动力电池深度：从芯出发，回归技术本

请仔细阅读本报告末页声明 Page 1 / 101 [Table_Main] 动力电池深度：从芯出发，回归技术本源、聚焦发展主线 [Table_Invest] 电气设备 评级： 看好 日期： 2021.10.12 [Table_Author] 分析师 葛军 登记编码：S0950519050002 ： 021-61097705 ： gejun@w kzq.com.cn 分析师 孙景文 登记编码：S0950519050001 ： 021-61097715 ： sunjingw en@wkzq.com.cn 联系人 李铭全 ： 15356158680 ： limingquan@w kzq.com.cn [Table_PicQuote] 行业表现 2021/10/11 资料来源：Wind，聚源 [Table_DocReport] 相关研究  报告要点 我们关于动力电池的两大判断：性能螺旋式升级、应用倒锥形发展。动力电池是新能源汽车的“心脏”，占整车成本 30%-40%。目前阶段，电池性 能仍然具备广阔的提升空间，我们预计未来将呈现螺旋式升级：电化学体系需 要综合考虑能量和功率密度、循环寿命、安全性等多个维度，因此基于差异 化的出行需求，将形成各有侧重、多元的动力电池产品线。同时，受益技术迭代 、提质降本，电池的能力边界在逐步扩大，从而持续开辟全新的储能场景与市 场，形成倒锥形的发展格局，终局将实现对移动式与固定式化石能源的替代。 提升比能为主线，电池材料持续渐进式迭代，从液态、半固态向全固态演进。1）纵观电动化进程，提高能量密度是全球技术发展的主线，同时电化 学的特点是遵循渐进式革新。2）锂作为自然界最轻、标准电极电位最低的金属元 素，锂电体系的理论比能最接近化石燃料、综合性能最适配动力的应用场景 ，因此将作为长期的主流选择。3）正极的开发方向是高镍、富锂、高电压 ；目前即便三元正极的比容也仅为石墨负极的 55%，因此提升正极的性能尤其迫 切：一方面，三元在于高镍低钴，针对钴镍锰等过渡金属嵌锂化合物开展改 性，未来 270mAh/g 或 5V 级先进正极有望靠近电芯 400Wh/kg 的目标；另 一方面，对于理论比容低的磷酸铁锂，在于开发磷酸锰铁锂提升电压，比能有望 提升15%-20%；4）负极的主要开发方向是低成本高比容；碳负极作为基体 材料有望长期存在，理论比容可达 4200mAh/g 的硅负极正逐渐导入商用，最 为理想的金属锂负极尚处于小规模生产阶段；5）电解质与隔膜相对成熟，伴 随正负极的迭代，将持续开展改性与新材料开发；液态电池中电解质溶剂基本定 型，将重点研制新型锂盐及添加剂；隔膜趋势是轻薄化，可选基体材料有望 进一步拓展；6）固态电池可谓真正的颠覆；液态锂离子电芯的比能上限约 350-400Wh/kg，且有机液态易燃，固态将在增强安全性的同时打开比能空间，但受制于技术、工艺和配套难点，其产业化仍需渐进开展；我们预计半 固态+成熟正负极/金属锂负极将率先导入，全固态车载动力的产业化或仍需 5-10 年。 电池结构创新、系统集约化提高技术进步曲线的斜率。在锂电材料遵循电化学的特性渐进式升级的同时，通过工艺精进亦可加快电池系统能量密度 和综合性能的提升，方向有二：1）结构创新：主要包括做大电芯，方形电 池优势独特，但 4680 大圆柱也可使能量增加五倍，软包则有望在固态导入中 扩大应用；2）系统集约化：去掉冗余零件、功能及繁杂工艺，电池系统将向 无模组化演进，不止步于 CTP 或刀片电池技术，未来 CTC 等将实现更高程度集 成。 五维塑造深厚护城河，看好中国电池龙头的全球竞争力。我们认为，动力电池的高壁垒主要体现在下述五个维度，因此有利于形成强者更强的行业格 局，龙头企业将引领锂电技术的发展方向：1）要求高强度的研发投入，及 深厚的技术积淀；2）精益生产，极限制造创新；3）有效、高质的产能扩张 ，形成规模效应；4）构建完备的供应链体系；5）与全球领军车企深度协作。在 此基础上，中国的电池龙头还背靠强大的本土汽车消费市场，并受益中国能源 结构转型的时代红利，因此我们积极预期宁德时代、比亚迪等企业的长期发展。 风险提示： 1、全球新能源汽车推广低预期、市场竞争加剧、产业政策退坡或安全事件导致电池需求和产品价格下滑； 2、关键原材料及汽车芯片的供应风险、氢燃料技术发展或带来替代、全球宏观经济及汽车消费走软的风险。 -7%9%25%41%57%73%2020/102021/12021/42021/7电气设备上证综指沪深300[Table_First] 证券研究报告 | 行业深度 请仔细阅读本报告末页声明 Page 2 / 101 [Table_Main] Focusing on Automotive Battery, from the Perspective of Battery Technology [Table_Invest] Electrical Equipment Rating： Positive Date： 2021.10.12 1 [Table_Author] Jun Ge Research Analyst S0950519050002 ： 021-61097705 ： gejun@w kzq.com.cn Jingwen Sun Research Analyst S0950519050001 ： 021-61097715 ： sunjingw en@wkzq.com.cn Mingquan Li Contact ： 15356158680 ： limingquan@w kzq.com.cn [Table_PicQuote] Sector Performance 2021/10/11 Source：Wind, Juyuan [Table_DocReport] Correlative Research  Overviews Our two major judgments on the Automotive Battery: spiral performance improvement & inverted cone-shaped application adoption. Automotive Battery is the heart of new energy vehicles, accounting for 30%-40% of the entire vehicle costs. At present, there is still broad space to improve the batter