新能源汽车产业链解析

新能源汽车产业链解析传统汽车产业链主要包括四个方面：产品的技术，主要是指产品的工程开发；零部件的采购；汽车制造厂商；销售和服务。据统计，在整个汽车产业链上共有100多个相关产业：上游主要涉及钢铁、机械、橡胶、石化、电子、纺织等行业；下游则涉及保险、金融、销售、维修、加油站、餐饮、旅馆等行业；中游为整车及其零部件行业。新能源汽车在传统汽车产业链的基础上进行延伸，形成了一条全新的产业链条。上游主要增加了电池、电机、电控系统、专用自动变速器等部件，下游充电设施、电池回收等产业也在新能源汽车的带动下获得了快速发展。上游电池、电机、变速器和电控系统作为新能源汽车产业链中最关键、最核心的环节，占据了整个产业价值链的高端部分。在新能源汽车的成本构成中，电力驱动系统（包括动力电池系统和电机驱动系统）的占比是最高的，以插电式混合动力汽车（PHEV）为例，电池电机及相关组件成本约为燃油系统的两倍，而在纯电动汽车（EV）的成本构成中，电力驱动系统占比可以达到整车的50%以上。根据预测，2017年全球新能源汽车产量将达到634万辆，其中混合动力汽车357万辆，纯电动汽车277万辆。以此粗略估计，2017年新能源汽车对下游产业电池的需求规模将达250亿美元，而对电机的需求规模也将达144亿元，电池和电机产业未来5年复合增长率将达到32%和35%。四、锂电池全产业分析1、锂电池是当前新能源汽车电池系统的首选锂电池性能优异如果说内燃机汽车的心脏是动力系统，那么新能源汽车的心脏则是电池系统，因为电池系统的优劣直接关系到汽车的行驶里程、使用便利性等方面，而目前新能源汽车最大的技术瓶颈也恰恰是在电池系统上，比如对比能量、比功率、充放电效率以及稳定性、成本等都有极高的要求。目前新能源汽车所使用的动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池等。除了轻度混合动力使用铅酸电池、中度混合动力车使用镍氢电池外，绝大多数的新能源汽车都是使用锂电池作为其核心部件。锂电池之所以能够在新能源汽车领域获得大规模普及，主要是由于它相比其他类型的电池，具有比能量高、循环寿命长、自放率低、使用温度范围宽、无记忆效应等优势。而镍氢电池由于比能量较低以及成本较高，性价比相对较低，将逐步被锂电池所取代。美国2015年实现100万辆电动车销量的计划以及日本的第四代普锐斯混合动力汽车都已提出要全面应用锂电池，而对于中国这样拥有巨大新能源汽车潜在市场的国家而言，锂电池无疑也是电池系统的首选，锂电池产业在下游新能源汽车的推动下将迎来重大的发展机遇。2、锂电池全产业分析锂电池产业链主要由锂矿资源、锂电池原材料（包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液）以及电芯制造与封装构成，其中锂电池原材料占据了锂电池价值链的主要部分，约占锂电池总成本的75%。⑴、正极材料正极材料是锂电池四大关键材料之一，约占电池制造成本的30~40%，是决定电池安全、性能、成本和寿命的关键材料。智能手机与平板电脑的强劲需求支撑了锂电池与正极材料行业的增长，2012年中国锂电池产量约40亿只，正极材料消费量约3.8万吨。未来在动力电池与储能电池的应用，锂电池正极材料将有巨大的增长潜力。目前国内市场上锂电池正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍锰钴三元材料及磷酸铁锂等，其中钴酸锂是现有正极材料中商业化最高、技术最成熟、产量最大的品种，主要用于手机、数码产品等小型电池领域，但由于原材料钴和镍金属价格高昂、污染较为严重，且电池在大型化后，会有易燃易爆的危险，所以无法在动力锂领域获得发展。相比之下，正极材料为锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂的锂电池安全性能会更好一些，而且成本上也更具优势。目前整个产业投入主要集中在锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂这三种材料。磷酸铁锂由于具有另外两种材料所不具备的循环寿命和材料成本方面的潜在优势，被业界普遍看好，代表着动力电池正极材料的未来发展方向，但目前在技术方面尚不成熟，离大规模产业化仍有较长一段时间。而三元材料则融合了钴酸锂和锰酸锂的优点，在小型低功率电池和大功率动力电池上都得到了应用，但由于钴是一种贵金属，价格波动大，所以对其价格竞争力影响较大，随着性能更加优异的磷酸铁锂的技术开发，三元材料大多被认为是磷酸铁锂未大规模生产前的过渡材料。近年来钴酸锂的市场份额已经在逐步下滑，而三元材料增长最为迅猛，目前已经超越钴酸锂成为份额最高的正极材料。与此同时，其他类型的正极材料如锰酸锂、磷酸铁锂也都获得了较快的发展，锂电池正极材料已经从单一的钴酸锂产品进入到钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂等多种类型共同发展的阶段。从全球范围的竞争格局来看，目前锂电正极材料生产商主要分布于中国、日本、韩国这三个国家，其中韩国优美科和日本日亚化学仍然占据了全球前二的市场份额，但近年来国内正极材料企业发展迅速，已经跃居为全球供给量最大的国家，国内上市公司杉杉股份和当升科技更是国内企业中的佼佼者。与国内企业相比，日本和韩国的正极材料企业在整体技术水平和质量控制能力具有较大优势，而且国内企业在生产方法上参差不齐，在关键技术的提高上仍需较长一段时期。因此，目前国内企业若要超越日韩企业，难度依然很大，尤其是在高端锂电池市场，目前几乎是由日韩所垄断，由于技术门槛较高，国内企业进入高端市场的难度较大。近期非常畅销的TeslaModelS就是定位于高端市场，由于对汽车的品质、性能、安全性要求较高，且其足够高的售价也使它能够选择最好的上游材料，所以日韩企业的正极材料仍然是其首选。国内相关上市公司介绍：杉杉股份（600884）公司是最早涉足锂电池行业的企业之一，从最早只生产负极材料，逐步形成目前的正极、负极、电解液三大产品体系。公司正极材料主要由子公司湖南杉杉新材料公司生产，除了主导产品钴酸锂，公司还在积极开发锰酸锂、多元系、磷酸铁锂、钛酸锂等产品，产能共10000吨，是国内第一、全球第三的正极材料生产商，国内市场占有率约14%。公司客户主要分布在国内市场，与国内大部分锂电生产商都有供货关系。当升科技（300073）公司主要从事钴酸锂、多元材料及锰酸锂等小型锂电、动力锂电正极材料的研发、生产和销售，产能为7000吨。公司产品同时面向中、日、韩三个国家的锂电生产商，公司在国际前6大锂电巨头中拥有5家客户，包括三星SDI、LG化学和深圳比克等。中信国安（000839）公司拥有丰富的锂资源，可以为正极材料的生产提供关键原材料，并拥有相对完整的锂电池产业链。公司正极产品有钴酸锂、锰酸锂和镍酸锂，产能为2000吨，是目前国内最大的正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产商。中国宝安（000009）中国宝安虽然主营房地产和医药，但在锂电池正极材料领域其拥有较高的行业地位，是国内磷酸铁锂正极材料标准的制定者。公司控股的贝特瑞公司主要生产磷酸铁锂和锰酸锂，产能分别为1500吨和600吨，主要给大型电池厂商实验供货，如天津力神、江苏双登等。金瑞科技（600390）公司参股的湖南长远锂科有限公司主营钴酸锂、锰酸锂、三元材料等锂电池正极材料，是国内正极材料最为齐全的公司之一。公司在生产正极材料前驱体方面具备明显优势，其产品质量甚至优于日本企业，国内几家正极材料的龙头企业都从公司购买前驱体，同时，公司是松下国内唯一三元材料前驱体供应商，松下的18650电池单元使用的正极材料选用镍钴铝锂（LiNiCoAlO2），其前驱体的供应商就是公司的控股子公司金天能源材料有限公司。目前公司正极材料产能可达到2000吨，未来准备将产能进一步扩至10000吨。横店东磁（002056）公司于04年和上海交通大学联合开发正极材料，目前已拥有正极材料生产技术的知识产权，其磷酸铁锂正极材料已于今年3月进行批量试产。江特电机（002176）公司的控股子公司江西江特锂电材料有限公司主要生产富锂锰基正极材料（新型材料）和三元正极材料，产能为1000~1200吨，下游客户主要为动力电池生产商。江苏国泰（002091）公司控股的江苏国泰锂宝新材料有限公司建设1100吨/年正极材料（锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料）的产业化项目正在逐步推进当中，目前已在进行市场推广、客户评价和试销。⑵、负极材料负极材料是生产锂电池过程中另一个关键材料，它直接影响着锂电池在安全性能上的表现。作为锂电池的负极材料，需满足以下要求：正负极的电化学位差大，从而可获得高功率电池；在锂离子的嵌入反应中自由能变化小；锂离子的可逆容量大，理离子嵌入量的多少对电极电位影响不大，这样可以保证电池稳定的工作电压；高度可逆嵌入反应，良好的电导率，热力学稳定的同时还不与电解质发生反应；循环性好，具有较长循环寿命；锂离子在负极的固态结构中具有高扩散速率；材料的结构稳定、制作工艺简单、成本低。目前无论是国内还是国外，在负极材料的选择主要还是以石墨（天然石墨、人工石墨、中间相碳微球、碳纤维）为主，其中天然石墨占据了全球50%以上的份额，而人造石墨和中间相碳微球在动力电池领域更具竞争力。石墨具有导电性好、结晶度高、充放电比容量高的优点，但也存着一些难以克服的弱点，比如石墨在电解液中会形成钝化膜，会引起能量的损耗，而且当电池充电时，石墨负极表面会析出金属锂从而引起电池短路。随着温度的升高，石墨负极将首先与电解液发生放热反应，有可能会生成易燃气体，发生燃烧的风险较大，所以石墨并不是最理想的负极材料，未来被非碳负极材料取代的可能性很大。尽管世界各国都对各种非碳负极材料进行了深入研究，特别是近年来纳米结构的非碳负极材料如锡的复合氧化物、钛氧化合物及钛酸盐类化合物等，受到了广泛关注，但是这些材料仍存在很多问题尚未解决，无法实现大规模应用，还需要在生产路线和工艺进行不断改进。由于石墨负极材料技术含量较低，因此国内企业在该领域发展极为迅速，负极材料也是国内锂离子电池四大关键组件中唯一实现产业化的材料。目前深圳贝特瑞新能源材料、上海杉杉科技等都已经跻身世界级公司，其中，深圳贝特瑞市场占有率为全球第二，客户包括松下、三星等130多家厂商。除了国内企业，全球负极材料生产企业主要来自日本，其中日立化成一直稳居全球第一。国内相关上市公司介绍：中国宝安（000009）公司控股的深圳贝特瑞是国内第一、全球第二的负极材料供应商，是国内锂电池碳负极材料标准制定者。公司产品主要有天然复合石墨、人造石墨、球形石墨以及天然微粉石墨的负极材料，年产能共26000吨，国内市场份额70%以上，全球市场份额23%。公司产品不仅面向国内40多家锂电生产商，包括TCL、比亚迪、比克、力神等，还大量出口至日本、韩国、美国等多个国家，客户覆盖韩国三星、日本松下、三洋等多家国际锂电巨头。杉杉股份（600884）公司是国内负极材料的龙头企业之一，其技术和产品性能都处于国际领先地位。公司负极材料主要由子公司上海杉杉科技生产，其负极产品可以分为中间相、人造石墨、天然石墨、综合型四大系列，并积极开发硬炭等新品种，年产能达到12000吨，国内市场份额约24%。公司目前负极材料主要应用于消费电子锂电池，而且主要是满足国内锂电企业的需求，其动力锂电业务产能虽然较小，但未来发展空间较大，公司已经与德国动力电池企业EVONIK签订动力电池供货协议。⑶、隔膜隔膜是保证锂离子电池安全稳定工作的核心材料，主要难点在于复合材料、厚度、强度、孔径等。隔膜是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，毛利率一般可以达到40%以上。由于具备较高的技术壁垒，目前世界上只有日本、美国等国拥有电池隔膜的先进生产技术和相应的规模化产业。目前全球隔膜市场仍主要被日本旭化成工业、日本东燃化学、美国Polypore、韩国的SK等企业主导，按照市场份额可以分为三个梯队：第一是旭化成、Polypore和东燃化学，市场占比约64%；第二梯队为日本宇部、SK和美国Entek，占比约28%；第三梯队主要来自中国隔膜的“三巨头”，包括星源科技、金辉高科和新乡格瑞恩，国产隔膜主要集中在中低端市场，市场占比约6%，目前我国80%以上的锂电池隔膜需求仍然依赖于美日的进口，而动力锂电隔膜基本全部由国外供应。预计到2015年，国内隔膜需求量约4亿平方米，其中动力锂电隔膜约1亿平方米，2012年国内锂电池隔膜企