动力锂电池材料及结构创新未来展望.docx

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1、动力锂电池材料及结构创新未来展望1、碳中和背景下的新能源汽车行业1.1 现状与未来：新能源汽车行业发展路线1.1.1. 全球新能源汽车政策加码，积极拥抱碳中和面对2020年全球新冠疫情的冲击和影响，世界重要经济体都把疫情后的经济复苏突破口选在了“绿色复苏”上。截至2021.6.30,已提出碳中和目标的国家有34个，正在酝酿提出碳中和目标的国家将近上百个，碳中和毋庸置疑已成为全球大趋势，作为能源需求端最重要的场景之一，新能源汽车也成为了世界各国发展的重点。我国：供应链优势明显，2025年新能源汽车销量预计占比保25%争30%补贴政策从经济性角度提振销量，能量密度、安全性均在不同发展阶段被政策所侧

2、重，虽然购车成本仍是影响要素，但我国在电动汽车供应链已经积累了较强的优势，成本快速下降,同时使用成本、体验的提升，以及智能化的加持，行业已经进入市场化驱动时代。此外，特斯拉我国市场强劲的销量势头带来的“给鱼效应”，也充分调动了国产电动汽车汽车和供应链的竞争意识，提高自身能力。我们预计，根据碳中和发展目标，我国燃油车的整体禁售有望在2045年前后，不同省份时间和情况会有一定差异。目前,我国已经在新能源汽车供应链积累较大优势，但销量渗透率仅5.4%(2020年)，2019年新能源乘用车典型公司平均电耗为15.95kWh力00km,技术始终是发展的原动力，行业仍然要不断进行技术创新。2020年十一月

3、，国务院办公厅公布了新能源汽车产业发展规划(2021-2035年),计划到2025年纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0kWh/100km,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右，高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用；计划到2035年，纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车实现全面电动化，燃料汽车实现商业化应用。我们认为，2025年20%的渗透率为新能源车长期规划的政策托底，预计届时新能源车渗透率保25%争30%o规划还特别提到了鼓励车用操作系统、动力的开发创新，加强轻量化、高安全、低成本、长寿命的动力锂离子电池和燃料动力锂电池系统核心技术攻关，加快固态动力锂离

4、子电池技术研发及产业化。国家支持全产业链生态布局，推动生产工艺、关键装备、智能制造的突破发展以及电池梯次利用。欧洲：碳排放约束+补贴，能源转型的先行者2020年九月，欧盟委员会推出了2030年气候目标计划，明确了将巴黎协定下的欧盟国家自主贡献从先前的与1990年相比减排40%的目标提高到至少减排55%,并制定了各经济部门实现目标的政策行动，其中到2030年计划可再生能源发电占比从目前的32%提高至65%以上。在能源转型和碳排放约束方面,欧洲走在全球的前列，是有力的先行者、倡导者。在碳排放考核趋严的背景下，欧洲各政府（尤其是德国、法国）频繁公布政策支持新能源产业的发展，重要为消费补贴政策，还涉及

5、到基础设施建设、车企升级扶持、产业链投资等各方面。2019年四月出台的欧洲碳排新政于2020年一月开始执行，新政规定2025、2030年欧盟新登记乘用车C02排放量在2021年95g/km的基础上减15%*口37.5%,分另4达至|81g/km牙口59g/km,若不达标将面对巨额罚款：每超标1g/km,罚款95欧元。假设年销量1500万辆燃油车，单车排放115g/km,要罚款（115-95）X1500X95=285亿欧元。碳成本成为推动欧洲新能源汽车放量的重要驱动力，低C02排放成为欧洲电动汽车技术的侧重点。欧盟政策加码，2035年起提前结束内燃机时代。2021年七月九日，根据Bloomber

6、g,欧盟的监管机构欧盟委员会计划要求新车和货车的排放量从2030年起下降65%（相比于1990年水平），并从2035年起降至零，更严格的污染排放标准将辅以规定各国政府加强车辆充电基础设施的规定；运输的清洁大修降至下周公布的一系列的措施一部分，以制定更严格的2030年气候目标，将温室气体排放从1990年水平减少55%。同时，欧洲各国持续加大对新能源车购车补贴等政策扶持，单车补贴最高可达9000欧元。如此一来，尽管2020年疫情肆虐导致汽车整体销量萎靡，新能源汽车销量却在大力度优惠政策下迎来前所未有的上升。此外，碳成本在各能源要素、汽车产业链、不同地区的转移会成为全球碳市场完善后更重要的考量因素，

7、涉及碳交易、碳关税等，也会充分改变全球新能源汽车产业及供应链的格局。美国：拜登政府雄心勃勃，积极提振新能源发展与特朗普政府不同的是，拜登政府出于国际竞争、内部政治、提振经济等因素大力推动“绿色经济”及新能源发展。美国总统拜登上任时宣布了2万亿美元的基建计划，其中有1710亿美元专门用于一系列电动出行措施，比如：支持汽车制造商建立国内原材料供应链，消费者将因购买美国制造的电动汽车而获得补贴和税收优惠，还要求白宫近65万台的联邦车队全部换成电动汽车。(1)拜登政府规划至2026年美国的电动汽车份额将达到25%,电动汽车年销量达到400万辆；(2)到2030年，计划建立50万个电动汽车充电站组成全国

8、性网络；美国轻型汽车销量的95%至100%将达到零排放标准;(3) 2035年实现无碳发电；(4) 2050年实现净零排放目标和100%的清洁能源经济。美国的政策取决于如何平衡各利益势力，与执政党和总统的政策密不可分，激进的新能源发展策略一方面体现了拜登政府强化绿色发展执政思路，另一方面体现了美国对我国新能源快速发展和其供应链安全的担忧。因此，我国各新能源产业链某些环节假如不受美国的制裁，将受益于美国新能源行业的发展；但部分核心环节也将受制于美国的打压；我们认为，资源品、电池关键技术和部件、芯片产业链等将首当其冲受制衡。1.1.2.全球新能源汽车销量大涨，动力锂离子电池出货量攀升尽管2020年

9、的新冠疫情导致全球汽车总销量下降了14%,但全球电动汽车的销量却在2020年逆势大涨，达到320万辆以上。根据EVvolumes数据，2020年全球新能源汽车的的销量为324万，而2019年同期为226万，同比上升了43.36%。2020年新能源汽车销售最多的国家分别是我国（137万辆）、德国（40万辆）、美国（30万辆）、法国和英国均为20万辆。在全球几大重要电动汽车市场中，欧洲电动汽车总销量139.5万辆，占全球电动汽车销量的43%,成为前列大上升极。新能源汽车良好的销量走势带动了动力锂离子电池装机量的连年攀升。根据SNEResearch数据，2020年全球汽车用动力锂离子电池装机量同比上

10、升17%,达到137GWh。我国市场上升放缓，2020年我国电池装车量累计63.6GWh,同比上升2.3%。公司方面，宁德时代和LG新能源逐渐呈现双寡头格局，2020年出货量分别为50GWh和48GWh,占据了全球电池市场的半壁江山。我国市场：2020年电动汽车渗透率5.4%,宁德时代装机大幅领跑得益于我国强大的抗疫组织能力，2020年我国新能源汽车销量态势良好，四月起销量便企稳并不断回升。根据中汽协数据，2020年我国新能源车销量136.7万辆，同比上升10.9%。其中，纯电动汽车销量为109.4万辆，同比增11.6%；插电式混合动力汽车销量为24.9万辆，同比上升8.4%,电动汽车渗透率从

11、2019年的4.7%提升至2020年的5.4%。装机公司方面，宁德时代以总装机量31.79GWh无悬念登顶，且大比分领先其他对手，占国内市场总装机量的一半；比亚迪排名第二，市场份额达到14.9%;第三名LG化学装机量与前两名有不小的差距，为4.13GWh,占市场总装机量的6.5%。1.1.3.未来新能源汽车及相关材料需求预测预计2025年我国新能源汽车销量突破800万辆，动力锂离子电池装机量406GWh新能源汽车产业发展规划（20212035年）倡导的电动化、智能化、网联化将成为我国新能源汽车产业发展的新机遇。经过本轮升级，我国电动汽车产业未来将更加具备国际竞争能力，并迎来更好的发展期。我们预

12、计我国新能源汽车销量未来5年复合上升率在40%左右，到2025年有望超过800万辆，是2020年的6.4倍，是2021E（260万辆）的3.3倍。按照2025年汽车总销量2500万辆预计，新能源车销量渗透率达32%O在电动汽车市场快速上升带动下，动力型锂离子电池继续保持快速上升势头。按照正极材料分类动力锂离子电池可分为三元电池、磷酸铁锂离子电池及其他电池。根据目前各细分车型的单车带电量，我们预计2025年国内装机量可达406GWh,2020-2025ECAGR超过40%,市场规模将达到2640亿元；其中三元电池装机量达247.5GWh,磷酸铁锂装机量达158.8GWho预计2025年海外新能源

13、汽车销量1500万辆，动力锂离子电池装机量757GWh我们根据各国新能源销量情况，预测2025年海外新能源汽车销量1500万辆，CAGR-5达到50%。根据单车带电量假设，预计2025年海外动力锂离子电池装机量757GWh,CAGR-5将达到51%。据乘联会数据,2020年全球汽车销量7803万辆，海外5303万辆，假设2025年汽车总销量维持，则海外新能源车销量渗透率达28%。预计2025年全球三元正极材料需求量34.6万吨，磷酸铁锂34.9万吨原材料方面，根据单位耗用量假设1kWh所需三元材料1.4kg,1 kWh所需磷酸铁锂正极材料2.2kg,考虑动力锂离子电池、3C电池、储能电池以及其

14、他领域的需求量，我们测算到2025年全球三元正极材料需求量34.6万吨，市场规模589亿元；磷酸铁锂材料需求量为34.9万吨，市场规模达到140亿元。同样地,负极材料到2025年的市场规模达到195亿元，总需求量40.6万吨。假设1GWh所需电解液950吨，制备1吨电解液要六氟磷酸锂0.1吨，那么到2025年全球六氟磷酸锂的需求量为12.8万吨；1kWh所需隔膜面积为17平方米，2025年全球隔膜需求量为176.5亿平方米，市场规模为60亿元。1.2. 比较三种动力能效、排碳及经济性，锂电成长确定1.2. k燃油、锂、氢三种动力源排碳、能效及经济性汽、柴油作为传统车用燃料，统治汽车领域约百年的

15、时间，在新能源革命的大潮及全球碳中和的趋势下，车用动力的变革已经开始。“买得起、用得起”已经成为不同动力汽车能否商业化推广放量的关键。1) )“用得起”：燃料要清洁、且成本要低。根据欧阳明高2021年我国电动汽车百人会发言，从基于可再生能源的能源动力组合全链条能效分析，假如能源供给侧端的电价相同，总体能效差别等于成本差别，充电电池能做的事情就可以不用氢燃料动力锂电池，因为制氢的电价不会比充电电价更便宜。有一些场景用氢燃料依然是不错的选择：长距离客运、货运（重卡、大巴、公交）、锂电能量衰减比较快的地区（北方）、物流叉车、轮船等；以及大规模储能、工业原料等。效率：根据壳牌公司，充电电动汽车全链条效率77%,其中燃料生产环节效率95%;氢燃料动力锂电池车全链条30%,其中燃料生产端61%;电燃料内燃机汽车全链条13%,其中燃料生产端44%。针有关不同车用动力源的全生命周期排碳水平，全球氢燃料动力锂电池龙头巴拉德公司也进行了测算，其核心结论在于:能源供给侧的清洁程