《2020中國鋰電池設備行業應用場景市場規模競爭格局產業研究報告(40頁).docx》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020中國鋰電池設備行業應用場景市場規模競爭格局產業研究報告(40頁).docx(41頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、2020 年深度行業分析研究報告目錄一、鋰電設備:高毛利的非標品3(一)鋰電池電芯工作原理及三大應用場景:動力、消費、儲能3(二)鋰電設備分類:前道+中道+后道5(三)鋰電設備市場規模:過去 5 年,國產鋰電設備市場規模從 38 億元增長至 180 億元,CAGR 達 22%7(四)鋰電設備競爭格局與壁壘:鋰電設備進口替代基本完成,重要單品市場份額逐漸集中8二、下游:海外電動化、國內日韓入局推升動力類需求,5G 推升消費類需求14(一)海外動力類:歐洲汽車碳排放政策下,車企、電池商理性推進電動化,關注 LG 化學、寧德時代產業鏈14(二)國內動力類:日韓入局,優質國產電池商積極擴產應對28(三
2、)消費類:5G 換機潮+單機帶電量上升帶來增量需求30三、相關標的:先導智能、贏合科技、璞泰來33(一)先導智能:稀缺整線鋰電設備標的,打入海外供應鏈確定性高33(二)贏合科技:實控人變更為地方國企,公司未來發展值得期待35(三)璞泰來:涂布設備領導者,負極產能擴張有序36插圖目錄圖 1:鋰電池電芯工作原理3圖 2:鋰電池電芯構造3圖 3:2018 年下游應用場景鋰電池使用量比例4圖 4:鋰電池產業鏈4圖 5:鋰電池生產過程5圖 6: 18650 電池的極耳模切與分條示意圖6圖 7:動力電池貢獻 84%的新增電池出貨量8圖 8:2014-2018 年我國鋰電設備市場規模高速增長8圖 9:國產鋰
3、電設備上市公司產品布局9圖 10:圓柱型動力電池裝機量連續大幅下滑11圖 11:電池廠的產品規格繁多11圖 12:鋰電設備商毛利水平11圖 13:寧德時代、鵬輝能源、億緯鋰能材料占比約 80%11圖 14:3331 付款模式12圖 15:國產動力電池集中度 CR2 從 2014 年的 36%提升至 70%13圖 16:二氧化碳排放指標是巴黎協定最主流的指標14圖 17:二氧化碳排放指標是巴黎協定最重要的抓手15圖 18:歐盟汽車碳排放政策監管流程圖16圖 19:歐盟汽車碳排放政策懲罰措施16圖 20:歐盟新售乘用車平均碳排放實際情況與政策目標16圖 21:歐盟新售輕型商用車平均碳排放實際情況與
4、政策目標17圖 22:NEDC 工況法四個循環18圖 23:NEDC 三個影響因素18圖 24:2016-2018 年歐盟柴油車碳排放數據18圖 45:2016-2018 年歐盟汽油車碳排放數據18圖 26:2016-2018 年歐盟混動車碳排放數據19圖 27:合規角度測算 BEV 和 PHEV 滲透率思路20圖 28:BEV 滲透率及 PHEV 滲透率20圖 29:2008-2018 年歐盟乘用車銷量20圖 30:Jato 對歐洲各大車企罰款的預測23圖 31:預測的罰款占 2018 年經營性利潤比例23圖 32:車企電動化計劃匯總圖23圖 33:德國 BEV 及 PHEV 銷量及滲透率由
5、補貼驅動25圖 34:德國 BEV 及 PHEVyoy25圖 35:英國 BEV 及 PHEV 銷量及滲透率由補貼驅動25圖 36:英國 BEV 及 PHEVyoy25圖 37:法國 BEV 及 PHEV 銷量及滲透率由補貼驅動25圖 38:法國 BEV 及 PHEVyoy25圖 39:意大利 BEV 及 PHEV 銷量及滲透率由補貼驅動26圖 40:意大利 BEV 及 PHEVyoy26圖 41:西班牙 BEV 及 PHEV 銷量及滲透率由補貼驅動26圖 42:西班牙 BEV 及 PHEVyoy26圖 43:歐洲主要地區新能源汽車購車補貼與銷量情況27圖 44:寧德時代的設備商28圖 45:
6、國產電池商集中度提升,CR2 由 2014 年的 36%提升至 2019H1 的 70%29圖 46:發放牌照后,4G 手機銷量用時 9 個月超過 3G+2G31圖 47:Canalys 預計 2023 年 5G 手機出貨量將達到 8 億部31圖 48:5G 手機電池容量分布32圖 49:先導智能營收情況33圖 50:先導智能毛利率穩中有升33圖 51:至少 4.5%的營收投入研發34圖 52:研發人員數量逐年增加,占比提升34圖 53:研發人員平均薪酬在 2017-2018 年間增加34圖 54:贏合科技營收情況35圖 55:贏合科技毛利率維持穩定35圖 56:上海電氣儲能、動力布局36圖
7、57:璞泰來業務布局37圖 58:璞泰來營收情況37圖 59:璞泰來毛利率維持穩定(單位:%)37圖 60:負極材料分類38圖 61:璞泰來負極材料一體化布局38圖 62:璞泰來鋰電設備營收持續增長、毛利穩定38表格目錄表 1:鋰電池三大商用技術路線關鍵性能對比3表 2:鋰電池商用技術路線及對應應用場景4表 3:卷繞、疊片工藝對比6表 4:國產優質鋰電設備參數已追趕上日韓8表 5:國內鋰電設備競爭格局10表 6:三大核心設備的技術差異大12表 7:車企特定的碳排放目標計算17表 8:三類車的碳排放水平測量(NEDC 法)18表 9:假設 BEV 單車帶電量平均 55KWh,PHEV 單車帶電量
8、平均 13KWh ,2020 年電池需求量測算21表 10:歐洲已有電池產能及規劃產能21表 11:為符合 2020 年要求,車企平均須減排 21%21表 12:電池商配套歐洲車企一覽表27表 13:中日韓電池商國內產能規劃30一、鋰電設備:高毛利的非標品(一)鋰電池電芯工作原理及三大應用場景:動力、消費、儲能1、鋰電池電芯工作原理鋰電池電芯的構造包括正負極+電解液+隔膜。充電時,正極的 Li+和電解液中的 Li+向負 極聚集,得到電子,被還原成 Li,鑲嵌在負極的石墨中。放電時鑲嵌在負極石墨中的 Li 失去 電子,成為 Li+,進入電解液,電解液內的 Li+向正極移動。隔膜將正負極隔絕,防止
9、正負極 接觸而造成短路,但同時為 Li+提供微孔通道,使得 Li+可以通過隔膜。圖 1:鋰電池電芯工作原理圖 2:鋰電池電芯構造資料來源:北極星輸配電網,研究院整理資料來源:易車號,研究院2、鋰電池三大應用場景: 動力類占 6 成以上,消費類約 3 成,儲能體量較小鋰電池商用技術路線有:鈷酸鋰 LCO、磷酸鐵鋰 LFP、三元材料(NCM 或 NCA)。這 三種鋰電池是以其正極材料命名,鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰采用磷酸鐵鋰、三元材料在正極上 分別采用鈷酸鋰 LCO、磷酸鐵鋰 LFP 和三元材料(包括鎳鈷錳 NCM 和鎳鈷鋁 NCA 兩種)。 從電池的能量密度和成本上看,鈷酸鋰 LCO 最高,三元材料
10、次之,磷酸鐵鋰 LFP 最低。從安 全性上看,磷酸鐵鋰 LFP 最好。從制造工藝難度上看,三元材料最難制造,鈷酸鋰 LCO、磷 酸鐵鋰 LFP 制造工藝簡單。表 1:鋰電池三大商用技術路線關鍵性能對比正極材料鈷酸鋰 LCO磷酸鐵鋰 LFP鎳鈷錳 NCM鎳鈷鋁 NCA化學式LiCoOLiFePO4LiMn2-xNixO4LiCo0.15Al0.05 Ni0.8O2理論能量比容 量(mAh/g)275170275275實際比容量(mAh/g)140110 左右180-250180壓實密度(g/cm3)4.22.22.62.6安全性最高成本最高最低中中制造難度低中高最高資料來源:淺談鋰離子電池正極材
11、料,研究院整理不同商用技術路線對應不同應用場景。鋰電池的應用場景有三類:消費類(消費電子、 電動工具等)、動力類(電動汽車)、儲能類(通信基站備用電源、電力電網儲能、家庭電 力儲能等)。消費類中,由于鈷酸鋰 LCO 的能量密度最高、成本最高(采用的貴金屬鈷最多), 對電池價格并不敏感的消費電子多數使用鈷酸鋰 LCO。在動力類領域,2009-2016 年間,磷 酸鐵鋰 LFP 憑借著低成本、高安全性,成為乘用車領域(即 9 座以下)、商用車領域(9 座 以上,或以載貨為主要目的)的主流選擇;2016 年后,在汽車消費者對續航能力的高要求、 政策對高能量密度電池的傾斜的背景下,三元材料憑借著高能量
12、密度在乘用車領域異軍突起, 但商用車領域依然主要使用磷酸鐵鋰 LFP。儲能類中,國外主要采用三元材料,國內主要采 用磷酸鐵鋰,尤其是是梯次利用的磷酸鐵鋰。隨著國產磷酸鐵鋰 LFP 電池技術成熟、成本下 降、安全性被驗證,國產磷酸鐵鋰 LFP 逐漸滲透到全球儲能市場。表 2:鋰電池商用技術路線及對應應用場景應用場景消費類動力類儲能類(1)3C:手機、筆記本電腦、(1)乘用車:9 座以下(1)電力電網儲能智能穿戴設備等詳細描述(2)電動工具:電鉆、電錘等(2)商用車:9 座以上,或以(2)通信基站備用電源載貨為主要目的(3)自行車、低速車(3)家庭電力儲能(2)單只電芯使用,不涉及串 聯(2)多只
13、電芯串聯使用,要求(2)多只電芯串聯使用,要求 安全性、一致性高安全性、一致性高(1)乘用車:磷酸鐵鋰、三元(1)國外:三元材料為主,國鈷酸鋰 LCO材料(日韓三元電池為產磷酸鐵鋰 LFP 的滲透率主流技術 路線NCA,國產三元電池 NCM) 逐漸提升(2)國內:磷酸鐵鋰 LFP 為(2)商用車:磷酸鐵鋰 LFP主,尤其是乘用車退役的磷為主,也有鈦酸鋰等非主流酸鐵鋰 LFP 梯次利用的市技術路線占率逐漸提升場景特征(1)電池體積最小,要求高體積的能量密度高(1)體積比消費類大,要求質量能量密度高(1)體積、質量無明顯限制資料來源:研究院整理下游應用場景中,動力類占約 60%,消費類約 30%。
14、2018 年,我國鋰電池出貨量為 102GWh, 5 年間增加 3.4 倍,5 年 CAGR 達 28%,其中動力類出貨量占比 64%,消費類占比 31%。圖 3:2018 年下游應用場景鋰電池使用量比例圖 4:鋰電池產業鏈資料來源:高工鋰電,研究院資料來源:研究院整理(二)鋰電設備分類:前道+中道+后道鋰電設備是鋰離子電池生產過程所涉及的一系列設備。鋰離子電池生產過程可分為前道、 中道、后道三部分。前道工序為電極制片,即正極、負極的制作;中道工序為電芯裝配,即 將電解液注入鋰電池;后道工序為激活檢測組裝,即密封、質檢、分選階段。圖 5:鋰電池生產過程資料來源:研究院整理1、前道工序電極制作:
15、勻漿(攪拌)涂布烘干輥壓分切攪拌是將活性材料(鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料 NCM 或 NCA 等)、溶劑等通過真空 攪拌機攪拌成漿狀,力求均勻、控制粉塵,對混料步驟、攪拌時間等有較高要求。涂布是攪拌好的漿料以均勻的速度抹到銅箔(負極載體)、鋁箔(正極載體)上,以制作 正極、負極。涂布需要保證正極、負極的厚度與重量一致,沒有粉塵、雜物等混入。烘干的目的是將溶劑揮發出來。輥壓是通過輥,將附著有正極、負極材料的極片進行碾壓,讓涂覆的正負極材料與銅箔(正 負極載體)更加緊密,提升電池的實際能量密度,也可進一步保證正極、負極的厚度一致。分切包括極耳模切與分條。極耳模切是將壓好的極片切割成導電極耳。導電極
16、耳是將正負 極引出來的金屬導電體,通俗稱為電池正負兩極的耳朵,是電池充放電的接觸點。分條是將壓 好的極片根據電池的尺寸進行切割。如特斯拉使用的 18650 電池,是指直徑為 18mm、長度為 65mm 的電池,最后的“0”代表圓柱形電池,則在生產 18650 電池時,應按照最終電池的尺 寸,分切極片大小。極耳與正負極分切好后,還要進行點焊,將極耳焊接到正負極上。分切要 求管控毛刺,由于鋰電池的內部構造十分精密,正極、負極若毛刺過長,可能會扎穿隔膜,導 致正負極直接接觸(即短路)。圖 6: 18650 電池的極耳模切與分條示意圖資料來源:研究院整理2、中道工序電芯裝配:卷繞或疊片入殼點焊或封裝注
17、液或焊蓋帽卷繞與疊片的目的均是將制作好的正負極片、隔膜組合起來,是完全相互替代的工藝。卷 繞是指以卷繞的方式排列正極片、負極片、隔膜,疊片是將正極、負極、隔膜一層層疊起來。 卷繞型工藝應用時間長,技術成熟、速度快、效率高、電芯一致性有保證,但對涂布要求高, 且要求極片層有一定的彈性,否則在彎折處易脫落或斷裂。疊片尺寸靈活、內阻比卷繞低(如 采用同樣材料)、內部散熱性優良,可制作成各種形狀的電池。表 3:卷繞、疊片工藝對比卷繞疊片示意圖優點卷繞工藝最早應用,技術成熟、速度快、效率高、電池 的一致性有保證,廣泛應用于圓形、方形電池,形狀、尺寸靈活,可制成異形電 池;內阻比卷繞低(如采用同樣 材料)
18、、內部散熱性優良缺點很難用于異形電池;對極片的涂布要求高,且要求極片 層有一定的彈性,否則在彎折處易脫落或斷裂。斷面多,可能產生更多毛刺,增 加毛刺刺穿隔膜、從而造成短路 的概率。資料來源:研究院整理入殼是卷繞或疊片的下一步工藝。鋰電池的包裝分為兩大類,一是以鋁塑包裝膜作為包裝 材料的軟包電芯,二是金屬外殼電芯,一般使用鋼殼或鋁殼,也有部分特殊用途的電芯采用塑 料外殼。軟包電芯采用熱封裝,而金屬外殼電芯一般采用焊接(激光焊)。點焊是將極耳與外殼焊接,封裝是將鋁塑膜預留的用于密封的封頭部分加熱,使得熔化黏 合在一起,再降溫以固化黏結。注液將電解液注入到點焊好或封裝好的電池中。注液后焊接好蓋帽,鋰
19、電池電芯到此步已 制作完成。3、后道工序化成分容檢測化成是給予鋰離子電池的第一次充放電、形成穩定 SEI 膜的過程,使電池具有充放電能力。組裝好的電池,第一次充放電時,會在負極石墨上形成一層 SE(I solid electrolyte interface)膜,該層 SEI 膜是負極嵌入鋰離子的結構。而鋰離子電池充放電的原理即為鋰離子在正負極的嵌入 與脫離,因此,SEI 膜的形成對鋰離子電池的性能而言至關重要。分容為將生產好的鋰離子電池根據不同的容量,挑選出來,以保證組成電池包的電池其電 容量具備一致性。分容包括將化成好的電池進行恒流充電、恒壓充電、靜止、恒流放電等,測 試多次循環充放電后的容
20、量和電壓情況。由于分容與化成原理相近,故化成、分容多在一個設 備內完成。檢測包括 X-ray 檢測、焊接質量檢測,絕緣檢測等,是鋰離子電池的最后一道工序。(三)鋰電設備市場規模:過去 5 年,國產鋰電設備市場規模從38 億元增長至 180 億元,CAGR 達 22%過去五年,我國國產鋰電設備市場規模實現高增長,由 2014 年的 75 億元,增長至 2019 年的 206 億元,5 年年均復合增長率為 22%。推動因素有兩個:一是下游動力電池廠產能、 產量擴張;二是國產化替代程度不斷加深。下游動力電池廠產能產量擴張,帶來設備需求。據高工鋰電調研數據,2014 年,我國鋰 電池出貨量為 30GW
21、h,其中動力類出貨量占比 15%,消費類占比 78%;2018 年,我國鋰電池 出貨量為 102GWh,5 年間增加 3.4 倍,5 年 CAGR 達 28%,其中動力類出貨量占比 64%,消 費類占比 31%。2018 年的電池出貨量比 2014 年增加 72GWh,其中動力類別增加 61GWh,貢 獻 84%,消費類別增加 8GWh,貢獻 11%,儲能增加 4GWh,貢獻 5%。國產化代替程度不斷加深。2014 年,我國鋰電設備整體市場為 75 億元,其中國產設備份 額為 38 億元,國產化率約 51%。2018 年,我國鋰電設備整體市場為 206 億元,同比增加 18.2%, 5 年間增
22、加 2.75 倍,5 年年均復合增長率為 22%;其中國產設備份額為 186 億元,國產化率達90%,5 年間增加 4.9 倍,5 年 CAGR 為 37%。圖 7:動力電池貢獻 84%的新增電池出貨量圖 8:2014-2018 年我國鋰電設備市場規模高速增長資料來源:高工鋰電,研究院資料來源:高工鋰電,研究院(四)鋰電設備競爭格局與壁壘:鋰電設備進口替代基本完成,重 要單品市場份額逐漸集中1、國產 vs 日韓:優質國產設備性能與日韓打成平手早期,國產設備商收入的驅動力是設備的底價;目前,隨著國產設備逐步提升,國產設 備商收入的驅動力是設備的性價比。全球鋰電設備企業主要來自中、日、韓三國。日韓
23、鋰電 設備企業起步早,專業分工較細,受益于先進的基礎機械加工能力,其產品技術優勢突出,主 要體現在自動化程度高、精度高、速度快三個方面,但價格昂貴。我國鋰電設備起步于低端市 場,一開始設備精度差、自動化程度低,通過低價拿市場。在動力鋰電需求爆發的年代,我國 鋰電設備企業成功抓住歷史機遇,奮發圖強,不斷增加產品的技術含量,使得國產設備經歷了 從手工到半自動化到自動化的超越,設備精度、速度也不斷提升。自動化方面,目前先導智能 提供給客戶的模組產線自動化率最高96%,PACK 產線自動化率最高50%(30JPH),處 于行業領先。選取技術難度最高的涂布機、卷繞機進行對比,目前國產最優秀的鋰電設備產品
24、性能已 達到日韓同行的水準。根據高工鋰電數據,從單個設備價格來看,涂布機、卷繞機因技術難 度大,單機價值量最高,均占整線投入的 28%左右。國產鋰電設備在大陸售后響應速度快, 同種類型的國產設備價格一般僅為進口設備的一半,性價比優勢不斷顯現。根據高工鋰電調研 數據,若采用國產設備,每 1GWh 的鋰電池產線需要投資約 5-6 億元,其中設備成本約 2.5-3.6億元;若采用進口設備,則設備部分成本約 4.8-5.4 億元。表 4:國產優質鋰電設備參數已追趕上日韓涂布機(僅對比鋰電設備-狹縫式涂布機)先導智能科恒股份新嘉拓日本平野單面/雙面雙面雙面雙面材料寬度 mm140014001400140
25、0涂布速度 m/min10012012070涂膜重量波動1.5%1%(厚度誤差1.5% 2m)涂膜寬度尺寸精度0.3mm0.3mm涂膜正反面錯位精度0.4mm0.5mm涂布機先導智能KOEM(官網看方形、 圓柱形設備參數差異 不大)方形 EV 卷繞機圓柱形卷繞機(供給特 斯拉、LG 化學)卷繞線速度 mm/s1500800設備產能 ppm7(極片長 700mm)30(極片長 750mm)4(極片長 700mm)張力波動范圍6%1%8%對齊偏差度0.3mm0.2mm0.3mm良品率99.5%99.7%99%資料來源:各公司網站、高工鋰電、鋰電論壇,研究院2、國產格局:單品突出或整線包圍,重要單品
26、市場份額集中國產鋰電設備廠商有兩種競爭策略:一是專注于細分單品,目前重要單品市場份額集中 度較高。2018 年,涂布機 CR5 超過 60%;卷繞機中,先導智能占據 60%。單品上看,新嘉拓、 浩能科技、贏合科技的涂布機,先導智能的卷繞機的性能為同類國產鋰電設備的佼佼者。二是 憑借單品設備積累的深厚技術實力和客戶資源,跨品類、跨工序擴張。目前國內提供跨品類 設備的廠商有先導智能(整線自產率高達 95%)、贏合科技、科恒股份、大族激光。圖 9:國產鋰電設備上市公司產品布局資料來源:各公司網站,研究院 注:紅色代表該設備為公司拳頭產品。表 5:國內鋰電設備競爭格局國產單品價格/設備前 道輥壓機攪拌
27、機先導智能、金銀河、璞泰來日本淺田17%分切機先導智能、贏合科技、科恒股份日本西村,韓國 PNE先導智能、贏合科技、科恒股份、納科諾爾韓國 PNE璞泰來、先導智能、贏合科技、科日本東芝、富士、東涂布機18%60%+恒股份、大族激光、金銀河麗、平野,韓國 PNE國產整線投入CR5國產設備商國外設備商卷繞機30%先導智能(市占率 60%)、贏合科日本皆藤、CKD,韓國 技、誠捷智能、吉陽、珠海華冠Koem、PNE中疊片機先導智能、贏合科技、蜂巢能源道先導智能、贏合科技、浩能科技、注液機10%日本淺田大族激光焊接機先導智能、大族激光、贏合科技化成分 容機先導智能、贏合科技、杭可科技、日本片岡、韓國
28、PNE利元亨、廣州擎天、廣州藍奇后18%先導智能、贏合科技、利元亨、正道檢測業科技、星云股份、廣州擎天、廣州藍奇、深圳新威爾其他8%資料來源:高工鋰電,研究院 注:根據高工鋰電數據,目前鋰電池產線中,前道、中道、后道設備成本占比分別為 30-35%、30-35%、30-35%3、競爭壁壘:技術優勢、資金優勢經過時間積淀累積成為客戶優勢(1)國產鋰電設備三大特征:非標定制品、客戶粘性高、毛利在30%-45%的較高水平國產鋰電設備有三個特征:i)屬于非標品,根據客戶的需求研發定制。設備的定制化來 自于下游鋰電池的定制化。鋰電池本身形狀多、尺寸差異大,形狀主要分為圓柱型、方型、異 型。圓柱型鋰電池是
29、最好標準化的,動力圓柱型一般以 18650/21700 為主?!?8650”中,“18” 指直徑為 18mm,“65”指長度為 65mm,“0”表示為圓柱型電池;“21700”指直徑為 21mm, 長度為 70mm 的圓柱型電池。標準化的圓柱型電池在動力電池中,裝機量連續大幅下滑。根 據 2017 年圓柱動力電池裝機總電量約 12.57GWh、2018 年約 7.11GWh、2019 年 1-10 月約 3.27GWh,裝機量連續大幅下滑。從下游電池商的角度來看,各家電池廠的產品型號多、廠家 間產品型號尺寸差距大。寧德時代、億緯鋰能、中航鋰電、多氟多分別擁有 17、46、8、10 個不同型號規
30、格的產品,且提供定制化服務。電池商對產線需求不同,使得鋰電設備呈現定制 化特征。圖 10:圓柱型動力電池裝機量連續大幅下滑圖 11:電池廠的產品規格繁多資料來源:高工鋰電,研究院資料來源:公司網站,研究院ii)客戶粘性高,電池商不輕易更換設備商。由于設備對于電池產品的良率有重要影響, 以及設備的定制化特征,設備商要經過多個環節、長周期認證,認證成本高,電池商不會輕易 更換主要的設備商。iii)毛利普遍維持在 30-45%左右的較高的水平。較高毛利水平一是來自于定制化;二是 來自于設備的重要性,鋰電設備精度、自動化提升的過程就是電池廠生產電池的良率提升的過 程,設備速度、自動化提升的過程就是電池
31、廠產能提升的過程;三是來自于設備折舊成本在電 池生產成本的占比不足 20%。電池商的營業成本由直接材料、人工費用、設備折舊三大塊構 成。2018 年,寧德時代、億緯鋰能、鵬輝能源的直接材料占營業成本比例分別為 83.58%、77.37%、 74.34%,人工費用+設備折舊約 20%左右。壓價設備對電池商平均成本下降貢獻有限。圖 12:鋰電設備商毛利水平圖 13:寧德時代、鵬輝能源、億緯鋰能材料占比約 80%資料來源:公司公告,研究院資料來源:公司公告,研究院,數據截止至 2018 年 注:毛利為鋰電設備業務的單獨數據,非公司整體毛利(2)競爭的核心要素:技術壁壘+資金實力+客戶積累鋰電設備商的
32、競爭核心在于:i) 技術壁壘。鋰電設備屬于技術密集型產品,綜合運用機 械、材料、電子、自動控制等技術,不同核心設備間技術差異大,技術迭代快。技術壁壘導致 了鋰電設備行業的兩個現象,一是專注于細分核心單品的設備商持續獲得訂單,如璞泰來旗下的新嘉拓、杭可科技、科恒股份旗下的浩能科技,收入、利潤情況穩定在較好水平;二是整線 設備商的新開發的核心設備各項指標優良,但距離國產頂尖水平有差距。表 6:三大核心設備的技術差異大所屬工序設備名稱技術根源核心技術技術難點前道涂布機自動化擠壓式涂布技術、高速間斷 涂布技術、微凹版涂布技 術、多功能可替換涂布技術涂層表面是否有痕跡、凸 點;涂層的長度、寬度、厚 度是
33、否達到工藝要求;涂布 重量是否達到工藝要求;間 歇涂布間隔是否達到要求、 錯位是否正確中道卷繞機自動化自動張力控制技術、卷繞控 制技術、自動糾偏技術、超 薄膜卷繞技術卷繞是否平齊、薄膜張力控 制是否合適、去金屬層的效 果、材料是否劃傷后道檢測設備電化學每個電芯(通道)獨立精確 閉環控制技術,高速、高精 度電壓/電流檢測技術,長時 間精度穩定和高、低溫度系 數保證技術,系統噪聲抑制 和抗干擾設計,電壓/電流自 動校準技術,電芯與充放電 機自動裝夾技術,安全保障 技術,高溫加壓化成技術每種規格的鋰電池對充放 電電壓和電流要求有差別、 防范過充過放過流過熱或 短路情況帶來的危險狀況資料來源:研究院整
34、理ii)資金實力。鋰電設備為訂制品,在接到客戶訂單后,需要根據客戶的需求定制化生產, 再發貨到客戶處,進行安裝、調試、產能爬坡等步驟。一般在合同簽訂后,6 個月內可完成設 備的生產,6 個月內可完成客戶處的安裝調試及產能爬坡。鋰電設備行業的付款模式一般為 3331,即合同簽訂后,客戶先預付 30%的定金,發貨前再付 30%,驗收合格付 30%,驗收合 格 365 天后無異常付 10%。鋰電設備的回款周期較長,這也導致資金實力成為鋰電設備商競 爭的壁壘之一。圖 14:3331 付款模式資料來源:研究院整理iii)客戶積累。鋰電設備的客戶粘性高,疊加下游格局集中度高,導致未進入優質電池商 供應鏈的
35、設備商面臨較大生存壓力。2014 年,寧德時代、比亞迪作為頭部電池商,共同占據 36.3%的動力電池市場份額,而 2019 年上半年,兩者加起來共同占據 70%左右。下游電池商 集中度高,疊加上客戶粘性,使得未與優質客戶建立合作的鋰電設備商艱難求生。圖 15:國產動力電池集中度 CR2 從 2014 年的 36%提升至 70%CR 代表集中度,CR2 意味著行業里 top2 公司份額占比,CR5 意味著行 業里 top5 公司份額占比,CR10 意 味著行業里 top10 公司份額占比資料來源:高工鋰電,研究院二、下游:海外電動化、國內日韓入局推升動力類需求,5G 推升消費類需求(一)海外動力
36、類:歐洲汽車碳排放政策下,車企、電池商理性推 進電動化,關注 LG 化學、寧德時代產業鏈1、巴黎協定:引領歐洲汽車碳排放政策,政策定位高、執行力度強巴黎協定下的自主貢獻目標引領歐盟環境政策,承諾至 2030 年減排 40%,碳排放指 標是最主流指標。巴黎協定是 2015 年 12 月 12 日在巴黎氣候變化大會上通過、2016 年 4月 22 日在紐約簽署的氣候變化協定,主要目標是:(1)在 2050 年后實現溫室氣體凈零排放;(2)將本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在 2 攝氏度以內,并將全球氣溫上升控制在前工業化時期水平之上 1.5 攝氏度以內。巴黎協定主要實現方式是各國以“自主貢獻”的方式
37、自主設立減排目標。在巴黎協定下,歐盟做出具有約束力的承諾:在 2030 年之前實現減排 溫室氣體 40%(以 1990 年為基數)。溫室氣體包括二氧化碳、甲烷、二氧化氮、氫氟烴、過 氟化碳、三氟化氮、六氟化硫七種,其中二氧化碳排放指標是最主流的指標。在 189 個締約國 中,97%設立了針對二氧化碳的減排目標。圖 16:二氧化碳排放指標是巴黎協定最主流的指標資料來源:EEA,研究院在巴黎協定的指引下,歐盟構建起以碳排放權交易制度、設定汽車碳排放目標、改 善建筑能效、限制工業氣體排放為核心的一攬子環保政策。碳排放權交易系統的主要思路是 歐盟免費下發、有償拍賣碳排放權額度,每個企業當年排放量低于該
38、定額,則擁有盈余的碳排 放權,可出售獲得收益;如果排放量大于該定額,則需要從碳排放交易系統購入額外的碳排放 權,否則將繳納罰款。圖 17:二氧化碳排放指標是巴黎協定最重要的抓手資料來源:歐盟令 COM(2017)676),Wind,歐盟網站,研究院 注 1:右下圖成交價格、成交量來自于 EEX 交易所,數據提取自 wind注 2:歐盟碳排放權分配方式經過修改,最初為各成員國各自上報該國總量,經歐盟審批后免費下發,各成員國再自主免費下發至企業2、汽車碳排放政策趨嚴:由自愿性目標轉為強制性目標、指標越來越高為控制汽車和貨車的溫室氣體排放,歐盟對乘用車和輕型商用車制定了整體汽車碳排放 目標,并且將整
39、體層面的目標拆分為每個車企特定的碳排放目標。歐盟與各車企在 2007 年前 達成了減排的自愿性協議,不具備強制執行力,減排效果不理想。2007 年起,歐盟開始討論 強制性汽車碳排放政策,政策思路是汽車商為責任主體,汽車商向各成員國上報新售車型碳排 放數據,由成員國匯總至歐盟,歐盟對超標排放進行處罰。對于超標排放部分,有三種處理方法,一是通過歐洲的碳排放交易所購買足夠的排放額 度。二是向歐盟繳納罰款。汽車碳排放政策罰款方面,2012-2018 年,對超標第 1g 收 5 歐元 罰款,超標第 2g 收 15 歐元罰款,超標第 3g 收 25 歐元罰款,后續超標部分按 95 歐元進行罰 款。2019
40、 年后,對全部超標部分按 95 歐元/g 進行罰款。三是與低排放車企組成開放式聯營。 該聯營不涉及公司治理、財務制度、產品銷售方面的調整,僅為在歐盟核算車企碳排放的時候 算作一體。2019 年 4 月,FCA 向特斯拉支付數億歐元,以達成開放式聯營。聯營的申請過程 為:車企向歐盟提交預計聯營的車企名單、負責申報聯營企業各項資料及聯營企業溝通的團隊 名單,經歐盟審批后即可達成聯營。圖 18:歐盟汽車碳排放政策監管流程圖圖 19:歐盟汽車碳排放政策懲罰措施資料來源:EEA,研究院資料來源:EEA,研究院(1)歐盟整體政策目標乘用車碳排放標準方面,2015 年、2020 年碳排放目標分別為 130g
41、/km、95g/km(2020 年95%的新售乘用車須滿足 95g/km 的標準,2021 年全部新售乘用車須滿足該標準),2025 年、2030 年的碳排放標準分別為比 2021 年下降 15%、37.5%。輕型商用車碳排放標準方面,2015 年、2020 年的碳排放目標分別為 175g/km、147g/km,2025 年、2030 年的碳排放標準分別為 比 2021 年下降 15%、31%。圖 20:歐盟新售乘用車平均碳排放實際情況與政策目標資料來源:EEA,研究院圖 21:歐盟新售輕型商用車平均碳排放實際情況與政策目標資料來源:EEA,研究院(2)車企層面策目標 歐盟依據車企銷售的平均車
42、重,將整體層面的目標拆分到單個車企。若車企未完成當年減排目標,則面臨處罰。表 7:車企特定的碳排放目標計算時間范圍乘用車商用車2016-2019 年2020 年乘用車排放目標=130+a(M-M0)乘用車排放目標=175+a(M-M0)a=0.0457,M 為車重(kg); M0=1392.4kga=0.093,M 為車重(kg); M0=1766.4.4kg乘用車排放目標=95+a(M-M0)乘用車排放目標=147+a(M-M0) a=0.0333,M 為車重(kg); M0=1379.88kga=0.096,M 為車重(kg); M0=1766.4.4kg資料來源:歐盟,研究院車企實際的碳
43、排放數據由當年所售車輛的碳排放數據以銷量為權重線性加權得到。2020 年后,該加權數要經過 Super Credit 調整,即排放低于 50g/km 的汽車在 2020 年、2021 年、 2022 年分別可計為 2 輛、1.67 輛、1.33 輛。所售車輛的碳排放數據是基于 NEDC 法測量得到,內燃機車的碳排放主要影響因素為車 輛重量,再經可選零部件及車身類型帶來的空氣阻力差異、可選輪胎帶來的摩擦力差異、是 否使用新技術減少碳排放調整。車輛可分為內燃機車、混合車、動力車,三類車輛的碳排放 數據均通過 NEDC 工況法測量。NEDC 工況是汽車按照 NEDC 規定的速度-時間曲線運營,測 量
44、汽車每公里的油耗/能耗、續航能力、一氧化碳及氮氧化物污染物排放、二氧化碳排放等關 鍵指標。內燃機車按照標準的 NEDC 法進行測量總續航公里數及二氧化碳排放值?;旌宪嚋y 試電動續航能力,即充滿電后一直持續跑 NEDC 循環,直至電量耗盡的續航公里數?;旌宪?的碳排放數據用電動續航能力/總續航能力加權總續航能力下的碳排放數值。純電動車的碳排 放數據默認為 0。內燃機車的碳排放量主要受車輛重量影響,再調整可選零部件及車型帶來的 空氣阻力差異、可選輪胎帶來的摩擦力差異調整。若汽車使用了新技術減少碳排放,可向歐盟申請扣減不超過 7g 的排放值。NEDC 法測量的內燃機車碳排放數據與車身重量呈線性關系, 且車身重量能夠解釋 95%以上的碳排放數據結果。圖 22:NEDC 工況法四個循環圖 23:NEDC 三個影響因素資料來源:研究院整理資料來源:EEA,研究院表 8:三類車的碳排放水平測量(NEDC 法)內燃機(柴油、汽油等)混合動力純電動測試 方法標準 NEDC 法:4 個市區循 環+1 個市郊循環