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【兴业电新 苏晨团队】上篇·新能源汽车全球大周期,主流供应链掘金真成长

兴业电新  · 公众号  · 电力  · 2017-06-13 22:16

正文

投资要点:

  • 海外电动车加速扩张,高景气度开启全球大周期2016年底以来,海外电动汽车进入加速扩张期。随着Model 3按照计划投产,传统车企加紧布局电动汽车。宝马、奔驰、福特等车企今年以来累计公布新车型超过20款,覆盖高中低端全部车系。欧洲、美国2016年纯电动车产销量同比增长20%以上,随着新车型的投放,2017年将进一步快速增长。

  • 智能化成为潮流,新能源车先行一步:汽车的智能化已经成为主流趋势,电动车在特斯拉的引领下智能化先行一步,智能化在电动汽车领域更加突出。同时,智能化在电动车领域也稍有优势,相比燃油车而言,更多的全新设计的车型也为电动车提供了更好的智能化载体和平台。

  • 美、日、欧各有特点,中短期内电动化趋势不变:海外各个国家、地区的新能源汽车发展特点有所不同,美国的纯电动汽车特斯拉销量占比最高,且远超第二名,同时混动销售非常旺盛;欧洲一些国家如英、法等纯电动车向上趋势明显;日本则是依托混动的强大技术优势,发展燃料电池汽车,且取得超预期成果。但是由于基础设施、动力技术等条件限制,电动化的趋势在未来15-20年的周期内仍然会是新能源车发展的主流趋势。

  • 政策引导影响显著,乘用车高成长确定,把握龙头逻辑不变:国内新能源汽车新政策推出导致产业进入调整期,随着车型丰富及产业链价格下滑,下半年行业将重新进入上升轨道,乘用车作为需求最明确、增速最高的细分子领域,将成为增长的主要动力。行业集中度进一步提升后,龙头供应链企业将持续脱颖而出。

  • 梳理产业链机会,全球电动车的中国供应:中国作为全球新能源汽车最大的生产国和消费国,产业转移趋势明确,国内一线供应链将具备长期成长性。我们认为高质量的三元电池及核心材料、永磁电机、先进的电控系统以及优质的结构件等零部件将面临较快的需求增长以及较好的供需格局。

  • 投资建议:“三条主线”寻找龙头标的:(1)供需格局好、行业壁垒高的行业龙头,材料优先:创新股份、赣锋锂业、天齐锂业、中科三环等;(2)主流供应链核心零部件龙头:三花智控、宏发股份、国轩高科、拓普集团(汽车组覆盖)、汇川技术等;(3)快速切入主流供应链的供货商:亿纬锂能、中材科技、方正电机

  • 风险提示:新能源汽车政策不达预期的风险,技术研发不达预期的风险。


报告正文:

1、海外电动车加速放量,“全球大周期”明确启动

1.1、产业研发与销售配套,新能源汽车大周期趋势确认

1998年丰田混动车Pruis上市重启全球电动汽车市场,各国政府纷纷制定新能源发展计划和配套政策,全球汽车电气化方向明确。2008年,特斯拉Roadster量产按下全球电动汽车发展加速键,引爆全球电动汽车潮流,各大传统车企迅速切入。2007年,超过十款新车型密集发布。

海外新能源汽车2017年以来放量趋势明确,在特斯拉Model 3投产规划明确的引领下,各大海外车企电动车新车型推出的速度超出预期,奔驰、宝马、保时捷等都有新车型推出,同时加紧对电动汽车智能化的配套深度,加大新车型布局力度。

同时,欧洲、美国的电动车销量呈现明显的上升趋势。日本不止是混合动力汽车销量维持高位,燃料电池车Mirai交付量也超过3万辆。全球新能源汽车的“大周期”上行的趋势已经充分验证。

 


美国市场:特斯拉销量超预期,引爆美国新能源汽车市场。美国2016年总销量为15.85万辆,相比于2015年增长36%,其中四季度增幅达51%,大超市场预期。特斯拉销量贡献显著,Model SModel X合计销量达4.67万辆,占总销量的29.4%。预计随着性价比更高Model 3于今年下半年上市,美国电动汽车市场在今年将实现跨越式增长。

欧洲市场:2016年增速有所放缓,但是仍保持高位。2016年欧洲新能源汽车销量达20.65万辆,较2015年增长9.7%。其中,插电式混动车较纯电动车增速较快,增长幅度达17%,与纯电动汽车销量差距拉大。随着国际车企对动力汽车的进一步布局,新上市的车型和搭载高容量电池的车型在2017年有望在市场上取得可观的销售业绩。

日本市场:燃料电池车Mirai销量可观,混合动力汽车仍是技术研发、销售的重点。日本车企新能源汽车发展技术路线主要以燃料电池汽车为主,并且受日本低油价影响,日本电动汽车销量较少,且连续两年出现下滑,日本2016年,日本电动汽车销量为2.21万辆,较2015年下滑12%。日本车企在燃料电池方面技术储备较充足,目前全球在售的三款量产燃料电动汽车中有两款来自日本车企分别为丰田Mirai、本田Clarity,另一款为现代ix352016年全球燃料电池车总注册量达2312辆,较2015年增长225%。其中,Mirai为贡献主要销量,2016年注册量达2039辆,约占总体比例的88%。目前,Mirai销售集中在日本和美国,供不应求,销量主要受产能限制。丰田已开始投资扩充产能,预计到2020Mirai产能可达到3万辆。

1.2、新车型层出,高中低端全覆盖

进入2017年以来,欧洲车企推出新能源汽车新车型的热情高涨,奔驰推出纯电动SUV并开始接受预订,宝马推出全新7系插电混动,其他车企也都纷纷布局。根据各家车企的车型推出和排产计划,2017年内上市的车型以普通混合动力或插电式混合动力为主,从2018年中期开始,新上市车型将以纯电动车为主。新能源汽车的向上趋势及发展路径已经非常明确。

在上表统计的新推出的车型中,高端车型有3款,中端车型有4款,只有宝马i3轴距略短,可以说新车型完整覆盖了高中低端所有车系,表明海外新能源汽车已经由最初的试验型、高端豪华型向平民化、大众化转变。特斯拉的Model 3已经领先一步,率先开启了电动车平民化的进程。

1.3、基础设施完善,纯电已经具备推进条件

海外新能源汽车充电基础设施建设水平较高,主要得益于插电式混动推进时间较早,及各国政府的统一规划和管理。

特斯拉:为Model 3做好了充分准备

特斯拉已在全球31个国家建成842座超级充电站和5431个超级充电桩,目的地充电器超过9000个,充电效率大幅提高,充电时间可缩短到几十分钟,电动汽车用户体验显著改善。预计今年年底前计划将该数量翻倍,以为明年大规模交付的Model 3做好充分准备。

特斯拉超级充电器充电功率高达120kW,充电30分钟即可行驶270Km,大大缩短了充电等待时间。特斯拉目的地充电器安装在酒店、餐厅、滑雪场等地,特斯拉车主到达目的地后即可为汽车充电,从而保证了汽车回程的电量。

   同时,各大传统汽车制造厂商也纷纷布局充电设备。据悉,传统车企大众将推出“Electrify America”电动汽车计划,投资3亿美元在全美建设450个电动汽车充电站

美国:几大运营商分享市场,平台化引领新业态

专业充电设施企业与特斯拉一道建设庞大、完善的充电运营网络。根据IEA测算,2015年底美国国公共充电桩已达3.17万个。美国充电桩建设主体有专业充电设施企业和汽车厂商。目前,美国最大的充电基础设施运营商ChargePoint已建设3.49万个充电桩。

    美国的充电桩建设注重平台的互通互联性,在同一个体系内尽可能建立完善的服务网络。互联互通基于桩与桩之间、甚至运营商之间的数据实时共享,能够有效提高充电设备的使用效率,节省车主的寻找充电桩以及等待的时间,同时提高设备运营商的营运水平。Charge Point以“充电桩+APP”模式实现充电设备之间的信息共享,用户通过手机APP就可以查找充电桩的位置和使用情况。

由于美国经济发达程度高,电动车主拥有自己的目的地充电设施比例较高,因此美国的充电网络建设目标以补电为主。

欧洲:插电规模庞大,已为纯电打下基础

欧洲的插电式混合动力车型数及销量均较高,从基础设施及用户习惯等方面已经进行了相当多的培育,已经为纯电动汽车的接纳做好了充分准备。

日本:国企主持建设,纯电不是主流

由于日本的新能源汽车发展方向及充电设施建设均由大型国有车企、充电服务公司统一规划、执行。而日本的新能源车主要发展的方向为混合动力及燃料电池,因此整体看充电设施建设的情况相对落后,且受到诸多限制。丰田、日产、本田、三菱及日本政策投资银行共同成立的“日本充电服务”(NCS),是日本最大的电动车充电设备私营公司,也是日本为数不多的可以获得日本政府补贴的新能源汽车充电设备公司。

    在NCS构建的充电服务网络中,一条线是NCS、车厂和电动汽车用户之间的关系,NCS建设充电设备,是充电设备的所有者,丰田、日产、本田、三菱向NCS购买充电设备的使用权,车厂再通过收取会员费的方式将充电费用转移到终端用户,NCS一般不面向车主个人,充电卡与电动汽车绑定销售。另一条线是NCS、充电器设置者和电动汽车用户之间的关系,停车场、高速公路服务区、写字楼、酒店、便利店等向NCS提出充电设施建设及使用申请,NCS经审核后向企业提供充电设备的使用权及电费、维护费等费用,电动汽车用户可以在这些地方完成充电。

2、智能化成为潮流,新能源汽车抢先一步

2.1、特斯拉引领电动车智能化,趋势势不可挡

特斯拉引领全球电动汽车智能化潮流。特斯拉是目前电动汽车中机电一体化设计、智能化辅助驾驶做得最先进、最成功的,是当前电动汽车智能化的发展标杆。

机电一体化技术:特斯拉高度集成的模块化设计使得机械系统和电子控制系统很好地融合,凭借领先的机电一体化技术,特斯拉率先实现车联网服务,Model S是全球第一部真正意义上的量产智能汽车。Model S不仅将车内所有功能按钮集成到一块中控触屏,还提供了两项业界独有的全新功能-空中升级和远程诊断,通过车联网技术实现了与车主的有效互动。空中升级功能让车主可以通过安装特斯拉后台免费推送的软件升级包来增加车辆功能,为已销售车辆不断带来新价值;远程诊断功能让车主在车辆出现故障时仅需拨打特斯拉服务电话,特斯拉的客服人员就能联网查找车辆故障并指导车主进行修复操作,目前远程诊断已成为特斯拉车主解决用车故障的主要方式。

智能化辅助驾驶:智能化辅助通过汽车上的各类传感器,快速收集车内外数据,进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理,帮助驾驶者及时发的一个发展阶段,未来方向是自动驾驶。

特斯拉带动主流车企切入智能汽车领域。为了能够与特斯拉形成有效竞争,尤其是特斯拉目前在豪华车、SUV及普通轿车领域都有涉及,未来还可能在轻型卡车等领域推出具有相当竞争力的车型的情况下,各家车企也纷纷推出对应高智能化的电动车型,将最新研制的智能驾驶技术首先应用于电动车。

将较早期的电动车宝马i3及最近推出的新车型宝马760Li,与特斯拉的智能化程度进行比较。可以看出,为了能够与特斯拉竞争,宝马760Li搭载的智能化功能与特斯拉相差无几。顶配中所应用的最新技术尽数应用于下一代电动汽车中,甚至包括很多760中尚未应用的最新技术。同时,宝马还计划于2021年推出旗下首款全自动驾驶汽车BMW iNext,预计搭载三级自动驾驶功能,将取代宝马7系轿车成为宝马旗舰车型。

由特斯拉引领的电动车智能化趋势已经形成,势不可挡,各大车企也会将最新的智能驾驶技术首先应用于最新的新能源汽车车型,以在汽车电动化趋势中占据有利位置。

2.2、电动车智能化存一定优势,自上而下设计是必要条件

带宽和尺寸问题为目前智能汽车发展瓶颈。一方面,智能汽车需要更高带宽的内存。现代 ADAS 系统具有多个传感器,例如高分辨率/高帧频摄像头、雷达、激光扫描仪、夜视仪等。这些传感器(特别是视频摄像头)需要利用很高的数据带宽将数据写入易失性存储中。数字信号处理器 (DSP) 装置从存储中读取传感器数据,并执行复杂的 ADAS 算法。算法在处理每一个视频帧时都将多次访问存储,而且需要很高的存储带宽。这一过程通常会成为ADAS 系统的性能瓶颈。另一方面,其次智能汽车需要更小的尺寸的存储。进行存储配置时需要适当综合考虑密度、功率、尺寸、性能、温度、可靠性、成本和支持。目前为了降低占用空间,主动式安全系统目前广泛采用了多芯片封装技术(MCP)。存储 MCP 可以将非易失性存储(NVM,可实现启动/应用、操作系统和其他重要代码/数据的执行)和易失性存储(RAM可用作高速暂存器)堆叠到单个封装中,在单一封装体内实现不同的应用,降低内存占用,提高使用效率,从而减少空间的占用。

电动车电机驱动占用的带宽更小。在对外部环境信息的处理算法不足够先进,以及顶层芯片的处理能力不足够强的时候,控制更简单、带宽占用更小的电动机是拥有一定优势的。一方面,电机、电池的分配管理要比发动机简单得多,因此在动力控制上占用的带宽本身就要小一些;另一方面,纯电动车如果从头开始设计,可以对每一个区域、功能区分管理,带宽要求将不再成为限制。

电动车能够为存储提供更大空间。如果是基于电动汽车专用平台设计电动车,电池位于底盘位置,电机位于轮边甚至是轮毂,相比传统燃油车能够为主动式安全系统提供更多的空间。

自上而下设计释放电动汽车智能化优势。只有通过自上而下的方式打造全新的电动汽车生产平台,实现电动汽车一体化设计,才能使电动汽车智能化优势完全体现。如果在原有的燃油车底盘上进行改装,要达到同样的智能化程度,成本较高而且也不容易实现。

    基于传统汽车平台生产电动汽车短期内可以有效降低成本,但是从中长期角度局限了电动汽车的发展。比如共平台开发的电动汽车动力电池位于后备箱,不仅占据了汽车后备箱的空间,还限制了动力电池的大小影响到整车的续航里程。开发全新的平台可以很好的解决上述几个限制,目前大众、宝马等主流传统车企已经或者有计划开发电动汽车专门的生产平台。

3、政策引导显著,中短期电动趋势已定

尽管海外新能源汽车政策的现金补贴种类较少,资金总量也相对较小,但是海外的新能源汽车政策依然对整体产业产生了深远、积极的影响,结合各国的汽车技术特点等,各国新能源汽车大发展呈现出很明显的分化趋势。从中短期看,纯电动车是主流趋势,长期来看燃料电池有望成为终极模式。

3.1、美国:免税为主,现金补贴少

美国各州补贴政策以减免税为主,现金补贴少。补贴力度受到新能源汽车车型、电池系统能量大小、购买时间等因素影响。主要补贴政策为2007年美国国内收入局实行的新能源汽车阶梯式个人所得税减免和2009年《紧急经济稳定法案》规定的税收抵扣政策。

政策面对车企的支持力度相对较小,车企面临更大的竞争,车的质量和经济性是推动增长的内生动力。加州政府推出的碳积分交易政策在全国范围内推广面临困境,并且自2017年起,美国密歇根州、怀俄明州、科罗拉多州等多个州都提高新能源汽车注册费、道路使用费等费用。预计未来美国市场新能源汽车补贴对新能源销量的拉动作用逐渐减弱,技术提升带来的经济性成为根本动力。

    从美国的销量数据来看,尽管政府新能源汽车的补贴力度不强且基本不变,但是销量一直呈现向上趋势,16年超预期增长,其中插电式混合动力汽车增速加快,和纯电动汽车市场占比差距逐渐缩小,随着特斯拉新车型的推出,将对美国纯动力汽车带来助力,17年一季度动力汽车增速明显,整个动力汽车销量呈现向上趋势。

从车企实际获得的补贴来看,能够实际获得的政府补贴或者从碳积分交易中获得的资金确实相对有限,特斯拉在创始之初依靠碳积分获得的收入占比较高,但是随着Model X投入市场后,碳积分交易的收入占比在快速下降。

美国油价较低,结合税收优惠带来的购置成本的降低,纯电动车与同级别的燃油车和混合动力汽车相比,全生命周期的使用成本已经具备一定的经济性。

3.2、欧洲:高油价、高税费推动新能源汽车推广

欧洲新能源汽车政策以补贴为主,但补贴一直在退坡,从欧洲的总量上看,1314年销量爆发式增长,16年增速放缓,依旧保持两位数增速发展。发展初期,纯电动汽车发展势头较迅猛,1415年插电式混合动力汽车增速提高明显,逐渐缩小和纯电动汽车的差距。但细分到欧洲各国家,新能源汽车发展分歧大。

欧洲各国的新能源汽车销量均维持了比较稳定的上升势头,但是各个国家之间的差异很大。销售占比排名前五的分别是挪威、法国、德国、英国,荷兰。

英国新能源汽车政策主要以现金补贴和建立基础设施专项基金为主。目前英国电动汽车充电插头总量达1.2万余个,预计未来仍将大幅增加。英国政府表示将进一步加充电站建设,提高充电设备密度,承诺高速公路路网上每20英里至少有一个充电桩。同时,英国政府开始着手建设氢能源基础建设来推动燃料电池车的发展,预计投入金额2300万英镑。

挪威新能源汽车占比高,2025之后可能禁售燃油车2015年,挪威四个主要政党就2025年起挪威境内禁止燃油汽车销售达成一致意见。2016年挪威新能源汽车销量达2.4万辆,市占率超过25%,处于全球领先地位,为2025年实现完全新能源汽车替代奠定良好基础。

      法国纯电动车销量领先,是纯电动车的示范场。2016年,法国纯电动车注册量分别达到21751辆,占欧盟总销量的40%以上。注册量较2015年增加25.96%,远超欧盟平均增长水平6.95%,成为拉动欧洲纯电动汽车增长的主要驱动力。

欧洲由于油价较高的原因,新能源车的使用成本优势更显著,插电、纯电的优势相当明显。特斯拉使用成本略高的原因与进口关税有关,未来欧洲本土企业推出与特斯拉Model S相当的纯电动汽车后,在欧洲使用豪华型的纯电动汽车成本也将下降。

欧洲与美国最大的区别在于插电式混动的普及率相对较高,车企对于混合动力的布局也较深入,因此在欧洲的车型比较中特别加入了插电式混动车型。这也说明,在油价较高的地区,当前阶段插电式混动更能兼顾电动车的低使用成本及燃油车低购置成本。

3.3、日本:混动为主,燃料电池成生力军

日本新能源汽车销量两年连降,政策补贴力度处于低位。电动汽车中,纯电动汽车累计占比最高。日本政府提出,到2030年新能源汽车要占新车销售量的50%70%,其中混合动力车占3040%,电动汽车占20%30%,清洁柴油车占510%,燃料电池车占3%

日本新能源汽车市场有其独有的特点:国企(丰田)主导,政府强势引导,基础设施建设水平高,消费者接受程度高。由于日本企业在混合动力技术上的超强优势,结合燃料电池堆混动技术的高要求,加上日本对于能源对外依存降低的一贯追求,燃料电池成为了日本重点发展的新能源汽车方向。

日本现阶段普及量最大的车型为混合动力汽车,其主要原因在于不断增加的车型填补了市场空白, 给消费者提供更多选择。但是2006年日本已经全部退出对混合动力汽车的补贴。开始加大电动汽车和燃料电池汽车的扶持力度。

日本认为,现有技术水平决定,电动汽车只能适用于部分短距离交通,如小型家庭车辆;混合动力车是现实的过渡性替代方案,可用于中距离一般家庭和商务用车,混合方式可以包括汽油、天然气及其它合成燃料等。而燃料电池汽车则可用于长途运输的大型货车及其它商用汽车,将成为未来终极的新能源汽车。并将重点放在混合动力和燃料电池汽车的研发和推广上。

丰田Mirai201612月正式面向市场销售,截止20174月,该车销量已经超过3万台,远超市场预期。这一方面与丰田的燃料电池技术领先、可靠有关,一方面也与日本完善的加氢基础设施建设有关。

今年3月,在Mirai取得了成功之后,丰田宣布雷克萨斯旗舰车型LS下一代将更换为燃料电池汽车,表现出其对燃料电池技术及基础设施建设完备程度的极大信心。

   同时日本在燃料电池配套设施建设方面也处于世界领先地位。目前,日本拥有大约70余家加氢站,计划2017年达到90余家。

对于日本来讲,与其他欧美最大的区别在于要将燃料电池汽车也加入对比的行列中去。由于目前针对燃料电池汽车的购置补贴最多,且日本的氢燃料制造、运输成本相对较低,因此燃料电池汽车的使用成本在日本是非常具有优势的。这也是燃料电池汽车在日本的销售可以超预期的原因,经济性是推动新能源汽车发展的最大推动力。

从我们测算的结果来看,在日本,由于油价相比欧洲更高,因此燃油车的使用成本更高,相比之下,同级别的日产聆风纯电动车的全生命周期成本将更低。但是由于日本充电基础设施建设相对薄弱,同时日本品牌的纯电动汽车续航里程相对较短,因此其使用的方便程度较差,导致了日本纯电动汽车销量相对较差。

   而日本的燃料电池汽车由于目前补贴较高,且加氢站等基础设施建设情况较好,尽管其全生命周期成本相对更高,但是由于其使用方便程度更接近燃油车,因此作为家庭的第一辆车来使用更加方便。因此在牌照受到限制且基础设施建设较好的关东地区,丰田Mirai的销量非常好。

3.4、中国:新能源汽车行业进入健康发展阶段

我国新能源汽车行业正在进入健康成长期。2012年中央发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,明确将电动汽车作为汽车工业转型战略方向。2015年成为我国新能源汽车的爆发元年,全年产量达37.47万辆,较上年增长近300%2016年我国新能源汽车产销量进一步快速提升,占全球总销量的近一半,成为全球最大的新能源汽车市场。目前,国内主流车企大多在新能源汽车已有布局,国内车主对新能源汽车的接受度高,我国新能源汽车行业的初期培育阶段已经完成。

补贴退坡倒逼行业洗牌,新政策利好长期发展。2017年新能源汽车补贴政策整体收紧,除在原有基础上退坡20%外,还要求地方补贴不得大于国家补贴的50%,并且提高新能源汽车性能指标要求。我们认为,虽然短期内新能源汽车整体产销量会受到抑制,但从长期来看,这一政策有利于市场出清,淘汰没有核心技术、以“骗补”为目的的车企,利好龙头企业,促进行业长期良性发展。在燃料电池汽车方面,燃料电池乘用车补贴达20/辆,商用车补贴力度更大,且到2020年补贴不退坡,鼓励车企加大燃料电池方面投资和研发力度。对标电动汽车发展初期阶段补贴政策和市场表现,预计燃料电池汽车产业化将加速到来。

借鉴加州ZEV法案,补贴+积分组合政策成型。2016年,发改委、工信部相继发布《碳排放交易暂行管理办法(征求意见稿)》和《企业平均燃料消耗量(CAFC)与新能源汽车积分(NEV)并行管理暂行办法(征求意见稿)》。积分制度和配额制度实施细则和标准有所不同,但都对新能源汽车的产量提出要求,若车企不能达标则需要购买积分或配额,否则面临停产限制和罚款。

NEV积分政策为例。假设车企生产的纯电动车平均续航介于150≤R<250之间,纯电动车与插电式混合动力车生产比例为2:1,则纯电动车和插电式混合动力车的产量在2018年分别要达到总产量的2%和1%。一方面,加快了传统车企在新能源汽车领域的布局;另一方面,倒逼车企加速研发,提高续航里程,同时有利于市场出清。

新能源基础设施建设日益完善,充电桩迎来爆发式增长。我国充电桩装机量保持高速增长,到2016年我国充电桩保有量约15万个,居全球第一,其中公共充电桩约14万个。20172月,国家能源局发布《2017 年能源工作指导意见通知》,明确2017 年内计划建成充电桩90 万个(公共充电桩10 万个,私人充电桩80 万个),充电桩数量大幅提升缓解了新能源车主的里程忧虑,提高了新能源汽车对传统汽车的替代性,是建设需求导向的新能源汽车市场的重要基础。

3.5、总结:经济性是新能源车发展的最大推动力

尽管美国、欧洲、日本的新能源汽车政策的现金补贴、积分规则、牌照限制、路权优势等各有不同,欧洲各国之间更是千差万别,但是我们认为,电动汽车产业链的技术提升带来的经济性是推动新能源汽车发展的最大推动力。

接下来,我们对美国、欧洲、日本的新能源汽车经济性临界点进行测算。关键假设如下:(1)为了补偿纯电动汽车在使用过程中,充电时间较长,或充电设施不普及等问题带来的使用成本,我们假设当新能源汽车的全生命周期成本低于燃油车10%的时候可以使两者具有完全相同的经济性;(2)选择各国代表性新能源汽车进行测算,美国、欧洲使用特斯拉进行测算(电池电量90KWh),日本使用日产聆风测算(电池电量40KWh)。

若按照目前特斯拉的电池成本在200美元/KWh来计算,那么只要电池成本能够下降到150美元/KWh左右(关于技术进步和成本下降,请持续关注相关专题报告),在欧洲使用特斯拉就可以具备和宝马X5接近的经济性,对于油价更便宜的美国这个数字是110美元/KWh,而在日本,想通过降低电池成本令使用纯电动汽车想达到接近燃油车的成本目前来看差距较大。

目前全球来说对新能源汽车的补贴政策逐渐退坡,现金补贴逐渐减少,但是全球的新能源汽车的销量总体处于高速发展的状态,新能源汽车被放到国家政策层面重视,规划上发展动力汽车,逐渐替代燃油汽车。汽车产业链上各大车企加大对新能源汽车的布局,新能源汽车的车型质量种类都在提高。随着技术进步,新能源汽车的质量、成本和性能都有飞跃发展,逐渐被消费者习惯和接受。在这样的发展趋势下,新能源汽车将会在未来有更大发展。

4、全球电动车的中国制造,寻找所有的优质环节

海外新能源汽车周期向上,汽车电动化趋势已经确立。一方面,海外新能源汽车的零部件供应很多源自国内,将极大拉动汽车零部件环节的销售;另一方面,汽车零部件的认定条件苛刻,已经与传统车企建立起长期、良好合作关系的零部件龙头厂商,在新能源汽车领域很可能延续这种优势,这种趋势在与传统车型通用性强的零部件上更加明显。

为此,我们对海外新能源汽车的国内供应体系进行了深入、细致的梳理,对传统汽车及新能源汽车进行完全地拆解,对比两者的共通之处,以寻找传统汽车零部件厂商在新能源汽车领域可能存在的优势。一个基本的结论是,传统汽车中智能化、电气化程度高的部件,更符合汽车产业发展未来方向的部件,直接或者较大比例应用于新能源汽车的可能性更高。

同时,我们在梳理的过程中,更加注重新能源汽车相比燃油车的增量环节。在燃油车上没有应用或很少应用的零部件,但是在新能源车上却具有极强的不可替代性,例如更高效节能的热管理系统、空调系统,用户需求引发的智能化提升带来的硬件增长。

4.1、动力电池:高镍化是趋势,中短期上游供需格局好

锂电池正极的镍钴铝及高镍化是当前发展的趋势,有望进一步提升动力电池的能量密度。但是动力电池产能的快速扩张,首先面临的问题就是上游资源的总体产能有限。

4.1.1、锂:供需总体平衡,短期氢氧化锂紧张

2017年碳酸锂新增产能2.36万吨,主要来自于矿山Mt CattlinMt Marion的产能爬坡,预计2017年两矿山的合计精矿产能将从9.6万吨/年提升到20.8万吨/年。2017年新增盐湖Salar de Atacama和矿山甲基卡134号矿,总产能分别为2万吨/年和8万吨/年(精矿产能),全球碳酸锂总产能达32.9万吨,但2017年产能释放有限。

矿山Mt CattlinMt Marion产能爬坡给碳酸锂供给带来较大提升,预计今年碳酸锂供需总体平衡。

 

新能源汽车快速发展是碳酸锂需求大幅增长的重要驱动力。2016年,全球新能源汽车对碳酸锂的需求达3.16万吨,占下游总需求的15.71%。随着新能源汽车产销量的提升,预计到2020年下游对碳酸锂的需求将达到31.85%,其中新能源汽车对碳酸锂的需求将达到13.08万吨,占总需求的41.07%

三元材料成为动力电池的主要趋势。三元锂电池能量密度高,能够有效增加续航里程,同时随着电池管理系统的完善,电池安全性大大增强,三元锂电池成为未来发展方向。目前,国外主流车型主要搭载三元锂电池,如Model SModel X使用的是松下的NCR18650电池。我们预测 2017 年、2018 年全球氢氧化锂需求量分别增至 4.7 万吨、6.4 万吨,同比增长 49%36%

国内外各大锂业企业纷纷在氢氧化锂方面投资布局,但新设产能需要1年半到2年的时间才能完成投产,所以预计2017 年、2018 年氢氧化锂供需将明显偏紧,到2019年新增产能逐渐释放,供不应求的情况将得到缓解。

4.1.2、钴:新能源汽车将带动钴的发展,其产能短期看不会成为限制条件

全球的钴矿资源集中在刚果金,占全球资源总量的47%,分布高度集中。53号,刚果金央行公布一季度钴产量数据,钴产量达18,627吨,较去年同期增长29%。钴精矿主要来自于铜、镍伴生矿,铜价、镍价对钴产量影响很大。随着铜价、镍价回升,预计今年钴供需相对平衡,供需缺口较小。

三元锂电池的快速发展拉动了对钴的需求,新能源汽车将成为钴需求的主要领域。随着新能源汽车的高速发展,动力电池需求的提升将是未来锂离子电池爆发点。特斯拉旗下电动汽车都搭载三元动力电池,随着Model 3的量产,钴需求将进一步增加。但随着刚果金钴产能的恢复和钴矿新建项目产能的逐步提升,预计未来供需不会出现太大的缺口。

4.1.3、锂电隔膜:国产替代趋势起,湿法隔膜势头兴

隔膜作为锂离子动力电池四大材料之一,随着我国新能源汽车崛起,动力类锂离子电池主导市场,电动汽车产销持续放量,拉动隔膜需求。其中,又以湿法隔膜更适宜应用于高能量密度电池,而形成供需紧张局面。由于锂电隔膜行业壁垒相对较高,需求增长与国产替代周期共振,利好本土锂电隔膜龙头企业。

隔膜行业高增长,国产化乃大势所趋。近年,锂离子电池隔膜产业呈现高速增长。根据GGII的统计数据,截至2015年,我国国产锂电池隔膜的市场规模达到21.3亿元,同比增长37.4%,近5年的年复合增长率为38.36%;我国国产锂电池隔膜的销量达到6.28亿平米,同比增长49.5%,近5年的复合增长率为62.75%

隔膜是锂电材料中技术壁垒较高的环节,目前我国隔膜行业以逐步脱离进口依赖,转向国产化替代。参考其他材料环节变迁进程,隔膜发展可分为三阶段:

Ø    进口依赖期:2010年以前,国内隔膜企业不足5家,全球锂电池隔膜被日本、美国少数厂商垄断,国内市场份额长期被日本旭化成、日本东燃化学以及美国Celgard等外资企业所占据;

Ø    自主研发期2009-2011年,随着国家加大新能源汽车的推广力度,国内涌现了一大批的锂电池材料生产企业,实现了国产隔膜制备工艺的突破,部分产品已达到国际水平。

Ø    国产替代期2015年来,随着新能源汽车市场的快速发展,加上国内隔膜生产企业的技术进步,锂离子电池隔膜主要依赖进口的局面已经有所改善,进口比例逐步降低。整体看来,我国的锂电池隔膜行业正处于高速发展期。

当前阶段,我国成为世界最大的锂离子电池生产制造基地。未来,国产化隔膜市场空间较大,随着技术进步、隔膜性能稳定以及资质获得认可,在领跑全球的中国新能源市场中,国产隔膜龙头的市占率也将逐步提升。

高行业壁垒+需求快速增长,强者恒强。锂电隔膜行业属于技术密集型产业,生产及加工涉及多个学科领域。且企业需保证隔膜的稳定性、一致性、安全性达标,要求企业在技术、生产、工艺及设备建设等多方面的长期积累,因此形成了较高的技术壁垒,新厂商难以迅速进入市场并拓展客户。

行业壁垒包括四方面:(1)技术壁垒。主要工艺技术的掌握,与设备制定改造能力;(2)资金壁垒。设备巨额购置成本,及需增设产线实现的规模效应;(3)时间壁垒。产能释放、客户审核周期长;(4)客户壁垒。行业客户对隔膜安全性、稳定性及生产成本的要求,直接导致了较高的客户粘性。

另一方面,动力电池主导隔膜需求快速增长,产业将在较长时间内处于供不应求状态。龙头隔膜企业将受益于市场集中度提升,强者恒强。

三元驱动隔膜路线转向,湿法工艺优势明显。隔膜的生产工艺主要有干法和湿法两大类。干法又可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法及湿法的技术水平,通常指两种方法所涵盖的原材料配方技术、微孔制作技术和成套设备设计技术等三个方面达到的技术经济指标,最终体现为产品的一致性、稳定性和安全性等技术参数指标。

湿法工艺生产的隔膜相对于干法工艺生产的隔膜更加轻薄,机械性更好,应用于动力电池可提高能力密度,故受到三元电池厂商青睐。目前,隔膜轻薄化已成为趋势。中日韩厂商占主流目前60%-70%的隔膜市场,主要是湿法双向拉伸工艺制备的单层PE膜。因该法生产的隔膜孔径比较小且均匀,可以得到更高的孔隙率和更好的透气性,可以满足动力电池的大电流充放要求。

由于相比于干法工艺,湿法隔膜难度更大,对新进者及谋求工艺切换厂商的技术壁垒愈加明显。国内高端湿法工艺刚刚起步,我们认为,拥有核心技术优势的龙头企业将受益。

创新股份湿法隔膜龙头,全球供应替代。创新股份收购上海恩捷100%股权,成功切入高技术壁垒的锂电池隔膜领域,跻身湿法隔膜龙头。作为国内最大湿法锂离子隔膜生产商,规模优势领先,毛利率与沧州明珠、星源材质等干法工艺持平。

此外公司客户结构优质,已成为三星SDI在中国唯一认证供应商,并已切入CATL、LGChem、比亚迪、国轩高科等主流电池厂商供应链,形成批量供货。随下游车企集中度提升,公司市场份额不断扩大,订单需求增长迅速,产品供不应求。因中高端市场壁垒较高,公司募资大规模扩张产能,有利迅速抢占市场份额,我们预计,公司将持续受益于行业高景气度及龙头企业市场集中度提升。

4.1.4、铜箔:供给持续紧张的锂电池负极集流体材料

铜箔是锂电池负极材料用来承载活性物质的集流体,是锂电池中不可或缺的一部分。最简易的锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液和正负极集流体组成。电池的正极由约 90%(体积分数)的正极活性物质、约7%8%的乙炔黑导电剂和约3%4%的有机粘合剂均匀混合后,涂覆于厚约20μm的铝箔集流体上;电池的负极活性物质由约90%的负极活性物质碳材料、4%5%的乙炔黑导电剂、6%7%的粘合剂均匀混合后,涂覆于厚约20μm的铜箔集流体上。

锂电铜箔与普通的覆铜板铜箔不同,其和普通电解铜箔的表面区别在于锂电铜箔两面都是光亮的。也就是说,通过向普通电解铜箔生产体系中添加光亮剂,使原本粗糙的M面也变得光亮起来。

PCB(印刷线路板)铜箔和覆铜板(CCL)相比,锂电铜箔在粒径,还有晶粒的生长方向、晶胞的组成,以及宏观所表现出来的抗拉强度和延伸率等指标上均有显著差别。

    目前,纯电动车平均单车使用铜箔约40kg(估算值),随着我国新能源汽车和电池技术的不断进步,新能源汽车的单车带电量预计将进一步提升,平均单车铜箔用量可能提高,因此锂电铜箔的需求增速可能略快于新能源汽车的产量增速。

近两年,受全球锂电产业及新能源汽车产业火爆,高端锂电铜箔产能持续紧张。但由于生产设备大部分进口于日本,设备供应短缺,短期铜箔扩产能力不足。同时,铜箔行业平均扩产周期需要1.52年,短期内实现大幅提升产能概率不大,因此,在铜箔需求大幅提升的情况下,短期内很可能面临供应短缺的情况。

   即使通过技改,将PCB铜箔和CCL铜箔产线改造为锂电铜箔,也需要经历1年左右的技改、调试周期,难以在短期内实现锂电铜箔产能的快速提升。根据我们的测算,叠加新能源汽车及电子产品等各类锂电池需求,2017年对锂电铜箔的需求将达到5万吨左右,而通过扩产和技改可以实现的国内锂电铜箔产能在今年最高可以达到4-4.5万吨左右,产能存在较大缺口。

4.1.5、锂电设备:受益锂电池产能持续扩张,需求仍维持较高增速

锂电池设备高端化趋势明显,利好龙头企业。锂电池设备行业门槛提高,行业集中度有望提高。受新能源汽车动力电池等下游行业快速发展,生产设备高端需求大幅提升,利好能够提供高精度、高效率、自动化、一体化的生产设备企业。目前,赢合科技已率先实现“交钥匙”工程;先导智能收购珠海泰坦新动力电子,布局锂电池生产后端设备,业务协同显著,实现锂电池生产流程全覆盖。

赢合科技打造生产设备整线交付方案,“整线+单机”核心竞争力明显。 2015年公司推出国内首个锂电设备整线解决方案,2016年公司成功自主研发出国内首条镍氢动力电池整线自动化设备,销售模式逐渐从单机采购转向分段或整线采购,客户集中度和客户粘性都大大增强,2016年公司前五大客户销售占比达70.29%,较上年增长约15个百分点;公司锂电池专用生产设备销售量达1638台,较上年增长119.87%

先导智能覆盖国内外一线厂商,外延布局覆盖全产线。20161116日,公司发布重大资产重组公告,拟购买珠海泰坦新动力电子100%股权,珠海泰坦主要产品为电芯后端设备,与公司业务协同效应明显。公司锂电池设备品质、技术行业领先,是国内唯一一家为比亚迪和特斯拉提供动力锂电池卷绕机的企业,随着国内新能源汽车市场回暖和Model 3的量产,公司业绩有望进一步提升。

4.2、新能源汽车热管理:不止于空调的全车热量管理

对于新能源汽车来讲,热管理与燃油车有着完全不同的含义。燃油车的热管理主要设计空调制冷及发动机热管理,这是两个相对独立的单元,而其中耗能较大的部分也只有制冷空调一项。但是对于新能源汽车来说,热管理涉及到电机、电池及冷暖两用空调,其复杂程度远远超过传统汽车。

4.2.1、提效降耗的关键零部件

因此,新能源汽车热管理主要面临的问题来自两个方面:(1)制冷/制热两用空调部件带来的管路复杂程度提升,及(2)热管理单元的增加带来的能耗提升,从而挤占本来已经很紧张的电动汽车电池电量。

以上两个问题实际上是相互协调的,通过提升热管理的智能化程度,使用高效率的热交换零部件,一方面减少管路复杂程度,同时还可以做到精准控温,提升效率,减少能耗。

新能源汽车热管理中需要使用的零部件包括微通道换热器、电子膨胀阀、油冷器、冷却板、电池冷却器等,其中对于提升效率、降低能耗比较关键的部分是微通道换热器及电子膨胀阀,这两个部件也是技术壁垒较高、产品附加值较高的部件。

因此,新能源汽车热管理主要面临的问题来自两个方面:(1)制冷/制热两用空调部件带来的管路复杂程度提升。(2)热管理单元的增加带来的能耗提升,从而挤占本来已经很紧张的电动汽车电池电量。

以上两个问题实际上是相互协调的,通过提升热管理的智能化程度,使用高效率的热交换零部件,一方面减少管路复杂程度,同时还可以做到精准控温,提升效率,减少能耗。

新能源汽车热管理中需要使用的零部件包括微通道换热器、电子膨胀阀、油冷器、冷却板、电池冷却器等,其中对于提升效率、降低能耗比较关键的部分是微通道换热器及电子膨胀阀,这两个部件也是技术壁垒较高、产品附加值较高的部件。

1)微通道换热器

微通道换热器是一种可用于热传递的三维结构单元,水力学直径一般在10-600μm之间,其主要构成部分为集流管、多孔扁管和波纹型百叶窗翅片。在新能源汽车领域,微通道换热器广泛应用于空调冷凝散热方面和热泵型空调系统中。其中,热泵型空调系统是电动汽车的特有零配件,是由于电动汽车无发动机余热可利用,需要搭载热泵型空调系统实现制热的功能。与传统铜管翅片式换热器相比,微通道换热器的换热性能大约能提高30%,大大减少了制冷剂的使用,具有高效紧凑的优势,从而冷凝器的体积得以减小,有助于实现汽车空调的小型化。

2)电子膨胀阀

热力膨胀阀是车载制冷系统的四大件之一,在制冷系统中通过控制制冷剂流量将高温高压液态制冷剂转化为低温低压液态制冷剂,为制冷剂气化做好准备。膨胀阀性能影响到制冷剂蒸发效果,若制冷剂在蒸发器内无法完全蒸发或提前蒸发完毕,都会直接影响到制冷系统的性能。

3)电池冷却器/加热器

电池冷却器/加热器是电池热管理系统的核心部件。电池冷却器可平衡电池包中单体间温差,减少电池热量不均匀聚集导致电池模块间内阻和容量的不一致性,从而提高电池功率和循环效率,延长动力电池使用寿命和续航里程。电池冷却的主要方法为风冷和水冷,目前主要趋势为水冷散热,通过冷却液与空调系统的制冷剂进行换热。当天气寒冷时,电池加热器可提高电池包温度,使之处于合理范围,防止低温导致锂电池电解液黏度上升,电池放电功率下降。电池加热方式主要为石墨烯加热膜、PTC加热片和金属丝加热膜三种。

4)涡旋压缩机

汽车热管理系统的重要环节还包括空调压缩机,其效率高低将直接决定汽车热管理系统的能耗大小。对新能源汽车来讲,由于空调加入了冷/暖功能,如何降低压缩机能耗,是新能源汽车热管理系统需要面对的重要问题。

新能源汽车对车载空调要求效率高、耗电小,因此技术较为复杂但是功耗较小的涡旋压缩机成为必然选择。涡旋压缩机与传统的活塞压缩机相比,具有以下特点:

1、没有往复运动机构,结构简单、体积小、重量轻、零件少(特别是易损件少),可靠性高;

2、力矩变化小,平衡性高,振动小,运转平稳,从而操作简便,易于实现自动化;

3、在其适应的制冷量范围内具有较高的效率;

4、噪音低。

三花智控切入特斯拉热管理系统供应链。三花智控是世界领先的膨胀阀龙头企业,电子膨胀阀、四通阀等产品市场占有率位居全球第一。自2006年进入汽车制冷系统领域,产品包括新能源汽车电池及电机热管理系统和膨胀阀、储液器等重要零部件,并成功进入特斯拉、比亚迪等一流车企供应链。公司在空调领域的主要零部件产品,市场占有率均超过50%,其技术水平、生产质量稳定性均达到了较高水平。

三花智控即将完成收购的子公司三花汽零,在汽车热管理零部件领域同样有着出色表现,其主要节能产品电子膨胀阀、微通道换热器、冷媒阀等已进入国际市场,其中空调膨胀阀2016年全球销量1,444.07 万只,市场占有率超过 16%,国内市场占有率超过 37%。三花汽零不仅与法雷奥、马勒贝洱等知名Tier 1供应建立了长期合作关系,同时也奔驰、通用、特斯拉、比亚迪、吉利、蔚来汽车、长城、江铃、上汽、一汽、广汽等整车厂商的Tier 1供应商,在汽车热管理领域占据领先地位。


(苏晨:139-1653-1357 曾韬:186-2124-8856 朱玥:186-0068-7712 刘思畅:186-0076-2454 陶宇鸥:177-0211-2010 刘小明:139-2288-6164 )