钜大LARGE | 点击量:762次 | 2021年08月26日
受新能源汽车需求量新增 动力锂离子电池公司竞争不断加大
新能源汽车市场持续红火,动力锂离子电池行业也在2018年处于上行周期,全年总装机量同比上升了55.58%,行业聚集度进一步提升。头部公司和尾部公司反差巨大:宁德时代和比亚迪合计占据66.8%的装机份额;而出货量排名20开外,73家电池公司分摊区区7.89%的份额。
“双超”制霸局势亦非一日,将来谁会打破这一格局?
外资动力锂离子电池公司有最大可能。日韩公司进入我国市场的步伐加快,松下将启动我国产量扩张计划,SKI宣布将投入864亿韩元重启在华新建合资公司计划,LG化学在南京的32GWh动力锂离子电池项目降于2019年十月开始量产,三星重启三星环新西安动力锂离子电池新建二期厂项目,还宣布拟对天津厂新增投资24亿美元……
另外,本土动力锂离子电池公司虽然没有出现巨头,但也有一些成长较快的“小黑马”。三元软包等技术路线的变动,乃至下一代动力锂离子电池的商业化使用,也可能是破局的力量。
1装机量持续攀升,结构性产量过剩加剧
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
2018年十二月份,国内新能源汽车动力锂离子电池装机12.32GWh,较十一月大幅上升46.33%,同比上升5.1%。
从全年的走势看,六月-八月国内新能源汽车市场受补贴退坡新政影响进入调整适应期,相应的动力锂离子电池装机量也下探,九月以后重回上升路线,年底一如既往地出现了一波强向上的装机増势。
2018年全年,国内新能源汽车动力锂离子电池累计装机56.34GWh,同比上升55.58%。继续上升的繁荣背后,是产量利用不足的尴尬:2018年国内动力锂离子电池产量规划300GWh,实际装机56.34GWh,GGII调研数据显示2018年国内动力锂离子电池出货量65GWh,因此,最乐观地估计,产量利用率恐怕也绝对不超过30%。
国际上通常认为80%的产量利用率是比较正常的,而2017年国内动力锂离子电池规划产量228GWh,实际装机量36.23GWh,很分明,动力锂离子电池产量利用率近两年都远在红线之下,行业产量过剩的尴尬局面已现。
但动力锂离子电池行业的产量过剩是结构性过剩,表现为宁德时代、比亚迪等头部公司因优质产量而受到车企追捧,而中小公司的产量却消化有限。
2电池公司争霸,行业聚集度进一步加大
2018年,装机量前20位的动力锂离子电池公司累计市场份额92.11%,有分解报道年度有效供货公司有93家,那么另外73家公司分食7.89%的市场份额,实属可怜。
2018年,动力锂离子电池电芯公司装机量前三甲依次是宁德时代、比亚迪和国轩高科,2018年全年装机量分别为23.23GWh、11.46GWh和3.00GWh,同比上一年分别上升了123.37%、111.05%和55.44%。前两名与去年位次相同,而去年装机量排在第三的沃特玛已经“凉了”。
2018年电芯公司的市场聚集度进一步提高,宁德时代的市场份额从上一年的28.7%狂升到了44.72%,比亚迪从14.98%提升到22.06%。2018年动力锂离子电池行业CR5(前五名市场份额)高达74.05%,CR10达83.16%,而2017年的CR5和CR10分别是60.16%和72.35%,行业聚集度进一步提高。
前两年动力锂离子电池行业产量大幅扩张,带来的问题是公司的产量利用率普遍偏低,有分解报道很多公司的开工率仅维持在15%左右。按“装机量/产量”测算,2018年宁德时代和比亚迪产量利用率在2018年分别为达到了73.3%(23.23/31.5)和71.6%(11.46/16)。
2018年,全行业面对资金压力,此前过度扩张的公司已经出局。三月,沃特玛出现危机,遭供应商堵门,四月被曝20亿元逾期,而公司总额达221.38亿元,当然沃特玛的商业模式也是有问题的;七月,主营动力锂离子电池管理系统的深圳容一电动宣布解散,十一月底,河南环宇电源股份被申请破产。
资金承压将是动力锂离子电池公司将来遭遇的难题,补贴退坡、补贴趋严、车企成本压力传递,将进一步凸显这一难题。
第一梯队:宁德时代&比亚迪
宁德时代和比亚迪动力锂离子电池行业头部公司的地位基本稳固,2018年除五月份比亚迪升至第一而宁德时代降至第二之外,其余月份一直是宁德时代位居第一、比亚迪居第二。
一个细节是,九月-十二月,比亚迪的装机市场份额继续下降,从八月份的27.86%一路依次下降到27.3%、22.17%、15.2%、14.48%,而同期全行业都是上行态势。
拖累比亚迪的是磷酸铁锂离子电池,十一月份,284.9MWh的装机量比十月又减少了40.56%,十月份比九月份也减少了45.93%,经过两个月的继续大幅下挫,比亚迪磷酸铁锂离子电池装机量惟有284.9MWh,在当月磷酸铁锂总装机量中的比重惟有9.3%(2017年比亚迪磷酸铁锂离子电池在年度总装机量中的比重是25.44%)。
十二月份,受客车装机量上涨推动,比亚迪磷酸铁锂离子电池装机量提高到601.29MWh,环比上升了11.05%,但三元材料电池装机增幅惟有18.9%,使得最后一个月比亚迪装机环比只上升了39%,而宁德时代则上升了50.17%。
比亚迪与宁德时代的差距在下半年逐渐拉大,与其供应格局不无关系。
宁德时代傍有多家新能源乘用车车企金主,国内包括北汽、上汽、吉利汽车、东风、长安、广汽等主流新能源车企,国外汽车巨头包括宝马、奔驰、大众、丰田,国内新势力蔚来、威马等,也都依靠宁德时代供应动力锂离子电池。
在新能源客车范畴,宁德时代为39家客车主机厂供应动力锂离子电池,国内新能源客车领先公司宇通、中通、中车时代、厦门金旅、厦门金龙都在其供货名单中;专用车范畴,为福建龙马、吉利商用车、江铃汽车旗下的专用车产品供应动力锂离子电池。
而比亚迪动力锂离子电池的开放供应则尚处于拓荒期,在2018年之前,比亚迪电池仍系自产自销,仅供应自己品牌的乘用车和客车产品。
2017年五月,比亚迪五月比亚迪宣布单独拆分出动力锂离子电池部门,2018年七月,比亚迪与长安汽车宣布合资建动力锂离子电池厂。2018年的第307、309、311批新车通告目录中,开始有比亚迪外供电池车型披露,不完全统计包括东风汽车集团有限公司纯电动厢式运输车和纯电动载货汽车底盘、山东泰开汽车制造有限公司的岱阳牌纯电动高空作业车和成都客车股份有限公司的蜀都牌纯电动低入口城市客车、石家庄煤矿机械有限责任公司的2款纯电动洗扫车和1款纯电动扫路车,以及长沙中联重科环境产业有限公司的1款纯电动洗扫车。
不难发现,这些新能源商用车车型都不是市场主流产品,很难为比亚迪电池形成强有力的装机支撑,在很长一段时间内,比亚迪动力锂离子电池的主力支撑还将是自家产品,所幸在新能源乘用车范畴,比亚迪的冠军地位短时间内难以被撼动,能为其在动力锂离子电池市场上赢得不少份额,据称2018年比亚迪动力锂离子电池自家供应也有点跟不上。
第二梯队:国轩高科、天津力神、孚能科技、比克电池
2018年累计,国轩高科、力神、孚能科技、比克、亿纬锂能分列3-7位。从年内月度装机情况看,国轩高科、亿纬锂能、孚能科技、天津力神都曾在单月进入过前三的位置。
年度排名第三的国轩高科供应以磷酸铁锂为主,年中,国轩高科宣布32131磷酸铁锂离子电池单体能量密度已达到180wh/kg,计划将来两年提升至200wh/kg以上;年底,国轩高科宣布开发出能量密度达302Wh/kg的NCM811软包电芯,计划2019年开始建设产线。
国轩高科紧要为北汽、江淮、奇瑞等乘用车公司、中通、广通、申龙客车等客车公司以及以新楚风等专用车车企供应动力锂离子电池。
天津力神以商用车客户为主,紧要有南京金龙、宇通、中通、长安等;孚能科技以服务乘用车企为主,紧要包括北汽、江铃汽车、长安汽车、长城汽车以及戴姆勒;深圳比克供应的乘用车企包括吉利、众泰、江淮、海马、上通五菱等,这些车企在2018年较好的销量表现,带动了其装机量的上升;亿纬锂能目前出货仍旧依赖商用车,南京金龙和郑州日产的纯电动专用车系由其供应动力锂离子电池。不过,亿纬锂能今年在新能源乘用车装机市场进行了拓展,为戴姆勒等车企供应软包电池供应,公司已经向戴姆勒供应了样品。
第二梯队应当是悬念最多的梯队,安信证券用“装机量/产量”测算,孚能科技的产量利用率最高,约40%,其余三家公司在15%左右。而依据电动汽车资源网的统计,将来两年孚能科技和天津力神的扩产计划最为激进,其中孚能预计从2018年的5GWh扩产至40GWh、力神从2018年的14GWh扩产至30GWh;亿纬锂能、比克则相对保守,将来2年预计分别新增4GWh和3GWh产量。
另外,年底国轩高科宣布将量产NCM811三元材料电池,天津力神被传受到特斯拉的酷爱……从目前市场份额看,它们挤进第一梯队困难不小,不过相似体量的公司之间的竞争将很猛烈。
3技术路线起争议,能量密度提升应以安全保障为前提
从技术路线看,2018年三元材料电池的装机量持续提升,同比上升108%,磷酸铁锂离子电池装机量同比增幅惟有18.6%,但是下半年上攻趋势分明。
十二月份,磷酸铁锂离子电池装机5.626GWh,三元材料电池装机6.584GWh。磷酸铁锂离子电池受客车产量攀升驱动,环比上升了71.3%,但是较去年同期减少18.41%;三元材料电池装机量环比上升28.87%,同比上升了43.04%。
2018年全年三元材料电池实现装机33.61GWh,占全年动力锂离子电池总装机量的59.62%,2018年磷酸铁锂离子电池累计装机21.32GWh,占比37.82%。
从新能源汽车动力锂离子电池行业整体看,三元路线日益强化,三元材料电池的装机量在全行业中的占比在2016年为22.5%,2017年为44.58%,2018年持续新增到59.63%。
三元材料与磷酸铁锂离子电池结构的变化系两方面因素所致:一是以三元材料为紧要装机电池为主的乘用车市场持续放量,而且以高能量密度为导向;二是以磷酸铁锂为紧要装机电池为主的客车市场继续低迷。
不过,一些结构性的变化在2018年曾悄然发生——
六月十二日开始,鼓励高能量密度、高续驶里程的新能源汽车补贴新政开始执行,在补贴退坡的情况下,此后,磷酸铁锂离子电池在纯电动乘用车和纯电动专用车中的装机量分明有了阶段性的提升,专用车板块表现尤其分明,磷酸铁锂离子电池装机比重从2017年的25.9%新增到了44.97%。
磷酸铁锂离子电池在已是三元路线主导的乘用车和专用车板块中的装机量走高,有其实际原由:
一是目前磷酸铁锂成组能量密度已经达到三元NCM523的水平(主流的NCM523电池能量密度为160~200Wh/kg),国轩高科和比亚迪的磷酸铁锂离子电池都在这一水平。其实,目前市场上配套的磷酸铁锂离子电池能量密度均能达到2018年版补贴的技术门槛要求。
二是补贴退坡,车企成本收益受压,磷酸铁锂离子电池的价格优点和原材料供应低风险性凸显,有助于缓解整车厂的成本压力,市场价格机制促使纯电动乘用车和专用车车企阶段性地选择了磷酸铁锂离子电池。
年底出台的《汽车产业投资规定》新政中,对动力锂离子电池能力密度不再做强制性目标要求,随着明年补贴的进一步退坡,乘用车中小微车型选择磷酸铁锂离子电池的比重会有所提高。纯电动专用车方面,本身今年在电池路线上就斗争分明,三元材料电池装机的月度表现,有如过山车起起伏伏,而磷酸铁锂离子电池的则一路走高,倘若明年补贴退坡明确,纯电动专用车的这一电池装机趋势很可能还会进一步增强。
不过,电池材料的化学物理特性不可违,在技术潜力方面,磷酸铁锂离子电池理论系统能量密度约为170Wh/kg,而三元材料电池的理论系统能量密度能达到300-350Wh/kg。这正是三元材料动力锂离子电池的权重继续新增的原由,尤其是在纯电动乘用车板块。
2018年,三元材料电池在纯电动乘用车的装机量累计26.84GWh,占纯电动乘用车电池装机总量的89.25%,2017年这一比重还惟有76.47%;插混乘用车3.71GWh的装机全部为三元电池。纯电动专用车的三元材料电池年度装机量3.06GWh,占比49.68%,2017年这一比重是68.55%;在客车范畴,三元材料电池解禁却没开市,2017年全年0装机,2018年只在七月份有区区7.81MWh的装机量。
2018年,NCM523材料电池单体能量密度超过了215Wh/kg,系统能量密度超过了170Wh/kg,2019年基于811材料的电池单体能量密度预计可达到280Wh/kg。
而按照国家规划,2020年,锂离子动力锂离子电池单体能量密度要大于350Wh/kg。这一目标指向的就是高镍体系的三元材料电池。高镍三元材料中,镍的含量越高,电池单体的能量密度越大,比如风口上的811电池。但是,能量密度过高对电池模组的抗振、抗冲击、抗膨胀、绝缘隔热等性能也提出了更高要求,但目前的技术并没有完全跟上。
2018年夏季,新能源汽车自燃事件频发,对行业技术路线的质疑开始不绝于耳,质疑的焦点是动力锂离子电池能量密度的提升目标,是否过于激进,甚至剑指三元锂离子电池。技术是在不断完善的,主旨却是不变的——动力锂离子电池能力密度的提升,要以安全性为前提,兼顾成本、稳定性和使用寿命。
4客车装机量继续下降,乘用车带电量持续提升
十二月份乘用车动力锂离子电池装机6.09GWh,客车装机5.71GWh,专用车2.08GWh,新能源客车和专用车的装机量同比都持续下降。
2018年全年动力锂离子电池装机的59.91%在乘用车,达33.78GWh,较去年同比上升147.46%;客车装机16.43GWh,同比微增15.3%,占29.14%;专用车装机6.17GWh,占10.94%,同比减少25.8%。可见,与去年相比,动力锂离子电池装机结构在车型范畴的变化是客车和专用车的份额都收缩了10多个百分点,乘用车的装机份额则相应上升了20%多。
新能源客车动力锂离子电池装机市场份额缩小当然与新能源客车的市场规模紧密相关。我国客车统计信息网的数据显示,2018年,我国6米以上新能源客车累计销售9.1万辆,同比下降2.3%。乘用车联席会秘书长崔东树也曾发表“新能源客车市场容量本身有限”的观点,一年10万多辆的水平是行业既定的天花板,发展新能源客车虽是地方政府的刚性任务,但上升空间有限,新能源客车市场的有限上升必然传递到其紧要配套的磷酸铁锂离子电池。
相对而言,新能源乘用车则有更大的上升空间,三元材料电池、尤其是高能量密度的三元材料电池市场规模也将持续扩展。
高能量密度三元材料电池装机的上升推动了新能源乘用车带电量的新增,2018年新能源乘用车均匀带电量达到33KWh,较2017年提升35.82%,倘若剔除插混车型,纯电动汽车均匀单车带电量就已经超过了40KWh,高端纯电动汽车型带电量达到100KWh。
新能源乘用车带电量的提高受国家政策导向和电池技术进步推动,2018年,高镍电池商用的步伐有所加快,在NCM622和NCM811方面慢慢有所冲破。
NCM811电池方面,比克、福斯特等的产品已经商用,天津力神NCM811电池配套的相关车型已成功进入推荐目录,宁德时代宣布将于2019年推出能量密度在280kWh/kg以上的NCM811电池,比亚迪在与长安汽车成立动力锂离子电池合资公司的基础上,将投资50亿元在重庆增建10GWhNCM811电池产量。
不过,韩国电池公司LG化学和SKI都宣布推迟811高镍电池的量产时间,三星SDI也表示,NCM811电池的使用时间要到2020年以后。
NCA三元材料电池方面,2018年第四时度,NCA电池在纯电动乘用车是分别装机7.6MWh、92.5MWh和110.31MWh,不完全统计,目前宣布量产NCA的电芯公司有天鹏电源、鹏辉等。上半年,天津力神研发成功单体能量密度达302Wh/kg的NCA动力锂离子电池;年底,国轩高科宣布开发出能量密度达302Wh/kg的NCM811软包电芯,计划2019年开始建设产线。
从技术潜力看,NCA比NCM811更容易实现300wh/kg的能量密度,但NCA的工艺要求更苛刻、技术壁垒被日韩国所掌握,国内要大规模量产且经得起商用安全检验,恐怕还有一段路要走,还是前面的那句话:电池能量密度的提升应以安全性为前提。
5方形电池制霸技术路线,软包逆袭有待时日
从动力锂离子电池的封装形式看,方形电池还是主流产品,2018年累计装机41.79GWh,市场份额74.06%,软包电池和圆柱电池装机量相当,分别为7.59GWh和7.05GWh。
年度走势看,方形电池装机量同比上升107.67%,软包电池装机量同比上升65.52%,圆柱电池则同比下降了21.17%。
软包电池紧要由纯电动乘用车采用,4.65GWh的装机量占年度软包电池装机总量的61%,其次是纯电动客车,软包电池装机量1.15GWh,占比15%,纯电动专用车软包电池装机量1.01GWh,占比13%。
国内软包动力锂离子电池的参与者12家,占比国内动力锂离子电池装机厂家总数约60%。GGII公布的数据显示,2018年孚能科技是最大的软包电池供应商,年度装机量1.94GWh,北汽是其最大用户。其次是北京国能,年度装机782.77MWh,面向奇瑞、广通、一汽、东风等新能源车企服务。卡耐和万向的装机量分别为646.5MWh和601.32MWh,排在第3位和第4位。
两大龙头公司,宁德时代全年软包电池装机351.97MWh,仅占其总装机量的1.5%,其余都是方形电池;比亚迪没有软包电池装机,全部都是方形电池。
软包电池因为设计灵活性强,且兼具轻量化和高能量密度等优点,被认为将越来越成为更多车企首选的电池类型。但制造工艺的要求也更高,加工、封装中额外的成本和技术要求,也会变相提高新能源汽车的终端售价,在补贴退坡后使用压力将增大。
但是,随着合资品牌车企在我国投入电动汽车型,那些支持软包技术路线的公司,更倾向于沿用软包电池,包括日产、戴姆勒、雷诺、通用、现代、福特和沃尔沃等,这有可能助推软包电池持续扩张。
2019年,我国动力锂离子电池市场份额高聚集度的状况会持续保持吗?我们觉得大概率不会。从参与的玩家、需求方结构变化、新技术路线使用等方面,我们会看到一些蛛丝马迹。动力锂离子电池本身,也还有可能会有大的方向变动,保持开放心态,相信技术会给我们的零排放梦想供应好的处理办法。