《新能源汽車產業鏈行業深度報告:解決消費者核心需求尋找動力電池發展的主旋律-221102(26頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《新能源汽車產業鏈行業深度報告:解決消費者核心需求尋找動力電池發展的主旋律-221102(26頁).pdf(26頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。新能源汽車產業鏈行業 行業研究|深度報告 換購需求的換購需求的增長增長帶來帶來新能源車滲透率提升的新動力,補短板是新能源車后續放量的新能源車滲透率提升的新動力,補短板是新能源車后續放量的重要邏輯重要邏輯。目前中國已經進入存量乘用車的大規模置換周期,處于換購需求加速增長的前夜。按照燃油車 1015 年的使用壽命來看,2010-2017 年購置的乘用車即將進入置換期,其間年平均銷量達到 1700 萬輛,是 2005-2009 年平均規模的近 3倍,因此未來
2、5 年乘用車換購需求將加速增長。相比首購用戶,換購用戶對新能源車的接受度更高,2022 年至今的購買比例達到 33%,遠高于首購用戶的 15%,換購需求的增長將帶動新能源車銷量的持續提升。對于首購與換購用戶,看重車輛的全面性,對各場景的應用上的短板更加敏感,未來對電動車短板的補齊是新能源車放量的關鍵驅動因素。實際續航實際續航 600km,10min 補能續航補能續航 300km,同時兼具高安全性和高性價比是消費,同時兼具高安全性和高性價比是消費者對新能源車的普遍需求,者對新能源車的普遍需求,現有現有車型性能還有較大提升空間車型性能還有較大提升空間??紤]各級別車型的差異化,我們認為各級別車型的真
3、實需求及現有差距如下:在續航里程方面在續航里程方面,實際續實際續航遠不及需求,冬季續航達成率是硬傷,航遠不及需求,冬季續航達成率是硬傷,A00C 級車的實際續航需求分別為 200km以下、300km,500km,600km,600km,夏季實際平均續航為 250km,310km,410km,450km,480km,冬季實際平均續航為 130km,190km,210km,230km,270km;在充電倍率方面,現有車型普遍在在充電倍率方面,現有車型普遍在 1C 左右,需提升至左右,需提升至 24C:A00C 級車實際需求的充電倍率為 1C,1C,2C,3C,4C,現有車型典型平均充電倍率分別為
4、0.6C,0.7C,0.9C,1C,1.2C;在價格方面,在價格方面,電動車直接購買價格電動車直接購買價格仍高于燃油車,但考慮運行成本優勢,已具備性價比競爭力,仍高于燃油車,但考慮運行成本優勢,已具備性價比競爭力,A0C 級車型電動車中位價格分別高于燃油車 4.7 萬元,2.7 萬元,4.4 萬元和 0.8 萬元,最低價格則分別高于燃油車 1.2 萬元,2.1 萬元,4.7 萬元和 6.8 萬元,考慮能源成本燃油車和電動車的成本平衡點在 6 年左右;在安全性方面,電動車對標燃油車需繼續降低起火在安全性方面,電動車對標燃油車需繼續降低起火概率,概率,并降低起火速度減小事故損失并降低起火速度減小事
5、故損失。滿足消費者需求滿足消費者需求需要進一步提升動力電池性能需要進一步提升動力電池性能。對于續航,我們測算得到不同級別車型滿足實際續航需求的典型帶電量為 A00 級 24kWh,A0 級 44kWh,A 級80kWh,B 級 112kWh,C 級 120kWh,現有車型仍有較大的提升空間。提升帶電量的主要約束是空間和成本,提高電池的體積能量密度和質量能量密度是關鍵。對于補能速度,滿足需求需要達到 3C 以上的電池充電倍率,在電芯層面的優化是主要難度所在。提高安全性,需要在電芯層面做到避免熱失控,在電池系統層面做到預警熱失控和減緩熱蔓延。換購需求的增長帶來新能源車滲透率提升的新動力,我們認為補
6、短板是電動車后續放量的重要邏輯,消費者在實際續航、快速補能、高安全性方面的需求會繼續推動電池產品的迭代升級,孕育新的投資機會,利好動力電池板塊。我們建議關注提升電動車帶電量、快充性能、安全性的動力電池細分領域。如超高鎳、單晶化、方形疊片、4C 電芯、高性能電解液等。風險提示風險提示 新能源汽車銷量不達預期 技術迭代速度不達預期 鈷鎳鋰價格居高不下,產業鏈盈利存在不確定性 假設條件變化影響測算結果 投資建議與投資標的 核心觀點 國家/地區 中國 行業 新能源汽車產業鏈行業 報告發布日期 2022 年 11 月 02 日 盧日鑫 021-63325888*6118 執業證書編號:S08605151
7、00003 顧高臣 021-63325888*6119 執業證書編號:S0860520080004 李夢強 執業證書編號:S0860517100003 林煜 執業證書編號:S0860521080002 張洋 溫晨陽 硅基負極:新一代鋰電材料,市場化進程加速 2022-06-30“新增+置換”需求端雙重驅動,行業由周期轉向成長:新能源汽車行業 2022年中期策略報告 2022-06-17 產業發展的本源力量推進,鋰電池產業穩健成長:后疫情時代的投資邏輯之新能源汽車行業 2022-05-12 新驅動邏輯確保中長期銷量確定性:新能源汽車產業鏈 2022 年系列報告(1)2022-04-04 纖維狀導
8、電劑性能優異,碳納米管有望引領行業發展 2022-03-31 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 新能源汽車產業鏈深度報告 看好(維持)新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。2 目 錄 消費者購買電動車的內在驅動力.5 新能源汽車取得輝煌成就,消費者接受度持續提升.5 電動車用戶畫像多樣化,出行便利性和體驗是主要因素.7 現有車型水平與消費者真實需求之間仍有差距.9 續航里程:實際續航需求 500km,續航達
9、成率是硬傷.9 充電:10min 補能 300km 可滿足需求,帶電量和充電倍率的雙重約束導致補能速度有待提升.12 安全性:電動車起火率高于燃油車,起火快、難預見是安全性的重要痛點.15 價格:增換購需求帶來的消費升級提高消費者對新能源的接受度,當前新能源車已初具性價比競爭力.16 動力電池的提升是滿足消費者需求的根本途徑.19 續航升級:提高單車帶電量,電池能量密度提升是關鍵.19 實現快速補能需要繼續提高電池的充電倍率.21 提高電池安全性:避免熱失控、預警熱失控、減緩熱蔓延.23 投資建議.24 風險提示.24 TVcZmUlYdUnXpPWYlWpY8O8QaQmOqQtRnPfQr
10、QmNjMrRnObRrRyRuOoPsQNZnMmO 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。3 圖表目錄 圖 1:新能源汽車銷量及滲透率.5 圖 2:限牌與非限牌城市銷量變化.5 圖 3:乘用車逐年銷量.6 圖 4:當前乘用車市場以首購和換購為主,換購比例快速提升.6 圖 5:各購買群體中選擇電動車的比例.6 圖 6:2017 年家用車日平均出行距離(1-3 月).9 圖 7:2017 年家用車日平均出行距離(4-6
11、 月).9 圖 8:2017 年家用車日平均出行距離(7-9 月).9 圖 9:2017 年家用車日平均出行距離(10-12 月).9 圖 10:2019 年春運期間行駛里程分布.10 圖 11:2019 年平日行駛里程分布.10 圖 12:消費者對新能源車的續航期望.10 圖 13:歷年上市車型最大標稱續航.10 圖 14:歷年上市車型平均標稱續航.10 圖 15:小型純電動乘用車構成用途.11 圖 16:公共直流充電樁保有量及車樁比.12 圖 17:消費者對快充的時長期望.12 圖 18:電動汽車起火狀態.15 圖 19:電動汽車起火原因.15 圖 20:增換購群體購買下一輛車的預算.16
12、 圖 21:2022 年燃油車與新能源車價格區間對比(含車輛購置稅).17 圖 22:常溫工況下電動汽車能耗構成.19 圖 23:低溫工況下電動汽車能耗構成.19 圖 24:新能源車軸距與帶電量關系.21 圖 25:鋰電池應用場景以及未來材料和工藝技術迭代方向匯總.24 表 1:不同消費的用車需求及購車心理.7 表 2:消費者購買新能源車的主要原因.8 表 3:不購買新能源車的主要原因.8 表 4:各級別車型冬夏實際續航及續航需求.11 表 5:夏季實測續航及充電速度統計.13 表 6:冬季實測續航及充電速度統計(室外溫度-15).14 表 7:冬夏季充電時長對比.14 表 8:新能源汽車起火
13、率.15 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。4 表 9:部分新能源車起火事故案例.16 表 10:2022 年燃油車與電動車性價比對比.17 表 11:新能源車消費者需求與實際車型情況匯總.18 表 12:樂觀情景下電動車冬季續航達成率測算.20 表 13:滿足續航需求的帶電量測算及現有車型對照.20 表 14:提高電池系統能量密度的方法.21 表 15:現有代表快充車型.22 表 16:實現電池快充的主要瓶頸和技
14、術應對方案.22 表 17:提高電池安全性的途徑及技術方案.23 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。5 消費者購買電動車消費者購買電動車的內在驅動力的內在驅動力 新能源汽車取得輝煌成就,消費者接受度持續提升 自推廣新能源汽車以來,過去十年,全球新能源汽車銷量取得了較大規模的復合增速。目前新能目前新能源汽車仍處于滲透率快速提升的階段,源汽車仍處于滲透率快速提升的階段,2022 年我國新能源汽車滲透率有望接近 30%,
15、其增量主要來自于對燃油車的替代。消費者對新能源車的需求已經從政策、補貼驅動轉變為對新能源車本消費者對新能源車的需求已經從政策、補貼驅動轉變為對新能源車本身使用價值優勢的認可身使用價值優勢的認可。當前,新能源車已經具備了較高的大眾認知度,從 2021 年銷量來看,限牌城市(北京、上海、廣州、深圳、天津、杭州、石家莊、貴陽)銷量僅占全國總銷量的 27%,顯著低于 2017 年的 44%。圖 1:新能源汽車銷量及滲透率 數據來源:乘聯會,東方證券研究所 圖 2:限牌與非限牌城市銷量變化 數據來源:新車交強險數據,東方證券研究所 電動車滲透率提升有望繼續延續,主要在于電動車產品力提升、存量增換購群體對
16、電動車接受度高以及出行理念潛移默化的革新。中國已經進入存量乘用車的大規模中國已經進入存量乘用車的大規模置換周期,置換周期,處于換購需求處于換購需求加速增長加速增長的前夜的前夜。按照燃油車 1015年的使用壽命來看,20052010年購入的燃油車已經進入置換時點,根據乘聯會數據,2021年乘用車銷售中,約 850 萬輛為換購需求,相當于 20082009 年的乘用車銷量規模。2010-2017 年是0%5%10%15%20%25%30%35%0100,000200,000300,000400,000500,000600,000700,000單位單位(輛輛)銷量滲透率44%27%56%73%0%2
17、0%40%60%80%100%20172021限牌城市銷量非限牌城市銷量 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。6 中國乘用車消費的飛躍期,其間乘用車年平均銷量達到 1700 萬輛,是 2005-2009 年平均規模的近 3 倍,因此未來 5 年乘用車換購需求將迅速提升。圖 3:乘用車逐年銷量 數據來源:中汽協,東方證券研究所 當前乘用車當前乘用車買方買方以首購與換購為主,以首購與換購為主,換購占比快速提升換購占比快速
18、提升??紤]中國的城市形態和人口密度,擁有多輛乘用車的家庭不會成為主流,因而未來的乘用車家庭市場的需求方仍將由首購和換購的兩類家庭組成,且換購家庭的比例將持續快速增長。圖 4:當前乘用車市場以首購和換購為主,換購比例快速提升 數據來源:乘聯會,東方證券研究所 增購換購對新能源車的接受程度更高,增購換購對新能源車的接受程度更高,換購需求的換購需求的增長增長將帶動新能源車銷量的持續提升將帶動新能源車銷量的持續提升。從各群體購買電動車的比例來看,增購最高,換購次之,而首購群體最低。從各群體對電動車銷量增長的貢獻度來看,換購群體貢獻了最大的增量,在未來這一趨勢將會持續且隨換購群體總量的增長更加顯著。圖
19、5:各購買群體中選擇電動車的比例 05,000,00010,000,00015,000,00020,000,00025,000,00030,000,00020052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021單位單位(輛輛)0%20%40%60%80%100%2016201720182019202020212022 1-9月首購換購增購 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請
20、閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。7 數據來源:乘聯會,東方證券研究所 電動車用戶畫像多樣化,出行便利性和體驗是主要因素 不同群體對電動車接受度的不同來源于其用車需求和購車心理的顯著差異。對于首購與換購用戶對于首購與換購用戶,購車要滿足家庭全場景的基本用車需求,不僅需要用于日常通勤也要兼顧節假日長途出行,因此因此更看重車輛的全面性更看重車輛的全面性,對對各場景的應用上各場景的應用上的短板更加敏感的短板更加敏感;而對于增購用戶而對于增購用戶,其購車目的則主要是滿足與現有車型(一般是油車)的差異化需求,由于有燃油車的相互補充,其更看重新車與現其更看重新車與現有車輛的差異化特征有車輛的差異化特征
21、,例如低運行費用、便于日常通勤以及動力性能好、智能化程度高等,而對車輛全場景的適應性要求較低。在不同購車在不同購車需求的基礎上,各群體的購車心理也有顯著不同。需求的基礎上,各群體的購車心理也有顯著不同。首購用戶購買人生第一輛車往往相對保守,更加偏好成熟穩定的產品,對于購買新能源車相對謹慎;換購用戶受到換新心理驅動,偏好與原有車輛有差異化的新產品,但同時也要兼顧基本的用車需求;而對于增購用戶,則更加偏好新產品,電動車相對油車的差異化與亮點是驅動其購買的重要因素。因此,對于三類不同的客群,電動車對于燃油車的替代邏輯也不同。針對換購針對換購及首購及首購群體,電動群體,電動車替代燃油車實現放量的關鍵在
22、于補短板車替代燃油車實現放量的關鍵在于補短板,彌補當前電動車相對于燃油車在全場景適應性上的顯著缺陷;針對增購群體,電動車的放量邏輯在于增長處針對增購群體,電動車的放量邏輯在于增長處,突出其相對于燃油車的優勢,而不必過分強調兼顧全場景用車需求。表 1:不同消費的用車需求及購車心理 購車類型購車類型 用車需求用車需求 購車心理購車心理 電動車替代燃油車的邏輯電動車替代燃油車的邏輯 首購 兼顧長短途的用車需求 偏好成熟穩定產品,對購買新能源車相對謹慎 補短板 換購 兼顧長短途的用車需求 換新心理強,偏好新產品,但要兼顧基本用車需求 增長板+補短板 增購 滿足與燃油車的差異化需求 更加偏好新產品,差異
23、化與亮點驅動購買 增長板 數據來源:東方證券研究所整理 根據各機構對消費者購車因素的調研,運行費用低、牌照/限行政策優勢、安靜、動力性能好、新潮智能、環保等是電動車相對燃油車的主要優勢,也是現有消費者購車的重要驅動因素。而潛在消費者沒有購買新能源車的主要原因包括對續航不足、充電不便、購買價格高、質量安全性等方面的擔憂。近年來,伴隨電動車滲透率快速上升的是上述其相對燃油車劣勢的快速優化(例如續1.1%1.8%3.0%3.2%4.2%9.8%15.0%1.5%2.5%5.5%6.0%7.0%18.0%33.0%3.5%6.0%9.0%10.0%12.0%24.0%40.0%0.0%5.0%10.0
24、%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0%45.0%2016201720182019202020212022 1-5月首購換購增購 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。8 航里程、充電速度等),可以說在以換購和首購消費者為主的電動車市場,對電動車短板的補齊在以換購和首購消費者為主的電動車市場,對電動車短板的補齊是其滲透率提升的關鍵驅動因素是其滲透率提升的關鍵驅動因素。表 2:消費者購買新能源車的主
25、要原因 騰訊騰訊 2021 麥肯錫麥肯錫 2021 新出行新出行 2021 運行費用低(43%)環保(59%)安靜,動力性能好(60%)牌照/限行政策(31%)運行費用低(57%)運行費用低(60%)安靜(20%)新潮、科技、智能(45%)牌照/限行政策(38%)新潮、科技、智能(16%)牌照/限行政策(40%)新潮、科技、智能(38%)加速性能駕駛性能(15%)安靜(32%)環保(19%)數據來源:騰訊,麥肯錫,新出行,東方證券研究所 表 3:不購買新能源車的主要原因 麥肯錫麥肯錫 2021 新出行新出行 2021 巨量算數巨量算數 2021 充電設施/續航能力不足(72%)續航不足(55%
26、)續航不足(#1)質量/安全性(37%)充電不便(55%)充電樁太少(#2)技術不成熟(36%)安全性(40%)充電時間慢(#3)購買價格貴(15%)保值率低(32%)技術不成熟(#4)沒有喜歡的車型(11%)價格高(28%)安全性(#5)數據來源:麥肯錫,新出行,巨量算數,東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。9 現有車型水平與現有車型水平與消費者消費者真實真實需求需求之間仍有差距之間仍有差距 盡管電
27、動車月度銷量已經占到 30%,電動車表現出來的各項指標與廣大消費者期望的水平之間仍有差距。如續航里程虛標、充電功率波動大,總用時太長、自燃比例過高等。無論通過什么方式解決這些痛點,對于消費者更好的接受電動車都有很大的意義。續航里程:實際續航需求 500km,續航達成率是硬傷 消費者對于續航里程的焦慮來源于電動車測不準的續航水平以及廠家明顯虛標續航能力。在充電速度與便捷性有限的當下,單程續航能力很大程度上決定了目前電動車的出行半徑及其便捷性。家用車的出行需求一般包括工作日及周末的短途日常通勤需求,以及平日及節假日的長途出行需求。從短途出行需求來看,我國目前家用車工作日平均出行距離在 4050km
28、左右,現有車型的續航能力均可滿足家庭的日常通勤需求。而從長途出行需求來看,無論節假日還是平日 99%以上的的新能源車日內行駛里程都在 500km 以內,各機構對的調研結果也反應了消費者對新能源車續航的期望狀況,500km 的實際續航里程可滿足 70%以上消費者的期望需求。因此,從實際需求出發從實際需求出發500km 的續航里程應可以的續航里程應可以滿足滿足絕大部分消費者的絕大部分消費者的日常出行需求日常出行需求。圖 6:2017 年家用車日平均出行距離(1-3 月)圖 7:2017 年家用車日平均出行距離(4-6 月)數據來源:ICET,東方證券研究所 數據來源:ICET,東方證券研究所 圖
29、8:2017 年家用車日平均出行距離(7-9 月)圖 9:2017 年家用車日平均出行距離(10-12 月)數據來源:ICET,東方證券研究所 數據來源:ICET,東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。10 圖 10:2019 年春運期間行駛里程分布 圖 11:2019 年平日行駛里程分布 數據來源:新能源汽車國家大數據聯盟,東方證券研究所 數據來源:新能源汽車國家大數據聯盟,東方證券研究所 圖 12:
30、消費者對新能源車的續航期望 數據來源:麥肯錫,ICET,新出行&雪佛蘭,東方證券研究所 為滿足消費者需求,電動車續航不斷提升,帶電量持續增加,從過去幾年趨勢來看,最大續航的車仍保持每年提升 150 公里的平均速度。2022 年,廣汽 Aion LX千里版帶電量達到了 144 度,續航 1008公里,是全球第一款標稱續航突破 1000km的純電動車。但電動車續航水平差異較大,平均續航的增速較低,電動車仍處于提升平均續航水平的進程中電動車仍處于提升平均續航水平的進程中。圖 13:歷年上市車型最大標稱續航 圖 14:歷年上市車型平均標稱續航 31%21%11%8%8%7%5%3%2%2%1%0%0%
31、10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0%5%10%15%20%25%30%35%40%比例累積比例36%20%14%7%7%6%4%2%1%1%1%0%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0%5%10%15%20%25%30%35%40%比例累積比例0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%麥肯錫2021新出行2021麥肯錫2019ICET2019300km以下300-350km350-400km400-500km500-600km600-700km700km以上17031041058070684910080200
32、40060080010001200單位單位(km)32242848748751501002003004005006002018年2019年2020年2021年2022年單位單位(km)新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。11 數據來源:乘聯會,東方證券研究所 數據來源:乘聯會,東方證券研究所 消費者消費者對對實際續航達成率較低實際續航達成率較低非常不滿意非常不滿意。由于實際運行工況與測試工況之間的巨大差異,比如頻繁加
33、減速、車速范圍差異、空調使用、電池衰減等因素,消費者用車的實際行駛里程較廠家宣傳有較大出入。當前消費者已經逐步摒棄廠家參考續航,而是更加關注車型的實際續航達成率。根據常見車型在夏季和冬季的實際測試結果,各級別車型在夏季的續航達成率在 80%90%,而在冬季的續航達成率僅為 50%左右,遠遠低于車輛的實際標稱續航,這更加大了消費者實際使用體驗與其續航需求之間的差距。從不同級別車型的定位來看。絕大多數家庭購買 A00 及 A0 級小型純電動乘用車的目的主要是用于日常代步,占到了總數的約 83%。而 A 級以上車型則往往要兼顧日常代步和長途出行。因此對比不同車型的實際續航情況與消費者需求,目前僅有目
34、前僅有 A00 級車型能夠基本滿足消費者的續航需求,級車型能夠基本滿足消費者的續航需求,其他車型尤其是其他車型尤其是 A 級以上車型的實際續航能力與需求還級以上車型的實際續航能力與需求還有較大的差距有較大的差距。圖 15:小型純電動乘用車構成用途 數據來源:ICET,東方證券研究所 表 4:各級別車型冬夏實際續航及續航需求 級別級別 標稱續航標稱續航 夏季續航達成率夏季續航達成率 夏季平均實際夏季平均實際續航續航 冬季續航達成率冬季續航達成率 冬季平均實際冬季平均實際續航續航 續航需求續航需求 A00 100400km 平均平均 270km 71%-110%平均平均 93%251km 37%-
35、61%平均平均 48%130km 200km A0 300-500km 平均平均 370km 74%-106%平均平均 84%311km 46%-56%平均平均 50%185km 300km A 300-700km 平均平均 470km 71%-113%平均平均 87%409km 38%-52%平均平均 44%207km 500km B 400-750km 平均平均 520km 73%-102%平均平均 86%447km 35%-55%平均平均 45%234km 600km C 450-750km 平均平均 560km 74%-99%平均平均 86%482km 43%-59%平均平均 48%2
36、69km 600km 數據來源:懂車帝,乘聯會,東方證券研究所 82.6%17.4%日常代步休閑娛樂及其他 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。12 充電:10min 補能 300km 可滿足需求,帶電量和充電倍率的雙重約束導致補能速度有待提升 充電速度和充電樁數量是影響充電便捷性的兩個重要因素。分不同場景來看,慢充主要用于家用充電,而公共充電是主要的快充需求場景。從 2020 年第一季度到 2022 年第三季度,中
37、國公共直流(快充)充電樁保有量從 22.2 萬樁快速增長到 70.4 萬樁,但同期新能源車保有量的也實現了近 3 倍的增長,從不足 400 萬輛增長到 1149 萬輛。公共快充的車樁比維持在 1618 左右,截止今年第三季度為 16:1。在電動車市場快速增長的階段,在電動車市場快速增長的階段,當前快充樁當前快充樁的建設速度的建設速度基本保持在維持基本保持在維持車樁比穩定的水平,在此背景下,繼續提升車樁比穩定的水平,在此背景下,繼續提升充電速度充電速度是是提升充電體驗提升充電體驗的重要途徑的重要途徑。圖 16:公共直流充電樁保有量及車樁比 數據來源:Wind,東方證券研究所 燃油車由于可以在5m
38、in內完成補能,因此可以認為續航無限,從持續續航的極限角度出發,我們可以推論出消費者對于電動車快充能力的基本需求。道路交通安全法規定,連續駕車 4 小時應停車休息不少于 20min,實際出行過程中,4 小時駕車行駛里程應在 300km 左右,補能時長控制在 10min 左右基本可以不額外增加消費者的等待時間。且調研結果表明,10min 的補能市場可以滿足絕大多數消費者對快充的期望。因而我們認為,因而我們認為,10min 補能補能 300km 可以可以滿足滿足消費者消費者出行出行的基本的基本需求需求。圖 17:消費者對快充的時長期望 數據來源:騰訊廣告,東方證券研究所 18.017.817.81
39、5.915.516.115.816.717.815.116.30246810121416182001020304050607080單位單位(萬樁萬樁)直流樁總數車樁比(直流)2h,2%新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。13 從實測的充電結果來看,從實測的充電結果來看,現有車型的快充能力現有車型的快充能力距離消費者需求距離消費者需求還有還有較大較大差距差距。在夏季工況下,主流車型完成 30%-80%充電所需時長普遍在
40、 30min 左右,按照標稱續航折算 10min 里程補充多數不足 100km,考慮夏季實際的續航達成率,10min 能夠實現的實際里程補充更低。而在冬季工況下,各車型的充電速度普遍僅為夏季工況下的 50%60%左右,疊加冬季更低的實際續航達成率,使得冬季 10min 充電能夠實現的實際里程補充普遍不足 50km,甚至充電時長大于駕車時長,使得消費者體驗崩塌。上述問題的出現,一方面是由于現有車型的帶電量不足使得實際滿電續航里程與消費者需求有差上述問題的出現,一方面是由于現有車型的帶電量不足使得實際滿電續航里程與消費者需求有差距,距,但但電池倍率性能電池倍率性能不足是更重要的原因不足是更重要的原
41、因。按照完成 30%-80%充電的實際所需時間所折算的平均充電倍率,當前主流車型在夏季可達到 1C 左右,而在冬季普遍僅能達到 0.50.7C。而即使在實際續航能夠達到 500km 的情況下,要實現 10min 充電續航 300km 的補能能力,在 30%80%高速充電階段的實際充電倍率也要達到 3C,考慮冬季充電倍率的衰減以及峰值充電功率的實際保持時長,動力電池充電倍率甚至要達到4C甚至更高。電動車要想持續滲透,提升電池倍率性能,提高充電樁容錯功率,縮短充電時間至關重要。表 5:夏季實測續航及充電速度統計 車型車型 續航續航 夏季充電(夏季充電(30%80%)標稱續航標稱續航 km 夏季續航
42、夏季續航 km 續航達續航達成率成率 充電時間充電時間 min 10min 里程補充里程補充(實際)(實際)km 10min 里程補充里程補充(標稱)(標稱)km 30%80%平均平均充電倍率充電倍率 唐 EV 565 526 93%27 97 105 1.11 宋 PLUS EV 505 571 113%30 95 84 1.00 ID.4 CROZZ 550 521 95%28 93 98 1.07 ID.4 X 555 520 94%28 93 99 1.07 ID.6 X 588 485 83%27 90 109 1.11 漢 EV 550 477 87%27 88 102 1.11
43、蔚來 EC6 615 582 95%34 86 90 0.88 秦 PLUS EV 500 459 92%27 85 93 1.11 高合 HiPhi X 550 451 82%27 83 102 1.11 ID.6 CROZZ 565 456 81%28 81 101 1.07 極狐 阿爾法 S 603 595 99%37 80 81 0.81 Model Y 594 435 73%29 75 102 1.03 極狐 阿爾法 T 653 497 76%34 73 96 0.88 海豚 405 375 93%26 72 78 1.15 MARVEL R 460 399 87%28 71 82
44、1.07 蔚來 ES8 415 387 93%28 69 74 1.07 小鵬汽車 P7 480 400 83%29 69 83 1.03 紅旗 E-HS9 460 364 79%27 67 85 1.11 小鵬汽車 G3 460 367 80%28 65 82 1.07 蔚來 ES6 420 387 92%31 62 68 0.97 Model 3 468 374 80%30 62 78 1.00 奧迪 e-tron 465 343 74%31 55 75 0.97 騰勢 X BEV 520 447 86%41 54 63 0.73 嵐圖 Free 475 416 88%39 53 61 0
45、.77 奔馳 EQC 415 425 102%51 42 41 0.59 數據來源:懂車帝,東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。14 表 6:冬季實測續航及充電速度統計(室外溫度-15)車型車型 續航續航 低溫充電(低溫充電(30%-80%)標稱續航標稱續航 Km 冬季續冬季續航航 km 續航達續航達成率成率 充電時充電時間間 min 平均充電平均充電功率功率 kW 10min 里程補里程補充(實際)
46、充(實際)km 10min 里程補里程補充(標稱)充(標稱)km 30%80%平平均充電倍率均充電倍率 ZEEKR 001 610 298 49%38 78 39 80 0.79 Model Y 594 280 47%37 70 38 80 0.81 幾何 C 550 276 50%39 57 35 71 0.77 紅旗 E-HS9 460 219 48%32 73 34 72 0.94 高合 HiPhi X 550 291 53%44 68 33 63 0.68 小鵬汽車小鵬汽車 P7 670 316 47%50 52 32 67 0.60 零跑 C11 610 261 43%44 69 3
47、0 69 0.68 AION Y 600 280 47%49 50 29 61 0.61 小鵬汽車 P5 600 257 43%47 45 27 64 0.64 蔚來 ES6 430 217 51%41 51 26 52 0.73 奧迪 e-tron 465 272 59%54 49 25 43 0.56 漢 EV 550 236 43%48 54 25 57 0.63 ID.4 X 520 269 52%56 49 24 46 0.54 蔚來 EC6 615 337 55%72 52 23 43 0.42 極狐 阿爾法 T 600 257 43%56 62 23 54 0.54 蔚來 ES8
48、 580 269 46%60 52 22 48 0.50 MARVEL R 505 232 46%52 45 22 49 0.58 ID.6 X 510 225 44%53 47 21 48 0.57 AION S 602 227 38%59 34 19 51 0.51 威馬 W6 520 184 35%48 42 19 54 0.63 Model 3 468 200 43%56 34 18 42 0.54 大眾 ID.3 430 167 39%50 33 17 43 0.60 哪吒 U 611 295 48%98 24 15 31 0.31 零跑 T03 403 150 37%52 19 1
49、4 39 0.58 AION V 599 232 39%81 31 14 37 0.37 歐拉好貓 401 196 49%84 20 12 24 0.36 歐拉黑貓 405 157 39%107 11 7 19 0.28 數據來源:懂車帝,東方證券研究所 表 7:冬夏季充電時長對比 車型車型 夏季充電時間夏季充電時間 3080%min 冬季充電時間冬季充電時間 3080%min 冬季充電速度冬季充電速度衰減衰減 Model 3 30 56 0.54 Model Y 29 37 0.78 漢 EV 27 48 0.56 小鵬汽車 P7 29 50 0.58 蔚來 ES6 31 41 0.76 蔚
50、來 EC6 34 72 0.47 ID.4 X 28 56 0.50 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。15 蔚來 ES8 28 60 0.47 ID.6 X 27 53 0.51 紅旗 E-HS9 27 32 0.84 極狐 阿爾法 T 34 56 0.61 MARVEL R 28 52 0.54 奧迪 e-tron 31 54 0.57 高合 HiPhi X 27 44 0.61 數據來源:懂車帝,東方證券研究
51、所 安全性:電動車起火率高于燃油車,起火快、難預見是安全性的重要痛點 目前新能源車的起火概率在萬分之目前新能源車的起火概率在萬分之 3 左右,略高于燃油車萬分之左右,略高于燃油車萬分之 12 的起火概率的起火概率。根據國家應急管理部公開發布的數據,我國 2021 年 Q1,2021 全年以及 2022 年 Q1 新能源汽車發生火災的次數分別為 485 次,大于 3000 次以及 640 次,結合各時點我國新能源汽車保有量,可以得到相應的年化起火概率分別為萬分之 3.52,萬分之 3.83 以及萬分之 2.87,仍然略高于我國燃油車萬分之 12 的起火概率。表 8:新能源汽車起火率 2022Q1
52、 2021 2021Q1 新能源汽車火災次數 次 640 3000 485 新能源汽車保有量 萬輛 891 784 551 年化起火率(萬分之)2.87 3.83 3.52 數據來源:國家應急管理部,公安部,東方證券研究所 電動車起火不可預見性強,多數與電池故障相關電動車起火不可預見性強,多數與電池故障相關。電動車起火時,29%是在靜置狀態,32%是在行駛狀態,23%是充電狀態,16%為其他狀態。除在行駛過程中發生交通事故起火外,其他起火事件往往缺乏征兆,起火的不可預見性提高了消費者預防電動車起火的難度,加深了消費者對新能源車安全性的焦慮。同時,在起火原因中有 33%為電池故障,15%的交通事
53、故起火也往往最終與電池相關。圖 18:電動汽車起火狀態 圖 19:電動汽車起火原因 數據來源:新能源汽車國家大數據聯盟,東方證券研究所 數據來源:電動車輛國家工程實驗室,東方證券研究所 29%32%23%16%靜置狀態行駛狀態充電狀態其他33%15%12%11%9%20%電池故障交通事故私自改裝電子電器故障廠家使用外部貨源其他 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。16 電池起火速度快,滅火難度高電池起火速度快,滅火難
54、度高,增大了發生嚴重后果的可能性,增大了發生嚴重后果的可能性。新能源汽車由于電池故障所引起的火災往往速度很快,從出現征兆到明火爆燃的之間的間隔往往不足 1 分鐘,例如今年 7 月份在我國臺灣省和浙江省發生的兩起電動車交通事故燃燒事件,從發生碰撞到出現明火燃燒之間的間隔分別是 35秒和立即燃燒,這很大程度上增大了乘坐者逃生的難度,容易造成更嚴重的后果。同時,鋰電池燃燒的滅火難度大,往往需要幾十分鐘的時間,滅火過程中容易出現復燃甚至小范圍的爆炸,這也會增大事故損失,也已經成為不能接受電動車的消費者主要推辭。因而我們認為,因而我們認為,滿足消滿足消費者對安全性的需求,需要在繼續降低新能源車起火概率的
55、同時提高事故的可預見性和可費者對安全性的需求,需要在繼續降低新能源車起火概率的同時提高事故的可預見性和可控制性,延緩起火速度,降低發生故障和事故后可能造成的損失??刂菩?,延緩起火速度,降低發生故障和事故后可能造成的損失。表 9:部分新能源車起火事故案例 日期日期 地點地點 事故事故 起火速度起火速度 滅火時長滅火時長 2022 年 7 月 臺灣省桃園市 碰撞事故 35 秒-2022 年 7 月 浙江省杭州市 碰撞事故 立即-2022 年 6 月 上海市徐匯區 靜置自燃-46 分鐘 2021 年 8 月 浙江省杭州市 靜置自燃-大于 40 分鐘 數據來源:公開新聞,東方證券研究所 價格:增換購需
56、求帶來的消費升級提高消費者對新能源的接受度,當前新能源車已初具性價比競爭力 對于對于增增換購群體,提升下一輛車的價格檔位是普遍選擇,換購需求的換購群體,提升下一輛車的價格檔位是普遍選擇,換購需求的增長增長會帶動汽車消費升級。會帶動汽車消費升級。根據麥肯錫的調研,當前有車群體對在選擇下一輛車時會普遍提高預算價格,消費升級主要集中在現有車輛價格在10 萬,1015 萬,以及 1520 萬的群體中,三大群體分別有 83%,72%,以及 64%的消費者選擇消費升級,而當前車輛價格在 2030 萬,3040 萬以及 40 萬以上的消費者群體普遍選擇維持同檔預算,這使得 1520 萬以及 2030 萬的價
57、格區間成為增換購群體在購買下一輛車時的主流選擇。圖 20:增換購群體購買下一輛車的預算 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。17 數據來源:2019 和 2021 麥肯錫中國汽車消費者洞察,東方證券研究所 對比燃油車和新能源車的價格對比燃油車和新能源車的價格,同級別新能源車型的價格區間要高于燃油車型。,同級別新能源車型的價格區間要高于燃油車型。A0,A,B,C級新能源車的中位價格分別高于燃油車 4.7 萬元,2.7
58、萬元,4.4 萬元和 0.8 萬元,最低價格則分別高于燃油車 1.2 萬元,2.1 萬元,4.7 萬元和 6.8 萬元。圖 21:2022 年燃油車與新能源車價格區間對比(含車輛購置稅)數據來源:懂車帝,東方證券研究所 以速騰及 AION S 兩個銷量位居燃油車和電動車前列的緊湊型車型系列進行對比,從性能方面看,二者的中配版車型在主動安全及輔助操控功能方面接近,燃油車在乘坐、儲物空間方面略優于電動車;電動車主要在百公里加速上顯著優于燃油車,但在續航里程、補能便捷性方面具有明顯劣勢。從成本端來看,不含稅購車價格電動車比燃油車貴 3.69 萬元,考慮電動車在購置稅上的優勢二者含稅價格電動車比燃油車
59、貴 2.47 萬元,假設每年行駛 15000km,燃油價格在 8 元/L 的情況下,電動車年節約能源成本4000元,兩車型的綜合成本平衡期在6年左右??偟膩碚f,僅從直接總的來說,僅從直接購買成本端購買成本端來看,電動車的性價比來看,電動車的性價比相對較低相對較低,但,但考慮考慮 6 年年能源能源成本,成本,電動車電動車目前已經具備性價比目前已經具備性價比競爭力競爭力。增換購帶來的消費升級會增換購帶來的消費升級會繼續繼續提升消費者對電動車的接受度,提升消費者對電動車的接受度,但電動車短板明顯,需進但電動車短板明顯,需進一一步補齊,提升性價比步補齊,提升性價比。表 10:2022 年燃油車與電動車
60、性價比對比 對比條目對比條目 燃油車燃油車 電動車電動車 系列 速騰 AION S 價格范圍 萬元 10.7915.89 13.98-19.16 車型 速騰 2023 款 280TSI DSG 超越版 AION S 2022 款 Plus 80 科技版 經銷商報價 萬元 13.89 17.58 含購置稅價格 萬元 15.11 17.58 性能 百公里加速 s 9.2 6.8 車輛大小 mm 4791x1801x1465 4810 x1880 x1515 乘坐空間 mm 前排 930、后排 930、后排腿部 970 前排 1000、后排 890、后排腿部 810 行李箱容積 L 553 453
61、夏季續航 km 825 403 冬季續航 km 750 227 補能便捷性 5min 快充 0.75 小時 慢充 10 小時 能源成本 能耗 6.06L 標稱 13.1kWh,冬季 29.3kWh,夏季 14.4kWh 0102030405060708090100燃油新能源燃油新能源燃油新能源燃油新能源A0ABC單位(萬元)最大中位最小 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。18 年能源成本 元 7272 3146 成
62、本平衡期 年 6.0 注:能源成本假設油價 8 元/L,電價家充外充平均 1.2 元/kWh;不考慮殘值、保養費、保險費等差異。數據來源:懂車帝,東方證券研究所 目前電動車各級別車型性能與消費者實際需求相比還有較大提升空間。目前電動車各級別車型性能與消費者實際需求相比還有較大提升空間。其中 A00 車型主打短途代步,在續航方面已經基本可以滿足消費者需求,但在充電倍率上還有待提升。A0相比A00車型主要增加續航需求,目前夏季續航基本可以滿足要求,但需要提高冬季的續航達成率;A 級以上車型則需要兼顧高續航和高充電倍率,并根據車型級別實現性能上的差異化,但目前續航還無法滿足消費者的基本需求,充電倍率
63、也有較大差距,是后續電動車車補短板放量的重點。在安全性方面,電動車對標燃油車需繼續降低起火概率,并降低起火速度減小事故損失。在價格方面,各級電動車的中位價格區間普遍高于同級別燃油車 3-5 萬元左右,但考慮運行成本優勢,已具備性價比競爭力。表 11:新能源車消費者需求與實際車型情況匯總 級別級別 A00 A0 A B C 續航 km 需求需求 200 以下以下 300 500 600 600 夏季實際(平均值)250 310 410 450 480 冬季實際(平均值)130 190 210 230 270 充電倍率 需求需求 1C 2C 3C 3C 4C 夏季實際(典型值)0.6C 0.7C
64、0.9C 1C 1.2C 安全性 燃油車 起火概率:萬分之 3,起火速度:漸燃 電動車 起火概率:萬分之 12,起火速度:爆燃 購車價格 萬元 燃油車中位-11 14 23 39 電動車中位 6 15 17 27 40 數據來源:懂車帝,國家應急管理部,公開新聞,東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。19 動力電池的提升是滿足消費者需求的根本途徑動力電池的提升是滿足消費者需求的根本途徑 續航升級:提高單
65、車帶電量,電池能量密度提升是關鍵 由前文可知,由前文可知,提升電動車的實際續航體驗一方面要繼續提升標準工況下的設計續航,另一方面也提升電動車的實際續航體驗一方面要繼續提升標準工況下的設計續航,另一方面也要提高冬季的續航達成率。要提高冬季的續航達成率。影響冬季續航達成率的因素主要有兩方面,一是冬季空調的使用增加了額外能耗,二是冬季的低溫條件使得電池性能衰減降低了整體的可用電量。有研究對當前電動車在不同運行工況下的能耗構成進行了拆解,結果表明在常溫工況下,電動車的驅動能耗可以占到 96%,而在低溫工況下,電動車的空調能耗占到 38%,驅動能耗僅占比 57%。同樣有研究表明,電池的放電容量隨著溫度的
66、降低而降低,在-5下放電容量的衰減率在12%左右,-10下衰減率可以達到 23%。上述問題極大影響了冬季電池的使用體驗,因此,減小空調能耗,緩解低溫減小空調能耗,緩解低溫下的電池容量衰減是提高冬季續航達成率的關鍵下的電池容量衰減是提高冬季續航達成率的關鍵。圖 22:常溫工況下電動汽車能耗構成 圖 23:低溫工況下電動汽車能耗構成 數據來源:純電動能耗模型與節能路徑規劃研究,東方證券研究所 數據來源:純電動能耗模型與節能路徑規劃研究,東方證券研究所 高效低溫高效低溫車載熱泵還處在技術發展期。車載熱泵還處在技術發展期。對于空調能耗,車型主要采用 PTC 技術也即直接電加熱技術對汽車供熱,這種技術消
67、耗 1kWh 的電最多能產生 1kWh 的熱量。為提高供熱效率,目前各車企主要采用車載熱泵的路線,通過熱泵供熱 1kWh 的電力可以產出更多的熱量。熱泵能效比(COP)等于熱泵供熱量與耗電量之比,是衡量熱泵供熱效率的指標,目前搭載傳統工質的車載熱泵在低溫工況下的制熱能效比還較為有限,有研究實測在-5下的制熱 COP 僅為 1.73 左右,而更適合于低溫制熱的 CO2工質熱泵目前仍在技術發展過程中,在-10的低溫工況下能實現的COP 在 2 左右。通過電池自加熱技術可將冬季電池衰減率控制在通過電池自加熱技術可將冬季電池衰減率控制在 90%左右。左右。冬季電池放電容量的衰減主要是由于低溫下電池材料
68、活性降低所導致的電池容量及充放電效率的衰減。目前大部分車企主要致力于優化電池管理系統來改善電池的低溫衰減問題,例如特斯拉 Model 3、極氪 001 等車型均采用了電池自加熱技術,通過消耗部分電量以提升電池溫度。但這種方法同時也會增加電池自身的電量消耗,實測表明,各類電池自加熱技術對電池自身能量消耗在 3%20%左右,我們認為理想情況下可以將電池冬季的衰減率控制在 90%95%。根據上述結論,我們對樂觀情景下的純電動汽車續航達成率進行了論證。在當前常見車型的冬季運行工況下,冬季的續航達成率僅為 53%左右,這也與前文的實測統計結果相一致,而在采用熱泵供暖 COP 達到 2,且采用電池自加熱技
69、術將低溫工況下電池的總可用電量提升到 95%的情況96%4%驅動能耗電氣附件能耗空調能耗57%5%38%驅動能耗電氣附件能耗空調能耗 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。20 下,電動車的冬季續航達成率可以達到 72%左右。這說明,在保證消費者冬季用車舒適度與燃油這說明,在保證消費者冬季用車舒適度與燃油車相當的情況下(正常開啟空調),電動車冬季的續航達成率車相當的情況下(正常開啟空調),電動車冬季的續航達成率樂觀條件
70、下可做到樂觀條件下可做到 70%75%。表 12:樂觀情景下電動車冬季續航達成率測算 情景情景 當前情景當前情景 樂觀情景樂觀情景 設定 PTC 供暖 COP=1 電池衰減 15%熱泵供暖 COP=2 電池衰減 5%能耗比例 驅動能耗 57%70%電氣附件能耗 5%6%空調能耗 38%23%總可用電量 85%95%續航達成率 53%72%數據來源:東方證券研究所測算 基于上述結論,我們對不同級別車型滿足全場景續航需求的帶電量進行了測算。結果表明,不同不同級別車型符合需求的典型帶電量為級別車型符合需求的典型帶電量為A00級級24kWh,A0級級44kWh,A級級80kWh,B級級112kWh,C
71、 級級 120kWh。與現有車型進行對照,結果表明,在實現供暖和電池衰減優化的條件下,當前電動車里,有部分車型是完全符合需求的,但平均值只有 A00 級別滿足,其他級別均不滿足平均需求,為滿足消費者需求為滿足消費者需求單車帶電量仍有較大的提升動力。單車帶電量仍有較大的提升動力。表 13:滿足續航需求的帶電量測算及現有車型對照 車型級別車型級別 A00 A0 A B C 帶電量需求 實際續航需求 km 200 300 500 600 600 標準工況平均百公里電耗 kWh 9 11 12 14 15 標準工況下帶電量需求 kWh 18 33 60 84 90 考慮續航達成率 75%的帶電量需求
72、kWh 24 44 80 112 120 現有車型統計 帶電量最大值 kWh 41 61 96 144 120 帶電量最小值 kWh 9 27 31 53 63 帶電量平均值 kWh 25 40 60 78 86 帶電量中位值 kWh 30 39 57 76 85 數據來源:懂車帝,東方證券研究所 提高單車帶電量的主要約束是空間和成本,提高單車帶電量的主要約束是空間和成本,提高電池的能量密度是解決問題的關鍵提高電池的能量密度是解決問題的關鍵。從現有車型軸距與帶電量的相關關系來看,不同軸距車型的最大帶電量有顯著的上界,車輛的有限總體積、消費者對車內空間的需求、提高帶電量對車內空間需求是當前車輛設
73、計的一組重要矛盾,繼續提高電池的體積能量密度是提高單車帶電量的重要途徑。從成本端來看,動力電池是電動汽車中成本占比最大的上游零部件,普遍提高各級別車型的單車帶電量還需要繼續降低動力電池的成本,材料成本是電池制造的主要成本來源,通過提高電池的能量密度,攤薄單 Wh 的材料成本,是電池系統降本的重要途徑。新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。21 圖 24:新能源車軸距與帶電量關系 數據來源:工信部,東方證券研究所 提升電
74、池能量密度可以從電芯和電池系統兩個層級入手,主要有化學體系、制造工藝、系統設計三個改進方向。在電芯層面在電芯層面化學體系改進的核心思路是提高正負極活性材料的克容量化學體系改進的核心思路是提高正負極活性材料的克容量,例如三元正極的超高鎳、單晶化方案以及負極由石墨轉為硅或硅碳負極。電芯制造工藝改進的核心思路是電芯制造工藝改進的核心思路是提高活性材料的占比提高活性材料的占比,一方面通過增大電芯容量、降低銅箔鋁箔等輔材用量,減少非活性物質,另一方面可以通過提高正負極面密度,改進裝配方案(方形卷繞改疊片),來提升活性物質含量。在系統層面,優化設計的核心思路是盡量減少電芯之外的附件用量在系統層面,優化設計
75、的核心思路是盡量減少電芯之外的附件用量,例如 CTP,刀片電池等集成化設計方案,省去模組等層級的附件使用,從而提高電池系統整體的能量密度。表 14:提高電池系統能量密度的方法 系統層級系統層級 改進方向改進方向 核心思路核心思路 應用案例應用案例 電芯 化學體系 提高活性材料克容量 正極正極:超高鎳、單晶化 負極負極:硅負極、硅碳負極 制造工藝 提高活性材料的占比 電芯電芯容量容量:增大電芯容量,攤薄非活性物質 輔材輔材:降低銅箔、鋁箔和隔膜等材料的厚度,減少非活性物質含量 正負極正負極:提高正負極片的壓實密度和面密度,提高活性物質含量 裝配工藝裝配工藝:方形卷繞改疊片,提升群裕度,增加活性物
76、質含量 電池 系統設計 減少結構件連接件等附件 電芯電芯:使用大電芯,減少電芯數量,減少連接件 集成設計集成設計:CTP(cell to pack),刀片電池等 數據來源:公開信息,東方證券研究所整理 實現快速補能需要繼續提高電池的充電倍率 當前的多數主流車型充電倍率在1C左右,距離消費者需求還有較大提升空間。從先進產品來看,今年發布或即將發布的多個車型已經實現了 2C 以上快充能力的匹配,例如廣汽埃安 V Plus 70 極速快充版采用了巨灣技研的 6C 超快充電池,可以實現 8min 0%80%,5min 30%80%的充電效果;即將發布的極氪 009 則首次搭載寧德時代麒麟電池,可以達到
77、 4C 的充電倍率,實現 10min 10%80%的充電效果;今年 9 月份發布的小鵬 G9 搭載中創新航的快充電池,其中 3C 版能夠實現 5min 充電續航 130km,20min 充電 10%80%的充電效果,4C 版則能夠實現 5min 充電續航200km 以上,15min 充電 10%80%的充電效果。如果在車輛實際續航能夠接近 600km 的情況下,上述搭載上述搭載 3C 以上充電倍率電池系統的車型實際已經能夠滿足消費者對快速補能的需求以上充電倍率電池系統的車型實際已經能夠滿足消費者對快速補能的需求。y=0.0889 x-181.9633 020406080100120140160
78、2600270028002900300031003200帶電量 kWh軸距 mm 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。22 表 15:現有代表快充車型 車型車型 上市時間上市時間 電壓平臺電壓平臺 電池電池 充電效果充電效果 廣汽埃安 V Plus 70 極速快充版 2022.8 適配 900V 高壓平臺 巨灣技研 6C 超快充電池 8min 充電 0%80%5min 充電 30%80%極氪 009 預計 2022.
79、11 適配 800V 高壓平臺 寧德時代 麒麟電池(4C)10min 充電 10%-80%小鵬 G9 4C 版 2022.9 適配 800V 高壓平臺 中創新航 4C 快充電池 5min 續航 200+km 15min 充電 10%80%小鵬 G9 3C 版 2022.9 適配 800V 高壓平臺 中創新航 3C 快充電池 5min 續航 130km 20min 充電 10%80%極狐 阿爾法 S 2022 款 HI 版 進階版 2022.5 適配 800V 高壓平臺 SK 2.2C 快充電池 10min 續航 200km 15min 充電 30%-80%數據來源:公開信息整理,東方證券研究所
80、 快充技術的實現瓶頸主要可以體現在電芯、電池、以及系統三個層面,對于電芯的優化是目前實快充技術的實現瓶頸主要可以體現在電芯、電池、以及系統三個層面,對于電芯的優化是目前實現快充的主要難度所在?,F快充的主要難度所在。在電芯層面,影響充電速度的因素主要有三個:1)Li+在固相中的擴散;2)Li+在固/液界面反應;3)Li+在電解液中的擴散,因而在電芯層面因而在電芯層面現有的優化方案主要通過對現有的優化方案主要通過對負極、電解液、隔膜三個環節的材料負極、電解液、隔膜三個環節的材料結構和材料體系的結構和材料體系的優化實現上述擴散速度的提升優化實現上述擴散速度的提升,對公司的對公司的材料研究基礎和工藝能
81、力提出了很高的要求。材料研究基礎和工藝能力提出了很高的要求。針對上述優化方案,部分電池廠商已進行了相應的技術布局,例如寧德時代的快離子環、各向同性石墨、多梯度極片等技術,巨灣技研的負極包覆改性技術、高孔隙涂覆陶瓷隔膜等技術。在電池層面,實現快充主要需應對快充在電池層面,實現快充主要需應對快充大量產熱而帶來大量產熱而帶來的散熱需求,的散熱需求,多多面液冷方案面液冷方案是當前廠商的主要應對措施。是當前廠商的主要應對措施。例如寧德時代麒麟電池采用的電芯大面積冷卻技術,將水冷板置于電芯大面之間,大大提升電芯換熱效率。在系統層面在系統層面,主要需應對大主要需應對大電流帶來的充電功率瓶頸,電流帶來的充電功
82、率瓶頸,高電壓平臺是當前主流的解決方案。高電壓平臺是當前主流的解決方案。目前各廠商已開始布局的 800V高電壓平臺。表 16:實現電池快充的主要瓶頸和技術應對方案 系統系統層級層級 主要主要問題問題 優化方案優化方案 應用案例應用案例 電芯層面 1.負極的嵌入速率的提升 2.電解液及隔膜的遷移速率提升 3.快充過程中的大量產熱的應對 1.負極的表面包覆技術增強界面擴散能力 2.負極本體的改性技術增強內部擴散能力 3.選取合適的電解質溶劑降低負極/電解質界面的去溶劑化能壘,提高擴散速率 4.選取高電導率、高穩定性、低溫性能好的電解質鋰鹽提高鋰離子在電解液中及負極/電解質界面上的擴散速率,低溫性能
83、,并提高熱穩定性 5.選取高孔隙率、高穩定性隔膜,提高鋰離子在隔膜中的遷移速率 6.優化電芯結構(例如極耳分布),使得電芯內溫度與電流分布更加均勻 寧德時代快離子環、各向同性石墨、超導電解液、高孔隙隔膜、多梯度極片、多極耳技術 巨灣技研負極軟碳/硬碳/石墨烯包覆改性技術、高孔隙涂覆陶瓷隔膜、新型低粘度高功率電解液技術 電池層面 快充時電池組的溫度控制 采用多面液冷等技術實現快速散熱 寧德麒麟電池電芯大面積冷卻技術 巨灣技研 XFC 極速電池雙面冷卻技術 欣旺達超快充電池 SFC480 3D 液冷技術 系統層面 整體充電功率的提升 提高電動車的電壓平臺 各車企布局 800V 高電壓平臺 數據來源
84、:Lithium-ion battery fast charging:A review,快充石墨負極研究及應用,東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。23 提高電池安全性:避免熱失控、預警熱失控、減緩熱蔓延 消費者對電動車安全的擔憂是制約電動車滲透率繼續提升的主要因素。動力電池故障所造成的電動車起火率高、起火快、難預見是電動車安全性的重要痛點。因此因此避免熱失控、預警熱失控、減避免熱失控、預警熱失控、減
85、緩熱蔓延是提高動力電池和電動車安全性的三個重要手段緩熱蔓延是提高動力電池和電動車安全性的三個重要手段。避免熱失控主要從熱失控的源頭電芯入手。避免熱失控主要從熱失控的源頭電芯入手。一方面需要優化材料,提高電池化學體系的穩定性一方面需要優化材料,提高電池化學體系的穩定性,例如選取穩定性高的電解液、對正極進行摻雜包覆,以提升二者的分解溫度;對負極進行包覆改性提升其充電性能,避免鋰枝晶的形成進而引發與電解液的副反應或刺破隔膜造成短路。另一方另一方面需要提升工藝能力,減少電池的內部缺陷,面需要提升工藝能力,減少電池的內部缺陷,例如減少分切毛刺,優化涂布均勻性,整體上提高電池的一致性避免使用過程中對單體電
86、芯的過充過放誘發熱失控。電芯的優化是提高電池安全性的根本,也是主要難點,考驗電池廠的技術水平和工藝能力。預警熱失控和減緩熱蔓延主要從電池系統層面入手。對于熱失控的預警需要建立一套預警熱失控和減緩熱蔓延主要從電池系統層面入手。對于熱失控的預警需要建立一套建立故障實建立故障實時監測系統時監測系統,加強數據的檢測、傳輸、以及故障的識別能力,現在很多廠商都已建立監測平臺,例如寧德時代、孚能科技、蜂巢能源,考驗電池廠對產品的全生命周期管理能力;減緩熱蔓延減緩熱蔓延的的思路思路主要主要是是優化優化隔熱、強化隔熱、強化散熱散熱、引導泄壓、引導泄壓,例如寧德時代、中創新航、孚能科技開發的新一代電池系統均采取了
87、上述思路。表 17:提高電池安全性的途徑及技術方案 系統層級 改進方向 核心思路 應用案例 電芯 避免熱失控 優化材料體系,提高穩定性 選取高熱穩定性電解液選取高熱穩定性電解液:孚能科技半固態電解質、寧德時代“高安全電解液”等 摻雜包覆提高正極穩定性摻雜包覆提高正極穩定性:寧德時代“耐溫陰極”技術,寧德時代“安全涂層”技術等 通過包覆改性提高負極充電性能,避免鋰枝晶形成通過包覆改性提高負極充電性能,避免鋰枝晶形成:寧德時代快離子環、各向同性石墨技術,巨灣技研負極軟碳/硬碳/石墨烯包覆改性技術等 優化工藝與設計,避免內部缺陷誘發熱失控 提高電芯的一致性提高電芯的一致性:避免局部電芯的過充過放等問
88、題 優化優化分切、涂布分切、涂布工藝工藝:減少毛刺降低短路概率,均勻涂布避免局部析鋰 電池系統 預警熱失控 建立故障實時監測系統,加強數據的檢測、傳輸、以及故障的識別能力 寧德時代大數據預警系統 孚能科技電池健康服務智能管理平臺 蜂巢能源蜂云平臺 減緩熱蔓延 優化隔熱、強化散熱、引導泄壓 寧德時代麒麟電池系統寧德時代麒麟電池系統:采用超低導熱系數的熱阻隔材料+大面積冷卻技術 中創新航中創新航 OS 電池系統電池系統:設置獨立的泄壓通道和空間,保證氣體不跟強電發生交聯 孚能科技孚能科技 SPS 電池系統電池系統:液冷板散熱+電芯間隔熱處理 數據來源:鋰離子電池熱失控蔓延問題研究綜述,東方證券研究
89、所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。24 投資建議投資建議 換購需求的增長帶來新能源車滲透率提升的新動力,我們認為補短板是電動車后續能持續放量的重要驅動力,消費者在實際續航、快速補能、高安全性方面的需求會繼續推動電池產品的迭代升級,孕育新的投資機會。電池產業鏈建議關注提升電動車帶電量、快充性能、安全性的細分領域。如超高鎳、單晶化、硅基負極、方形疊片、4C 電芯、高性能電解液等。圖 25:鋰電池應用場景以及未來材料
90、和工藝技術迭代方向匯總 數據來源:各公司公開信息,東方證券研究所整理 風險提示風險提示 新能源汽車銷量不達預期新能源汽車銷量不達預期:受宏觀經濟,產業政策,以及疫情反復影響,短期新能源汽車消費存在不達預期風險;技術迭代技術迭代速度速度不達預期不達預期:超高鎳、單晶化、高倍率電芯等技術難度較大,存在電池性能提升速度不達預期的風險。鈷鎳鋰價格居高不下,產業鏈盈利存在不確定性鈷鎳鋰價格居高不下,產業鏈盈利存在不確定性:當前鈷鎳鋰價格始終處于高位運行,已經嚴重 影響到電池環節的生產利潤;盡管價格有一定的傳導,但想要完全恢復之前的盈利水平難度比較 大,存在縮減供應導致盈利下滑的風險。假設條件變化影響測算
91、結果假設條件變化影響測算結果:文中測算基于設定的前提假設基礎之上,存在假設條件發生變化導 致結果產生偏差的風險。新能源汽車產業鏈行業深度報告 解決消費者核心需求,尋找動力電池發展的主旋律 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。25 分析師申明 每位負責撰寫本研究報告全部或部分內容的研究分析師在此作以下聲明:每位負責撰寫本研究報告全部或部分內容的研究分析師在此作以下聲明:分析師在本報告中對所提及的證券或發行人發表的任何建議和觀點均準確地反映了其個人對該證券或發行人的看法和判斷;分析師薪酬的任何組
92、成部分無論是在過去、現在及將來,均與其在本研究報告中所表述的具體建議或觀點無任何直接或間接的關系。投資評級和相關定義 報告發布日后的 12 個月內的公司的漲跌幅相對同期的上證指數/深證成指的漲跌幅為基準;公司投資評級的量化標準公司投資評級的量化標準 買入:相對強于市場基準指數收益率 15%以上;增持:相對強于市場基準指數收益率 5%15%;中性:相對于市場基準指數收益率在-5%+5%之間波動;減持:相對弱于市場基準指數收益率在-5%以下。未評級 由于在報告發出之時該股票不在本公司研究覆蓋范圍內,分析師基于當時對該股票的研究狀況,未給予投資評級相關信息。暫停評級 根據監管制度及本公司相關規定,研
93、究報告發布之時該投資對象可能與本公司存在潛在的利益沖突情形;亦或是研究報告發布當時該股票的價值和價格分析存在重大不確定性,缺乏足夠的研究依據支持分析師給出明確投資評級;分析師在上述情況下暫停對該股票給予投資評級等信息,投資者需要注意在此報告發布之前曾給予該股票的投資評級、盈利預測及目標價格等信息不再有效。行業投資評級的量化標準行業投資評級的量化標準:看好:相對強于市場基準指數收益率 5%以上;中性:相對于市場基準指數收益率在-5%+5%之間波動;看淡:相對于市場基準指數收益率在-5%以下。未評級:由于在報告發出之時該行業不在本公司研究覆蓋范圍內,分析師基于當時對該行業的研究狀況,未給予投資評級
94、等相關信息。暫停評級:由于研究報告發布當時該行業的投資價值分析存在重大不確定性,缺乏足夠的研究依據支持分析師給出明確行業投資評級;分析師在上述情況下暫停對該行業給予投資評級信息,投資者需要注意在此報告發布之前曾給予該行業的投資評級信息不再有效。免責聲明 本證券研究報告(以下簡稱“本報告”)由東方證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)制作及發布。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告的全體接收人應當采取必要措施防止本報告被轉發給他人。本報告是基于本公司認為可靠的且目前已公開的信息撰寫,本公司力求但不保證該信息的準確性和完整性,客戶也不應該認為該信息是準確和完整的。同時,本公
95、司不保證文中觀點或陳述不會發生任何變更,在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的證券研究報告。本公司會適時更新我們的研究,但可能會因某些規定而無法做到。除了一些定期出版的證券研究報告之外,絕大多數證券研究報告是在分析師認為適當的時候不定期地發布。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議,也沒有考慮到個別客戶特殊的投資目標、財務狀況或需求??蛻魬紤]本報告中的任何意見或建議是否符合其特定狀況,若有必要應尋求專家意見。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用,并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的邀請或向人作出邀請。本報告中提
96、及的投資價格和價值以及這些投資帶來的收入可能會波動。過去的表現并不代表未來的表現,未來的回報也無法保證,投資者可能會損失本金。外匯匯率波動有可能對某些投資的價值或價格或來自這一投資的收入產生不良影響。那些涉及期貨、期權及其它衍生工具的交易,因其包括重大的市場風險,因此并不適合所有投資者。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任,投資者自主作出投資決策并自行承擔投資風險,任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。本報告主要以電子版形式分發,間或也會輔以印刷品形式分發,所有報告版權均歸本公司所有。未經本公司事先書面協議授權,任何機構或個人不得以任何形式復制、轉發或公開傳播本報告的全部或部分內容。不得將報告內容作為訴訟、仲裁、傳媒所引用之證明或依據,不得用于營利或用于未經允許的其它用途。經本公司事先書面協議授權刊載或轉發的,被授權機構承擔相關刊載或者轉發責任。不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。提示客戶及公眾投資者慎重使用未經授權刊載或者轉發的本公司證券研究報告,慎重使用公眾媒體刊載的證券研究報告。HeadertTable_Address 東方證券研究所 地址:上海市中山南路 318 號東方國際金融廣場 26 樓 電話:021-63325888 傳真:021-63326786 網址: