新能源汽车产业链研究

2021-03-02      948 次浏览

行业发展空间:


2020年12月,我国电动汽车保有量492万辆,据我国新能源汽车产业发展规划中2025年电动汽车销量占比20%,以每年2500万辆的整车销量来看,预计2025年电动车保有量将达到2000万辆,与2020年相比年复合增长率25%,平均70度电/辆,则五年内将新增储能系统装机设备1400GWh,以售价1元/Wh计算,新能储能市场规模1.4万亿元。


目前市面上电池根据电解质状态不同大致可分为液态电池、半固态电池、准固态电池和全固态电池。液态电池仅含有液体电解质,半固态电池以氧化物复合电解质为主,准固态电池以聚合物复合电解质为主,而全固态电池以硫化物复合电解质为主。


正极材料主要是磷酸铁锂,三元材料,锰酸锂,钴酸锂等,负极材料主要是石墨烯等。据ICC鑫椤资讯数据显示,2020年国内四大正极材料总产量51.9万吨/+20.8%,其中磷酸铁锂材料表现强势,产量达到14.2万吨/+45.7%。钴酸锂与锰酸锂正极材料的产量分别为7.38万吨及9.29万吨,同比分别增长24.8%及21.6%;三元材料产量增速最缓,仅7%,全年总量为21万吨。负极材料产量达到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已经占到全球总产量的85%左右。


政策总结:


2020年3月,国家确定将新能源汽车购置补贴和免征购置税政策延长2年,原计划到2020年底结束。


2020年7月,工信部、农业农村部、商务部等3部门在发布《关于开展新能源汽车下乡活动的通知》,活动时间为半年。期间汽车企业给出让利,并在此基础上推出5000元的置换补贴,促进入门级电动车在三四线及以下地区替代低速车。


2021年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10月,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》重点强调了总体能耗的控制。要求2025年、2030年和2035年乘用车总体百公里平均油耗分别达到4.6L、3.2L和2.0L。新能源汽车2025年渗透率达到20%,2030年达到40%;到2035年新能源汽车渗透率则要达到50%以上,其中纯电动则将占到新能源汽车的95%以上,纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化。同时,2025年、2030年和2035年,混合动力节能汽车分别要占到50%、75%和100%。也就是说,到2035年,我国新销售的汽车将有一半以上是新能源汽车,其余全部都是混合动力的节能汽车。具体规划下表:


动力电池主流类型:


4680电池:松下将于2021年为特斯拉制造4680圆柱电池,该电池直径46mm,长80mm,单体电芯型号比21700更大,能量密度提升至300Wh/kg,输出功率提升6倍,搭载该电池的电动汽车续航里程可提高16%,新电池每千瓦时成本降低14%。此外,4680电池采用全新"无耳级"技术,使得正负极流体与盖板/壳体直接连接,电流导电面积成倍增加,电流传导电流传导面积成倍增大,传导距离缩短,从而大幅降低电池内阻,减少发热量,可大大延长电池寿命,提高充放电峰值功率。马斯克还透露2021年下半年推出的特斯拉MODELSPlaid三电机高性能版将配备全新结构电池组就包括4680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正极和一种新型先进电解质,采用单晶镍钴铝电极,镍含量达到50%,钴元素20%,并加入人造石墨,可使电动汽车持续行驶100万英里(约160万公里),目前特斯拉使用的电池寿命仅为50万公里,。该"超长寿命电池"实现装车后就算报废了还可以继续使用,对天气,地形等外部因素限制较小,能达到4000次充放电循环。该电池与宁德时代合作,将在中国首推。


通用汽车也表示正在开发使用寿命达100万英里的电动汽车电池,但尚未公布推出时间表。


蜂巢2020年推出两款无钴电池,其中一款产品容量为115Ah。电芯能量密度为245Wh/kg,电池使用寿命达15年或120万公里。


比亚迪量产的磷酸铁锂刀片电池体积能量密度比传统电池提升了50%,电池使用寿命超100万公里。其正极是磷酸铁锂,属于磷酸铁锂电池范畴,系统能量密度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,侵占小。重量减轻,自损能耗降低;安全性提升,在高温、过充、挤压、针刺等情况下,降低电芯爆炸的概率。


NCMA超高镍电池:LG能源计划2021Q2开始量产镍含量90%的NCMA电池,并向特斯拉供应下一代车型,该电池能量密度为161Wh/kg,电池包容量77KWh,续航里程594km。国内华友钴业和格林美已经进行NCMA四元材料量产准备,华友钴业1月8日启动年产12500吨NCMA四元前驱体材料项目,建设周期两年。格林美的NCMA四元前驱体材料正在进行客户认证。


固态电池


固态电池被认为是动力电池技术发展的主要方向,正极(朝高镍三元方向)、负极材料(硅碳-蔚来或掺硅-上汽智己)其生产重点在负极材料,硫化物(CATL-2030年)和氧化物进展较快,样品正通过针刺测试,但还要做车辆测试,预计2021年下半年规模量产装车。固态电池中的固态电解质代替了液态电解质和隔膜,安全性好,充电时长短,单体能量密度(>350Wh/kg)和寿命(>5000次)都得以提升,但是固态电解液接触面积比液态差,导致其活性降低,导电率低,内阻大,因此采用创新架构模式,如双机架构技术、CTP、CTC、刀片电池可改善。但全固态电池想要规模化量产还需要5-10年。目前,法国Bollor、台湾公司、国内三家公司,台湾目前量产产量较小,且主要用于消费电子和可穿戴设备。


2021年1月,蔚来汽车在NIODAY上发布了续航里程超1000公里的固态电池,计划于2022年四季度发布半固态电池包,届时其电池单体能量密度将达到360Wh/kg,电池包带电量也将由现在的100kWh提升至150kWh,但仍需使用电解液,隔膜等,属于半固态电池。但是电池行业去隔膜和去电解液,预锂化,无钴化技术仍是行业发展大趋势。


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