電芯全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究

電芯全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究全球動(dòng)力電池市場(chǎng)的主要份額從頭部企業(yè)來(lái)看，全球動(dòng)力電池廠商主要集中在中日韓三國(guó)。根據(jù)SNEResearch發(fā)布的2021年全球動(dòng)力電池裝機(jī)量排行榜，中國(guó)廠商6家、韓國(guó)3家、日本1家，前十名分別為：寧德時(shí)代、LG新能源、松下、比亞迪、SKOn、三星SDI、中創(chuàng)新航（中航鋰電）、國(guó)軒高科、遠(yuǎn)景動(dòng)力、蜂巢能源。2021年，寧德時(shí)代在動(dòng)力電池領(lǐng)域的全球裝機(jī)量達(dá)到96．7GWh，市場(chǎng)占有率為32．6%，位列全球第一，這是寧德時(shí)代連續(xù)第五年登上全球最大動(dòng)力電池企業(yè)的寶座，與2020年相比，其市場(chǎng)份額增加了8個(gè)百分點(diǎn)；韓國(guó)LG新能源排名第二，2021年動(dòng)力電池裝機(jī)量為60．2GWh，市場(chǎng)占有率為20．3%，是寧德時(shí)代最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手；日本松下排名三，2021年動(dòng)力電池裝機(jī)量為36．1GWh，市場(chǎng)占有率為12．2%。全球動(dòng)力電池公司行業(yè)集中效應(yīng)十分明顯，2019—2021年，前三家企業(yè)合計(jì)占市場(chǎng)比例分別為63%、66%、65%；前十家企業(yè)所占市場(chǎng)份額也保持在90%以上。我國(guó)在動(dòng)力電池方向具有明顯優(yōu)勢(shì)，2021年我國(guó)動(dòng)力電池廠商裝機(jī)量占據(jù)全球50%左右的市場(chǎng)份額，且我國(guó)在動(dòng)力電池主要材料供應(yīng)鏈正負(fù)極，隔膜、電解液、配套齊全，可以進(jìn)行完全獨(dú)立的設(shè)計(jì)和量產(chǎn)，在全球汽車行業(yè)電氣化的變革浪潮中，動(dòng)力電池行業(yè)相關(guān)企業(yè)將會(huì)明顯受益。新能源汽車行業(yè)概況實(shí)現(xiàn)道路交通領(lǐng)域碳中和的核心思路在于發(fā)展新能源汽車，降低石油消費(fèi)比重，減少環(huán)境污染及碳排放。全球各主要經(jīng)濟(jì)體均設(shè)立了電動(dòng)化目標(biāo)，推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展。在2025年我國(guó)新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右，2035年，純電動(dòng)汽車成為新銷售車輛的主流，公共領(lǐng)域用車全面電動(dòng)化。美國(guó)亦在2020年《清潔能源革命和環(huán)境計(jì)劃》和2021年《新基建計(jì)劃》中充分鼓勵(lì)新能源汽車的發(fā)展，并確立了2030年新能源汽車滲透率50%的目標(biāo)。歐洲國(guó)家中，法國(guó)提出2040年無(wú)使用化石燃料的汽車，英國(guó)提出2035年電動(dòng)化率達(dá)100%。發(fā)展新能源汽車已成全球主要經(jīng)濟(jì)體的共識(shí)。在宏觀背景下，全球新能源汽車銷量不斷增長(zhǎng)。2016年至2021年全球新能源汽車銷量由79萬(wàn)輛增長(zhǎng)至675萬(wàn)輛，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到53．58%，全球市場(chǎng)滲透率也由0．9%增長(zhǎng)至8．3%。結(jié)合未來(lái)的政策鼓勵(lì)因素，預(yù)計(jì)新能源汽車市場(chǎng)仍有較大發(fā)展?jié)撃堋Ｔ谖覈?guó)宏觀戰(zhàn)略的提前布局下，2019年-2021年，我國(guó)新能源汽車銷量由120．6萬(wàn)輛增長(zhǎng)至352．1萬(wàn)輛，增長(zhǎng)率達(dá)到191．96%，市場(chǎng)滲透率亦從4．68%上升至13．40%，增長(zhǎng)較為迅速。儲(chǔ)能電池行業(yè)概況儲(chǔ)能的本質(zhì)是為了解決供電生產(chǎn)的連續(xù)性和用電需求的間斷性之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)電力在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)以及用戶側(cè)的穩(wěn)定運(yùn)行。在發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)，隨著傳統(tǒng)發(fā)電方式逐漸被新能源發(fā)電取代，風(fēng)光裝機(jī)不斷增長(zhǎng)，棄風(fēng)棄光問(wèn)題隨之而來(lái)。棄風(fēng)棄光系指受限于某種原因被迫放棄風(fēng)水光能，停止相應(yīng)發(fā)電機(jī)組或減少其發(fā)電量。此外，伴隨新能源裝機(jī)占比持續(xù)提升，發(fā)電設(shè)備總體的間歇性和不穩(wěn)定性增強(qiáng)，調(diào)峰調(diào)頻需求愈加強(qiáng)烈。儲(chǔ)能為解決棄風(fēng)棄光和調(diào)峰調(diào)頻需求的有效方案。在用電側(cè)，儲(chǔ)能通過(guò)對(duì)于電能在時(shí)間維度上的調(diào)度進(jìn)行削峰填谷，可平滑需求，并為終端用戶節(jié)省用電成本?，F(xiàn)階段，儲(chǔ)能行業(yè)處于各項(xiàng)技術(shù)共同發(fā)展的階段，尚未形成絕對(duì)優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)能技術(shù)，主要包括以抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能為代表的物理儲(chǔ)能技術(shù)和以鋰離子電池、鉛酸（碳）電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。2021年7月，發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確到2025年新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)30GW以上，市場(chǎng)空間廣闊。根據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，2021年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電池出貨量48GWh，同比增長(zhǎng)2．6倍；其中電力儲(chǔ)能電池出貨量29GWh，同比2020年的6．6GWh增長(zhǎng)4．39倍。背后增長(zhǎng)的原因得益于2021年海外儲(chǔ)能電站裝機(jī)規(guī)模暴漲以及國(guó)內(nèi)風(fēng)光強(qiáng)配儲(chǔ)能的管理政策。GGII預(yù)計(jì)2022年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電池有望繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。鋰電池生產(chǎn)技術(shù)快速進(jìn)步，使得鋰電池產(chǎn)品成本下降，將提升儲(chǔ)能鋰電池產(chǎn)品相比其他儲(chǔ)能技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力，鋰電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的市場(chǎng)滲透率逐漸提升，也將進(jìn)一步推動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模相應(yīng)增長(zhǎng)。新能源汽車行業(yè)的發(fā)展情況和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)2025年新能源汽車占汽車總銷量的比重達(dá)到20%，2030年新能源汽車在總銷量的占比達(dá)到40%左右，2035年新能源汽車銷量占國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)銷量的50%以上，汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。同時(shí)，消費(fèi)者對(duì)新能源汽車各項(xiàng)指標(biāo)的要求促進(jìn)動(dòng)力電池行業(yè)不斷技術(shù)創(chuàng)新。多元的終端應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于電池的性能要求存在側(cè)重，但如何在安全的條件下提升電池系統(tǒng)的能量密度一直為電池技術(shù)發(fā)展的主線。圍繞這一主線，動(dòng)力電池發(fā)展主要分為兩類方向：第一，動(dòng)力電池材料的技術(shù)的漸進(jìn)創(chuàng)新。首先，對(duì)正極材料而言，以能量密度為主要性能提升點(diǎn)系開發(fā)主線，三元體系在提升能量密度方面具備優(yōu)勢(shì)。但在某些情況下，以磷酸鐵鋰體系為代表的相對(duì)低能量密度的材料在別的維度存在優(yōu)勢(shì)，亦有應(yīng)用價(jià)值，正極材料的開發(fā)遵循產(chǎn)業(yè)化優(yōu)先，體系兼容優(yōu)先的理念，能量密度呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)循環(huán)往復(fù)的螺旋式上升。其次，對(duì)負(fù)極材料而言，研發(fā)趨勢(shì)為低成本、高能量密度?，F(xiàn)階段，石墨負(fù)極仍為主流，硅碳混合負(fù)極材料、純硅負(fù)極材料為主要研發(fā)熱點(diǎn)。最后，電解質(zhì)與隔膜則將跟隨兩極材料的技術(shù)革新不斷優(yōu)化，鋰離子電池從液態(tài)向半固態(tài)、全固態(tài)發(fā)展和演進(jìn)，將為行業(yè)帶來(lái)較大的變化。第二，動(dòng)力電池制造的工藝改善。各主要電池廠廠商從工藝維度入手，開展性能的邊際改善，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造環(huán)節(jié)的優(yōu)化和動(dòng)力電池的系統(tǒng)集約化。一種方向?yàn)樽龃笕萘侩娦?，例如長(zhǎng)條型方形電芯、大圓柱電池，減少電芯附屬件對(duì)電池整體能量密度的影響。第二種方向則是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集約化，去掉冗余零件、功能及繁雜工藝，高速疊片工藝、CTP/LCTP、CTC等技術(shù)均在一定程度上影響著產(chǎn)業(yè)格局。新能源汽車產(chǎn)銷高增長(zhǎng)帶動(dòng)動(dòng)力電池裝車量走高，動(dòng)力電池將在未來(lái)面臨較大退役規(guī)?！，F(xiàn)階段，退役動(dòng)力電池的循環(huán)利用主要手段為梯次利用以及報(bào)廢回收。報(bào)廢回收系對(duì)壽命終止的電池，直接進(jìn)行拆解處理，提取內(nèi)部可回收金屬；梯次利用回收系將剩余容量較高的退役電池在低要求的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行二次使用。動(dòng)力電池廠商在退役動(dòng)力電池循環(huán)利用上具備明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)，已成為該市場(chǎng)的主要參與者。受益于新能源汽車的快速發(fā)展，動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大新能源汽車產(chǎn)銷量同比均繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)，同比增速持續(xù)顯著領(lǐng)先行業(yè)。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)新能源汽車銷量達(dá)到352萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)160%；根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)，2021年新能源汽車國(guó)內(nèi)零售滲透率14．8%，其中12月滲透率達(dá)22．6%，已超過(guò)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中制定的2025年達(dá)到20%滲透率的目標(biāo)。根據(jù)中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2021年，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量為219．7GWh，同比增長(zhǎng)163．4％；銷量為186GWh，同比增長(zhǎng)182．3％；裝車量為154．5GWh，同比增長(zhǎng)142．8%。根據(jù)SNE數(shù)據(jù)，2021年全球各國(guó)注冊(cè)的電動(dòng)汽車電池電量總量為296．8GWh，同比增長(zhǎng)102．2%，環(huán)比上漲37．3%。未來(lái)動(dòng)力電池的重要發(fā)展方向隨著動(dòng)力電池的需求量日益增加，動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)也在尋找未來(lái)動(dòng)力電池的發(fā)展方向，以目前已經(jīng)公布的研究路徑來(lái)看，鈉離子電池、高鎳三元鋰離子電池和固態(tài)電解質(zhì)電池是廠商主要選擇的技術(shù)發(fā)展路徑。鈉離子電池原材料儲(chǔ)量豐富，生產(chǎn)效率快，性能與市場(chǎng)上鋰離子電池沒(méi)有明顯差異，可以有效降低動(dòng)力電池生產(chǎn)成本。寧德時(shí)代在2021年7月29日發(fā)布鈉離子電池，相較于鋰離子電池，鈉離子電池具有更低的成本而且在儲(chǔ)運(yùn)方面具有巨大優(yōu)勢(shì)。鈉離子電池在原理與結(jié)構(gòu)上與鋰離子電池十分相似，僅在材料的選擇上存在差異，鈉離子電池生產(chǎn)線可以沿用鋰離子電池生產(chǎn)線。目前鈉離子電池初步應(yīng)用于儲(chǔ)能和低速動(dòng)力領(lǐng)域，隨著寧德時(shí)代發(fā)布鈉離子動(dòng)力電池，鈉離子電池應(yīng)在動(dòng)力領(lǐng)域向替代鋰離子電池又邁進(jìn)了一步。鈉離子電池具有高能量密度，高倍率充電，優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，良好的低溫性能和高集成效率等優(yōu)勢(shì)。電芯單體能量密度達(dá)到160Wh/kg；常溫充電15分鐘，電池容量可以達(dá)到80%以上；在-20℃低溫環(huán)境中，放電保持率可以達(dá)到90%以上；系統(tǒng)集成效率可以達(dá)到80%以上。根據(jù)寧德時(shí)代公布的研究計(jì)劃，下一代鈉離子電池的研發(fā)目標(biāo)是200Wh/kg以上。高鎳三元鋰電池是以動(dòng)力電池中鎳含量為主要判斷標(biāo)準(zhǔn)，主要包括6系、8系三元鋰電池，甚至是正在研究的9系三元鋰電池，在中高端新能源乘用車上有廣闊應(yīng)用前景，在未來(lái)解決安全性的前提下，中高端乘用車動(dòng)力電池能量密度將有質(zhì)的飛躍。高鎳三元鋰電池較高能量密度帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)將驅(qū)動(dòng)即使在單位成本價(jià)格依舊高于的情況下，實(shí)現(xiàn)綜合成本接近磷酸鐵鋰電池。目前全球主要?jiǎng)恿﹄姵厣a(chǎn)廠商在高鎳電池研發(fā)上均有布局。固態(tài)電解質(zhì)電池在安全性，穩(wěn)定性，循環(huán)壽命額能量密度等方面具有巨大優(yōu)勢(shì)，有望解決安全問(wèn)題。使用固態(tài)電解質(zhì)代替當(dāng)前鋰電池中的易燃電解質(zhì)溶液，可以更安全密集地儲(chǔ)存能量，使用固態(tài)電解質(zhì)將減少對(duì)銅和鋁的需求，不再對(duì)隔膜和液態(tài)電解液產(chǎn)生依賴，但目前也存在著技術(shù)不成熟，生產(chǎn)成本高昂，關(guān)鍵材料制備困難等缺陷，但固態(tài)電解質(zhì)電池可以有效減少動(dòng)力電池組體積，保障動(dòng)力電池安全，商業(yè)化前景廣闊，未來(lái)必定成為主流研究方向。整體來(lái)看，全球新能源汽車發(fā)展勢(shì)頭明確且強(qiáng)勁，隨著新能源汽車滲透率和銷量的持續(xù)提升，動(dòng)力電池作為新能源汽車的心臟，將迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間和黃金發(fā)展時(shí)期；在技術(shù)上路線方面，一定時(shí)期內(nèi)磷酸鐵鋰和三元鋰電將并存發(fā)展，長(zhǎng)期來(lái)看鈉離子電池、高鎳三元鋰離子電池和固態(tài)電解質(zhì)電池有望脫穎而出，實(shí)現(xiàn)電池性能質(zhì)的突破。動(dòng)力電池行業(yè)主要進(jìn)入壁壘（一）動(dòng)力電池行業(yè)技術(shù)和工藝壁壘動(dòng)力電池行業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘。首先，動(dòng)力電池技術(shù)本身涉及材料學(xué)、電化學(xué)等諸多交叉學(xué)科，對(duì)企業(yè)技術(shù)研發(fā)投入要求較高；其次，行業(yè)內(nèi)成熟企業(yè)會(huì)將自身研究成果通過(guò)構(gòu)建專利予以保護(hù)；此外，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)工序復(fù)雜，過(guò)程管控嚴(yán)格，對(duì)于原料的把控、輔助材料的選用、生產(chǎn)流程的管理、量產(chǎn)工藝的形成均需長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累。（二）動(dòng)力電池行業(yè)人才壁壘動(dòng)力電池行業(yè)為人才密集型行業(yè)。動(dòng)力電池企業(yè)不僅需要大量復(fù)合型研發(fā)人員，也需要技術(shù)積累豐富、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)充足的生產(chǎn)人員。由于研發(fā)人員、生產(chǎn)人員的培訓(xùn)與成長(zhǎng)通常需要耗費(fèi)大量的時(shí)間成本和資金成本，已構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)豐富的核心技術(shù)人員團(tuán)隊(duì)的企業(yè)較新進(jìn)企業(yè)而言具備更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。（三）動(dòng)力電池行業(yè)客戶資源壁壘汽車行業(yè)對(duì)上游重要部件供應(yīng)商通常實(shí)行較為嚴(yán)格的準(zhǔn)入管理。動(dòng)力電池作為新能源汽車的重要組成部分，整車企業(yè)對(duì)其重視程度相對(duì)較高，通過(guò)對(duì)供應(yīng)商的認(rèn)證與評(píng)估，確定其生產(chǎn)設(shè)備、工藝流程、管理能力、產(chǎn)品品質(zhì)等都能夠達(dá)到要求后，才會(huì)與之建立定點(diǎn)的供應(yīng)關(guān)系。動(dòng)力電池企業(yè)亦需根據(jù)具體車型進(jìn)行配套研發(fā)，并在通過(guò)整車企業(yè)驗(yàn)證后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)與銷售。作為新能源汽車的核心零部件，在一款車型的生命周期內(nèi)，車企傾向于選擇能夠持續(xù)穩(wěn)定提供高質(zhì)量電池產(chǎn)品的電池廠商。（四）動(dòng)力電池行業(yè)規(guī)模壁壘動(dòng)力電池的生產(chǎn)具備規(guī)模經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，具備較高的規(guī)模壁壘。首先，動(dòng)力電池行業(yè)新進(jìn)企業(yè)從產(chǎn)線建設(shè)到產(chǎn)品通過(guò)驗(yàn)證并穩(wěn)定交付通常需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，此階段對(duì)企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力要求較高，中小企業(yè)易被擠出市場(chǎng)。其次，動(dòng)力電池企業(yè)規(guī)模擴(kuò)張以穩(wěn)定可行的技術(shù)路線體系、競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)的產(chǎn)品與優(yōu)質(zhì)的客戶體系為前提，業(yè)內(nèi)規(guī)模較大的企業(yè)的擴(kuò)張更易實(shí)現(xiàn)。此外，動(dòng)力電池在新能源汽車供應(yīng)鏈中舉足輕重，規(guī)模較大的動(dòng)力電池企業(yè)通常具備與上游供應(yīng)商及下游客戶的較強(qiáng)議價(jià)能力，從而在價(jià)格、數(shù)量、信用政策等方面形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。動(dòng)力電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局（一）動(dòng)力電池行業(yè)全球競(jìng)爭(zhēng)格局根據(jù)SNEResearch數(shù)據(jù)，從裝機(jī)量看，2021年全球前十動(dòng)力電池企業(yè)裝