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2021年10月12日发布

报告要点

我们关于动力电池的两大判断：性能螺旋式升级、应用倒锥形发展。动力电池是新能源汽车的“心脏”，占整车成本30%-40%。目前阶段，电池性能仍然具备广阔的提升空间，我们预计未来将呈现螺旋式升级：电化学体系需要综合考虑能量和功率密度、循环寿命、安全性等多个维度，因此基于差异化的出行需求，将形成各有侧重、多元的动力电池产品线。同时，受益技术迭代、提质降本，电池的能力边界在逐步扩大，从而持续开辟全新的储能场景与市场，形成倒锥形的发展格局，终局将实现对移动式与固定式化石能源的替代。

提升比能为主线，电池材料持续渐进式迭代，从液态、半固态向全固态演进。

1）纵观电动化进程，提高能量密度是全球技术发展的主线，同时电化学的特点是遵循渐进式革新。2）锂作为自然界最轻、标准电极电位最低的金属元素，锂电体系的理论比能最接近化石燃料、综合性能最适配动力的应用场景，因此将作为长期的主流选择。3）正极的开发方向是高镍、富锂、高电压；目前即便三元正极的比容也仅为石墨负极的55%，因此提升正极的性能尤其迫切：一方面，三元在于高镍低钴，针对钴镍锰等过渡金属嵌锂化合物开展改性，未来270mAh/g或5V级先进正极有望靠近电芯400Wh/kg的目标；另一方面，对于理论比容低的磷酸铁锂，在于开发磷酸锰铁锂提升电压，比能有望提升15%-20%；4）负极的主要开发方向是低成本高比容；碳负极作为基体材料有望长期存在，理论比容可达4200mAh/g的硅负极正逐渐导入商用，最为理想的金属锂负极尚处于小规模生产阶段；5）电解质与隔膜相对成熟，伴随正负极的迭代，将持续开展改性与新材料开发；液态电池中电解质溶剂基本定型，将重点研制新型锂盐及添加剂；隔膜趋势是轻薄化，可选基体材料有望进一步拓展；6）固态电池可谓真正的颠覆；液态锂离子电芯的比能上限约350-400Wh/kg，且有机液态易燃，固态将在增强安全性的同时打开比能空间，但受制于技术、工艺和配套难点，其产业化仍需渐进开展；我们预计半固态+成熟正负极/金属锂负极将率先导入，全固态车载动力的产业化或仍需5-10年。

电池结构创新、系统集约化提高技术进步曲线的斜率。在锂电材料遵循电化学的特性渐进式升级的同时，通过工艺精进亦可加快电池系统能量密度和综合性能的提升，方向有二：1）结构创新：主要包括做大电芯，方形电池优势独特，但4680大圆柱也可使能量增加五倍，软包则有望在固态导入中扩大应用；2）系统集约化：去掉冗余零件、功能及繁杂工艺，电池系统将向无模组化演进，不止步于CTP或刀片电池技术，未来CTC等将实现更高程度集成。

五维塑造深厚护城河，看好中国电池龙头的全球竞争力。我们认为，动力电池的高壁垒主要体现在下述五个维度，因此有利于形成强者更强的行业格局，龙头企业将引领锂电技术的发展方向：1）要求高强度的研发投入，及深厚的技术积淀；2）精益生产，极限制造创新；3）有效、高质的产能扩张，形成规模效应；4）构建完备的供应链体系；5）与全球领军车企深度协作。在此基础上，中国的电池龙头还背靠强大的本土汽车消费市场，并受益中国能源结构转型的时代红利，因此我们积极预期宁德时代、比亚迪等企业的长期发展。

风险提示：1、全球新能源汽车推广低预期、市场竞争加剧、产业政策退坡或安全事件导致电池需求和产品价格下滑；

2、关键原材料及汽车芯片的供应风险、氢燃料技术发展或带来替代、全球宏观经济及汽车消费走软的风险。