从蜂巢能源看动力锂电池格局演变

2020-08-16 2119 次浏览

动力锂电池行业空间与格局如何

新能源汽车未来10年将持续高速发展，动力锂电池作为核心零部件，市场空间非常广阔，预计到2030年全球动力锂电池出货量达1577Gwh，市场规模扩张5倍至8000亿左右。从格局上看，国内供应商格局已经呈现一超多强的局面，而高端产量不足及OEM亟需掌握电池话语权，使得电池格局仍将变动，二梯队及新进公司仍有一按时间窗口期。

动力锂电池壁垒与护城河在哪里

护城河集中在材料研发+设备工艺积累，全产业链整合能力。对零部件行业指标进行比较分析，从资本开支角度，电池行业并不依赖固定资产开支，其重要壁垒集中在全产业链的整合能力上，比如材料配方研发（正极材料前驱体、隔膜涂覆、电解液配方技术）、设备（从进口到国产化）和工艺的know-how积累等，龙头宁德时代已经打造了完整的全产业链能力，具备一定的壁垒。

蜂巢能源成功概率几何

公司脱胎长城汽车、天然拥有OEM客户背书、无历史包袱。蜂巢能源诞生自长城汽车内部事业部，对整车需求含义有更好的理解，可以更快速的开发出更满足消费场景的电池产品，含义电池产品的标准；另外公司属于新进供应商，没有存量的旧工艺设备包袱，可以从头开发叠片及LCTP工艺，投入大量新设备，逐步掌握电池设备+工艺开发能力；在材料端，公司也将自建正极材料厂，实现自制+外供结合，实现全产业链整合能力。

产量全球布局欧洲先行，技术路线三元为主、磷酸铁锂为辅。至2025年公司全球规划产量约91Gwh，在客户方面，公司预计已经取得欧洲整车厂及供应商14Gwh订单，2020年3季度大规模量产。技术路线上，高能量密度是重点突破方向，无钴和四元路线将是公司降本重要手段，应用于中高端车型场景，磷酸铁锂离子电池路线将作为补充，应用于小型车场景。

盈利预测与投资建议

公司背靠整车公司，动力锂电池行业空间广阔，给新进入者保留一按时间窗口期，公司有望在未来5年进入全球动力锂电池供应商第二梯队，向第一梯队进军。动力锂电池行业将孕育多个优秀供应商，其控股股东车企方也将受益，强烈推荐宁德时代、当升科技、杉杉股份，推荐长城汽车、璞泰来，建议关注国轩高科。

风险提示

1）公司产品质量出现风险，若公司电池产品一致性不达标，容易导致汽车产品发生质量风险，从而发生召回，计提售后服务费用以及对后续订单获取都会造成不利影响。2）公司现金流风险，公司为新晋供应商，若无法获取有效订单支撑电池产量和产品再研发，容易在电池技术不断更新迭代背景下陷入经营现金流持续流出风险。3）公司订单获取不足风险，电池领域竞争激烈，大电池厂商通过合资建厂模式绑定大型车企，小型电池厂商存在获取有效订单不足风险。

内容正文

一、行业空间广阔、护城河是材料研发+工艺积累1.1动力锂电池行业空间广阔、技术工艺持续革新

随着二十一世纪微电子技术的不断发展，小型化电子设备的日益增多，消费者对电源有了更高的要求，从而使锂离子电池进入了大规模的实用阶段。

国内动力锂电池市场在政策支持下发展，但国内动力锂电池公司大多起源于消费锂离子电池领域，在充分竞争的消费电池市场，我国公司具备全球竞争力。

宁德时代于2011年成立，与宝马汽车合作，2015-2016年受益于新能源客车的快速上升，2017年开始与多家乘用车车企成立合资公司，进入海外全球车企供应链，2018年获得海外订单。

截至2017年十二月三十一日，宁德时代拥有研发技术人员3,425名，其中，拥有博士学历的119名、硕士学历850名，并包括2名国家专家和6名福建省百人计划及创新人才，整体研发团队规模和实力在行业内处于领先。公司及其子公司共拥有907项境内专利及17项境外专利，正在申请的境内和境外专利合计1,440项。

2019年新能源车销量累计同比-4%，但是由于单车带电量提升，2019年我国汽车用动力锂电池装机量为62GWh，同比上升10%。

随着全球新能源汽车产业高速发展，国内新能源汽车到2030年销量有望达到1400万辆，全球新能源汽车销量有望达3000万辆左右，全球动力锂电池出货量有望达1600Gwh左右，市场规模约为8000亿，如此大规模的市场将会蕴含出现多家巨头供应商的机会。

消费锂离子电池龙头抓住新能源汽车发展红利宁德时代前身成立于2008年，脱胎于全球消费锂电龙头ATL的动力锂电池团队，在2012年成功成为宝马的供应商，凭借宝马的品牌背书，获得新能源行业客车先行发展的第一波红利，成为客车公司龙头宇通客车的重要甚至独家供应商，2014-2017年四年间宇通客车一直是宁德时代的第一大客户。

从2017年开始，电池行业2大巨头份额与其他供应商迅速拉开差距，一个很重要的原因是2016年日韩电池公司产品无法进入国内核准电池供应商目录，因此相应车型无法拿到新能源汽车补贴，而电池供应商中宁德时代借助优秀的产品扩大市场份额。

凭借宝马背书，成为客龙头宇通的供应商，借机迅速扩大出货量。在磷酸铁锂和三元电池领域均深度绑定OEM，且从2017年开始与OEM成立合资公司，从2018年开始宁德时代开始斩获海外车企订单，获得全球主机厂的认可。

2019年宁德时代开始成为特斯拉供应商，进一步绑定新能源车领域最具备成长潜力的优质客户。

从客户角度，电池供应商呈现两超多强的格局。现阶段LG和宁德时代是车企的重要供应商，而三星、SK、松下是次要供应商，LG基本上是所有车企的重要供应商，宁德时代已经成为接近一半车企的重要供应商。

降低成本+提高能量密度，电池材料体系走向高镍化+低钴化

电池的重要构造零部件为正极、负极、电解液、隔膜、铜箔、壳体等，其中最核心的材料是正极材料，正极材料重要是由镍、钴、锰、锂等金属元素用一定的配方构成，材料配方最重要，其次是电池制造工艺。

低钴化、高镍化是动力锂电池的两个重要发展方向，核心均是为了提升能量密度、降低成本。

1）2019年LG化学表明NCMA四元电池将于2022年实现大规模量产，三星SDI的NCA和NCM两种动力锂电池路线的钴含量都已经控制到了5%，而且致力于实现无钴化。特斯拉NCA电池的配比已经低于竞品的811，长远目标是将钴含量降至零。

2）三元锂离子电池中添加镍元素可以提升正极材料的比容量，目前三元锂离子电池NCM523装机量占比最大，但是未来镍含量更高的NCM622、NCM811电池占比将逐步提升。

出于安全性考虑，正极材料要与电解液的相容性和稳定性好。常见的正极材料在温度低于650℃时是相比较较稳定的，充电时处于亚稳定状态。在过充的情况下，正极的分解反应及其与电解液的反应放出大量热量，造成爆炸。

1.2高端产量不足留下时间窗口、动力锂电池考验全产业链整合能力

材料配方研发、设备工艺积累及全产业链整合构成行业护城河

单纯从资本开支角度看，电池产业并不依赖固定资产投资，制造费用占成本比例大概为12%，与汽车零部件其他行业相比，显著低于汽车玻璃、底盘件等规模效应显著的产业。

固定资产周转率取三年平均大概在3-3.5区间，在汽车零部件行业中也属于周转较快的细分子行业，从电池产量投资角度来看，单位Gwh产量投资额在4亿，年产值约为10亿元，产值投资比也比较高。

综上所述电池产业并不依赖于固定资产投资。

电池具备较高的材料研发壁垒。首先从研发投入上，从2018年开始宁德时代研发投入开始超过LG，大幅领先其他电池公司，2019年研发投入为29.9亿元，而LG和比亚迪分别为23亿和18.6亿，从研发投入占收入比角度来看，三家重要的龙头电池公司LG、宁德、比亚迪三家平均研发投入占收入比为7.3%，已经属于汽车零部件行业较高水平。

动力锂电池公司属于高研发投入行业，在材料配方研制上和制造工艺的优化上要大量的研发投入，国内电池龙头宁德时代研发人员有5364人，核心人员年龄均在40-50岁，具备15年以上电池行业从业相关经验。

龙头供应商掌握上游材料配方。在材料配方研发端及上游矿产资源端，CATL在上游材料的采购价格具备较为显著的优势，重要在于宁德时代掌握了上游原材料的配方和制造工艺，并且拥有正极材料自制厂，另外布局了上游镍、钴、锰等矿产，从而整合了全产业链的利润，中上游材料厂商有部分代工的性质。

龙头供应商在设备开发和工艺上积累深厚。在工艺和制造设备端，动力锂电池制造要求符合车规级的标准，而且由于其本身的高能量密度属性，和易燃易爆炸的属性，关于动力锂电池的制造要求就更加的严格，所以动力锂电池的龙头供应商在设备制造工艺方面积累了长时间的know-how，具备自己的设备开发部门，可以更好的控制制造工艺及整合全产业链利润。

电池产品从产品形态上目前可以区分为三种，可分为圆柱、方形、软包电池等，虽然材料配方一致，但是使用不同的制造工艺，安全性、能量密度、稳寿命也各不相同。

动力锂电池设备工艺更新要大量再投资，单GWH设备（进口）再投资约1.1亿元左右。方形电池既可以用卷绕工艺，也可以用叠片工艺，目前以卷绕工艺为主。工艺的不同，对应的设备也存在差别，体现在：卷绕工艺包括极片制片和电芯卷绕两道环节，要用到制片机和卷绕机；而叠片工艺包括极片模切和电芯叠片两道环节，要用到模切机和叠片机。所以假如更换工艺要涉及到产量设备的重新更换和再投资。

高端产量不足给新公司留下时间窗口

全球动力锂电池市场格局较为集中，TOP3品牌占市场份额62.5%，其中宁德时代出货量为32.5Gwh，同比+38.9%，分析2019年市场，市场份额下降的公司中以小型电池公司居多。

除宁德时代、比亚迪2家供应商在三元电池和磷酸铁锂路线均有较高的市场份额之外，其他竞争对手大多专注于一种技术路线，比如专注三元的力神、中航锂电、孚能科技，专注磷酸铁锂离子电池的国轩、亿纬锂能等。之前的动力锂电池供应商沃特玛、比克电池等份额逐渐缩小，产量出清。动力锂电池公司市场份额集中度高，其中三元和磷酸铁锂离子电池CR3分别为76.8%，85.3%。

国内动力锂电池格局十分集中，行业整体处于产量过剩，但是高端产量不足的情况，这重要是由于很多电池公司未能在制造工艺上符合车规级标准，随着市场规模不断扩大，真正满足车企需求和汽车产品标准的公司并不多，而车企也有动力培养新的供应商，市场仍然给新公司留有一定的时间窗口期。

OEM话语权受制约，积极寻求多家供应商合作

特斯拉Model3曾受制于松下产量，交付出现延迟，2019年大众奥迪下调e-tron的生产销售目标，也是由于欧洲LG化学电池供应商产量缺口，捷豹路虎IPACE的销量也取决于电池供应商LG化学的供应量。目前来看电池供应商已经形成了寡头垄断格局，车企进一步依赖中上游，只会导致车企话语权丧失和供应链安全问题。

由于前期电池技术不成熟，技术路线迅速变更，OEM无法对电池进行有效投资，而且电动汽车行业在2015-2019年这几年规模依然较小，OEM的战略转向要一定的时间。

类比传统车，从传统整车零部件的单车价值分布来看，单车价值量较大的发动机、变速箱，车企全部拥有自制厂。以发动机为例，在硬件层面，发动机厂重要生产零部件为缸体、缸盖、曲轴、连杆等产品，其他零部件基本为外协件，然后进行总装装配，其核心难点在于一系列制造工艺和质量管控体系。在软件层面，进行控制单元的标定算法调校和上层软件的功能含义。

而电池到2025年，成本可下降至不含税700元/度电，单车带电量大约为50度电，单车价值量约为3.5万元。现阶段电池技术路线进步速度变慢，电动汽车销量规模已经在逐步扩大，OEM可以进行有效电池投资，且进行下一代动力锂电池储备，另外电动汽车2019年在全球已经初步形成230万辆销量规模，OEM一方面考虑投产电池产量，另外一方面进行全产业链布局，掌握上游矿产资源。出于就业岗位考虑，当地政府和工会关于电动汽车产业进行支持，也会投入一定金额或者鼓励支持车企发展电池产业。德法两国从2018年底开始投入17亿欧元支持电池产业链，减少对日韩电池产业的依赖。

现阶段车企分为两大阵营

一是：德国大众，国内比亚迪、长城等，以自制电池为重要方向，同时对外采购。

二是：跟随策略，内部建立研发部门，外部联合供应商进行电池产量投资，或者采购多家供应商产品。比如通用联合LG投资23亿美元建设30GWH美国电芯厂，生产Ultium镍钴锰铝电池，比如上汽联合宁德时代合资建厂。

大众入股国轩，扶持二线电池供应商

国轩高科将向大众我国定向发行相当于本次发行前公司已发行股份总数30%的人民币普通股股份。战略投资完成后，大众我国将持有国轩高科26.47%的股份，成为第一大股东。考虑到大众在全球范围内电动化进程的加快以及对我国市场的重视，预计后续大众我国将大概率成为国轩高科的控股股东，掌控电动汽车关键零部件的话语权。

为了保障集团未来电动汽车的生产和销售，大众也加大了全球范围内动力锂电池的布局。一方面先后与松下、三星SDI、LG化学、SKI、宁德时代等传统主流电池供应商发展战略合作伙伴关系；另一方面，通过资本投资、合资建厂等方式介入电池的生产和管理，掌握核心技术、保障供应链安全。此次入股国轩高科是大众在我国推进电动化战略的关键一步，通过资本介入的方式加大对供应链的把控，有利于减轻对第三方供应商的依赖、保障供应链的稳定。

我们预计大众选择国轩一方面是看中了后者在技术、产量和原材料方面的布局和积累，另外一方面其估值较低。技术方面，铁锂离子电池能量密度达190Wh/kg，三元能量密度达到210Wh/kg。行业地位方面，2020年之前，国轩高科在国内市场的装机量长期保持在第三的位置，核心客户包括江淮、奇瑞、安凯、上汽、长安、吉利商用车等，重点布局中低端乘用车型和商用车。产量方面，公司目前电池产量约为15GWh左右，其中方形铁锂8GWh，圆柱铁锂3GWh，方形三元4GWh。在建产量中，唐山三期7GWh于20年一季度开工，南京三期6GWh方形铁锂和庐江二期6GWh圆柱铁锂也处于建设中，合肥经开区1GWh软包三元将于2020年投产，重要面向奇瑞等客户。大众的入局有望帮助国轩高科在国内动力锂电池市场份额上实现提升，同时为后者的经营、战略、管理以及最终业绩带来质的变化。

以目前大众在我国车型投放节奏来看，宁德时代中短时间内将依然是大众MEB系列的重要供应商，通过股权投资的方式绑定我国车企和电池公司，大众加快在我国市场的电动化布局，有望为合作多方带来协同效应，也为二三线主机厂和电池公司在电动化时代保持足够的竞争力供应了借鉴的样本。

二、蜂巢能源诞生自车企的电池供应商

2.1诞生自车企的电池供应商

长城汽车于2012年成立动力锂电池项目组，2016年动力锂电池事业部成立，2018年蜂巢能源正式成立，从事动力锂电池核心材料、电芯、模组、PACK、BMS、储能、太阳能的专业研发和制造，现有研发人员1100人左右，研发费用2016-2020年5年投入约30亿，到2025年，蜂巢将投入使用美国、京津冀、韩国、日本、上海、无锡和印度7大研发中心。

公司高管团队构成丰富，多来自知名电池厂商或者日韩，具备丰富的电池研发和生产制造相关经验，

2.2整车含义+全新工艺是公司重要优势

基于对整车需求的理解进行产品开发、没有历史包袱

公司重要优势包括

第一是基于对整车性能的理解，公司会根据车型分类选择不同规格电芯模组及不同材料体系，实现不同续航里程，而且由于脱胎于车企，公司会具备丰富的量产配套相关经验和主机厂背书。

三元的L6、无钴的L6电芯都具有更广阔的应用空间，可以极大丰富整车多场景应用下的里程选择，让主机厂有更大的选择空间。在2b端短续航，运用能量密度较低但是成本也更低的磷酸铁锂离子电池，降低运营成本，在2C端长续航，运用三元电池，叠片L6电芯搭配不同化学体系的里程可以覆盖从450Km-850Km的市场大部分主流车型，提升消费者体验。

新材料体系上，铁锂材料、无钴材料、高镍材料同步研发，高能量密度电池材料是其重要路径，磷酸铁锂材料是辅助技术路径。无钴元素可以提高电池材料的导电率，通过掺杂无未成对的电子自旋的特定元素，减弱电子超交换的现象，降低Li/Ni混排，提高电性能掺杂M-O键能大的元素，减缓晶体在充放电过程的体积变化。从而实现无钴元素化，正极材料成本降低10%-15%，电芯整体BOM成本降低5%，预计2020年Q3实现SOP。

研发四元电池路线，在传统NCM镍钴锰三元锂离子电池的基础上，掺入第四元素Mx，形成NCMA电池，镍元素高活性提升能量密度，损害了材料稳定性和循环寿命，通过掺入第四元素Mx，使得晶粒之间的边界强度增强，减少了有害相变转变的微隙，让材料结构和反应变得更加稳定，产品将于2020年Q4量产。

磷酸铁锂离子电池路线专门针对短续航里程运营车辆研发，一是对无限度追求能量密度的修正，另外是基于对补贴退坡带来的降成本诉求。磷酸铁锂离子电池的工艺改善例如CTP技术使其能量密度得到进一步提高，安全性也更高。

第二是与传统卷绕工艺不同，在制造工艺上公司采用了叠片制造工艺，长而薄的刀片结构电芯散热性明显提高，而且本身可以作为结构件，叠加无模组技术，可以使安全性更好、成本更低、体积能量更高，预计将是未来动力锂电池的主流发展方向。

相对卷绕工艺，叠片工艺的极耳数量新增一倍，内阻降低10%，放电性能远超卷绕工艺电池。此外，叠片工艺可以将能量密度提升5%，电池循环寿命提升10%，成本降低5%。在安全性方面，叠片工艺规避了卷绕工艺拐角易断裂以致内短路、进而引起热失控的风险，大幅提升安全性。

预计追平卷绕工艺生产效率的0.25s/pcs的第三代叠片工艺将于2023年完成开发，在制造设备上，公司采购的是韩国的锂电设备，第二代设备公司参与共同研发，并且签订了排他协议，该设备于2020年中即可投产，效率将会提升至0.45s/pcs的水平，相比第一代生产效率提升25%。

制造工艺上革新LCTP技术，提升平台通用性。同时公司正在开发LCTP技术，致力于生产600mm长电芯，可以适用于多种类车型，成为平台化的产品，可以扩大单品的生产规模，从而整体上降低成本,同时具备更快的响应速度。

2.3高起点全球规划、全产业链布局

高起点全球规划

至2025年蜂巢国内产量总规划为51GWh，建成产量4Gwh，全球产量规划约91GWh，其中欧洲规划20GWH，北美规划20GWH。

目前常州基地投资100亿元，分三期建设完成，一期产量4GWh，已经于2019年十一月底投产，二期产量8GWh，2021年一月投产，三期产量6GWh，预计2023年投产。

公司还与捷威动力成立合资公司江苏威蜂，计划在江苏盐城投资3GWH动力锂电池项目，项目拟投资15亿元，建设4条三元软包动力锂电池生产线，2020上半年投产。

公司计划投资20亿欧元在欧洲建设规划产量约20GWh的电池厂，根据规划，蜂巢能源欧洲厂将于2020年二月份前完成选址，九月份完成公司注册。整体项目分为四期建设，计划2022年底前完成规划产量6GWh的公司一期建设并于2023年Q1进行SOP，2026年上半年之前完成全部四期建设。

客户方面目前公司正在与宝马和PSA进行接触，我们预计可能在这两个客户上取得突破。在国内市场，公司已经与北汽、蔚来、吉利等多家自主品牌接触，也与多家外资品牌进行过商谈。

2017年九月，长城控股就入股了澳大利亚锂矿供应商皮尔巴拉矿业；2018年十月，已经独立的蜂巢能源又参股了广西天源新能源材料公司。正极考虑在常州建设正极材料厂，预计100吨/年，定位于高端正极和原创性无钴正极。

三、盈利预测与投资建议

动力锂电池行业空间与格局如何

动力锂电池壁垒与护城河在哪里

护城河集中在材料研发+设备工艺积累，整合全产业链。对零部件行业指标进行比较分析，从资本开支角度，电池行业并不依赖固定资产开支，其重要壁垒集中在全产业链的整合能力上，比如材料配方研发（正极材料前驱体、隔膜涂覆、电解液配方技术）、设备（从进口到国产化）和工艺的know-how积累等，龙头宁德时代已经打造了完整的全产业链能力。

蜂巢能源成功概率几何

公司脱胎长城汽车、天然拥有OEM客户背书、技术路线更迭下无历史包袱。蜂巢能源诞生自长城汽车内部事业部，对整车需求含义有更好的理解，可以更快速的开发出更满足消费场景的电池产品，含义电池产品的标准；另外公司属于新进供应商，没有存量的旧工艺设备包袱，可以重新开发叠片及LCTP工艺，投入大量新设备，逐步掌握电池设备+工艺开发能力；在材料端，公司也将自建正极材料厂，实现自制+外供结合。

从蜂巢能源看动力锂电池格局演变

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