【研報】環保工程及服務行業環衛系列報告之二：新能源環衛車助力碳中和迎接高增長-210303（39頁）.pdf

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1、新能源環衛車市場空間廣闊，小型化+智慧化趨勢明顯 磷酸鐵鋰電池技術實現突破，新能源環衛車用電成本有望降低  三元鋰實現高續航，磷酸鐵鋰成本低、安全性高，各具優勢 新能源環衛車與傳統環衛車的核心技術差異在于“三電”，即電驅動，電池和電控。其中，電池的核心在于電芯，電芯最重要的材料是正負極、隔膜和電解液。目前常用的正極材料有磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元、高鎳三元。 三元電池和磷酸鐵鋰電池的主要區別在于正極材料?！叭敝告団掑i（NCM）或鎳鈷鋁（NCA）三種正極材料，按一定比例混合搭配制成鋰電池。占主流的鎳鈷錳（NCM）三元材料，又可以根據鎳（N

2、i）元素的相對含量高低，細分為 NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等。NCM811 為高鎳三元電池，電池中鎳鈷錳的比例為 8：1：1。 三元電池和磷酸鐵鋰電池各具優勢。磷酸鐵鋰電池最大的優勢是安全穩定，循環使用壽命高，成本低廉；缺點是低溫性能差，能量密度相對較低。三元電池具有能量密度較高的優點，鎳含量越高，能量密度越高，正極材料的穩定性也越低；熱失控的自燃風險上升，耐高溫性差，電池循環壽命下降。  動力電池補貼高續航+低成本，磷酸鐵鋰技術提升帶動需求 對純電動乘用車而言，動力電池補貼政策分為兩階段。 20172019 年間，

3、補貼政策向高密度傾斜。2016 年 12 月，財政部等四部委聯合發布了關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知，首次單獨對新能源汽車能量密度提出具體要求，其中對于新能源乘用車要求純電動乘用車動力電池系統的質量能量密度不低于90wh/kg，對高于 120wh/kg 的按 1.1 倍給予補貼。在電動汽車發展初期，電池包能量密度普遍低于 140wh/kg。三元鋰電池具備高能量密度的優點，受到國家補貼政策的支持，彌補了其經濟性的不足，使其占據市場主導地位。磷酸鐵鋰電池裝車量逐年下降，2019 年純電動乘用車占比僅為 6.51%。 2020 年起，補貼退坡，高續航能力+低成本成為補貼重點。

4、2020 年 4月，財政部等四部委發布了關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知，提出新能源汽車推廣應用財政補貼政策延長至 2022 年底，2020-2022 年補貼標準分別在上一年基礎上退坡 10%、20%、30%，以上補貼政策從 2020 年 4 月 23 日起實施，至 2020 年 7 月 22 日為過渡期。與以往補貼政策相比，通知首次提出，過渡期后，新能源乘用車補貼前售價須在 30 萬元以下（含 30 萬元），這意味著，售價30 萬元以上車型將無法享受補貼。同時，通知還設置了年度補貼200 萬輛的數量上限以及可享受補貼車輛續航里程提升至 300 公里等門檻。 政策對電池的

5、安全性提出了進一步要求。2020 年 5 月 12 日，針對三元鋰自燃事件，工信部發布電動汽車用動力蓄電池安全要求，增加了電池系統熱擴散實驗，要求電池單體發生熱失控后，電池系統在5 分鐘內不起火不爆炸，為乘員預留安全逃生時間。 磷酸鐵鋰電池技術實現突破，續航能力提升。隨著比亞迪“刀片電池” 和寧德時代 CTP 技術的實現，磷酸鐵鋰電池的系統能量密度進一步提升，續航里程參數已可與高鎳三元鋰電池媲美。磷酸鐵鋰電池成本較低，安全性較好，隨著能量密度這一短板的補齊，磷酸鐵鋰電池的裝車量有望進一步提升。 根據中國汽車動力電池產業創新聯盟的數據顯示，2020 年 1-11 月，我國動力

6、電池裝車量累計 50.7GWh，其中，三元電池裝車量累計32.9Gwh，總裝車量占比從 68.1%下降到 64.9%；磷酸鐵鋰電池裝車量累計 17.5GWh，總裝車量占比從 29.5%提升到 34.5%。 在新能源環衛車的采購中，磷酸鐵鋰的成本優勢使其占據主導地位，裝機量占比因技術的提升在 2019 年有大幅提升。2019 年磷酸鐵鋰電池在新能源環衛車上的裝機量占比為 95.99%，三元電池占比僅為3.02%。相比 2018 年磷酸鐵鋰占比的 70.11%，具有較大的提升。 CTP 帶動電池結構革新，三元鋰電池短期呈少鈷+高鎳化趨勢 電池的創新分為兩個方向，改變電

7、池結構和化學體系。 電池結構創新主要包含 CTP（Cell To Pack）電池技術，即電芯直接成包。傳統的動力電池結構是由電芯-模組-電池包構成，而 CTP 技術的核心在于減少模組數量，或者直接去掉模組，達到給電池包減重、提升電池空間利用率、提升能量密度、降低成本的效果。 CTP 具有兩種技術路線。一種是完全無模組的方案，以比亞迪刀片電池為代表。另一種是以大模組替代小模組的方案，以寧德時代 CTP技術為代表。刀片技術屬于工藝改進，可視為 CTP 技術的前段。CTP技術適用于磷酸鐵鋰電池時，可帶來安全、經濟、短期可接受的續航里程；適用于三元鋰電池時，可增加續航能力、降低成本、但安全性有待觀察。