1证券研究报告作者：行业评级：上次评级：行业报告 | 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明动力电池 | 深度更新：强于大市强于大市维持2022年 06月 12日（ 评级）分析师 孙潇雅 SAC执业证书编号： S1110520080009利润弹性来自供应链管理，估值弹性来自新技术行业深度研究摘要2请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明动力电池行业特征：高增速、高产业链地位（在终端成本占比高 +决定产品力），高壁垒（系统工程 +极限制造） 高增速： 锂电池下游延展性强，行业增速高， 21-25年 CAGR=39%，目前高增速的核心驱动下游是动力，故后文描述多指动力电池。 强产业链地位：从逻辑上看， 1）成本占比高： 动力电池在电动车成本占比约 40%，其成本决定电动车经济性； 2）性能影响大： 动力电池的能量密度、循环、倍率决定电动车的续航、寿命、快充性能，是电动车和燃油车产品力角逐的关键要素。 从结果上看，龙头宁德时代应付明显高于应收、现金流强劲（反映上下游占款问题，背后是产业链地位的体现）。 高壁垒： 锂电池生产是系统工程，从电芯 -模组 -电池包生产涉及数百道工序，数千个工艺控制点，考验的是电池厂的材料开发（不做材料但是要掌握材料工艺，新技术迭代）、大批量生产制造下极低不良率（宁德每 1.7秒生产一个电池，缺陷率仅有十亿分之一）。从复盘到展望，核心结论：业绩弹性来自供应链管理，估值弹性来自新技术第一性原理来看，动力电池比拼的是电池性价比： 1）性能： 追求三高一长，高能量密度、高安全、高倍率、长循环 依赖技术进步（可通过材料体系、封装形式、结构体系改进）； 2）成本： 追求低成本，能量密度的提升也可带来单 wh电池成本下降 分为技术降本和供应链降本。1、复盘（ 15-20年）：产品是第一竞争要素，宁德凭借准确的技术路线研判（方壳铁锂 +CTP技术）和成本控制能力，全球市占率从 16年的 15%提升至 22Q1的 35%，比亚迪自 20年提出刀片电池后全球市占率从 20年的 7%提升至 22Q1的 11%。 行业层面：发展初期，在保证安全的情况下，最关注能量密度的提升。 1）材料体系： 15-20年主要通过改进材料体系提升电池能量密度，包括正极高镍化、隔膜薄化 +干法 湿法，铜铝箔薄化。 2）封装形式： 15-20年方形以高成组效率 +以宁德为主国内电池厂的拉动成为主流。 3）结构体系： 通过提升空间利用率提升能量密度，已实现 CTP1、 2代，刀片电池。 公司层面： 1）宁德时代： 引领行业技术进步，高镍化 +更薄铜箔 +CTP进展大幅领先同行，凭借准确的技术路线研判（宁德方形铁锂，和 LGES三元圆柱同时用于特斯拉，目前方形铁锂版占比在 80%左右） +强大的成本控制能力（ 20年四大主材合计成本较 LG低 28%，期间费用率低 5个点），全球市占率从 16年的 15%提升至 22Q1的 35%； 2）比亚迪： 凭借刀片电池打开铁锂续航天花板（汉续航接近 600公里），全球市占率从 20年的低点 7%到 22Q1的 11%。（市占率是果，技术是因，因到果有滞后效应，故市占率提升体现在后面）摘要3请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明2、立足当下（ 21-22年）：短期技术迭代放缓，成本压力骤增，成本竞争更为重要，成本竞争看供应链管理 技术迭代放缓： 三元迭代到 8系后开始放缓，铁锂已实现 CTP，工信部推荐车型电池系统能量密度增长，三元到 160wh/kg、铁锂到150wh/kg开始放缓。当前电池已能满足主流车型对续航的追求，中高端车在 500-600公里，低端在 200-300公里。 成本压力骤增： 电池的进步带来电车的强产品力，需求大发展下供需紧张，中上游材料大幅涨价（碳酸锂价格从 21年初的 5万元 /吨涨至 22Q1的高点 50万元 /吨， 6F 21年涨幅 402%），电池盈利 22Q1降至历史底部（宁德 15年单 GWh净利润 4.6亿元， 22Q1在 0.1亿元）。 供应链管理重要性凸显： 1）为什么重要： 一方面，电池成本构成中， 70-80%是直接材料，且产业链长，上游涉及锂、镍、铝、铜等大宗品，中游细分材料多；另一方面，从扩产周期看，电池处于相对较短环节，故供需变化易影响电池成本，因此布局中上游，做好供应链管理是稳定成本甚至降本的关键。 2）怎么管理： 对于上游资源品，特别是锂、镍是动力电池发展的源泉，未避免日后再次被上游掣肘，电池厂开始选择自己做 /参股锂、镍项目。中游材料（正负极、隔膜、电解液）等，从稳态以后的 ROIC角度看低于电池，且电池厂天然参与新材料研发，甚至决定材料的迭代方向，故电池厂在掌握工艺 Know-how的前提下（通过技术研发即可实现，典型如宁德 40%专利布局在材料），选择伙伴合资扩产保供或许是更好的方式。 3）管理的怎么样： 锂布局宁德、亿纬、国轩较为领先，镍、中游材料布局宁德、亿纬较为领先。3、展望未来（ 23年 ）：业绩弹性来自供应链管理，估值弹性来自新技术 技术端： 1）材料体系迭代多元化： 不仅仅追求高能量密度，也追求性价比（磷酸锰铁锂 /M3P、钠离子电池），宁德依旧是引领者（引领材料厂开发 +有望率先产业化，比如表示 23年钠电池实现产业化）。 2） 封装形式和结构体系的创新是突破当前能量密度提升瓶颈的关键。 封装形式进步看大圆柱，特斯拉率先提出，宁德、亿纬跟进，我们预计 23年大规模产业化；结构体系进步看 CTP3（宁德时代）、 CTB（比亚迪），终极目标 CTC。 3）电池性能需求多元化： 不再单一聚焦能量密度的提升，快充性能、安全性能比拼也变得重要，目前宁德、欣旺达快充发展较为领先，宁德安全性能领先。摘要4请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 成本端： 成本竞争依然重要，对于一线来说是能否进一步拉开盈利差距的关键，对于二线来说，市场考核指标从收入规模转变为利润。降本一方面可以通过技术，比如更高的能量密度提升带来单 wh成本下降，另一方面通过供应链布局、管理降低材料成本。核心结论：短期技术放缓，二线迎来一段蜜月期， 当上一轮材料体系（高镍、更薄铜铝箔、隔膜）的技术迭代基本完成，新的材料体系和结构体系正处于大力研发中，在宁德时代新技术大规模量产前，二线电池厂有一段缩小差距的蜜月期，典型系： 1）亿纬快速布局好锂、镍、四大主材供应链， 22Q1全球市占率跻身全球第十（ 1.2%）； 2）欣旺达布局锂、磷酸铁、负极、隔膜， 22年 4月全球市占率跻身全球第九（ 1.7%）。处于蜜月期的投资，二线关注收入弹性（来自产线跑顺、市占率提升）、利润弹性（来自规模效应、供应链管理）。而对一线，利润弹性不担心，更加关注新技术的储备，下一轮有望凭借新技术（如第三代 ctp、大圆柱、快充）再次拉大差距。投资建议1、业绩弹性 供应链管理和规模效应： 单位盈利触底回升，利润弹性来自供应链管理和规模效应，重点推荐 【 宁德时代 】 、 【 亿纬锂能 】 、 【 欣旺达 】 ，建议关注 【 国轩高科 】 。2、估值弹性 新技术： 技术溢价有望再次带来市占率提升和超额收益，重点推荐 CTP3的 【 宁德时代 】 ，大圆柱的 【 亿纬锂能 】 ，快充的 【 欣旺达 】 （与电子组联合覆盖）。风险提示 ： 电动车销量不及预期、储能增速不及预期、新技术进展不及预期、碳酸锂自供不及预期、产能扩建不及预期、测算具有主观性、疫情影响超预期1、动力电池行业特征高增速、高产业链地位（在终端成本占比高 +决定产品力），高壁垒（系统工程 +极限制造）5请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明6锂电池下游延展性强，受益于电动车、储能，处于高增状态， 21-25年 CAGR=39%锂电池下游延展性强，决定了赛道宽广。 锂电池 作为新型动力源，有多个下游，目前主要包括动力（电动车）、消费（手机、电脑、耳机等）、储能、电动工具、两轮车。电动车处于高速渗透期，储能处于起量期，决定了锂电池赛道成长性强。 21年全球动力电池装机约在 300GWh，储能约在 33GWh，我们预计 25年分别达 1439、 440GWh。考虑电池价格下降趋势，从市场空间看，我们预计 21年动力电池在 2647亿元， 25年达 1万亿，复合增速 40%，储能 21年在 528亿， 25年达 3575亿，复合增速 61%。考虑到一方面未来大的市场在动力、储能，另一方面消费电池已有龙头 ATL走出，电动工具已有三星，我们后续所谓的锂电池分析主要指的是动力 +储能。资料来源： GGII、中芯国际招股书、 天风证券研究所表：全球锂电池需求预测（ GWh，亿元） 图 ：动力、储能电池和其他赛道市场空间对比 （亿元）264752811123069459610158357513345648 558740%61%5%16%5%0%10%20%30%40%50%60%70%020004000600080001000012000动力电池 储能电池 消费电池 光伏组件 芯片代工21年 E 25年 E 复合增速7锂电池在下游电动车、储能成本占比高，性能决定下游产品力，地位重要锂电池是决定电动车、储能经济性的关键，其性价比有决定下游增速的作用。 电动车： 从价值量和重要性看最大的均为电池，成本构成彰显价值量，电池包在整车中成本占比在 30-40%，电动车渗透率提升的关键又在于对标燃油车的经济性， 储能： 和电动车类似，在下游成本占比高（约 55%），是决定储能经济性的关键。电池厂天然参与材料开发，是技术迭代领导者，故地位高于上游锂电材料。 锂电池上游包括四大主材（正负极、隔膜、电解液） +铜铝箔 +导电剂 +结构件等。虽然电池70-80%成本构成在直接材料，但电池作为系统工程，电池厂天然会参与材料技术的研发，如宁德的发明专利中接近 40%为材料专利，因此技术壁垒更高。在技术变革时，电池厂由于深度参与前端材料研发，其承担的角色是主导材料技术变迁的“裁判员”角色。资料来源：中国专利网、电池中国、天风证券研究所图：锂电储能电站的成本构成（ $/kWh）电池组 16055%PCS 259%BMS 3211%EMS 124%EPC等 6021%图：宁德时代发明专利的类型分布（中国专利网，发明专利统计时间截至为 2021年 4月，个）165, 9%702, 37%121, 6%209, 11%77, 4%117, 6%695, 36%模组电池材料检测系统设备电池包其他286, 41%172, 24%114, 16%35, 5% 95, 14%正极、前驱体与资源电解液与电解质负极隔膜壳体与顶盖8龙头宁德时代应付明显高于应收，强劲现金流展现出其在产业链的强势地位通过应收、应付账款可以看出动力电池龙头公司宁德时代在产业链地位较高。 应付代表着公司对上游的占款，应收代表着下游对公司的占款，我们认为其背后是上下游之间议价权的体现。以各公司 21年数据为例，以应付 /应收可以使得不同收入体量公司可比，可以看出宁德这个比例在 4.5，遥遥领先同产业链的锂电材料，甚至高于芯片代工 -台积电（ 1.0）、光伏组件 -隆基（ 2.8）、消费电池 -珠海（ 2.1）。此外，动力电池宁德也展现出强劲的经营性现金流量净额 。同样通过除以净利润，使得不同公司可比，宁德以 2.7领先其他公司。资料来源： Wind、天风证券研究所图：各公司 21年财务数据对比（亿元）图：各公司 21年财务指标对比4.51.8 2.01.20.30.7 1.02.82.12.70.7-0.8 -0.60.50.91.91.42.1-2.0-1.00.01.02.03.04.05.0应付 /应收 经营性现金流量净额 /净利润9锂电池生产是系统工程，挣的是高端制造、精细化管理的钱电芯是一个电池系统的最小能量单元，多个电芯组成一个模组，再多个模组组成一个电池包。从电芯 -模组 -电池包生产涉及数百道工序，数千个工艺控制点，考验的是电池厂的材料开发、平台设计，大批量生产制造的综合素质。 动力 &储能电池内部电芯个数明显高于消费电池，一个车用电池包如特斯拉 21700方案中，一般有 4个模组，有 4400多个电芯。如此庞大的电芯个数，追求的是在大批量生产下兼顾能量密度、循环寿命、安全性、高低温性能、倍率性能等的一致性、经济性、稳定性。资料来源：中创新航招股书、天风证券研究所图：电芯到电池系统图：动力电池产业链 图：储能电池产业链电池能量密度安全性循环寿命高温性能低温性能倍率性能一致性经济性稳定性图：锂电池追求多项性能的平衡10从电芯到电池包环节众多 ，追求的是极限制造下极低不良率资料来源：宁德时代招股书、 GGII、天风证券研究所图：电芯生产流程图：模组生产流程图：电池包生产流程从电芯 -模组 -电池包涉及多个控制点，典型的如：洁净度、自动化度，以及其他各种最终反映到电芯不良率。 对车间的管理： 搅拌、涂布、冷压环节都需严格控制粉尘，宁德对粉尘的管控水平相当于医药级别。此外冷压环节还需控制湿度。 自动化程度： 卷绕、组件装配考验自动化程度。 21年 9月，宁德时代工厂被世界经济论坛评为全球“灯塔工厂”，成为全球首个获此认可的电池工厂。宁德时代利用人工智能、先进分析、边缘计算和云计算等技术， 可以每 1.7秒生产一个电池，缺陷率仅有十亿分之一，同时将劳动生产率提高了 75%，能源消耗降低了 10%。2、从复盘到展望，核心结论：业绩弹性来自供应链管理，估值弹性来自新技术第一性原理来看，动力电池比拼的是电池性价比性能：追求三高一长，高能量密度、高安全、高倍率、长循环 依赖技术进步（可通过材料体系、封装形式、结构体系改进）成本：追求低成本，能量密度的提升也可带来单 wh电池成本下降 分为技术降本和供应链降本11请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明12动力电池技术迭代可分为材料体系、封装形式、结构体系对于动力电池性能的追求可以简化为三高一长 ： 高能量密度（续航里程）、高安全、高倍率（快充）、长寿命（循环寿命）。 新能源车追求综合的消费体验决定了电池追求综合性能，新能源车追求长续航，加速、爬坡性能，高低温适应性，使用寿命，安全，快充性能，对应到电池层面系能量密度，功率密度，高低温性能，循环寿命，安全性能，倍率性能。三高一长性能追求可通过材料体系、封装形式、结构体系的技术迭代实现。 材料体系： 正负极、隔膜、电解液、铜铝箔等，不同材料可带来不同的性能。 封装形式： 简单说就是电池的形状，有方形、圆柱、软包之分。 结构体系： 一般动力电池的结构为电芯 -模组 -PACK-底盘，为了节省空间，可取消中间的模组、 PACK环节。资料来源：孚能科技招股书、天风证券研究所图：动力电池性能和新能源车性能对应关系2.1、 回顾历史（ 15-20年）行业发展初期，在保证安全的情况下，最关注能量密度的提升 材料体系： 15-20年主要通过改进材料体系提升电池能量密度，包括正极高镍化、隔膜薄化 +干法 湿法，铜铝箔薄化。 封装形式： 15-20年方形以高成组效率 +以宁德为主国内电池厂的拉动成为主流。 结构体系：本质逻辑是通过提升空间利用率提升能量密度，已实现 CTP1、2代，刀片电池。公司： 1）宁德时代：引领行业技术进步，高镍化 +更薄铜箔 +CTP进展大幅领先同行，凭借准确的技术路线研判 +强大的成本控制能力，夺得全球市占率第一； 2）比亚迪：凭借刀片电池打开铁锂续航天花板， 22Q1市占率夺得全球第三。13请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明14动力电池发展初期，提升能量密度是第一要义动力电池发展初期，低能量密度基数 +政策导向，提升能量密度是头等大事。 2015年工信部明确动力电池单体能量密度不得小于120Wh/kg，电池组能量密度不得小于 85Wh/kg。对能量密度的提升可分为三个维度：材料体系 +封装形式 +结构体系， 15-20年主要发力在材料体系，且基本迭代到天花板，封装形式 15-20年方形占优，近两年大圆柱之风吹起，结构体系 20年开始，尚处于高速发展期。 材料体系： 正极追求高镍化（效果最为显著），隔膜（干法 湿法 涂覆 ，厚度也在减薄） 、铜箔（ 8微米 6微米 4.5微米）、铝箔追求薄化。 封装形式： 方壳成组效率最高，软包单体能量密度最高，圆柱生产效率最高，圆柱体系下又有 18650 2170 4680。 结构体系： 主要理念为减少附属物的重量和体积，包括 CTP（跳过模组）， CTC（电芯直接到底盘），目前技术仅实现 CTP。资料来源：工信部、天风证券研究所1515-21年三元得益于高镍化能量密度逐年提升，铁锂体系接近能量密度天花板徘徊不前 15-21年三元电池通过提升镍含量，能量密度逐年提升。三元正极材料从 523到 622到 811，实际比容量从 155提升至 190mAh/g），与此对应的是我们通过统计工信部推荐车型能量密度中位数（方便排除极值影响），发现三元电池系统能量密度从 17年的 117提升至 21年的162wh/kg。铁锂电池由于早已接近理论能量密度 上限 ， 18-20年系统能量密度徘徊在 140wh/kg。资料来源：孚能科技招股书、工信部、中国电动汽车百人会、天风证券研究所图：电芯能量密度（ Wh/kg）图：工信部推荐车型三元 /铁锂电池能量密度中位数（ Wh/kg)图： 电池能量密度和续航里程变化1615-20年隔膜从干法到湿法、铜铝箔逐渐薄化以追求更高的能量密度轻薄的湿法隔膜更能满足电池对能量密度的追求，湿法占比从 40%+提升至 70%+。 全球口径下湿法隔膜 2016年的 42.5%提升至 2020年的 70.4%。 国内口径下， 21年湿法隔膜占比在 74%，湿法隔膜厚度从 16/14 m向 12/9/5 m迭代。薄铜箔有利于提升电池能量密度，目前国内多采用 6微米，海外多 8微米，宁德正处于切 4.5微米过程中。 相较 8m 锂电铜箔，6m 、 4.5m 锂电铜箔分别可提升锂电池 5%、 9%的能量密度。国内电池厂加速推进铜箔薄化，海外电池厂进度慢于国内。 1）海外电池厂：多采用 8m 铜箔。 2）国内电池厂：宁德时代正从 6 切 4.5 中，其他电池厂从 8 切 6 中。薄铝箔同样利于提升电池能量密度，从早期的 20 m迭代到目前的 9/12/13 m。资料来源： GGII、电子铜箔资讯、天风证券研究所图： 2016/2020年全球干法 /湿法隔膜出货量占比（ %）42.5%70.4%57.5%29.6%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2016年 2020年湿法占比 干法占比14%26%41%65%54%38%16% 17% 18%4% 3% 2%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2017年 2018年 2019年6m以下 6-8m 8-10m 其它图：国内锂电铜箔主要类型占比情况（ %）1719年底宁德提出 CTP， 20年初比亚迪提出刀片电池打开铁锂电池能量密度天花板 2019年，宁德时代在德国法兰克福国际车展上，推出了全新的 CTP高集成动力电池开发平台（ Cell To Pack），即电芯直接集成到电池包。 CTP电池包体积利用率提高了 15%-20%，电池包零部件数量减少 40%，生产效率提升了 50%， 电池包能量密度提升了 10%-15%，将大幅降低动力电池的制造成本。 2020年 3月，比亚迪举行刀片电池发布会，跳过模组，极大提升了体积利用率，加上超过的集成效率打开了铁锂电池能量密度和续航天花板。 传统电池包 40%的空间利用率，刀片电池的体积利用率超过 60%， 首搭“刀片电池”的比亚迪汉续航里程达到600km。 CTP和刀片电池提升了铁锂电池续航天花板，自 20年下半年搭配二者的车型上市以来，铁锂在乘用车占比逐渐提升。 根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据， 22年 4月国内铁锂装机占比达 67%（ 21年 1月在 38%）。资料来源：宁德时代、比亚迪发布会、 GGII、第一锂电网、天风证券研究所图：比亚迪刀片电池图：宁德时代 CTP18资料来源 ：中国汽车动力电池创新联盟、 SNE、 GGII、 天风证券研究所铁锂崛起得益于 CTP、刀片电池。 18-20H1是铁锂的淡季，2019年在动力市场装机占比下降至 33%， 20H2开始崛起，到22年 1-2月占比达 56%。方形是动力电池的主流，主要系国内以宁德为首的均选择的是方形路线。 18-19年全球方形电池占比达 57%， 20年略有下降我们认为系 LGES占比提升所致。 21年国内方形电池占比达 86%，较 20年提升 6pct。受益于 CTP、刀片电池，铁锂体系崛起，受益于宁德和国内电池厂，方形成为主流图：中国动力电池市场不同材料种类电池装机量对比（ %）39% 33% 41%52% 56%58% 65% 58%48% 44%3% 1% 1% 0% 0%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2018年 2019年 2020年 2021年 2022年 1-2月磷酸铁锂 三元材料 其他29% 27% 23%14% 16% 28%57% 57% 49%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2018年 2019年 2020年圆柱 软包 方形图：全球动力电池形状占比（ %）图：国内动力电池形状占比（ %）85% 80% 86%9% 6% 7%7% 13% 6%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019年 2020年 2021年方形 软包 圆柱19宁德引领行业技术进步， 高镍化 +更薄铜箔 +CTP进展大幅领先同行材料体系层面，宁德高镍化进展领先。 过去几年主要是提升镍含量以提升电芯能量密度，但高镍化带来的是安全性降低。 高镍正极材料应用在电池上对电池厂要求较高，目前国内宁德高镍化进展较为领先（从容百客户即可知），其他电池厂三元体系多采用中镍体系。率先采用更薄铜箔，背后反映的是更强的电池制造能力。 铜箔越薄能量密度越高，但降低了安全性能。宁德 19年大规模将铜箔从 8微米切换到 6微米， 21年开始率先采用 4.5微米，而 LG至今多采用 8微米，国内二线 21年才大部分转向 6微米。结构体系层面，宁德率先提出、应用 CTP，并推广至海外。19年 9月提出， 20-21年陆续应用到多款车型， 21-22年 CTP技术出口至美国、泰国、欧洲。资料来源： 宁德时代、亿纬锂能 年报、宁德时代官方微信公众号、宁德时代官网、 GGII、天风证券研究所图：宁德时代、亿纬锂能电芯能量密度（ Wh/kg） 图：宁德时代 CTP进展图：宁德时代高比能技术20宁德凭借准确的技术路线研判 +强大的成本控制能力， 22Q1夺得全球市占率第一，比亚迪凭借刀片电池， 22Q1市占率夺得全球第三资料来源： SNE、 GGII、 LGES招股书、天风证券研究所图：全球动力电池市占率（ SNE数据） 22Q1宁德全球市占率达 35%，较 16年提升 20pct，国内市占率在 50%左右，是当之无愧的全球龙头，且提升主要来自对海外（松下、LG、三星）份额的抢夺。我们认为宁德 16-22Q1能够抢夺海外电池厂份额的 原因 来自： 1）技术路线判断正确 ，典型系方形铁锂 和三元圆柱同时用于特斯拉，方形铁锂版占比快速提升至 80%左右； 2） 成本控制能力强， 一方面，宁德材料采购单价明显低于 LG（ 20年 LG负极、隔膜、电解液采购价格在 3.9万元 /吨、 4.3元 /平、 5.1万元 /吨，我们预计宁德在 3.2万元 /吨、 1.5元 /平、 2.7万元 /吨）， 20年 LG期间费用率高于宁德 5个点。比亚迪凭借刀片电池和强产品的车型， 20年 -22Q1市占率持续提升到全球第三。 刀片电池打开铁锂续航天花板，叠加旗下车型强产品力，带来 20年 -22Q1全球市占率持续提升（ 7% 11%）。图：特斯拉铁锂和三元装机占比（ %）0.6 0.61.20.3 0.50.80.3 0.72.90.81.83.41.01.23.20.4 0.51.00.51.11.00.30.10.20.00.10.90.20.30.958% 55% 53%38%30%45%55%84%95% 99% 95%80% 85% 81% 79%0%20%40%60%80%100%120%0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5磷酸铁锂 三元 铁锂占比45% 41%32% 23%15% 15% 17%0% 1%1%2%6% 6% 7%3% 4%4%4% 6% 5% 4%18%11%12%10% 7% 9% 11%4%9%8%11% 23% 20% 16%14% 17%21%24%18% 12%10%15% 18% 23%28% 25% 33% 35%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022Q1其他 SKI 三星 SDI BYD LGC 松下 CATL2.2、立足当下（ 21-22年）技术迭代放缓，成本压力骤增，成本竞争更为重要，成本竞争看供应链管理 技术迭代放缓，当前电池已能满足主流车型对续航的追求 电池的进步带来电车的强产品力，需求大发展下供需紧张，电池成本端承压。 从成本构成看，电池 70-80%系直接材料，故降本重心在材料，材料成本竞争看供应链管理。 上游资源品锂、镍 -选择自己做 /参股锂、镍项目；中游材料 -选择伙伴合资扩产保供即可。 目前锂布局宁德、亿纬、国轩较为领先，镍、中游材料布局宁德、亿纬较为领先。21请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明22技术迭代放缓，当前电池已能满足主流车型对续航的追求我们认为 21年至今电池技术迭代在放缓。 从结果看，统计工信部推荐车型能量密度中位数发现， 21年 -22年至今，三元电池系统能量密度在 160Wh/kg左右，铁锂在 150Wh/kg左右。当前电池已能满足主流车型对续航的追求。 21年国内前五畅销车型中，特斯拉、比亚迪在 600公里续航，广汽 Aion S在 500公里，其他在 200-300公里。资料来源：工信部、易车、汽车科技、天风证券研究所图：畅销车型电池供应商、续航里程（ km）117132144149162 163118140 141 141152 150100110120130140150160170三元 铁锂图：工信部推荐车型三元 /铁锂电池能量密度中位数（ Wh/kg)23电池的进步带来电车的强产品力，需求大发展下供需紧张，电池成本端承压电池技术进步下，主流车型已可做到 300-500的续航，新能源车销量和渗透率快速提升。 国内新能源车月销量从 15年 1月的 0.6万辆提升至 22年 4月的 30万辆，渗透率从 0.28%到 25%。需求大爆发带来中上游材料大幅涨价。 根据鑫椤锂电数据，21年 6F涨幅 402%，电池级碳酸锂涨幅 332%， 22Q1继续上涨至 50万元 /吨左右，此外铜铝箔、隔膜也纷纷涨价。资料来源： Wind、鑫椤锂电、天风证券研究所图： 2015-2022年国内新能源车销量、渗透率（万辆、 %）0.28%3% 3%5%8%6%9%19%25%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.002015-01 2015-06 2015-11 2016-04 2016-09 2017-02 2017-07 2017-12 2018-05 2018-10 2019-03 2019-08 2020-01 2020-06 2020-11 2021-04 2021-09 2022-02新能源车销量 渗透率 图 ： 2021年 1-12月 国内各锂电材料价格涨幅（ %）5.0 5.249.8 46.40.010.020.030.040.050.060.0图 ：国产 99.5%电池级价格（万元 /吨）24中上游材料大幅涨价，电池单位盈利跌至历史底部资料来源 ：各公司公告、 天风证券研究所包含磷酸铁的供需缺口带来的盈利弹性2521年至今，一二线电池厂盈利能力明显下滑，提示材料成本控制的重要性材料成本压力下， 21年 Q1国内外一二线电池厂盈利能力明显下行。 除孚能 22Q1大幅涨价、 海外电池厂有长协外，强如宁德盈利能力也逐季度下探，到如今锂价仍居高不下，控制材料成本是当前核心问题。资料来源：公司财报、 Wind、 LGES招股书、鑫椤锂电、 宁德时代信评、 天风证券研究所图：各电池企业综合毛利润率对比（ %） 图：宁德和海外电池公司营业利润率对比（ %）14.6% 14.3% 14.8% 15.2%5.0%8.0%14.1%-9.3%1.7%6.0%2.0%6.2% 7.4% 3.9%-33.6%-15.5%-12.1%-29.0%-21.7%-40.0%-30.0%-20.0%-10.0%0.0%10.0%20.0%21Q1 21Q2 21Q3 21Q4 22Q1宁德时代 LGES 三星 SDI SKI27% 27% 28%25%14%25%17% 16% 19%4%6% -3%-8%7%27%24%22%17%14%16% 17% 16%11% 13%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%21Q1 21Q2 21Q3 21Q4 22Q12021/3/31 2021/6/30 2021/9/30 2021/12/31 2022/3/31宁德时代 国轩高科 孚能科技 亿纬锂能 欣旺达备注 ：正极鑫椤价格采用的三元单晶 6系，隔膜采用的水系 7m+2m 湿法涂覆膜， 2021年宁德采购价参考往期与市场价差推测，存在一定偏差，仅供参考图：宁德和 LGES材料采购价格对比（万元 /吨，元 /wh）26锂电池材料成本占比高 +电池处于产业链中扩产周期相对较短环节，故易发生中上游供需紧张电池成本构成中， 70-80%是直接材料，且产业链长，上游涉及锂、镍、铝、铜等大宗品，中游细分材料多，且电池处于产业链中扩产周期相对较短环节，故中上游容易出现供需紧张从而影响电池成本。资料来源：鑫椤锂电、中芯国际招股书、天风证券研究所00.511.522.533.5图：各环节平均扩产周期（年，研究员判断，仅供参考）27硫化矿红土镍矿高冰镍MHP（氢氧化镍）镍豆、镍粉废料 硫酸镍 前驱体石油冶炼锂电负极石墨负极针状焦煤沥青石油焦LiFSI添加剂六氟磷酸锂负极电解液隔膜结构件火法冶炼湿法冶炼HPAL火法冶炼 湿法烧结锂电池正极铜箔铝箔PE/PP 涂覆材料：氧化铝 /勃姆石 /PVDF铜碳酸锂铝资料来源：天风证券研究所图 ：电池产业链28掌控资源端 +合资扩产中游，完善的供应链布局能够保证成本优势资料来源 ：宁德时代招股、中芯国际招股、 天风证券研究所对于上游资源品，特别是锂、镍是动力电池发展的源泉，未避免日后再次被上游掣肘，电池厂开始选择自己做 /参股锂、镍项目。中游材料（正负极、隔膜、电解液）等，我们认为从稳态以后的 ROIC角度看，低于电池，且电池厂天然参与新材料甚至决定材料的迭代方向，故电池厂选择伙伴合资扩产保供 或许是更好的方式 。图：动力电池产业链各环节 ROIC（研究员主观测算，仅供参考）29锂布局：宁德布局江西锂云母，亿纬布局大柴旦盐湖资料来源：公司公告、天风证券研究所锂价大幅上涨压力下，自 21年起电池企业纷纷布局锂资源，不同于过去几年的参股，形式变为买矿 /买盐湖股权，自建冶炼产能，典型系亿纬锂能 21年 7月购买大华化工股权（其享有大柴旦盐湖采矿权），宁德 22年 1月于永兴合资建锂盐厂， 4月购买江西丰县锂矿。图：电池公司锂资源布局对比30锂布局：国轩布局江西锂元母，欣旺达布局盐湖资料来源：国轩高科，欣旺达公司公告， EnergyTrend，中国电池联盟， 天风证券研究所国轩自 21年开始在江西布局锂矿，目前已取得 2个探矿权，且自建冶炼产能，预计 22年产量达 8000吨， 23年达 3万吨， 2025年实现碳酸锂满产产能 12万吨欣旺达 19年有购买东台吉乃尔湖西段深层卤水钾矿 3年开采权和金藏膜。图：电池公司锂资源布局对比31镍布局：宁德赴印尼扩建镍到电池一体化项目，亿纬通过参股 /合资形式布局镍资料来源：宁德时代、亿纬锂能公司公告，天风证券研究所宁德时代有子公司邦普（前驱体公司）， 邦普 现有镍铁产能 3.6万金吨，此外拟在印尼扩建从红土镍矿开发、火法冶炼、湿法冶炼、三元电池材料到电池回收及三元电池等产业集成化的电池全产业链项目。亿纬锂能参股华友的华飞镍冶炼项目（持股 17%），此外和格林美签订供应协议布局回收产业。图：电池公司镍资源布局对比32中游材料供应链：宁德通过控股 /参股 /合资扩产 /订单扶持多种方式布局资料来源： Wind、各公司公告、天风证券研究所宁德的对中游供应链布局全面，涉及到正负极、隔膜电解液、铜铝箔、导电剂、设备、回收多个环节。宁德布局方式多种多样，包括控股 /参股 /合资扩产 /订单扶持等多种方式，此外宁德在中游供应链有很强的扶持二供能力，典型系尚太科技在宁德扶持下市占率明显提升。图：宁德时代中游供应链布局图： 2020年全球锂电负极格局（ %）贝特瑞 , 19%杉杉股份 , 11%璞泰来 , 11%凯金 , 10%尚太科技 , 8%中科电气 , 7%其他 , 34%图： 2021年全球锂电负极格局（ %）33中游材料供应链：二线电池厂中，亿纬锂能布局较为领先资料来源： Wind、各公司公告、 GGII、天风证券研究所亿纬锂能对中游主材供应链均有布局，方式均为合资扩产，持股比例多数在 40%，以上扩产在近两年会陆续扩产。欣旺达、国轩、孚能也在进行中游供应链布局，布局完善度排序为国轩 欣旺达 孚能科技。图：电池公司中游供应链布局2.3、展望未来（ 23年 ）技术与成本双重占优的企业方能涅槃胜出 材料体系迭代多元化：不仅仅追求高能量密度，也追求性价比（磷酸锰铁锂 /M3P、钠离子电池），宁德依旧是引领者 。 封装形式和结构体系的创新是突破能量密度提升瓶颈的关键。 不再单一聚焦能量密度的提升，快充性能、安全性能比拼也变得重要34请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明35材料体系迭代多元化，不仅仅追求高能量密度，也追求性价比，宁德依旧是引领者宁德时代正大力布局研发磷酸锰铁锂。 宁德时代拥有力泰锂能 60%股权，在宁德时代控股前，该公司具备 2000吨 /年磷酸锰铁锂产能，宁德时代入股后，力泰锂能计划加大磷酸锰铁锂材料产能扩张，且于今年年初在四川眉山成立子公司。宁德时代计划推出的新产品 M3P（不是磷酸锰铁锂，还含有其他金属元素），公司称之为磷酸盐体系的三元，成本较三元下降，性能较铁锂有所提升。 21年 7月，宁德时代召开钠离子电池发布会，并表示 23年基本形成产业链。 宁德时代表示其第一代钠离子电池可实现 160 Wh/ kg 的单体能量密度，同时电池系统集成效率可以达到 80% 以上，且钠离子电池拥有良好的快充（充电 15 分钟可补充至 80% 电量以上）、低温性能。资料来源：宁德时代发布会、公司公告、电池中国公众号、天风证券研究所图：宁德时代钠离子电池发布会 图：宁德时代材料体系迭代36封装形式、结构体系的创新成为当前阶段电池厂的突破能量密度瓶颈的重点资料来源 ：宁德时代年报、 天风证券研究所前几年电芯单体能量密度提升明显，系统能量密度却变化不大。 宁德 21年报显示已实现单体能量密度 300Wh/kg，但从工信部推荐车型看高能量密度的也仅 200出头，这说明集成效率低，集成效率提升依赖结构体系改善。从迭代难度和发展空间看： 材料体系的迭代触及瓶颈且边际效用递减。 三元正极材料从 523到 622到 811，隔膜从干法到湿法，厚度从 16到 12到 9微米，铜箔从 8到 6到 4.5微米，均已触及迭代瓶颈，继续迭代难度加大且边际效用递减。 封装形式的迭代主要是特斯拉提出 4680大圆柱电池，其效用依赖和材料体系和