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2024年动力电池行业全球市场展望及趋势分析

作者:数字储能网新闻中心 来源:银创智库 发布时间:2023-12-27 浏览:

中国储能网讯:

    导读

  动力电池行业依旧存在供给过剩与库存高企的问题,2024年关注以下潜在发力点:

  1)动力电池出海提速:龙头企业突破政策限制,加速布局欧美等主流市场,有望充分受益海外市场竞争环境与利润空间。

  2)快充/大圆柱等新技术落地带来的催化:明年即将上市的爆款车型多数配置高压快充,行业有望加快推进快充电池平价化趋势;预计大圆柱电池将于 24 年实现量产,关注应用端落地进程及相关产业链机遇。

  3)盈利分化趋势或将扩大:头部厂商议价能力较强且在规模、制造能力及产业链一体化布局等维度全面领先二线厂商,在行业竞争加剧、产品与原材料价格波动背景下,成本端优势将驱动二者盈利持续分化,头部厂商盈利有望维持相对稳定。

  1 新能源车全球市场展望

  1.1 中国市场

  重磅新车密集上市带动销量增长稳健,渗透率节节攀升。2023 年 1~10 月中国市场新能源车累计销量 723.1万辆,同比+37.2%,累计渗透率 30.2%,同比+6.2pct。由于“国六 A”车型去库存压力大导致燃油车主动降价促,叠加特斯拉降价引起新能源车价格战,上半年需求端降价预期强,观望情绪浓厚,整体需求疲软,后续随碳酸锂价格波动下行回到低位,叠加 Q2-Q3 小鹏 G6/G9、问界 M7、深蓝 S7、银河 L7 等重磅新车密集上市,需求端景气度持续回暖,新能源车销量整体稳健增长,同比增速虽放缓但渗透率提升趋势依旧强劲,自 5 月来月度渗透率稳定超 30%。

  出口表现亮眼,自主品牌持续发力海外市场。1~10 月国内新能源乘用车累计出口约 85 万辆,同比+85.4%,新能源出口增长强劲持续向好。剔除特斯拉中国,自主品牌累计出口 40.4 万辆,同比+117.6%,占比 47.5%,同比+7.0pct,自主品牌持续发力,产品认可度不断提升。比亚迪 1~10 月累计出口达 17.6 万辆,同比+451.7%,7 月来海豚/海豹等车型进入海外,持续发力东南亚、欧洲等市场,上汽/东风易捷特表现亮眼,此外哪吒等新势力车型出口逐步启动,海外销量数据开始显现。

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  11 月比亚迪等多款主流车型降价引起市场对新一轮价格战的担忧,但相比之下 Q4 行业催化不断,广州车展+华为问界 M9/小米等高预期爆款新车发布,比亚迪海鸥、小鹏 G6、极氪 X/009 等年内新品销量持续攀升,同时叠加年底各厂家冲量加大营销力度,Q4 需求将维持高增,全年销量形成有力支撑,有望带动 Q4 新能源车渗透率再攀新高。我们预计 2023 全年国内销量 900 万辆,同比+31.0%。

  展望 2024 年,政策端,财政部购置税延期至 27 年政策已落地,对新能源车中长期需求带来一定的支撑;产品端,比亚迪海豹 DM-i/方程豹 豹 5、阿维塔 12、吉利银河 E8、极氪 007、问界 M9、小米汽车等诸多具有爆款潜质车型陆续落地上市,同时智能化趋势显著,城市 NOA、800V 快充技术持续渗透,新品供给提升+产品力日益增强;价格端,随着碳酸锂等原材料价格走低且维持低位,新能源车价格相较燃油车仍有下行空间,性价比优势将进一步扩大。此外,中国电动化进程全球领先,产业链完备且高度成熟,产品已获国内市场充分检验,技术优势明显,预计新能源车出口将延续高景气度。我们认为以上因素将驱动中国新能源车渗透率继续提升,预计 2024 年中国新能源车销量有望达 1,135 万辆,同比+26.1%。

  1.2 欧洲与美国市场

  欧洲市场:去年高基数+地缘政治供给扰动下增速放缓。2023 年 1~9 月欧洲新能源车注册量 219.3 万辆,同比+29.7%,累计渗透率 22.6%,同比+2.2pcts。2023 年多国补贴开始退坡,由此导致 2022Q4 存在抢装导致的需求透支,叠加延续一年地缘政治不稳定性带来的产能供给扰动影响,今年欧洲增速同比出现放缓。

  美国市场:IRA 法案落地,渗透率进入快速上升阶段。2023 年 1~9 月美国新能源车注册量 102.7 万辆,同比+57.1%,累计渗透率 8.8%,同比+2.4pcts,销量增势强劲,连续数月销量创新高,IRA 法案落地,补贴政策激励对销量提振效果显著,新能源车型日益丰富,北美电池产能陆续释放带动供给能力释放,市场供需双升,新能源车渗透率进入快速上升阶段。

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  欧洲市场 Q4 受 2022 年 12 月单月冲量效应导致的高基数,增速同比持平或下降,我们预计 2023 年欧洲新能源车销量 320 万辆,同比+23.6%。长期来看,政策引导仍是欧洲新能源车发展的关键因素,23 年 3 月欧盟理事会通过 2035 年禁售非零排放汽车的提案,碳排放考核趋严成为欧洲新能源车渗透率提升的中长期驱动力,带动各车企持续加码新能源转型战略,长期电动化趋势确定,新车型供给不断完善,预计 2024 年特斯拉 Model 3 改款、大众 ID.7、宝马 i5、起亚 EV9 等陆续投放,政策+供给双优,欧洲市场的电动化进程有望提速,渗透率有望重回高增长。我们预计 2024 年欧洲新能源车销量有望达 390 万辆,同比+21.9%。

  美国市场,Q4 随罢工影响冲击缓解,供给侧有望修复,结合年底节日来临促销冲量,新能源车销量有望延续高增,我们预计 2023 年美国新能源车销量 145 万辆,同比+56.7%。展望 2024 年,当前美国新能源车渗透率仍处于低位,IRA 政策补贴力度可观且持续时间跨度久,有效刺激终端需求维持高景气度,同时随着福特、通用等美国本土车企产能释放,以及欧洲/日本车企在美推出车型的日益丰富,叠加北美电池产能即将批量进入落地投产阶段,我们认为美国新能源车销量将维持强劲的增长态势,渗透率有望快速提升,预计 2024年美国新能源车销量有望达 220 万辆,同比+51.7%。

  1.3 新能源车全球市场展望

  全球电动化势不可挡,美国及其他新兴市场新能源车渗透率仍处于低位,长期空间广阔。目前新能源车产品力已领先于燃油车,未来随电池技术持续迭代,规模化效应+技术降本加持下,价格有望进一步下探,油电平价时点有望加快临近,性价比优势愈发凸显将驱动渗透率将进入加速上升期。以美国为首的海外市场增长潜力巨大,将成为引领全球新能源车销量增长的新一轮驱动力,我们预计 2023/2024 年全球新能源车销量有望达 1,475/1,912 万辆,同比+29.8%/+29.6%,海外市场销量有望达 575/777 万辆,同比+28.0%/+35.1 %。

 2 动力电池全球市场格局

  2.1 中国市场动力电池装机量与装机结构

  国内装机维持高增,铁锂份额接近 70%。2023 年 1~10 月国内电池装机 294.9GWh,同比+31.5%,其中磷酸铁锂装机量 200.7GWh,同比+47.5%,装机份额提升至 68.1%,同比+7.4pct,LFP 装机占比持续提升主要受益于:1)比亚迪销量快速增长;2)电池结构创新技术加速迭代缩小了 LFP 与三元电池系统能量密度差距;3)LFP 电池安全性优于三元电池。

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  海外需求表现强劲,带动我国动力电池出口高增。受益于欧美等海外市场高补贴刺激下新能源车销量持续增长,全球动力电池装机量联创新高,2023 年 1~9 月全球动力电池装机量 485.9GWh,同比+44.4%,其中海外装机量230.3GWh,同比+55.3%,占比 47.4%,同比+3.3pct,增长表现强劲。海外需求旺盛带动我国动力电池出口实现爆发,2023 年 1~10 月我国动力电池直接出口量达 101.2GWh,同比+105.4%。

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  2.2 行业竞争格局

  比亚迪终端销量提升抢夺宁德份额,二线厂商份额分化。2023 年 1~10 月国内动力电池前 6 大厂商占比超过90%,其中宁德时代累计装机 126.1GWh,同比+18.1%,市占率 42.8%,同比-4.9pct,主要系比亚迪销量快速提升所致,比亚迪累计装机 84.3GWh,同比+65.9%,市占率 28.6%,同+5.9pct,自产电池配套全系车型,新品海豚销量高增,同时电池也逐步实现外供配套。二线厂商份额变动出现分化,其中中创新航、亿纬锂能份额同比提升,主要由于配套客户广汽埃安、哪吒等销量增长较优所致,其他二线厂商因客户销量表现而装机量有所波动下滑。

  宁德全球龙头地位稳固,中国电池厂商全球竞争力持续提升。2023 年 1~10 月动力电池前十大厂商占比约94%。国内电池厂增速亮眼,其中宁德时代稳居龙头地位,装机量 178.9GWh,同比+52.1%,市占率 36.8%,同比+1.9pct;比亚迪及其他国内二线厂商表现亮眼,比亚迪装机量 76.6GWh,同比+71.4%,市占率 15.8%,同比+2.5pct;此外中创新航、国轩高科等二线厂商均进入全球前十排名。中国动力电池企业装机量前 10 中稳定占据 6 席,目前市占率合计达 62.9%,凭借发展成熟完备的产业链与技术高速迭代下持续提升的产品竞争力,积极拓展海外市场,不断抢占日韩企业份额,LGES、松下、SK Innovation、三星 SDI 四家企业市占率由 2020 年 53%跌至当前 30.7%。但该趋势未来或难以维持,主要由于日韩企业根植于欧美市场而中国企业出海进程尚处于早期阶段,短期内欧美市场需求弹性较大且存在政策保护等因素,日韩企业份额或将回升。

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  车企供应扩容+投建产能,二线厂商机遇与风险并存。从 2022 年起,部分主机厂通过增加二供/三供平衡制约电池厂商议价能力并保证供应链稳定,例如小鹏和广汽埃安引入中创新航、亿纬锂能,吉利引入欣旺达等,蔚来、理想等独供车企也在陆续寻求二供,长城、小鹏等车企逐步扩大二线电池厂商份额。另一方面,头部主机厂正加速布局自供电池环节技术并投建产能,如广汽集团旗下巨湾技研+因湃电池布局超充电池技术,吉利累计规划近 100GWh 电池产能并与宁德时代/孚能科技/欣旺达合资共建产能,长期或将替代部分电池供应,二线电池厂商获取客户未来需求增量存在不确定性。因此二线电池厂商能否延续高速增长并有望跻身一线队列的核心驱动因素,在于抓住车企供应链再平衡趋势+短期内技术迭代放缓带来的产品性能差异缩小的窗口期,绑定头部主机厂扩大出货规模,并通过供应优质客户提升自身技术并与生产能力,尽力缩小与龙头差距。

  龙头单一客户依赖度低,二线厂商客户普遍较集中,收入波动风险相对偏高。宁德时代前五大客户收入集中度显著低于行业二线厂商,第一大客户销售额占比仅为 10%左右,对单一客户依赖程度较低,并通过与各大主机厂合资投建产能的方式进行深度绑定,供应关系稳定且分散程度较高,部分客户需求波动对收入增长影响相对较小。二线厂商中中创新航与孚能科技前五大客户收入集中度高于 80%,其中中创新航第一大客户广汽埃安的销售收入占比超过 40%,基于动力电池装机口径的前五大客户装机占比方面,除国轩高科外,各二线厂商均超过 80%。随产业链竞争日益加剧,客户销量规模不确定性随之提升,在单一客户或单一装机车型销量下滑时,二线厂商业绩受冲击的风险相对偏高。二线通常加深与核心客户的绑定,并同步拓展新客户以对冲风险,如亿纬锂能持续推进与广汽埃安合作同时,通过切入供应哪吒实现对冲大客户小鹏销量的下滑。

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  2.3 国内厂商加速布局海外市场

  动力电池出海提速,欧洲布局即将进入收获期。国内电池厂商早在 2018 年起已开始在欧洲规划布局产能,现阶段宁德时代、国轩高科第一批产能已落地投产。欧洲对新能源车的相关指引与激励作用显著,渗透率稳固攀升,国内各厂商持续加码,产能布局建设提速:宁德时代新增匈牙利 100GWh 产能规划,2023 年 10月一期已开工建设,预计 2 年左右建设完成;国轩高科德国哥廷根 PACK 产线近期已正式投运,总规划四期产能 20GWh 预计 2025 年投产,此外公司还计划与 InoBat 合资共建 40GWh 产能,并寻求在摩洛哥投建近100GWh 产能;亿纬锂能 2023 年 6 月 8 日公告在匈牙利投建大圆柱电池产能,项目建设期 4 年,产能规模约 28GWh;此外中创新航、欣旺达、孚能科技等均已宣布新增欧洲地区产能规划。预计国内厂商欧洲地区产能将于 2025 年开始密集释放。

  北美市场供给不足,政策支持力度大但进入门槛较高。现阶段美国电动化进程受本土动力电池产能不足制约,基于 2023 年新能源车约 150 万辆销量预估,美国本土动力电池需求量约 80~100GWh,截至 2023H1,美国本土包括松下、LGES、SK Innovation 在内的投产产能规模合计约 75~81GWh,在不考虑客户供应关系及产能利用率/产品利率的前提下仍存在近 20GWh 的产能缺口。政策层面,由于美国《减少通胀法案》(IRA 法案)要求动力电池生产中关键矿物+电池核心材料的提取加工以及电芯 PACK 生产组装中,特定比例必须符合本土生产条件(在美国境内或在与美国有自由贸易协定的国家),终端新能源车产品才可符合两项共计 7500美元的补贴,该约定比例自 2023 年 50%开始逐年提升至 2029 年 100%呈逐年收紧趋势。此外禁止含有来自“外国敏感实体”电池组件和关键矿物的新能源车获得税收抵免,根据过往在半导体、医药等行业实体清单情况大概率我国仍在范围之内。美国市场补贴政策力度大且持续时间跨度长,但以上限制要求对中国动力电池厂商进入存在较高的门槛,同时日韩厂商正积极与美国本土车企合资建厂加速布局北美市场,中国市场所剩的布局时间窗口期较短。

  龙头企业打破政策限制,有望分享北美海量增长潜力。国内动力电池厂商兼具成本、技术、规模优势,近期已有国轩高科、宁德时代、亿纬锂能等龙头企业通过合资建厂、技术授权等方式成功突破政策限制进军美国市场,率先完成电池材料及电芯的产能布局,其中国轩高科于密歇根/伊利诺伊州建设 LFP 正极材料 15 万吨/负极材料 5 万吨/电芯 40GWh/PACK 10GWh 生产基地,电芯 PACK 产能预计 24 年投产;宁德时代通过技术许可授权的方式,与福特在密歇根州共建并运营 20GWh 电池产能;亿纬锂能与康明斯、戴姆勒卡车及PACCAR 计划成立合资公司投建 21GWh 电池产能供应北美商用车领域。美国新能源车渗透率提升空间广阔且目前亟待降本,中国龙头企业有望把握美国本土电池产能供给不足的窗口期实现产能落地,并凭借成本与技术等维度在美国市场维持当前相对于日韩厂商的竞争优势,持续分享北美市场爆发红利。

  我们认为,现阶段国内厂商已实现通过直接出口参与全球新能源市场竞争,国内厂商出海提速,欧洲布局即将进入收货期,近期龙头企业成功切入北美本土市场,叠加中国锂电产业链在技术与成本端强大的竞争优势,趋势将带动中国在全球动力电池市占率提升,龙头企业有望抢占先机,充分受益海外市场优于国内的竞争环境与利润空间,分享全球电动化浪潮的红利。

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  2.4 动力电池市场展望

  我们预计,随着全球新能源车供给持续扩列,叠加美国等海外市场需求爆发式增长,2023/2024 年新能源车销量有望达 1,475/1,912 万辆,对应动力电池装机量约 701/942GWh,同比+35.3%/+34.4%延续高增趋势,新能源车产品力提升带动单车带电量持续增长,动力电池装机增速有望高于新能源车销量,预计海外市场装机量约 305/420GWh,同比+36.6%/+37.6%,增速有望自 2020 年后首次超过中国。

  3 新技术展望

  3.1 800V 高压架构产品放量叠加平价快充电池落地,2024 有望成为快充产业链发展提速元年

  续航里程基本满足需求,快充补能痛点亟待解决。新能源车发展初期,续航里程不足矛盾更加突出从而获得优先发展,随着动力电池技术持续突破叠加基于电池能量密度评价标准的补贴政策,新能源车续航里程大幅提高,2023 年新上市 A 级以上纯电动车型续航里程普遍超过 500 公里,可基本满足消费者出行需求。相比之下新能源车充电性能发展相对滞后,同时续航里程提升带动的出行场景增多,补能效率与便捷性成为了制约新能源车渗透率进一步提升亟待解决的核心痛点。

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  应用端加速布局800V高压平台,行业标准引领下快充趋势愈发明显。基于2015年发布的GB/T20234.3-2015《电动汽车传导充电用连接装置——第 3 部分:直流充电接口》中对直流充电接口上限 250A 的标准要求,我国车企的快充解决方案主要在提升整车电压平台以实快充功率的提升,电压平台由 350~400V 逐步向750~800V 演进,目前 800V 以上高压平台车型已成为头部车企布局的主力产品矩阵,2023 年小鹏 G6、阿维塔 12、埃安昊铂 GT 等满足 800V+3C 以上高压快充的高端车型密集上市实现量产交付,行业高压快充需求开始加速释放,2024 年有望成为高压快充放量元年,预计到 2026 年 800V 及以上高压平台车型销量占国内新能源车比例将达 50%,保有量将超 1,300 万辆。

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  高压快充的加速发展带动电池环节高倍率快充技术产品的持续迭代升级,目前国内动力电池厂商正不断推进动力电池充放电倍率由向 4C 发展,包括宁德时代、欣旺达、巨湾技研等快充电池产品也陆续发布落地。

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  全方位技术创新,宁德时代“神行”超充电池发布。2023 年 8 月 16 日,宁德时代发布“神行”超充电池,是全球首款磷酸铁锂 4C 超充电池,实现了“充电 10 分钟,续航 400 公里”,常温状态下 10 分钟可充至80% SOC,同时低温性能卓越,实现-10℃下 30 分钟充电 80% SOC,且低温亏电下零百加速性能不衰减,续航里程达 700 公里。自发布以来“神行”超充电池陆续官宣落地阿维塔、哪吒、奇瑞、北汽极狐等品牌,预计该产品将于 2023 年底实现量产,2024 年 Q1 正式装车。

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  超电子网正极、石墨快离子环、超高导电解液配方、高孔隙率隔离膜、超薄 SEI 膜及 BMS 等材料、结构、体系全方位技术创新,共同为“神行”4C 超充电池的实现打下基础:

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  高压快充下探 20 万车型,快充平价时代或将启航。800V 高压架构车型与 4C 快充电池技术二者齐头共进,快充产品开始逐渐下沉渗透,基于 23 年已发布及 24 年规划发布车型,目前已有比亚迪元 Pro/海豚、埃安 V Plus、零跑 C10/B11、创维 EV6 Ⅱ等 20 万以下车型支持高压快充,同时宁德时代发布“神行”超充电池采用磷酸铁锂材料体系,成本与售价仅略有提高,相较过去高端车型普遍采用的三元材料体系的快充方案,从成本端有效改善了快充技术应用的经济性问题,使快充电池不再止步于高端车型与选配,更有望广泛下沉成为新能源普通车型的标配产品。

  我们认为,应用端快速发展下补能需求痛点将长期存在,车端与电池端快充下沉发展趋势愈发明显,作为下一阶产品力竞争的核心要素,各电池厂商将加速推进快充电池的平价化发展。向前看,短期内随各车企 800V车型陆续上市交付,我们认为快充电池需求有望迎来放量时刻,2024 或将成为快充产业链从 1 到 N 发展提速的元年,建议关注超充/快充技术优势显著且产品已有客户装机落地的电池厂商。

  3.2 多家企业大圆柱电池放量在即,密切关注规模化生产进程

  4680 大圆柱电池指的是直径 46mm、高度 80mm 的圆柱电池,于特斯拉 2020 年电池日上发布,是圆柱电池从较小的 1865 到 2170 之后,进一步的结构设计创新。4680 电池尺寸与容量增大,使得整体电池包空间利用率和成组效率得到提升,进而提升了电池的能量密度,相较2170电池单体容量提高5倍,续航提高16%;

  同时在总容量相同时 4680 使用电池单体大幅减少,特斯拉方案下 2170 需要约 4,400 个电芯,而 4680 仅需830 个电芯,电芯数量的减少使得结构件的用量同步下降,有效带动电池降本,单 kWh 成本降低 14%。4680电池在材料与系统结构方面有诸多创新:

  全极耳设计降低内阻发热,更切合高倍率性能的快充应用场景。传统圆柱电池由于正负极分别只有极耳一个和外部电路连接点,因此电流最大电导长度即为正负极片的卷绕长度,随着电池容量增大电池极片长度也会相应增加,充放电时电流在集流体上的传输路径相应增加,导致电子到达极耳位置过程中的电阻显著提升,进而影响电池的倍率性能和功率密度。为了降低内阻与电芯产热,4680 电池创新采用全极耳结构设计(又称无极耳),相比传统圆柱电池去掉原有极耳,在电池一端使用导电涂层进行覆盖,让其与电池壳体直接接触,相当于把圆柱电池两端的集流体都变成了极耳,使电子可以直接在集流体和电池壳体间传导,而无需集中在极耳处传导,电流最大电导长度就变为电池高度,减少了电子传输路径。

  全极耳设计优势:1)提高安全性:电子流通路径缩短,电池发热量有望明显下降。同时导电涂层和电池壳体接触面积达 100%,增大了极耳端面散热面积,增强电池热稳定性;2)显著避免电子偏移和过电位现象的产生,提升电池寿命;3)提升倍率性能:全极耳设计降低电池内阻,提高电子流动速度,结合发热控制优势,可更好应用于快充应用场景。

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  采用更激进的硅基负极+高镍正极,进一步提升电芯能量密度。特斯拉 2020 年电池日中表示其 4680 将采用更激进的硅基负极与高镍正极材料体系以进一步提升电池能量密度,其主要得益于大圆柱电池的结构优势,相较方形卷绕电池极极片有较脆弱的拐角部分易受损伤,圆柱电池极片为受力均匀的圆柱形,在极片发生膨胀时不易受损伤,46 系大圆柱电池对膨胀容忍度更高,因此更适合使用能量密度更高(硅的比容量可达4,200mAh/g,是石墨 372mAh/g 的 10 倍以上)但充放电时膨胀更大的硅基负极材料,配合碳纳米管等材料可以在提升能量密度与导电性能的同时,减轻对集流体损伤带来的电芯容量衰减。

  尺寸升级使得电池结构强度增大,能更好地适配 CTC 技术。4680 单体电芯容量大,且圆柱型电池壳体可提供一定的结构刚性,在受到外部冲击后更好防止形变影响电芯内部结构,因而更利于电池 PACK 设计,能更好适配 CTC(Cell To Chassis,电芯到底盘一体化)等技术,例如特斯拉 4680+CTC 技术方案直接取消座舱底板,电池上表面零件与车身结构连接集成,通过一体化压铸技术实现车身和电池的一体化,减少 370 个零部件,减重 10%,电池单 Wh 成本能够下降约 7%。为减少 CTC 技术中物理冲击与热失控等安全隐患,特斯拉 4680 电池采用蜂窝结构排布吸收物理冲击,增强结构强度,同时电芯间填充聚氨酯材料,固定电芯的同时起到热保护和结构性缓冲与支撑作用。此外特斯拉 CTC 方案中电池包一侧配备 8 个泄压阀,在热失控时可快速打开泄压阀以降低电池起火风险。目前该设计已应用至得州工厂 Model Y AWD 基础款车型,该车型于 2023 年 4 月推出,此外 Cybertruck 也将采用 4680+CTC 技术方案。

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  特斯拉引领产业化应用,各主流车企跟进。特斯拉目前已有 2 座工厂开始 4680 电池的批量化生产,其长期产品端方面,旗下 Model Y AWD 车型已实现装机,同时搭载 4680 电池的电动皮卡 Cybertruck 车型也将于近期进入批量交付阶段,远期特斯拉还计划在电动卡车 Semi 上应用大圆柱电池产品。

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  除特斯拉加速推进 4680 电池落地及大规模应用外,宝马、通用、江淮等海内外车企均已公开宣布将使用或考虑使用大圆柱电池,大圆柱电池的批量应用进程有望提速。

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  各电池企业加速布局,全球大圆柱产能规划近 450GWh。基于应用端对大圆柱技术的广泛接纳,目前全球已超 50 家企业布局大圆柱电池产品并进行了产能规划,其中达 GWh 级产能规划的企业超 15 家。中国内方面亿纬锂能产品落地速度领先行业,公司于 23 年 9 月完成了 100 万颗 46 系列三元高比能电池的生产下线,目前已取得包括宝马、大运等客户在内未来 5 年意向性订单合计约 486GWh,大圆柱电池产能长期规划达100GWh。此外,宁德时代、远景动力也均获宝马大圆柱电池中国、欧洲及北美地区供应定点,相应配套产能建设正加速落地。根据我们对主流动力电池企业产能规划统计,现阶段全球大圆柱电池已明确的产能规划合计近 450GWh,GGII 预测到 2025 年全球大圆柱动力电池需求量有望超 150GWh。

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  2024年大圆柱电池有望进入批量应用阶段。基于各电池企业产能落地进度,我们预计大圆柱电池有望在 2024年实现批量装机交付:主机厂方面特斯拉 2 座工厂 4680 电池产能持续爬坡,同时 Cybertruck 明年将实现批量交付;电池厂商方面,国内亿纬锂能、宁德时代进展领先与海外日韩厂商,其中亿纬锂能中试线 23Q3 已实现百万颗电芯产出并预计 23 年内开始批量生产,松下量产推迟至 24 年中,LGES 预计 24 年下半年开始量产。我们认为,由于大圆柱电池处于规模化生产前夕,从设备端到生产工艺等诸多环节尚不成熟且仍存在迭代升级空间,导致今年来特斯拉、亿纬锂能等现有产能爬坡进度略显缓慢,但伴随生产效率、产品良率的不断提升,我们仍看好大圆柱电池在中长期内具有较大的潜在发展空间及其规模化对动力电池降本带来的重要意义,建议关注大圆柱电池产能释放提速、终端客户需求确定性较强的电池企业。

  3.3 多领域应用落地提速,钠离子电池渗透率有望开启上升阶段

  成本端与资源储备优势备受关注,动力储能领域应用前景广阔。工作原理的相似性让钠离子电池和锂离子电池具备很高的可比较性。从原材料端考虑,此前锂盐价格持续上探,一度逼近 60 万元/吨,使得锂电池的原材料受制于成本波动与供应稳定性双重风险,而钠元素储量丰富资源易得且价格低廉,相比之下全球锂资源分布不均且存在地缘风险隐患,业内普遍认为钠电池形成规模化生产后,成本有望下降到 500 元/kWh 以下。

  此外钠电池性能较为优良,具备较好的低温性能、安全性、倍率性能与循环次数,其能量密度(70-200Wh/kg)强于铅酸电池(30-50Wh/kg)并与磷酸铁锂电池(150-210Wh/kg)有重叠区间,同时钠电池正负极集流体材料均可用铝箔,在电池材料层面更具成本优势,因此在新能源车动力和大规模储能领域均表现出了强大应用潜力。同时出于长期资源战略储备考量,钠电池是新能源电池体系降本、保障供应链安全的优选互补方案。

  钠电池在储能、电动两轮车与新能源汽车市场开始逐渐应用落地。

  在储能领域,2021 年 07 月发改委、能源局发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,提出加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示范。2021 年 6 月由中科海纳联合中科院物理所于山西太原综改区打造的 1MWh 钠离子储能系统,实现了钠电池在储能领域的全球首例规模化应用实例,随后 2023 年上半年三峡能源与国家电投 MWh 级储能电站的投运并网送电,标志着钠电池在储能领域的应用已获得发电侧能源集团认可,此外随着亿纬锂能/鹏辉能源等锂电池行业头部企业切入钠电池储能技术研发与应用推广,钠电池在储能领域的应用将驶入发展快车道。我们预计未来中短期内将会出现更多钠电池储能项目应用落地案例,有望借助在电源侧-电网侧-负荷侧的整个电力体系电化学储能需求放量趋势,实现装机规模的快速提升。

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  两轮车方面,钠电池有望凭借能量密度、循环寿命与低温性能等优势实现快速渗透。目前我国电动自行车保有量达 3.2 亿辆,其中 70%~80%使用铅酸电池。2019 年 4 月 GB 17761-2018《电动自行车安全技术规范》规定电动自行车整车质量(含电池)不高于 55kg,因此续航里程的提升只能通过增加电池能量密度而实现,给锂电池与钠电池带来了产品替代机遇。钠离子电池的循环寿命远超铅酸电池,同时相较锂电池有更好的热稳定性与低温性能,可有效减少自燃安全事件的发生并提升冬季使用性能表现。2017 年底,中科海钠研制出48V/10Ah 钠离子电池组应用于电动自行车。2021 年 7 月爱玛科技在经销商大会上发布了全球首批钠离子电池驱动的电动自行车,标志着钠电池电动自行车从示范开始走向量产。随着 2023 年雅迪科技/台铃集团等头部两轮车企业陆续发布各自搭载最新钠电池的旗舰产品,我们预计钠电池在两轮车市场的应用有望加速放量。

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  新能源车方面,A 级以下新能源车售价低且对续航里程要求较低,但相对价格敏感性较高,在锂资源价格波动剧烈的背景下,钠电池凭借资源端优势备受市场关注,多款小型新能源车产品陆续推出。2023 年 2 月,江淮汽车推出搭载中科海钠钠离子电池的思皓 EX10 花仙子车型样车,实现了钠离子电池从 0 到 1 里程碑式的正式装车,6 月工信部第 372 批《道路机动车辆生产企业及产品公告》中,奇瑞 QQ 冰淇淋与江铃羿驰玉兔两款分别搭载宁德时代/孚能科技钠离子电池的车型上榜,标志着钠电在新能源乘用车上应用即将进入到正式量产阶段,同时比亚迪等车企也正加速推进钠电在 A00 级车型的应用。我们认为未来随规模效应推动成本逐步下降,钠电池在小型新能源车的渗透率持续提升。

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  截至 2022 年底,钠电池产能仅 2GWh,即中科海钠建成的 2GWh 钠离子电池量产生产线。随着传艺科技、众钠能源、派能科技等代表性企业相继入局,钠离子电池产业化进程开始加速推进,正负极及电解液等相关材料配套产业链也初步形成。目前约 20 家企业已有明确钠离子电池产能规划,且部分企业产能规划已达 GWh级,2023~2024 年,相关企业将陆续迎来钠电池量产。

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  2023 年以来钠电池在应用端进展加速,奇瑞/江铃/江淮等电动乘用车、雅迪/台铃等电动两辆车产品密集推出,同时储能多个 MW 级项目并网投运,钠电池渗透率有望开启上升阶段。此外,首批钠离子电池行业标准《钠电池术语和词汇》《钠电池符号和命名》于 2022 年 7 月立项,标准规范也将促进行业良性发展。我们看好2024 年钠电池开始产业化的落地,建议重视钠电池装机的电动两轮车与小型新能源车产品的批量上市,及钠电池储能项目的招标投运情况,建议关注产业化落地进程领先的企业。

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