2023年新能源汽车行业年度投资策略 全球新能源车销量持续攀升

  • 来源:国泰君安证券
  • 发布时间:2023/02/02
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新能源汽车行业2023年度投资策略:把握产业创新的主旋律.pdf

本报告聚焦2023年度新能源汽车行业的投资策略,深入剖析产业创新带来的核心驱动因素。报告系统梳理了新能源汽车产业链的技术变革趋势,重点评估智能化、电动化及新材料应用对行业格局的重塑作用。通过对市场供需格局、政策导向及竞争态势的综合研判,报告识别出具备长期成长性的细分赛道与优质标的,为投资者把握产业创新主旋律提供数据支持与逻辑框架,旨在辅助构建兼具安全边际与增长潜力的投资组合。

01、全球汽车大变革,海内外共振迎接电动化

全球汽车工业的全面电动化转型

全球新能源车销量持续攀升,22年突破1000万辆。全球新能源汽车销量从2012年12.5万辆快速上升至2021年的675万辆,CARG 55.7%;渗透率从2012年0.2%提升至2021年的8.2%,提升8pct。根据EV Sales数据统计,2022年1-10月年全球新能源汽车销量达 到775万辆,同比增长62%,渗透率达到13%,较2021年进一步提升。我们预计2022年全球新能源车将突破1000万辆水平。

中国持续高增,欧洲增速放缓,美国渗透率低于全球水平。从当前全球新能源汽车销量分布来看,2021年中国和欧洲分别实现销 量352万辆、226万辆占据全球约52%、34%的份额;美国市场销量为67万辆占比9.9%,渗透率仅为4.3%低于全球水平。从2022 年1-10月数据来看,全球新能源乘用车汽车销量达到775万辆,其中中国市场销量达到488万辆,占全球63.0%销量,渗透率达到 24.0%;欧洲销量达到191万辆,占全球销售比重24.6%,渗透率达到21.0%;美国市场销量达到80万辆,占据全球10.3%销售份 额,渗透率达到6.8%。

中国市场:二三线消费崛起,多品牌共振推动渗透率快速提升

2022年中国新能源汽车销量持续高增长。尽管受到疫情、缺芯等因素影响,2020-2022年我国新能源汽车销量依然保持了高增长态 势。2021年我国新能源汽车销量达到352.1万辆,同比增长157.5%;渗透率达到13.4%。2022年1-10月我国新能源汽车销量达到 528.0万辆,同比增长108.7%,累计渗透率达到24.0%;其中,10月单月销量71.4万辆,渗透率达到28.5%。

二线城市、个人消费崛起。从新能源乘用车销售分布来看,新能源乘用车在非特大城市销量占比逐步提升,从2017年占比55%提升 到2021年71%,2022年1-9月该比例进一步上升到78%。新能源车购买用途可以分为非运营和出租租赁两类,其中非运营车型又可 以细分为单位和个人。根据中国汽车流通协会数据统计,个人购买的非运营车辆占新能源乘用车销售比重从2017年62%上升到 2022年1-9月的79%,整体增幅明显,反映出我国新能源汽车个人消费崛起的大趋势。

欧洲市场:汽车碳排放标准趋严,2035年欧盟实现零排放

欧洲市场新能源汽车渗透率突破20%。2021年欧洲市场新能源汽车销量达到226.3万辆,其中BEV达到121.8万辆,同比增长63.4%, PHEV销量达到104.5万辆,同比增长68.5%;渗透率达到19.2%。2022年1-10月欧洲整体新能源汽车销量达到190.7万辆,同比增长 8.3%,累计渗透率达到21.0%。欧盟实施全球最严碳排放标准。2019年欧盟规定,从2020年起欧盟范围内所销售的95%新车平均碳排放须95g/km,到2021年100% 的新车平均碳排放量需满足该要求,超出碳排放标准的车辆将受到95欧元/g的罚款。2021年7月,欧盟通过减碳55(Fit For 55)法 案,提出2030年起碳排放标准在2021年基础上下降55%(原目标为37.5%),2035年起下降100%,即从2035年起将实现汽车的零 排放,实现汽车电动化的全面转型。

美国市场:碳排放+积分政策趋严,拜登政策回暖利好新能源

美国市场2022年新能源车销量迎来较快增长。相较于欧洲和中国新能源汽车市场,当前美国市场新能源车渗透率仍较低,2020 年销量仅为33万辆,渗透率为2.3%;进入2021年有所提升,销量达到66.7万辆,同比增长102.1%,渗透率达到4.3%。2022年 1-10月美国新能源乘用车销量达到80.0万辆,同比增长60%,渗透率达到6.8%。

美国本土车企和海外车企北美市场电动化进程有望提速。美国本土车企加快电动化进程,福特规划2030年电动化率达到40%,通 用在2035年实现轻型车零排放,两大车企在2025年之前在电动化领域的投资高达300-400亿元,同时分别与 SKI和LG成立电池合 资公司布局电池生产。另一方面,欧、日、韩系车企也加大美国市场的投入,大众规划 2030年在美国销售的汽车中有一半是全电 动车型,本田2040年北美电动化率达到100%,现代在2025年之前向美国市场投资74亿美元布局电动化转型。

02、产业链中国全球领先,行业格局走向头部集中

产业链中国全球领先,行业格局走向集中

全球动力电池装机量快速上升,中国市场占比提升至57%。受益于中国和欧洲市场汽车电动化的快速推进,2016年以来全球动力 电池装机量同步提升。2021年全球动力电池装机量达到296.8Gwh,同比增长102%;中国动力电池装机量达到154.5Gwh,同比 增长144%,快于全球平均增速,占全球电池装机量超一半。2022年1-10月全球动力电池装机量390.4GWh,同比增长75%;其 中,中国动力电池装机量224.2GWh,同比增长109%,占比进一步提升至57.4%。

动力电池:中国全球领先,行业格局走向集中

宁德时代领衔动力电池全球装机,行业集中度不断提升。全球头部动力电池企业以中日韩为主,2021年龙头宁德时代全球市占率达 到32.6%;2022年1-10月全球市占率达到35.3%,市占率进一步提升。22年1-10月,Top10动力电池企业装机量份额达到91.2%, 集中度提升0.1pct;其中,Top10中国动力电池企业独占六席,以比亚迪为代表的中国动力企业上升势头明显,竞争能力进一步增 强。

电池行业加速洗牌,宁德时代占据半壁江山。2016年国内动力电池企业超过300家,而到2021年我国新能源汽车市场仅剩47家动力 电池企业实现装车配套;2022年10月,我国配套动力电池企业数量进一步减少到40家,前10企业装机量占比94.5%,较2021年提升 2.8pct。近年来宁德时代国内装机量一直稳居50%左右份额,2022年1-10月宁德时代实现国内装机量占比47.6%,比亚迪、中航锂 电分别凭借22.7%、6.9%的份额位列二、三位。

动力电池:一超多强,行业格局走向集中

动力电池装机量持续高增,磷酸铁锂份额达到6成。2021年中国动力电池装机量达到154.5Gwh,同比增长144%;2022年中国动力 电池装机量达到224.2GWh,同比增长109%。2022年1-10月,磷酸铁锂装机量达到60.6%,较2021年提升8.7pct;补贴退坡、原料 成本上涨叠加电池结构创新推动磷酸铁锂电池成为国内市场的装机主导。

正极材料:磷酸铁锂回暖,三元集中度提升

正极材料出货量稳步上升,磷酸铁锂出货占比显著提升。受益于下游动力电池需求的向好,2021年中国正极材料出货量达到113万 吨,同比增长116%。其中,磷酸铁锂正极出货量受益于下游装机量的提升,整体占比提升到42%,同比增长258%;三元正极材料 出货达到43万吨,占比为38%,同比增长80%;2022年Q1-Q3正极材料出货量为112.5万吨;磷酸铁锂正极出货量70.2万吨,占比超 过60%,同比增长达到143%;三元正极材料出货量42.3万吨,占比37.6%,同比增长56.7%。

隔膜:湿法依然占据主要地位,强者恒强引领市场

行业集中度持续提升,恩捷股份领跑行业。2021年,恩捷股份(包括苏州捷力、重庆纽米)出货量占比达到39%,继续位居行业 第一,2022年Q1-Q3市占率进一步提升至42%;星源材质、中材科技(包括湖南中锂)继续位居二、三位。此外河北金力、沧州 明珠等老牌隔膜企业也同样榜上有名。22年Q1-Q3隔膜材料行业CR5约为79%,较21年全年上升约2.6%,行业集中度有所提升。

电解液:动力储能拉动需求,头部企业迎发展良机

电解液出货量稳步提升,动力储能带动行业增长。2021年电解液出货量达到50万吨,同比增长100%;2022年上半年中国电解液 出货量达到33万吨,同比增长65%。2022年上半年,动力和储能用电解液分别占比达到70%和18%,较2021年全年提升8%和 7%,拉动电解液行业持续增长。行业份额向头部集中,天赐材料、新宙邦、江苏国泰稳居行业前列。2021年天赐材料市占率达到33.2%,继续稳居行业第一;新 宙邦和国泰华荣位列二、三位。2022年Q1-Q3,天赐材料市占率进一步提升达到37%,CR5为77.5%,较2021年全年下降1.9%。

03、技术迭代产品升级,降本增效趋势明确

供需展望:全球新能源汽车销量有望突破1400万辆

预计2023年全球新能源汽车销量有望突破1400万辆。我们预计,2022年全球新能源汽车销量有望突破1000万辆,随着中国、欧洲 和北美市场的共同发力,2023年全球新能源汽车销量有望突破1400万辆。其中,中国市场凭借消费崛起的驱动力有望继续占据全 球超5成份额,销量将突破850万辆;美国市场则凭借政策刺激驱动销量提速攀升。

供需展望:产业链产能加速扩张,关注电池端盈利提升

锂电材料国产替代+头部集中,产能加速扩张供需格局缓解。2020年以来新能源车旺盛需求带来锂电环节业绩持续高增,面对长期持续 向好的新能源需求,各大环节企业加速产能扩张,短期看,行业存在出现结构性产能过剩可能。材料端成本压力缓解,电池端盈利有望逐步修复。2021年以来部分锂电材料供需结构严重错配引发价格上涨。2022年上半年,锂电 材料维持升势带动电池成本上涨;下半年看,电池成本已经出现改善迹象。我们认为,后续电池环节盈利能力有望迎来修复。

材料创新之一:三元中镍高电压

解决续航里程焦虑,中镍高电压化提升三元正极能量密度。根据能量密度公式(Wh/kg)=U*Q/kg,在同样质量下为实现能量密度的增 加 ,主要通过提升材料的充电电压上限(高电压化)与提升镍含量(高镍化)来提高三元正极材料的能量密度。中镍高电压技术迭代,能量密度性能表现与高镍三元趋于一致。目前高电压Ni6系典型产品的实际能量密度735.15Wh/kg已与Ni8系 典型产品的739.32Wh/kg接近。同时,由于高电压材料的镍含量相对较低,生产工艺不如高镍三元复杂,因此高电压化正极材料在 提升能量密度的同时兼具成本优势。

材料创新之二:磷酸锰铁锂

磷酸铁锂正极升级,磷酸锰铁锂提升铁锂体系能量密度。目前看,磷酸铁锂正极材料比容量已逐步接近理论上限。相比磷酸铁锂,锰 元素高电压的特性使得磷酸锰铁锂材料能量密度高出10%-20%,同时相同wh下其他材料体系用量减少,进一步提升铁锂路线成本优 势,预计2023年磷酸锰铁锂有望在动力电池市场迎来推广。

材料创新之三:硅基材料

石墨负极比容量接近理论极限,硅基负极再提能量密度。目前负极材料主要使用的石墨材料克容量已接近372mAh/g理论极限,硅负 极理论克容量高达4200mAh/g,通过增加硅的添加比例,可以实现电芯能量密度显著提升。同时,硅基负极也将有利于提升电池的 快充性能。

材料创新之四:补锂剂

锂离子电池在首次充放电过程中,有机电解液会在石墨等负极材料表面还原分解形成固体电解质界面(SEI膜),SEI膜的形成有效 防止溶剂分子共嵌入对电极材料的破坏,同时也不可逆的消耗大量锂离子从而造成电池首效(ICE)偏低,降低了电池的容量和能 量密度。弥补正负极材料首效差异,补锂剂提升能量转换效率。补锂是通过使用富锂材料在锂电池首次工作前补充锂离子,抵消SEI膜造成 的锂损失,实现电池实际能量密度的提升。目前看补锂技术分为负极补锂和正极补锂,正极补锂从工艺难度和设备投入成本上看具 有更好的应用基础。

材料创新之五:钠离子电池

宁德时代发布钠离子电池产品,加速钠离子电池大规模商业化进程。早在2011年全球首家钠离子电池公司Faradion于英国成立,标 志着钠离子电池正式进入产业化探索阶段。2018年6月,国内首家钠离子电池企业中科海钠推出了全球首辆钠离子电池(72 V,80 Ah) 驱动的低速电动车,并于2019年3月全球首次将钠离子电池应用于30 kW/100 kWh储能电站。2021年7月,全球锂离子动力电池龙头 宁德时代发布第一代钠离子电池,电芯单体能量密度可达到160 Wh/kg,常温下充电15分钟电量可达80%,同时在系统集成效率方 面也可以达到80%以上,引起了产业界广泛关注。

钠离子电池是锂离子电池的有效补充,有望在部分领域实现对磷酸铁锂等电池的替代。钠离子电池由于锂元素和部分材料体系被替代, 钠离子电池量产成本有望比锂离子电池成本降低30%-40%。尽管能量密度上限不及锂离子电池,但其较好的性价比、倍率性能、低温 性能及更加稳定的电化学性能决定了其在储能、两轮车及A0级以下乘用车细分赛道具备较好的比较优势。

工艺创新之一:方形叠片技术趋势对模具需求的拉升

叠片工艺性能优势显著,更适合动力电池发展。电芯按照制作工艺可分为卷绕工艺和叠片工艺,其中卷绕工艺为目前市场主流,叠 片工艺受制于设备效率和工艺生产等难度尚未在动力领域大规模应用。相对卷绕工艺,叠片工艺可以将能量密度提升 5%,电池循 环寿命提升 10%,成本降低 5%;此外,叠片工艺的极耳数量增加一倍内阻降低大幅提升放电性能,拐角不易断裂热失控风险降低 增强电池安全性能。目前看,海外LG、SK,国内ATL、珠海冠宇、比亚迪、中航锂电、蜂巢科技和孚能科技相继引入叠片工艺,预 计未来叠片占比将有望提升,成为动力电池的主流发展方向。

工艺创新之二:快充技术

高压快充技术迅速推广,多款车型搭载快充平台。自2019年保时捷推出全球首款800V高压平台车型Taycan以来,现代起亚、广汽、比 亚迪、小鹏、宁德时代等车企和动力电池厂商相继推出了快充方案。作为应急充电和远程补电的需求满足,快充逐步成为电动车行业的 发展目标之一,也成为构筑企业核心竞争力的因素之一,正吸引更多车企和电池企业介入。

当前动力电池快充性能的掣肘主要在负极材料:1)石墨层间距较小,造成锂离子的扩散阻力较大从而无法达到理想的倍率性能;2 ) 锂离子嵌入石墨时较长的扩散路径会使得电池的倍率性能不理想;3 )快速充电的情况下,较大的极化会使石墨的嵌锂电位无限接近 于锂金属的沉积电位,从而出现表面析锂甚至产生锂枝晶,不仅会导致电池性能下降,甚至会造成内部短路或热失控。

工艺创新之三:复合集流体

轻量化、高比能的PET复合箔材有望迎来应用。在锂电池中,铝/铜箔作为正/负极集流体是活性物质的载体。传统集流体由纯铝/铜 构成,PET复合箔材采用“金属-PET-金属”的三明治结构,相比传统集流体,PET复合箔材具有材质更轻、高能量密度、低成本、 高安全、长寿命、广兼容等优势,随着近年来技术成熟,PET复合箔材的工艺有望逐步被主流电池厂商接受并采纳。

工艺创新之四:芳纶涂覆

涂覆技术弥补了湿法隔膜热稳定性差的缺陷。湿法隔膜原材料聚乙烯(PE)的熔融温度在140℃左右,在高温下可能出现收缩 造成电池短路等问题。涂覆是对隔膜材料的一种改性,通过在聚烯烃上涂覆特定材料,改变基膜性能,以满足耐热性、安全性、 电解液浸润能力等多元化的需求。 涂覆材料可分为无机和有机两大类。无机材料主要有陶瓷(勃姆石、氧化铝),有机材料主要有PVDF、PMMA、芳纶等,二 者的功能可实现互补,通常共同使用,兼顾耐热性、透气性、粘性、吸液保液能力。

结构创新之一:CTX电池包

CTP技术实现结构创新,动力电池系统性能大幅提升。CTP(Cell To Pack)是指将 电芯直接集成到电池包的一种创新结构方案,相较于传统电池包 “电芯-模组-电池 包”的三级结构,CTP直接省去或简少了模组组装环节,将电芯直接集成至电池包, 拥有提升空间利用率、减轻电池包重量、提高能量密度和降低成本等多重优势。 2019年9月,宁德时代首次推出CTP电池,2020年3月比亚迪发布磷酸铁锂刀片电池, 2020年9月,特斯拉发布CTC技术,推动电池包结构创新。

结构创新之二:4680大圆柱

性能与成本兼顾,4680大圆柱电池应用在即。2020年特斯拉电池日首次推出4680大圆柱电池,即直径46mm、高度80mm的电池, 采用高镍+负极掺硅体系,单体能量密度可提高5倍,达到300Wh/kg,充放电效率比有极耳电池提升6倍,搭载在整车上可提高续 航里程16%。4680体系较21700时相比电池数量仅为之前的1/4左右,电池结构件的使用大幅减少;此外后续还可以进一步搭配 CTC技术,将电池直接集成在汽车底盘上,进一步降低动力电池成本。 国内外主流动力电池企业纷纷入局。目前特斯拉已实现4680电池生产和小规模装车,松下和LG新能源计划在2023年开始批量生产。 国内市场方面,亿纬锂能、比克电池、宁德时代、蜂巢能源等在大圆柱电池均有相应产能规划。

成本端展望:供应链合作更紧密,一体化布局延伸价值链

锂电池行业成本占比较高,行业利润易受到供应链波动影响。目前锂电产业链毛利率主要分布在10%到50%之间,拆分成本来 看,材料费用占比营业成本普遍在60-90%。考虑到行业定价模式主要采用“原材料+加工费用”的成本加成模式和“价格联动 +一定毛利率”两种方式,上游供应链的价格波动极易造成企业盈利的不稳定。

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