1、全球趨勢不可逆轉(zhuǎn)合縱連橫龍頭結(jié)盟

電動車全球化趨勢已不可逆轉(zhuǎn)，兩大趨勢需要高度重視，其一是繼北汽與國軒攜手深度合作之后，上汽與寧德時代成立合資公司，標(biāo)志著動力電池行業(yè)將從春秋時代百家爭鳴快速進入后戰(zhàn)國時代，逐漸形成強強聯(lián)合、寡頭割據(jù)的新格局;其二是繼江淮大眾合資之后，北汽與戴姆勒合資啟動奔馳電動車國產(chǎn)化計劃，此舉將推動海外(尤其是歐洲)傳統(tǒng)車企加緊電動汽車在華布局，合資與自主的較量將在電動車領(lǐng)域再次上演，國內(nèi)核心零部件供應(yīng)商迎來歷史性發(fā)展機遇。

當(dāng)前時點，市場對動力電池價格下降及銷售放量存在較大的擔(dān)憂，但仍應(yīng)維持短期不悲觀，長期依然樂觀的態(tài)度，理由是：今年電池環(huán)節(jié)進入行業(yè)快速洗牌期，短期來看成本下降尚未被市場完全預(yù)期，通過采取全產(chǎn)業(yè)鏈分攤降本壓力以及規(guī)?；a(chǎn)等“增效”措施，中游環(huán)節(jié)盈利能力將好于市場預(yù)期;中期看，隨著國產(chǎn)三元高比能電池滲透率不斷提升，未來幾年內(nèi)電池有望復(fù)制“摩爾定律”，成本快速下降;長期來看，在未來高鎳與NCA時代，技術(shù)領(lǐng)先、成本與規(guī)模優(yōu)勢突出的龍頭將脫穎而出。

一切爆發(fā)都有片刻的寧靜，一切進步都有冗長的回聲。興業(yè)證券試圖通過對動力電池降本潛在途徑進行全方位梳理，描繪未來電池降本增效的發(fā)展軌跡。

三重途徑全面降成本：

改進工藝，降低材料成本擴大規(guī)模效應(yīng)與提升良率，降低生產(chǎn)成本其他：梯次利用與模塊化設(shè)計降低生命周期成本

雙重途徑提升比能量：

物理方法：采用大容量電芯&提升PACK成組效率化學(xué)方法：應(yīng)用高鎳正極材料與硅碳負極回顧過去十年，動力電池價格經(jīng)歷大幅的下降，日韓電池龍頭價格已從2010年的600-800美元/KWh降至目前150-200美元/kWh，國內(nèi)龍頭廠商在2016年底也降至300美元/kWh左右，目前已進入到200-250美元/kWh。

三元路線仍是最佳選擇，目前鋰電池基本體系已經(jīng)較為成熟，幾大主流方向三元路線、磷酸鐵鋰、錳酸鋰與鈦酸鋰已經(jīng)確定，各條路線可以改進的方向與存在的缺陷都較為明確。

三元路線的優(yōu)勢在于極限比能量密度高，單體可達350wh/kg，其他無一例外達不到要求，因此三元將是未來幾年主流乘用車商業(yè)化應(yīng)用的首選，但其也有明顯缺陷，如安全性的相對不足以及材料成本較貴(鈷)。磷酸鐵鋰由于安全性優(yōu)勢，近幾年被廣泛應(yīng)用于客車領(lǐng)域，劣勢則是其改進空間不大，比能量較低。錳酸鋰的優(yōu)勢在于成本，劣勢是比能量已達極限，因此只能用于特定應(yīng)用領(lǐng)域的專用車型。鈦酸鋰優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)快充(5min充滿)，但成本達到其他路線的數(shù)倍，因此只能應(yīng)用于續(xù)航里程相對不敏感的客車等領(lǐng)域。

2、降成本勢在必行看龍頭各顯神通

短期與中期兩方面因素驅(qū)動下，動力電池降成本刻不容緩：

短期：補貼退坡敦促全產(chǎn)業(yè)鏈降成本，動力電池環(huán)節(jié)首當(dāng)其沖，率先實現(xiàn)成本下降的企業(yè)將在下一輪退坡中占得先機。

中期：實現(xiàn)“油電平價”需電池價格降至1元/WH以下，目前國內(nèi)1.6元/WH左右價格仍有較大下降空間。

2020年長期規(guī)劃明確，龍頭企業(yè)全力降本：

日本、美國與中國均提出到2020年實現(xiàn)電池性能的大幅提升與成本的大幅下降，中國目標(biāo)為1元/WH;

產(chǎn)業(yè)界龍頭目標(biāo)更為激進，特斯拉、通用與大眾紛紛宣布降成本計劃，2020年目標(biāo)最低低至93美元/KWH。

2.1短期因素：補貼退坡敦促電池降本

補貼退坡敦促全產(chǎn)業(yè)降成本，動力電池首當(dāng)其沖。2016年12月30日，新版補貼政策正式落地，乘用車、專用車補貼退坡20%，客車退坡30%-50%。此外國補與地方補貼配比普遍由此前1：1下調(diào)至1：0.5，整體補貼退坡幅度較大。補貼下調(diào)使得動力電池環(huán)節(jié)首先受到?jīng)_擊，一季度銷售價格下滑明顯，對毛利率造成一定沖擊，電池企業(yè)短期內(nèi)壓縮成本的意愿十分強烈。此外，新一輪補貼退坡將在2019年到來，率先實現(xiàn)降成本的電池企業(yè)將在一年半后的再次退坡中占得先機。

2.2長期因素：實現(xiàn)“油電平價”仍需大幅降本

根據(jù)測算，動力電池價格在100美元/KWh附近時，電動汽車與燃油車的競爭焦點就將轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌圃斐杀痉矫?，即實現(xiàn)油電平價，進而電動汽車才能脫離補貼與燃油車競爭。目前日韓電池龍頭價格已從10年前的1000美元/KWh以上降至250-300美元/kWh，距離這一目標(biāo)越來越近，但進一步降本的難度變得更大。

2.3政策目標(biāo)：中國計劃2020年電池成本降至1元/Wh

結(jié)合各國頒布的動力電池技術(shù)路線來看，到2020年將實現(xiàn)電池性能的大幅提升與成本大幅下降。各國擬定的系統(tǒng)比能量目標(biāo)值普遍集中在200-250kg/wh之間，中國頒布的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》提出到2020年電池單體比能量超過300Wh/kg，系統(tǒng)比能量達到260Wh/kg，成本降至1元/Wh以下，大致相當(dāng)于150美元/kwh。日本在100美元/kwh，美國要求是90-125美元/kwh，歐洲是120美元/kwh，與油電平價目標(biāo)的100美元/WH均十分接近，亦即各國政策要求到2020年左右電動汽車要實現(xiàn)和燃油車相近的性價比水平。

2.4產(chǎn)業(yè)目標(biāo)：國際巨頭全力降本

從產(chǎn)業(yè)界角度來看，各家巨頭不遺余力專注降本。特斯拉提出其超級工廠投產(chǎn)將使得電池成本降低35%，從一開始的“成本低于190美元/千瓦時”直降至“不足125美元/千瓦時”。大眾計劃將其電池采購成本由2016年的180美元/KWH壓縮48%至2020年的93美元/KWH，其中制造與模組成本壓縮一半，材料成本壓縮40%。

3、降成本路徑之一：產(chǎn)能釋放突破瓶頸，材料成本有望下降

近幾年動力電池激增需求推動上游原材料價格暴漲，而長期來看，絕大部分原材料并不稀缺，當(dāng)原材料價格恢復(fù)理性后，下游能夠削減一定的成本。而即便原材料價格依舊保持堅挺，部分高價材料占電池成本比重也在逐漸變小，預(yù)計不會對整體降成本造成太大影響。同時，動力電池行業(yè)的生產(chǎn)模式與商業(yè)模式依然可以繼續(xù)優(yōu)化，商業(yè)成本仍有一定的下降空間。

未來動力電池產(chǎn)業(yè)商業(yè)成本將從三方面著手下降：

原材料成本端：價格相對動力電池需求彈性較大的碳酸鋰、氫氧化鋰等鋰鹽供需達到再平衡后價格將步入長期下降通道;鈷鹽盡管未來存在供給缺口，但預(yù)計漲價帶來的影響有限。

工藝改進與規(guī)模經(jīng)濟：動力電池產(chǎn)量進一步提升，規(guī)模效應(yīng)與良率提升，同時整車端爆款車型出現(xiàn)帶來單車電池研發(fā)、設(shè)計(如BMS)等成本下降;

其他路徑：梯次利用、模塊化設(shè)計與縱向一體化。

3.1鋰鹽供給端逐漸釋放，價格將步入長期下降通道

目前正極材料成本占到電芯25%-30%，而正極材料主要由碳酸鋰和各種對應(yīng)的前驅(qū)體材料構(gòu)成，高鎳NCM(NCM811)與NCA正極則多由氫氧化鋰替代碳酸鋰。前驅(qū)體中，鈷價對于NCM材料的價格影響較大。

鋰鹽占電池價格比例在4.5%-8.5%之間，鈷鹽在3%以內(nèi)。鋰鹽方面，選取各條電池主流技術(shù)路線的主流車型，對于氫氧化鋰/碳酸鋰成本占電池價格比例進行測算，結(jié)果在4.5%-8.5%之間，NCM與NCA路線鋰鹽占比較高，NCA路線達到8.44%，而磷酸鐵鋰與錳酸鋰占比較低。鈷鹽方面，NCM111路線所含鈷元素比例最大，按目前40萬元/噸鈷價測算，占電池售價比例為2.84%，其余路線鈷含量皆達不到這一水平，因此判斷鈷鹽占電池價格比例在3%以內(nèi)，目前量產(chǎn)的主流NCM523與NCM622占比在1.5%左右。

3.1.1鋰鹽：碳酸鋰等待產(chǎn)能釋放，氫氧化鋰持續(xù)吃緊

預(yù)計碳酸鋰未來幾年內(nèi)將保持供需平衡，長期來看價格處于高位回落通道中。氫氧化鋰直到2020年仍將維持緊缺狀態(tài)，2020年以后可能存在供應(yīng)過剩風(fēng)險，產(chǎn)能釋放速度取決于原料供應(yīng)，特別是鋰輝石的供應(yīng)量。氫氧化鋰產(chǎn)能緊缺將成為制約高能量密度電池成本下降的主要因素。氫氧化鋰可通過碳酸鋰轉(zhuǎn)產(chǎn)得到，代價在2萬元/噸的水平，因此與碳酸鋰價差將保持相應(yīng)的平衡態(tài)勢。

鋰鹽價格對于電池成本影響有限。假設(shè)未來碳酸鋰/氫氧化鋰價格下跌20%，電池價格將下降0.9%-1.7%，下降幅度較為有限。而即便需求端超預(yù)期增長，導(dǎo)致鋰鹽價格保持堅挺，由于其占電池成本比重較小，預(yù)計不會給降成本造成太大障礙。

3.1.2鈷鹽：供給面臨缺口，漲價或?qū)⒊掷m(xù)但影響有限

供需缺口將使鈷價維持高位。鈷鹽供應(yīng)缺口2017年持續(xù)擴大：2017年缺口將達到4300噸的量，預(yù)計將持續(xù)至2019年。目前3C電子產(chǎn)品依然是鈷下游最重要的領(lǐng)域，3C電子出貨量若下降則對鈷價造成較大壓力。整體來看，供需缺口將使鈷價在未來幾年維持在高位水平。

預(yù)計鈷價上漲對三元電池影響有限。雖然目前高鎳三元材料市場份額逐步提高，但絕大部分廠商已進入從532向622轉(zhuǎn)移的階段，未來過渡到811后，單位用鈷量將明顯減少。根據(jù)前述測算，高鎳NCM811路線中鈷鹽占售價比不到1%，因此未來高鎳三元時代到來后，鈷價上漲將不會對降成本起到太大影響。

3.2規(guī)模效應(yīng)帶來成本進一步下降

興業(yè)證券認為相較有限的壓縮原材料成本，通過擴大產(chǎn)能實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)降成本更為切實可行，這也是國內(nèi)企業(yè)近期集中堆砌釋放產(chǎn)能的關(guān)鍵因素之一。規(guī)模效應(yīng)不僅包括電芯環(huán)節(jié)產(chǎn)能利用率與良率提升帶來的電芯成本下降，也包括整車端單車出貨提升帶來的研發(fā)投入、設(shè)計成本以及PACK和BMS等環(huán)節(jié)下降。

3.2.1電芯規(guī)?；a(chǎn)與良率提升

經(jīng)對比分析，電池售價與良率幾乎呈線性關(guān)系，隨著良率提升，電池價格直線下降。目前我國自動化程度較好的高端產(chǎn)能良率在90%，勞動密集型的低端產(chǎn)能良率在80%，隨著行業(yè)逐漸淘汰低端過剩產(chǎn)能與高端產(chǎn)能良率進一步提升，未來成本會有小幅下降空間，大約對應(yīng)良率每提升1%，成本同幅度下降1%左右，提升至95%對應(yīng)5%成本降幅空間。

電池售價與產(chǎn)能利用率(下稱Ut)的關(guān)系分為幾個階段，產(chǎn)能利用率小于20%時，電池價格隨著Ut提升快速下降，而之后相對平緩，Ut在50%時對應(yīng)價格在350美元/KWH，90%對應(yīng)330美元/KWH?？紤]到15/16年Ut已經(jīng)達到相對的高點，這一塊未來的空間比較有限。興業(yè)證券認為不必過度擔(dān)憂產(chǎn)能過剩導(dǎo)致Ut下降，原因在于未來幾年的產(chǎn)業(yè)高景氣度使得Ut保持在50%以上問題不大，而50%-100%區(qū)間內(nèi)售價相對于Ut的敏感性已經(jīng)不強。

電池組中的PACK與BMS環(huán)節(jié)需根據(jù)不同車型需要進行針對性研發(fā)，具備較強的定制化屬性，難以像電芯環(huán)節(jié)一樣通過規(guī)?；慨a(chǎn)來實現(xiàn)成本下降。要降低PACK與BMS環(huán)節(jié)的成本，切實可行的路徑是打造爆款車型，從而攤薄附加在每輛車的研發(fā)與定制成本。

Model3成為爆款是特斯拉降低單車成本實現(xiàn)盈利的先決條件。以特斯拉Model3為例，由于Model3電池組選用高比能量的NCA正極材料，并采用20700單體電芯，整體散熱性能較差，其安全性能需要在PACK與BMS環(huán)節(jié)加以保障。

為此，特斯拉采用尖端BMS技術(shù)，自主研發(fā)單體電荷平衡系統(tǒng)，并通過嚴格的鋰電池檢測實驗檢測每一顆單體電芯的一致性，在PACK環(huán)節(jié)采用復(fù)雜的多級串并聯(lián)工藝并使用更為昂貴的液體冷凝系統(tǒng)達到實時的溫度監(jiān)控，而這部分昂貴的前期研發(fā)與設(shè)計成本已經(jīng)反映在特斯拉財報的虧損中。Model3能夠以3.5萬美元的平民價格發(fā)售，其核心原因在于40萬級別的訂單量大大攤薄電池組的定制化成本，從而實現(xiàn)電池成本的迅速下降。

3.3其他路徑：梯次利用、模塊化設(shè)計與縱向一體化

現(xiàn)有的動力電池行業(yè)的商業(yè)模式依然有很多值得優(yōu)化之處，比如在即將到來的退役電池潮中，退役電池合理的梯次利用將大大增強電池的經(jīng)濟效益，又比如各大車企力推的模塊化設(shè)計將是電池實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)的前提，再如企業(yè)通過打通上下游形成類似于比亞迪的商業(yè)閉環(huán)，這些舉措均能實現(xiàn)電池成本的進一步下降。

3.3.1梯次利用：機遇與挑戰(zhàn)并存

動力電池退役潮將在今明兩年爆發(fā)。2014年為我國動力電池放量元年，出貨量達3.9GWh，早期的這批電池一般在3~5年左右即將達到設(shè)計的壽命終止條件，部分一致性不好或使用工況較惡劣的，甚至達不到3年的使用壽命。以此推算，我國將在今年迎來動力電池退役的放量潮，此后逐年快速遞增，預(yù)計到2019年，最晚不會超過2020年，會有超過10GWh的退役動力電池規(guī)模。

一般而言，動力電池容量低于初始容量的80%時，動力電池不再適合在電動汽車上使用。而80%以下還有很大利用空間，國家也支持和鼓勵梯次利用。但是目前在理論研究和示范工程方面較多，在商業(yè)化推廣方面還處在初期的探索階段。商業(yè)化的方式有兩種：一是梯次利用，如應(yīng)用于儲能與低速電動工具;二是資源化，提取廢電池中的鎳、鈷等金屬，但是利用率不高、浪費較大。

儲能與低速電動工具市場是梯次利用的兩個主要面向市場：

1)儲能市場：據(jù)測算，儲能電池市場化應(yīng)用的目標(biāo)成本為180美元/kwh，約合1.2元/wh，使用新型動力鋰電池無法達到成本要求，投資回報率偏低，這也是制約儲能產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用的最大障礙。梯次利用的動力電池能夠較好地權(quán)衡成本與性能因素，如電動大巴退役的動力電池由于能量密度較低，比較適合作為儲能基站使用。

2)低速電動工具市場：低速車與電動自行車主要采用鉛酸電池，相比鋰電池，鉛酸電池更為便宜(0.6元/WH)，但問題在于污染大。如果采用梯次利用的動力電池，可以在價格、行駛里程(能量密度)、和壽命之間達到一個較好的平衡，從而更快速的推動鋰電池在低速車與電動自行車市場的應(yīng)用。

3.3.2模塊化設(shè)計：電池發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)的前提

模塊化就是在相同的基本架構(gòu)上進行定制化組合，使得設(shè)計、生產(chǎn)車輛就像搭積木一樣簡單、快捷。這一概念的運用將極大地節(jié)省研發(fā)成本、驗證周期及生產(chǎn)成本。模塊化設(shè)計在傳統(tǒng)車領(lǐng)域已經(jīng)非常成熟，隨著新能源汽車產(chǎn)銷的逐漸擴大，這一模式也將被植入。以大眾為例，其宣布旗下所有新能源車型將采用統(tǒng)一的電池單元，這一計劃將節(jié)省66%的成本。

未來電池企業(yè)的供應(yīng)將以模組為最小單元。目前動力電池行業(yè)存在的一大問題是尚未模塊化，包括尺寸在內(nèi)的諸多標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，圓柱、方形與軟包路線未有真正意義的主流出現(xiàn)并且各體系內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)也參差不齊。未來隨著行業(yè)集中度提升，電池將通過主流企業(yè)制定標(biāo)準(zhǔn)，進行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。過對電池單體的串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混合的方式，確保電池模塊統(tǒng)一尺寸，并綜合考慮電池本體的機械特性、熱特性以及安全特性。在安裝設(shè)計不變的情況下，根據(jù)不同的續(xù)航里程和動力要求，提供不同電池容量，以滿足不同的需求。這種模塊化應(yīng)用，在單體、模組端都可實現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn)，大幅降低生產(chǎn)成本。

3.3.3縱向一體化：降低交易成本

縱向一體化也能夠?qū)崿F(xiàn)交易成本的下降。如比亞迪所采取的從上游礦石、電池材料、到PACK、BMS、電芯到下游整車的一體化路線，實現(xiàn)了成本的有效下降。特斯拉選擇自建電池超級工廠也有類似考慮。對于動力電池企業(yè)來說，切入電池材料等上游環(huán)節(jié)，特別是成本下降有較大空間的隔膜、電解液等環(huán)節(jié)是成本控制的較好路徑，如國軒與星源材質(zhì)合作的隔膜產(chǎn)線。

4、降成本路徑之二：工藝改進見成效，比能量緩步提高

筆者認為動力電池能夠持續(xù)降成本的關(guān)鍵因素在于其類似于半導(dǎo)體，存在電池“摩爾定律”，以比能量的持續(xù)提高來實現(xiàn)單位Wh成本的不斷下降。目前來看動力電池系統(tǒng)能量密度提升空間主要來自高鎳三元NCM與NCA的普及應(yīng)用。未來動力電池比能量將主要從電池的物理性能與化學(xué)性能兩方面著手提高，物理性能方面主要從材料輕量化、相互之間的搭配銜接突破，化學(xué)性能則主要通過新型材料的試用以實現(xiàn)電池電化學(xué)性能的最佳狀態(tài)。

物理方法：工藝改進仍有空間。

電芯環(huán)節(jié)：

圓柱路線目前成本最低，主要通過18650向20700與21700等大容量單體切換實現(xiàn)進一步降本;軟包路線成本最高，主要通過規(guī)模化生產(chǎn)降成本以及改進工藝提升能量密度;方型路線主要通過大容量與鋁殼輕量化實現(xiàn)降成本，潛在降本空間在三類封裝路線中最大。

PACK環(huán)節(jié)：目前的重點突破環(huán)節(jié)，主要通過提升成組效率提升系統(tǒng)比能量，產(chǎn)業(yè)目標(biāo)為由目前65%水平提升至85%，對應(yīng)30%比能量提升空間。

化學(xué)方法：提升正極材料性能最為關(guān)鍵。

正極材料：高鎳NCM材料與NCA材料，高比能量的正極材料能夠大大減少負極、隔膜與電解液等材料的用量。

負極材料：硅碳負極替代切換。

隔膜：薄型化隔膜。

電解液：新型電解液LiFSI。