電氣設(shè)備行業(yè)關(guān)于高鎳、CTP、鐵鋰趨勢的探討：技術(shù)進(jìn)步帶來的電池降本空間有多大

1、研究報(bào)告 評級看好維持目 錄引言：當(dāng)前時(shí)點(diǎn)為什么關(guān)注龍頭企業(yè)的降本降本路徑一：高鎳811，高端車型必由之路降本路徑二：CTP技術(shù)，集成工藝創(chuàng)新之舉降本路徑三：鐵鋰電池，時(shí)隔多年回潮之時(shí)龍頭引領(lǐng)技術(shù)進(jìn)步，加速電動(dòng)車經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)01引言：當(dāng)前時(shí)點(diǎn)為什么關(guān)注龍頭企業(yè)的降本01高端智能化成就爆款，經(jīng)濟(jì)型成本是核心矛盾特斯拉Model 3是全球新能源汽車的明星車型，憑借智能駕駛、加速性能等優(yōu)勢，Model 3在北美市場橫掃BBA等競爭對手，成就爆款；但汽車作為差異化屬性強(qiáng)的產(chǎn)品，需滿足不同消費(fèi)者的需求，針對10-15萬的主流消費(fèi)群體而言，性價(jià)比依舊是關(guān)注的重點(diǎn)，而對比A級純電動(dòng)車與燃油車來看，續(xù)航里程40

2、0km的純電A級車定價(jià)較燃油車貴5萬元左右，定價(jià)偏高是核心矛盾，因而更應(yīng)關(guān)注降本。車道變更自動(dòng)轉(zhuǎn)向智能召喚表：特斯拉智能駕駛功能介紹內(nèi)容項(xiàng)目 使用場景高速公路（支持駛?cè)腭偝龈咚伲⒖梢酝ㄟ^更擁堵、復(fù)雜的路段根據(jù)交通狀況調(diào)整車速；自動(dòng)變化車道無需駕駛員介入；系統(tǒng)功能從一條高速公路切換至另一條；在接近目的地時(shí)駛出高速硬件傳感器：攝像頭8個(gè)+毫米波雷達(dá)1個(gè)+超聲波雷達(dá)12個(gè) 計(jì)算平臺NVDIA Drive PX2 軟件更新方式：OTA 地圖定位使用高精度地圖，高精準(zhǔn)GPS和慣性測量單元（IMU）資料來源：特斯拉，長江證券研究所表：對于追求性價(jià)比的A級車，成本依舊是核心矛盾車型，萬元A+400km+定

3、價(jià)8-10萬車型對比條件年份純電動(dòng)燃油版純電-燃油動(dòng)力系統(tǒng)成本2018A7.82.45.42019A6.52.44.12020E5.52.33.2購置價(jià)格2018A14.69.25.42019A14.09.05.02020E14.08.95.1資料來源：易車網(wǎng)，長江證券研究所產(chǎn)業(yè)成熟及材料降價(jià)推動(dòng)降本，未來路在何方？圖：國內(nèi)動(dòng)力電池價(jià)格與成本快速下降（元/Wh）過去幾年國內(nèi)動(dòng)力電池的售價(jià)與成本保持每年10%以上的降幅，主要推動(dòng)力有二：1）產(chǎn)業(yè)化成熟，產(chǎn)品良率、生產(chǎn)效率提升帶來的快速降本；2）從原材料價(jià)格來看，隔膜、LFP正極、負(fù)極保持長期下行趨勢，前期供需階段性緊缺漲價(jià)的鋰鈷及相關(guān)材料的價(jià)格也

4、在2018年后迅速回落；展望未來，原材料降價(jià)每年仍可提供穩(wěn)定的降本，但幅度上邊際減弱，那么動(dòng)力電池還有多大的降本空間，更多取決于技術(shù)進(jìn)步帶來的紅利；因而在后文我們著重探討高鎳、CTP、換鐵鋰三種方案的降本潛力有多大。圖：隔膜、LFP正極、負(fù)極價(jià)格保持下降趨勢資料來源：GGII，長江證券研究所 注：圖為價(jià)格累計(jì)漲跌幅資料來源：公司公告，長江證券研究所 注：上述價(jià)格、成本為5家上市公司財(cái)報(bào)加權(quán)平均值圖：鋰鈷、三元正極、電解液價(jià)格亦快速回落資料來源： GGII，長江證券研究所 注：圖為價(jià)格累計(jì)漲跌幅02降本路徑一：高鎳811，高端車型必由之路高鎳化降低材料單耗，減少對高價(jià)金屬鈷的需求高鎳化是動(dòng)力電池

5、重要的降本路徑，主要包含兩個(gè)維度：1）三元正極材料中，鎳含量越高，克容量水平越高，例如NCM523正極克容量在160mAh/g左右，而NCM811正極接近200mAh/g，高克容量帶來材料度電單耗下降，例如NCM523正極度電單耗1.7-1.8kg，811正極單耗則在1.5-1.6kg（考慮良率正常）；其他材料如隔膜、電解液、銅箔以及人工制造成本有望攤薄10%-15%。2）高鎳化直接改變正極金屬配比，價(jià)格高的鈷金屬用量減少，價(jià)格低的鎳金屬用量增加，進(jìn)而減少了鈷價(jià)波動(dòng)對電池成本的影響。圖：鎳含量越高，正極材料克容量越高資料來源：容百科技官網(wǎng)，長江證券研究所圖：高鎳低鈷化將有效降低對高價(jià)金屬鈷的需

6、求資料來源：長江證券研究所 注：圖為各技術(shù)路線金屬質(zhì)量占比02高鎳化是目前配套長續(xù)航車型的優(yōu)選方案整車?yán)m(xù)航里程提升的路徑包括增加電池帶電量、降低電耗，增加帶電量受到整車電池?cái)[放空間的制約，同時(shí)動(dòng)力電池作為整車中總量最大的零部件，電池的輕量化也是降低電耗的有效途徑；因而，長續(xù)航要求動(dòng)力電池的體積能量密度、質(zhì)量能量密度不斷提升；從合格證數(shù)據(jù)來看，純電動(dòng)車?yán)m(xù)航與動(dòng)力電池能量密度基本呈正相關(guān)關(guān)系，而在續(xù)航里程500km及以上的車型中，電池系統(tǒng)能量密度基本在170Wh/kg以上（比亞迪車型在160Wh/kg）；對于同款車型而言，長續(xù)航版本需要使用更高體積能量密度的電池。圖：高級別車型續(xù)航里程與能量密度的

7、關(guān)系圖表：相同車型的長續(xù)航版本需要配備高鎳電池車型續(xù)航里程（km）帶電量單體體積能量（kwh） 密度（Wh/L）帶電量提升體積能量密度提升幾何A41051.9481.750061.9530.919%10%威馬EX540352.6482.852069.0531.631%10%廣汽Aion.S41049.4449.051058.8531.619%18%資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所02電池高鎳化難點(diǎn)是熱穩(wěn)定、容量衰減、產(chǎn)業(yè)成熟度高鎳三元存在熱穩(wěn)定性差、易產(chǎn)氣、容量衰減快等產(chǎn)品性能層面的問題：1）熱穩(wěn)定性差的原因在于高價(jià)鎳氧化性強(qiáng)，易與電解液反應(yīng)放出熱量和氣

8、體；且本身受熱分解也會(huì)產(chǎn)生氣體；因而可以看到，在不同封裝路線的電池中，對于產(chǎn)氣容忍度最高的圓柱電池最先應(yīng)用高鎳材料，方形次之，軟包電池的應(yīng)用難度最大；2）循環(huán)衰減的原因在于陽離子混排、微裂紋、雜質(zhì)等因素，需通過包覆、添加劑解決。產(chǎn)業(yè)成熟度亦是目前的瓶頸，體現(xiàn)在：1）目前高鎳正極溢價(jià)明顯，且本身成本較高；2）高鎳電池生產(chǎn)良率仍有提升空間。圖：高鎳三元的短板熱穩(wěn)定性弱、容量保持率低資料來源：中國粉體網(wǎng)，長江證券研究所圖：目前高鎳正極材料較中低鎳仍有明顯溢價(jià)資料來源：鑫欏資訊，長江證券研究所02高鎳產(chǎn)業(yè)化圓柱先行，方形配套車型批量上市從高鎳正極的應(yīng)用上看，Model 3配套松下NCA先行，國內(nèi)最早在

9、圓柱上應(yīng)用，2019年起寧德時(shí)代方形811電池大規(guī)模配套車型。特斯拉Model 32017年圓柱NCA256/149松下云度32018年圓柱NCM-比克少量江淮iEV7S2018年圓柱NCM-比克少量2018年圓柱NCA247/160聯(lián)動(dòng)天翼早期批量供應(yīng)2019年方形NCM236/180寧德時(shí)代大批量主供廣汽Aion.S/iA52019年方形NCM236/170寧德時(shí)代長續(xù)航獨(dú)供廣汽Aion.LX2019年方形NCM238/180寧德時(shí)代長續(xù)航獨(dú)供廣汽GE32019年方形NCM235/160寧德時(shí)代較低能量密度版本節(jié)約6.4kwh帝豪EV/Gse/幾何A2019年方形NCM236/182寧德時(shí)

10、代長續(xù)航版本（500/450km）威馬EX5/EX62019年方形NCM236/166寧德時(shí)代500+/Plus寶馬X1 PHEV2019年方形NCM213/140寧德時(shí)代PHEV東風(fēng)D60/E70/T602019年方形NCM236/171寧德時(shí)代長續(xù)航獨(dú)供愛馳U52019年方形NCM250/181寧德時(shí)代主供表：高鎳三元電池配套車型發(fā)布時(shí)間及供應(yīng)商（不完全統(tǒng)計(jì)）（Wh/kg）車型應(yīng)用年份技術(shù)路線單體/系統(tǒng)能量密度供應(yīng)商備注小鵬G3資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所02寧德時(shí)代規(guī)模量產(chǎn)方形811，有望形成代差進(jìn)展寧德時(shí)代LG化學(xué)三星SDI松下SKI表：寧德時(shí)代與海外電池廠高鎳化進(jìn)度梳理寧德時(shí)

11、代811電池自2019年2月起配套裝車，下半年加速放量，12月單月裝機(jī)超0.6GWh，占三元裝機(jī)的比重超過25%。對比寧德時(shí)代與海外電池廠的進(jìn)度來看，寧德時(shí)代在高鎳應(yīng)用上引領(lǐng)全球，積累深且方向明確；LGC、三星計(jì)劃用712過渡，短期內(nèi)僅在圓柱應(yīng)用811；SKI是海外最積極的公司，預(yù)計(jì)2020年前后配套裝車。圖：寧德時(shí)代方形811裝機(jī)占比快速提升量產(chǎn)技術(shù)2019年量產(chǎn)811+石墨，單體能量密度 240Wh/kg，單月最高占三元25%2019年811+硅炭產(chǎn)品成熟，單體僅在圓柱電池上量產(chǎn)811，軟包仍為6系路線2019年實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品811+圓柱能夠量產(chǎn) NCA，方形仍為6系路線NCA圓柱技術(shù)成熟，大

12、規(guī)模應(yīng)用規(guī)劃在2019- 2020年實(shí)現(xiàn)811裝車實(shí)驗(yàn)室技術(shù)方形電芯 270Wh/kg，軟包電芯 300Wh/kg硅炭電芯295Wh/kg-高鎳化、硅炭方向持續(xù)推進(jìn)712體系過渡811預(yù)計(jì)在系過度，后續(xù)或規(guī)劃NCA密度有望提升至2021年后產(chǎn)品300Wh/kg以上路線規(guī)劃后續(xù)規(guī)劃暫以規(guī)劃以712體計(jì)劃繼續(xù)低鈷化，單體能量積極推進(jìn)高鎳資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所資料來源：inside EVs，高工鋰電，Push EV，長江證券研究所02811電池能量密度顯著提升，但對材料要求更高高鎳電池帶來能量密度的顯著提升，進(jìn)而改善成本，對比寧德時(shí)代的811電池與中低鎳電池來看，8系電池的單體質(zhì)量能量

13、密度較中低鎳提升8-12%，而體積能量密度提升在7%-17%，單體容量也更大，我們預(yù)計(jì)有望帶來其他材料單耗、人工成本10%-15%的攤?。坏瑫r(shí)高鎳電池對于材料的品質(zhì)要求也相應(yīng)提升，包括正極加工費(fèi)更高、電解液需更多的添加劑以及負(fù)極、隔膜品質(zhì)要求更高等；此外，目前高鎳仍處于產(chǎn)業(yè)化起步階段，生產(chǎn)良率低于成熟的低鎳方案，但龍頭電池廠處于快速優(yōu)化的過程中。表：寧德時(shí)代811電池能量密度提升10%-20%CATL電芯型號單體容量Ah單體質(zhì)量能量密度（Wh/kg）體積能量密度（Wh/L）質(zhì)量能量密度較中低鎳平均提升體積能量密度較中低鎳平均提升811電芯A23123812%55017%812電芯B17723

14、611%53112%813電芯C13023510%55217%814電芯D1102308%5067%中低鎳電芯A150214-458-中低鎳電芯B176213-490-中低鎳電芯C153212-469-資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所綜合來看，預(yù)計(jì)第一代811電池改善成本5%-8%表：考慮第一代811帶來的單耗改善與材料品質(zhì)提升，預(yù)計(jì)產(chǎn)品成熟后成本下降5%-8%成本構(gòu)成-含稅NCM523電池NCM811電池-當(dāng)前NCM811電池-第一代成熟度電單耗單價(jià)度電價(jià)值量度電單耗單價(jià)度電價(jià)值量度電單耗單價(jià)度電價(jià)值量碳酸鋰/LiOH0.749.033.70.648.531.40.648.531.4硫酸

15、鎳2.425.361.93.225.382.03.225.382.0硫酸鈷1.049.051.30.449.021.20.449.021.2硫酸錳0.96.05.70.36.01.60.36.01.6正極成本加工成本1.821.037.8 1.528.042.01.526.039.0加工毛利1.818.032.4 1.538.057.01.525.037.5正極材料1.8123.8222.91.5156.8235.11.5141.8212.6負(fù)極材料1.044.044.01.048.048.01.048.048.0涂覆隔膜15.02.334.513.12.431.313.12.431.3電解液

16、1.240.048.01.042.043.81.042.043.8銅箔0.790.063.00.690.054.80.690.054.8結(jié)構(gòu)件58.050.550.5其他輔材28.024.424.4人工制造140.0121.8121.8電芯良率95%88%93%成本合計(jì)電芯成本672.0692.9631.4較523下降3%-6%電芯成本資料來源：GGII，鑫欏資訊，亞洲金屬網(wǎng)，長江證券研究所 注：核心假設(shè)包括811正極單耗1.5kg，材料、人工攤薄13%；原材料價(jià)格參考2019年底 單位：度電單耗為kg或平方，價(jià)格為元/kg或元/平，度電價(jià)值量為元/kwh03降本路徑二：CTP技術(shù)，集成工藝創(chuàng)

17、新之舉什么是CTP技術(shù)：從寧德時(shí)代、比亞迪方案說起動(dòng)力電池生產(chǎn)的基本流程是單體電池到模組到電池包（如左下圖所示），CTP（Cell to Pack）技術(shù)顧名思義簡化的是集成的過程；CTP方案包含“完全無模組”、“大模組替代小模組”兩種解決思路，由于模組本身起到的是對電芯支撐、固定和保護(hù)的作用，CTP方案 的專利設(shè)計(jì)首先要解決如何在減少模組的情況下，達(dá)到支撐強(qiáng)度的問題；其次是通過優(yōu)化零部件數(shù)量、提升生產(chǎn)效率及能量密度實(shí)現(xiàn)降本；寧德時(shí)代采用“大模組”的思路，包含兩個(gè)以上的電池模組（包括框架與電池單體），相鄰框架之間固定設(shè)置套筒，套筒內(nèi)穿設(shè)固定件，固定于整車，可以實(shí)現(xiàn)電池包輕量化以及與整車連接強(qiáng)度提

18、升；寧德時(shí)代申請的CTP電池包取消了現(xiàn)有的電池箱體，降低了零部件數(shù)量。圖：寧德時(shí)代CTP基本情況資料來源：CATL寧德時(shí)代新能源，長江證券研究所圖：寧德時(shí)代CTP技術(shù)方案示意圖資料來源：國家知識產(chǎn)權(quán)局-寧德時(shí)代專利，長江證券研究所03什么是CTP技術(shù)：從寧德時(shí)代、比亞迪方案說起根據(jù)比亞迪相關(guān)專利披露，目前動(dòng)力電池模組中的電池列陣需由端板、側(cè)板、連接件固定，并通過橫梁、縱梁固定于電池包；在比亞迪的 “刀片電池”方案中，單體電池排列形成列陣，直接安裝于電池包中，單體電池本身用作加強(qiáng)電池包的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；比亞迪“刀片電池”方案對成本的節(jié)約主要體現(xiàn)在：1）減少了電池包中縱梁和橫梁的使用，減少了模組中端板、

19、側(cè)板、螺絲/拉桿等連接件的使用，減少了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)（加強(qiáng)筋）的使用；2）單體電池、電池包的組裝工藝更為簡單，降低了人力、物力等制造成本；3）在部分方案中，電池列陣的排布更加合理，提高了空間利用率和能量密度，使得BIC（電池信息采集器）、低壓采樣更容易集中合成。圖：現(xiàn)有電池包示意圖圖：比亞迪“刀片電池”技術(shù)方案示意圖模組（含端板、側(cè)板）橫梁、縱梁資料來源：國家知識產(chǎn)權(quán)局-比亞迪專利，長江證券研究所資料來源：國家知識產(chǎn)權(quán)局-比亞迪專利，長江證券研究所03降本提效是優(yōu)勢，一致性、車企協(xié)同是瓶頸CTP方案的優(yōu)勢在于：1）降低PACK環(huán)節(jié)的成本；2）輕量化及提高體積能量密度，增加帶電量空間；3）改善散熱性能

20、、降低成組不良率。CTP方案的潛在瓶頸在于：1）由于CTP方案高度集成，維修成本高，因而對電芯一致性、穩(wěn)定性的要求苛刻；2）減少模組級別的防護(hù)后，需要進(jìn)一步思考安全問題；3）前兩者對于龍頭電池廠而言基本可以解決，CTP方案最大的瓶頸或在于與車企的協(xié)同，在傳統(tǒng)電池方案中，車企通常采購電芯或模組（例如355、590模組），相對標(biāo)準(zhǔn)化，而CTP電池包偏定制化，且有一定的專利保護(hù)，車企若采用電池廠主導(dǎo)的 CTP方案，一方面會(huì)弱化與電池廠的議價(jià)能力（更換供應(yīng)商困難）；另一方面也使得PACK環(huán)節(jié)的利潤讓渡給電池廠。CTP方案潛在瓶頸CTP方案優(yōu)勢表：CTP方案的優(yōu)勢與潛在瓶頸梳理圖：相比于標(biāo)準(zhǔn)模組，CTP

21、電池包定制化程度高寧德時(shí)代590模組降低通過減少零部件、提高生產(chǎn)效率成本提高元器件使用效率降本密度提高顯著提升體積能量密度，提升單能量車帶電量空間；同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化電芯一致性車企協(xié)同CTP增加維修成本，因此對于電池一致性、故障率要求更高CTP相較于標(biāo)準(zhǔn)模組更為定制化，且需由電池企業(yè)完成，車企擔(dān)心議價(jià)能力弱化且損失PACK利潤寧德時(shí)代CTP電池包改善性能單體電池表面積/空間改善，提高散熱速率，提升安全性能；簡化成組流程，降低成組不良率安全性減少了模組級別的防護(hù)后，對安全性提出了更高的要求中航鋰電590模組資料來源：國家知識產(chǎn)權(quán)局-比亞迪專利，第一電動(dòng)，長江證券研究所資料來源：BatteryPack

22、，長江證券研究所03寧德時(shí)代、比亞迪引領(lǐng)CTP集成技術(shù)變革浪潮寧德時(shí)代、比亞迪作為國內(nèi)動(dòng)力電池的領(lǐng)導(dǎo)者，在CTP新技術(shù)的應(yīng)用上遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他企業(yè)，寧德時(shí)代商用車CTP電池包在2019年已批量應(yīng)用于國內(nèi)客車，并形成對大眾卡客車的供應(yīng)；乘用車CTP電池包與北汽、哪吒、蔚來、威馬等企業(yè)形成合作；比亞迪刀片電池將最先應(yīng)用于2020年新車“漢”，后續(xù)逐步批量應(yīng)用。從車企應(yīng)用也可以看出，自供、深度綁定的車企以及新興造車勢力率先應(yīng)用。電池企業(yè)日期車企配套車企&車型表：CTP技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展（不完全統(tǒng)計(jì)）寧德時(shí)代（蔚來、威馬未明確宣布供應(yīng)商，為預(yù)計(jì)）比亞迪2019年客車大批量出貨成組效率超過90%，系統(tǒng)能量密度16

23、0Wh/kg的鐵鋰電池包，預(yù)計(jì)應(yīng)用CTP概念2019.9北汽新能源與北汽共同宣布，EU5將搭載CTP電池包，首個(gè)乘用車項(xiàng)目落地，有望于2020年下半年上市2019.9哪吒汽車未來推出搭載磷酸鐵鋰電芯的純電動(dòng)車將采用CATL最新的CTP技術(shù)臺2019.10大眾卡客車搭載寧德時(shí)代全新磷酸鐵鋰的e-Delivery卡車車型將于2020年向全球市場推出，引入全新CTP高集成動(dòng)力電池平2019.12蔚來汽車EC6搭載100kwh電池組，或采用CTP技術(shù)，預(yù)計(jì)2020年9月交付2020.1威馬汽車將于2020年4月發(fā)布威馬7系，續(xù)航700km+，采用高電壓+CTP方案2019.8比亞迪宣布超級鐵鋰，后證實(shí)

24、為CTP刀片電池，將在2020年3月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，計(jì)劃在6月應(yīng)用于新車型比亞迪“漢”后續(xù)規(guī)劃比亞迪預(yù)計(jì)2021年起在現(xiàn)有車型上批量應(yīng)用資料來源：CATL寧德時(shí)代新能源，百人會(huì)，蓋世汽車，品車天下，網(wǎng)易汽車，長江證券研究所03減少零部件、提升效率，或改善成本近0.1元/WhCTP方案的核心目的是降低成本，通過三方面實(shí)現(xiàn)：1）減少零部件數(shù)量，主要包括端板、側(cè)板、緊固件等，從寧德時(shí)代、蜂巢能源的數(shù)據(jù)看，CTP最多可以減少近40%是PACK零部件；2）提高生產(chǎn)效率，寧德時(shí)代數(shù)據(jù)，CTP可以提升50%的生產(chǎn)效率，進(jìn)而降低制造成本； 3）能量密度提升、空間利用率提升，帶來潛在的電池管理、熱管理、低壓采樣等方案

25、優(yōu)化空間。從比亞迪、北汽的口徑看，CTP有望帶來20%-30%的成本下降，根據(jù)蜂巢能源數(shù)據(jù)，G1代CTP方案降低0.1元/Wh成本，G2代有望降低 0.21元/Wh；考慮到技術(shù)進(jìn)步是循序漸進(jìn)的過程，下文我們通過拆分PACK成本結(jié)構(gòu)詳細(xì)探討CTP的潛在降本空間。表：寧德時(shí)代、比亞迪、蜂巢能源關(guān)于CTP方案的解析電池企業(yè)寧德時(shí)代比亞迪蜂巢能源零部件數(shù)量減少40%的零部件G1減少24%，G2再減少22%能量密度系統(tǒng)質(zhì)量能量密度從140-150Wh/kg提升至200Wh/kg以上CTP鐵鋰體積能量密度比傳統(tǒng)鐵鋰電池提升50%G2提高5-10%重量成組效率2021年目標(biāo)達(dá)到86%生產(chǎn)效率提升50%成本下

26、降減少30%（北汽公開新聞）成本預(yù)計(jì)下降20-30%G1較傳統(tǒng)方案降低0.1元/Wh G2較傳統(tǒng)方案降低0.21元/Wh專利數(shù)量知識產(chǎn)權(quán)超過200項(xiàng)300多項(xiàng)核心專利體積利用率提升15-20%2018-19年集成效率80%，C2提高5%的空間利用率資料來源：CATL寧德時(shí)代新能源，電池中國，電動(dòng)邦，NE時(shí)代，TechWeb，動(dòng)力電池雜志9月刊，長江證券研究所03減少零部件、提升效率，或改善成本近0.1元/WhPACK成本除電芯以外，價(jià)值量較大的零部件還包括BMS系統(tǒng)（包括cmu等），熱管理系統(tǒng)，端板、側(cè)板、緊固件等輔件、電箱、高壓系統(tǒng)等，此外人工制造也占到一定的比重；根據(jù)普萊德2016年的數(shù)據(jù)

27、，BMS、電箱及其他材料價(jià)值量較大，人工制造度電成本40元左右；PACK成本伴隨產(chǎn)業(yè)化成熟以及電芯能量密度提升帶來的攤薄效應(yīng)，預(yù)計(jì)近兩年改善明顯，結(jié)合公開數(shù)據(jù)，我們分析當(dāng)前PACK的度電成本中，BMS系統(tǒng)約為50元，熱管理、輔件、電箱、高壓系統(tǒng)、人工制造的成本大約在25-30元/kWh；原材料采購占比2014A2015A2016年1-10月電芯77.5%75.9%81.3%BMS7.4%4.3%5.4%電箱2.0%2.9%5.8%其他13.1%16.9%7.6%主業(yè)成本結(jié)構(gòu)2014A2015A2016年1-10月原材料94.6%97.7%98.4%人工成本1.7%1.2%1.0%制造費(fèi)用3.7

28、%1.1%0.6%表：普萊德PACK材料采購及成本結(jié)構(gòu)測算（元/kWh）成本結(jié)構(gòu)占比2016年成本電芯78.2%1,529 BMS5.1% 100電箱4.8%94其他材料9.9%194人工成本1.1% 21 制造費(fèi)用0.9% 17資料來源：東方精工收購普萊德報(bào)告書，長江證券研究所圖：當(dāng)前時(shí)點(diǎn)PACK成本結(jié)構(gòu)拆分（元/kWh）資料來源：長江證券研究所減少零部件、提升效率，或改善成本近0.1元/Wh結(jié)合前文分析的降本路徑，我們認(rèn)為早期CTP方案實(shí)施時(shí)，還需考慮BMS方案重新設(shè)計(jì)、部分輔材支撐等問題，降本是循序漸進(jìn)的過程，在CTP方案成熟且規(guī)模效應(yīng)體現(xiàn)后，零部件節(jié)約、生產(chǎn)效率提升以及元器件利用率優(yōu)化

29、帶來的降本將更顯著。綜合來看，我們測算得CTP方案帶來的降本空間或在60-100元/kWh左右。表：CTP技術(shù)對PACK成本改善幅度估算（元/kWh）PACK成本結(jié)構(gòu)當(dāng)前價(jià)值量估算CTP降本金額-保守CTP降本金額-樂觀BMS等50020熱管理系統(tǒng)30510端板、側(cè)板、緊固件等302530電箱251015高壓系統(tǒng)2558人工制造251215合計(jì)1855798資料來源：長江證券研究所注：第3-4列為下降金額04降本路徑三：鐵鋰電池，時(shí)隔多年回潮之時(shí)能量密度門檻提升導(dǎo)致鐵鋰的乘用車份額收縮三元、鐵鋰是目前動(dòng)力電池兩大主流路線，鐵鋰電池能量密度低，但安全性好、成本低；三元電池成本高但能量密度優(yōu)勢明顯

30、；鐵鋰主要應(yīng)用與商用車尤其是客車，而從滲透率的角度看，高級別車型中的鐵鋰滲透率逐年下降（其中B級車早期較高，主要系比亞迪e6、騰勢影響），但在A00級純電動(dòng)乘用車中，近幾年鐵鋰的占比有所提升；鐵鋰在乘用車的占比持續(xù)下降，很重要的原因是補(bǔ)貼對于能量密度的考核門檻逐年提升，乘用車鐵鋰系統(tǒng)能量密度在140Wh/kg左右。圖：鐵鋰乘用車滲透率持續(xù)下降，A00有所上升資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所圖：能量密度門檻持續(xù)提升對鐵鋰應(yīng)用造成影響資料來源：工信部，長江證券研究所 注：圖為能量密度補(bǔ)貼系數(shù) E為系統(tǒng)能量密度（Wh/kg）04CTP可以改善鐵鋰體積能量密度過低的應(yīng)用瓶頸制約鐵鋰在乘用車中應(yīng)用的

31、主要因素是體積能量密度過低，從2019年主流三元、鐵鋰車型來看，鐵鋰電芯的質(zhì)量能量密度大約比5系三元（電芯A、B）低15%左右，但體積能量密度低28%，導(dǎo)致鐵鋰電池?zé)o法匹配長續(xù)航車型；CTP技術(shù)可以顯著改善系統(tǒng)的體積能量密度，根據(jù)比亞迪專利數(shù)據(jù)，應(yīng)用CTP的方案體積利用率（單體/電池包）較原有方案能夠提升5%- 15%不等；據(jù)此，我們測算得出，鐵鋰+CTP方案可以使鐵鋰系統(tǒng)能量密度接近5系三元系統(tǒng)的水平，但較8系三元仍有顯著差距。圖：鐵鋰體積能量密度過低制約了其長續(xù)航應(yīng)用圖表：從比亞迪專利方案數(shù)據(jù)看鐵鋰應(yīng)用潛力技術(shù)路線電池單體 體積能量密度體積利用率-假設(shè)值預(yù)計(jì)電池包體積能量密度預(yù)計(jì)對應(yīng)續(xù)航里

32、程5系三元48250%241400km及以下5系三元+CTP48257%275500km及以上8系三元55050%275500km及以上鐵鋰34955%192300km左右36065%234300-400km36070%252400km左右鐵鋰+CTP資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所資料來源：國家知識產(chǎn)權(quán)局-比亞迪專利，合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所 單位：Wh/L04鐵鋰+CTP有望顯著降低成本，且略低于811電池成本構(gòu)成-含稅NCM523電池NCM811電池-下一代成熟鐵鋰電池度電單耗單價(jià)度電價(jià)值量度電單耗單價(jià)度電價(jià)值量度電單耗單價(jià)度電價(jià)值量表：鐵鋰+CTP成本較當(dāng)前的523電池降本20%

33、以上，略低于下一代811電池CTP有望帶來顯著的成本改善，預(yù)計(jì)當(dāng)前523電池成本約為 0.83元/Wh（含稅），采用 CTP后成本有望下降10%，至 0.75元/Wh（含稅）；若更換為“鐵鋰+CTP”的方案，鐵鋰電芯本身成本較523電芯便宜15%左右，CTP后較目前方案的523電池成本下降有望超過20%，至0.65元/Wh；從遠(yuǎn)期來看，811電池還有持續(xù)進(jìn)步的空間（正極克容量提升），預(yù)計(jì)下一代成熟的811電池同樣采取CTP后（811考慮安全性，CTP降本幅度預(yù)計(jì)小于其他路線）有望降本至0.7較常規(guī)523下降-10%-16%-22%元/Wh以內(nèi)（含稅）；電芯成本明細(xì)電芯成本合計(jì)正極材料1.812

34、3.8222.91.4141.8191.42.141.085.4負(fù)極材料1.044.044.01.048.048.01.138.039.9涂覆隔膜15.02.334.512.32.429.518.02.341.4電解液1.240.048.01.042.041.31.435.050.4銅箔0.790.063.00.690.051.70.890.075.6結(jié)構(gòu)件58.049.369.6其他輔材28.023.833.6人工制造140.0119.0154.0名義成本638.4554.0549.9電芯良率95%93%96%實(shí)際成本672.0595.7572.8較523下降-11%-15%本PACK成本C

35、TP降本80.060.080.0-考慮CTPPACK成本752.0695.7652.8模組&Pack成160.0160.0160.0資料來源： GGII，鑫欏資訊，亞洲金屬網(wǎng)，長江證券研究所 注：核心假設(shè)包括811正極單耗1.4kg（高克容量），鐵鋰2.1kg，811材料、人工較523攤薄18%；鐵鋰較523單耗增加20%單位：度電單耗為kg或平方，價(jià)格為元/kg或元/平，度電價(jià)值量為元/kwh04A00級鐵鋰車型快速豐富，有向高級別蔓延趨勢車企集團(tuán)車型級別寧德時(shí)代國軒高科鵬輝能源比亞迪上海捷新（PACK）車型續(xù)航里程車型續(xù)航里程車型續(xù)航里程車型續(xù)航里程車型續(xù)航里程表：目前已申報(bào)推薦目錄的鐵鋰

36、乘用車參數(shù)及供應(yīng)鏈信息整理（不完全列示）從目前已申報(bào)推薦目錄的鐵鋰車型來看，A00級iEV6E 302主流的A00級車型如iEV7S/E20302寶駿E100、奇瑞eQ1、北汽EC3、歐拉R1等 均已推出鐵鋰版本，A00級寶駿E300-寶駿E100 100鐵鋰在A00級滲透率江淮汽車A0級 X iEVS4 355A級iEVA50 410北汽新能源A00級EC3 330iEV7 302提升的趨勢明確；高級別車型中，已申上汽通用五菱A級EU300 305寶駿E300-報(bào)并量產(chǎn)的iEVA50、 X70、X7EV等均非爆款車型；而第328批 目錄申報(bào)的比亞迪漢、榮威ei6、名爵eMG6也為鐵鋰，或代表

37、主 流車企逐步嘗試鐵鋰 路線的態(tài)度。A級五菱宏光S310五菱宏光S260五菱榮光 252奇瑞汽車A00級eQ1301eQ1301B級X70EV401哪吒汽車A0級哪吒N01-哪吒N01 301351歐拉iQ251歐拉R1長城汽車A00級 A0級上汽集團(tuán)A級ei6PHEVeMG6PHEV比亞迪B級長安汽車A級睿行EM60220X7EV405東風(fēng)汽車微面小康EC3 302漢EV/DM500+e6 450資料來源： 工信部，合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所注：寶駿E100鐵鋰供應(yīng)商還包括力神、蘇州易科；江西安馳鐵鋰供應(yīng)一汽、東風(fēng)EV30；蘇州安靠鐵鋰供帥客、捷泰等鐵鋰2020年滲透率或提升，后續(xù)同步行業(yè)高

38、增長鐵鋰近兩年受商用車承壓影響，滲透率持續(xù)降低，2020年有望迎來恢復(fù)性增長，基本判斷如下：1）商用車邊際復(fù)蘇；2）A00、A0、A級中的低續(xù)航車型鐵鋰滲透率將提升，但同時(shí)市場在向偏好三元的長續(xù)航車型、合資/外資切換。故整體上看，鐵鋰份額同比提升3pct，增速達(dá)到62%，好于行業(yè)增速；而伴隨CTP等技術(shù)疊加，我們預(yù)計(jì)未來400km以下車型中的鐵鋰滲透率有望提升，將保持與行業(yè)同步高增長。表：2020年分車型、分技術(shù)路線產(chǎn)銷及裝機(jī)量預(yù)測（萬輛，kwh/輛，MWh）產(chǎn)量裝機(jī)量三元占比鐵鋰占比三元裝機(jī)鐵鋰裝機(jī)產(chǎn)量裝機(jī)量三元占比鐵鋰占比三元裝機(jī)鐵鋰裝機(jī)A00級19.05,89678%22%4,5911,

39、30423.06,90040%60%2,7604,140A0級13.16,15598%2%6,03711815.06,75070%30%4,7252,025分車型、分技術(shù)路線裝機(jī)測算2019A2020E乘用車自主EV乘用車400km以下4.01,82988%12%1,6032263.01,35070%500km以上3.32,085100%0%2,085010.06,400100%0%6,4000A級400-500km34.818,36498%2%17,99836638.020,14090%30%10%94540518,1262,014B級以上4.22,81498%1%2,769285.53,8

40、5085%15%3,273578PHEV乘用車8.51,301100%0%1,301011.01,65095%5%1,56782乘用車合資/外資15.43,759100%0%3,759040.020,00095%5%19,0001,000客車7.814,4760%95%013,7159.016,6500%95%015,818N3類重卡0.62,0780%100%52,0740.83,0160%100%03,016其他6.63,25429%69%9402,2478.54,25015%82%6383,485專用車整體合計(jì)117.262,01166%32%41,08820,078163.890,95

41、663%36%57,43332,562同比增速（占比為pct）-4%10%8%-7%25%-9%40%47%-3%3%40%62%資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所05龍頭引領(lǐng)技術(shù)進(jìn)步，加速電動(dòng)車經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)新技術(shù)加速成本下降，電動(dòng)車經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)或提前新技術(shù)進(jìn)步能夠驅(qū)動(dòng)行業(yè)景氣超預(yù)期，對于新能源車行業(yè)，當(dāng)前制約需求爆發(fā)的核心矛盾在于三電系統(tǒng)成本過高（50度電A級車超過6.5萬，較燃油車貴4萬）；而借力于CTP技術(shù)應(yīng)用，我們預(yù)計(jì)2020年底三元523報(bào)價(jià)可低至1元/kWh以下，鐵鋰可接近0.8元/kWh，屆時(shí)三電系統(tǒng)成本將降至5.5、4.8萬元，較燃油車動(dòng)力總成（假設(shè)2.5萬）僅高出3.0、2.3

42、萬元，考慮購置稅優(yōu)惠后，電動(dòng)車定價(jià)可初步具備經(jīng)濟(jì)性。NCM523832787-5%753-4%523+CTP-707-673-5%PACK成本NCM811853753-12%703-7%LFP733685-7%647-5%LFP+CTP-605-567-6%假設(shè)合理毛利率27%26%25%NCM5231,1406.51,064-7%6.01,004-6%5.6523+CTP-956-5.5897-6%5.1PACK售價(jià)-含稅NCM8111,1686.61,018-13%5.8937-8%5.3LFP1,0045.8925-8%5.3863-7%4.9LFP+CTP-817-4.8756-7%4

43、.4表：各技術(shù)路線下動(dòng)力電池價(jià)格及A級車三電系統(tǒng)成本測算技術(shù)路線（元/kWh，萬元）-假設(shè)A級車單車帶電量50kWh2019年末2020年末E2021年末E絕對值三電系統(tǒng)成本絕對值降幅三電系統(tǒng)成本絕對值降幅三電系統(tǒng)成本-含稅資料來源：GGII，長江證券研究所 注：811假設(shè)能量密度持續(xù)提升，其余路線僅考慮材料成本下降05高鎳、三元CTP高端化，鐵鋰CTP滲透性價(jià)比市場從技術(shù)路線來看，鐵鋰+CTP可以使得鐵鋰電池體積、質(zhì)量能量密度接近5系三元水平，對應(yīng)目前的應(yīng)用場景主要為續(xù)航里程400km及以下的市場，但與811電池的體積、質(zhì)量能量密度仍有差距，長續(xù)航車型中仍將面臨空間限制、電耗過高等問題。因此

44、我們判斷，鐵鋰+CTP將成本400km續(xù)航及以下市場最具性價(jià)比的路線；而高鎳三元未來伴隨良率、克容量持續(xù)提升，成本下降最快， 523+CTP方案則兼具高能量密度與低成本，二者將繼續(xù)占據(jù)續(xù)航里程500km以上車型的主流。表：5系三元、8系三元、鐵鋰體積能量密度對比技術(shù)路線電池單體 體積能量密度體積利用率-假設(shè)值預(yù)計(jì)電池包體積能量密度預(yù)計(jì)對應(yīng)續(xù)航里程5系三元48250%241400km及以下5系三元+CTP48257%275500km及以上8系三元55050%275500km及以上鐵鋰34955%192300km左右36065%234300-400km表：5系三元、8系三元、鐵鋰質(zhì)量能量密度對比技

45、術(shù)路線電池單體 質(zhì)量能量密度成組效率電池包質(zhì)量能量密度65kWh質(zhì)量（kg）5系三元21475%160 4065系三元+CTP21480%171 38023876%1823578系三元26076%199327鐵鋰17580%140 464鐵鋰+CTP36070%252400km左右鐵鋰+CTP18586%159 409資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所 單位：Wh/L資料來源：合格證數(shù)據(jù)，長江證券研究所 單位：Wh/kg05電池研發(fā)壁壘逐步夯實(shí)，同時(shí)關(guān)注高鎳與鐵鋰鏈對應(yīng)到投資方面，高鎳、CTP等新技術(shù)以及鐵鋰回潮的影響主要包括兩個(gè)方面：1）動(dòng)力電池行業(yè)仍處于技術(shù)快速進(jìn)步、產(chǎn)品快速迭代的階段，

46、我們認(rèn)為行業(yè)的技術(shù)壁壘是在強(qiáng)化的，這一點(diǎn)從頭部動(dòng)力電池廠的研發(fā)投入也可以看出，2018年寧德時(shí)代、比亞迪（電池）、LG化學(xué)（含消費(fèi)電池）的研發(fā)開支均超過15億元，2019年1-3季度寧德時(shí)代更是接近23億元，龍頭公司能夠充分享受技術(shù)進(jìn)步帶來的紅利； 2）高鎳與CTP、鐵鋰，無疑對增量供應(yīng)鏈有所提振，主要包括高鎳供應(yīng)鏈尤其是高鎳三元；以及鐵鋰供應(yīng)鏈，尤其是磷酸鐵鋰正極。技術(shù)方向受益環(huán)節(jié)圖：頭部電池企業(yè)持續(xù)高研發(fā)（比亞迪為19H1，億元）表：技術(shù)發(fā)展方向及產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤姝h(huán)節(jié)高鎳化動(dòng)力電池龍頭，高鎳三元，高鎳電解液，高端負(fù)極、隔膜企業(yè)CTP動(dòng)力電池龍頭鐵鋰動(dòng)力電池龍頭，鐵鋰正極產(chǎn)業(yè)鏈資料來源：公司公告，

47、長江證券研究所資料來源：長江證券研究所風(fēng)險(xiǎn)提示1、新能源車產(chǎn)銷低預(yù)期；2、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度低預(yù)期。研究團(tuán)隊(duì)、辦公地址及分析師聲明研究團(tuán)隊(duì)分析師鄔博華SAC執(zhí)業(yè)證書編號：S0490514040001電話：（8621）61118797電郵： HYPERLINK mailto:wubh1 wubh1聯(lián)系人曹?；娫挘?（8621）61118797電郵： HYPERLINK mailto:caohh caohh分析師馬軍SAC執(zhí)業(yè)證書編號：S0490515070001電話：8621-61118720 HYPERLINK mailto:majun3 電郵：majun3聯(lián)系人司鴻歷電話： （8621）61118797 HYPERLINK mailto:sihl 電郵：sihl分析師張垚SAC執(zhí)業(yè)證書編號：S0490515060001電話：8621-61118720 HYPERLINK mailto:zhangyao3 電郵：zhangyao3聯(lián)系人葉之楠電話： （8621）61118797電郵