软包动力电池行业专题：LG引领全球软包市场高增，国内软包龙头有望登陆科创板.pdf

最近一年行业指数走势 -22%-15%-7%0%7%15%22%29%2019-03 2019-07 2019-11 2020-03电气设备 上证指数 深证成指 行业专题报告 公司研究 财通证券研究所 投资评级:增持(维持) 表 1：重点公司投资评级 代码 公司 总市值（亿元） 收盘价（03.27） EPS（元） PE 投资评级 2018A 2019E 2020E 2018A 2019E 2020E 300014 亿纬锂能 534.19 55.12 0.59 1.56 2.11 93.42 35.33 26.12 增持 2020 年 03 月 29 日 软包动力电池行业专题 计算机软件与服务 证券研究报告 电气设备 投资要点： 能量密度优势突出，软包配套新车型数量逐年攀升 相比于圆柱、方形路线，软包动力电池具有体积小、重量轻、比能量高、内阻小、安全性高等多种优点。目前圆柱和方形硬壳电池单体能量密度平均水平在 210Wh/Kg 和 190Wh/Kg，而软包电池单体能量密度平均已超过260 Wh/Kg，软包电池在能量密度领域优势突出，能整体上提高单车带电量，延长续航里程。2016-2019 年配套软包动力电池的新车型数量逐年增长，而高续航里程的车型更受消费市场青睐，在此驱动下预计未来会有更多配套软包电池的新车型入市，带动软包行业快速增长。 客户广泛+扩产提速，龙头LG 有望引领全球软包市场快速增长 全球动力电池出货量过去 5 年增长了近 9 倍，其中软包电池也发展迅速。2019年全球销量前 10 的乘用车中，有 4 款车型配套软包电池，显示了软包的竞争力。目前全球软包市场主要有 LG、SKI、AESC 等日韩企业和孚能科技等国内企业。LG 作为全球软包龙头，2019 年装机量达 12.3GWh，同比增长 64%，排名全球第三。目前 LG 已基本覆盖主流高端车企，未来随着全球产能的释放，有望引领软包市场快速增长。 国内软包龙头孚能科技有望登陆科创板 孚能科技深耕软包领域近 20 年，是国内最早确立三元软包路线并实现量产的企业，目前已开始量产能量密度 285Wh/kg 的电芯产品。2019 年公司软包电池装机量为 1.2GWh，在软包领域已连续三年排名国内第一。公司与北汽、长城等国内车企深化合作，同时与戴姆勒确立长期合作关系，显示出公司的竞争力。孚能科技将在 3 月 31 日上会，若审议通过，将成为科创板动力电池第一股，后续有望扩充资本并提升产能，充分释放软包潜力。 投资建议 软包动力电池能量密度高，安全性能好等优势明显，已经成为企业投资和技术产业化发展的重点方向之一，抢先布局产业链上下游的公司将显著受益产业发展红利，推荐关注相关产业链企业亿纬锂能，新纶科技，孚能科技等。 风险提示：（1）全球疫情中短期影响新能源产业链；（2）全球新能源汽车产销不及预期，电池降价幅度超预期等；（ 3）软包电池行业竞争优势不够突出，市场份额增长不及预期。 行业研究 财通证券研究所 LG引领全球软包市场高增，国内软包龙头有望登陆科创板 证券研究报告 联系信息 龚斯闻 分析师 SAC证书编号：S0160518050001 gswctsec 021-68592229 林煜 联系人 linyuctsec 021-68592290 付正浩 联系人 fuzhenghaoctsec 021-68592272 周淼顺 联系人 zhoumsctsec 021-68592219 相关报告 1 短期海外疫情影响扰动，看好行业中长期发展:电新行业周报 2020-03-25 2 受海外疫情影响锂电产业价格走弱，光伏价格弱市震荡:电新产业链价格跟踪简报 2020-03-25 3 光伏新政落地，装机大年可期:2020 年光伏发电项目建设方案点评 2020-03-18 证券研究报告 行业专题报告 内容目录 1、 动力软包电池开辟动力电池新赛道 . 4 1.1 结构决定性质，软包结构带来高比能量. 4 1.2 软包电池扛起能量密度突破的大旗. 6 1.3 软包动力电池优势富集. 7 1.4 软包动力电池配套新车型快速增长. 8 2、 特斯拉引领全球电动化进程，动力电池需求爆发 . 9 2.1 全球新能源汽车市场高速发展，新一波产品周期特斯拉引领衔. 9 2.2 动力电池装机增长态势稳定，行业需求爆发. 12 2.3 软包动力电池进步迅速，市场空间广阔. 13 2.4 软包电池成本持续改善，竞争力增强. 15 3、 LG 化学引领软包行业，国内外软包企业积极布局 . 16 3.1 全球动力电池行业格局逐渐清晰. 16 3.2 外资软包动力电池揭开国内市场一角. 16 3.3 国内软包市场进入成长期. 19 3.4 外资软包电池企业优势明显. 20 4、 国内软包电池龙头：孚能科技 . 22 5、 投资建议. 24 5.1 相关公司. 24 6、 风险提示. 25 图表目录 图 1：软包电池的组成结构 . 4 图 2：圆柱电池结构 . 4 图 3：方形硬壳电池结构 . 5 图 4：三种电池能量密度趋势 . 6 图 5：配套软包电池的新车型新增数量 . 8 图 6：全球新能车市场销量及同比增速 . 9 图 7：2019 年全球新能源乘用车销量排名 TOP20 . 10 图 8：2014-2020E Tesla 在中国的销量（辆） . 11 图 9：2014-2019 Tesla 在中国的营收（百万元） . 11 图 10：全球动力电池出货量及未来需求预计 . 12 图 11：中国动力电池出货量 . 12 图 12：全球软包动力电池出货量及预测 . 13 图 13：中国软包动力电池出货量及预测 . 14 图 14：2019 年国内三种类型电池市场份额 . 14 图 15：2018 年国内三种类型电池市场份额 . 14 图 16：三种电芯模组价格 . 15 图 17：2019 年全球动力电池出货量市场份额 . 16 图 18：2019Q1-3 全球软包动力电池出货量市场份额 . 16 图 19：LG 化学历年动力电池出货量情况 . 18 图 20：2019 年国内软包企业装机量 TOP10 . 19 图 22：2018 年国内软包企业装机量 TOP10 . 19 图 22：孚能科技介绍 . 22 证券研究报告 行业专题报告 图 23：公司历年营收情况 . 23 图 24：公司历年归母净利润情况 . 23 图 25：软包产业链示意图 . 24 表 1：几种动力电池技术优缺点比较 . 5 表 2：软包代表企业单体能量密度开发进展 . 6 表 3：软包动力电池具体技术性能特点 . 8 表 4：2018 和 2019 年全球电动车销量 TOP5（万辆） . 10 表 5：全球主流车企电动化进程规划 . 11 表 6：外资软包动力电池配套企业 . 17 表 7：外资软包企业在国内产能规划（GWh） . 18 表 8：LG 化学产能规划情况 . 19 表 9：代表软包企业配套车型 . 20 表 10：国内软包代表企业规划产能（GWh） . 20 表 11：外资软包电池优势 . 21 表 12：能量密度对比 . 21 表 13：孚能科技客户情况 . 23 证券研究报告 行业专题报告 1、 动力软包电池开辟动力电池新赛道 1.1 结构决定性质，软包结构带来高比能量 三种形态电池中软包质量最轻、能量密度最高。目前应用于新能源汽车的主流动力电池包括三元软包、三元方形、三元圆柱以及磷酸铁锂方形。软包动力电池是典型的“三明治”层状堆垒结构，区别于方形硬壳和圆柱电池形态。软包内部结构由正极片，隔膜，负极片依次层叠起来，外部用铝塑膜包装，然后焊接正负极极耳，注电解液并封口，最后化成分容形成正式商品化的软包电池；圆柱电池则以正极、隔膜、负极的一端为轴心进行卷绕，封装在圆柱金属外壳之中，注液封顶盖，外部套上塑料绝缘胶皮，形成圆柱形锂离子电池，圆柱外壳尺寸直径通常有 18mm、高 65mm 或直径 21mm、高 70mm，则成为普遍的 18650 型和 21700 型的圆柱电池；方形硬壳电池通常有两个轴心，正极、隔膜、负极叠层围绕着两个轴心，进行卷绕，然后以间隙直入方式装入方形铝壳之中，外部喷绝缘漆或套塑料膜，通用的方形外壳尺寸长、宽、高分别为 355mm*152mm*110mm，即标准 VDA 尺寸电池单体电芯。以上三种电池形态中，在容量相同的条件下，软包电池采用轻量化材料如铝塑膜，整体质量比其他两种形态的电池更轻，因而能量密度更高。 图 1：软包电池的组成结构 数据来源：财通证券研究所 图 2：圆柱电池结构 数据来源：财通证券研究所 5证券研究报告 行业专题报告 图 3：方形硬壳电池结构 数据来源：财通证券研究所 三种动力电池的组成要素区别不大，核心差异在于圆柱和方形电池主要采用金属材料作为外壳，软包动力电池采用铝塑膜作为外壳。三种技术路线各有一定优缺点。 表 1：几种动力电池技术优缺点比较 NCA/圆柱形 NCM/软包 NCM/方形 结构图 外壳材料 铝合金、不锈钢 铝塑膜 铝合金、不锈钢 能量密度 中 高 中 安全性 好 中 中 标准化程度 高 低 低 一致性 高 低 低 充放电倍率 低 高 中 代表车型 特斯拉 Model 3 日产聆风 宝马 i3 优点 生产工艺成熟、电池包成本低、一致性高 能量密度高、安全性能好、重量轻、外形设计灵活 对电芯保护作用强、成组效率高 缺点 整体重量重、成组效率低、 成本高、一致性差、制造工艺要 整体重量重、一致性差、型号多 6证券研究报告 行业专题报告 能量密度相对较低 求高 数据来源：GGII, 财通证券研究所 软包电池能量密度遥遥领先。目前能量密度最高的电池单体为软包动力电池，现在行业技术水平软包动力电池单体平均在 260Wh/Kg，而现在的圆柱和方形硬壳电池单体平均水平只能做到 210Wh/Kg 和 190Wh/Kg，远落后于软包电池。相同容量的电池，软包的整体质量要比圆柱轻 20%，比方形硬壳轻 30%以上，因此在能量密度方面，软包动力电池具有绝对领先优势。根据电池产业技术现状及未来发展趋势，比较三种电池单体形态的能量密度及未来发展规划，同期软包能量最高并遥遥领先。2020 年软包的能量密度预计将达到 300Wh/Kg，其他两种行业水平只有 260Wh/Kg。 图 4：三种电池能量密度趋势 数据来源：财通证券研究所整理 1.2 软包电池扛起能量密度突破的大旗 主流软包电池企业单体能量密度进阶之路。业内企业推出的量产软包产品，2016年行业平均水平在200-210Wh/Kg，2018年电池企业软包能量密度达到260Wh/Kg，到 2019 年，企业已经开发出 300Wh/Kg 的软包电池。目前，国内外软包企业纷纷布局高能量密度软包电池，以满足未来新能车市场的需求。 表2：软包代表企业单体能量密度开发进展 1501701902102302502702903102016 2017 2018 2019 2020 软包 圆柱 方形硬壳 能量密度 证券研究报告 行业专题报告 软包电池企业 电池能量开发进度 孚能科技 2018年三元523/石墨体系，单体能量密度260Wh/Kg 2019年高镍三元811/石墨体系，单体能量密度在290-300Wh/Kg 2020年三元单体能量密度400Wh/Kg，预计2025年量产 卡耐新能源 2018年高镍三元体系285Wh/Kg 2019年三元体系超过300Wh/Kg 2020年三元体系350Wh/Kg 桑顿新能源 2018年三元体系240Wh/Kg,磷酸铁锂160Wh/Kg 2019年高镍三元体系能量密度280-300Wh/Kg 2020年推出350Wh/Kg LG 化学 2019-2020年三元体系250Wh/Kg 2021年三元/硅碳体系300Wh/Kg SKI 2019年三元622/石墨体系260Wh/Kg 2020年高镍/硅碳体系260-300Wh/Kg 远景AESC 2019年三元811/石墨体系，能量密度大于230Wh/Kg 2020年三元811体系，能量密度大于300Wh/Kg 数据来源：钜大锂电，财通证券研究所 软包技术实现超高比能量。软包电池有能量密度最高的优势，因此超高能量密度电池单体的解决方案都会选择软包技术。最近国家科技部公布新能源汽车重点专项项目，其中有一项关键技术指标要求电池单体能量密度达到 300Wh/Kg。宁德时代“新一代锂离子动力电池产业化技术开发”和天津力神“高比能量动力锂离子电池开发与产业化技术攻关”项目均有入围，其中天津力神研发的软包电池能量密度可达 303Wh/Kg。在国家科技部重大专项“高比能量动力锂电池的研发与集成应用”项目中，国轩高科生产的三元 811 软包样品通过科技部中期检验，其能量密度达到了 302Wh/Kg。三家承担新型锂离子电池项目的企业，都选择了三元软包电池技术路线，来实现单体能量密度超过 300Wh/Kg 的目标。国家 863 计划节能与新能源汽车重大项目组组长欧阳明高点评结论，宁德时代三元软包电池在性能和安全各项指标完全满足国标要求。可以看到，技术端电池结构采用软包结构是实现高能量密度的有效路径。 1.3 软包动力电池优势富集 软包动力电池优势众多且显著。软包动力电池除了结构重量轻，能量密度高等显著优点以外，还具有方形硬壳和圆柱不具备的其他众多优势：第一，电池单体内阻小，能达到毫欧级别；第二，灵活的包络结构设计，可以根据布置要求，调整电池的三维尺寸和布置方式；第三，高安全性能。 证券研究报告 行业专题报告 表3：软包动力电池具体技术性能特点 软包动力电池性能 具体优势 能量密度高 结构上采用铝塑膜包装，铝塑膜重量轻，空间利用率高，使得电芯能量密度相对提升 安全性能好 发生安全问题时，铝塑膜一般会鼓气裂开，由于机械性能不强，不会爆炸 循环寿命长 经测试100次循环衰减比铝壳少4%-7% 容量高 较同等规格尺寸的钢壳电池容量高50%，较铝壳电池高20%-30% 重量轻 较同等容量的钢壳方形电池轻40%，较铝壳方形电池轻20% 内阻小 极大降低电池的自耗电 叠片设计 设计灵活，在特定，异形，狭小空间可以容纳更多电芯，配合客户需求定制，适配多种车型 数据来源：电池中国，公司公告，财通证券研究所 1.4 软包动力电池配套新车型快速增长 配套软包动力电池的新车型公告数量逐年攀升。根据我们对新车公示配套目录中每年配套软包电池的新车型的统计，2016-2019 年配套软包动力电池的新车型数量分别为 67、72、95、103 辆，显示出软包电池配套的新车型数量呈逐年递增的态势。根据新车型产品开发周期，整车上国家公告到正式推出面市至少十二个月的时间，公告新车数量数据可以作为企业对软包车型提前布局的一个参考，预示着将来一年左右将会有更多搭载软包电池的车型打入市场，带来软包电池装机量的高速增长。 图5：配套软包电池的新车型新增数量 数据来源：工信部，财通证券研究所整理 0204060801001202016 2017 2018 2019辆 证券研究报告 行业专题报告 2、 特斯拉引领全球电动化进程，动力电池需求爆发 2.1 全球新能源汽车市场高速发展，新一波产品周期特斯拉引领衔 全球新能源汽车高速增长，销量6年增长近11倍。从2011年以来，以特斯拉、比亚迪等为代表的新能源汽车高速发展，全球新能源汽车销量从2013年的20.2万辆上升至2019年的221万辆，年均复合增速达到150%。从国家来看，中国在此期间大力发展新能源车，销量从2013年的1.7万辆提升到了2019年的120.6万辆，其中2019年的销量占全球销量的比例达到了54.6%，已经成为全球最大的新能源汽车市场。 图 6：全球新能车市场销量及同比增速 数据来源：EV sales，财通证券研究所 Model 3 已经成为爆款电动车型，特斯拉夺 19 年销量桂冠。全球市场看，19 年销量 TOP20 的车企占据了全球新能源车总销量的 83.5%，行业集中度明显提升。其中，自 Model 3 车型发售以来，特斯拉 2019 年总销量为 36.8 万辆，连续两年成为全球车企销量第一；比亚迪销量为 22.95 万辆，位居全球第二；而北汽新能源则以 16.03 万辆排名第三。从具体车型来看，特斯拉 19 年 Model 3 车型共售出 30.01 万辆，真正意义上成为爆款电动车型，尤其在美国市场，是全美中小型豪华车型的销量冠军，超过了宝马 2/3/4/5 系销量之和，超过奥迪 A3/4/5/6 销量之和，超过奔驰 C 级、CLA、CLS、E-class 销售之和，同时在国内市场，Model 3 上险数量也超过了 4600 辆，力压蔚来 ES8/6、小鹏 G3、威马 EX5 等国内造车新势力。 0%20%40%60%80%100%120%0501001502002502013 2014 2015 2016 2017 2018 2019中国 其他区域 增速 万辆 证券研究报告 行业专题报告 图 7：2019年全球新能源乘用车销量排名 TOP20 数据来源：EV sales, 财通证券研究所 表 4：2018 和 2019 年全球电动车销量 TOP5（万辆） 排名 2019 年 销量 2018 年 销量 车型 车型 1 Model 3 30.1 Model 3 14.6 2 北汽 EU 系列 11.1 北汽 EU 系列 9.1 3 日产聆风 7.0 日产聆风 8.7 4 比亚迪元 6.8 Model S 5.0 5 宝骏 E 系列 6.0 Model X 4.9 数据来源：EV sales, 财通证券研究所 国内销量节节攀升，规模效应促使 Tesla 国内建厂。Tesla 入华，整车销量不断攀升，占全球的比重也逐步提升，预测今年中国的市场份额占全球的 20%以上。对应公司在在国内的营收也是逐步增加，营收中有相当一部分就是物流和整车进口关税，预估国产化后能节省物流及关税费用约45%（根据此部分比例进行测算）。规模体量小的时候，影响很小，可以沿用全进口模式，但是规模销量大的时候，就必须要考虑在当地投资建厂，对比全球一线整车，比如奔驰，宝马，奥迪等车型，在国内车型销量达到一定规模，超过 10 万以上，考虑经济性，体积大，运输成本高的商品就需要考虑经济性了；从另一方面，中国有完整的新能车产业链，经过多年的发展，从 2014 年-2019 年整个电动车的制造成本五连降，所以 Tesla国产化是必然趋势。工厂一期建成建筑面积 15.7 万平方米，规划产能 25 万辆，Model3 一月份产量1000辆/周，正在进行产能爬坡，2020年5月有望爬升至300036.8 23.0 16.0 13.8 12.9 8.4 8.1 7.6 7.3 5.5 5.4 5.2 5.1 4.8 4.7 4.6 4.2 4.0 3.9 3.5 051015202530354045特斯拉比亚迪北汽新能源上汽宝马大众日产吉利现代丰田起亚三菱雷诺奇瑞广汽新能源沃尔沃长城东风长安江淮万辆