新能源之鋰電池研究報(bào)告

1、新能源研究鋰電池研究報(bào)告一、概述鋰離子電池發(fā)展至今，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于新能源車、消費(fèi)電子及儲(chǔ)能等各大領(lǐng)域。展望未來，鋰離子電池將隨著新能源車的推廣持續(xù)快速增長，在儲(chǔ)能及鉛酸電池替代領(lǐng)域潛力無限，面向上萬億的市場(chǎng)空間。新能源汽車是一條確定性極強(qiáng)的高成長賽道。新能源汽車在全生命周期能源轉(zhuǎn)換效率和環(huán)保減排方面優(yōu)于任何燃油車；未來隨著智能化及自動(dòng)駕駛的推進(jìn)，新能源車的能夠提供穩(wěn)定高效的電氣性能及燃油車不可比及的響應(yīng)速度安全冗余。我國新能源汽車全球產(chǎn)銷占比接近一半，在汽車電動(dòng)化進(jìn)程中走在前列?？v觀我國新能源車發(fā)展歷程，可以分為示范推廣期、爆發(fā)增長期、精準(zhǔn)扶持期和補(bǔ)貼退坡回歸市場(chǎng)。2009-2013 年示范

2、推廣期，新能源示范項(xiàng)目啟動(dòng)，行業(yè)發(fā)展序幕拉開；2013-2015 年爆發(fā)增長期，補(bǔ)貼大規(guī)模啟動(dòng)，產(chǎn)銷成倍增長；2016-2018 年精準(zhǔn)扶持期，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛細(xì)化，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺(tái)，行業(yè)開始規(guī)范化發(fā)展，產(chǎn)銷穩(wěn)步增長；2019 年至今，補(bǔ)貼大幅退坡，補(bǔ)貼效應(yīng)弱化，行業(yè)將迎來市場(chǎng)化發(fā)展。經(jīng)過過去 7 年的補(bǔ)貼發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了降1本提質(zhì)，動(dòng)力電池價(jià)格下降接近 70%，能量密度提高接近 50%，具備了市場(chǎng)化基礎(chǔ)。當(dāng)前的多款新能源車?yán)m(xù)航已經(jīng)能達(dá)到600km 以上，價(jià)格在智能化和優(yōu)質(zhì)駕駛體驗(yàn)的加成下也初具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2當(dāng)前時(shí)點(diǎn)，國內(nèi)處于后補(bǔ)貼時(shí)代，雙積分政策將持續(xù)為新能源汽車發(fā)展提供長期保障；歐洲碳排

3、放標(biāo)準(zhǔn)在2020年迎來關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，各國補(bǔ)貼政策紛至沓來。從政策角度看，新能源車的短中長期發(fā)展均得到了充分保障。從產(chǎn)品供應(yīng)角度，今年迎來特斯拉國產(chǎn)化，以蔚來、小鵬、理想為代表的國產(chǎn)新勢(shì)力也開始放量交付；傳統(tǒng)車企方面也紛紛轉(zhuǎn)向新能源，積極布局電動(dòng)化平臺(tái)，新車型也即將爆發(fā)。優(yōu)質(zhì)供給豐富將提高市場(chǎng)活力，帶動(dòng)需求，有望將新能源車帶入全新發(fā)展階段。從整個(gè)行業(yè)發(fā)展周期看，全球新能源汽車滲透率不足3%，正處行業(yè)發(fā)展初期，即將迎來黃金增長期，十年近萬億成長空間。我們預(yù)計(jì)到2025年我國新能源汽車產(chǎn)銷量將超500萬輛，全球超1500萬輛，對(duì)應(yīng)約16%滲透率，相當(dāng)于現(xiàn)在4-5倍空間；2030年全球產(chǎn)銷量或達(dá)3000萬

4、輛，對(duì)應(yīng)30%滲透率，相當(dāng)于現(xiàn)在10倍空間。市場(chǎng)空間來看，2019 年我國動(dòng)力電池市場(chǎng)超 600 億元，全球超 1200 億元；隨著電池技術(shù)迭代、規(guī)模迅速擴(kuò)大、成本下降，預(yù)計(jì) 2025 年，全球動(dòng)力電池市場(chǎng)空間將超過 5000 億元，2030 年將近 9000 億元，十年七倍市場(chǎng)空間；其中正極市場(chǎng)空間 2630 億元、負(fù)極 890 億元、隔膜 610 億元、電解液520 億元。3新能源汽車之外，儲(chǔ)能是一片藍(lán)海市場(chǎng)，極具成長空間，近看 5G 基站帶來未來五年確定性增量，遠(yuǎn)看新能源替代下的多重應(yīng)用場(chǎng)景。預(yù)計(jì) 5G 基站的儲(chǔ)能市場(chǎng)總空間超千億，未來 3-5 年為基站建設(shè)高峰，年均超 10GWh 的需

5、求。從能源角4度看，新能源發(fā)電比例的提升和用電端充電樁、5G 基站、數(shù)據(jù)中心等對(duì)電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力和儲(chǔ)能都提出了更高的需求。電池儲(chǔ)能的靈活便利性一直是其他儲(chǔ)能無法比擬的，而新能源汽車的蓬勃發(fā)展培育了完善的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈，為低成本可靠的電化學(xué)儲(chǔ)能提供了規(guī)?；瘲l件。鋰離子電池儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景可以分為三個(gè)層次：一是單一模式下的峰谷套利，部分地區(qū)已經(jīng)具備商業(yè)價(jià)值；二是和新能源發(fā)電組合賦予其可調(diào)節(jié)性，提高經(jīng)濟(jì)效益，拓寬應(yīng)用空間，構(gòu)建微電網(wǎng)；三是作為備用電源以及提供電能質(zhì)量管理，如數(shù)據(jù)中心備用電源及調(diào)頻用儲(chǔ)能。三個(gè)層次下對(duì)于鋰離子電池的利用程度逐次加深。整體來看，鋰離子電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域尚處于行業(yè)萌芽期，未來空間或超過

6、動(dòng)力電池。5鋰離子電池性能優(yōu)于鉛酸電池，成本下降后打開了數(shù)千億的替代空間。鋰離子電池在能量密度、循環(huán)壽命、能量轉(zhuǎn)換效率和環(huán)保方面全面優(yōu)于鉛酸電池。隨著鋰電價(jià)格下降，目前單次循環(huán)成本已經(jīng)低于鉛酸電池，全場(chǎng)景替代大勢(shì)所趨。全球鉛酸電池每年超 500GWh 出貨量，超 3000 億市場(chǎng)空間，下游應(yīng)用主要是電動(dòng)自行車等低速車、汽車啟動(dòng)電源以及其他便攜式設(shè)備。對(duì)于新興領(lǐng)域，技術(shù)的發(fā)展變革尤為重要。鋰電池從最開始被提出研究發(fā)展至今，歷經(jīng)一百多年，商業(yè)化近 30 年，材料體系及生產(chǎn)工藝經(jīng)過數(shù)次更迭才形成當(dāng)今局面。對(duì)于新能源車最重要的動(dòng)力電池，預(yù)計(jì)2025 年全球用量達(dá)848GWh， 2030 年達(dá) 1792

7、GWh，十年復(fù)合增長率達(dá) 26%；其中我國動(dòng)力電池用量 2025 年達(dá) 293GWh，2030 年達(dá) 658GWh，十年復(fù)合增長率達(dá) 23%，我國是占據(jù)全球三成以上份額的重要市場(chǎng)。往后展望，在材料方面高鎳三元和磷酸鐵鋰各有優(yōu)勢(shì)，在以高6端乘用車為代表的重視能量密度的應(yīng)用場(chǎng)景下高鎳三元份額將持續(xù)擴(kuò)大、趨勢(shì)明顯，而在低續(xù)航乘用車及儲(chǔ)能領(lǐng)域，磷酸鐵鋰將憑借其性價(jià)比和安全優(yōu)勢(shì)煥發(fā)活力。在結(jié)構(gòu)方面，動(dòng)力軟包由于其高能量密度和不易爆炸屬性，有望隨著頭部廠家放量持續(xù)擴(kuò)大份額；而方形電池在結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)空間大，看好以“CTP”和“刀片”為代表的無模組方案帶來的能量密度提高和成本下降。從近年來全球動(dòng)力電池的出貨

8、份額來看，中日韓企業(yè)牢牢占據(jù)前十名額，CR10 占比在 80%以上，主要玩家為中國的寧德時(shí)代、比亞迪，日本的松下，韓國的 LG 化學(xué)、三星 SDI、SKI，進(jìn)入電池行業(yè)早、技術(shù)積累深厚、不斷投入進(jìn)行產(chǎn)品迭代、規(guī)模成本優(yōu)勢(shì)明顯、綁定整車廠客戶，頭部效應(yīng)顯著，逐步形成多寡頭穩(wěn)定態(tài)勢(shì)。7二、鋰離子電池是未來時(shí)代的重要一環(huán)（一）新能源汽車：確定性極強(qiáng)的高成長賽道1.電動(dòng)車在能源效率、環(huán)保和智能化方面具備基因優(yōu)勢(shì)近年來，新能源汽車備受關(guān)注，各國政策大力扶持，資本也大量涌入；究其根本，電動(dòng)車在基因上就具備諸多優(yōu)勢(shì)，未來發(fā)展勢(shì)不可擋。從能源使用效率上看，電動(dòng)車全生命周期能源轉(zhuǎn)換效率高于現(xiàn)在以及未來任何一款燃

9、油車。利用燃油或煤發(fā)電，熱能可以集中利用，熱電聯(lián)產(chǎn)效率可達(dá) 60-70%，還有繼續(xù)提升空間。電網(wǎng)傳輸環(huán)節(jié)，平均線損在 5-8%之間，輸電效率 92-95%。動(dòng)力電池充放電效率 86%。估算下來從不可再生能源到新能源汽車的動(dòng)能，整體轉(zhuǎn)換效率約為 47-57%。而目前汽油車內(nèi)燃機(jī)效率普遍在 35%左右，極少數(shù)能到 40%，再往上提高1%都十分艱難，接近極限。此外，電能還可使用水電、光伏和風(fēng)電等可再生能源，利于可持續(xù)發(fā)展。8環(huán)保層面，電力系統(tǒng)零排放，有利于低碳減排。特斯拉測(cè)算，將天然氣作為初始能源，特斯拉的二氧化碳排放為46.1g/km，遠(yuǎn)低于燃油車和燃?xì)鈩?dòng)力車。電動(dòng)車自身零排放，即使電力是由不可再

10、生能源產(chǎn)生，規(guī)模化集中化也有利于提效節(jié)能，控制排放。從電網(wǎng)角度看，大量電動(dòng)車晚上充電，正處用電低谷，有利于減輕調(diào)峰壓力，也給可再生能源提供了更大的空間。未來智能化發(fā)展趨勢(shì)下，電動(dòng)車將實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)燃油車的降維打擊。智能化需要配備更多的電子設(shè)備，有更高功率的需求，與電動(dòng)車電子架構(gòu)及能量分配相結(jié)合，為自動(dòng)駕駛提供穩(wěn)定高效的電氣性能及燃油車不可比及的響應(yīng)速度安全冗余。9后補(bǔ)貼時(shí)代我國新能源汽車已具備市場(chǎng)化基礎(chǔ)2012 年到 2019 年，新能源汽車產(chǎn)量從 1.26 萬輛增長至 124.19 萬輛，增長接近百倍。從初期的補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)到現(xiàn)在回歸市場(chǎng)化，動(dòng)力電池價(jià)格下降近 70%，能量密度提高了近50%，產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)

11、現(xiàn)了降本提質(zhì)，已經(jīng)初步具備了市場(chǎng)化基礎(chǔ)。根據(jù)不同時(shí)期的政策導(dǎo)向、銷量和市場(chǎng)特征，我們將我國過往新能源車的發(fā)展歷程分為四個(gè)階段：示范推廣、爆發(fā)增長、精準(zhǔn)扶持、補(bǔ)貼退坡回歸市場(chǎng)。2009-2013 年示范推廣期：拉開新能源車發(fā)展序幕。從2009 年開始，科技部、財(cái)政部、發(fā)改委和工信部啟動(dòng)“十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程”，用三年時(shí)間，每年發(fā)展 10 個(gè)城市推出 1000 輛新能源汽車，并給予一次性財(cái)政補(bǔ)貼。由此，我國新能源車的發(fā)展序幕拉開，到 2012 年新能源車總產(chǎn)量達(dá)到 1.26 萬輛。102013-2015 年爆發(fā)增長期：補(bǔ)貼初期，產(chǎn)量成倍增長。2013 年，四部委發(fā)部關(guān)于繼續(xù)開展

12、新能源汽車推廣應(yīng)用的通知，繼續(xù)依托示范城市推廣新能源汽車，對(duì)消費(fèi)者購買新能源車給予補(bǔ)助。在大力補(bǔ)貼下，新能源汽車產(chǎn)量成倍增長，14/15 年均同比增長 400%以上。到 2015 年新能源車總產(chǎn)量達(dá)到 34.05 萬輛。該時(shí)期補(bǔ)貼剛剛啟動(dòng)，補(bǔ)貼額僅根據(jù)續(xù)航里程而定，最高級(jí)別里程要求為 250km。一時(shí)間亂象頻出，出現(xiàn)虛報(bào)里程數(shù)、倒手買賣、電池重新利用等現(xiàn)象；并且初期行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失，電池質(zhì)量也參差不齊，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)無序發(fā)展?fàn)顟B(tài)。2016 年年初財(cái)政部對(duì) 90 多家新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行專項(xiàng)檢查，9 月份曝光了蘇州吉姆西客車等 5 家新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)意圖騙補(bǔ)超 10 億元。2016-2018 年

13、精準(zhǔn)扶持期：補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)逐步嚴(yán)苛細(xì)化，產(chǎn)銷穩(wěn)步增長。經(jīng)過前期的無序發(fā)展，在 2015 年和 2016 年汽車動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件、鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件、電動(dòng)汽車充電接口及通信協(xié)議國家標(biāo)準(zhǔn)、汽車動(dòng)力電池行業(yè)規(guī)范條件等各項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范陸續(xù)發(fā)出，行業(yè)發(fā)11展逐步規(guī)范。2016 年 12 月，四部委調(diào)整新能源車補(bǔ)貼，首次將電池系統(tǒng)能量密度納入考核標(biāo)準(zhǔn)；此后，補(bǔ)貼政策向高能量密度、高續(xù)航里程方向發(fā)展。在政策的精準(zhǔn)扶持下，行業(yè)呈現(xiàn)更為健康良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，新能源車產(chǎn)量穩(wěn)步增長，2016/2017/2018 年同比增長 51.8%/53.6%/60.0%，到 2018 年我國新能源汽車產(chǎn)量達(dá)到 127.05

14、 萬輛。2019 至今補(bǔ)貼退坡：補(bǔ)貼效應(yīng)弱化，行業(yè)將迎來市場(chǎng)化發(fā)展。2019 年 3 月四部委出臺(tái)關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知，公布了 2019 年補(bǔ)貼方案，續(xù)航里程和能量密度門檻提高，補(bǔ)貼額度相比于 2018 年退坡 50-70%，其中 3 月 26 日至 6 月 25 日為過渡期，符合 19年相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的按 18 年的 0.6 倍進(jìn)行補(bǔ)貼。補(bǔ)貼大幅退坡疊加燃油車國五清倉的擠出效應(yīng)，2019 全年新能源汽車產(chǎn)量為124.19 萬輛，同比微降 2.3%。2020 年初遭遇新冠疫情，上半年新能源汽車產(chǎn)量為 39.69 萬輛，同比下降 35.3%。考慮諸多因素，2020 年 4

15、 月 23 日四部委繼續(xù)出臺(tái)政策，將補(bǔ)貼政策期限延長至 2022 年底，2020-2022 年分別在上一年基礎(chǔ)上退坡 10%、20%、30%。在此期間，新能源汽車產(chǎn)銷承壓，產(chǎn)業(yè)鏈降本提速，動(dòng)力電池 19 年價(jià)格降幅在 20%以上；同時(shí)補(bǔ)貼效應(yīng)弱化，高能量密度的三元路線之外，具備成本優(yōu)勢(shì)的磷酸鐵鋰路線也有所發(fā)展。12經(jīng)過過去 7 年的補(bǔ)貼發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)實(shí)現(xiàn)降本提質(zhì)，具備了市場(chǎng)化基礎(chǔ)。7 年間，動(dòng)力電池價(jià)格下降近 70%，能量密度提高了近 50%。14 年動(dòng)力電池價(jià)格在 2.7-2.7 元/Wh 之間，20 年中 NCM 在 0.91-0.98 元/Wh，LFP 在 0.8 元/Wh 左右，總降

16、幅分為為 67%和 71%。尤其在 2016-2018 年間，LFP電池價(jià)格由 2.55 元/Wh 下降至 1.15 元/Wh，降幅 55%；NCM電池價(jià)格由 2.25 元/Wh 下降至 1.20 元/Wh，降幅 47%。電池包能量密度從 17 年初的 90-120Wh/kg 提升至當(dāng)前的160Wh/kg 左右，提升了近 50%。當(dāng)前新能源車?yán)m(xù)航已能達(dá)到600km 以上，價(jià)格在智能化和優(yōu)質(zhì)駕駛體驗(yàn)的加成下也初具競(jìng)爭(zhēng)力。133. 雙積分與碳排放強(qiáng)力護(hù)航，歐洲補(bǔ)貼政策開始發(fā)力站在當(dāng)前時(shí)點(diǎn)縱觀國內(nèi)，補(bǔ)貼效應(yīng)弱化，雙積分政策將持續(xù)為新能源汽車發(fā)展提供長期保障；橫觀全球，歐洲碳排放標(biāo)準(zhǔn)與雙積分異曲同工，

17、20 年迎來關(guān)鍵階段。此外，歐洲各國紛紛出臺(tái)補(bǔ)貼政策，更是錦上添花。從政策角度看，新能源汽車的短中長期發(fā)展均得到了充分保障。國內(nèi)：后補(bǔ)貼時(shí)代，雙積分政策繼續(xù)保駕護(hù)航提供長期14保障。2020 年 6 月 22 日，工信部發(fā)布修訂版“雙積分”政策，明確了 2021-2023 年新能源汽車積分比例要求，分別為14%、16%、18%?！半p積分”政策最先于 2017 年 9 月發(fā)布，其中雙積分指“平均燃油消耗量積分+新能源汽車積分”，實(shí)質(zhì)是通過建立積分交易機(jī)制，形成促進(jìn)節(jié)能與新能源汽車協(xié)調(diào)發(fā)展的市場(chǎng)化機(jī)制。在 2020 年新規(guī)中，積分比例要求有所提升，積分算法趨嚴(yán)，加寬了傳統(tǒng)能源乘用車的界定范圍；這些

18、都為新能源汽車的長遠(yuǎn)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。歐洲碳排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新能源車占比做長期指引，20 年迎來關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。20 年迎來碳排放法規(guī)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，要求 95%的車輛達(dá)到碳排放 95g/km 的標(biāo)準(zhǔn)。按平均碳排放 120g/km 算，95g/km 標(biāo)準(zhǔn)下，每賣出一輛燃油車將面臨 2375 歐元罰款，一臺(tái)新能源車帶來的碳稅空間為 9025 歐元。不考慮多計(jì)輛數(shù)的核算方案，95g/km 的碳稅約對(duì)應(yīng) 20%滲透率，80.8g/km約對(duì)應(yīng) 33%滲透率。15歐洲各國補(bǔ)貼政策紛至沓來，全方位支持新能源車發(fā)展。挪威、德國、英國、法國、比利時(shí)、丹麥、芬蘭、意大利、西班牙、瑞典、荷蘭等歐洲國家均有對(duì)新能源汽車的補(bǔ)貼及

19、免稅政策，疫情影響下，更是紛紛出臺(tái)刺激計(jì)劃，多國實(shí)現(xiàn)新能源車購買平價(jià)。此外，德國、丹麥、西班牙、瑞典等國還有免費(fèi)停車等路權(quán)優(yōu)惠政策。16174.新勢(shì)力與傳統(tǒng)車企共舞，20 年開啟新元年今年迎來特斯拉國產(chǎn)化，并且以蔚來、小鵬、理想為代表的國產(chǎn)新勢(shì)力也開始放量交付。傳統(tǒng)車企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)向新能源，積極布局電動(dòng)化平臺(tái)，新車型也即將爆發(fā)。車企方面，優(yōu)質(zhì)供給豐富將帶動(dòng)市場(chǎng)需求，有望將新能源車帶入全新發(fā)展階段。特斯拉國產(chǎn)化和國產(chǎn)新勢(shì)力放量，提高市場(chǎng)活力。從上半年月度數(shù)據(jù)來看，特斯拉和以蔚來、小鵬、理想為代表的18國產(chǎn)新勢(shì)力銷量穩(wěn)步增長。2020 年 H1 特斯拉銷量為 4.64 萬輛，市場(chǎng)份額為 14.03%；

20、蔚來/理想/威馬/小鵬/哪吒銷量分別為 1.42/0.95/0.77/0.47/0.48 萬輛，合計(jì)市場(chǎng)份額為12.36%。盡管 20 年新能源車整體銷量同比下滑，這部分新勢(shì)力的銷量一定程度上是純?cè)隽?，提高了市?chǎng)活力，利好長期發(fā)展。傳統(tǒng)車企轉(zhuǎn)向新能源，積極布局電動(dòng)化平臺(tái)。電氣化趨勢(shì)下，傳統(tǒng)車企也積極開發(fā)電動(dòng)化平臺(tái)，針對(duì)性對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行布局，包括大眾的 MEB、戴姆勒的 EVA、通用的 BEV3、豐田的 e-TNGA 等。從車型角度，20-21 年也即將迎來 ID.4、EQ系列、i3、凱迪拉克 LYRIQ 等新車上市。傳統(tǒng)車企的加入，從品牌效應(yīng)和供給豐富的角度都為新能源車的發(fā)展提供了極大助力。5.

21、未來十年近萬億成長空間2019 年我國新能源汽車銷量 121 萬輛，對(duì)應(yīng)滲透率 4.7%；全球新能源汽車銷量 221 萬輛，對(duì)應(yīng)滲透率 2.3%。從滲透率看，整個(gè)新能源車行業(yè)仍在“S”曲線前段，正處行業(yè)發(fā)展初期，即將迎來黃金增長期。我們預(yù)計(jì)到 2025 年我國新能源汽車產(chǎn)銷量將超過 500 萬輛，全球超 1500 萬輛，對(duì)應(yīng)約 16%的滲透率，相當(dāng)于現(xiàn)在 4-5 倍成長空間；到 2030 年全球產(chǎn)銷量或達(dá) 3000 萬輛，對(duì)應(yīng) 30%的滲透率，相當(dāng)于現(xiàn)在 10 倍的19成長空間。市場(chǎng)空間來看，2019 年我國動(dòng)力電池市場(chǎng)超 600 億元，全球超 1200 億元；隨著電池技術(shù)迭代、規(guī)模迅速擴(kuò)大、

22、成本下降，預(yù)計(jì) 2025 年，全球動(dòng)力電池市場(chǎng)空間將超過 5000 億元，2030 年將近 9000 億元，十年七倍市場(chǎng)空間；其中正極市場(chǎng)空間 2630 億元、負(fù)極 890 億元、隔膜 610 億元、電解液520 億元。（二）新能源儲(chǔ)能1.新能源發(fā)電催長儲(chǔ)能需求，鋰電池成為有效解決方案發(fā)電端新能源發(fā)電比例的提升和用電端充電樁、5G 基站、數(shù)據(jù)中心等高耗能行業(yè)的發(fā)展，對(duì)于電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力或儲(chǔ)能都提出了更高的需求。電池儲(chǔ)能的靈活便利性優(yōu)勢(shì)一直是其他儲(chǔ)能方式無法比擬的，而新能源汽車的蓬勃發(fā)展培育了完20善的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈，使得低成本可靠的電化學(xué)儲(chǔ)能具備了規(guī)?；瘲l件。和其他儲(chǔ)能方式相比，鋰電池具備諸多優(yōu)勢(shì)，

23、前景廣闊。儲(chǔ)能方式整體可以分為機(jī)械儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能及電磁儲(chǔ)能。機(jī)械儲(chǔ)能以抽水蓄能為主，技術(shù)成熟、成本低、規(guī)模大，但響應(yīng)時(shí)間較長，且對(duì)地理位置依賴性強(qiáng)。相比之下，電化學(xué)儲(chǔ)能具有響應(yīng)迅速、效率高等優(yōu)點(diǎn)。而在電化學(xué)儲(chǔ)能中，鋰電能量密度高、循環(huán)效率高，規(guī)模可控、成本低、技術(shù)成熟。綜合看來在儲(chǔ)能方面，目前鋰電池的應(yīng)用最具前景。21目前電化學(xué)儲(chǔ)能占比不足 4%，以鋰離子電池為主。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）項(xiàng)目庫的不完全統(tǒng)計(jì)，截止 2018 年 12 月底，全球已投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為180.9GW。其中我國已投運(yùn)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為 31.3GW，占總規(guī)模的 17.3%。儲(chǔ)能項(xiàng)目中，94%為

24、抽水蓄能，其次為電化學(xué)儲(chǔ)22能 3.6%，對(duì)應(yīng) 6.5GW。而在電化學(xué)儲(chǔ)能中，鋰離子電池占比86%，其次為鉛蓄電池 6%、鈉硫電池 6%、液流電池 1%等。3. 多重商業(yè)模式下，鋰電儲(chǔ)能發(fā)展空間巨大鋰電作為儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景可分為三個(gè)層次考慮：一是單一模式下的峰谷套利；二是和新能源發(fā)電組合賦予其可調(diào)節(jié)性；三是提供電能質(zhì)量管理以及作為備用電源。不同層次下鋰電儲(chǔ)能的價(jià)值體現(xiàn)逐步提高。三個(gè)層次下，對(duì)于鋰電的利用程度逐次加深。用戶側(cè)儲(chǔ)能單一商業(yè)模式下的峰谷套利已經(jīng)在部分地區(qū)具備商業(yè)價(jià)值。電能自身無法儲(chǔ)存，發(fā)電端需要根據(jù)用電需求進(jìn)行實(shí)時(shí)匹配，但即使是具備調(diào)節(jié)能力的火電，調(diào)節(jié)能力也有限，通常還會(huì)伴隨一定的經(jīng)濟(jì)

25、損失。在此背景下，根據(jù)用電需求量的不同，分為波峰和波谷，波峰電價(jià)更高，波谷電價(jià)更低。隨著電力市場(chǎng)化交易的推進(jìn)，實(shí)時(shí)電價(jià)將更加市場(chǎng)化，波峰波谷差價(jià)有望加大。鋰電能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為化23學(xué)能進(jìn)行儲(chǔ)存，低買高賣，實(shí)現(xiàn)峰谷套利。假設(shè)鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格 1.4 元/Wh、壽命 4000 次，不考慮時(shí)間成本的情況下對(duì)應(yīng)的度電儲(chǔ)存成本僅為 0.35 元，再考慮 86%全系統(tǒng)的充放電效率，約對(duì)應(yīng) 0.41 元。參考北京市發(fā)改委 19 年 3 月 29 日印發(fā)的關(guān)于調(diào)整本市一般工商業(yè)銷售電價(jià)有關(guān)問題的通知，北京城區(qū)一般工商業(yè)、大工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電，波峰波谷的電價(jià)差在 0.58-1.15 元，鋰電儲(chǔ)能已經(jīng)有 0.18

26、-0.74 元 /kWh 的套利空間。賦予新能源發(fā)電可調(diào)節(jié)性，提高經(jīng)濟(jì)效益，構(gòu)建微電網(wǎng)。新能源發(fā)電有波動(dòng)性，配備鋰電儲(chǔ)能能夠提高利用小時(shí)數(shù)，增加有效發(fā)電量，提高經(jīng)濟(jì)效益。在電網(wǎng)層面，新能源發(fā)電的不可調(diào)節(jié)性限制了其應(yīng)用占比；加配儲(chǔ)能后在整個(gè)體系層面具備可調(diào)節(jié)性，大大拓寬了新能源發(fā)電的應(yīng)用空間。此外，新能源+儲(chǔ)能完全可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)閉環(huán)，獨(dú)立作為清潔能量來源，實(shí)現(xiàn)能源供給的獨(dú)立性和可持續(xù)性。鋰電還可提供電能質(zhì)量管理，以及作為備用電源。功率型鋰電在儲(chǔ)能調(diào)頻中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前主流。備用電源方面以數(shù)據(jù)中心為例，對(duì)于供電安全性要求極高，斷電將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在電力突然中斷時(shí)，備用發(fā)電機(jī)啟動(dòng)需要時(shí)間，備

27、用電源在這時(shí)立馬發(fā)揮作用保證電力的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。國際環(huán)保組織綠色和平和華北電力大學(xué)聯(lián)合發(fā)布的點(diǎn)亮綠色云端：中國數(shù)據(jù)中心能耗與可再生能源使用潛力研究報(bào)24告中指出，2018 年中國數(shù)據(jù)中心總用電量1608.89 億千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)到 2023 年將達(dá)到 2667.91 億千瓦時(shí)。按備用時(shí)間 0.5h測(cè)算，2018 年數(shù)據(jù)中心對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能需求約 9.18GWh，2023 年對(duì)應(yīng) 15.23GWh。（三）鋰電成本下降后打開了鉛酸電池?cái)?shù)千億替代空間鋰離子電池性能和使用成本均優(yōu)于鉛酸電池，替代大勢(shì)所趨。鋰離子電池的能量密度可以達(dá)到鉛酸電池的 4 倍，循環(huán)壽命也是鉛酸電池的 3-4 倍，能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 97%

28、，還更加環(huán)保。同時(shí)，隨著電池制造技術(shù)與生產(chǎn)規(guī)模的提升，鋰離子電池的價(jià)格已經(jīng)降至鉛酸電池 2 倍甚至不到。目前，從單次循環(huán)使用成本來算，鋰離子電池成本已經(jīng)低于鉛酸電池，鋰離子電池在全應(yīng)用場(chǎng)景替代鉛酸電池是大勢(shì)所趨。全球鉛酸電池每年超 500GWh 出貨量，對(duì)應(yīng)超 3000 億替代空間。2018 年全球鉛蓄電池出貨量為 510GWh，市場(chǎng)空間超3000 億。2019 年中國鉛蓄電池產(chǎn)量為 202.5GWh，占比近 40%。鉛酸電池下游主要用于電動(dòng)自行車等低速車、汽車啟動(dòng)電源25以及其他便攜式設(shè)備等。目前輕型動(dòng)力電池占比 33%，汽車啟動(dòng)用蓄電池占比 45%，工業(yè)電池占比 22%。在電動(dòng)自行車等輕型

29、動(dòng)力領(lǐng)域鋰電已經(jīng)開始逐步替代，汽車啟動(dòng)電源方面有48V 輕混提高經(jīng)濟(jì)性。若考慮鋰電全部替代，按鋰電 0.7 元/Wh 價(jià)格測(cè)算，全球替代空間 3570 億元，國內(nèi)替代空間 1417億元。三、應(yīng)用領(lǐng)域需求決定技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（一）材料體系與生產(chǎn)工藝決定電池性能鋰離子電池的本質(zhì)是利用鋰離子參與的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換。在電池中，參與反應(yīng)的活性材料為正極、負(fù)極以及電解液或電解質(zhì)。鋰電的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括能量密度、循環(huán)壽命、倍率性能、安全性能等。其中能量密度取決于正負(fù)極的相對(duì)電壓和克容量，對(duì)于特定的材料體系，理論電壓和理論容量都是一定的。26材料體系的更迭必須建立在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上。鋰金屬電池首

30、次于 1912 年被 Gilbert N. Lewis 提出并研究，到1970s“搖椅式”鋰離子電池的研究，再到 1991 年 Sony 首次將鈷酸鋰作為正極實(shí)現(xiàn)鋰離子電池的商業(yè)化。從首次研發(fā)到商業(yè)化的數(shù)十年間，鋰電的材料體系發(fā)生了多次更迭與變化，正極從 TiS2 到 LiCoO2，負(fù)極從最初的鋰金屬到石墨，電解液溶劑從 PC 體系到現(xiàn)在 DMC/DEC/EMC 體系，整個(gè)過程主要是往安全穩(wěn)定方向發(fā)展。商業(yè)化后發(fā)展至今，正極除了傳統(tǒng)的 LiCoO2 之外，還發(fā)展除了 NCM、NCA、LiFePO4 等；負(fù)極除了天然石墨和人造石墨，硅碳材料也有應(yīng)用；電解液則是開發(fā)了各種添加劑甚至新型鋰鹽，在安全

31、的基礎(chǔ)上提高電池性能。生產(chǎn)工藝的進(jìn)步對(duì)動(dòng)力電池規(guī)?；a(chǎn)起著極為關(guān)鍵的作用。鋰電池生產(chǎn)工藝流程分為電芯、模組、電池包的生產(chǎn)，其中最主要的是電芯的工藝流程，電芯生產(chǎn)完成后，生產(chǎn)部門將每個(gè)模組需要的電芯、側(cè)板、端板等組件進(jìn)行配對(duì)、組裝以及模塊測(cè)試。再將對(duì)應(yīng)的模組裝入外殼，進(jìn)行冷卻系統(tǒng)及箱體的密封性測(cè)試，通過之后進(jìn)行電池包的最終測(cè)試，合格之后入庫。27（二）三元高鎳趨勢(shì)確定，鐵鋰將在儲(chǔ)能和低續(xù)航車領(lǐng)域爆發(fā)、并繼續(xù)向中高續(xù)航車滲透磷酸鐵鋰在性價(jià)比和安全方面具備優(yōu)勢(shì)，三元在高能量密度方面占優(yōu)。目前常見的正極材料主要有鈷酸鋰（LCO）、磷酸鐵鋰（LFP）和三元（NCM）。鈷酸鋰是最先商業(yè)化的正極材料，電壓

32、高、振實(shí)密度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性好，但成本高且克容量低；磷酸鐵鋰克容量稍高于鈷酸鋰，成本低、安全性好，但電壓較低、振實(shí)密度低，體積容量密度較低；三元材料根據(jù)鎳鈷錳的含量不同，容量和成本有所差異，整體能量密度高于磷酸鐵鋰和鈷酸鋰。鎳含量越高、鈷含量越低，克容量越高，初始原材料成本越低。從生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展趨勢(shì)和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局的角度，我們判斷三元電池依舊是未來動(dòng)力電池的主要技術(shù)路線。一方28面續(xù)航里程焦慮是困擾新能源汽車發(fā)展最主要的問題，解決方式是提高電池的能量密度。三元電池這一技術(shù)指標(biāo)的提升空間目前優(yōu)于鐵鋰電池，技術(shù)研發(fā)人員通過增加電池正極材料鎳的占比和固態(tài)鋰電的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)讓我們看到了解決這一問

33、題的希望。另一方面參考生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)，新技術(shù)在取代舊技術(shù)的過程中，雖然在初期會(huì)面臨成本較高，產(chǎn)品性能不夠穩(wěn)定，使用者的消費(fèi)慣性和信任成本等諸多問題。但技術(shù)更迭這一過程基本是不可逆的，上述問題會(huì)隨著產(chǎn)能釋放后的規(guī)模效應(yīng)，技術(shù)工藝逐步成熟和新產(chǎn)品滲透率的提升得以解決。三元材料根據(jù)其中鎳鈷錳三種元素的占比不同可以分為111、523、622和811，此外還有鎳鈷鋁三元NCA（常見配比為8:1.5:0.5）。鎳含量越高，材料的克容量越高，對(duì)應(yīng)的電29池模組能量密度也越高，但相應(yīng)的工藝難度也越大，安全性挑戰(zhàn)也越高。從成本角度看，三元材料中原材料成本占比接近90%，在原材料中鈷價(jià)格波動(dòng)大，成本占比高。NCM811相比于NCM523鈷含量由12.2%降至6.1%，每kWh的需求量由212g下降到91g，材料上的成本優(yōu)勢(shì)顯著。隨著高鎳三元技術(shù)持續(xù)精進(jìn)，規(guī)模擴(kuò)大，其成本優(yōu)勢(shì)和能量密度優(yōu)勢(shì)將愈發(fā)突出。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)，2020年H1我國三元材料出貨量為8.6萬噸，其中8系及NCA占比17.3%，占比同比去年增長4.5個(gè)百分點(diǎn)。磷酸鐵鋰將憑借其性價(jià)比和安全性優(yōu)勢(shì)在儲(chǔ)能、低續(xù)航乘用車等領(lǐng)域發(fā)新活力，并繼續(xù)向中高續(xù)航車滲透。磷酸鐵鋰的橄欖石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，熱失控溫度高，循環(huán)穩(wěn)定性好，安全性能好；同時(shí)由于磷酸鐵鋰不含鈷等貴重金屬，價(jià)格低廉，成本優(yōu)勢(shì)顯著。在儲(chǔ)能領(lǐng)域，