智能电动汽车时代大幕开启,让我们共同见证百年汽车产业变革,洞悉智能电动汽车产业发展趋势,把握其中投资机会。为此,我们精心准备,推出【智能电动汽车专题(第一季)】,深入研究全球智能电动汽车产业及代表性公司,构建智能电动汽车产业分析框架,并做系统性梳理。
智能电动汽车专题第一季,目前规划
45
期报告,分为车企篇(
19
期)、行业篇(
1
期)、跨界篇(
8
期)、产业链篇(
5
期)、科技篇(
7
期)、能源篇(
4
期)、总结篇(
1
期)
7
部分;
2020
年
8
月
17
日起,每周一更新一期(国庆、春节等假期暂停更新,自动顺延),预计持续更新时长约
11
个月。
煤气时代成就了英帝国,油气时代成就了美帝国,碳中和时代将成就大中国。其中动力电池将是碳中和的重要组成部分,将发挥关键作用,中国在动力电池领域将持续保持领先优势。
电动化在传统燃油车进化到智能电动汽车中扮演起承转折的角色,降低行业进入门槛,是汽车智能化的前提与基础,将带来汽车产业链与产业生态全方位改变,是一场新能源革命、出行革命。
目前动力电池在整车价值占比高,未来随着动力电池的单位能量密度提升而带来价格持续下降,续航里程持续提升,电动车与燃油车将实现平价,届时将加速智能电动汽车时代的到来。
动力电池是新能源汽车核心零部件,受益全球新能源汽车渗透率提升。
动力电池是在汽车上配置使用、能储存电能、可再充电、为驱动汽车行驶提供能量的装置,包括锂离子动力电池、金属氢化物镍动力电池等。动力电池、消费电子电池、储能电池是电池
3
大应用领域,根据电池种类分,包括锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、固态电池等。
锂离子电池是二次电池(充电电池),主要依靠锂离子在正极与负极间移动完成充放电工作。在充放电过程中,
Li+
锂离子在两个电极间往返;充电时,
Li+
锂离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时相反。
锂离子电池具备能量密度高、电压高、循环使用寿命长、自放电率低、无记忆效应、绿色环保等优势。
锂离子电池因此成为便携式电子产品理想电源,也是电动汽车、混动汽车首选电源,是目前最重要动力电池品类。
动力电池是电动汽车核心零部件,是影响电动汽车性能关键因素。
电动汽车与传统燃油车动力来源方式不同,动力电池对电动汽车续航里程、整车寿命、安全性等关键指标有较大影响,是电动汽车成本占比最大部分,动力电池占整车成本约
38%
,远高于内饰(占
15%
)、底盘(占
14%
)、电子(占
9%
)、电机(占
6.5%
)、电控(占
5.5%
)、车身(占
5%
)等,电池重要性凸显。
锂离子电池根据正极材料不同,分为三元电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池。
三元电池,采用以镍、钴、锰为原料的正极材料,凭借高能量密度,助力解决电动汽车续航痛点,超越磷酸铁锂电池、锰酸锂电池,成为动力电池最主流技术路线;
磷酸铁锂电池,充放电循环使用寿命长,安全性高,但能量密度低;锰酸锂电池,能量密度低、高温下循环稳定性与存储性能较差。
根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,
2020
年中国动力电池装车量
63.6GWh
(
1Gwh
亿瓦时
=100
万度),三元电池、磷酸铁锂电池装车量分别为
38.9GWh
、
24.4GWh
,分别占总装车量的
61.1%
、
38.3%
,合计占比超过
99%
。
动力电池模组技术革新,
CTP
无模组电池(
Cell to PACK
,从电芯直接到电池包)技术与刀片技术兴起。
传统电池包从单体电芯到电池模组,再到电池包,
CTP
与刀片电池通过在磷酸铁锂电池架构创新,通过延长电芯尺寸,减少中间模组环节,直接从电芯集成至电池包,有利提高系统集成效率与减少零部件,显著提升系统能量密度,降低成本。
根据宁德时代官网数据,
通过无模组电池CTP技术简化电池结构,使电池包体积利用率提高15%~20%,零部件数量减少40%,生产效率提升50%
,对电池工艺有革命性变革。
根据比亚迪董事长、总裁王传福介绍,刀片电池在体积比能量(电池能量与其体积之比),接近目前三元锂电池水平,
能量密度
比传统磷酸铁锂电池提升
50%
,电池成本下降
20%~30%
,使用寿命达
8
年、
120
万公里。
受益
CTP
、刀片电池等动力电池模组技术革新,磷酸铁锂电池市场份额回升。
目前动力电池技术发展路线存在分歧,形成三元材料为主,磷酸铁锂为辅格局。随着补贴退坡凸显电池成本优势、电池模组技术革新带动电池包能量密度改善,磷酸铁锂动力电池装机量占比,由
2019
年
28.2%
回升至
2020
年
38.3%
,市场份额显著回升。
磷酸铁锂电池重获认可,获主流新能源车型广泛采用。
特斯拉
Model3
、比亚迪汉、小鹏
P7
、五菱宏光
MiniEV
等多个爆款车型,均采用磷酸铁锂电池,或推出磷酸铁锂电池版本车型。小鹏
2021
年
3
月
3
日推出磷酸铁锂版
P7
,起售价与三元材料版相同,均为
22.9
万,磷酸铁锂版标配自动辅助驾驶系统,三元材料版自动辅助驾驶系统需加价
2
万。根据蔚来创始人李斌
2021
年
1
月介绍,蔚来在讨论磷酸铁锂的可能性,短期不会量产使用。
固态电池短期难量产,长期值得关注。
固态锂金属电池是采用固态电解质的锂电池,固态锂金属电池与液态锂离子电池工作原理无本质区别,固态锂金属电池电解质为固态,用固态电解质替代原有液态电解液
+
隔膜,锂离子迁移路径从液态电解液转为固态电解质,固态电解质是固态电池核心。固态电解质相对液态电解液安全性更高,能量密度更高,但目前工艺难度大、生产成本高,短期难以量产,长期前景广阔。
锂电池价格
10
年下降
89%
,电动车与燃油车购置平价临界点将到来。
根据钜大锂电数据,全球锂离子电池组平均价格从
20
1
0
年
1,100
美元
/kWh
,降至
2020
年
137
美元
/kWh
,
10
年降幅
89%
。根据彭博新能源财经预测,
2023
年锂离子电池组平均价格将接近
100
美元
/
千瓦时,达到电动车与燃油车购置平价临界点,将刺激电动车需求迅猛增长。
全球新能源汽车加速普及,动力电池市场规模
2022
年有望达
860
亿。
动力电池市场规模主要受新能源汽车销量、单车带电量、动力电池售价影响。全球新能源汽车加速普及,助推核心部件动力电池出货量迅速增长;新能源汽车续航里程逐年提升,助推单车带电量持续提升;在整车平价需求、电池原材料成本下降、电池制造成本下降带动下,动力电池售价逐年下降。根据
GGII
高工锂电数据,
2020
年动力电池市场规模约
650
亿(
-8.5%
),主要因为电芯与模组成本下降。
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