2020动力电池行业展望分析报告.pptx

,2020动力电池行业展望分析报告,报告目的及亮点：电动车未来发展有赖于动力电池成本下降。电动车与燃油车直面PK情况 下，其全生命周期的经济性是消费者购买的重要考量因素。亮点：找出锂电池降本核心要 素，并分别讨论各大锂电池材料价格可能的极限下降空间，同时分析CTP（无模组）降本 效果；重点探讨几个核心问题：1、电动车全生命周期平价是否已达到？2、动力电池的成本下降路径是什么？1）电芯/模组：锂电材料成本、制造费用、人工等；（对锂电池原材料，正极、负极、隔膜、电解液、铜箔等降本进行分析）2）电池包：CTP技术创新，对电池成本下降（重点解析CTP和刀片技术，二者对比，及其对电池成本下降影响）投资建议：电动车已实现补贴下全生命周期平价，未来在无补贴情况下，依赖于动力电池 成本下降。整体看，未来动力电池价格仍将处于下降趋势中，具备成本优势的企业，将在 全球电动化竞争中脱颖而出。重点推荐具备成本优势的锂电池龙头及锂电材料公司：锂电池龙头： 1）原材料成本能力：原材料端构建完备供应链体系（核心关键环节自主生 产如正极），构建循环经济产业链的公司具备原材料采购成本优势；2）研发技术领先：通 过技术创新实现技术降本，同时凭借高品质、高可靠性、高性价比产品占据全球电动车主 要份额；重点推荐宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等；锂电材料环节：竞争格局清晰，优选赛道，选择具备成本领先优势的公司。重点推荐：隔 膜（恩捷股份等）、负极材料（璞泰来、贝特瑞）、电解液（新宙邦、天赐材料）、正极 材料（当升科技、德方纳米、容百科技等）、铜箔（嘉元科技）等。风险提示：政策实施不及预期、需求不及预期，价格大幅波动风险、技术变化风险、假定 条件达不到导致测算结果失效的风险等；,报告摘要,目 录,一、动力电池成本影响因素,二、动力电池成本下降-原材料成本下降三、动力电池成本下降PACK (“CTP”影响）四、动力电池极限成本下降测算五、投资建议,消费者购买电动车痛点：价格高、里程焦虑等；电动车降本依靠电池成本下降：电动车相较于传统燃油车初始购买价格仍较 高，核心主要是动力电池成本仍占据电动车较高比例，未来电动车降本将有 赖于电池成本下降。,电动车价格贵消费者痛点,生命周期成本,里程焦虑,成本下降,快充技术,充电网络基础设施,材料成本,技术提升,能量密度,三元高镍+碳化硅,软包电池,热管理,行驶里程,驾驶性能,充电时间,产品价格,消费者,续航里程,消 费 者 痛 点,高 产 品 力,安全,创新性,图表：从消费者痛点判断新能源汽车电池发展趋势,全生命周期成本：补贴下，个人消费实现平价,（1）电芯生产成本构成：锂电池材料（正极材料、负极材料、隔膜、电解液等）、铜箔、铝壳等；制造费用（折旧、人工、能源（水、电、气）等）（2）电池包pack环节：BMS、电池箱、其他零部件（结构件、连接线等）制造费用（折旧、人工、能源（水、电、气）等）,动力电池成本构成,图表：锂电池组成结构,车用动力电池技术路线图,前期技术路线偏激进，现更注重安全性计划2020年达到单体350wh/kg，系统260wh/kg目标有难度2019年系统能量密度超180wh/kg成本目标容易实现：2020年目标：单体成本0.6元/wh，系统成本1元/wh；已实现2025年目标：单体成本0.5元/wh，系统0.9元/wh预计即将实现,原材料成本,原材料采购价 成本占比约60%+,原材料用量,规模效应,制造费用（折旧、能源）、人工,生产工艺进步设备效率提升,良品率电芯、电池包良品率,技术进步,电池技术进步能量密度提升， 材料用量减少,电池设计无模组电池包,成组效率提升影响pack环节成本,动力电池成本下降路径？,动力电池降本路径：原材料成本、制造成本（规模效应）、技术进步等；,降本核心环节,图表：动力电池成本下降路径,动力电池成本：逐年下降,动力电池成本逐年下降，自2009年已下降85%：据工信部，动力电池系统成本已低于1元/wh，磷酸铁锂电池已降至0.6元/wh；（来源：2020年电动车百人会）,2.90,0.94,4.54.03.53.02.52.01.51.00.50.0,14Q114Q214Q314Q415Q115Q215Q315Q416Q116Q216Q316Q417Q117Q217Q317Q418Q118Q218Q318Q419Q119Q219Q3,LFP动力电池钛酸锂动力电池,NCM动力电池 锰酸锂动力电池,图表：不同动力电池类型价格水平（含税，元/wh）,0.68,0.825,0.90.80.70.60.50.40.30.20.10,LFP电芯,三元电芯,图表：动力电芯均价（元/wh，含税），2019.11,动力电池代表：年均成本下降约15%以上,2.89,2.28,2.06,1.41,1.15,2.21,1.33,1.13,0.91,0.76,3.532.521.510.50,2014年度,2015年度,2016年度,2017年,2018年,动力电池厂商价格与 成本对比龙头宁德时代成本低 于同行,CATL动力电池：价 格与成本持续下降,图表：动力电池厂商价格与成本对比（不含税）,图表：宁德时代动力电池系统均价（不含税，含电芯、模组、系统）销售单价（元/Wh）单位成本（元/Wh）,动力电池成本拆分（续1）,动力电池系统成本：直接材料成本（含电芯原材料、BMS、结构件及连接线、电池箱 等）占比80%左右，其中电芯的原材料（包括正极、负极、电解液、隔膜等）四大主 要材料约占电池总成本的50%-60%；原材料降本，将是电池成本下降主要途径：,图表：三元电池成本拆分（以NCM622正极为例）,三元正极, 32%,负极, 3%,隔膜, 6%,电解液, 4%,铜箔, 8%,铝箔, 2%,NMP, 0%铝壳及盖 帽, 3%,3%,电池 箱, 3%BMS, 4%甲基,其他（结 构件等）, 18%,人工费用, 3%,制造费用, 11%,降 本 空 间 大,动力电池成本拆分（续2）,图表：锂电池成本拆分（A软包电池），单位：元/wh,不同电池厂商动力电池系统成本不同原因：不同封装形式，成本结构不同：CATL是方形铝壳、A公司铝塑膜软包装。CATL与A公司成本差别：直接材料采购成本（和规模、材料自供、进口与否相关）单位人工费用、制造费用与规模化效应相关。,1.14,1.10,0.80,1.33,1.251.13,0.91,0.76,0.400.200.00,0.60,0.80,1.201.00,1.40,图表：锂电池成本拆分（宁德时代），单位：元/wh图表：电池企业单位成本（元/KWh）A软包电池单位成本CATL单位成本,目 录,一、动力电池成本影响因素,二、动力电池成本下降-原材料成本下降三、动力电池成本下降PACK (“CTP”影响）四、动力电池极限成本下降测算五、投资建议,原材料降本：假设条件,成本下降假设：1、假设原材料钴、锂资源处于历史底部区域2、正极材料：1）核心在于上游钴、锂、镍资源价格；2）加工费随着工艺 成熟下降；3、负极材料：1）核心原材料针状焦等原材料国产化降低成本；2）石墨化 加工自制；3）规模化带来成本下降；4、隔膜：成本下降：1）核心在于良品率提升下，同时单线有效产出提高带 来单平米成本下降；2）设备仍依赖进口，如果未来设备国产化将带来成本进 一步下降（短期3年内看难以实现），毛利率仍处于高位，未来仍有下降空 间；5、电解液：价格与原材料锂盐（六氟磷酸锂6F）、供需相关，下降空间不 大，最后价格依靠规模化下价格下降；6、铜箔：占比成本达8%，成本与铜价挂钩，有赖于铜箔的加工工艺成熟， 带来加工费下降；,（1）原材料降本正极材料,不同正极材料性能对比：高比能量电池大势所趋,不同电池类型成本下降（三元&LFP电池）根据技术路径不同，主流的动力电池分为三元电池和磷酸铁锂电池（后文简称“LFP”），分别采用三元正极材料和LFP正极。,（1）原材料降本正极材料,三元正极材料,材料：采用三元正极材料成本占比：三元正极材料占电 池成本约30%-40%，因此三元 正极材料成本未来下降最为关 键。领域：满足未来高比能量电池 要求，被普遍应用于乘用车领 域，特别是高续航里程乘用车；,LFP正极材料,材料：采用磷酸铁锂正极材料成本占比：LFP正极占电池成本 约13%-15%；领域：安全性及材料本身能量 密度局限性，主要应用于商用车（客车，部分用于乘用车）、储能等领域。技术革新：无模组电池包（CTP方案）提高体积能量密 度，有望应用于中低端乘用车,钴矿,钴中间品,氢氧化镍,硫酸钴,硫酸锰,硫酸镍,NCM前驱体,NCM正极材料,碳酸锂/氢氧化锂,金属盐,前驱体,正极材料,三元正极材料所涉及原材料,（1）原材料降本正极材料,（1）原材料降本三元正极材料,三元正极材料：正极材料度电成本：1）成本下降1：与上游资源端钴、锂价格相关；假设钴、锂、镍资源价 格处于低位：硫酸钴价格6.5万/吨、硫 酸镍价格2.5万/吨、氢氧 化锂价格7万/吨；3）成本下降2：能量密 度提升单耗降低；4）成本下降3：正极材料加工费用下降；,图表：度电正极材料成本（NCM811，材料价格为2019.3.1）,图表：度电正极材料成本（NCM811，材料价格为最低价）,备注：考虑加工费等下降因素，未来正极材料度电成本仍有下降空间（参考成本2）,（1）三元正极材料：成本下降贡献约40-70元+,假设条件：假设1：在未来几年内高镍NCM811/NCA体系规模化应用；假设2：钴、锂价格处于历史低位假设3: 技术成熟下，三元正极材料加工费下降；对标：假设2019年用NCM811原材料价格按19.3.1测算，正极材料单度电成本从218元；正极材料NCM523，对应度电成本约243元；结论：三元正极材料成本与上游钴、锂资源价格相关；因此NCM523、NCM622、NCM811由 于含钴量、镍用量不同，碳酸锂价格变化，成本有差异。三元正极材料度电最低成本测算：考虑未来正极材料用NCM811/NCA高镍，同时假 设上游材料（钴、镍、锰）处于低位位置，同时随着工艺成熟，单吨加工费等下 降，正极材料极限度电成本有望到174元，对应度电正极材料成本有望下降约40-60元。整体看，由于上游资源端价格可能还将上行，三元正极贡献的度电成本下行空间 不太大，预计正极材料价格或将在200元左右；,（1）原材料降本LFP正极材料,图表：LFP正极材料制备,LFP正极材料成本结构（参考德方纳米）直接材料占比约75%左右，制造费用成本占比约20%；LFP正极降本空间来自于原材料、制造环节,（1）原材料降本LFP正极材料,图表：LFP正极材料单吨价格/成本（万元/吨）,图表：LFP正极材料（德方纳米）单吨成本拆分（万元/吨）,来源：德方纳米招股书，中泰证券研究所图：LFP正极材料成本拆分（2018年）,8.69,5.45,4.8,27.80%,23.30%7.11,20.40%6.03,20,4,66.27,8,10,2016年,2017年,2018年,单位价格,单位成本,毛利率,来源：德方纳米招股书，中泰证券研究所,（1）原材料降本LFP正极材料,LFP正极材料成本：直接材料成本：碳酸锂、铁源（价格稳定）、磷源（总体稳 定）、人工费用、制造费用；成本与技术相关：纳米级的LFP正极价格高于非纳米级未来LFP正极价格下降来自于：材料端、规模化下，人工费用及制造费用下降； 假设合理毛利率维持在20%左右；,表：LFP正极材料成本下降空间（含单吨成本拆分）（万元/吨）,说明：本文以纳米级LFP正极材料为例,（1）LFP正极材料：度电成本已实现大幅下降,假设条件：假设1：锂资源价格（碳酸锂）处于历史低位约5万/吨；假设2：能量密度提升后，原材料用量单耗降低；结论：1）LFP正极材料(纳米级）度电成本下降贡献约65元，成本降至80以下；2）LFP正极（非纳米）度电成本下降贡献约80元，成本降至60元左右；需注意的是：在2019年上游原材料碳酸锂等价格大幅下降，且LFP正极供需过剩 带来价格大幅下降，使得在2019年LFP正极材料已实现了大幅降本。表：LFP电池正极材料度电成本（元/kwh）,（2）原材料降本负极材料,人造石墨生产工艺：前端：原材料预处理混料造粒石墨化后端：混料炭化混料筛分除磁负极材料成本影响因素：原材料：大概占比30%-40%；石墨加工费用（含运费）占比约50%-60%，电费占比高；,1.31,1.74,0.240.95,0.180.93,0.00,1.00,4.003.002.00,2017年,2018年,负极材料成本构成（凯金）加工费用及相关运费直接材料制造费用直接人工,1.21,1.83,2.25,2.29,0.00,1.00,2.00,5.004.003.00,2017年,2018年,负极材料成本构成（江西紫宸）直接材料加工费直接人工制造费用,（2）原材料降本负极材料,因此从目前负极材料成本体系看 降低成本有2个途径：1、原材料采购成本下降，针对煤系针状焦，如果未来实现国产替代，有望降低至少50%以上的材料成本；2、加工费成本：通过石墨化自制、将生产基地设在内蒙、四川等电费便宜地区，预计电费 要便宜0.3元/kwh；对应生产负极材料成本节约3000-4000元/吨。如果石墨坩埚自制，再节 省约1000元/吨；区分普通负极、高端负极材料成本差异：未来普通负极材料成本约2万元/吨，高端负极成本预计约2.9万元/吨表：负极材料成本下降空间（含单吨成本拆分）（万元/吨）,（2）负极材料：度电成本下降贡献约13-20元,假设条件：不同负极材料定价不同。根据上页PPT负极材料未来可能的低价，测算 动力电池负极材料的单位度电成本。普通动力电池负极材料价格下降后，电池度电成本下降约13元/kwh，降幅约36%；高端动力负极材料，未来潜在电池降本约20元，降幅约12%；,图表：负极材料材料度电成本（元/kwh）,备注：2019年负极材料价格下降幅度较小（以普通动力电池负极材料为主），对标,隔膜成本影响要素：良品率是关键隔膜成本构成：原材料（30%-40%） 、制造费用（能源折旧等，45%-60%）占比较大制造费用：能源消耗+折旧摊销人工成本：占比7%-17%，但随着自动化提升和产能释放将会降低。,（3）原材料降本湿法隔膜,影响因素,隔膜成本构成 总成本变动否原材料可变：隔膜产量,是否具备材料自制（如涂覆膜浆料自制）、辅料回收相 关；,能源可变：开机小时数 与生产基地所在地能源价格、是否有生产环境要求相关；折旧摊销总量成本固定设备投资成本、是否有生产土建等人工总量成本固定总人工成本与设备自动化程度，生产基地所在地相关；,影响隔膜单平米成本关键因素（可变）：有效产出、良品率由生产工艺控制能力、设备设计有效产出、客户要求及产 品类别决定1）设备生产参数：设备宽幅、车速2）产能利用率：每年有效生产时间，小时数3）良品率：A品率、收得率,图 、湿法隔膜成本构成测算（2019年）,图、涂覆隔膜成本拆分（仅含涂覆）,原材料31%,能源27%,折旧摊 销 25%,人工17%,直接材 料 84%,直接人 工 6%,制造费 用 10%,（3）隔膜：湿法隔膜成本极限约0.5元/平米,隔膜单平米成本敏感 性分析假设条件：1、生产小时数：8400h2、生产线宽幅：5米变量：行标签：良品率40%-95% 列标签：生产车速：30-80米/min,车速越快，良品率越 高，单位成本越低：1、车速为60米/min时，良品率为85%，对 应隔膜单位成本为0.57元/平；2、成本最低极限做到0.5元/平米条件，良品 率达到95%，车速达 到80米/平米；,表：湿法隔膜-基膜单平米成本敏感性分析（元/平米）,备注：1、该极限成本测算未考虑生产环节中材料循环利用等因素；2、仅为对基膜成本测算,（2）隔膜：度电成本下降贡献约15-18元,假设条件：1、如果湿法基膜成本最低可以做到0.5元/平米，由于隔膜行业属于重资产，假设毛利率未来 可以维持在30%-40%，对应基膜半成品价格约0.83元/平米；目前隔膜产品均采用涂覆膜，由于 不同产品采用的涂覆膜配方不同，涂覆层数不同，导致涂覆成本不同，假设未来涂覆膜价格有 望降至1.6-1.8元/平米（实际或比此高）；2、能量密度越高，隔膜用量越少；结论：2019年涂覆膜价格水平，动力电池隔膜度电成本约47元，未来降本贡献约15-18元；,图表：湿法隔膜度电成本下降空间（元/kwh）,备注：涂覆膜加工费与涂覆膜浆料配方、涂覆层数等相关；此处假设为普通的涂覆膜，如芳纶涂覆膜等涂覆加工费或高于1、2 元/平米；,电解液：主要由锂盐（六氟磷酸锂）、溶剂、添加剂等构成，从其成本端价格传导机制 看，主要受到这三者的影响。1）锂盐成本：6F（六氟磷酸锂）作为电解液关键原材料，其价格主要是受供需结构影响，次要因素是碳酸锂价格传导，而萤石氢氟酸价格影响相对较小。纵观过往6F价格走势，2015年底至2016年初，6F大幅涨价，主要是由于： 6F产能不足，而下游动力电池需求激 增，造成供需缺口，同时，上游碳酸锂价格大幅上涨导致成本上行等多重因素叠加所致。2）溶剂成本：溶剂价格，一方面受上游石油化工影响，另一方面，受供给端环保限产影 响，总体上价格波动偏短期。3）添加剂价格：相对稳定，但高镍、高电压对电解液要求提高，添加剂成本提升。,（4）原材料降本电解液,图表：常用的电解液生产工艺图谱,锂盐（6F) 32%,溶剂（EC+DMC）35%,添加剂18%,其他10%人工5%,成本占比,图表：电解液成本构成,电解液价格：总体看，未来电解液价格下降空间不大：预计未来依靠规 模化效应，逐步实现降价；,4.2,38.0,9.5,4035302520151050,14Q114Q214Q314Q415Q115Q215Q315Q416Q116Q216Q316Q417Q117Q217Q317Q418Q118Q218Q318Q419Q119Q219Q3,图：电解液/6F价格走势（万元/吨）数码锂电池解液动力锂电池电解液,六氟磷酸锂,碳酸锂,（4）原材料降本电解液,（4）电解液：度电成本下降贡献约10元,假设条件：1、电解液区分为LFP磷酸铁锂电解液、三元电池电解液，由于在高电压、高 比能量电池下对添加剂等要求更高，三元电池电解液售价比LFP电解液更高；2、能量密度越高，电解液原材料单耗约低。假设LFP/三元电解液单kwh用量 分别为1.4kg、1.08kg。结论：电解液整体价格下降幅度不大，目前原材料6F等均在低位，未来主要 来自于规模化下的商务降本。我们预计未来潜在降价幅度在25%左右。对应LFP电解液/三元电解液度电成本分别为34元，30元。潜在度电成本下降贡献 约10元。图表：电解液度电成本（元/kwh）,（5）原材料降本铜箔,表：铜箔售价（不含税价，万元/吨）,铜箔：锚定铜价，以加工费模式定价加工费：与铜箔厚薄、工艺成熟度、供需相关。铜箔越薄，加工难度越大，成本越高。同时，也与铜箔供需相关，当产能不足，加工费会更高（参考2017年铜箔加工费上涨）铜箔吨成本：原材料的成本占60%-70%，用电成本占5%-6%，人工占4%-5%左右，折旧占4%-5%左右（嘉元科技公告）预期6m铜箔价格：随着技术成熟，产能释放，规模化后预期6um铜箔加工费将达到30元/kg；铜箔价格假设未来能降至3.5万/吨+吨铜价4.7万=8.2万/吨；,图表：铜箔加工费（元/kg）,假设条件：2019年6um铜箔渗透率达到60%，预计2020年仍将以6um铜箔为主。由于铜箔的价 格是加工费定价模式，其价格受到原材料铜影响较大。超薄铜箔将大幅减少铜箔单耗，将更有效降低成本。结论：铜箔降本较难1、2019年以6m铜箔为例，其度电成本约65元/kwh；2、未来如果4.5um铜箔能规模化应用，铜箔度电成本有望下降约10元至46元/kwh；,（5）铜箔：度电成本下降贡献望达10元,图表：铜箔度电成本测算（元/kwh）,原材料成本仍有下降空间，但成本受上游资源钴、锂价格影响。针对三 元电池，目前钴、锂价格处于历史低位，下降空间来自于技术进步，去 钴/低钴化电池产品规模化商业应用。,总结：锂电主材度电成本95-105元下降空间,备注：贡献占比为成本下降占锂电池主材成本比例，而非动力电池成本比例。,图表：动力电池主要锂电池材料成本下降空间,目 录,一、动力电池成本影响因素,二、动力电池成本下降-原材料成本下降三、动力电池成本下降PACK(“CTP”影响）四、动力电池极限成本下降测算五、投资建议,模组、pack环节的结构件、连接器等占据动力电池成本约15%-20%左右；在现有技术下，锂电池材料降本有限情况下，降本重点将集中在模组、pack层面。部分电池厂商通过采用以下方案，达到降低模组、pack环节成本，减轻电 池包重量，提高体积能量密度和电池包能量密度。宁德时代推出：无模组CTP方案、大模组方案；比亚迪：刀片方案,动力电池成本下降模组/PACK,CTP（Cell to Pack）无模组电池包：传统电池包：一般采用 “电芯Cell -模组Module -电池包Pack”的三级成组 模式。通过多层级的成组方式保障电池安全性，但会牺牲电池包的空间利率和 能量密度。且多步骤成组模式需更多零部件，成本居高不下。CTP（Cell-to-Pack）技术：即省去电池模组过程，直接由电芯集成电池包，由此大量减少冗余部件的使用，实现电池包轻量化设计。CTP技术优势：（1）由于CTP电池包没有标准模组限制，其可用在不同车型上，应用范围广泛。（2） CTP电池包能提高体积利用率，减少内部结构组建，系统能量密度也间接 提升，其散热效果要高于目前小模组电池包。CTP技术参与者：特斯拉、宁德时代、比亚迪、蜂巢能源等,技术创新：CTP电池包革命性突破,宁德时代：“CTP”应用于商用车、乘用车,宁德时代“CTP”方案分为两类：无模组、大模组方案拥有70多项专利技术；商用车：与大众（拉美）卡客车合作，引入新型电池包，CTP集成效率由原来的75%提升至90%，系统能量密度提升至160Wh/kg，大幅降低成本。乘用车：与北汽（EU5）、威马等合作，相较于传统电池包，CTP电池包体积利用率 提高15%-20%，零部件数量减少40%，生产效率提升50%，大幅降低动力电池制造成 本；能量密度上， CTP电池包可达到200wh/kg以上，而传统电池包能量密度平均为 140-150wh/kg；,“CTP方案”无模组方案特征：单体电芯直接布置于箱体内，电芯与BMS控制组件导电性连接；电芯之间 用散热板隔开，提高散热效率，延长电池寿命；,宁德时代“CTP”方案解读,无模组设计单体电芯直接 布置在箱体内电芯与BMS控 制组件导电性 连接；简化电池包组装工艺；,散热板置于电芯之间各散热板内部具 有沿宽度方向延 伸的散热通道散热板直接与电 芯大面接触,降低生产成本,，,无模组设计， 节省模组成本组装工艺简化 降低生产成本,延长电池寿命,散热板可避免 单体电芯发热 膨胀时相互挤 压避免热量在电 芯之间相互传 递，提高电池 寿命,提高散热效率,电芯在箱体中 大面相对散热板直接与 电芯大面接触， 提供散热条件,结构特征,性能特征,宁德时代：“CTP”示意图-无模组,无模组方案：电芯与BMS连接背景技术：一般电池包是由电芯模组、电池管理系统BMS控制模组、箱体构成；为了确保 安全，箱体结构强度高；但会导致：1）箱体内热量无法顺利排出想箱体外，温升带来安 全隐患；2）由于模组由多个电芯单体通过焊接框架固定，模组尺寸不稳，重量较大，装 配难度高，降低装配效率；3）不利于电芯单独更换，维修成本高；CATL解决方案：提供电池包，不再采用模组，多电芯独立装配，不仅易于散热，且不降低 安全防护等级下，降低装配难度，提高生产效率，同时易于后期维保及电芯单体更换维 修；1、电芯单元与BMS控制组件电性连接（弹性抵接/用公母对接导电器）；2、电芯侧壁有压力传感器 、温度传感器；保护壳体内设导热胶；,宁德时代：“CTP”示意图-无模组,单体电池,箱体,单体电池,散热板,侧壁散热通道,固定孔,箱体,收容空间导热片,侧壁,固定孔侧壁凹槽,收容空间凸台,无模组方案：单体电芯直接布置箱体内，侧边冷却1、单体电芯直接布置在箱体内；2、散热板置于电芯之间；组装工艺简 单，节省模组环节，大幅降低成本；,宁德时代：“CTP”示意图-无模组,翻遍结构散热通道,侧壁开口,凸台收容空间,箱体,侧壁,风机,散热板,箱体,单体电池散热通道,散热通道,散热板,无模组方案：,散热体结构散热通道可直接与 外部冷却管路连通,风机可向散热板内 部散热通道吹风,“CTP方案”：大模组方案特征,宁德时代“CTP”方案解读,，,结构特征,套筒连接电池包包含 至少两个模 组模组之间采 用套筒的连 接方式紧密 贴合在一起,取消箱体结构套筒具有用 于穿设固定 件的通道固定件用于 将电池包固 定于整车， 以此代替电 池箱体结构,采用大模组小模组去除 侧板，用扎 带加以连接实现大模组替代小模组,宁德时代：“CTP”示意图-大模组,套筒,套筒 电池模组套筒,图：电池包,电池模组凹陷部,图：电池包,框架,电池单体,框架,电池单体,第二通道,套筒第一通道,横截面,宁德时代：“CTP”示意图-大模组,大径部,台阶部,小径部,凹陷部,凹陷部,电池包电池模组套筒,安装梁,凹部,安装梁,图表：比亚迪“GCTP”模组/电池包集成规划目标,比亚迪：“刀片电池”应用于乘用车“汉”,比亚迪“刀片电池”：拥有300多项核心专利，2020年3月量产；“体积比能量密度”相比传统铁电池提升了50%乘用车：搭载的第一款车型将是比亚迪“汉”，这款车将于今年6月上市，续航600公里。根据比亚迪规划：2018-2019年：GCTP-80%；2020年：GCTP84%；2021年：GCTP86%；,比亚迪：“刀片电池”配置方案,第一边梁,排气通道,单体电池,第二边梁,上盖,比亚迪“刀片电池”方案：背景技术：在车身底部空间有限的情况，采用电池-模组-电池包方 式，电池模组端板、侧板，电池包内部连接安装方式，降低了电池包 内部利用率，能量密度提升有限，且安装过程繁琐，组装工序复杂， 且工序多产生不良率概率提升；解决方案：电池包包含电池阵列及壳体；电池阵列包含多个电池单 体，电池单体第一尺寸，至少一个单体满足600mm第一尺寸2500mm；通过多个长单体电池形成电池阵列，提高了电池包容量， 同时通过单体电池本身提高电池包整体的刚度，无需再布置横梁或纵 梁；,提高了电池包集成效率。电池体积比 能量密度提升。能量密度高，散热性能好，电池寿命 长。根据“刀片电池”的结构特征， 其最大优势是提高了电池能量密度， 电芯叠片连接可有效提高散热性能。无模组设计节约模组成本，使用磷酸 铁锂电池进一步降低正极材料成本。 体积比能量密度相比传统铁电池提升 50%，将缓解磷酸铁锂电池能量密度 低的短板。对电池一致性要求高，电芯故障后不 易更换。传统电池电芯故障后可拆除 模组更换，而“刀片电池”无模组设 计使得电芯故障后需拆除整个电池更 换，有待于进一步研发创新。,比亚迪“刀片电池”特征,单体电池特征：1）尺寸要求：电芯扁长化，电池单体，满足600mm第一尺寸2500mm；2）形状：有一个规则的或不规则的外部 轮廓。电池本身具有支撑作用；3）单体电池尺寸与电池包尺寸匹配；电池包特征：1）可形成在汽车底盘上；2）可设1个或多个电池阵列，阵列可不同， 单体电池数量不受限制；去除电池模组。单体电池直接布置在电 池包中；无模组（节省了侧板、横梁、 连接器等结构件），组装工艺更简单， 大幅降低制造成本；电芯叠片化连接。电芯采用叠片方式顺 序连接，提高电池的功率密度和结构刚 性，也使电芯散热性能得到改善。目前主要采用磷酸铁锂电池LFP;该结构-软包电池不太适用;,结构特征,性能特征,比亚迪：“刀片电池”配置方案,第二端梁,包体,包体,第一端梁 单体电池,第一边梁,第二边梁,第二边梁,第二端梁,第一端梁,第一边梁,比亚迪：“刀片电池”配置方案,单体电池,包体,横梁,纵梁,第一端梁单体电池,第二边梁,单体电池 单体电池,电 池 包 ： 2个电池阵列，二者通过单体电池连接件 连接；每个阵列间通过电池单体用连接器连接；,第二边梁,包体,第一端梁,横梁,单体电池,单体电池,第一边梁,电池包：多排多列的电池阵列,电池包：可由1个或多个电池阵列组成；如左图四个阵列、右图2个阵列构成；第一边梁,动力电池包,包体,比亚迪：“刀片电池”-大模组方案,电池模组电池模组,电池模组,包体,动力电池包,电池模组电池模组,电池包：可重叠排列,电池包：大模组方案，含三个模组；,比亚迪大模组方案（参考专利CN 209389112）,CTP或“刀片电池”电池包系统集成效率更高：电池系统集成效率越高当车身的尺寸一定时，可以充分利用车身在单体电池延伸方 向上的空间；,传统电池包VS “刀片电池”,传统电池包VS “刀片电池”,“刀片电池”散热效率更好：同等条件快充下，温升较对比例均有不同程度降低，散热效果更好。,电,总结：CTP技术对电池成本下降影响？,1）生产效率提升50%减少制造费用和人工费用：2）模组-电池系统环节成本节约：零部件减少40%左右（参考CATL的CTP电池技术）,总结：CTP技术对电池成本下降影响？,1）生产效率提升50%减少制造费用和人工费用：2）模组-电池系统环节成本节约：零部件减少40%左右（参考CATL的CTP电池技术）,“CTP电池” VS “刀片电池”,目 录,一、动力电池成本影响因素,二、动力电池成本下降-原材料成本下降三、动力电池成本下降PACK (“CTP”影响）四、动力电池极限成本下降测算五、投资建议,动力电池成本下降空间（三元电池）,三元电池系统成本：未来有望降至567元/kwh（不含税售价709元/wh），相较于2019年仍有约35%下降 空间。其中成本下降贡献度：直接材料贡献47.8%，其中正极材料占比21%，隔膜、电解液、铜箔成本下降贡 献约18%；pack环节，零部件（结构件）等成本下降占比34%；制造费用下降带来成本下降15%；,表：三元电池成本下降空间（含单吨成本拆分）（万元/吨）,动力电池成本下降空间（LFP电池）,业内LFP电池价格已降至600元/kwh以下（采用 CTP方案已实现）；LFP电池成本下降空间:与2018、2019年数据比较：度电成本降幅约200-300元/kwh降本空间较大环节：锂电材料环节预计有100元降本空间，pack环节降本约114元/kwh,表：LFP电池成本下降空间（含单吨成本拆分）（万元/吨）,说明：2019LFP电池制造费用、人工费用来源于2018年数据；,总结：电动车与燃油车比较，购置成本未实现平价，但在补贴下全生 命周期下已平价；未来在无补贴情况下，依赖于动力电池成本下降。 整体看，未来动力电池价格仍将处于下降趋势中。我们认为，未来具 备领先的技术、成本优势、品质可靠的企业将强者恒强。重点推荐全球锂电池龙头及其供应链：锂电池龙头：1）原材料成本能力：原材料端构建完备供应链体系（核心关键环节自主生产如正极），构建循环经济产业链的公司具备 原材料采购成本优势；2）研发技术领先：通过技术创新实现技术降 本，同时凭借高品质、高可靠性、高性价比产品占据全球电动车主要 份额；重点推荐宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等；锂电材料环节：竞争格局清晰，优选赛道，选择具备成本领先优势的 公司。重点推荐：隔膜（恩捷股份等）、负极材料（璞泰来、贝特 瑞）、电解液（新宙邦、天赐材料）、正极材料（当升科技、德方纳 米、容百科技）、铜箔（嘉元科技）等。,投资建议,重点推荐个股及盈利预测,备注：股价截止日期2020年 2月14日,假定条件达不到导致测算结果失效的风险报告中关于成本下降大部分通过推导测算，如果假定条件达不到，可能导致测算结果 失效风险，导致与实际情况存在误差；新能源汽车政策不及预期，政策执行不及预期各国新能源汽车补贴政策有提前退坡的可能性，补贴退坡的幅度存在不确定性，或者 降低补贴幅度超出预期的风险；中国双积分制度、欧洲碳排放法规执行不及预期，导 致行业电动车需求不及预期风险；全球新能源汽车销量不及预期新能源汽车销售受到宏观经济环节、行业 支持政策、消费者购买意愿等的影响，存 在不确定性；竞争加剧导致产品价格大幅下降风险电池产业链部分环节存在产能过剩引起竞争加剧，导致产品价格大幅下降风险；原材料价格大幅波动风险：上游资源端钴、锂占电池成本较高，其价格如果大幅波动，将影响动力电池成本。,风险提示,