2021年中国新能源汽车上下游产业链全景分析报告「图」

一、基础概念解析

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

TESLA Model 3

TESLA Model 3

资料来源:特斯拉官网,华经产业研究院整理

新能源汽车包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、增程式混合动力汽车和燃料电池汽车等。纯电动汽车(Battery Electric Vehicles,BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶;混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV),它的主要驱动系统由至少两个能同时运转的单个驱动系统组合而成的汽车;燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV),在催化剂的作用下,燃料电池电动车用氢气、甲醇、天然气、汽油等作为反应物与空气中的氧在电池中燃烧,进而电能为汽车提供动力源。

新能源汽车分类

新能源汽车分类

资料来源:艾瑞咨询,华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国新能源汽车行业发展监测及投资战略规划研究报告

二、新能源汽车产业链

新能源汽车行业为汽车行业的重要分支,也改变了延续百年的传统汽车产业链结构:动力电池是产业链中游最重要的零部件,同时钴矿、镍矿等矿产资源为动力电池的重要组成部分,所以此类矿产资源与传统汽车上游产业链有所差别。新能源汽车产业上游包括钴、锰、镍矿、锂矿、石墨矿及稀土等,上游产品多数为标准品,呈现同质化,周期性,并有资源依赖。中游包括由正极、负极、电解液、隔膜、极耳等加工形成电芯以及定子、转子、电池模组、线束、连接器以及BMS管理系统整体组成的动力电池系统,动力电池与电机、电控系统共同构成新能源汽车的动力系统。中游产品为半标准品,有技术和规模依赖,定价权一般。在传统汽车产业链中,处于下游的整车厂需掌握发动机、底盘和变速箱等核心技术;而在新能源汽车产业链中,核心零部件的研发与车企逐渐分离,下游的整车厂可以外采电池、电控和电机,同时部分智能化硬件与辅助驾驶芯片也可以与其他企业合作开发,降低了整车厂进入的门槛,给予了企业更大的发展空间。同时,充电桩、换电站等服务于新能源汽车后市场的产业也将在产业链中占据愈加重要的地位。

新能源汽车产业链

新能源汽车产业链

资料来源:高工锂电,真锂研究,华鑫证券,华经产业研究院整理

新能源汽车产业图谱

新能源汽车产业图谱

资料来源:艾瑞咨询,华经产业研究院整理

三、产业链上游:矿产资源

新能源汽车整个产业链中,以锂、钴、镍、石墨、稀土为主要使用矿产,特别是电池使用的碳酸锂为关键原材料。为了续航考量,汽车轻量化要求越来越高,镁铝合金需求量也随之增大。

新能源汽车产业链上游原材料

新能源汽车产业链上游原材料

资料来源:山西证券,华经产业研究院整理

1、锂矿

锂是锂离子电池的核心元素。在锂离子电池电解液中加入锂盐,是锂离子能量的载体,当电池放电时,锂离子从负极穿过隔膜进入正极,而充电时,锂离子穿过隔膜进入负极。

全球锂资源总量丰富,分布集中。2020年全球锂资源可采储量约为2100万吨(金属锂),静态储采比超过256年,锂资源主要集中在智利、澳大利亚、阿根廷和中国,2020年4国可开采锂储量占比达82%。其中,中国可开采储量150万吨(金属锂),占世界总可开采储量7.1%。

2020年全球锂资源可采储量分布

2020年全球锂资源可采储量分布

资料来源:USGS,华鑫证券,华经产业研究院整理

中国的锂资源主要集中在青海、西藏、四川、江西等四省区。中国的锂资源主要为盐湖、锂辉石和锂云母。其中盐湖锂占比83%,主要分布在青海和西藏;矿物锂占比17%,其中锂辉石主要分布在四川甘孜州和阿坝州,锂云母主要分布在江西宜春。

2020年中国锂资源分布

2020年中国锂资源分布

资料来源:中国地质调查局,华鑫证券,华经产业研究院整理

我国锂资源主要以盐湖卤水形式存在,占比高达81.6%。锂盐产能主要集中在西部矿业、西藏城投、盐湖股份、天齐锂业、赣锋锂业等几家公司,且都在产能爬坡期。在全球锂电市场大跨步迈向TWh时代之际,加大我国盐湖锂资源的开发力度势在必行,盐湖提锂也将构成未来我国甚至全球新增锂矿产能的主体。

中国盐湖锂资源开发公司布局

中国盐湖锂资源开发公司布局

资料来源:广发证券,华经产业研究院整理

2、钴矿

钴是锂离子电池正极材料的主要原材料之一,主要用于生产钴酸锂、镍钴锰、镍钴铝正极材料。钴元素主要起稳定三元材料层状结构,提高材料的电子导电性和改善循环性能的作用。

储量上,2020年全球钴资源可采储量约为710万吨(金属钴),静态储采比50年。钴资源主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴、俄罗斯、加拿大等国家。中国钴矿资源短缺,储量仅占全球的1%。产量上,全球钴主要生产国有刚果(金)、俄罗斯、澳大利亚、菲律宾、古巴等,钴高度集中在刚果(金)(占比67.9%),中国的钴产量仅占1.64%。

2020年全球钴矿资源储量和产量分布

2020年全球钴矿资源储量和产量分布

资料来源:USGS,智研咨询,华经产业研究院整理

钴原料供给格局高度集中,目前具备万吨级生产能力的大矿山仅有3座——嘉能可的KCC、欧亚资源的RTR以及洛阳钼业的Tenke。2020年,三座矿山产量合计5.83万吨,占全球钴矿山原料总供应量(不含手抓矿、再生钴)的比例为48%。嘉能可、洛阳钼业、欧亚资源钴产量分别为2.74、1.54、1.55万吨,占全球原料供给的比例分别为22%、13%、13%。

全球主要钴资源企业钴矿情况

全球主要钴资源企业钴矿情况

资料来源:万方数据,平安证券,华经产业研究院整理

3、镍矿

镍元素可以提高材料活性,提高能量密度,有助于提高材料容量。但镍含量过高将使循环性能变差、热稳定性变差,将会与Li+产生混排效应而导致循环性能和倍率性能恶化。随着镍含量的提高,正极材料的稳定性随之下降。主要表现形式就是循环充放电的容量损失和高温环境容量加速衰减。

从储量上看,2020年全球镍资源储量约为9400万吨,静态储采比为37.6年,由于年新增探明储量多高于开采量,因此总储量大体保持增长态势。镍资源主要分布在印尼、澳大利亚、巴西、新喀里多尼亚、俄罗斯、古巴、菲律宾。中国镍矿资源短缺,储量仅占全球的3%。从产量上看,全球镍主要生产国有印尼、菲律宾、俄罗斯、新喀里多尼亚、加拿大、澳大利亚等,其中印尼和菲律宾合计占比达到44%,而中国的镍矿产量仅占4.8%。

2020年全球镍资源储量和产量分布

2020年全球镍资源储量和产量分布

资料来源:USGS,华鑫证券,华经产业研究院整理

4、稀土矿

稀土永磁材料是指稀土元素RE(铈Sm、钕Nd、钐Sm)和过渡金属元素TM(铁Fe,钴Co)形成的合金经一定的工艺制成的永磁材料,是对电机性能、效率提升较为明显的重要基础材料。

从储量看,2020年全球稀土储量约1.2亿吨,中国稀土储量世界第一,为4400万吨,占比37%,前四大稀土储量国的储量占世界总储量的83%,资源的分布非常集中。从产量看,2020年全球稀土产量约24.3万吨,中国稀土产量世界第一,为14万吨,占比58%,前四大稀土产量国的产量占世界总产量的93%,产量的分布也十分集中。

2020年全球稀土资源储量和产量分布

2020年全球稀土资源储量和产量分布

资料来源:USGS,兴业证券,华经产业研究院整理

为了加强对国内稀土生产的科学管理,促进产业升级,从2014年我国开始推进六大稀土集团的组建工作以整合提高行业集中度,争取全球话语权。稀土六大集团严格实行开采、冶炼分离总量控制,任何单位和个人不得无计划和超计划生产。六大稀土集团包括:中国铝业、北方稀土、厦门钨业、中国五矿、广东稀土和南方稀土六家集团。

2020年中国六大稀土集团概况

2020年中国六大稀土集团概况

资料来源:中国稀土行业协会,兴业证券,华经产业研究院整理

四、产业链中游

1、动力电池

动力电池是纯电动汽车必要的组成部分,按照正级材料可分为三元电池和磷酸铁锂电池,其装机量从2013年到2018年增长了72倍。然而2019年新能源汽车销量出现下滑之际,动力电池装机量增长率降至10%以下,其正增长部分来源于补贴退坡之前的抢装,因此动力电池与新能源汽车市场的景气程度息息相关。

2013-2019年中国动力电池装机量

2013-2019年中国动力电池装机量

资料来源:GGII,艾瑞咨询,华经产业研究院整理

从竞争格局看,全球动力电池集中度呈上升趋势,宁德时代、LG化学、松下三强并立,市占率分别为25%、22%、18%,其中宁德时代出货量连续三年位居全球第一。国内市场,2020年宁德时代市占率超过50%,龙头地位稳固,比亚迪位列第二。

2020年全球动力电池格局

2020年全球动力电池格局

资料来源:SNEResearch,华鑫证券,华经产业研究院整理

2020年中国动力电池格局

2020年中国动力电池格局

资料来源:高工锂电,华鑫证券,华经产业研究院整理

一线电池厂和主机厂在电池领域的研发和投资方向主要为低成本、高能量密度、长寿命、高安全性等指标。三元和磷酸铁锂的技术路线之争是行业的一大看点:磷酸铁锂在低续航车型上具有较强的竞争力;高端车型的续航水平是重要指标,高镍三元路线(更高的能量密度、容量及低温性能)长期来看依然是主流的发展路线。

2017-2019年中国动力电池分正负极材料装机量占比

2017-2019年中国动力电池分正负极材料装机量占比

资料来源:GGII,艾瑞咨询,华经产业研究院整理

主要厂商动力电池研发方向

主要厂商动力电池研发方向

资料来源:平安证券,华经产业研究院整理

2、正极材料

锂离子电池产业链中市场规模最大的是正极材料,其性能决定了电池的能量密度、寿命、安全性等,占锂离子电池生产成本的40%左右。市场上常用的锂离子电池正极材料是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂及三元材料(NCM、NCA)等,其中动力电池主要应用铁锂正极和三元正极。

市场集中度方面,正极材料集中度较低,主要由于下游电池厂出于供应链安全和产品质量的考虑,普遍会自产部分正极产能,而上游矿产企业凭借资源优势也会采取向下游延伸的策略,一定程度上挤占了独立正极材料企业的市场空间。2020年国内三元材料CR5占比52%,相比19年下降2pct;产品同质化程度较高的常规型产品竞争日趋激烈,倒逼企业加快高镍化单晶化等新系列产品开发,同时加大对头部电池企业尤其是海外市场的拓展。

2019-2020年中国正极材料市场格局

2019-2020年中国正极材料市场格局

资料来源:高工锂电,平安证券,华经产业研究院整理

3、负极材料

电池负极由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。负极材料主要影响锂电池的首次效率、循环性能等,负极材料占锂电池成本10%左右。负极一般采用碳基材料,包括人造石墨和天然石墨,其中人造石墨渗透率超70%。

市场集中度方面,负极材料集中度较高,2020年国内负极材料CR5占比78%。贝特瑞、杉杉、江西紫宸为中国传统负极三强,也是全球负极材料行业的佼佼者;东莞凯金近年来出货量快速提升,主要受益于宁德时代动力电池装机量的增长,已开始跻身一线负极厂商的行列。中科星城、翔丰华、江西正拓等企业处于二线梯队,近年来也开始逐步向全球一线电池厂供货。

2019-2020年中国负极材料市场格局

2019-2020年中国负极材料市场格局

资料来源:高工锂电,平安证券,华经产业研究院整理

随着电池能量密度的不断提升以及快充技术的发展,负极材料逐渐向高比容量材料、快充性、低膨胀性等方向发展。硅碳负极是被行业普遍看好的下一代负极材料,其具有较高的能量密度,目前在松下配套特斯拉的圆柱电池上有较为成熟的应用;在最新的特斯拉电池日上,特斯拉将硅负极作为提升电池能量密度最重要的环节之一,预计未来将大规模应用于其自产的新电池当中。负极材料的终极方案将会是金属锂,锂金属材料拥有更高的比容量,并有望匹配固态电池实现商业化。

4、隔膜

隔膜位于电池内部正负极之间,保证锂离子通过的同时,阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等,其占电池总成本的10%以内。隔膜分为湿法和干法,其中湿法隔膜渗透率达到85%以上。

市场集中度方面,隔膜集中度高并且还在大幅提升。隔膜(含干法)市占率恩捷市占率39%,其中湿法隔膜恩捷市占率50%(含捷力、纽米),寡头地位继续稳固。星源材质和中材锂膜(含湖南中锂)明显领先其他竞争对手,位列准一梯队。

2020年中国隔膜市场格局

2020年中国隔膜市场格局

资料来源:高工锂电,华鑫证券,华经产业研究院整理

5、电解液

电解液是锂离子在正负极之间传输的通道,对电池的循环寿命和安全性有比较重要的影响,其成本占到锂电池的约6-8%;锂盐、溶剂和添加剂原材料占电解液环成本的90%左右,为降低成本,布局原材料产能已成行业发展趋势。目前电解液产线的投资不到1亿元/万吨,国内一线电解液企业产能规模5-10万吨,产能的扩张和一体化建设对资金有一定需求。原材料是影响电解液价格和生产能力的关键因素,拥有原材料产能的企业具有较大的盈利弹性,而纯电解液厂商盈利空间有限;添加剂能够提升电解液产品的溢价能力。

市场集中度方面,2020年国内电解液市场CR5占比74%,集中度继续提升。天赐、新宙邦、东莞杉杉和国泰华荣属于第一梯队。全球电解液市场已经经过多次整合,未来行业的产能和供应链体系有望向中国企业转移,龙头企业的市占率将继续提升。

2019-2020年中国电解液市场格局

2019-2020年中国电解液市场格局

资料来源:高工锂电,平安证券,华经产业研究院整理

五、产业链下游:新能源汽车

传统车企研发制造销售的产业链条极为完整,传承了整个工业文明阶段具有标志性的商业理念,有着庞大的产品体系、高度垂直度的细分持续优化着上百年的分工系统,其在技术研发和规模制造上的优势极为明显。但同时由于其发展惯性,拥抱行业变革的速度较慢。与此同时,新势力车企作为近几年的新兴力量,打破了传统的造车思路,以用户需求和体验为核心反向定义汽车产品,使汽车的功能从交通工具向智能出行空间转变,给与用户良好的驾驶体验。

传统车企与新势力车企对比

传统车企与新势力车企对比

资料来源:艾瑞咨询,华经产业研究院整理

从全球竞争格局看,全球新能源汽车集中度较为分散,CR10不足60%。车企以特斯拉+欧系+中国本土品牌为主,2020年比亚迪、上汽通用五菱挤进全球销量前五,北汽新能源则退出前10。

2017-2020年全球新能源汽车市场格局

2017-2020年全球新能源汽车市场格局

资料来源:Marklines,华鑫证券,华经产业研究院整理

从国内竞争格局看,国内纯电动汽车集中度变化不大,但格局变动剧烈;插混汽车集中度较高,近年来有所下降。2017-2020年纯电动汽车CR3、CR5、CR10提升不明显,CR10基本保持在71%-77%之间。2017年位列前10的车企到2020年有4家跌出前10,2017年位列前5的车企到2020年仅剩比亚迪一家维持在前5。体现出无法持续推出有竞争力车型的车企将逐步被市场淘汰。插混汽车推出车型较少,2017-2020年集中度保持在88%-99%。

2017-2020年中国纯电动汽车市场格局

2017-2020年中国纯电动汽车市场格局

资料来源:Marklines,华鑫证券,华经产业研究院整理

2017-2020年中国插电混动汽车市场格局

2017-2020年中国插电混动汽车市场格局

资料来源:Marklines,华鑫证券,华经产业研究院整理

华经产业研究院通过对中国新能源汽车行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国新能源汽车行业市场深度分析及“十四五”规划战略分析报告

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责任编辑:胡舒立_HN369
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