2019年初由于新能源汽车补贴大幅退坡,从车企降成本的角度,市场对磷酸铁锂电池路线关注度较高。目前客车市场仍以铁锂为主,专用车铁锂占据半壁江山。乘用车方面,经过车企今年以来的布局,未来可能有更多主打性价比的中低续航车型倾向铁锂路线。此外,在非车用市场中,电动船与岸电、通信电源、储能系统,大部分也开始选用铁锂路线。总体看,铁锂市场有望开启新一轮发展。
摘要
1.LFP电池的主阵地在新能源商用车。LFP的优势主要在于安全性高、循环寿命长、成本低、成组效率高。因此,虽然在能量密度方面相比三元电池有比较明显的劣势,但在对使用寿命和安全性更敏感的商用车市场应用较多。目前客车是主战场,近几年LFP电池装机占比基本稳定在90%以上;专用车出于使用强度(循环寿命)、成本的考虑,正在逐渐转向LFP电池,其装机占比由2017年的26%提升至当前的65%。
2.新的优秀车型供给不断出现,中短续航里程乘用车有望选用LFP。中短续航里程车型以A0级及以下车型为主,这类车型降本压力较大,车企可能转向成本更低的LFP。2019年国内LFP动力电池系统营业成本约0.6x元/wh,单价约0.95-1.05元/wh,均低于三元电池。此外,优秀的车型供给仍在不断出现。最新一批公示目录中出现五菱宏光的纯电版,该车型的燃油版巅峰期单月销量超过6万辆,目前近3万辆。从电池采购成本角度分析,最终电动版售价可能略高于燃油版,但电动版能耗成本大幅低于燃油版,同时考虑到明年仍有补贴,因此预计该车型对于消费者具备较强的吸引力。
3.动力电池领域LFP电池用量空间测算。综合2019年1-10月的LFP车型装机量占比和平均单车带电量,以及不同LFP车型渗透率假设下,估算2020年新能源乘用车、客车、专用车中LFP车型总带电量为4.5-9、14.4和6.2GWh,合计约25-29.5GWh,同比增长超过47%。
4.非车用领域需求正在出现。非车用市场中,LFP电池凭借其持续下滑的成本、优秀的安全性和循环寿命等优势,正在抓住陆续出现的新应用领域,如4G切换5G带动通信基站的储能电池需求、港口岸电配套储能的需求、电动船的动力电池需求、新能源发电配套储能电池系统等。目前国内主流动力电池企业在非车用领域均已有布局。
5.国内企业布局完善,格局基本稳定。磷酸铁锂电池行业出货和产能集中度比较高,2019年装机量排名前4的企业分别为宁德、比亚迪、国轩和亿纬。同时产品差异化不够明显,这一行业特征决定了头部企业有望通过规模效应形成成本优势,并不断在产品性能、管理等方面自我强化。目前头部企业在产能和出货上已经拉开与竞争对手的差距,未来有望强者恒强。
6.投资建议:电池环节推荐亿纬锂能、宁德时代;
电池材料环节关注德方纳米、赣锋锂业(有色)、天奈科技、湘潭电化、天齐锂业(有色);
国轩等公司在我司静默期,无建议。
风险提示:政策低于预期,产能扩张与客户开拓低于预期,竞争加剧风险。

1.磷酸铁锂电池基本情况
1.1 磷酸铁锂简介
磷酸铁锂(分子式LiFePO4,简称LFP),是锂离子电池的一种正极材料,自90年代被发现后,迅速在全球得到广泛应用。在动力电池领域,海外的A123虽是锂电池后起之秀,但在凭借其纳米制程使材料颗粒微粒化,解决了其导电率偏低的问题,率先大规模在新能源汽车上配套LFP电池。
磷酸铁锂的优势,主要在于:
1)安全性高:LFP晶体结构比较稳固,同时热稳定性高,高温性能也比较好,电热峰值可达350℃-500℃;
2)循环寿命长:LFP循环寿命可达2000次以上,高于其他几种材料;
3)成本低:LFP正极价格从2016年初的11万元/吨下滑至当前4.2万元/吨,价格降幅比较大,也带动当前主流LFP电池企业的系统含税价(0.95-1.05元/wh)低于三元电池(1.1-1.2元/wh);
4)成组效率更高:由于材料化学性能等原因,LFP电池能量密度上限存在瓶颈,但其安全性比较高,因而pack结构相对简化也带来更高的成组效率。根据国内某LFP电池龙头并参考推广目录中客车电池的能量密度,单体、系统能量密度约170-180、140wh/kg,效率可达0.75-0.8。而三元电池系统中成组效率较高的方形结构一般在0.65-0.7。
磷酸铁锂的劣势主要是能量密度比较低。中国政府重视电池能量密度进步,节能与新能源汽车技术路线图中提出2020年单体350wh/kg和系统250wh/kg的能量密度要求,均超出了LFP电池的极限。未来提升能量密度的方式主要是1)通过掺杂包覆的方式改进正负极材料;2)将电池尺寸做大,提升单体电池容量,同时优化PACK结构,对电池壳体和箱体进行轻量化处理。
1.2 磷酸铁锂有成本优势
2019年锂电池环节主流企业实现10-15%的成本降低。我们分析,主流的电池企业,通过能量密度提升、四大材料价格降低、上游材料降价,以及制造效率提升,有希望获得10-15%的成本降幅。
1)动力电池能量密度在持续提升。2017年至今的目录中电池能量密度持续提升,三元已经达到180wh/kg,LFP已经稳定在140wh/kg左右,能量密度的提升将带来材料用量的相应减少。
2)四大材料中,碳酸锂、无水磷酸铁2019年全年价格较2018年有一定程度下降,将向正极等环节传导。此外,预计负极、隔膜价格也在下滑。
3)电池制造效率可能还有一定提升空间,特别是准一些公司,过去开工率比较低。
LFP动力电池成本低于三元,因而售价也低于三元,对车企而言具有成本优势。2018年,国内LFP动力电池成本约0.7x元/wh,预计2019年下降至0.6x元/wh,同比下降约14%。
LFP成本更低带来更低的售价,目前国内主流LFP动力电池系统含税价约0.95-1.05元/wh,低于NCM523的1.1-1.2元/wh,在补贴大幅退坡的背景下,对车企而言具有成本优势。
2. 商用车依然是主阵地,新增应用领域不断出现
2.1 商用车是LFP的主阵地
客车最为青睐LFP电池。2017年至今的推广目录中,客车配套LFP电池的车型占比基本稳定在80%左右,2017年初至今LFP电池在客车的装机量中占比基本稳定在90%左右。LFP是客车最主要选择的电池路线。
客车更注重电池的安全性和循环性能,同时其空间大,可以通过装备更多的电池解决续航里程问题,因而对能量密度的要求相对较低。因此LFP电池比较合适。
专用车市场渗透率提升。专用车出于使用强度(循环寿命)、成本的考虑,正在逐渐放弃三元电池,转向LFP电池。2017年至今在推广目录中渗透率由27%提升至70%,同时LFP电池在专用车中的装机量也由2017年的26%提升至当前的80%。
2.2 中短续航里程乘用车有望换装LFP,新的优秀车型供给正在不断出现
中短续航里程车型换装LFP电池将带来成本优势。对于主打性价比,以及目标定位在三四线城市和短途通勤的A00和A0级车型,车企可能有较强的意愿在保证续航里程在250km以上的情况下,减少一些带电量并装配成本更低的LFP电池。
以市场上比较知名的A00和A0级车型为例,如江淮iEV6E和比亚迪元EV360,根据测算,2款车型在当前配置上若将三元电池换装LFP电池,在2019年电池价格下滑15-20%的假设下,电池采购成本下滑1.3-1.6万元。若考虑2020年电池价格继续下降,电池采购成本仍有下降空间。
新的优秀车型供给不断涌现。近期搭载LFP电池的五菱宏光纯电版进入新能源汽车推广应用目录,配套企业为宁德时代和国轩高科。该车型的燃油版巅峰时期单月销量超过6万辆,今年单月销量在3万辆左右。
考虑到消费者群体购买力等因素,该车型的电动版能否取得成功主要取决于车辆售价和能源成本。从电池采购成本角度分析,最终电动版售价可能略高于燃油版。不过根据能耗成本测算,即使在较短的行驶里程内,电动化版本的能源成本都大幅低于燃油版,同时考虑到明年仍有补贴,因此预计该车型对于消费者具备较强的吸引力。
2.3 非车用市场需求正在出现
4G切换5G带动通信配套储能需求。我国通信基站以4G为主,正在逐步切换至5G,由于5G频率高于4G,因此相比4G基站传输距离大幅缩短、覆盖范围减小,如果5G基站要达到目前4G基站的覆盖范围,需要新建的基站数量约为4G基站的2-4倍。2019年6月5日,工信部和国资委联合下发了《关于2019年推进电信基础设施共建共享的实施意见》,要求加快5G基站站址规划。此后三大运营商与我国主要城市相继发布5G基站规划,5G建设提速。
2018年中国铁塔已停止采购铅酸电池,预计5G时代我国基站储能以磷酸铁锂电池为主。传统4G基站单站功耗780-930W,而5G基站一般每月用电2000度,单日约66kwh即每小时2.7度电,考虑到在配套储能时通常考虑4小时的应急时长,预计5G覆盖率与4G相同时,保守估计对储能配套的累计需求在210GW左右。
港口岸电配套储能有望推广。2019年9月由国内多家储能企业、研究机构和金融机构共同参与的《岸电+移动储能系统在水域条件下的关键技术研究与应用》项目在江苏镇江试验开工,项目拟在镇江港港口岸电系统中建设200MWh储能电站,满足水面过驳作业及仓储物流作业需求。大船舶停靠港口作业期间,需要开动船上的辅助发电机发电以提供必要的动力,随着船舶电动化应用的加深,预计港口岸电有望陆续配置储能设备,其中吞吐量较大的港口有望率先推广。
此外,电动船、电网储能等领域也在不开始采用磷酸铁锂电池。
3. 动力电池领域磷酸铁锂电池用量空间测算
2019年1-10月动力电池磷酸铁锂搭载量为12.9GWh,全年预计在17GWh左右。据测算,2020年动力电池领域磷酸铁锂电池用量有望达25-29.5GWh,同比增长47-74%。其中客车、专用车分别约14.4、6.2GWh,不同情景下2020年乘用车中使用LFP的总带电量为4.5、6.7、9GWh。
3.1 乘用车领域测算
2020年新能源乘用车销量预测。根据往年的行业增速以及行业的普遍预期,在不考虑明年补贴政策预计2020年新能源乘用车增速约25%,即2020年销量为138万辆左右。
2020年使用LFP电池的A00车型总带电量预测。据测算,2019年1-10月销量占比较高的几款A00级的平均电量约30.06KWh,对应250-300km左右的续航里程。
假设2020年单车带电量不变,同时装配LFP电池车型的比例为30%、45%、60%(2019年前10月约21%),对应LFP电池总带电量约2.2、3.4、4.5GWh。
2020年使用磷酸铁锂电池的A0车型总带电量预测。据测算,2019年1-10月销量占比较高的几款A0级的平均电量约43.83KWh,对应300-400km左右的续航里程。
假设2020年带电量不变,同时装配LFP电池车型的比例为10%、15%、20%(2019年前10月约2.4%),对应LFP电池总带电量约0.9、1.4、1.8GWh。
2020年使用磷酸铁锂电池的新能源乘用车型总带电量预测。2019年1-10月使用LFP的乘用车装机量中A00+A0级占比约76%,考虑到MPV车型五菱荣光潜在的放量可能性,预计2020年该比例降至70%左右,由此推算2020年使用磷酸铁锂电池的新能源乘用车型总带电量为4.5、6.7、9GWh。
2020年使用磷酸铁锂电池的新能源乘用车型总带电量预测。2019年1-10月使用LFP的乘用车装机量中A00+A0级占比约76%,考虑到MPV车型五菱荣光潜在的放量可能性,预计2020年该比例降至70%左右,由此
推算2020年使用磷酸铁锂电池的新能源乘用车型总带电量为4.5、6.7、9GWh。
3.2 商用车领域测算
2020年新能源商用车销量预测。根据往年的行业增速以及行业的普遍预期,预计2019、2020年新能源客车销量为6万辆、8万辆,专用车销量为5.5万辆、8万辆。
2020年使用磷酸铁锂电池的客车车型总带电量有望达14.4GWh。客车单车电量:根据GGII装机量数据,2019年1-10月LFP客车的平均电量约190.8KWh。2016年至今的客车单车带电量持续提升,可能主要系补贴退坡,客车企业均增加电池量以达到当年的补贴上限。因此假设2020年带电量提升至200KWh。
客车中LFP车型销量:根据GGII装机量数据,2018年新能源客车装机量中,LFP车型装机量占比约94%,保守假设2020年比例为90%,对应销量7.2万辆。
客车中LFP车型总带电量:根据上述假设,对应14.4GWh。
2020年使用磷酸铁锂电池的专用车车型总带电量有望达6.2GWh。专用车单车电量:根据GGII装机量数据,2019年1-10月LFP专用车的平均电量约107.2KWh。假设2020年带电量为110Kwh。
专用车中LFP车型销量:根据GGII装机量数据,2019年1-10月新能源专用车装机量中,LFP车型装机量占比约80%,保守假设2020为70%,对应2020年销为5.6万辆。
专用车中LFP车型总带电量:根据上述假设,2020年对应6.2GWh。
4. 国内企业布局完善,格局基本稳定
磷酸铁锂装机格局基本稳定。2018年国内磷酸铁锂装机量超过1GWh的企业分别是宁德时代、比亚迪、国轩高科和亿纬锂能,分别装机10.4、4.5、2.3、1.1GWh,预计2019年超1GWh的企业依然是这四家(亿纬锂能1-10月总装机0.99GWh),磷酸铁锂格局基本稳定。
分车型看:
乘用车中主要是国轩和比亚迪份额较高,国轩主要配套江淮和北汽新能源的A00级车,比亚迪主要配套其用于运营市场的e6车型。
客车中主要是宁德时代、比亚迪的份额比较高,宁德是宇通、湖南中车、金龙等国内销量排名前列的客车企业的主供应商,比亚迪同样受益于自身的客车销售。
专用车领域比较分散,宁德和国轩份额相对较高,未来随着专用车市场起量,且LFP渗透率提升,预计集中度将进一步提升。
头部企业有望强者恒强。目前磷酸铁锂电池行业出货和产能集中度比较高,同时产品差异化不够明显,这一行业特征决定了头部企业有望通过规模效应形成成本优势,并不断在产品性能、管理等方面自我强化。未来头部企业有望强者恒强。
投资建议
磷酸铁锂电池仍将有发展空间。年初市场对铁锂路线关注较多,目前客车市场仍以铁锂为主,专用车铁锂占据半壁江山,未来可能有更多低续航车型倾向铁锂路线。除车用市场外,电动船与岸电、通信电源、储能系统,大部分也选用铁锂路线。总体看,铁锂市场有望开启新一轮发展。
电池:继续推荐亿纬锂能、宁德时代;
材料推荐与关注:德方纳米、赣锋锂业(有色)、天齐锂业(有色)、天奈科技。
此外,国轩高科等公司在我司静默期,不出具投资建议。
风险提示
1)新能源汽车政策低于预期:如果相关产业政策发生重大不利变化,将会对行业的销售规模和盈利能力产生不利影响。
2)新能源汽车销量低于预期:国内新能源汽车市场增长较快,但购买成本、充电时间、续航能力、配套充电设施等因素仍会产业发展形成制约。未来如果配套设施建设和推广不足,或者长期无法获得市场化的认可,销量增长可能低于预期。
3)供给无序扩张导致产品价格持下降:新能源汽车市场在快速发展的同时,市场竞争也日趋激烈,如果未来市场需求不及预期,市场可能出现结构性、阶段性的产能过剩的风险。
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系列报告(十二):第8批推荐目录发布,电池技术趋势延续,专用车型放量
系列报告(十一):第7批推荐目录发布,技术路线、技术进步趋势延续
系列报告(十):需求强劲,电解液及其上游产业已经触底并即将恢复
系列报告(八):第6批新能源推荐目录发布,技术路线、技术进步趋势更明确
系列报告(七):北汽与戴姆勒签署新框架协议,北汽供应链大放异彩
系列报告(六):积分制政策超预期,继续推荐正极与钴、电气配件产业
系列报告(五):第5批推荐目录发布,技术路线与行业集中度趋势延续
系列报告(四):电池行业格局正在调整和形成,技术进步是主导要素
分析师承诺
负责本研究报告的每一位证券分析师,在此申明,本报告清晰、准确地反映了分析师本人的研究观点。本人薪酬的任何部分过去不曾与、现在不与,未来也将不会与本报告中的具体推荐或观点直接或间接相关。
◾游家训:浙江大学硕士,曾就职于国家电网公司上海市电力公司、中银国际证券,2015 年加入招商证券,现为招商证券电气设备新能源行业首席分析师。
◾刘珺涵:美国克拉克大学硕士,曾就职于台湾元大证券,2017年加入招商证券,研究新能源汽车上游产业。
◾普绍增:上海财经大学硕士,2017年加入招商证券,覆盖光伏、工控自动化与信息化产业。
◾刘晓飞:南开大学硕士,2015年加入招商证券,覆盖光伏产业
投资评级定义
◾公司短期评级
以报告日起6个月内,公司股价相对同期市场基准(沪深300指数)的表现为标准:
强烈推荐:公司股价涨幅超基准指数20%以上
审慎推荐:公司股价涨幅超基准指数5-20%之间
中性: 公司股价变动幅度相对基准指数介于±5%之间
回避: 公司股价表现弱于基准指数5%以上
◾公司长期评级
A:公司长期竞争力高于行业平均水平
B:公司长期竞争力与行业平均水平一致
C:公司长期竞争力低于行业平均水平
◾行业投资评级
以报告日起6个月内,行业指数相对于同期市场基准(沪深300指数)的表现为标准:
推荐:行业基本面向好,行业指数将跑赢基准指数
中性:行业基本面稳定,行业指数跟随基准指数
回避:行业基本面向淡,行业指数将跑输基准指数
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