新能源汽车产业链研究第四章——动力电池

5438年6月至2020年2月，中国电动汽车保有量为492万辆。根据中国新能源汽车产业发展规划，2025年电动车销量占比20%。以2500万辆的年销量计算，预计2025年电动汽车保有量将达到2000万辆，与2020年相比年复合增长率为25%，平均70千瓦时/辆。五年内将新增储能系统装机1400GWh。以1元/Wh的价格计算，新能源储能的市场规模将为1.4万亿元。

目前市场上的电池根据电解液状态的不同，大致可以分为液体电池、半固体电池、准固体电池和全固体电池。液体电池只含液体电解质，半固体电池主要含氧化物复合电解质，准固体电池主要含聚合物复合电解质，全固体电池主要含硫化物复合电解质。

正极材料主要是磷酸亚铁锂、三元材料、锰酸锂、钴酸锂，负极材料主要是石墨烯。ICC新一资讯数据显示，2020年，中国四大正极材料总产量为51.9万吨/+20.8%，其中磷酸亚铁锂材料表现强劲，产量达到1.42万吨/+45.7%。钴酸锂和锰酸锂正极材料产量分别为7.38万吨和9.29万吨，同比增长24.8%和265，438±0.6%。三元材料产量增速最慢，只有7%，全年总产量21万吨。阳极材料产量达到46万吨/+28%。全球负极材料市场继续向中国集中，2020年中国负极材料产量将占全球产量的85%左右。

策略摘要:

2020年3月31日，中华人民共和国国务院总理李克强决定将新能源汽车购买补贴和购置税免征政策延长两年，原计划于2020年底结束。

2020年7月，工业和信息化部、农业农村部、商务部发布《关于开展新能源汽车下乡活动的通知》，活动从2020年7月持续到2020年2月。期间汽车公司让利，在此基础上推出5000元置换补贴，推动入门级电动车置换三四线及以下地区低速车。2021，工信部取消动力电池白名单，LG化学、SDI、SKI等外资将重新进入中国市场。

2020年6月27日10节能与新能源汽车2.0技术路线图强调控制整体能耗。要求2025年、2030年、2035年乘用车平均百公里油耗分别达到4.6L、3.2L、2.0L。2025年新能源汽车普及率达到20%，2030年达到40%；到2035年，新能源汽车普及率达到50%以上，纯电动汽车占新能源汽车比重达到95%以上。纯电动汽车将成为新销售车辆的主流，公共部门的车辆将完全电气化。同时，2025年、2030年、2035年混合动力节能汽车占比将分别达到50%、75%和100%。也就是说，到2035年，中国新销售的汽车一半以上是新能源汽车，剩下的全部是混合动力节能汽车。具体规划如下:

动力电池的主要类型:

4680电池:松下将在2021年为特斯拉生产4680圆柱形电池。电池直径46mm，长度80 mm，电芯型号大于21700，能量密度提高到300Wh/kg，输出功率提高6倍。配备该电池的电动汽车续航里程可提高16%，每千瓦时可使用新电池。此外，4680电池采用了全新的“无耳”技术，使正负极流体直接与盖板/外壳相连，电流传导面积倍增，电流传导面积倍增，传导距离缩短，从而大幅降低电池内阻，降低发热量，大幅延长电池寿命，提高充放电峰值功率。马斯克还透露，2021下半年推出的特斯拉MODEL SPlaid三电机高性能版将搭载新结构电池组，包括4680块锂电池。

百万英里锂电池:

特斯拉的百万英里电池是一种锂离子电池，采用新一代“单晶”NCM532阳极和新型先进电解液，使用单晶镍钴铝电极，镍含量为50%，钴含量为20%，并添加了人造石墨，可使电动车连续行驶65，438+0万英里(约65，438+0.6万公里)。目前特斯拉使用的续航只有50万公里。“超长寿命电池”即使装载后报废也能继续使用，受天气、地形等外界因素限制较少，可达到4000次充放电循环。该电池将与当代安培科技有限公司合作在中国推出。

通用汽车还表示，正在研发使用寿命为654.38+0万英里的电动汽车电池，但并未公布上市时间表。

蜂巢将于2020年推出两款无钴电池，其中一款容量为115Ah。电芯能量密度为245Wh/kg，电池使用寿命达到15或1.2万公里。

比亚迪量产的磷酸亚铁锂刀片电池体积能量密度比传统电池高50%，使用寿命超过654.38+0万公里。它的正极是磷酸亚铁锂，属于磷酸铁锂电池的范畴。系统能量密度为140Wh/kg，续驶里程约600公里。不含重金属，减少环境污染；体积变小，占用更小。减轻了重量，降低了自身损耗能耗；提高了安全性，在高温、过充、挤压、针刺等情况下降低了电芯爆炸的几率。

NCMA超高镍电池:LG能源计划于2021 Q2开始量产镍含量为90%的NCMA电池，并向特斯拉供应MODEL Y及下一代车型。电池能量密度161Wh/kg，电池组容量77KWh，续航里程594km。国内的华友钴和宝石已经为NCMA四元材料的量产做好了准备。华友钴业于10月8日启动年产1.25万吨的NCMA四元前驱体材料项目，建设期两年。格莱美的NCMA四元前驱材料正在接受客户认证。

固态电池

固态电池被认为是动力电池技术的主要发展方向。正极(高镍三元方向)和负极材料(Si-C-威莱或Si掺杂-SAIC智基)的生产以负极材料为主。硫化物(CATL-2030)和氧化物进展很快。样本通过了针头测试，但仍需要进行车辆测试。预计2021下半年量产装车。固态电池中的固体电解质代替了液体电解质和隔膜，安全性好，充电时间短，单体能量密度(>:350Wh/kg)和使用寿命(>；5000次)，但固体电解质的接触面积比液体电解质差，导致其活性降低，电导率低，内阻大。因此，创新的架构模式，如双机架构技术，CTP，CTC和刀片电池，可以得到改善。但全固态电池量产还需要5-10年。目前法国Bollor，台湾省公司和国内三家公司，台湾省目前有少量量产，主要用于消费电子和可穿戴设备。

2021 1 10月9日，蔚来汽车在NIO日发布了续航里程超过1000公里的固态电池，并计划在2022年第四季度发布半固态电池组，届时其电池的能量密度将达到360Wh/kg，电池组也将从目前的100kWh增加到65438+。但电池行业去隔膜去电解液、预锂化、无钴化技术仍是行业发展趋势。

市场结构

(1)装机容量

65438+10月13日，中国汽车动力电池产业创新联盟发布的最新数据显示，2020年，国内动力电池加载量累计63.6GWh，同比增长2.3%。其中，三元电池装载容量为38.9GWh，占整车容量的665，438+0.65，438+0%，累计同比下降4.65，438+0%；磷酸铁锂电池装载量为24.4GWh，占整车装载量的38.3%，累计同比增长20.6%，磷酸亚铁锂回暖势头明显。从市场竞争格局来看，当代安培科技占据国内市场50%的份额，比亚迪占比65，438+04.9%，AVIC锂电池和郭萱高科占比超过5%。当代安培科技有限公司连续四年位居全球市场第一，市场份额约为24.8%；韩国LG化学市场份额约为22.6%；松下占18.3%；比亚迪、韩国三星SDI、韩国SKI分别占7.3%、5.9%、5.1%。

2021最新装机量排名:当代安培科技有限公司> LG化学>日本松下>比亚迪>三星SDI & gt滑雪

(2)生产能力

当代安培科技有限公司2020-2022年非合资产能分别为90/150/210 GWh，将达到450GWh左右；2025年扩产计划完成后；LG化学目前产能为120 GWh，将扩建至260GWh到2023年底；SKI目前产能29.7GWh，计划2023年动力电池产能达到85GWh，超过125 gwh；2025年。到2020年底，比亚迪电池产能将达到65GWh，2026年和2022年包括“刀片电池”在内的总产能将分别达到75GWh和65，438+000 GWh。

目前产能:乐金化学>当代安培科技有限公司>比亚迪>滑雪

计划产能:当代安培科技有限公司> LG化学>比亚迪> SKI

(3)供应分配

在国外市场，松下是特斯拉的主要供应商，然后引入了当代安培科技有限公司和LG化学。在国内创造新势力的动力电池供应商有:蔚来汽车电池由当代安普科技有限公司独家供应，李为当代安普科技有限公司与比亚迪，Xpeng Motors为当代安普科技有限公司，亿纬锂能等。威马汽车和何忠新能源的电池供应商相对分散。

a股相关标的最新消息:

当代安培科技股份有限公司:2020年2月至今，新增动力电池投资近6543.8+000亿，新增布局产能300 GWh。2025年，全球动力电池将进入TWh时代，当代安培科技股份有限公司作为全球动力电池龙头，装机量和产能有望占据第一。

19年10月19日，当代安培科技有限公司公布了两项固态电池专利:“一种固体电解质的制备方法”，将锂前驱体和中心原子配体分散在有机溶剂中，形成反应初始混合溶液；将硼酸盐分散在有机溶剂中以形成改性溶液；将反应的初始混合溶液与改性溶液混合，干燥，得到初始产物；将初始产物研磨、冷压和热处理以获得固体电解质。本专利制备方法可以显著提高固体电解质的电导率，有利于提高全固体电池的能量密度。本发明涉及一种硫化物固体电解质片及其制备方法。在该方法中，将硫化物电解质材料和掺杂在硫化物电解质材料中的硼元素混合，并且相对偏差(B0。B100)/B0在电解质片表面任意位置处的硼元素质量浓度B0与距离该位置100μm处的硼元素质量浓度B100之间的比值小于20%，从而可以有效地减少阴离子与锂离子的结合。同时，掺杂均匀性和电导率提高，界面阻抗降低，电池循环性能提高。比亚迪:近日，国家知识产权局公布了比亚迪在电池领域的专利，包括“一种正极材料及其制备方法，一种固态锂电池”，提供了正极材料和固态锂电池的制备方法。该正极材料可以同时构建锂离子传输通道和电子传输通道，大大提高固态锂电池的容量、首次循环库仑效率、循环性能和高倍率性能。本发明涉及一种锂离子电池固体电解质及其制备方法和固体锂离子电池，以解决现有固体电解质锂离子电池能量密度低、安全性差的问题。“一种凝胶聚合物电池及其制备方法”表明比亚迪在半固态电池领域取得了进展。

郭萱高科:65438+10月8日发布新品，磷酸亚铁锂210Wh/kg软包单体电池和JTM电池磷酸亚铁锂210Wh/kg软包单体电池是目前全球亮相的磷酸亚铁锂体系中能量密度最高的产品，配合自主研发的高性能磷酸亚铁锂材料、高克容量硅负极材料和先进的预锂化技术，单体能量密度达到了三元NCM5系列的水平，在JTM，J是卷芯，M是模块。该产品电池材料大幅简化，制造工艺大幅简化，电池性能大幅提升，综合成本大幅降低，电池组适应性大幅增加。

与大众合作开发的MEB项目考虑了三元和铁锂化学系统的标准MEB模块设计，预计2023年量产供货。

欣旺达:2065438+2009年4月，收到雷诺-日产联盟供应商来函，未来7年将向其提供1157000辆汽车用混合动力电池。保守估计订单金额将超过100亿元。2020年6月，日产宣布将与欣旺达合作开发e-POWER系统的下一代车载电池。

亿纬锂能:6月5438+10月19日，亿纬锂能宣布荆门圆柱电池产品线投产。投产后，圆柱形电池的年产能从2.5GWh提高到5GWh，年产电池4.3亿只。该系列电池将用于电动自行车。

福能科技:福能科技是国内三元柔性电池龙头企业，与吉利合资成立，未来总产能1.20GWh，其中2026年开工建设，5438+0，不低于20 GWh。