 度 提 升 趋 势 ( 每 年 10-15%), 并 结 合 上 文 中 对 于 各 类 车 型 未 来 产 量 预 测, 预 计 到 2020 年 动 力 电 池 需 求 量 将 超 过 90Gwh, 十 三 五 期 间 年 均 复 合 增 速 40% 表 5 各 种 车 型 单 车 平 均 带 电 量 假 设 单 车 平 均 带 电 量 (Kwh) 车 型 E 2017E 2018E 2019E 2020E 纯 电 动 乘 用 车 纯 电 动 客 车 纯 电 动 专 用 车 插 电 混 动 乘 用 车 插 电 混 动 客 车 图 年 动 力 电 池 需 求 量 将 超 90Gwh

17 资 料 来 源 : 第 一 电 动 研 究 院, 兴 业 证 券 研 究 所 2015 年 国 内 新 能 源 汽 车 爆 发 式 增 长 导 致 动 力 电 池 供 不 应 求, 电 池 环 节 景 气 度 持 续 上 行 在 产 业 高 景 气 的 推 动 下 既 有 厂 商 纷 纷 扩 产, 海 外 锂 电 龙 头 三 星 LG 松 下 等 也 陆 续 开 始 国 内 建 厂, 此 外 一 大 批 此 前 从 事 铅 酸 电 池 消 费 锂 电 甚 至 是 完 全 业 外 企 业 也 加 速 切 入 动 力 电 池 行 业 根 据 我 们 统 计 数 据 来 看,2015 年 底 国 内 已 投 产 的 动 力 电 池 产 能 已 接 近 30Gwh, 预 计 到 2016 年 底 动 力 电 池 投 产 将 超 过 60Gwh, 当 年 新 投 产 产 能 折 算 系 数 取 0.4,2016 年 内 国 内 动 力 电 池 有 效 产 能 将 达 到 40Gwh 左 右 出 于 对 新 能 源 汽 车 性 能 及 安 全 性 的 考 虑, 国 家 现 在 要 求 纳 入 新 能 源 汽 车 推 广 应 用 财 政 补 贴 政 策 的 推 荐 车 型 整 车 厂 商 必 须 使 用 进 入 汽 车 动 力 蓄 电 池 行 业 规 范 条 件 企 业 目 录 的 动 力 电 池 产 品, 预 计 行 业 2016 年 集 中 度 进 一 步 提 升, 不 具 备 核 心 竞 争 力 的 厂 商 将 逐 渐 被 淘 汰 出 局, 而 真 正 具 备 核 心 技 术 的 企 业 将 充 分 享 受 新 能 源 汽 车 市 场 高 速 增 长 带 来 的 市 场 红 利 2.2 市 场 选 择 确 定 方 向, 三 元 电 池 大 势 所 趋 按 正 极 材 料 的 不 同, 锂 离 子 电 池 可 分 为 磷 酸 铁 锂 电 池 三 元 系 电 池 ( 包 括 NCA 和 NCM) 锰 酸 锂 电 池 和 钴 酸 锂 电 池 表 6 不 同 正 极 材 料 锂 电 池 基 本 技 术 性 能 磷 酸 铁 锂 镍 钴 铝 酸 锂 (LFP) (NCA) 分 子 式 LiFePO 4 LiNixCoyAl1-x 镍 钴 锰 酸 锂 (NCM) LiNixCoyMn1- 锰 酸 锂 钴 酸 锂 (LMO) (LCO) LiMn 2 O 4 LiCoO 2 电 压 平 台 (V) 现 阶 段 能 量 -yo 2 x-yo 以 上 密 度 (Wh/kg) 振 实 密 度 (g/cm3) 优 点 高 安 全 性, 高 能 量 密 度, 低 电 化 学 稳 定, 循 锰 资 源 丰 富, 充 放 电 稳 定, 循 环 寿 命 温 性 能 好 环 性 能 好 价 格 低, 安 全 生 产 工 艺 简 高 性 能 好 单 缺 点 低 温 性 能 高 温 性 能 差, 安 用 到 一 部 分 金 能 量 密 度 低 钴 的 价 格 高, 较 差, 放 电 全 性 差, 生 产 技 属 钴, 价 格 昂 贵 循 环 寿 命 较 电 压 低 术 门 槛 高 低 适 用 范 围 中 低 端 动 高 端 动 力 电 池 高 端 动 力 电 池 动 力 电 池 主 要 以 3C 数 力 电 池 储 3C 数 码 产 品 3C 数 码 产 品 码 产 品 为 主

18 能 电 池 据 统 计,2015 年 磷 酸 铁 锂 电 池 出 货 量 为 10.86GW, 三 元 电 池 出 货 量 4.26GW, 合 计 占 比 国 内 动 力 电 池 总 出 货 量 达 96% 图 年 磷 酸 铁 锂 和 三 元 电 池 市 场 份 额 合 计 占 比 达 96% 资 料 来 源 : 第 一 电 动 研 究 院, 兴 业 证 券 研 究 所 作 为 动 力 电 池, 往 往 将 能 量 密 度 安 全 性 循 环 能 力 等 列 入 电 池 性 能 评 级 指 标 目 前 关 于 动 力 电 池 选 择 三 元 还 是 磷 酸 铁 锂 的 技 术 路 线 之 争 仍 为 结 束 虽 然 铁 锂 电 池 在 安 全 性 与 循 环 性 能 方 面 相 较 于 于 三 元 电 池 具 备 一 定 的 优 势, 但 随 着 三 元 材 料 体 系 及 电 池 管 理 系 统 的 不 断 改 进, 在 安 全 性 及 循 环 性 能 上 与 铁 锂 电 池 的 差 距 正 在 逐 渐 缩 小 考 虑 到 电 动 汽 车 对 能 量 密 度 高 的 迫 切 要 求, 铁 锂 电 池 能 量 密 度 过 低 的 问 题 难 以 得 到 解 决, 短 板 效 应 愈 加 明 显, 我 们 预 计 未 来 三 元 电 池 将 成 为 动 力 电 池 发 展 的 不 二 方 向 三 元 材 料 是 达 到 2020 年 300Wh/kg 目 标 的 现 有 唯 一 选 择 不 同 正 极 材 料 对 于 电 池 能 量 密 度 的 影 响 主 要 体 现 在 两 个 方 面 : 工 作 电 压 与 材 料 容 量, 相 同 的 材 料 容 量, 如 果 电 池 电 压 越 高 则 其 能 量 密 度 也 越 高 (Wh/g=V* Ah/g), 反 之 亦 然 图 19 工 作 电 压 与 材 料 克 容 量 是 电 池 能 量 密 度 的 决 定 因 素

19 在 工 作 电 压 方 面, 铁 锂 电 池 目 前 工 作 电 压 为 3.2V, 继 续 提 升 难 度 极 高 而 三 元 电 池 工 作 电 压 普 遍 在 3.7V 左 右, 且 部 分 高 电 压 产 品 已 经 能 够 达 到 4.2V 的 工 作 电 压, 相 较 于 铁 锂 电 池 优 势 明 显 图 20 三 元 电 池 工 作 电 压 较 铁 锂 高 15% 以 上 电 极 材 料 理 论 电 池 材 料 克 容 量 主 要 由 材 料 分 子 量 决 定, 铁 锂 正 极 材 料 LiFePO4 分 子 量 为 g/mol, 由 此 折 算 出 来 的 理 论 电 容 量 为 170 mah/g ( / /3.6), 同 理 可 以 算 出 三 元 材 料 NCA 与 NCM 材 料 的 理 论 电 容 量 分 别 为 279 mah/g 278 mah/g( 按 照 811 配 比 计 算 ), 较 铁 锂 材 料 高 64% 图 21 三 元 材 料 理 论 克 容 量 较 铁 锂 高 64% 在 电 动 汽 车 发 展 路 线 图 中, 明 确 提 出 了 2020 年 电 池 单 体 300Wh/kg 的 发 展 目 标 目 前 业 界 领 先 的 铁 锂 电 池 单 体 能 量 密 度 约 130Wh/Kg 左 右, 三 元 电 池 普 遍 达 到 Wh/Kg,LG 三 星 等 能 够 做 到 200Wh/Kg 以 上 经 测 算, 即 使 按 照 铁 锂 材 料 170mAh/g 的 极 限 电 容 量 计 算, 对 应 的 电 池 的 能 量 密 度 也 仅 能 达 到 216Wh/Kg, 无 法 实 现 300Wh/Kg 的 既 定 发 展 目 标 而 三 元 材 料, 在 3.7V 电 压 等 级 下, 组 成 电 池 后 极 限 能 量 密 度 达 到 412Wh/Kg 随 着 三 元 材 料 的 持 续 进 步 以 及 电 压 等 级 的 进 一 步 提 高,2020 年 将 大 概 率 实 现 发 展 目 标

20 供 需 格 局 变 化 下, 三 元 材 料 弹 性 与 成 长 空 间 更 大 通 过 分 析 各 细 分 市 场 磷 酸 铁 锂 和 三 元 电 池 的 份 额, 从 不 同 车 型 对 电 池 的 选 择 来 看, 在 对 能 量 密 度 要 求 更 高 的 乘 用 车 与 专 用 车 市 场 三 元 电 池 占 比 已 经 过 半 图 年 乘 用 车 与 专 用 车 市 场 上 三 元 电 池 占 比 已 过 半 资 料 来 源 : 中 汽 中 心 第 一 电 动 研 究 院, 兴 业 证 券 研 究 所 2016 年 以 来, 乘 用 车 市 场 采 用 三 元 电 池 的 趋 势 进 一 步 得 到 强 化 ( 专 用 车 因 暂 未 进 目 录, 年 初 以 来 未 大 规 模 生 产 ), 从 2016 年 前 4 月 销 量 居 前 的 国 产 主 流 新 能 源 车 用 车 电 池 选 择 来 看, 除 比 亚 迪 外, 基 本 都 采 用 三 元 电 池 磷 酸 铁 锂 龙 头 比 亚 迪 表 示, 未 来 将 逐 渐 在 其 插 电 式 混 动 乘 用 车 上 采 用 三 元 电 池, 三 元 电 池 趋 势 得 到 进 一 步 加 强 表 年 国 产 主 流 新 能 源 乘 用 车 除 比 亚 迪 外 基 本 均 采 用 三 元 电 池 累 别 车 型 2016 年 1-4 月 累 计 销 量 电 池 技 术 路 线 北 汽 E 系 列 6998 EV160 采 用 铁 锂 电 池, EV200/150 已 换 用 三 元 电 池 6741 IEV4 采 用 铁 锂,IEV5 已 换 和 悦 IEV 用 三 元 江 铃 E 三 元 电 池 eq 电 动 车 3115 三 元 电 池 云 三 元 电 池 纯 电 动 乘 用 车 帝 豪 EV 1461 三 元 电 池 逸 动 1442 三 元 电 池 绅 宝 D 三 元 电 池 众 泰 E 三 元 电 池 众 泰 TT ev 635 三 元 电 池 QQ 电 动 529 三 元 电 池 晨 风 778 锰 酸 锂 电 池 腾 势 667 铁 锂 电 池 比 亚 迪 E 铁 锂 电 池

21 比 亚 迪 E 铁 锂 电 池 康 迪 熊 猫 529 铁 锂 电 池 比 亚 迪 唐 铁 锂 电 池 插 电 式 混 动 乘 用 车 荣 威 铁 锂 电 池 比 亚 迪 秦 3948 铁 锂 电 池 传 祺 GA5EV 829 三 元 电 池 资 料 来 源 : 各 车 厂 官 网, 兴 业 证 券 研 究 所 从 新 能 源 汽 车 子 行 业 未 来 增 速 来 看, 三 元 电 池 占 据 主 导 地 位 的 新 能 源 乘 用 车 与 专 用 车 增 速 明 显 高 于 新 能 源 客 车 市 场 增 速, 同 时 考 虑 到 随 着 三 元 电 池 能 量 密 度 与 性 价 比 优 势 的 持 续 扩 大, 未 来 三 元 电 池 在 各 类 车 型 上 占 比 的 将 持 续 保 持 上 升 趋 势 经 过 我 们 测 算, 预 计 2016 年 三 元 电 池 需 求 量 将 达 到 9.55Gwh, 同 比 将 实 现 翻 倍 以 上 增 长, 到 2020 年 将 接 近 60Gwh, 年 均 复 合 增 速 超 过 60% 图 23 三 元 电 池 无 论 短 期 弹 性 还 是 成 长 空 间 均 比 铁 锂 更 优 资 料 来 源 : 中 汽 中 心 第 一 电 动 研 究 院, 兴 业 证 券 研 究 所 2.3 动 力 电 池 厂 商 逐 步 转 向 三 元 体 系 全 球 动 力 电 池 的 生 产 厂 商 主 要 集 中 在 中 国 日 本 和 韩 国 日 韩 的 动 力 电 池 正 极 材 料 体 系 主 要 为 三 元 系 或 三 元 和 锰 酸 锂 混 合 体 系, 代 表 厂 商 有 松 下 AESC 三 星 SDI LG 化 学 而 目 前 国 内 动 力 电 池 主 要 为 磷 酸 铁 锂 体 系, 并 在 逐 步 转 向 三 元 材 料 系 锂 离 子 电 池 表 8 国 内 外 主 要 动 力 电 池 企 业 及 其 产 品 技 术 指 标 国 家 公 司 正 极 材 料 标 称 电 压 /V 比 能 量 (wh/kg) 电 池 容 量 电 池 形 式 应 用 领 域 (ah) 日 本 AESC LMO+NCA 软 包 装 EV 松 下 NCA EV 三 洋 电 机 NCA 金 属 壳 PHEV 日 立 车 辆 能 源 改 进 LMO 金 属 壳 PHEV/EV

22 韩 国 三 星 SDI NCM 金 属 壳 EV 26.0/28.0 PHEV LG 化 学 LMO+NCM 软 包 装 EREV SK 能 源 LMO+NCM 软 包 装 EV 美 国 A123 LFP 软 包 装 PHEV/EV 江 森 自 控 NCA 金 属 壳 PHEV/EV 德 国 LI-tec NCM 软 包 装 PHEV/EV 中 国 比 亚 迪 LFP 铝 壳 EV 力 神 LFP 铝 壳 PHEV/EV NCM 铝 壳 PHEV 比 克 NCM 不 锈 钢 壳 PHEV/EV 盟 固 利 LMO+NCM 软 包 装 EV 软 包 装 HEV 万 向 LFP 软 包 装 EV (3 并 ) EV (2 并 ) PHEV NCM (2 并 ) EV 星 恒 LFP 铝 壳 EV LMO+NCM HEV 普 莱 德 LFP 不 锈 钢 壳 EV 光 宇 LFP 不 锈 钢 壳 PHEV/EV EV 中 航 锂 电 LFP PP 壳 体 EV 捷 威 NCM 软 包 装 HEV 沃 特 玛 LFP 圆 柱 PHEV/EV NCM 威 海 东 生 NCM 软 包 装 EV 微 宏 NCM 软 包 装 PHEV/EV 目 前 三 元 材 料 在 主 流 电 动 汽 车 上 的 应 用 实 例 有 美 国 特 斯 拉 日 产 聆 风 (Leaf) 德 国 宝 马 等 其 中 特 斯 拉 车 型 由 日 本 松 下 提 供 的 NCA18650 型 锂 离 子 电 池 作 为 动 力 电 芯 ; 日 产 Leaf 车 用 动 力 电 芯 有 AESC 提 供, 正 极 材 料 采 用 的 是 锰 酸 锂 和 三 元 材 料 (NCA)7:3 的 混 合, 自 2015 年 后 全 部 采 用 三 元 材 料 (NCM+NCA); 宝 马 i3 和 i8 系 电 动 车 电 池 设 备 由 三 星 SDI 提 供, 其 电 芯 所 用 正 极 材 料 是 三 元 材 料 和 锰 酸

23 锂 混 合 体 系 ; 通 用 汽 车 雪 佛 兰 Volt 沃 蓝 达 汽 车 采 用 LG 化 学 提 供 的 三 元 系 锂 离 子 电 池 表 9 世 界 主 流 电 动 车 对 正 极 材 料 的 选 择 企 业 特 斯 拉 宝 马 通 用 日 产 比 亚 迪 车 名 Model S I3 雪 佛 兰 Volt Leaf E6 电 动 车 种 类 纯 电 动 纯 电 动 增 程 式 混 动 纯 电 动 纯 电 动 电 池 供 应 商 松 下 三 星 SDI LG AESC 自 主 研 发 电 池 配 备 能 量 (KWh) 能 量 密 度 60; (wh/kg) 续 航 /km > ( 纯 电 动 状 态 下 最 大 续 航 里 程 ) 正 极 材 料 NCA NCM LMO+NCM LMO+NCA(20 15 年 后 NCM+NCA) LFP 国 内 以 比 亚 迪 为 代 表 的 电 动 汽 车 厂 商 一 直 以 来 都 采 用 磷 酸 铁 锂 电 池, 在 2014 年 前 上 市 的 11 款 电 动 车 中 只 有 众 泰 知 豆 有 锰 酸 锂 三 元 与 磷 酸 铁 锂 三 种 锂 离 子 电 池 体 系 可 供 选 择 随 着 三 元 电 池 性 能 不 断 提 高, 在 安 全 性 能 和 循 环 性 能 上 与 铁 锂 差 距 逐 渐 减 小, 受 益 于 三 元 材 料 的 高 比 容 量 可 以 满 足 续 航 里 程 要 求, 越 来 越 多 的 国 内 电 动 车 型 开 始 采 用 三 元 电 池 体 系 在 年 上 市 的 9 款 国 产 电 动 车 中, 长 安 东 风 比 亚 迪 等 车 企 的 4 款 车 使 用 了 磷 酸 铁 锂 体 系 锂 离 子 电 池, 北 汽 奇 瑞 江 淮 众 泰 等 4 个 车 企 的 5 款 车 型 均 使 用 了 三 元 锂 离 子 电 池 表 年 上 市 的 国 产 电 动 汽 车 逐 步 采 用 三 元 正 极 材 料 车 企 及 车 名 锂 电 池 正 极 材 料 最 高 时 速 km/h 续 航 里 程 /km 售 价 / 万 元 长 安 逸 动 纯 电 动 磷 酸 铁 锂 东 风 风 神 E30L 磷 酸 铁 锂 比 亚 迪 唐 磷 酸 铁 锂 比 戴 腾 势 磷 酸 铁 锂 北 汽 绅 宝 纯 电 动 三 元 材 料 江 淮 和 悦 IEV5 三 元 材 料 江 淮 和 悦 IEV6S 三 元 材 料 奇 瑞 S15EV 三 元 材 料 奇 瑞 EQ 三 元 材 料 众 泰 云 100 三 元 材 料 <15 传 祺 GS4 三 元 材 料 北 汽 EX200 三 元 材 料

24 比 亚 迪 宋 三 元 材 料 ( 纯 电 动 下 ) 28 资 料 来 源 : 第 一 电 动 汽 车 网, 兴 业 证 券 研 究 所 3 三 元 材 料 优 势 凸 显, 高 端 电 池 供 不 应 求 3.1 集 众 家 之 长, 三 元 材 料 优 势 凸 显 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 是 二 次 锂 离 子 电 池 的 重 要 组 成 部 分, 它 不 仅 作 为 电 极 材 料 参 与 电 化 学 反 应, 还 要 作 为 锂 离 子 源 理 想 的 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 应 该 满 足 :1) 比 容 量 大 ;2) 工 作 电 压 高 ;3) 充 放 电 的 高 倍 率 性 能 好 ;4) 循 环 寿 命 高 ;5) 安 全 性 好 ( 较 高 的 化 学 稳 定 性 和 热 稳 定 性 );6) 容 易 制 备 正 极 材 料 一 般 为 含 锂 的 过 渡 族 金 属 氧 化 物 或 聚 阴 离 子 化 合 物 目 前 商 业 化 的 锂 离 子 电 池 中 正 极 普 遍 采 用 插 锂 化 合 物 正 极 材 料 的 主 要 发 展 思 路 是 在 LiCoO 2 LiMn 2 O 4 LiFePO 4 等 材 料 的 基 础 上, 发 展 相 关 的 各 类 衍 生 材 料 锂 离 子 电 池 的 工 作 原 理 ( 以 炭 为 负 极,LiCoO 2 为 正 极 ): 在 电 池 充 电 过 程 中, Li+ 从 正 极 脱 出, 释 放 一 个 电 子,Co3+ 氧 化 成 Co4+;Li+ 经 过 电 解 质 嵌 入 炭 负 极, 同 时 电 子 的 补 偿 电 荷 从 外 电 路 转 移 到 负 极, 维 持 电 荷 平 衡 ; 电 池 放 电 时, 电 子 从 负 极 流 经 外 部 电 极 到 达 正 极, 在 电 池 内 部,Li+ 向 正 极 迁 移, 嵌 入 到 正 极, 并 且 外 电 路 得 到 一 个 电 子,Co4+ 还 原 成 Co3+ 图 24 锂 离 子 电 池 工 作 原 理 图 目 前 已 经 实 用 化 的 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 可 以 根 据 其 结 构 大 致 分 为 三 大 类 : 第 一 类 是 具 有 六 方 层 状 结 构 的 锂 金 属 氧 化 物 LiMO 2 (M=Co,Ni,Mn), 其 代 表 材 料 主 要

25 为 钴 酸 锂 和 三 元 镍 钴 锰 酸 锂 镍 钴 铝 酸 锂 材 料 ; 第 二 类 是 尖 晶 石 结 构 材 料, 其 代 表 材 料 主 要 有 4V 级 的 LiMn 2 O 4 ; 第 三 类 是 具 有 聚 阴 离 子 结 构 的 化 合 物, 其 代 表 材 料 主 要 有 橄 榄 石 结 构 的 磷 酸 亚 铁 锂 LiFePO4 第 一 类 材 料 理 论 比 容 量 均 在 270mAh/g 以 上, 远 超 LiMn 2 O 4 的 148mAh/g 和 LiFePO4 的 170mAh/g LiMO 2 (M=Co,Ni,Mn) 兼 具 高 比 容 量, 然 各 有 不 足 LiCoO 2 可 以 表 现 出 三 种 类 型 的 层 状 结 构 :O 2 O 3 O 4 三 种 LiCoO 2 多 晶 型 结 构 由 紧 密 堆 积 的 CoO 2 层 形 成 它 由 共 角 CoO 6 正 八 面 体 组 成, 但 氧 离 子 的 堆 积 是 不 同 的 :O 4 相 由 O 3 和 O 2 交 替 组 成 目 前 研 究 和 工 业 应 用 的 LiCoO 2 主 要 是 O 3 -LiCoO 2, 它 的 理 论 比 容 量 为 274mAh/g 在 充 放 电 过 程 中, 由 于 Li+ 在 键 合 强 的 CoO 2 层 间 进 行 二 维 运 动, 锂 离 子 扩 散 能 力 较 强, 室 温 下 Li+ 扩 散 系 数 在 10-11~-12 cm2/s 但 随 着 Li+ 的 脱 出,Co 和 O 阵 列 重 排 会 发 生 3 个 相 变 第 一 个 相 变 是 相 邻 O 原 子 层 间 的 静 电 斥 力 作 用 增 强, 层 间 距 不 断 增 大, 引 起 电 子 能 带 分 散, 导 致 价 带 和 导 带 重 叠, 材 料 电 导 率 迅 速 提 高 第 二 / 三 个 相 变 是 锂 离 子 的 有 序 - 无 序 转 变 和 六 方 相 到 单 斜 相 的 转 变 这 意 味 着, 高 脱 锂 状 态 使 得 材 料 结 构 极 不 稳 定 而 发 生 塌 陷, 继 而 影 响 电 池 的 循 环 性 能 和 安 全 性 能 图 25 多 晶 型 LiCoO 2 晶 体 结 构 示 意 图 LiNiO 2 有 两 种 结 构 变 体 : 立 方 LiNiO 2 和 六 方 LiNiO 2 只 有 六 方 LiNiO 2 具 有 电 化 学 活 性, 和 O 3 -LiCoO 2 相 似 的 层 状 结 构 研 究 发 现, 虽 然 该 材 料 理 论 比 容 量 达 到 275mAh/g, 可 逆 比 容 量 180mAh/g, 锂 离 子 扩 散 系 数 cm2/s 左 右, 但 是 Ni2+ 极 易 占 据 锂 的 位 臵, 阻 止 锂 离 子 扩 散, 使 可 逆 比 容 量 降 低, 锂 的 过 分 脱 出 也 会 导 致 结 构 塌 陷 另 外 LiNiO 2 热 稳 定 性 差, 较 高 温 度 下 容 易 发 生 分 解 反 应 LiMnO 2 有 正 交 和 单 斜 两 种 晶 型 首 次 放 电 比 容 量 超 过 270mAh/g, 达 到 理 论 值 的 95%, 但 是 在 充 放 电 循 环 中, 层 状 LiMnO 2 会 转 化 为 更 加 稳 定 的 锂 化 尖 晶 石 LiMn 2 O 4, 从 而 造 成 可 逆 容 量 的 迅 速 衰 减 ; 单 斜 LiMnO 2 会 向 菱 形 结 构 转 变, 引 起

26 电 极 材 料 体 积 变 化, 使 可 逆 容 量 大 幅 降 低 三 元 正 极 材 料 集 LiCoO 2 LiNiO 2 LiMnO 2 三 种 材 料 优 点 于 一 身 层 状 镍 钴 锰 复 合 正 极 材 料 是 一 种 极 具 发 展 前 景 的 材 料, 与 LiMO 2 (M=Co,Ni,Mn) 相 比, 具 有 成 本 低 放 电 容 量 大 循 环 性 能 好 热 稳 定 性 好 结 构 比 较 稳 定 等 优 点 三 元 材 料 通 过 Ni-Co-Mn 的 协 同 作 用, 结 合 了 三 种 材 料 的 优 点 :LiCoO 2 的 良 好 循 环 性 能,LiNiO 2 的 高 比 容 量 和 LiMnO2 的 高 安 全 性 及 低 成 本 随 着 Ni-Co-Mn 三 种 元 素 比 例 的 变 化 显 示 出 不 同 的 性 能, 大 致 可 以 分 为 两 类 : 1)Ni:Mn 等 量 型 如 NCM111 NCM424 这 类 材 料 中 Co 为 +3 价,Ni 为 +2 价,Mn 为 +4 价, 在 充 放 电 过 程 中 +4 价 的 Mn 不 变 价, 在 材 料 中 起 着 稳 定 结 构 的 作 用, 在 充 电 过 程 中,Ni2+ 会 被 氧 化 为 Ni4+, 失 去 2 个 电 子, 保 持 了 材 料 的 高 容 量 特 性 2) 富 镍 三 元 类 型 如 NCM523 NCM622 NCM811 等 这 类 材 料 中 Co 为 +3 价,Ni 为 +2/+3 价,Mn 为 +4 价, 在 充 电 过 程 中,Ni2+/3+ Co3+ 发 生 氧 化,Mn4+ 不 发 生 变 化, 在 材 料 中 起 着 稳 定 结 构 的 作 用 Ni-Co-Mn 三 种 元 素 在 材 料 中 起 着 不 同 的 作 用 充 电 电 压 低 于 4.4V 时, 一 般 认 为 主 要 是 Ni2+/3+ 参 与 电 化 学 反 应, 形 成 Ni4+; 继 续 充 电, 在 较 高 电 压 下,Co3+ 参 与 反 应, 材 料 中 出 现 Co4+ 因 此, 在 4.4V 以 下 充 放 电 时,Ni 含 量 越 高, 材 料 可 逆 比 容 量 越 大 Co 含 量 影 响 材 料 的 离 子 导 电 性,Co 含 量 越 高, 材 料 离 子 导 电 性 越 好, 充 放 电 倍 率 性 越 好 Mn 的 存 在 可 以 保 障 材 料 的 层 状 结 构 稳 定 同 理, NCA 中 的 Al 元 素 在 充 放 电 过 程 中 不 变 价, 也 起 到 稳 定 结 构 的 作 用 图 26 不 同 组 分 三 元 材 料 放 电 比 容 量 热 稳 定 性 和 容 量 保 持 率 的 关 系 不 同 组 分 的 三 元 材 料 理 论 比 容 量 稍 有 差 异, 大 致 为 280mAh/g 左 右 不 同 组 分 的 三 元 材 料 在 V 电 压 范 围 内, 随 着 Ni 含 量 不 断 提 高, 实 际 放 电 比 容 量 由

27 160mAh/g 增 加 到 200mAh/g 以 上, 同 时 热 稳 定 性 和 容 量 保 持 率 都 有 所 下 降 目 前 合 成 三 元 材 料 的 主 流 方 法 : 首 先 采 用 共 沉 淀 的 方 法 合 成 三 元 前 驱 体, 然 后 采 用 高 温 固 相 法 合 成 最 终 产 品 其 他 的 方 法 有 : 直 接 采 用 高 温 固 相 法 低 热 固 相 法 溶 胶 - 凝 胶 法 流 变 相 法 微 波 法 和 水 热 法 等 合 成 最 终 产 品 三 元 材 料 前 驱 体 可 以 是 镍 钴 锰 的 氢 氧 化 物 氧 化 物 或 碳 酸 盐, 但 目 前 最 常 用 的 前 驱 体 为 氢 氧 化 物 以 硫 酸 镍 ( 或 氯 化 镍 ) 硫 酸 钴 ( 或 氯 化 钴 ) 硫 酸 锰 ( 或 氯 化 锰 ) 氢 氧 化 钠 为 原 料 生 产 氢 氧 化 物 前 驱 体 :(Co,Ni,Mn)SO 4 +2NaOH-> (Co,Ni,Mn)(OH) 2 +Na 2 SO 4 图 27 氢 氧 化 物 前 驱 体 制 备 流 程 图 将 前 驱 体 与 锂 源 按 一 定 比 例 在 混 料 机 中 混 合 均 匀, 然 后 放 入 匣 钵 中 进 入 窑 炉, 在 一 定 的 温 度 时 间 气 氛 下 进 行 预 煅 烧 煅 烧 处 理, 冷 却 后 的 物 料 进 行 破 碎 粉 碎 分 级, 得 到 一 定 粒 度 的 物 料, 将 其 批 混 干 燥, 即 得 到 三 元 材 料 成 品 图 28 三 元 材 料 成 品 制 备 工 艺 图

28 3.2 产 品 成 熟 供 应 稳 定, 三 元 电 池 景 气 向 上 随 着 电 动 汽 车 为 主 的 电 动 交 通 工 具 市 场 迎 来 高 景 气 度, 对 三 元 动 力 电 池 的 需 求 将 不 断 加 大 据 统 计, 全 球 三 元 正 极 材 料 产 量 从 2006 年 的 市 占 率 10.5% 提 升 到 2013 年 的 约 49% 的 市 场 份 额 表 年 三 元 材 料 市 占 率 达 到 49%( 单 位 :t) 年 份 三 元 材 料 NCM NCA 钴 酸 锂 锰 酸 锂 磷 酸 铁 锂 正 极 材 料 总 量 市 场 上 三 元 电 池 按 形 状 分 为 方 形 电 池 圆 柱 形 电 池 和 软 包 电 池 三 种 早 期 方 形 电 池 占 多 数, 圆 柱 形 电 池 有 其 体 积 小 容 量 大 质 量 轻 等 优 点, 后 来 出 现 的 软 包 电 池 具 有 设 计 形 状 多 样 化 质 量 比 能 量 高 安 全 性 好 厚 度 超 薄 的 特 点 被 广 泛 应 用 便 携 式 电 子 产 品 未 来 电 动 汽 车 市 场 将 是 三 元 电 池 最 大 的 需 求 市 场 以 目 前 全 球 几 大 知 名 动 力 电 池 厂 家 为 例, 方 形 圆 柱 形 软 包 电 池 在 电 动 汽 车 上 都 有 应 用 表 12 全 球 知 名 动 力 电 池 厂 商 使 用 不 同 型 号 三 元 电 池 公 司 名 称 电 池 形 式 标 称 电 压 /v 比 能 量 (wh/kg) 电 池 容 量 (Ah) 三 星 SDI 方 形 金 属 壳 AESC 软 包 装 松 下 电 动 汽 车 有 混 合 动 力 汽 车 (HEV) 插 电 式 混 合 动 力 汽 车 (PHEV) 和 纯 电 动 汽 车 (EV) 不 同 类 型 电 动 汽 车 对 锂 离 子 电 池 性 能 要 求 有 一 定 的 差 别 表 13 不 同 类 型 电 动 汽 车 对 锂 离 子 电 池 性 能 的 要 求 电 动 车 类 型 对 电 池 的 性 能 要 求 电 压 /v 功 率 /kw 使 用 能 量 装 机 能 量 电 池 组 容 量 /Ah 倍 率 放 电 深 度 (kwh) (kwh) /% 微 混 HEV <0.1 < C 5 轻 混 HEV > C 5-20 PHEV > C EV > C 其 他 要 求 : 电 池 组 满 足 年 的 使 用 期 限, 可 在 度 环 境 温 度 范 围 内 使 用

29 在 三 元 动 力 电 池 应 用 领 域, 目 前 应 用 最 广 泛 的 是 圆 柱 形 电 池 和 动 力 型 软 包 电 池 随 着 消 费 者 的 产 品 质 量 轻 薄 以 及 电 动 汽 车 领 域 的 快 速 发 展, 将 会 对 圆 柱 形 和 软 包 三 元 电 池 产 生 更 大 的 需 求 三 元 系 圆 柱 形 电 池 三 元 系 圆 柱 形 电 池 包 括 倍 率 型 和 能 量 型 两 种 倍 率 型 圆 柱 形 电 池 的 放 电 电 流 一 般 大 于 15A, 最 大 放 电 电 流 可 达 20A 三 元 系 倍 率 型 电 池 主 要 有 1300mAh,1500mAh,2000mAh 三 种 容 量 型 号, 主 要 应 用 于 电 动 工 具 表 14 不 同 电 池 厂 家 三 元 系 倍 率 型 圆 柱 电 池 厂 商 材 料 体 系 标 称 容 量 /mah 最 大 放 电 电 流 /A 三 星 SDI NCM 天 津 力 神 NCM 江 苏 天 鹏 NCM 江 苏 海 四 达 NCM 由 于 对 续 航 里 程 的 高 要 求, 圆 柱 电 池 朝 着 高 容 量 的 趋 势 发 展 正 符 合 未 来 电 动 汽 车 对 锂 离 子 电 池 高 容 量 的 要 求, 因 此 相 比 于 倍 率 型 圆 柱 电 池, 能 量 型 电 池 未 来 将 更 多 地 应 用 于 电 动 汽 车 领 域 近 年 来, 能 量 型 电 池 的 容 量 不 断 提 高 目 前 电 池 容 量 已 经 由 2.2Ah 开 发 到 了 2.8Ah, 国 外 已 有 厂 商 做 到 3.6Ah 表 15 不 同 电 池 厂 家 三 元 系 能 量 型 圆 柱 电 池 厂 商 材 料 体 系 标 称 容 量 /mah 最 大 放 电 电 流 /A 松 下 NCA 天 津 力 神 NCM 江 苏 天 鹏 NCM 江 苏 海 四 达 NCM 表 16 三 元 系 能 量 型 圆 柱 电 池 容 量 增 长 趋 势 电 池 厂 商 电 池 容 量 Ah 正 负 极 材 料 电 池 能 量 Wh 电 池 开 发 面 世 时 间

30 松 下 3.1 NCA/ 石 墨 年 初 已 经 大 批 量 销 售 3.4 NCA/ 石 墨 年 下 半 年 开 始 市 场 应 用 4.0 NCA/ 硅 合 年 下 半 年 面 世 金 三 星 3.0 NCA/ 石 墨 年 初 已 经 大 批 量 销 售 3.2 石 墨 -SiO X 年 9 月 做 负 极 3.6 SiO X 做 负 极 2012 年 9 月 特 斯 拉 model S 车 型 选 用 的 就 是 由 能 量 密 度 达 170wh/kg 的 松 下 NCA 体 系 单 体 电 池 组 合 成 的 电 池 组, 电 池 组 按 容 量 分 为 两 种, 即 60kwh 和 85kwh, 根 据 电 池 性 能 配 臵 不 同,model S 车 型 共 有 三 种 可 选 表 17 特 斯 拉 model S 采 用 松 下 3.1Ah 的 圆 柱 电 池 电 池 组 能 量 kwh ( 高 性 能 ) 电 机 最 大 功 率 kwh 百 公 里 加 速 s 电 池 质 量 保 证 8 年 或 15 万 英 里 8 年 8 年 最 高 速 度 ( 英 里 /h) 最 大 续 航 里 程 km 电 池 组 组 成 16 组 电 池 串 联 而 成, 每 组 电 池 由 44 节 锂 电 池, 每 74 节 并 联 形 成 电 池 组 单 体 电 池 个 数 约 5400 个 3.1Ah 的 电 池 7104 个 电 池 表 18 松 下 高 能 量 型 电 池 部 分 指 标 型 号 容 量 电 池 能 量 电 池 质 量 质 量 能 量 密 度 NCR18650A 3.1Ah 11.2wh 45.5g 250 wh/kg NCR18650B 3.4Ah 12.2wh 46.5g 265 wh/kg 三 元 系 动 力 软 包 电 池 三 元 系 动 力 软 包 电 池 应 用 于 电 动 自 行 车 电 动 摩 托 车 以 及 电 动 汽 车 领 域 常 见 的 两 种 三 元 系 动 力 软 包 电 池 是 10Ah 和 20Ah 动 力 软 包 电 池 动 力 软 包 电 池 循 环 性 能 好, 以 3.6V 10Ah 单 体 软 包 电 池 为 例, 在 0.5C 充 电,1C 放 电 条 件 下 循 环 1380 次 时 容 量 保 持 率 达 85%, 循 环 1800 次 时 容 量 保 持 率 达 80%;3.6V 20Ah 单 体 软 包 电 池 循 环 600 次 后 电 池 容 量 保 持 率 达 97% 以 上 表 19 国 内 某 厂 商 三 元 系 10Ah 和 20Ah 动 力 软 包 电 池 性 能 指 标 规 格 ( 厚 * 宽 * 长 ) 标 称 容 量 /Ah 标 称 电 压 /v 电 池 内 阻 重 量 /g 能 量 密 度 (wh/kg) 循 环 寿 命 / 次

31 /mω 9.6mm*67mm*220mm > mm*150.5mm* mm 日 产 Leaf 车 采 用 的 锂 离 子 电 池 就 是 由 AESC 公 司 提 供 的, 正 极 材 料 由 LMO+NCA(LMO:NCA=7:3) 混 合 体 系 制 造, 单 体 电 池 为 33.1Ah 的 软 包 电 池 电 池 组 容 量 为 24kwh, 由 192 个 单 体 软 包 电 池 组 成, 组 成 方 式 为 :4 个 单 体 电 芯 通 过 2 并 2 串 组 成 一 个 电 池 模 块,24 个 电 池 模 块 组 成 一 个 电 池 包, 两 个 电 池 包 组 成 一 个 电 池 组 2013 年 版 车 型 续 航 里 程 可 达 250km, 电 池 组 普 通 充 电 模 式 下 充 电 需 8h, 有 快 充 模 式 表 20 日 产 Leaf 车 型 采 用 AESC 的 3.8V 33.1Ah 软 包 电 池 电 池 芯 规 格 3.8V 33.1Ah 电 芯 制 备 主 要 材 料 用 量 其 他 条 件 正 极 材 料 用 量 LM g 100mA/g NCA 49.7g 200mA/g 负 极 120.4g 330mA/g 电 解 液 120g EC+DEC+LiPF6 每 瓦 时 材 料 成 本 $0.21 此 外, 在 主 流 动 力 电 池 厂 商 供 应 关 系 中,AESC 电 池 主 要 供 应 给 日 产 LEAF 和 雷 诺 Kangoo ZE, 采 用 三 元 电 池 ;LG 主 要 供 应 给 雪 佛 兰 沃 蓝 达 雷 诺 ZOE 沃 尔 沃 V 60 Plug-in 等 车 型, 采 用 三 元 体 系 电 池 ;SDI 的 主 要 供 应 车 型 为 宝 马 I3 和 I8 等 车 型 ;ATL 主 要 供 应 北 汽 E150 华 晨 宝 马 之 诺 等 车 型 ; 万 向 和 力 神 供 应 康 迪 ; 多 氟 多 和 波 士 顿 等 企 业 供 应 众 泰 E20 等 车 型 ; 在 2015 年 开 始, 国 内 已 经 有 众 多 的 车 型 如 比 亚 迪 宋 EV200 众 泰 云 100 华 晨 宝 马 之 诺 第 二 代 江 淮 等 开 始 采 用 三 元 的 动 力 电 池 电 芯 3.3 三 元 电 池 供 不 应 求, 产 能 扩 张 加 速 推 进 从 产 能 来 看, 我 国 三 元 电 池 产 能 整 体 不 足, 三 元 企 业 扩 产 相 对 滞 后, 而 且 目 前 中 低 端 产 品 较 多, 高 端 三 元 动 力 电 池 产 能 比 较 少, 高 端 三 元 主 要 来 自 日 韩 知 名 电 池 厂 商 三 星 SDI 松 下 等 我 们 认 为 原 因 有 二 : 1) 由 于 市 场 对 三 元 电 池 安 全 性 颇 为 关 注 且 此 前 政 策 对 三 元 技 术 路 线 不 明 朗, 国 内 企 业 在 设 计 产 能 时 考 虑 市 场 需 要 较 长 时 间 培 养 因 此 多 数 企 业 只 是 进 行 三 元 电 池 技 术 储 备, 而 仅 有 少 数 开 始 三 元 电 池 生 产, 这 导 致 国 内 三 元 产 能 扩 产 进 度 低 于 预 期

32 2)2014 年 以 前,80% 以 上 锂 电 池 用 于 消 费 类 3C 产 品, 到 2015 年 下 半 年 新 能 源 车 爆 发 带 动 动 力 锂 电 消 费 量 占 比 暴 增 至 50% 以 上, 由 于 缺 乏 统 一 产 品 标 准 及 互 通 性 差, 国 内 整 体 三 元 电 池 技 术 能 力 与 日 韩 仍 有 差 距, 因 此 可 供 应 新 能 源 车 的 高 端 三 元 产 能 出 现 短 缺 图 年 下 半 年 新 能 源 汽 车 带 动 下 动 力 锂 电 消 费 量 占 比 增 至 50% 以 上 资 料 来 源 : 中 国 产 业 信 息, 兴 业 证 券 研 究 所 2015 年 我 国 三 元 电 池 出 货 量 4.26GWh, 已 成 为 世 界 第 三, 仅 次 日 韩, 但 是 三 元 电 池 在 国 内 动 力 电 池 市 场 的 渗 透 率 不 到 30%, 远 不 能 满 足 国 内 市 场 需 求 目 前 国 内 动 力 电 池 仍 然 以 磷 酸 铁 锂 为 主, 约 占 70% 的 份 额, 由 于 未 来 高 能 量 密 度 压 力 以 及 电 动 乘 用 车 与 专 用 车 放 量 后 推 动 三 元 电 池 渗 透 率 快 速 提 升, 我 们 坚 定 看 好 三 元 动 力 电 池 方 向 图 年 国 内 主 要 动 力 电 池 厂 商 三 元 产 能 较 少 资 料 来 源 : 公 司 公 告, 兴 业 证 券 研 究 所 由 于 国 内 三 元 电 池 企 业 扩 产 相 对 滞 后, 在 下 游 需 求 带 动 下, 预 计 今 年 内 三 元 电 池 将 出 现 供 不 应 求 的 局 面 目 前 市 场 上 已 出 现 部 分 磷 酸 铁 锂 企 业 建 设 车 用 三 元

33 产 能 如 比 亚 迪 CATL 力 神 等 企 业, 同 时 也 有 企 业 新 转 型 进 入 三 元 市 场, 如 亿 纬 锂 能 新 建 1GWh 三 元 产 能, 今 年 底 全 部 达 产, 以 及 江 苏 天 鹏 从 生 产 电 动 工 具 用 三 元 电 池 转 向 车 用 三 元 动 力 电 池, 等 等 图 年 主 要 动 力 电 池 厂 商 三 元 产 能 扩 张 计 划 4 细 分 领 域 寻 景 气 龙 头, 三 元 产 业 链 将 受 益 4.1 细 分 领 域 寻 景 气 龙 头, 三 元 电 池 加 速 放 量 根 据 上 面 的 分 析, 与 磷 酸 铁 锂 相 比, 三 元 锂 电 池 具 备 高 能 量 密 度 和 高 电 压 的 特 点, 使 得 电 动 汽 车 有 良 好 续 航 能 力 和 电 池 轻 量 化 优 势, 叠 加 国 家 技 术 标 准 对 电 池 系 统 质 量 占 比 和 电 耗 指 标 提 出 严 格 要 求, 三 元 电 池 在 各 类 车 型 上 占 比 将 持 续 保 持 上 升 趋 势 据 统 计,2015 年 三 元 电 池 在 客 车 乘 用 车 和 专 用 车 的 市 场 渗 透 率 分 别 达 到 11% 44% 和 59% 随 着 2016 年 乘 用 车 市 场 加 速 放 量 以 及 专 用 车 市 场 迎 来 放 量 元 年, 我 们 预 计 三 元 电 池 在 乘 用 车 和 专 用 车 市 场 的 渗 透 率 将 达 到 65% 和 75%, 随 着 三 元 电 池 工 艺 不 断 提 升 确 保 其 安 全 性, 客 车 领 域 有 望 迎 来 放 开, 我 们 预 计 在 客 车 市 场 的 三 元 电 池 渗 透 率 达 2% 左 右 图 32 预 计 三 元 电 池 在 各 类 电 动 汽 车 中 占 比 大 幅 提 升

34 资 料 来 源 : 乘 联 会, 兴 业 证 券 研 究 所 结 合 不 同 类 型 电 动 汽 车 对 锂 离 子 电 池 性 能 的 要 求, 取 每 辆 专 用 车 所 需 电 池 能 量 12kwh 每 辆 乘 用 车 所 需 电 池 能 量 45kwh 每 辆 客 车 所 需 电 池 能 量 250kwh, 根 据 客 车 乘 用 车 和 专 用 车 的 预 测 销 量 数 据, 经 过 我 们 的 测 算,2016 年 客 车 乘 用 车 和 专 用 车 对 三 元 电 池 需 求 量 分 别 达 到 1.19GWh 7.6GWh 和 0.75GWh, 合 计 三 元 电 池 需 求 量 达 9.55GWh, 同 比 翻 倍 以 上 增 长 图 33 预 计 2016 年 三 元 电 池 需 求 量 达 9.55GWh 在 十 三 五 期 间 新 能 源 乘 用 车 加 速 放 量 和 物 流 车 兴 起 的 背 景 下, 假 设 新 能 源 乘 用 车 年 均 复 合 增 速 40% 以 上, 新 能 源 客 车 保 持 20% 的 增 速 稳 定 增 长, 且 专 用 车 达 到 年 均 复 合 增 速 30% 左 右, 在 三 元 电 池 在 乘 用 车 客 车 专 用 车 市 场 渗 透 率 80% 20% 50% 的 保 守 估 计 下, 经 测 算, 到 2020 年 三 元 电 池 需 求 量 将 在 下 游 电 动 汽 车 放 量 的 带 动 下 接 近 60Gwh, 年 均 复 合 增 速 超 过 60% 图 34 十 三 五 期 间 新 能 源 乘 用 车 与 专 用 车 增 速 大 幅 高 于 新 能 源 客 车

35 图 35 预 计 十 三 五 期 间 三 元 电 池 需 要 量 年 均 增 速 超 过 60% 4.2 量 价 齐 升, 电 池 材 料 弹 性 较 大 2016 年 4 月 我 国 新 能 源 乘 用 车 产 销 超 2 万 台, 同 比 增 长 149%, 环 比 增 长 33% 在 新 能 源 汽 车 高 增 长 趋 势 下, 动 力 锂 电 池 需 求 量 大 幅 增 加, 尤 其 是 三 元 电 池 在 乘 用 车 和 物 流 车 车 中 应 用 最 为 广 泛, 进 一 步 触 发 三 元 电 池 上 游 材 料 市 场 的 高 景 气 值 得 一 提 的 是, 正 极 材 料 占 电 池 成 本 达 33.2%, 正 极 材 料 主 要 由 碳 酸 锂 和 前 驱 体 材 料 制 成 我 们 认 为, 随 着 正 极 材 料 供 应 逐 步 转 向 三 元 材 料 体 系, 国 内 三 元 材 料 供 不 应 求, 叠 加 外 商 布 局 国 内 市 场 将 进 一 步 加 大 采 购 力 度, 集 中 度 提 高 大 大 利 好 产 能 优 势 企 业 ; 锂 基 础 原 料 供 需 依 然 偏 紧, 鉴 于 三 元 材 料 的 放 量, 预 计 氢 氧 化 锂 产 量 将 明 显 提 升 ; 钴 价 在 持 续 低 迷 之 后, 三 元 电 池 推 动 需 求 改 善 叠 加 全 球 减 产 超 预 期, 将 打 破 目 前 供 需 基 本 平 衡 关 系, 有 望 迎 来 一 轮 上 涨 行 情 图 36 正 极 材 料 占 锂 电 池 成 本 达 到 33.2%

36 资 料 来 源 : 安 泰 科, 兴 业 证 券 研 究 所 三 元 材 料 供 不 应 求, 集 中 度 提 高 利 好 龙 头 企 业 就 锂 电 正 极 材 料 供 应 结 构 的 变 化 来 看, 钴 酸 锂 的 产 量 仍 保 持 增 长 势 头, 但 所 占 份 额 在 不 断 下 降, 国 际 主 流 的 锂 电 池 生 产 商 逐 步 转 向 三 元 材 料 和 其 他 正 极 材 料, 使 得 三 元 材 料 市 占 率 快 速 提 升 图 37 近 年 来 三 元 材 料 在 正 极 材 料 供 应 中 所 占 份 额 不 断 提 升 资 料 来 源 : 中 国 电 池 网, 兴 业 证 券 研 究 所 根 据 日 本 B3 公 司 的 报 告 显 示,2015 年 全 球 正 极 材 料 需 求 量 大 概 是 15 万 吨 左 右,2014 年 全 球 正 极 材 料 12 万 吨, 比 去 年 增 加 3 万 吨 正 极 材 料 2015 年 全 球 三 元 材 料 的 出 货 量 大 概 6.5 万 吨, 比 2014 年 增 长 了 30% 左 右, 其 中 中 国 占 到 全 球 三 元 材 料 产 量 的 40% 以 上 同 时 国 内 三 元 材 料 供 应 集 中 度 在 提 高, 前 四 家 供 应 商 湖 南 杉 杉 厦 门 钨 业 当 升 科 技 长 远 锂 科 共 占 60% 的 市 场 份 额 根 据 2015 年 国 际 镍 钴 年 会 报 告, 估 计 到 2020 年, 车 用 三 元 材 料 需 求 将 增 至 20 万 吨 碳 酸 锂 供 需 依 然 紧 张, 氢 氧 化 锂 用 量 明 显 上 升 目 前 碳 酸 锂 是 锂 电 池 生 产 的 主 要 原 材 料 据 中 国 有 色 金 属 工 业 协 会 锂 业 分 会 统 计,2015 年 全 国 碳 酸 锂 产 量 约 4.2 万 吨, 较 2014 年 度 增 加 了 0.1 万 吨 ; 受 下 游 锂 电 材 料 需 求 旺 盛,2015 年 度 碳 酸 锂 消 费 量 达 7.87 万 吨, 较 2014 年 度 增 加 1.29

37 万 吨 在 供 需 紧 张 的 压 力 下, 电 池 级 碳 酸 锂 价 格 从 2015 年 上 半 年 的 4 万 / 吨 暴 涨 至 目 前 的 16 万 / 吨 以 上, 涨 幅 超 过 4 倍 图 38 自 2015 年 9 月 电 池 级 碳 酸 锂 价 格 上 涨 超 4 倍 资 料 来 源 :wind, 兴 业 证 券 研 究 所 由 于 材 料 扩 产 速 度 明 显 滞 后 于 电 芯, 这 种 供 不 应 求 的 局 面 仍 将 维 持 一 段 时 间, 目 前 具 备 产 能 优 势 的 上 游 原 材 料 公 司 的 净 利 润 和 销 售 额 均 实 现 大 幅 增 长 图 39 天 齐 锂 业 2016 年 一 季 度 盈 利 能 力 大 幅 提 升 资 料 来 源 :wind, 兴 业 证 券 研 究 所 目 前 上 游 锂 电 产 商 正 快 速 扩 张 碳 酸 锂 产 能, 由 于 新 建 产 能 仍 未 明 显 释 放, 叠 加 中 游 电 池 厂 商 扩 产 明 显, 一 季 度 碳 酸 锂 市 场 依 然 紧 张, 随 着 下 半 年 新 建 项 目 产 能 不 断 释 放, 预 计 未 来 供 需 紧 张 局 面 将 有 所 缓 解 与 此 同 时, 氢 氧 化 锂 由 于 融 水 性 及 分 解 温 度 较 碳 酸 锂 高, 且 在 烧 结 过 程 中 不 会 因 释 放 一 氧 化 碳 而 产 生 氧 化 还 原 反 应, 且 特 斯 拉 目 前 使 用 的 松 下 电 池 和 未 来 的 锂 电 池 超 级 工 厂 均 采 用 氢 氧 化 锂 制 备 三 元 材 料, 在 三 元 材 料 市 场 份 额 快 速 提 高 趋 势 下, 近 年 来 氢 氧 化 锂 作 为 锂 电 池 基 础 原 料 的 市 场 份 额 有 较 大 提 高, 氢 氧 化 锂 用 量 预 计 将 明 显 上 升 2015 年 我 国 氢 氧 化 锂 产 量 约 2.2 万 吨, 天 齐 锂 业 正 新

38 建 年 产 2 万 吨 氢 氧 化 锂 项 目, 成 为 国 内 最 大 氢 氧 化 锂 生 产 线 三 元 电 池 推 动 需 求 改 善, 钴 价 有 望 探 底 回 升 钴 价 格 自 2008 年 最 高 每 吨 90 万 元 持 续 下 跌,2015 年 MB 钴 均 价 为 美 元 / 磅, 较 上 年 度 跌 幅 为 8.8% 今 年 以 来 估 价 继 续 下 跌 趋 势, 一 季 度 MB 钴 ( 高 级 ) 均 价 美 元 / 磅,MB 钴 ( 低 级 )10.72 美 元 / 磅, 处 于 历 史 低 位 在 钴 价 低 迷 的 环 境 中, 行 业 亏 损 严 重, 华 友 钴 业 15 年 归 母 净 利 润 亏 损 2.46 亿 图 40 MB 钴 价 格 持 续 下 跌, 处 于 历 史 低 位 资 料 来 源 :wind, 兴 业 证 券 研 究 所 钴 全 球 产 能 过 剩 是 造 成 钴 价 格 长 期 持 续 低 迷 的 主 要 原 因, 而 目 前 供 需 的 缺 口 已 呈 缩 小 趋 势 2014 年 全 球 钴 过 剩 数 量 约 1 万 金 属 吨 左 右, 而 2015 年 全 球 钴 原 料 总 供 应 量 约 为 9.8 万 金 属 吨, 同 期 消 费 量 约 为 9.2 万 金 属 吨, 仅 6000 金 属 吨 过 剩, 相 比 2014 年 过 剩 数 量 下 降 了 4% 图 年 全 球 钴 市 场 供 需 缺 口 已 呈 现 收 窄 趋 势 资 料 来 源 : 安 泰 科, 兴 业 证 券 研 究 所 从 我 国 的 情 况 来 看,2015 年 中 国 钴 实 际 消 费 量 为 4.45 万 吨, 钴 供 应 量 为 6.17 万 吨, 出 口 1 万 吨, 新 增 4000 吨 库 存 我 们 预 计,2016 年 上 半 年 钴 生 产 企 业 基 本 可 以 完 成 去 库 存 的 目 标 钴 是 锂 电 池 正 极 材 料 钴 酸 锂 和 三 元 材 料 必 须 使 用 的 一

39 种 元 素, 由 于 新 能 源 汽 车 的 高 增 长 态 势 极 大 带 动 动 力 锂 电 需 求, 导 致 电 池 材 料 在 国 内 钴 下 游 应 用 中 的 占 比 从 2009 年 的 59% 提 高 到 2015 年 的 79% 据 统 计,2015 年 车 用 三 元 电 池 出 货 量 4.26GWh 带 动 钴 消 费 量 大 约 2700 吨, 在 2016 年 三 元 电 池 大 概 率 翻 倍 增 长 的 形 势 下, 叠 加 钴 酸 锂 产 量 仍 保 持 增 长 势 头, 保 守 估 计 今 年 新 增 钴 消 费 量 将 超 过 3000 吨 图 国 内 钴 供 需 平 衡 表 资 料 来 源 : 安 泰 科, 兴 业 证 券 研 究 所 图 年 电 池 材 料 在 中 国 钴 下 游 需 求 占 比 达 79% 资 料 来 源 : 安 泰 科, 兴 业 证 券 研 究 所 从 钴 的 供 应 情 况 来 看,2015 年 海 外 厂 商 金 属 钴 产 量 同 比 出 现 下 滑, 而 2016 年 金 属 钴 产 量 减 少 的 趋 势 仍 将 会 延 续 2015 年 全 球 钴 矿 山 并 未 有 新 项 目 投 产, 已 有 的 几 个 钴 矿 山 也 将 出 现 产 能 骤 减 的 情 况 : 非 洲 铜 钴 矿 山 部 分 出 现 了 停 产 检 修 的 状 况, 嘉 能 可 旗 下 Katanga 矿 业 和 Mopani 铜 矿 开 始 为 期 18 个 月 的 停 产 检 修 和 设 备 升 级 改 造, 欧 亚 资 源 旗 下 的 Chambishi 钴 项 目 金 属 钴 产 量 维 持 在 低 水 平, 以 及 巴 西 Votorantim Metais 在 2016 年 初 开 始 停 产 我 们 预 计, 在 全 球 钴 减 产 超 过

40 5000 吨 且 下 游 三 元 电 池 加 速 放 量 带 动 的 需 求,16 年 下 半 年 到 17 年 初 金 属 钴 将 出 现 供 给 不 足 的 新 局 面, 钴 价 有 望 迎 来 上 涨 行 情 4.3 三 元 材 料 的 改 性 与 混 合 使 用 是 未 来 技 术 升 级 方 向 为 大 幅 提 升 动 力 电 池 的 能 量 密 度, 各 国 都 纷 纷 出 台 动 力 电 池 的 近 期 中 期 及 远 期 发 展 目 标 我 国 指 出, 到 2020 年 实 现 基 于 先 进 体 系 动 力 电 池 的 比 能 量 达 到 300wh/kg 就 目 前 所 采 用 的 正 极 材 料 来 看, 过 渡 金 属 氧 化 物 正 极 在 提 高 电 池 比 能 量 方 面 显 然 较 聚 阴 离 子 正 极 更 具 优 势 以 NCM 和 NCA 三 元 为 正 极, 石 墨 类 碳 为 负 极 的 电 池 体 系 达 到 wh/kg 近 期 无 难 度, 但 安 全 性 是 制 约 其 装 车 应 用 的 主 要 障 碍 大 量 研 究 事 实 表 明, 通 过 对 三 元 材 料 体 相 掺 杂 表 面 改 性 和 涂 层 包 覆 等 方 面 可 以 极 大 改 善 三 元 材 料 的 动 力 学 性 能, 成 为 三 元 材 料 发 展 的 可 能 方 向 表 21 满 足 下 一 代 动 力 电 池 近 期 中 期 技 术 发 展 目 标 的 可 能 体 系 项 目 电 池 体 系 可 能 达 到 的 比 能 量 值 (wh/kg) 正 极 材 料 负 极 材 料 近 期 NCM C 约 160 硅 基 锡 基 NCA C 约 170 硅 基 锡 基 锡 基 固 溶 体 C 约 210 中 期 锡 基 固 溶 体 硅 基 锡 基 三 元 材 料 改 性 优 化 其 电 化 学 性 能 随 着 Ni 含 量 的 增 加, 材 料 循 环 性 能 变 差 造 成 这 一 现 象 的 原 因 是 在 充 放 电 过 程 中, 不 同 组 分 三 元 材 料 出 现 数 次 不 同 电 压 下 的 氧 化 还 原 峰, 对 应 着 材 料 结 构 在 六 方 相 和 单 斜 相 之 间 的 多 级 相 变, 结 构 转 变 导 致 体 积 收 缩, 继 而 造 成 容 量 衰 减, 循 环 性 能 变 差 另 外, 随 着 循 环 的 进 行 放 电 电 压 降 低, 电 池 内 阻 也 在 增 加 随 着 Ni 含 量 增 高, 表 面 LiOH LiCO 3 增 高 对 于 高 镍 三 元 材 料, 在 空 气 中 很 容 易 与 CO 3 H 2 O 发 生 反 应, 在 材 料 表 面 生 成 LiOH LiCO 3 LiOH 与 电 解 液 中 的 六 氟 磷 酸 锂 反 应 产 生 HF,LiCO 3 会 导 致 高 温 储 存 时 产 生 严 重 的 气 涨 在 HF 的 腐 蚀 下 造 成 Co Li 离 子 的 溶 解 使 循 环 寿 命 和 存 储 寿 命 降 低 表 22 Li[Ni x Co y Mn z ]O 2 正 极 表 面 LiOH 和 LiCO 3 含 量 ( 单 位 :mg/kg) 材 料 LiOH LiCO 3 总 NCM NCM NCM NCM

41 NCM NCM 随 着 Ni 含 量 增 高, 热 稳 定 性 变 差 研 究 表 明, 将 电 池 充 电 至 4.3V 时, 高 镍 材 料 在 相 同 电 位 下 脱 出 的 Li 要 高 于 低 镍 含 量 材 料,Ni4+ 含 量 高, 容 易 发 生 Ni4+->Ni3+, 为 保 持 电 荷 平 衡, 材 料 中 会 释 放 氧 气 而 使 稳 定 性 变 差 图 44 Ni 含 量 增 高, 热 分 解 温 度 降 低 材 料 表 面 反 应 不 均 匀, 加 速 热 失 控 充 电 时 NCA 粒 子 表 面 的 晶 体 和 电 子 结 构 是 不 均 匀 的, 表 面 Li 的 脱 出 量 更 大 导 致 了 结 构 不 稳 定 在 过 充 状 态 下 表 面 生 成 具 有 岩 盐 结 构 非 电 化 学 活 性 类 NiO 相, 并 形 成 复 杂 的 相 变 伴 随 着 氧 气 释 放, 与 电 解 液 反 应 可 以 加 速 热 失 控 图 45 NCA 在 充 电 过 程 中 结 构 变 化 示 意 图 针 对 这 些 问 题, 人 们 发 现 可 以 通 过 离 子 掺 杂 表 面 包 覆 以 及 采 用 电 解 液 添 加 剂 等 措 施 改 善 三 元 正 极 材 料 的 电 化 学 性 能 1) 通 过 在 三 元 材 料 晶 格 中 掺 杂 一 些 金 属 离 子 和 非 金 属 离 子 不 仅 可 以 提 高 电 子 电 导 率 和 离 子 电 导 率, 提 高 电 池 的 输 出 功 率 密 度, 而 且 可 以 同 时 提 高 三 元 材 料 结 构 的 稳 定 性 常 见 的 掺 杂 元 素 有 Al Mg Ti Zr F, 不 同 元 素 的 掺 杂, 作 用 有

42 所 不 同 适 当 量 的 Mg 掺 杂 能 够 显 著 提 高 材 料 的 循 环 稳 定 性 ;Al 掺 杂 可 以 提 高 材 料 的 热 稳 定 性 ;F 掺 杂 改 变 材 料 表 面 性 质 并 提 高 结 构 稳 定 性 2) 涂 层 可 以 改 进 材 料 的 可 逆 比 容 量, 循 环 性 能 和 倍 率 性 能, 以 及 热 性 能 常 见 的 涂 层 有 金 属 氧 化 物 氟 化 物 磷 酸 盐 等 Al 2 O 3 通 过 形 成 Al-O-F 和 Al-F 层 可 以 成 为 HF 的 清 除 剂, 限 制 了 电 解 液 中 HF 的 含 量, 充 电 电 压 可 以 提 高 到 4.5V 以 上 ZnO 涂 层 防 止 了 活 性 材 料 中 金 属 离 子 的 溶 解 和 HF 的 腐 蚀, 改 进 了 高 电 压 下 的 结 构 稳 定 性 AlF 3 对 活 性 材 料 有 很 好 的 保 护 作 用 磷 酸 盐 涂 层 中 P=O 键 可 以 提 高 材 料 的 化 学 稳 定 性, 保 护 电 极 材 料 不 受 电 解 液 的 酸 腐 蚀, 强 的 PO 4 共 价 键 与 金 属 离 子 结 合 可 以 改 善 热 稳 定 性 3) 电 解 液 中 添 加 阻 燃 添 加 剂 可 以 改 进 电 池 的 安 全 性 能 电 解 液 中 的 溶 剂 之 所 以 会 发 生 燃 烧, 是 因 其 本 身 发 生 了 链 式 反 应, 如 能 在 电 解 液 中 添 加 高 沸 点 高 闪 点 的 阻 燃 剂, 可 以 改 善 锂 离 子 电 池 的 安 全 性 已 报 道 的 阻 燃 添 加 剂 主 要 包 括 三 类 : 有 机 磷 系 氟 代 磷 酸 酯 和 复 合 阻 燃 添 加 剂 三 元 材 料 混 合 使 用 实 现 优 缺 点 互 补 目 前 正 极 材 料 的 混 合 使 用 主 要 是 三 元 材 料 钴 酸 锂 尖 晶 石 锰 酸 锂 磷 酸 铁 锂 这 四 种 商 业 化 材 料 的 混 合 混 合 正 极 材 料 是 为 了 满 足 不 同 电 器 设 备 的 需 求, 利 用 性 能 互 补 的 两 种 或 几 种 正 极 材 料 进 行 物 理 混 合 后 应 用 于 锂 离 子 电 池 中, 在 强 化 单 一 组 分 材 料 优 点 的 同 时 弥 补 其 缺 点 1) 锰 酸 锂 和 三 元 材 料 的 混 合 在 三 元 材 料 中 混 入 锰 酸 锂, 不 仅 可 以 降 低 材 料 成 本, 还 能 提 高 正 极 材 料 的 倍 率 性 能 和 改 善 安 全 性 能 2) 钴 酸 锂 和 三 元 材 料 的 混 合 三 元 材 料 价 格 低 廉, 循 环 性 能 良 好, 容 量 较 高, 而 钴 酸 锂 材 料 加 工 性 能 压 实 密 度 和 电 压 平 台 均 优 于 三 元 材 料, 两 者 按 一 定 比 例 混 合 后, 不 仅 可 以 改 进 钴 酸 锂 的 耐 过 充 性 能, 而 且 可 以 改 善 三 元 材 料 的 倍 率 性 能 和 能 量 密 度 5 投 资 建 议 : 细 分 增 速 显 现 差 异, 电 动 新 时 代 一 触 即 发 : 从 新 能 源 汽 车 细 分 行 业 来 看, 客 车 市 场 未 来 将 保 持 平 稳 增 长, 以 物 流 车 为 代 表 的 专 用 车 市 场 在 政 策 需 求 双 轮 驱 动 下, 有 望 长 期 维 持 较 高 的 增 速, 年 在 限 牌 城 市 免 费 牌 照 的 驱 动 下, 乘 用 车 高 速 增 长 无 虞, 预 计 到 2020 年 新 能 源 汽 车 产 量 将 超 160 万 辆 全 球 市 场,Model 3 超 预 期 的 预 定 量 表 明 对 新 能 源 乘 用 车 的 消 费 习 惯 正 加 速 形 成, 已 经 打 开 电 动 汽 车 新 时 代

43 市 场 选 择 确 定 方 向, 三 元 爆 发 已 是 必 然 :2016 年 动 力 电 池 需 求 量 约 28Gwh, 预 计 到 2020 年 动 力 电 池 需 求 量 将 超 过 90Gwh, 十 三 五 期 间 年 均 复 合 增 速 40% 从 动 力 电 池 技 术 路 径 选 择 来 看, 考 虑 到 电 动 汽 车 对 能 量 密 度 高 的 迫 切 要 求, 铁 锂 电 池 能 量 密 度 过 低 的 问 题 难 以 得 到 解 决, 短 板 效 应 愈 加 明 显, 主 流 动 力 电 池 厂 商 正 在 逐 步 转 向 三 元 电 池 体 系, 我 们 预 计 未 来 三 元 电 池 将 成 为 动 力 电 池 发 展 的 不 二 方 向 三 元 材 料 优 势 明 显, 高 端 电 池 供 不 应 求 : 三 元 材 料 通 过 Ni-Co-Mn 的 协 同 作 用, 结 合 了 三 种 材 料 的 优 点 :LiCoO 2 的 良 好 循 环 性 能,LiNiO 2 的 高 比 容 量 和 LiMnO 2 的 高 安 全 性 及 低 成 本 在 主 流 车 厂 供 应 关 系 中, 三 元 电 池 厂 商 和 不 少 主 流 车 型 已 经 形 有 成 熟 稳 定 的 产 品 供 应 链 我 国 三 元 电 池 产 能 整 体 不 足, 三 元 企 业 扩 产 相 对 滞 后, 且 目 前 中 低 端 产 品 较 多, 高 端 三 元 动 力 电 池 产 能 较 少, 预 计 供 不 应 求 格 局 将 持 续 至 明 年 细 分 领 域 寻 景 气 龙 头, 三 元 产 业 链 将 受 益 : 我 们 预 计,2016 年 三 元 需 求 量 将 达 9.5Gwh 左 右,2020 年 需 求 量 达 60Gwh 三 元 电 池 加 速 放 量 带 动 三 元 产 业 链 投 资 价 值 凸 显, 尤 其 是 国 内 优 质 三 元 动 力 电 池 生 产 商 以 及 三 元 材 料 供 应 链 6 个 股 推 荐 : 6.1 亿 纬 锂 能 动 力 电 池 精 准 定 位, 加 速 放 量 促 翻 倍 增 长 : 公 司 借 助 多 年 消 费 锂 电 技 术 积 淀 切 入 动 力 电 池 领 域, 三 元 与 铁 锂 具 备, 能 够 更 好 应 对 市 场 需 求, 预 计 2016 年 底 产 能 将 达 1.8Gwh( 三 元 1Gwh+ 铁 锂 0.8Gwh),2017 年 底 达 到 4Gwh( 三 元 铁 锂 各 半 ), 加 速 扩 张 产 能 持 续 提 升 长 期 成 长 潜 力 同 时 下 游 客 户 集 中 于 景 气 度 最 高 的 乘 用 车 与 物 流 车 领 域, 产 能 逐 渐 投 产 后 可 快 速 放 量, 预 计 2016 年 贡 献 收 入 亿 以 上, 净 利 润 1 亿 以 上, 带 动 业 绩 实 现 翻 倍 增 长 携 手 沃 太 进 军 储 能 领 域, 前 瞻 性 布 局 提 升 成 长 潜 力 : 海 外 市 场 因 其 电 价 较 高, 用 户 侧 储 能 市 场 逐 渐 兴 起, 近 期 国 内 储 能 补 贴 落 地 预 期 逐 渐 升 温, 经 过 我 们 测 算, 补 贴 比 例 达 到 30% 以 上 时, 光 伏 电 站 并 网 以 及 工 商 业 用 户 侧 储 能 市 场 也 将 逐 渐 兴 起 沃 太 能 源 为 国 际 领 先 的 储 能 系 统 集 成 商, 在 德 澳 等 国 已 建 立 较 为 完 善 的 销 售 网 络, 公 司 与 其 合 作 一 方 面 可 带 动 储 能 电 池 销 量, 还 可 将 公 司 传 统 业 务 在 国 内 的 完 善 的 销 售 渠 道 与 其 技 术 优 势 结 合, 加 速 国 内 储 能 市 场 拓 展 进 程, 持 续 提 升 长 期 成 长 潜 力

44 锂 原 电 池 持 续 拓 展 新 领 域, 双 轮 驱 动 电 子 烟 翻 倍 增 长 : 公 司 锂 原 电 池 此 前 主 要 应 用 于 智 能 电 表, 近 年 来 通 过 产 品 创 新, 进 一 步 延 伸 至 智 能 交 通 石 油 钻 采 军 工 等 新 领 域, 未 来 可 确 保 20% 左 右 的 年 均 复 合 增 速 美 国 电 子 烟 市 场 在 大 型 烟 草 公 司 持 续 加 大 推 广 力 度 带 动 下, 持 续 回 暖, 公 司 在 保 持 ODM 业 务 增 长 的 同 时, 进 一 步 加 大 自 有 品 牌 推 广 力 度, 因 产 品 质 量 以 得 到 消 费 者 认 可, 目 前 自 由 品 牌 推 广 工 作 进 展 顺 利,ODM 与 自 有 品 牌 双 轮 驱 动 可 确 保 公 司 电 子 烟 全 年 实 现 翻 倍 增 长 投 资 建 议 : 传 统 业 务 加 速 回 暖, 动 力 电 池 精 准 定 位, 快 速 放 量 确 保 全 年 业 绩 翻 倍 增 长 预 计 公 司 年 摊 薄 后 EPS 为 元, 对 应 PE 为 倍, 增 持 风 险 提 示 : 动 力 电 池 投 产 节 奏 低 于 预 期 6.2 澳 洋 顺 昌 产 能 扩 张 恰 逢 其 时, 产 能 释 放 促 业 绩 爆 发 : 乘 用 车 与 专 用 车 采 用 三 元 电 池 已 是 大 势 所 趋, 在 下 游 需 求 高 增 长 带 动 下 2016 年 三 元 电 池 需 求 量 将 达 9.5Gwh, 同 比 增 长 130% 以 上, 到 2020 年 需 求 将 达 60Gwh 左 右, 年 均 复 合 增 速 超 50% 而 目 前 国 内 优 质 三 元 产 能 较 少, 存 在 一 定 供 需 缺 口, 公 司 近 期 加 快 产 能 扩 张 步 伐, 现 有 产 能 0.5Gwh, 近 期 将 有 0.5Gwh 新 产 能 投 放, 2017 年 将 进 一 步 扩 产 到 4Gwh, 与 国 内 三 元 需 求 爆 发 增 长 相 契 合, 预 计 天 鹏 年 可 实 现 净 利 润 亿 元 以 上 叠 加 传 统 业 务 保 持 稳 定 增 长, 将 促 使 公 司 业 绩 爆 发 三 元 圆 柱 老 兵 积 淀 深 厚, 前 瞻 布 局 NCA 降 低 风 险 : 江 苏 天 鹏 在 三 元 动 力 电 池 领 域 积 淀 深 厚, 此 前 主 要 生 产 电 动 工 具 用 圆 柱 型 电 池, 产 品 出 口 欧 美, 品 质 已 得 到 广 泛 认 可, 借 助 三 元 电 池 需 求 爆 发 春 风, 顺 利 切 入 车 用 电 池 领 域, 打 开 成 长 空 间 同 时 公 司 持 续 加 大 技 术 储 备 力 度, 目 前 国 内 主 流 三 元 技 术 路 线 为 NCM,Tesla 采 用 的 NCA 能 量 密 度 更 高, 未 来 或 将 成 为 三 元 主 流 方 向 之 一, 公 司 已 完 成 NCA 技 术 储 备, 将 大 幅 降 低 未 来 面 临 的 技 术 风 险 投 资 建 议 : 产 能 扩 张 恰 逢 三 元 需 求 爆 发 增 长, 新 产 能 释 放 可 确 保 未 来 三 年 30% 以 上 复 合 增 速, 增 持 风 险 提 示 : 新 能 源 汽 车 推 广 进 度 低 于 预 期, 产 能 投 放 低 于 预 期 6.3 当 升 科 技 三 元 材 料 技 术 领 先, 量 价 齐 升 业 绩 高 增 长

45 公 司 依 托 矿 冶 研 究 总 院 技 术 平 台, 打 造 高 端 三 元 正 极 材 料, 其 中 高 镍 三 元 计 术 优 势 明 显, 极 具 发 展 潜 力 公 司 在 三 元 正 极 领 域 兼 具 技 术 和 产 能 优 势, 拥 有 燕 郊 的 6000 吨 正 极 材 料 产 能 (3000 吨 钴 酸 锂 和 3000 吨 三 元 材 料 ) 和 海 门 4000 吨 高 端 动 力 正 极 材 料, 共 计 1 万 吨 正 极 材 料 产 能 公 司 是 国 内 唯 一 可 量 产 NCM622 的 厂 商, 与 行 业 内 现 有 产 品 相 比, 产 品 循 环 寿 命 更 长, 主 要 供 应 韩 国 企 业, 应 用 于 国 内 外 高 端 新 能 源 乘 用 车 同 时, 公 司 拥 有 NCA811 和 NCM811 技 术, 并 与 韩 国 GS 公 司 签 订 战 略 合 作 协 议, 合 力 打 造 三 元 高 镍 正 极 材 料 2016 年 一 季 度, 公 司 锂 电 正 极 材 料 销 量 同 比 增 长 了 49.55%, 其 中 车 用 动 力 正 极 材 料 销 量 同 比 增 长 230 倍, 受 原 材 料 碳 酸 锂 价 格 上 涨 的 影 响, 正 极 材 料 价 格 同 步 上 升, 带 动 毛 利 率 同 比 增 长 个 百 分 点, 净 利 润 1575 万 元, 同 比 增 长 % 供 不 应 求 局 面 仍 将 持 续, 产 能 扩 张 加 速 推 进 三 元 材 料 加 速 替 代 磷 酸 铁 锂 是 确 定 性 趋 势, 随 着 新 能 源 乘 用 车 持 续 高 增 长, 三 元 材 料 仍 将 维 持 当 前 供 不 应 求 的 局 面 公 司 产 品 深 得 下 游 客 户 认 可 考 虑 到 高 镍 三 元 的 良 好 发 展 前 景, 目 前 海 门 一 期 工 程 已 经 处 于 满 负 荷 生 产 状 态, 制 约 公 司 营 收 增 速 的 瓶 颈 在 于 产 能 公 司 加 速 推 进 海 门 二 期 工 程 的 建 设, 目 前 已 经 开 展 试 生 产 及 客 户 认 证 工 作, 正 式 投 产 后 将 新 增 高 镍 三 元 材 料 产 能 2000 吨 / 年, 有 效 缓 解 产 能 瓶 颈 问 题 投 资 建 议 : 作 为 车 用 动 力 三 元 材 料 龙 头, 技 术 领 先 抢 占 动 力 电 池 高 端 市 场, 产 能 优 势 进 一 步 扩 大 客 户 资 源, 量 价 齐 升 带 动 一 季 度 营 业 收 入 同 比 增 长 46.91%, 净 利 润 同 比 增 长 508%, 在 新 能 源 汽 车 持 续 高 增 长 趋 势 下 业 绩 有 望 超 预 期 风 险 提 示 : 产 能 扩 张 速 度 不 达 预 期 7 风 险 提 示 : 新 能 源 汽 车 推 广 进 度 低 于 预 期, 三 元 产 能 投 放 低 于 预 期 8 附 录 : 国 内 外 新 能 源 汽 车 推 广 政 策 汇 总 表 23 国 外 新 能 源 汽 车 推 广 政 策 总 结 国 家 时 间 电 动 汽 车 政 策 美 国 1992 年 购 买 新 电 动 车 获 得 购 车 成 本 10% 的 一 次 性 补 贴, 最 高 4000 美 元 2002 年 能 源 政 策 法 提 出, 按 纯 电 动 汽 车 总 重 划 分 为 四 档 (<8000 磅,>8000 磅 且 磅,>14000 磅 且 磅,>26000 磅 ) 确 定 不 同 的 减 税 幅 度, 购 买 总 重 不 超 过 8500 磅 的 纯 电 动 汽 车 减 3500 美 元, 若 这 种 纯 电 动 汽 车 一 次 充 电 续 驶 里 程 达 到 100 英 里 的 或 有 效 荷 载 容 量 达 到 1000 磅 的, 可 以 增 大 减 税 幅 度 到 6000 美 元 2004 年 用 于 贸 易 或 业 务 的 电 动 车 充 电 设 施 资 产 最 高 减 税 额 度 为 10 万 美 元 2007 年 出 资 2000 万 美 元 支 持 5 家 企 业 的 PHEV 用 锂 电 池 研 发