天天看點

新能源汽車行業展望:新材料新技術創造電動車新需求

(報告出品方/作者:國泰君安證券,王浩)

01 政策驅動轉向産品力驅動, 滲透率快速提升

2021年中國新能源汽車銷量持續高增長。2020年盡管受到疫情等因素影響,大陸新能源汽車銷量依然保持了正增長态勢;進 入2021年随着各家車企新車型的陸續推出,新能源汽車消費市場依然呈現火爆态勢。據中汽協資料,2021年大陸新能源汽車 産量達到354.5萬輛,同比增長160%;滲透率方面,2021年新能源乘用車累計滲透率達到15.6%,較2020年全年水準顯著上升。 另據乘聯會資料,2021年12月單月新能源汽車國内零售滲透率22.6%,創全年新高。

目前大陸新能源乘用車市場仍以純電動車型為主。2018-2020年,新能源乘用車占新能源汽車銷量比重分别為83.8%、88.1% 和91.2%。2021年,新能源乘用車銷量占比進一步提升,達到333.4萬輛,同比增長167.5%,占比升至94.7%。2018-2020年, 純電動汽車占新能源乘用車銷量比重分别為74.8%、78.5%和80.2%。2021年,純電乘用車銷量273.4萬輛,同比增長173.5%, 占比達到82.0%。

二線城市、個人消費崛起。從新能源乘用車銷售分部來看,2020年一線城市(包含北京、上海、廣州和深圳)銷量占比達到 33%,2021年1-9月非一線城市銷量占比上升到76%,其中9月非一線城市銷量占比已經達到78%。新能源車購買用途可以分為 非營運和出租租賃兩類,其中非營運車型又可以細分為機關和個人。根據乘聯會資料統計,個人購買的非營運車輛占新能源 乘用車銷售比重從2017年58%上升到2021年1-9月的77%,整體增幅明顯,反映出大陸新能源汽車個人消費崛起的大趨勢。

五菱宏光位居銷量榜榜首,比亞迪、特斯拉表現搶眼。從新能源乘用車暢銷榜可以看到,五菱宏光MINI、奇瑞eQ、奔奔EV 等A00車型登上排行榜,以特斯拉Model 3/Y為代表的新勢力車型以及比亞迪秦、漢、宋、Aion S等國産車企的重磅車型同 樣備受青睐,展現出大陸目前新能源乘用車市場消費選擇的多樣性。

02 新材料+新技術,催生新需求

量:行業整體需求,産業和技術發展方向 ;

價:供需格局,生産方式變化(一體化,內建化) ;

競争格局:壁壘、新技術(高鎳、鐵锂)、新客戶(特斯拉、甯德);

中遊格局優化,一體化強化盈利能力 ;格局好、壁壘高、盈利性穩定:電池>上遊資源>中遊材料(隔膜、電解液、負極、正極)。

曆史來看,電化學進步是一個漫長的“配方試錯”過程,進步平穩緩慢。未來10年還在原來的電化學體系内,通過材料體更新和工藝 改進。

短期來看( 1-2年),CTP的應用會在二線廠中逐漸鋪開,帶動行業成本下10%左右,龍頭布局領先。

中期( 3-7年)的角度,随着三元811的良率和安全性提升,三元811的極限成本優勢開始顯現。

動力電池核心名額,從對能量密度+充電倍率的追捧,逐漸冷靜回歸對安全性強調。

1)安全性。通常有針刺、過熱充短路等測試,代表意外情況下電池燃燒的機率。 2)一緻性。長期穩定工作的前提,包括材料和PACK工藝一緻性。 3)能量密度。影響續航裡程,材料端圍繞正極搭建化學體系,PACK成組效率提升是工藝手段。 4)循環次數和衰減曲線。影響使用年限和裡程。 5)倍率性能。影響充電時間,與負極克容量、密切相關。

2020年全球動力電池裝車134gwh,2025年接近年超過1300gwh;同時儲能電池、兩輪車動也貢獻增量。

03 中國電動車産品力提升, 出口海外進軍全球

預計2022年全球新能源汽車銷量有望達到千萬輛級别。我們認為随着中國、歐洲和北美市場的共同發力,2022年全球新能 源汽車銷量有望達到1000萬輛,其中中國市場憑借消費崛起的驅動力有望繼續占據全球一半左右市場佔有率,美國市場則憑 借新政刺激整體市場有望逐漸攀升。

展望2022,我們預計将出口40多萬輛新能源汽車。2021年中國新能源汽車出口總數達22萬輛,其中Tesla達到了16萬+,占 比出口車型的近75%,是出口的主力車型。

預計2021年有望突破到600萬輛以上水準。新能源汽車(BEV+PHEV)在2010年之前就已經面世,2012年至今全球新能源汽車 銷量從12.5萬輛快速上升至2021年的675萬輛。從滲透率角度來看,2012年新能源汽車滲透率僅為0.2%,2021年滲透率達到 8.3%,預計2022年全年滲透率有望達到兩位數水準。

中國、歐洲平分秋色,美國滲透率低于全球水準。從目前全球新能源汽車銷量分布來看,2021年中國新能源汽車銷量領銜 全球,達到339.5萬輛,同比增長155%,占據全球新能源汽車市場50%的份額;歐洲和美國市場同樣保持較高增速。滲透率 方面,2021年歐洲滲透率全球第一,達到17.0%,提升7個pct;北美市場滲透率依然較低。

04 産品技術加速疊代, 爆款新品不斷推出

4680大圓柱電池

2020年特斯拉電池日首次推出4680大圓柱電池。特斯拉在2020年電池日釋出大圓柱電池,即直徑46mm、高度80mm的電池,該 款電池單體能量密度可提高5倍,能達到300Wh/kg,充放電效率比有極耳電池提升6倍,搭載在整車上可提高續航裡程16%。 同時裝配在整車上時,一方面整體數量較21700時相比數量僅為之前的1/4左右,整體結構件的使用大幅減少;此外後續還可 以進一步搭配CTC技術,将電池直接內建在汽車底盤上,進一步降低動力電池成本。

國内外主流動力電池企業紛紛布局大圓柱電池。目前來看特斯拉在4680大圓柱領域動作最快,根據其最新規劃預計到2022年 年底将達到每年100GWh的4680電池産能,并将于2022年實作大圓柱電池的裝車。松下預計将于2022年3月開始試生産,LG新 能源則計劃在2023年開始批量生産。國内市場方面,億緯锂能公告将在荊門建設20GWH乘用車動力電池大圓柱産能,并與以 色列企業StoreDot簽訂了戰略合作協定;此外比克電池、甯德時代、蜂巢能源等在大圓柱電池均有相應規劃。(報告來源:未來智庫)

800V高壓快充

車企紛紛布局高壓快充方案。想要實作大功率充電,要麼提升電壓,要麼提升電流,根據發熱量公式Q=I2Rt,電流的提升會 導緻電氣系統發熱加劇,對散熱的要求很高。目前,高壓快充成為行業的多數選擇,2019 年保時捷的Taycan全球首次推出 800V 高電壓電氣架構,搭載800V 直流快充系統并支援350kw 大功率快充。而進入2021 年後高壓快充路線受到越來越多主 機廠的青睐,先是現代、起亞等國際巨頭釋出800 伏平台,之後比亞迪、長城、廣汽、小鵬等國内主機廠也相繼推出或計劃 推出800V 平台,高壓快充體驗将會成為電動車市場差異化體驗的重要标準。

固态電池

固态電池帶動部分主材颠覆性改變,預計其量産時間在2025年後。正極方面,固态電池多搭配高鎳三元材料,以此實作盡可 能高的能量密度;負極方面,多搭配矽基負極、锂金屬負極;而電解液和隔膜将發生颠覆性變化,直接合二為一轉變為固态 電解質,這也将帶動锂電産業鍊的更新和轉型。根據各企業規劃,衛藍新能源和清陶能源計劃在2022 年左右推出量産固态 電池,而其他企業多在2025 年之後推出相關産品。通過材料創新,能量密度有望沖200-300wh/kg提升到400-600wh/kg。

高效電機

Lucid Air的電機是高度內建的,單個電機的重量小于特斯拉。不僅如此,Lucid Air的電機還有強勁的馬力:“我們通過思考小問 題重新發明了馬達。真的很小。Lucid Air的緊湊型電機因其尺寸和重量而成為世界上功率最大的電機,每台電機的功率高達670馬 力,重量僅為163磅。它非常小巧,适合飛機攜帶。這得益于逆變器中先進的碳化矽MOSFET,通過最大限度地減少能量損失來幫助擴 大範圍。”在74kg的重量下做到了670匹馬力的東西,達到了9匹每公斤的重量比,可以達到竟品接近3倍的程度。

Lucid Air全系均為永磁電機,單電機功率可以達到驚人的447kW,是目前全球量産純電動車中峰值功率最高的電機,包括感應電機在内。為了解決永磁電機可能存在的發熱問題,Lucid Air對該電機進行了獨特設計。Lucid Air最多可以布置三台電機,這展現了Lucid Air 的超高內建能力。三電機版将會是一台1800馬力的性能怪獸。根據Lucid Motors的測試,三電機版的Lucid Air最高速度可以達到 378 km/h。而特斯拉Model S和保時捷Taycan Turbo S的最高速度分别為262 km/h 和 260 km/h。部分得益于電機等零部件的高度內建, Lucid Air擁有容積超過280升的前艙箱(比目前最大的轎車前艙箱大89%),加上後備箱的總容積達到739升。

智能駕駛

視覺感覺和雷射雷達,哪種方案才是未來自動駕駛的未來?視覺感覺最大的優勢是成本低,隻需幾十美元,而雷射雷達的價格卻高 至幾百美元甚至更高。按目前各大車企的發展現狀來看,雷射雷達應用更廣。雷射雷達感覺方案主要以雷射雷達為主導,而毫米波 雷達、超音波傳感器及攝像頭則作為輔助。雷射雷達的工作原理,是利用雷達發射光束,測量雷射在發射及收回過程其中的時間差、 相位差,以此确定車與障礙物的距離,實作感覺和及時避障。但雷射雷達的缺點也很明顯,那就是造價太高,發展也比較緩慢。

智能化決定汽車差異化。電動底盤在動力端使得車輛趨同,整車從PK底盤性能到PK智能化性能,智能化決定了未來汽車的差異化, 成為各個車企轉型的焦點。目前有雄心的車企在戰略排序上将“電動化智能化轉型”放在規模和利潤之前,給智能化産業鍊帶來确 定性的成長機會。

智能化延伸了車企的盈利模式。整車利潤模型從“單價x銷量” 延伸至“軟體收費x保有量”。龍頭車企示範效應下,各個車廠在智 能化上不斷加碼,甚至不惜成本進行軍備競賽,同時我們看到像蘋果、小米、百度、華為等科技企業都紛紛入局汽車智能化的賽道。

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(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】。