导 读
动力电池需求:2023年全球/中国新能源汽车全年销量有望分别超过1443/930万辆,同比增长32.1%/35.1%;2024年全球/国内新能源汽车销量有望超过1791.9/1160万辆,同比增长24.2%/24.7%。
储能电池需求:大储电池保持高增速,户储电池及工商业储能电池增速放缓;2023-2024年国内储能电池出货量预计达到180/247.8GWh,同比+38.5%/37.7%。
技术端:高压快充和46系大圆柱加速落地,开辟新增长空间。
1)为解决电动车补能速度慢的痛点,800V高电压平台+高倍率动力电池驱动电车进入4C+快充时代。800V高压快充技术升级包括快充电池、车载高功率器件、800V高压充电桩三条主线。快充电池主要提升负极材料、电解液性能及电池包热管理;车载高功率器件发展将带动碳化硅应用、元器件升级;高压快充驱动充电桩向高功率、液冷散热等方向发展。
2)46系大圆柱产能布局加速,24年有望加速出货,利好高镍三元正极和硅基负极。液冷超充站、超充电池、大圆柱电池、LIFSI、车用碳化硅功能器件、硅基负极等在2024年市场规模初创新高。在增长可持续性方面,超充电池、车用碳化硅功率器件、大圆柱电池、硅基负极2024-2027年CAGR分别为95.4%/84.2%/68.1%/68.1%,均实现较高增速。
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动力&储能电池供需分析
1.1 动力电池需求:电车销量持续快增,电池出口持续向上
全球来看:2023年全球新能源乘用车销量有望达到1387.5万辆,同比增长32.8%。根据Marklines数据,11月全球新能源乘用车销量为139.9万辆,同比+20.9%,1-11月全球新能源乘用车销量达到1242.5万辆,同比+35.5%。受国内新能源乘用车销量年底促销和德国新能源汽车补贴取消等多重因素影响,预测12月全球新能源乘用车销量为145万辆,全年销量有望超过1387.5万台,同比增长32.8%。
国内来看:2023年新能源汽车全年销量有望超过930万辆,同比增长35.0%+。中汽协数据显示,11月国内新能源汽车销量(包含纯电乘用车、插混乘用车、电动客车、电动专用车,不含HV)为102.6万辆,同比+30.0%,渗透率为34.5%,1~11月新能源车销量达到830.4万辆,同比+36.7%。12月国内新能源汽车单月销量有望达到105万辆/月,全年销量有望累计超过930万辆,同比增加35.0%+。
亚洲及澳洲:我们预计2024年亚洲及澳洲地区新能源汽车批发销量有望超过1239.5万辆,同比增长25.7%。
国内方面,通过对国内地区自主、外资、合资、新势力四大新能源乘用车整车厂、新能源客车、新能源专用车车型统计,预测到2023/2024年国内新能源汽车销量预计达到930/1160万辆,同比增长分别为35.1%/24.7%,其中2024年纯电和插混批发车型销量分别为756/404万辆,同比+16.0%/+45.3%。
受补贴政策影响,日本、澳大利亚、泰国、韩国等国新能源汽车持续高增。日本政府正计划提供为期十年的税收优惠政策,以促进电动汽车生产和半导体设备制造等五个领域的大规模生产。此举将效仿美国和欧盟的类似政策,旨在鼓励本国企业在国内生产,同时促进日本能源转型。预计2024年其新能源汽车销量持续快速增长。澳大利亚已经推出了一系列优惠政策,例如2022年新推出了电动汽车折扣政策,对于符合条件的电动汽车,该政策将减免附加福利税(FBT),此外澳大利亚还取消了5%的电动汽车进口关税,这些均有利于降低前期购置成本,使电动汽车更加实惠。另外,清洁能源金融公司CEFC还提供2050万澳元(约合9492.73万元人民币)的绿色汽车贷款,对于符合条件的售价为9万澳元以下的电动汽车购车人,可提供1%左右的贷款利率。
泰国政府为每辆车提供1.1万元人民币的补贴,同时也在鼓励新能源车行业在本国的发展,目前包括长城、哪吒和比亚迪等中国品牌新能源车已进入泰国市场,预计2024年其新能源汽车销量增速达到100%。受电动车价格和电费较贵、充电基建不够等因素影响,2023年韩国新能源汽车销量同比2022年下滑9.1%。2023年,中国、德国出口至韩国新能源汽车加速占领韩国本土市场。其中,特斯拉、奔驰、沃尔沃等新能源汽车在韩销量持续高增,预计2024年韩国新能源汽车销量增速接近20%。
欧洲地区:我们预计2024年欧洲新能源汽车销量达到332.9万辆,同比+15.0%。德国在12月16日正式宣告原定计划是明年底结束的电动汽车补贴正式结束,将对德国明年新能源汽车销售市场造成一定冲击。作为欧洲第一大新能源汽车的销量国,2023年德国新能源汽车销售规模约占据全欧洲24%的市场份额,预计2024年其新能源汽车销量预计保持平稳势态,增速在5%左右。法国2024年需要考察碳足迹,同时对65%新能源汽车车型补贴,且补贴逐年退坡,导致新能源汽车增速放缓。2024年意大利补贴保持0.2-0.3万欧元/辆不变;西班牙补贴保持0.25-0.45万欧元/辆不变,2024年预计其新能源汽车保持平均增速。挪威阶梯式征收购置税,2024年新能源汽车销量预计持平;其他如英国、瑞典已无补贴,2024年新能源汽车销量将持续保持以往市场增速。
美洲:我们预计2024年美洲新能源汽车销量预计达到211.5万辆,同比+32.2%。受IRA 补贴政策刺激,2023年美国新能源汽车销量预计达到145.8万辆,同比增长47.9%,实现快速增长。进入2024年,受特斯拉2023年11月底正式开始交付Sybertruck,预计2024年新增皮卡10-20万销量,叠加IRA持续补贴政策,预计2024年美国新能源汽车销量将突破189.5万辆。加拿大与美国情况相类似,新能源汽车实现快速增长。其他地区包括巴西、阿根廷、墨西哥等,预计2024年新能源汽车销量持续高增,销量预计达到5.1万辆。
2024年全球新能源汽车仍将保持高速增长势态,主要增速来自于美洲、亚洲及澳洲地区。根据Marklines数据,2023年全球新能源汽车销量(EV和PHV,且包含商用车)预计达到1443.0万辆,同比增长32.1%。预计2024年全球新能源汽车总销量达到1791.9万辆,同比增长24.2%,主要增速来自于美洲、亚洲及澳洲地区,2024年增速分别为32.2%和25.7%。
全球:纯电销量增速放缓。从全球1-11月数据可以看出,纯电增速总体呈先增后减趋势。插混保持较高增长速度,且6-11月月度增速高于纯电增速。1-11月全球纯电/插混累计销量分别达到889.3/353.1万台(同比+31.0%/+48.1%)。根据Marklines数据,2023年1-11月全球乘用车销量为7904.7万辆,得到纯电/插混渗透率分别为11.3%/4.5%。从2023年全球纯电/插混占电车比月度变化可以看出,插混占电车比从3月的25.2%逐渐提升到11月的30.1%。
国内:插混车型销售占电车比稳步提升至31%+。从1-11月数据可以看出,国内纯电增速总体呈先增后减再保持稳定增速势态。插混保持类似增长趋势,且接近年底,增速实现增长势态。1-11月国内纯电/插混累计销量分别达到586.0/243.9万台(同比+23.6%/+83.5%),相对于汽车累计总销量渗透率分别为21.8%/9.1%。从2023年国内纯电/插混占电车比月度变化可以看出,插混占电车比从3月的25.0%逐渐提升到11月的31.5%。
预计2024年新能源乘用车单车带电量同比增长4.2kWh。根据中国汽车动力电池产业创新联盟(以下简称“动力电池产业联盟”)数据,纯电乘用车型单车带电量变化较均匀,2022/2023年平均单车带电量分别增长3.8/3.8kWh;插混乘用车单车同比提升逐年增长,2022/2023年平均单车带电量分别增长3.1/3.2kWh左右,2024年随着小米、阿推塔、极氪、智界、昊铂等车企多款中高端纯电动乘用车型上市,纯电销量提升,单车带电量持续提升;
叠加近期国家修改免征购置税新规:低于200公里里程的电动车的不能免税,使得A00级别车型多装电池,使其续航里程满足超过200公里里程要求,助推整体单车带电量提升,初步预计2024年单车带电量同比增长4.2kWh。纯电客车单车带电量降低较大,主要系中小型纯电客车加速渗透;同时,纯电动专用车单车带电量变化较小,单车带电量保持相对稳定。
国内:2023年动力电池装机有望超385.5GWh,铁锂占比接近七成。根据动力电池产业联盟数据, 1-11月,我国动力电池累计装车量339.7GWh, 累计同比增长31.4%,在单车带电量和车型结构保持不变情况下,按照12月装机量增速与汽车同等(≥2.34%)估算,全年动电装机量有望超过385.5GWh。1-11月三元电池累计装车量109.6GWh,占总装车量32.3%,累计同比增长10.7%;磷酸铁锂电池累计装车量229.8GWh,占总装车量67.6%,累计同比增长44.4%。受性能提升及整车降本压力影响,磷酸铁锂装机量快速提升,渗透率近70%。随着2024中20-30万中高端纯电乘用车新车持续推出及快充车型普及,预计2024年国内三元动力电池市场迎来小幅度回暖。
国内:动力电池出口持续高增,2023年出口量超120GW。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,2023年1-11月动力电池出口共计114.2GWh,累计同比增长94.6%。其中三元动力电池出口69.1GWh,累计同比增长99.9%;铁锂动力电池出口31.5GWh,累计同比增长118.4%。受欧美新能源汽车渗透率不断提升,宁德时代、孚能科技等企业出口规模快速增长,动力电池出口实现快速增长。预计2024年动力电池出口将达到181.1GWh,同比增长50%左右。
国内:电动汽车持续高景气叠加动电出口持续高增,预计2024年国内动力电池出货量将接近825GWh。考虑到单车带电量有部分提升,专用车等其他场景锂电渗透加速,我们预计2023/2024年对应国内动力电池出货量分别预测为619.0/825.1GWh,同比增速分别+33.3%/+33.3%,2024年动力电池出货量保持高速增长,主要系单车带电量提升及动力电池出口及装车出口高增影响。从电池产品结构看,2024年磷酸铁锂电池增速仍高于三元电池增速,增速分别为36.3%/28.4%。
1.2 储能电池需求
国内大储市场空间:新能源装机驱动国内大储增长,2024年新增装机有望达到57.2GWh。大储需求本质上源自可再生能源装机对灵活性资源的需求。因此,我们采用集中式新能源新增装机量及储能配置比例,对国内大储市场空间进行估算。考虑到风光高发区域存在消纳需求,以及各地区扶持新型储能战略产业的要求,我们认为“强配”政策快速退出的可能性不大;加之新能源入市、独立储能参与电力市场等新趋势下储能商业模式有望逐步成型,储能装机功率与国内集中式风电、光伏装机功率之比仍将呈现增加趋势。我们假设2023/2024年使用功率表示的配储比例分别为13%/16%,预计2023年国内大储新增装机约40.8GWh,容量规模同比增长153%;2024年,国内大储新增装机有望达到57.2GWh,容量规模增速超过40%。
美国、英国大储市场空间:预计2023/2024年合计新增大储装机19.9/34.1GWh。根据EIA数据,1-10月,美国大储新增投运规模4.57GW(同比+21.2%);规划于11-12月投运的项目共计3.79GW。考虑到8-10月实际投运项目规模均远低于规划,我们假设11-12月投运量可达到规划的一半,则2023年全年大储投运规模6.47GW(同比+61%);按储能时长2.5h估算,2023年全年投运规模6.5GW/16.2GWh。根据EIA数据,截至2023年10月底,美国规划于2024年投运的大储项目规模共计14.9GW。若上述项目中80%可以在2024年内并网,不考虑新增规划项目,在平均时长2.5h的情况下,2024年美国大储投运规模有望达到29.8GWh。根据EASE预测,预计2023/2024年英国大储市场规模将达到1.5GW/1.7GW,按照2.5h初步测算得到市场规模预计分别达到3.7/4.3GWh。
全球户储市场空间:装机增长放缓,经济性和能源独立需求为市场提供支撑。2023 年三季度以来,欧洲户储装机需求增长放缓,主要由于天然气价格回落、高利率这两大因素压制了消费者装机的积极性,加之部分地区补贴政策发生变化,影响终端需求。美国NEM3.0落地后,户用光伏配储积极性或将提升,但市场基数整体较小。BNEF预计,2023/2024年全球户储装机量有望达到约6.7GW/6GW,按照2小时的配储时间,计算得到23/24年市场需求分别为13.3GWh/12GWh。
国内工商业市场空间:国内工商储投资积极性高涨。根据中电联统计,截至2023年6月30日,国内500kW/500kWh以上规模的工商业储能累计装机0.36GW/1.18GWh,上半年新增装机60MW/220MWh。从项目备案来看,1-10月,国内工商储收益率最高的浙江地区,工商业储能备案项目共计651个,规模合计达到1.1GW/3.0GWh(不包含未公开的5月数据),涉及投资额57.6亿元。从而初步计算出国内2022/2023年累计工商业储能装机量分别达到1.0GWh/4.2GWh,得到2022/2023年新增工商储装机量约为1GWh/3.2GWh(2022年工商业储能兴起,2021年工商业储能装机量近似为0),我们预计2024年国内累计工商业储能达到7GWh,得到2024年新增工商业储能2.8GWh。
与国内相比,海外工商业电价较低,工商业储能安装主要出于高耗能企业降低碳排放、减少碳税的要求,短期空间尚未打开。根据Wood Mackenzie,上半年美国工商业储能新增装机 101.6MW/310.3MWh,预计全年新增装机量0.6GWh,预测2024年其新增装机量达到1GWh。综上,2022-2024年全球工商业储能新增装机量及预测分别为1GWh/3.8GWh/3.8GWh。
1.3 供给端
2023年动力电池库存系数保持相对稳定。参考中国汽车动力电池产业创新联盟月/季度的装机量和出货量,得到2023年07-10月国内动力电池库存系数保持相对稳定状态,表明供给状况趋稳,11月开始年底去库存,导致库存系数下降。全年看,国内锂电池头部企业开工率在8月迎来一波高潮,进入9月份,头部企业开工率有所回落,之后在10月有所回暖。对于龙头企业宁德时代及比亚迪来说,其开工率逐渐从4月的低谷60%左右恢复至10月的75%左右;对于中创新航和亿纬锂能,其开工率相对较低,2023年前1-10月平均开工率分别达到47%/28%。
预计2024年国内动力&储能电池产能利用率持续走低,尾部企业加速出清。通过各公司官网及鑫椤咨讯数据得到,2022-2024年中国锂离子电池行业年均有效总产能预计达到924.5/1522.8/2086.3GWh,同比分别增长112%、65%、37%。同时,可以计算出2022-2024年中国动力+储能电池行业总需求分别为594.5/799.0/1073.0GWh,计算得到产能利用率分别达到64.3%/52.5%/51.4%。2024年锂电池行业产能利用率持续走低,企业竞争持续加大,尾部企业将加速出清。
全球范围看,宁德时代、比亚迪保持全球龙一龙二地位。从规模上看,2023 年1-10月全球电动汽车电池装车量为552.2GWh,同比+44.0%。从市占率上看,中国动力电池企业市场率持续快增,前十企业中中资企业装机量市占率共计63.3%,同比+4.5pct。23年1-10月宁德时代/比亚迪/中创新航/国轩高科/亿纬锂能/欣旺达动力电池全球装机量分别为203.8/87.5/25.9/13/11.7/7.7GWh,同比+51.1%/+66.7%/+75.0%/+16.1%/+129.4%/+11.6%,市占率分别为36.9%/ 15.8%/4.7%/2.4%/2.1%/1.4%,同比分别+1.7pct/+2.2pct/+0.8pct/-0.6pct/+0.8pct/-0.4pct。
从国内看,亿纬锂能、中创新航等二线厂商装机量增速显著。根据动力电池产业联盟数据,23年1-11月宁德时代/比亚迪/中创新航/亿纬锂能动力电池装机量位列前四,装机量分别为145.78/94.48/29.83/15.08GWh,同比+17.4%/+58.2%/ +71.5%/+155.2%,中创新航和亿纬锂能国内装机量增速显著。
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电池材料产能情况回顾
需求端,2024年锂电池四大材料整体需求实现30%+增速。动力电池作为新能源汽车最核心的关键部件,体现出持续高速增长的需求,顺延对应的上游关键原材料持续实现高增长势态。基于对动力电池、储能电池需求预测,叠加消费电池等需求影响,预计到2024年磷酸铁锂材料/三元材料/石墨负极/电解液/隔膜国内需求量分别为189.9/81.2/134.3/140.5万吨和162.5亿平方米,同比分别增长36.7%/24.3%/32.8%/34.4%/33.5%,其中磷酸铁锂材料仍是2024年需求增速最快的电池材料。
2.1 正极材料
供给端,2024年正极材料产量持续高增。根据鑫椤资讯数据,2023年1-11月国内正极材料产量198.06万吨,同比增长23.4%。受新能源及储能双重需求快增影响,磷酸铁锂出货增速显著。2023年1-11月磷酸铁锂材料产量达到147.02万吨,同比+38.8%,占正极总产量比74.2%,较2022年1-11月提升8.2pct;三元材料产量达到51.04万吨,同比-6.5%。按照铁锂/三元全年产量增速与2023年1-11月增量一致估算,预计2023年正极材料总产量接近218.63万吨。2024年受终端快充车型放量、出口三元电池持续快增,企业去库存完成等因素影响,2024年正极材料整体产量约为291.63万吨。其中,三元正极材料产量将达到73.49万吨,同比增长24.3%;磷酸铁锂材料产量预计达到218.03万吨,同比增长36.7%。
价格呈下行趋稳。近期国内锂盐价格逐步回落,正极材料价格从2022年12月中旬开始下跌,磷酸铁锂/三元523(动力型)/三元622(单晶)/三元811目前价格(2024年1月5日)同比2023年1月2日价格分别-72.8%/-63.9%/-64.2%/-60.1%,主要受到上游锂盐等原料降价带动。我们预计2024年碳酸锂产能依然处于稍过剩状态,正极材料价格将持续低位震荡为主;2024年整体开工率有望回升,带动单吨加工成本摊销下降,带动盈利能力提升。
2.1.1 磷酸铁锂
铁锂正极需求旺盛,2024年产能利用率回暖。根据各公司公告及鑫椤资讯数据,我们测算得到2023年磷酸铁锂正极行业总产能约为287万吨,预计2023年磷酸铁锂正极材料产量约159.5万吨,得到行业产能利用率55.6%,低于2022年产能利用率5.4pct。2024年,铁锂正极厂商产能持续扩张,我们测算行业整体供给总产能约为350万吨,产量约为218.0万吨(按照需求增速测算得到),产能利用率提升至62.4%,产能利用率回暖。
湖南裕能产量占比提升,二线铁锂材料企业竞争加剧。2023.1-10国内铁锂正极产量CR3/CR5/CR10占比分别为54.8%/68.7%/89.9%,较 2022年分别+1.1pct/-2.2pct/-2.2pct。企业位次也发生了较大的变化,湖南裕能、万润新能、华友控股、金堂时代等企业产量占比提升较为明显。2023年前三季度受到碳酸锂大幅度降价影响,受企业库存减值影响,德方纳米、万润新能的毛利率分别降至2.18%/1.23%。
2.1.2 三元正极材料
2024年三元正极材料产能利用率回暖。根据各公司公告及鑫椤资讯数据,我们预计2023年三元正极材料行业总产能约为118.7万吨,预计2023年三元正极材料产量约59.1万吨,产能利用率49.8%,低于2022年的产能利用率18.6pct,主要系三元材料市场需求增速不及预期所致。2024年三元正极材料厂商产能释放增速放缓,我们预计行业整体总产能为131.0万吨,按照行业需求增速测算整体产量预计达到73.5万吨,产能利用率将回升至56.1%,供给过剩缓解。
三元材料企业竞争格局相对稳定,行业集中度提升。2023.1-10三元材料产量CR3/CR5/CR10分别为42.2%/61.7%/90.3%,较2022年分别+1.9pct/+1.7pct/+2.1pct。从企业产量来衡量,企业前五排名稳定。容百科技凭借高镍三元正极材料,产量市占率持续提升,2023年1-10月其产量占比达到17.3%,比2022年提升1.8pct。
2.2 负极材料
石墨负极产量增速接近30%,2024H2盈利有望企稳修复。根据鑫椤资讯统计,2023年1-11月国内负极材料产量 155.33万吨,同比+29.1%。价格方面,由于需求增速放缓,负极材料持续降价,2023Q1人造石墨高端动力和人造石墨中端均降价,到年中之后保持相对稳定。随着负极材料新建产能加速释放,企业竞争加剧,将会导致尾部产能出清。2024年负极行业将面临产能结构性过剩和竞争加剧风险,我们预计负极材料价格整体持续呈低位运行至2024H2。伴随着产能逐步出清,负极材料行业单位盈利水平有望企稳修复。
2024年负极材料产能利用率持续下行,出口占比较大。根据各公司公告和鑫椤资讯数据,我们测算2023年石墨负极材料行业总产能为250.4万吨,预计2023年行业产量达到171.8万吨,产能利用率68.6%,低于2022年10.0pct。石墨负极行业产量与行业需求量(101.1万吨)差别较大,主要系人造石墨出口量较大,根据海关总署数据,2024年1-11月人造石墨净出口约50.92万吨。2024年石墨负极材料厂商产能持续释放,我们测算行业整体供给总产能为396.2万吨,通过下游需求增速初步估算产量预计达到228.2万吨,产能利用率降至57.6%,企业竞争加剧。
新进入者快速放量,行业毛利率短期承压。头部厂商竞争格局加剧,2023.1-10国内负极产量CR3/CR5/CR10分别为48.3%/66.1%/86.8%,相比 22年分别-3.5pct/-5.3pct/-6.8pct。多数企业市占率下降主要由于有新进入者贵州晖阳、三信实业、中晟新材和青岛新泰和等企业今年实现规模量产导致头部企业市占率稍有回落,其中2023.1-10杉杉股份市占率达到16.0%,较2022年增加1.0pct。2024年随着负极材料市场竞争进一步加剧,企业盈利能力将持续下行。
硅基需求静待放量,包覆材料需求提升。贝特瑞现有硅碳负极材料已迭代至第五代,已配套三星、松下等国内外客户,后续受益消费电池掺硅、46系大圆柱动力电池等需求爆发。快充负极加速渗透,带动包覆材料需求提升。负极材料为快充主要限制因素,快充需求驱动负极技术升级。通过包覆、碳化,实现表面改性,减少析锂副反应,增加锂离子扩散通道,从而提升石墨负极大电流充放电性能,我们预计2024年人造石墨负极包覆比例进一步提升。
2.3 电解液
2023年产量持续高增,单价持续下行。2023年全年电解液出货量实现高增,其中5-8月电解液出货明显恢复,9-11月出现回调。2023年1-11月我国电解液产量合计97.34万吨,同比增长28.4%。受上游锂盐价格下行影响,截至2024年1月5日,动力三元电解液/磷酸铁锂电解液价格分别回落至2.9万元/吨和1.875万元/吨,同比2023年1月2日分别-58.9%/-61.3%,预计2024年价格持续回落。2023-2024年电解液及六氟磷酸锂企业面临产能大幅释放,龙头企业主动开启价格战引发产品价格下行,我们预计2024年将有二三线企业及落后产能加速出清,带动行业价格及龙头企业单位盈利能力趋稳。
新进入者加速扩产,行业产能利用率2024年有望回暖。根据各公司公告及鑫椤资讯数据,我们预计2023年电解液行业总产能为300.7万吨,2023年电解液产量预计达到106.2万吨,整体产能利用率35.3%,同比减少20.7pct,产能结构性过剩初显。我们预计2024年电解液行业整体总产能达到370.7万吨,依据整体需求增速测算产量预计为142.7万吨,产能利用率回升至38.5%,产能利用率稍有回暖。
电解液行业格局基本稳定。2023.1-10国内负极产量CR3/CR5/CR10分别为64.2%/78.4%/93.4%,相比22年分别0pct/-0.8pct/-1.1pct,市场集中度稍有回落。多数企业市占率下降主要由于有新进入者威海财金、金晖、永太科技等企业今年实现规模量产导致头部企业市占率稍有回落。2024年随着电解液行业竞争进一步加剧,盈利能力将持续下行。2023年1-10月天赐材料产量占比降低至36.7%,较2022年下降1.4pct。2023年1-10月比亚迪产量产量占比大幅提升至14.2%,较2022年提升2.4pct,新宙邦产量占比由2022年的14.4%下降至2023.1-10月的13.3%,下降1.1pct。
六氟磷酸锂竞争加剧,价格呈下降趋势,尾部产能逐渐出清。2023年1-5月初,六氟价格跌至底部,5-7月底随着锂盐价格小幅度回升,随着锂盐价格持续下行,7-11月六氟磷酸锂价格持续下降,我们预计2024年其价格持续底部震荡。
2.4 隔膜
湿法隔膜产量持续高增,价格趋稳。2023年全年湿法隔膜总体产量实现高增,2023年1-11月我国湿法隔膜产量合计113.62万吨,同比增长49.2%。价格方面,7+2um陶瓷涂覆隔膜/9+3陶瓷涂覆隔膜/12+4陶瓷涂覆隔膜分别回落至1.425/1.325/1.375元/平米(2024年1月5日),同比年初(2023年1月2日)-41.8%/-38.4%/-36.8%。随着隔膜产能持续释放,在供大于求情况下,我们预计2024年行业价格存在进一步下行空间。同时,国内隔膜龙头企业已加速切入海外市场,我们预测2024年下半年至2025年龙头隔膜企业海外出货有望持续提升。
湿法隔膜产能利用率2024年回暖。根据各公司公告及鑫椤资讯数据,2023年湿法隔膜厂商产能投放较多,总产能约为201.0亿平米,预计2023年产量达到125.6亿平米,整体产能利用率降至62.5%,同比减少8.0pct。2024年湿法隔膜厂商产能持续增加,我们预计行业整体供给总产能为246.1亿平米,按照需求增速推算出湿法隔膜总产量为167.8亿平米,产能利用率提升至68.2%。
湿法隔膜行业竞争格局加剧。2023年1-10月湿法隔膜企业竞争格局加剧。2023.1-10恩捷股份产量占比47.5%,较2022年全年下降9.6pct;星源材质占比9.8%,较2022年全年下降1.7pct。2023.1-10国内湿法隔膜产量CR3/CR5/CR10分别为73.3%/87.3%/96.5%,较2022年分别-6.3pct/-6.3pct/-3.5pct,行业集中度降低。中材锂膜表现良好,2023.1-10产量占比14.3%,跃居第二名,较2022年+8.0pct。
新进入者加速隔膜产能布局。璞泰来、恒力石化、长阳科技、中科华联、衡川新能源等公司陆续公告布局隔膜产能,行业新进入者扩产速度较主流厂商慢,产品验证周期较长,短期内不会改变行业整体格局。
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新技术:高压快充和46系大圆柱
我们重点看好2024年高压快充和46系大圆柱电池等进入大规模商业化量产,带动产业链进入1-10放量阶段。其中,超充电池、车用碳化硅功能器件、大圆柱电池、高镍三元正极、硅基负极、LIFSI、液冷超充站等在2024年市场规模初创新高。在增长率可持续性方面,超充电池、车用碳化硅功率器件、大圆柱电池、硅基负极2024-2027年平均增速分别达到195.4%/84.2%/68.1%/68.1%,均实现较高增速。
3.1 超级快充
高电压平台+高倍率动力电池驱动新能源车进入4C+快充时代。近年来,锂电能量密度和单车带电量逐年提升,电车续航能力普遍改善,电动车补能速度成为新的消费痛点。随着高倍率动力电池材料的突破、800V高压零部件产业链的完善以及电池无模组结构带来冷却效率提升,快充技术迭代到4C+水平,补能效率进一步提升。
国内企业倾向于800V高电压构架。超快充的实现路径包括高电压和大电流两条,受国内动力电池以大容量方形电池为主导,大电流快充限制较大,更高电压成为理想的选择。目前国内800V构架的大功率快充将在25-30万元车辆上实现,大功率快充电池及上下游中长期成长机会即将来临。在2023年广州车展上超充车型包括极氪007、阿维塔12、智界S7等,单价下沉至25-30万元区间。展望2024年,理想MEGA、华为问界、智界S7、阿维塔12、小米等800V重磅车型量产交付、供给端车型增多,价格有望与400V车型实现平价,我们预计2024年800V车型在补能效率上优势明显,有望实现快速增长。
800V高压快充技术升级包括快充电池、车载高功率器件、800V高压充电桩三条主线。一是动力电池技术快充性能要求全面升级,包括动力电池制造,核心负极材料(硅基负极、包覆材料)、新型电解质LIFSI、导电剂(导电炭黑、CNT)改性等;二是高压快充零部件对功率器件、高压直流继电器、激励熔断器、高压连接器等的耐压要求大幅度提升,带动相关零部件产品升级;三是高压快充驱动充电模块向大功率、液冷超充趋势升级。
从电池材料上看,为解决高压快充所带来的锂析出效应、机械效应等问题,主要提升负极材料、电解液性能。动力电池快充时,锂离子加速嵌入到负极,对负极快速接收锂离子的能力挑战很大。若负极没有高速嵌锂能力,则会出现析锂甚至锂枝晶,进而导致电池容量不可逆衰减和缩短使用寿命,甚至锂枝晶会刺破隔膜造成短路风险。电解液方面,需要较高导电率、抗高温、阻燃、防过充等优异性能。
LIFSI适用于三元和铁锂快充电池,产业化发展加速。LIFSI早期主要应用于三元电池体系,随着相关技术的成熟、材料成本的降低以及磷酸铁锂电池性能要求的提高,LIFSI目前在磷酸铁锂电池中的应用已逐步普及。
《电解液中LIFSI用量对磷酸铁锂电池性能的影响》研究了LIFSI用量对磷酸铁锂申池性能的影响,结果表明当LIFSI用量达到9%时,磷酸铁钾电池的循环性能、低温充电性能、大电流放电性能等均有明显提升;《LIFSI vs. LiPF6 electrolytes in contact with lithiated graphite: Comparing thermal stabilities and identification of specific SEI-reinforcing additives》 (《与锂化石墨接触的LIFSI与 LiPF6 电解质: 比较热稳定性和特定 SEI增强添加剂》)研究发现LIFSI用于磷酸铁锂电池后可以提升电池的热稳定性,从而提高电池安全性。随着未来LIFSI商业化的进一步成熟及成本的进一步优化,LIFSI在磷酸铁锂电池中的应用有望提速。
从电池包结构上看,大功率快充让电池快速发热,高压电池包的热管理至关重要。由于高压快充过程电流较大、发热量明显,需提升整包散热效率,而电芯级冷却可通过增加散热面积提升散热性能、是解决高压快充过程散热问题的有效方案,如麒麟电池包,通过电芯间水冷设计、散热面积较传统电池包方案扩大4倍;而要实现电芯级冷却,需要打通电池包内部的结构屏障,我们认为会加速驱动整包设计向无模组化演进。
电驱升压和全系高压成为主流,将带动碳化硅应用、元器件升级。电气架构方面,800V架构通过增加升压DCDC或电驱升压方案实现对400V充电桩的兼容;全系800V高压方案由于节省空间及长期降本空间大,将成为重点发展方向。具体来看,碳化硅耐高压,热导率更优,能提升系统效率,正在加速落地;高压快充系统电压、电流均有所增加,继电器、薄膜电容量将抬升,激励熔断器将可能导入车载应用。
高压快充驱动充电桩向高功率、液冷散热等方向发展。高压快充提升了充电电压及充电功率,进而对充电桩核心部件充电模块的性能参数提出了新要求。一方面,充电桩的电压和功率上升,充电模块需要提升适配电压及体积功率密度,在有限空间里做到更高的输出电压及功率;另一方面,功率提升带来更高的散热需求,传统风冷模块的散热效率相对较低,液冷成为高功率充电模块散热的新方案。
根据各家企业超充桩规划预测,预计2024-2027年每年新增超充桩达到9.4/13.9/18.6/22.9万个,CAGR达到34.4%,市场增量主要来自于华为、极氪、特斯拉、蔚来、广汽埃安等整车厂。
3.2 46系大圆柱
大圆柱电池在2024年有望加速出货。关注即将量产的大圆柱快充动力电池板块,以特斯拉sybertruck起量为导向,实现大圆柱动力电池快充及相关产业链的突破。2023底特斯拉德州电池工厂产能已逐步跑顺,叠加亿纬锂能等开始起量,2023年行业产能预计达12GWh。2023Q3起特斯拉4680大圆柱电池生产效率已明显提升,我们预计特斯拉自制电池2024年将加速量产,亿纬锂能2023年底已量产4680电池,预计2024年有望加速量产并实现装车。
46系大圆柱电池发展将有利于高镍三元正极材料发展。为了充分发挥圆柱电芯散热性能和内部应力分布均匀的优势, 4680电芯唯有搭配高镍正极材料,硅基负极材料才能极致提升电芯和系统能量密度。容百科技今年大力发展超高镍三元正极材料生产技术,进一步提升电池能量密度,降级成本,其市占率有望逐年提升。公司高镍三元出货量稳步提升。高镍三元成为公司主要产品。三元材料规模持续增长,高镍产品产量超90%。2023年1-11月,公司高镍三元产品产量(811型和NCA型)达到8.9万吨,占总产量的97.8%,是公司最主要的三元材料产品型号。
硅基负极材料能量密度优势明显,4680电池应用进一步打开市场空间。石墨的理论能量密度是372mAh/g,目前应用的石墨比容量已经接近极限。而硅负极理论能量密度高达4200mAh/g,大大提升单体电芯的容量。因膨胀系数影响,硅基负极主要应用于圆柱电池,4680电池带动硅基市场空间进一步打开。
贝特瑞硅碳负极技术积累深厚,显著领先同行产品。公司硅基负极材料2006年起步,2013年通过三星SDI认证,为其供应硅碳负极,2017年起切入松下-特斯拉硅氧负极供应链,2022年底公司已具有5000吨硅基负极材料产能,按10%掺硅比例测算,对应5万吨硅基负极产能,预计2024年底公司硅基负极产能达到2万吨,掺混后对应20万吨硅基负极产能。
杉杉股份硅基负极产品技术不断突破,持续获得海内外客户认可,实现批量供应。硅氧产品已在消费电子、动力市场实现批量应用,且第二代硅氧新型负极,采用连续式混合气包覆技术,具有优异的低温循环性能,已批量供应海外头部客户;硅碳产品不断迭代,新一代硅碳产品已进行下游客户的测试,相关核心技术已获得美国、日本的专利授权。公司已领先布局宁波 4万吨一体化硅基负极产能基地,其中一期产能建设中,预计 2024 年初投试产。
精选报告来源:银创智库新能源/新材料/高端装备制造
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