《新能源汽车行业122页深度研究：星辰大海方启航_拥抱电动大时代.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新能源汽车行业122页深度研究：星辰大海方启航_拥抱电动大时代.docx（61页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、新能源汽车行业122页深度研究：星辰大海方启航_拥抱电动大时代1 全球新能车正成长1.1 政策：全球共振，双碳指挥棒下各国坚定支持新能车1.1.1 中国：政策退坡，优质供给成新动力短期补贴如期退坡，长期电动化趋势不改。根据四部委 21 年 12 月末印发的 通知，2022年新能源汽车补贴标准在 2021 年基础上退坡 30%，城市公交、道路 客运、出租(含网约车)、环卫、城市物流配送、邮政快递、民航机场以及党政机关 公务领域符合要求的车辆，补贴标准在 2021 年基础上退坡 20%，对于 2022 年 12 月 31 日之后上牌的车辆不再给予补贴。2022 年要注重调结构、调能量密度、实现总量
2、增长和保证传统车销量稳定。 第一是锁定 200 万目标；第二是调结构，调能量密度。通过政策补贴方式从重量到重质的转变，有助于保证乘用车高端车型能拿到补贴、实现总量增长和保证传统 车销量稳定的作用，同时促进合资品牌发展新能源车的热情走高。传统车市回暖明显：2021年汽车产销分别完成 2608.2 万辆和 2627.5 万辆， 同比分别增长 3.4%和 3.8%，增幅比 1-11 月小幅回落。整体上，2021 年汽车产销稳中有增，拥有广阔的发展前景，新能源车表现极具亮点。新能源车市产销表现超预期： 2021年新能源车累计产量实现 354.5 万辆， 累计产量同比增速 159.50%，累计销量实现
3、352.1 万辆，累计销量同比增速 157.50%。新能源汽车的累积产销量均保持高速增长，全年累计产销量均突破 350 万辆，市场对新能源汽车的接受度大幅提高。新能源车渗透率持续攀升： 2021年新能源车厂商批发渗透率为 15.7%，较 2020年全年渗透率提高了 9.9 个百分点；新能源车厂商国内零售渗透率 14.8%， 较 2020 年全年渗透率提高了 9 个百分点。相较于 2021年全国汽车销售量同比下降 1.6 个百分点的情况，新能源汽车产销实现了快速增长，渗透率持续攀升，12 月份批发零售渗透率突破 20 个百分点，创历史新高。1.1.2 欧洲：补贴退坡影响有限，主流国家渗透率创新高
4、欧洲针对乘用车设定了特定的碳排目标，随着时间的推移碳排标准逐渐严格。 电动车如 BEV 碳排为0 可显著降低企业平均碳排。此外，欧洲为促进电动车的发展，对碳排放112km，补贴购置价的 35%，补贴上限为 3000 欧。欧洲 7 国（德国、法国、英国、意大利、西班牙、挪威、瑞典）2021 年 1-12 月新能源车预计销量 181.5 万辆，同比增长 71%；其中 EV 销量 99.7 万辆，同增 74.8%；PHEV 销量 81.3 万辆，同增 66.2% 7 国 2021 年全年新能车渗透率达到 20%，同比提升 8pct，其中北欧挪威、 瑞典渗透率增长较快，南欧意大利、西班牙渗透率仍有较大
5、提升空间。1.1.3 美国：政策持续加码，新能源车迎爆发期政策:拜登上台后持续推进美国在新能源领域的转型升级，相关刺激政策不断 升温。虽“重建更好法案”立法受阻，落地或将推迟，但美国加快清洁能源转型方 向不变;EPA 制定碳排放新标，大幅提高燃油车效率标准并设立高额罚款指标，新 标的落地将进一步加速新能源汽车的渗透。销量：2021 年， 美国新能源汽车共销售 65.2 万辆，同比上年大幅增长 101%，重回高增长。考虑到美国预计 30 年新能车渗透率达到 50%，我们预计美 国 22 年新能源汽车销量将同比大增 100%至 132 万辆，渗透率有望提升至 8%。1.2 车厂：纷纷加码电动化1.
6、2.1 传统车厂电动化趋势成定局，传统车企加速转型。从全球范围内看，当前主流传统车厂 纷纷制定电动化战略规划，加速踏入新能源征程。各车厂普遍将 2025 年与 2030 年设置为规划的关键节点，并据此制定明确的电动车销售目标。 本田迈向电动新时代，发布全新电动品牌 e:N 2021 年 10 月 13 日，Honda 在中国电动化战略发布会上宣布了电动化进程 规划，全力迈向电动化新时代。电动化战略：在中国，加快电动化车型的投放，快速完成面向电动化的品牌转 型升级，2030 年后推出的所有新车型均为纯电动车和混合动力车等电动化车型， 不再投放新的燃油车。在全球，到 2030 年电动车和燃料电池电
7、动车在总销量占比 将提高到 40%，到 2035 年提高到 80%，到 2040 年达到 100%。车型规划：本田正式发布全新纯电动车品牌“e:N”，东风 Honda 的 e:NS1 特 装版和广汽 Honda 的 e:NP1 特装版全球首发，这两款纯电动车量产车型将于 2022 年春季上市，三款概念车将于五年内陆续上市，并将在未来五年内推出 10 款全新纯电动车型。丰田全力拥抱电动车，雷克萨斯成纯电品牌。 2021 年 12 月 14 日，丰田章男社长宣布将投入大量资金与人力在电动汽车。电动化战略：首席执行官丰田章男承诺，到 2030 年其全球销售的新车中，将 有三分之一为纯电动汽车，约为
8、350 万辆；同时，丰田将在 2030 年前投入约 4 万亿日元用于研发纯电动汽车。车型规划：2030 年，豪华品牌雷克萨斯全系列产品都将推出纯电车型，届时, 其在中国、欧洲和北美市场将只销售纯电动汽车。战略会上，丰田对外展示了 16 款预计 2025-2026 年陆续上市的电动车型，未来将持续提供 HEV、PHEV 和 FCEV 等全系列产品。现代引入电动汽车专用产品，深耕中国市场 。2021 年 4 月 15 日，现代起亚“再飞跃 更中国”战略发布会成功举办，提 出要向中国市场导入专属电动汽车产品。车型规划：2022 年起，现代汽车和起亚每年都将在中国推出纯电动专用车型， 引入 IONIQ
9、(艾尼氪)5、EV6，并推出中国市场专属纯电动专用车型。直到 2030 年，现代汽车和起亚计划将新能源产品矩阵拓展至 21 款，涵盖混合动力汽车和氢 燃料电池车，为中国用户提供全方位环保移动解决方案。福特“ALL IN”中国市场，加速电动化转型。电动化战略：福特管理层承诺到 2024 年，福特每年将生产 60 万辆电动汽车， 到 2025 年底，福特将投入超过 300 亿美元用于电动车型和电池等技术的研发和 生产。预计到 2030 年，其全球汽车销量要有至少 40%是纯电动车、其余 60%车 型也要全部电气化。大众聚焦电动化，大幅增加纯电动车销量。 2021年7月13日，大众汽车集团在德国沃尔
10、夫斯堡发布了2030 NEW AUTO 战略，加速实现出行可持续的电动化与智能化。电动化战略：根据大众运营计划，集团将于 2026 年启动全新平台生产纯电动 车，2030 年纯电动车在欧洲市场份额提升至 70%以上，在中美两个市场占比将达 到 50%，在此过程中大众将每年推出一款纯电动车，并实现中、美、欧主要市场 的销售份额提升。奔驰战略调整初现成果，向全面电动转型 。2021 年 7 月 22 日，梅赛德斯-奔驰电动化战略再次升级，从“电动为先”向 “全面电动”转型。电动化战略：奔驰目标在 2022 年为所有细分市场提供纯电车型，2025 年纯 电动和插电混动车型销量占比达到 50%，计划
11、2030 年只销售纯电动车型。车型规划：2022 年将推出全新 EQE 和 EQS 的 SUV 版本车型，到 2025 年每 一款车型都将提供纯电动版本。迈巴赫、G 级、AMG 三个高端子品牌也将逐步实 现纯电动化，迈巴赫将推出梅赛德斯-迈巴赫 EQS SUV 车型，纯电动 G 级车则有 望在 2024 年亮相。宝马全面锐化企业战略，迅速实现市场渗透 。2021 年 3 月 17 日，宝马集团线上发布会宣布了电动车战略。电动化战略：2025 年全年，集团纯电动车销量将为 2020 年的 10 倍以上。 至 2025 年年底，宝马集团预计将完成全球第 200 万辆纯电动车的交付。预计到2030
12、年，纯电动车型至少占总交付量的 50%。车型规划：2023 年，宝马集团计划在全球提供约 12 款纯电动车型。未来几 年，宝马还将推出纯电动 BMW 5 系和 BMW X1，以及纯电动 BMW 7 系和 MINI COUNTRYMAN 后继车型。长城领先抢跑 2025，强势开启变革新篇章。 2021 年 6 月 28 日，长城汽车率先发布 2025 战略，进行全面彻底的创新变 革，领跑新赛道。电动化战略：预计到 2025 年，实现全球年销量 400 万辆，其中 80%为新能 源汽车。未来五年，累计研发投入达到 1000 亿元。车型规划：长城未来将同时在纯电动、氢能、混动三大领域，持续进行饱和式
13、 精准投入，2025 年之前预计推出 50 余款新能源车型。长安加快公司低碳化转型，踏上变革新征程 。2021 年 8 月 24 日，长安汽车对外发布“新汽车 新生态”发展战略，首款电 动车 C385 正式亮相。电动化战略：预计到2025年，实现销量300万辆，其中新能源占比达到35%； 2030 年销量将达到 450 万辆，新能源占比达到 60%。吉利智能电动化转型加速，雷神动力正式发布 。电动化战略：到 2025 年，吉利新能源销量将达到 90 万辆，占比 30%。加上 极氪品牌，吉利新能源的整体销量占比将超过 40%。车型规划：5 年内，推出 25 款以上全新智能新能源产品。2023 年
14、，首款电 动 SUV 产品将率先投放欧洲。全新的科技新能源换电出行品牌将基于专属架构平 台，陆续推出 5 款可换电的智能纯电产品。上汽电动化之路步入正轨，推出超 10 款新能源车型。 2021 年 4 月 8 日，上汽通用正式对外公布其电动化与智能网联化战略布局。 到 2025 年，将推出 10 款以上基于 Ultium 平台的国产新能源车型，覆盖旗下三 大品牌，预计在电动化和智能网联化领域规划投入超过 500 亿元。奥迪坚定推动转型进程，内燃机渐行渐远 。2021 年 8 月 25 日，奥迪发布“Vorsprung 2030”战略明确指出，将聚焦电动出行、自动驾驶与数字化三大战略重点。 电动
15、化战略：未来 12 年内，奥迪将完成全面的电动化转型。从 2026 年开始， 所有面向全球新车型都将是纯电动产品；2033 年，奥迪将逐步停止内燃机的生产。沃尔沃进入电动化新时代，IPO 募集资金用于转型。 2021 年 3 月 2 日，沃尔沃发布其全球可持续发展战略目标：2025 年实现全 面电气化，届时纯电车型占比将达到 50%，其余为混动车型。概念车型陆续发布，持续激发市场活力。伴随车厂的电动化转型进程加快，越 来越多的新能源车型陆续推出。根据各车企发布的最新电动化战略规划，本田将推 出e:N系列，奔驰推出EQ系列，凯迪拉克推出Ultium电动车平台首款产品LYRIQ。 随着多样化的优质
16、车型陆续上市，市场活力将得到进一步激发。1.2.2 国内外新势力造车不断进化小鹏产品矩阵完善，智能化是亮点。小鹏汽车成立于 2015 年，致力于通过技 术及数据驱动智能电动汽车的变革，设计、开发、制造和销售，并自主开发全栈自 动驾驶软件系统，已成为中国领先的智能电动汽车公司之一。公司于 2020 年 8 月 在美股上市，2021 年 7 月在港股上市，2020 年 6 月在挪威市场销售欧洲版 G3 车型，进军国际市场。小鹏布局 SUV 和轿车，定位 15-40 万中高端市场，2022 年实现交付量 68434 台。小鹏汽车是国内中国首家全栈自研的车企，采取“直营 +经销”模式，既降低成本，又为
17、消费者提供升级的购车体验。2023 年开始，小 鹏将每年至少推出 2-3 款新车型，面向全球开发并搭载 XP4.0 的 G9 新车型将于 2022 年第三季度正式交付。产能方面，目前肇庆工厂每天双班生产 20 小时，广 州和武汉在建工厂计划年产能合计 40 万辆，双班生产扩产可达 60 万辆。蔚来：高举高打，服务+换电错位竞争。蔚来成立于 2014 年 11 月，发布的 第一款电动超跑 EP9 打破多项世界纪录。2017 年发布第一款量产纯电 7 座 SUVES8，2018 年 9 月美股上市，是继特斯拉后在美国上市的第二家智能电动汽 车公司。2020 年，蔚来全年销量超 4 万辆。2021
18、年 Q1 共交付超 2 万辆汽车， 创历史新高。2021 年上半年销量表现突出，所售车辆加起来近乎等同于 2020 全 年销量。目前在售车型有 EC6、ES6、ES8，ES6 销量占比最大。蔚来从 2018 年 开始布局换电站，生产的所有车辆均可换电。截止 2021 年 8 月，蔚来共拥有 370 座换电站，同比增长 317%，覆盖 20 个城市及 6 条高速。理想:增程式奶爸车特点鲜明。理想 2015 年成立，聚焦智能电动 SUV，是国 内首家实现增程式电动车(EREV)商业化的公司。2018 年发布首款大型高端电动 SUV“理想 ONE，并配备增程系统以及智能汽车解决方案。理想 ONE 自
19、 2019 年 11 月量产以来，累计交付量已达 110001 辆，2021 总交付量突破 9 万。理想 One 仅用 708 天便实现十万辆的生产下线，创造国内造车新势力最快单车型破 10 万辆的纪录。理想 ONE 通过增程式电动方案，实现综合续航 800 公里，可以缓解 电动车普及过程中充电基础设施不足和续驶里程有限的焦虑,提升客户体验。理想 产品主要定位于 15 万元50 万元人民币的 SUV 市场，核心产品思路在于通过“没 有续航里程焦虑”的智能电动 SUV 抢占中大型 SUV 市场，用高端智能电动汽车 满足家庭消费。理想希望在 2025 年占据国内电动车 20%的市场份额，销量达到
20、160 万辆，继续坚持增程式技术路线，并打造高压纯电动平台。Lucid 是豪华电动车制造商。Lucid 于 2007 年在美国成立，前身是专注电池 包生产的 Atieva，团队来自特斯拉、甲骨文，拥有深厚技术背景。2016 年更名为 Lucid，定位为制造豪华电动汽车，并于 2020 年推出首款车型 Lucid Air。Lucid Air 共有四款类型: Dream Edition, Grand Touring, Touring 和 Pure。公司 2021 年下半年交付首款高端车型 Dream Edition，从高端到低端逐步推出。Lucid 的产 品矩阵与 Tesla 较为接近，主要面向城
21、市用户，产品以时尚的设计和出色的动力性 能为核心卖点。Lucid 计划于 2023 年推出第二款产品 Project Gravity，该型号属 于运动型多用途汽车，拥有七座大空间。Lucid 所开发的 LEAP 平台中马达、传感 系统以及逆变器均采用紧凑设计，使得车辆单位输出能量更高，已充分体现其电池 和动力系统优势。Lucid 目前有 1 座位于亚利桑那的工厂，计划在 2028 年前完成 工厂四阶段建设。工厂第一阶段年产能达 3.4 万辆，最终将实现年产能 40 万辆。Rivian 已实现纯电皮卡量产。Rivian 成立于 2009 年，早期致力于打造高性 能跑车，2012 年转型纯电动汽车
22、的研发。目前已公布三款产品，分别为纯电皮卡 R1T、纯电 SUV R1S 和纯电货运车 EDV。2021 年 10 月，Rivian 首款车型 R1T 正式开启交付，成为全球首款实现量产的纯电动皮卡，2021 年 11 月，Rivian 在 纳斯达克成功上市。2019 年 9 月，与亚马逊签订合作协议，为亚马逊定制 10 万 辆电动汽车，于 2021 年开始交付。截至 2021 年 12 月 15 日，Rivian 共生产 R1 汽车 652 辆、交付 386 辆，在美国和加拿大收到 R1 订单约 71000 份。Rivian 将 对工厂进行升级改造，预计 2-3 年内产能达 2-2.5w 辆
23、每年，最终产能规划为 25 万辆每年。滑板底盘是 Rivian 的亮点。Rivian 利用其乘用车底盘研发成果和其纯电动+ 非承载特点，横向拓展至新能源商用车业务，开发成本低、迭代快、互用性高。基 于 Skateboard 平台，Rivian 打造了 R1T/R1S 和 EDV 等不同车型，并将其开放 授权给第三方制造商使用。大众：转型坚决的合资车厂，ID 销量环比转好。大众计划 2025 年前在中国 推出 30 款新能源汽车，产品占比至少 35，2025 年销量达到 150 万辆；2029 年前，为全球市场带来共计 75 款纯电动产品，累计销量将达到 2600 万辆，其中 基于 MEB 平台
24、的纯电动销量将达到 2000 万辆。2021 年大众 ID 系列表现强劲， 月销量逐月递增，9 月-11 月份销量连续破万，11 月份 ID 系列汽车总销量为 14167 万辆，环比增长 11.24%。比亚迪：完善海洋+王朝矩阵，DM-i 和 e3.0 未来可期。比亚迪 2022 款宋 Pro DM-i 和纯电动元 PLUS 上市，完善了王朝系列在 A 级及以下 SUV 的矩阵。 海洋系列首款 e3.0 平台的海豚发布，后续会有海狮、海豹等海洋动物产品，形成 面向 e 网的纯电车型矩阵。比亚迪发布了混动 DM-i 驱逐舰 05，后续将补齐军舰 系列矩阵。2021 年比亚迪新能源乘用车销量 59
25、 万辆，创历史新高。21 年比亚迪新能源 乘用车销售量 593745 台，全年同比增长 231.6%，其中 EV 全年累计销售 320810 辆，DM 全年累计销售 272935 辆，12 月份新能源车月度销量为 92823 辆，同比 增长 236.4%。特斯拉 2021 年完美收官，全球产销量超 93 万。2021 年，特斯拉全球实现 产量 930442 台，同比增长 82.53%，交付量 936172 台，同比增长 87.40%。分 产品来看，Model 3/Y 实现产量 906032 台，同比增长 99.16%，交付量 911208， 同比增长 105.92%；Model S/X 分别实
26、现产量和交付量 24390 和 24964 台。展望未来，特斯拉全球超级工厂齐放量，2023 年销量有望破 300 万。2021 年，加州弗里蒙特工厂与上海超级工厂 Model 3/Y 产能分别为 50 万台和 45 万 台，Model S/X 产能为 10 万台。2022 年，随一体化压铸技术的推进应用，加州 弗里蒙特工厂 Model 3/Y 产能可提升至 80 万台，上海超级工厂产能有望翻倍， 实现年产 90 万台。柏林与奥斯丁超级工厂产能于 2022 年开始落地，可分别实现 产能 25 万台和 20 万台。2023 年，特斯拉全球超级工厂产能加速释放，全球 Model 3/Y 和 Mod
27、el S/X 产能合计达 340 万台。考虑到下游需求及排产旺盛，假设特斯 拉产销率为 100%，2023 年特斯拉全年销量将破 300 万台。1.3 车型：优质供给涌现，产品驱动确认1.3.1 现有主要车型国内五菱宏光占据销冠，微型车市场潜力巨大。2021 年新能源车型中五菱宏 光 MINI EV 销量遥遥领先，消费者购买倾向向代步小车倾斜，前十车型中有四款 微型车，微型车在年度总销量中份额达到 29.10%。欧洲造车新势力层出不穷，特斯拉稳坐销量霸主。2021 年欧洲市场造车新势 力轮番上场，但稳坐市场销量的还属于老牌车企。特斯拉 Model 3 成为欧洲 11 个国家最受欢迎车型，此外销
28、量前沿的雷诺 ZOE、大众 ID 系列以及沃尔沃的 XC40 等车型，背后均有传统车企的借力。美国车型供给丰富，特斯拉主导新能源市场。2021 年前十大热销车型主要是 特斯拉、福特、大众集团旗下品牌车型，2021 年特斯拉 Model Y 以 19.0 万辆的 销量摘得全美销冠，Model 3 以 12.2 万辆紧随其后，这两款车型已经占据 50% 市场。1.3.2 新上市车型2021 年以来，有超 40 款涵盖 SUV、轿车和微型车类别的车型陆续在中国新 能源车市场上市。2022 年，优质供给持续增加，加速中国新能源车市场产品驱动。1.3.3 行业进入产品驱动国内新能源车非营运市场占比逐步提
29、升，特别是 19 年以来，非营业车辆占比 从 73%提升至 21 年的 88%，意味着行业进入产品驱动。新能源核心车型相比传统车有竞争力。从 B 级以上车型看，Model Y2021 年 上市以后便夺得高端 SUV 全年销量第一名，而理想 ONE、蔚来 ES6 均实现大双 位数增长，进入前十，其他传统燃油车型受制于芯片等影响大部分环比 20 年呈下 降趋势。Model 3 2021 年销量 150890 辆，考虑到奥迪 A4L、宝马 3 系等终端 售价在 23-27 万之间，与 Model 3 的 26.6 万接近，则 2021 年 Model 3 将排在 高端轿车销量排行榜的第 4 名，在奥
30、迪 A6 和奔驰 E 级之间。从 A00 级车型看，不靠补贴也实现优异销量，证明 2B 市场已开启。2021 年 共实现销量 89.84 万辆，占所有新能车销量的 30.1%。以五菱宏光 Mini EV 为例， 乘联会数据显示，全年销售 39.55 万辆，同比增长 250.7%，位居全年轿车榜销量 第 3 名、新能源车销量排行榜第 1 名。其余车型如五菱宏光 Nano EV、长安奔奔、 奇瑞 eQ1、欧拉黑猫、欧拉白猫、零跑 T03、雷丁芒果等也有不俗表现。1.4 渗透率：预计 2030 年新能车渗透率达到 50%全球新能源车需求持续向好，渗透率成长空间广阔，我们远期预测，2030 年 国内与
31、全球的新能源车销量渗透率达 50%，国内新能源车销量 1768 万辆，全球 新能源车销量破 5500 万辆。22 年新能源车市场持续景气，特斯拉、比亚迪和上汽通用五菱仍为销量主力 军。对 2022 年新能源车销量进行拆分，特斯拉销量 90 万辆，同比增速 181%， 比亚迪新能源车销量 150 万辆，同比增速 157%，上汽通用五菱销量 80 万辆，同 比增速 86%。蔚来和小鹏产品矩阵进一步完善，22 年可实现销量 20 万和 25 万 辆，同比增速均破 100%。2 电池：电动化核心增量2.1 材料体系的演进：万紫千红总是春2.1.1 高镍化NCM 三元材料的化学方程式为 LiNixCoy
32、Mn1-x-yO2，结合了 LiMnO2、LiCoO2、 LiNiO2 三种材料的特性，Ni、Co、Mn 在材料晶体中产生协同效应，提供不同优 势。其中： （1）Ni 的作用是提高活性材料的能量密度，Ni2+/3+与 Ni4+的氧化还原反应 为三元材料贡献大部分的容量。 （2）Co 的作用是可以表现为抑制相变、提高活性材料的循环稳定性以及提 供良好的倍率性能，并在高电位时能够提供容量。 （3）Mn 元素能够提供稳定的结构和增加材料整体的安全性，Mn 的添加对 热稳定性的提高有明显的效果，较大程度上抑制了放热反应。由于 Co 成本过高，目前三元正极路线基本为无钴化和增加镍含量。 当前市场 NCM
33、811 技术基本成熟，宁德时代、松下、LG 新能源、三星 SDI 等厂商均已实现大规模量产。为满足更高能量密度需求并降低钴含量，更多厂商选 择开发 9 系 NCM 电池。9 系 NCM 能量密度可超 300 Wh/kg，并且钴含量降低 至 5%-10%。2.1.2 掺硅补锂掺硅补锂是两项技术，掺硅目的是提升能量密度，补锂目的是提升循环寿命。 掺硅：常见的石墨负极材料，理论克容量为 372 mAh/g，硅基负极的理论克 容量高达 4200mAh/g，相较石墨负极，硅基负极的容量扩大了十倍多。然而硅基 负极的致命缺陷是过高的自膨胀率。硅负极在锂离子循环脱嵌的过程中，Si-Si 键被破坏，形成 Si
34、-Li 键，随循环次数增多，嵌锂的数量增加，锂原子逐渐占据硅原 子的空间，导致结构膨胀，最高体积膨胀可达 300%以上。硅基负极的体积膨胀收 缩将产生较强的机械应力导致颗粒粉碎，不利于表面固态电解质界面膜 SEI 的稳 定，使得 SEI 膜经历“形成破坏再生”的过程，不断消耗活性锂离子， 降低电池容量。目前主流方式是对硅材料进行纳米化处理与表面包覆处理，纳米尺寸的硅颗 粒具有较高的抗断裂能力，防止颗粒破碎，而表面包覆处理的硅颗粒可以避免电解 质与电极直接接触，减少体积膨胀。 补锂：锂离子首次充放电过程中，负极材料表面形成固态电解质 SEI，消耗活 性锂离子，降低电池库伦效率与容量。为保证电池寿
35、命，就需要预补锂处理，补充 消耗的锂离子，提高电池能量密度。目前补锂技术的分类可分为负极预锂化和正极预锂化。其中，负极预锂化可分 为金属锂粉预锂化、锂合金预锂化、化学预锂化预与电化学预锂化等，正极预锂化 可分为二元锂化合物、三元锂化合物以及有机含锂化合物。其中金属锂粉预锂化是商业化中最简单有效的一种方式，基本原理是使用金属锂粉作为补锂剂，并锂粉表 面进行碳酸锂包覆处理，防止锂粉的副反应。虽然金属粉预锂化补锂容量高，补锂 技术原理和工艺清晰，但受制金属锂活性高，成本大，且对生产环境要求高，产业 化难度较大。2.1.3 固态锂电池目前商业化应用的锂离子液态电解液的问题在于容易燃烧，并存在漏液现象，
36、 同时液态电解液 容易与正负极发生副反应生成锂枝晶。锂枝晶在生长过程中会不 断消耗电解质，生成不可逆转的金属锂从而降低电池效率，并有可能穿破隔膜导致 电池短路。固态锂电池(Solid-State-Lithium-Battery)技术的出现可以很好地解决目前 液态锂电池的痛点。固态锂电池的优势在于: 1.安全性高，热稳定性强，自燃风险低; 2.可直接与金属锂匹配(最佳负极材料)，提升电池能量密度(500 Wh/g)，解 决里程焦虑。 3. 固态电解质(Solid-state electrolyte)可有效抑制锂枝晶的生长，因为固态 电解质机械性能较强，锂枝晶难以穿破电解质。 4. 无漏液风险，可
37、对电池模组进行更有效的设计排布。因此，固态锂电池不仅可以满足未来政策对动力锂电池单体比能量的要求，还 具备了高安全性，长循环寿命等优点，成为下一代商业锂电池的主要研究方向。 全固态锂电池由正极，负极和固态电解质组成，正负极涂覆于集流体上，固态 电解质位于正负极之间。正极材料主要有 LiCoO2、 LiFePO4、LiMn2O4 等氧化 物，负极则使用石墨、金属锂或锂合金等材料。固态电解质的三大基础分类为聚合 物、氧化物和硫化物，三种材料的性能各有利弊。聚合物固体电解质(SPE)由聚合物基体和碱金属盐组成，聚合物基体包括聚环 氧乙烷，聚硅氧烷、脂肪族聚碳酸酯等。聚合物固体电解质的优点是柔韧性好，
38、加 工费用低，且能与正负极形成良好的接触面，其缺点是室温下离子电导率低，与金 属锂匹配时容易析出锂枝晶，难满足商业需求。硫化物电解质根据结构可分为非晶硫化物、结晶硫化物和玻璃陶瓷硫化物，其 中最典型的代表就是 Li2S-SiS2 基玻璃电解质。硫化物固态电解质具有较高的室 温离子电导率(10-2 S cm-1)，延展性好，工艺流程简单且成本较低，但化学稳定性 较差，在空气中易与水发生反应生成 H2S;与金属锂负极和传统正极材料在界面处 发生副反应，降低电池效率。各家电池巨头加码布局固态锂电池，固态锂电产业化进程加速。2016 年，宁 德时代和比亚迪都宣布了对固态锂电池方向的研发路径，并分别计划
39、于 2030 年 和 2025 年实现全固态锂电池的量产。2018 年，韩国 SKI 宣布与 LG 化学、三 星 SDI 组成电池联盟，共同研发固态锂电池 的核心技术，LG 化学计划于 2026 年实现量产，三星 SDI 则计划于 2027 年实现产业化。2019 年，日本松下与丰 田合作研发固态电池，同年 8 月，公司与比利时微电子中心签订合作协议，共同 研究固态电池。2.2 封装方式的演进：更快更大更强2.2.1 4680 大圆柱4680 大圆柱带来全新电池概念。2020 年 9 月，在特斯拉电池日上，马斯克 推出最新 4680 电池，直径 46mm，长度 80mm，相较于 21700 电
40、池，4680 的 电池容量增加 5 倍，功率输出增加 6 倍，续航里程增加约 16%，同时成本降低约 14%。在电芯结构方面，新型无极耳技术实现降本增效。极耳是锂离子电池组件之一， 作用是将电芯从正负极引导出来，即电池正负极在充放电时的接触点。无极耳技术 通过在电极端镀上导电材料，使正负极集流体可以直接与盖板、壳体连接，实现电 流在电极集流体、盖板、壳体之间传导。使用无极耳技术的优势是：（1）增大电流 传导面积、缩短电流传导距离（约 5%-20%），大幅降低电池内阻（约 5-20 倍）； （2）内阻降低可以减小电流偏移现象，延长电池寿命；（3）电阻减小降低热量产 生，同时电极导电涂层和电池端盖
41、的有效接触面积达到 100%，有力提升散热能力； （4）优化电池结构、简化生产工序，每 kWh 成本降低 14%；（5）省去极耳焊接 过程，提高生产效率，降低因焊接产生的不良率。锂电企业加快布局，4680 量产在即。目前多家锂电企业开始布局 4680 产线， 已入场的国内外玩家包括松下、LG、亿纬锂能、比克电池以及三星 SDI。4680 电 池标准化程度高，规模化量产可能性较大，成长空间广阔。2.2.2 CTP电池的基本 PACK 由三部分组成：电芯（Cell）、模组（Module）、电池包（Pack）, 其中模组为电芯提供必要的支撑保护作用，实现每块电芯单独管理，有效控制电池 温度。然而模组
42、成本占电池总成本的 15%，且电芯对电池包的空间利用率仅 40%， 因此“去模组化”成为当下技术趋势之一，即 CTP（Cell to Pack），该技术将电 芯直接集成为电池包，从而省去中间模组环节。 目前国内 CTP 技术主要分为两类：一种是比亚迪刀片电池为代表的完全无模 组方案，一种是宁德时代为代表的大模组代替小模组方案。比亚迪刀片电池的原理是将单个电池电芯长条扁平化，形似刀片，然后将数个 电芯阵列排布，插入电池包，从而省去模组。比亚迪刀片电池在保证了电池包的前提下，省去了横梁、纵梁及螺栓等零部件，将电芯电池包的空间利用率从 40%-50% 提升至 60%-80%。刀片电池优势： 1.安全
43、性提升明显。刀片电池得益于扁长化设计，散热面积较大，内部回路长， 可有效降低温升。 2.续航里程提升。刀片电池取消模组，提高空间利用率，并使用大电芯提高电 池容量，整体可提高空间利用率 20%-50%。 宁德时代 CTP：采用大模组代替小模组的方案，核心是减少模组的数量，直 接由多个大容量电芯组成标准化电池包，再灵活组配成更大的电池模块。2.2.3 CTC特斯拉率先提出了 CTC 技术概念。CTC (Cell to Chassis) 电池技术是将电芯 直接集成到车辆底盘内部的电池技术。CTC 技术省去了从电芯到模组，再到电池 包的两个步骤，直接将电芯安装在车辆平台上，是 CTP（Cell to
44、 Pack）的进一步 集成方案。CTC 的技术思路与飞机将燃料箱融于机翼一体而不是另做燃料箱这一 设计相类似，其目的是高度集成化，减少零部件的数量与总装工艺，起到提高效率， 降低成本的作用。特斯拉 CTC 技术将首次运用于 Model Y 车型上，并将在德国柏林工厂实现 量产，预计量产时间为 2022 年。CTC 工艺技术的进步有望显著降低 Model Y 的 成本，并提升生产效率。2020 年中国储能大会上，宁德时代透露公司正在开发 CTC 技术。根据董事长 曾毓群介绍，宁德时代 CTC 技术可以有效降低新能源车的成本，使其可以直接和 燃油车竞争，乘坐空间更广阔，地盘通透性增强，并且在续航方
45、面，由于省去了电 池包与模组，最大程度降低了车身重量，从而可提升电动车续航至 800 公里。2.2.4 滑板底盘滑板底盘开创新型非承载式车身结构。基于 CTC 电池集成技术，滑板底盘将 电池、电动传动系统、悬架、刹车、电驱电控以及热管理系统等组件合理排布在底 盘内，从而形成独立的动力系统。滑板底盘可以实现上下车身完全解耦，对上车身进行独立开发，极大地缩短了 研发周期。如果把车比做一碗面条，那么滑板底盘就是碗里的面和汤，而上面的浇 头就是上车身，面和汤（滑板底盘）都是标准化生产的，而浇头（上车身）则可以 根据需求进行定制设计，不仅可以实现模块化的灵活搭配，还可以有效减少电动车 的生产成本与研发成
46、本。2.3 动力电池市场回顾：21 年气势如虹，未来可期2.3.1 动力电池产量、装车量持续高涨产量方面：2021 年我国动力电池产量累计 219.7GWh，同比累计增长 163.4%。 装车量方面：2021 年累计，我国动力电池装车量累计 154.5GWh，同比累计上升 142.8%。2.3.2 磷酸铁锂电池强势回归，动力电池技术路线确定磷酸铁锂电池：产量方面，2021 年累计产 125.4GWh，占总产量 57.1%，同比累计增长 262.9%。 装车量方面， 2021 年累计装车量 79.8GWh，占总装车量 51.7%，同比累计上升 227.4%。三元电池：产量方面，2021 年累计产
47、量 93.9GWh，占总产量 42.7%，同比累计增长 93.6%。 装车量方面，2021年三元电池装车量累计74.3GWh，占总装车量48.1%，同比累计上升91.3%。12 月之后，磷酸铁锂电池累计装车量与产量反超三元电池，主要原因是（1）由于补贴持续退坡， 厂商更偏爱成本较低的磷酸铁锂电池；（2）新技术的推出，如宁德时代 CTP 与比亚迪刀片电池， 磷酸电池系统能量密度可提升约 50%，约 200kWh/kg。2.3.3 市场格局宁德时代稳居榜首，行业集中度明显。2021 年整体 TOP10 企业累计装车量 占动力电池总市场份额的 90.3%，合计装车量高达 142.54GWh。其中宁德时代动 力电池 2021 年累计装车量高达 80.51GWh，累计占份额为 52.1%。二线厂商装 车量较为接近，二线厂商的装车量均在区间 2-8GWh 之间，市场份额竞争激烈， 排名并不稳定。2.3.4 市场未来展望下游新能源车销量后劲十足，动力电池装车量持续高增。根据我们预测，2025 年中国动力电池装机量可达