(报告出品方/作者:光大证券,殷中枢、郝骞、黄帅斌)
1、碳中和背景下的新能源汽车行业
1.1、现状与未来:新能源汽车行业发展路线
1.1.1、全球新能源汽车政策加码,积极拥抱碳中和
面对年全球新冠疫情的冲击和影响,世界主要经济体都把疫情后的经济复苏突破口选在了“绿色复苏”上。截至.6.30,已提出碳中和目标的国家有34个,正在酝酿提出碳中和目标的国家将近上百个,碳中和毋庸置疑已成为全球大趋势,作为能源需求端最重要的场景之一,新能源汽车也成为了世界各国发展的重点。
中国:供应链优势明显,年新能源汽车销量预计占比保25%争30%
补贴政策从经济性角度提振销量,能量密度、安全性均在不同发展阶段被政策所侧重,虽然购车成本仍是影响销量第一要素,但我国在电动汽车供应链已经积累了较强的优势,成本快速下降,同时使用成本、体验的提升,以及智能化的加持,行业已经进入市场化驱动时代。此外,特斯拉中国市场强劲的销量势头带来的“鲶鱼效应”,也充分调动了国产电动汽车汽车和供应链的竞争意识,提高自身能力。
我们预计,根据碳中和发展目标,中国燃油车的整体禁售有望在年前后,不同省份时间和情况会有一定差异。目前,中国已经在新能源汽车供应链积累较大优势,但销量渗透率仅5.4%(年),年新能源乘用车典型企业平均电耗为15.95kWh/km,技术始终是发展的原动力,行业仍然需要不断进行技术创新。年11月,国务院办公厅发布了《新能源汽车产业发展规划(-年)》,计划到年纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0kWh/km,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右,高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用;计划到年,纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域用车实现全面电动化,燃料电池汽车实现商业化应用。我们认为,年20%的渗透率为新能源车长期规划的政策托底,预计届时新能源车渗透率保25%争30%。
《规划》还特别提到了鼓励车用操作系统、动力电池的开发创新,加强轻量化、高安全、低成本、长寿命的动力电池和燃料电池系统核心技术攻关,加快固态动力电池技术研发及产业化。国家支持全产业链生态布局,推动生产工艺、关键装备、智能制造的突破发展以及电池梯次利用。
欧洲:碳排放约束+补贴,能源转型的先行者
年9月,欧盟委员会推出了《年气候目标计划》,明确了将《巴黎协定》下的欧盟国家自主贡献从先前的与年相比减排40%的目标提高到至少减排55%,并制定了各经济部门实现目标的政策行动,其中到年计划可再生能源发电占比从目前的32%提高至65%以上。在能源转型和碳排放约束方面,欧洲走在全球的前列,是有力的先行者、倡导者。
在碳排放考核趋严的背景下,欧洲各政府(尤其是德国、法国)频繁发布政策支持新能源产业的发展,主要为消费补贴政策,还涉及到基础设施建设、车企升级扶持、产业链投资等各方面。
年4月出台的欧洲碳排新政于年1月开始执行,新政规定、年欧盟新登记乘用车CO2排放量在年95g/km的基础上减15%和37.5%,分别达到81g/km和59g/km,若不达标将面临巨额罚款:每超标1g/km,罚款95欧元。假设年销量万辆燃油车,单车排放g/km,需要罚款(-95)××95=亿欧元。碳成本成为推动欧洲新能源汽车放量的重要驱动力,低CO2排放成为欧洲电动汽车技术的侧重点。
欧盟政策加码,年起提前结束内燃机时代。年7月9日,根据Bloomberg,欧盟的监管机构欧盟委员会计划要求新车和货车的排放量从年起下降65%(相比于年水平),并从年起降至零,更严格的污染排放标准将辅以规定各国政府加强车辆充电基础设施的规定;运输的清洁大修降至下周公布的一系列的措施一部分,以制定更严格的年气候目标,将温室气体排放从年水平减少55%。
同时,欧洲各国持续加大对新能源车购车补贴等政策扶持,单车补贴最高可达欧元。如此一来,尽管年疫情肆虐导致汽车整体销量萎靡,新能源汽车销量却在大力度优惠政策下迎来前所未有的增长。此外,碳成本在各能源要素、汽车产业链、不同地区的转移会成为全球碳市场完善后更重要的考量因素,涉及碳交易、碳关税等,也会充分改变全球新能源汽车产业及供应链的格局。
美国:拜登政府雄心勃勃,积极提振新能源发展
与特朗普政府不同的是,拜登政府出于国际竞争、内部政治、提振经济等因素大力推动“绿色经济”及新能源发展。美国总统拜登上任时宣布了2万亿美元的基建计划,其中有亿美元专门用于一系列电动出行措施,比如:支持汽车制造商建立国内原材料供应链,消费者将因购买美国制造的电动汽车而获得补贴和税收优惠,还要求白宫近65万台的联邦车队全部换成电动汽车。
(1)拜登政府规划至年美国的电动汽车份额将达到25%,电动汽车年销量达到万辆;
(2)到年,计划建立50万个电动车充电站组成全国性网络;美国轻型汽车销量的95%至%将达到零排放标准;
(3)年实现无碳发电;
(4)年实现净零排放目标和%的清洁能源经济。
美国的政策取决于如何平衡各利益势力,与执政党和总统的政策密不可分,激进的新能源发展策略一方面体现了拜登政府强化绿色发展执政思路,另一方面体现了美国对中国新能源快速发展和其供应链安全的担忧。因此,中国各新能源产业链某些环节如果不受美国的制裁,将受益于美国新能源行业的发展;但部分核心环节也将受制于美国的打压;我们认为,资源品、电池关键技术和部件、芯片产业链等将首当其冲受制衡。
1.1.2、全球新能源汽车销量大涨,动力电池出货量攀升
尽管年的新冠疫情导致全球汽车总销量下滑了14%,但全球电动汽车的销量却在年逆势大涨,达到万辆以上。根据EVvolumes数据,年全球新能源汽车的的销量为万,而年同期为万,同比增长了43.36%。
年新能源汽车销售最多的国家分别是中国(万辆)、德国(40万辆)、美国(30万辆)、法国和英国均为20万辆。在全球几大主要电动车市场中,欧洲电动车总销量.5万辆,占全球电动汽车销量的43%,成为世界第一大增长极。
新能源汽车良好的销量走势带动了动力电池装机量的连年攀升。根据SNEResearch数据,年全球汽车用动力电池装机量同比增长17%,达到GWh。中国市场增长放缓,年我国电池装车量累计63.6GWh,同比增长2.3%。企业方面,宁德时代和LG新能源逐渐呈现双寡头格局,年出货量分别为50GWh和48GWh,占据了全球电池市场的半壁江山。
中国市场:年电动车渗透率5.4%,宁德时代装机大幅领跑
得益于我国强大的抗疫组织能力,年我国新能源汽车销量态势良好,四月起销量便企稳并不断回升。根据中汽协数据,年我国新能源车销量.7万辆,同比增长10.9%。其中,纯电动汽车销量为.4万辆,同比增11.6%;插电式混合动力汽车销量为24.9万辆,同比增长8.4%,电动车渗透率从年的4.7%提升至年的5.4%。
装机企业方面,宁德时代以总装机量31.79GWh无悬念登顶,且大比分领先其他对手,占国内市场总装机量的一半;比亚迪排名第二,市场份额达到14.9%;第三名LG化学装机量与前两名有不小的差距,为4.13GWh,占市场总装机量的6.5%。
1.1.3、未来新能源汽车及相关材料需求预测
预计年我国新能源汽车销量突破万辆,动力电池装机量GWh
《新能源汽车产业发展规划(-年)》倡导的电动化、智能化、网联化将成为我国新能源汽车产业发展的新机遇。经过本轮升级,中国电动车产业未来将更加具备国际竞争能力,并迎来更好的发展期。我们预计我国新能源汽车销量未来5年复合增长率在40%左右,到年有望超过万辆,是年的6.4倍,是E(万辆)的3.3倍。按照年汽车总销量万辆预计,新能源车销量渗透率达32%。
在电动汽车市场快速增长带动下,动力型锂离子电池继续保持快速增长势头。按照正极材料分类动力电池可分为三元电池、磷酸铁锂电池及其他电池。根据目前各细分车型的单车带电量,我们预计年国内装机量可达GWh,-ECAGR超过40%,市场规模将达到亿元;其中三元电池装机量达.5GWh,磷酸铁锂装机量达.8GWh。
预计年海外新能源汽车销量万辆,动力电池装机量GWh
我们根据各国新能源销量情况,预测年海外新能源汽车销量万辆,CAGR-5达到50%。根据单车带电量假设,预计年海外动力电池装机量GWh,CAGR-5将达到51%。据乘联会数据,年全球汽车销量万辆,海外万辆,假设年汽车总销量维持,则海外新能源车销量渗透率达28%。
预计年全球三元正极材料需求量34.6万吨,磷酸铁锂34.9万吨
原材料方面,根据单位耗用量假设1kWh所需三元材料1.4kg,1kWh所需磷酸铁锂正极材料2.2kg,考虑动力电池、3C电池、储能电池以及其他领域的需求量,我们测算到年全球三元正极材料需求量34.6万吨,市场规模亿元;磷酸铁锂材料需求量为34.9万吨,市场规模达到亿元。同样地,负极材料到年的市场规模达到亿元,总需求量40.6万吨。
假设1GWh所需电解液吨,制备1吨电解液需要六氟磷酸锂0.1吨,那么到年全球六氟磷酸锂的需求量为12.8万吨;1kWh所需隔膜面积为17平方米,年全球隔膜需求量为.5亿平方米,市场规模为60亿元。
1.2、比较三种动力能效、排碳及经济性,锂电成长确定
1.2.1、燃油、锂、氢三种动力源排碳、能效及经济性
汽、柴油作为传统车用燃料,统治汽车领域约百年的时间,在新能源革命的大潮及全球碳中和的趋势下,车用动力的变革已经开始。“买得起、用得起”已经成为不同动力汽车能否商业化推广放量的关键。
(1)“用得起”:燃料要清洁、且成本要低。根据欧阳明高年中国电动汽车百人会发言,从基于可再生能源的能源动力组合全链条能效分析,如果能源供给侧端的电价相同,总体能效差别等于成本差别,充电电池能做的事情就可以不用氢燃料电池,因为制氢的电价不会比充电电价更便宜。有一些场景用氢燃料依然是不错的选择:长距离客运、货运(重卡、大巴、公交)、锂电能量衰减比较快的地区(北方)、物流叉车、轮船等;以及大规模储能、工业原料等。
效率:根据壳牌公司,充电电动车全链条效率77%,其中燃料生产环节效率95%;氢燃料电池车全链条30%,其中燃料生产端61%;电燃料内燃机汽车全链条13%,其中燃料生产端44%。
针对于不同车用动力源的全生命周期排碳水平,全球氢燃料电池龙头巴拉德公司也进行了测算,其核心结论在于:能源供给侧的清洁程度是决定因素,无论是锂电池汽车还是氢燃料电池车,如果电力或者氢气来自于化石能源,那么其排碳水平依然较高。所以若要能源需求侧的汽车使用端减碳,还是需要推动能源供给侧使用清洁能源。如果能源供给侧均使用清洁能源,那么锂电池汽车和氢燃料电池汽车全生命周期排碳水平分别为65-75g/km;60-70g/km。
我们进一步分析:、年欧盟新登记乘用车CO2排放量目标需要在年95g/km的基础上分别减15%和37.5%,分别达到81g/km和59g/km,若要达到此目标,欧洲需要在年达到以清洁能源为主的能源体系,届时可以同时采用锂电或者燃料电池车为主的汽车动力体系。
我们基于当前各类动力汽车能源成本的经济性测算也可以得出类似结论:当前时点在乘用车方面,电动(插电混动)汽车的使用经济性远好于汽油车和燃料电池车(对于轿车类型,电动车的百公里成本约10元人民币,而汽油和燃料电池车的百公里成本分别达到33元人民币和63元人民币)。
(2)“买得起”:通过技术研发、规模化降本,使汽车购买成本下降,达到可平价消费区间。目前看,锂电池车购买成本已经可以与传统燃油车相抗衡,进入市场化快速放量阶段;氢能燃料电池车目前因为还处于规模化初期,仍需要5-10年时间通过规模化降本,作为锂电的互补,未来也值得期待。
1.2.2、锂电行业成长确定,龙头公司大举扩张
为了满足全球快速增长的动力电池需求,全球主要动力电池公司大举扩张,进入了产能扩张期。根据主要动力电池厂公司公告整理,年国内、海外动力电池产能为/GWh,-E产能规划国内分别为//GWh(YOY71%/67%/46%),海外分别为//GWh(YOY54%/41%/25%)。
1.2.3、产能周期、设备国产化、能耗约束将强化周期
电解液:扩产周期较长,6F、VC供应紧张
电解液供应紧张,尤其受限于上游的6F、VC供应。年以来,电解液价格持续上涨,上游的6F价格涨幅大于电解液价格涨幅。根据wind数据,三元圆柱2.2Ah/磷酸铁锂/4.4V高电压电解液价格年1月出的价格为3.4/4/7.15万元/吨,到年6月末,价格已上涨到7.2/7.5/9.25万元/吨,涨幅为%/88%/29%;6F价格年1月初的价格为11.25万元/吨,到年6月末,价格已上涨到31.5万元/吨,涨幅为%。
6F较长的扩产周期使得今年供应持续紧张。6F的扩产周期约18个月,目前全球仅天赐、多氟多、新泰在今明年有新增产能,天赐材料的6万吨液态六氟要四季度上线。近期各大厂商陆续宣布扩产计划:6月15日,永太科技宣布投资年产2万吨六氟磷酸锂项目,建设期预计为3年,可根据实际建设进度分次投产;6月17日,天赐材料宣布投资建设年产15万吨六氟磷酸锂项目,建设周期为18个月。但需注意的是这些产能需到年才能逐步释放。
VC在Q3会有新产能陆续投放,将有效缓解短缺情况。年以来,VC供应一直是电解液生产的主要瓶颈,根据鑫椤锂电数据,Q3会有多家企业的VC产能陆续释放,届时才会有效缓解VC供应的瓶颈问题。
隔膜:设备面临国产化瓶颈、海外设备厂商不扩产
隔膜需求量大涨,供应情况紧张。年以来,根据鑫椤锂电数据,恩捷股份、星源材质、中材科技三家头部隔膜企业持续满产运行,订单供应紧张;河北金力、中兴新材、沧州明珠、惠强新能源等第二、三梯队隔膜企业的产能利用率也有明显提升。
隔膜生产对设备稳定性要求很高。隔膜设备停机时间越短越好,在不停止机器运转的情况下,产品的合格率会越来越高。如果设备稳定性较差,就会频繁停机处理,导致隔膜的质量和一致性得不到保证。国产隔膜设备最主要的问题就在于设备的稳定性较差,这使得隔膜厂商的设备主要依赖于进口。
海外设备厂商不扩产,上游瓶颈明显。隔膜设备市场相对小众,主要的设备厂商仅有日本制钢所、日本东芝、韩国明胜、德国布鲁克纳、法国伊索普等几家。这几大厂商基本没有扩产计划,且未来几年的产能已经与各家隔膜企业绑定。在下游电池需求大幅增长的情况下,未来2-3年隔膜产能将会成为整个产业链中的一大瓶颈。
负极:能耗约束带来石墨化瓶颈
负极需求旺盛,主流厂商持续满产。根据鑫椤锂电数据,年1-4月,主要负极企业产能利用率分别为99%/95%/%/%。行业产能已经超负荷生产,部分厂家已经开始依赖于外协代工增加产量。当前企业面临的不是订单压力,而是生产能力瓶颈,特别是石墨化产能。
石墨化瓶颈持续,预计年H1可以得到缓解。负极石墨化能耗较高,主要产能(约40%左右)分布在电价低廉的内蒙古地区。由于内蒙古能效双控原因,今年石墨化产能受到很大影响。石墨化产能的扩建需要一定周期,根据鑫椤锂电数据,新增石墨化产能今年Q4将陆续上线,预计年上半年石墨化产能得到有效缓解。
1.3、资源约束、地缘政治,锂或成为行业发展掣肘
年4月IEA出版的研究报告《关键矿物在清洁能源转型中的作用》(TheRoleofCriticalMineralsinCleanEnergyTransitions)显示,随着各国逐渐向清洁能源迈进,电动汽车取代燃油车进程加速,年锂的需求可能会比现在高出50倍,这意味着世界将面临锂的严重短缺。
鉴于锂资源区域分布不均以及控制权高度集中,锂电市场会不可避免地受到价格波动、地缘政治的影响。
年2月25日,美国白宫
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