从客户角度,电池供应商呈现两超多强的格局。现阶段 LG 和宁德时代是车企的主要供应商,而三星、SK、松下是次要供应商,LG 基本上是所有车企的主要供应商,宁德时代已经成为接近一半车企的主要供应商。
降低成本+提高能量密度,电池材料体系走向高镍化+低钴化
电池的主要构造零部件为正极、负极、电解液、隔膜、铜箔、壳体等,其中最核心的材料是正极材 料,正极材料主要是由镍、钴、锰、锂等金属元素用一定的配方构成,材料配方最重要,其次是电 池制造工艺。
低钴化、高镍化是动力电池的两个主要发展方向,核心均是为了提升能量密度、降低成本。
1) 2019年 LG化学表明NCMA四元电池将于 2022 年实现大规模量产,三星 SDI的 NCA 和 NCM 两种动力电池路线的钴含量都已经控制到了 5%,而且致力于实现无钴化。特斯拉 NCA 电池的配比已经低于竞品的 811,长远目标是将钴含量降至零。
2) 三元锂离子电池中添加镍元素可以提升正极材料的比容量,目前三元锂离子电池 NCM523 装机量占比最大,但是未来镍含量更高的NCM622、NCM811 电池占比将逐步提升。
出于安全性考虑,正极材料需要与电解液的相容性和稳定性好。常见的正极材料在温度低于 650℃ 时是相对比较稳定的,充电时处于亚稳定状态。在过充的情况下,正极的分解反应及其与电解液的 反应放出大量热量,造成爆炸。
1.2 高端产能不足留下时间窗口、动力电池考验全产业链整合能力
材料配方研发、设备工艺积累及全产业链整合构成行业护城河
单纯从资本开支角度看,电池产业并不依赖固定资产投资,制造费用占成本比例大概为 12%,与汽车零部件其他行业相比,显著低于汽车玻璃、底盘件等规模效应显著的产业。
固定资产周转率取三年平均大概在 3-3.5 区间,在汽车零部件行业中也属于周转较快的细分子行业, 从电池产能投资角度来看,单位Gwh 产能投资额在 4 亿,年产值约为 10 亿元,产值投资比也比较高。
综上所述电池产业并不依赖于固定资产投资。
电池具备较高的材料研发壁垒。首先从研发投入上,从 2018 年开始宁德时代研发投入开始超过LG, 大幅领先其他电池企业,2019 年研发投入为 29.9 亿元,而 LG 和比亚迪分别为 23 亿和 18.6 亿,从研发投入占收入比角度来看,三家主要的龙头电池企业LG、宁德、比亚迪三家平均研发投入占收 入比为 7.3%,已经属于汽车零部件行业较高水平。
动力电池企业属于高研发投入行业,在材料配方研制上和制造工艺的优化上需要大量的研发投入, 国内电池龙头宁德时代研发人员有 5364 人,核心人员年龄均在 40-50 岁,具备 15 年以上电池行业从业经验。