新能源汽车系列（四）动力电池市场（下）
本系列前文：
动力电池市场现状
现阶段，亚洲企业在全球动力电池市场中具备绝对优势。其中，中国、韩国和日本通过多年经营，已经基本实现了完整的动力电池产业链布局，特别是在一些子行业中已经形成了垄断。一些代表企业，如LG化学、宁德时代和松下是业界实力最强的三巨头。它们在做大自身规模的同时，积极打通产业链上下游。经过多年经营，头部企业的规模优势大，供应链顺畅，客户认可度高。
全球动力电池产能分布：
资料来源：各企业年报， 高工锂电， 电池中国网， OfWeek
由于近年来新能源汽车行业发展迅速，动力电池市场格局和业内玩家也出现过较大的变动。在2017年之前，松下和比亚迪作为行业先行者，分别在海外市场和国内市场占据主要地位。随着后来者迅猛崛起，宁德时代和LG化学迅速赶超、后来居上，前者从2017年开始销量迅速飙升，2017-2019连续三年市占率全球第一。2020年上半年，两者的新增装机量均超过10GWh，且全球市占率分别达到了23.5%和24.6%。目前，宁德时代和LG化学已经占到了全球市场份额的一半。
全球动力电池市场市占率（2016-2020上半年）：
资料来源：SNE Research
单看海外市场，松下具备早发优势，尤其受益于特斯拉的飞速成长，长期位列海外电池企业龙头，但配套客户相对集中，主要是特斯拉和丰田。而LG化学采取积极拓展传统汽车巨头的策略，逐步突破顶级老牌车企的供应链：与通用、福特深入合作，同时积极切入大众、奥迪、戴姆勒等欧系豪门，客户实力强劲、体系充实、市场资源丰富。总体上，松下和LG化学的市占率约达海外市场的四分之三。随着老牌车企进入新能源汽车赛场开始发力，预计LG化学的市场份额将进一步扩大，势将赶超松下。
2019年海外动力电池市占率：
资料来源：SNE Research
再看国内市场：多年来，中国动力电池行业集中度一直相对较高。近五年，新能车行业快速发展，中国动力电池行业也走出了寡头格局。国内前十企业的市场占有率从2016年的77%上升至2020年上半年的94%。其中，宁德时代取代比亚迪成为绝对龙头，市占率从2016年的22%提升至2019年的51%，占据国内累计装机的半壁江山。
新能源汽车动力电池企业（累计）装机份额：
资料来源：车百智库
从业务结构上看，海外企业集团化业务板块较多，动力电池业务占集团收入结构比例相对较低。
例如，LG化学业务板块包括石油化学、能源解决方案、先进材料、生命科学， 2019年能源解决方案（消费、储能和动力电池）收入占比为28%；三星 SDI业务板块包括电子材料、小型电池、大型电池（动力+储能），2019年大型电池收入占比为33%；松下业务板块包括家用电器、生活解决方案、互联解决方案、汽车电池、工业解决方案等，汽车电池2019年收入占比17%；SKI以石油石化为主业，2019 年动力电池业务收入占比仅为 1%（详见各企业年报）。
而国内企业的业务重点更为集中。宁德时代动力电池业务占比 84%，远高于海外动力电池企业，且其他业务板块如锂电池材料和储能系统和动力电池业务具备明显的业务协同效应，主营业务更加集中，竞争战略更为聚焦。
在市场范围上，电池企业倾向于将产能建立在与所销售市场接近的范围内。在就近建厂的同时，产能充沛的企业也谋求以贸易形式扩展外围市场。例如，产能充沛的宁德时代，目光不仅在国内市场，同时已谋向海外，目前已经开始在欧洲布局扩产。随着中欧经贸的进一步合作，预计宁德时代能够顺势而为，在欧洲市场有所建树，虽然目前其海外市场体量还微乎其微。
“欧洲战场”
欧洲全社会机动化进程完整，人均机动车保有量高，同时新能车充电基础设施建设完善，各国补贴政策推出早、力度高、连贯性好，导致欧洲新能车市场较中国和美国，具备较大的早发优势。现阶段和未来一段时间，在规模、接受度和确定性等方面，欧洲都是世界新能车最重要的市场。（欧洲市场详情可参照本系列第（一）篇和第（三）篇）。
特别是新冠疫情之后，为了尽快走出疫情影响，欧盟正在推动绿色转型作为经济复苏计划的核心之一。“绿色复苏”在高达1.8万亿欧元的2021-2027一揽子经济复苏计划中占有主要地位。在此框架下，持续推出多项新政策来支持电动汽车的发展，包括整体对纯电汽车免征增值税、提供购置贷款等，并且大幅加大充电设施投资。在这种形势下，欧洲汽车电动化的进程正在进入快速通道。
由于产能建设滞后，虽然欧洲市场庞大，但相应本土产能非常有限。截至2020年，欧洲本土动力电池产能主要是由以LG化学（6GWh）和三星SDI（5GWh）为代表的韩系来完成。因此，欧洲短期内仍然只能依靠进口动力电池来满足产能不足造成的市场缺口。
这种本土电池产能瓶颈制约着欧洲新能源汽车销量的释放。当前欧洲大部分新上市电动车型均由LG化学供应，而早前LG化学产能爬坡与调试进度未能有效衔接，曾导致奥迪e-tron、奔驰EQC以及捷豹路虎I-PACE先后因LG化学动力电池供不应求而被迫减产。
拘束的本土供应和快速增长的高需求严重不匹配，使得欧盟和欧洲一些主要整车企业下定决心发展本土动力电池项目。与此同时，在巨大的市场和强力的政策支持下，全球主要锂电势力也在欧洲展开布局。
目前，欧洲市场中派生出三股电池势力：一是以LG化学、三星SDI、SKI为代表的韩国系，二是以宁德时代、蜂巢能源、孚能科技等为代表的中国系，三是以Northvolt、Britishvolt、SAFT等为代表的欧洲本土系。
在欧盟的大力扶植下，未来欧洲本土动力电池产能将出现一个比较迅速的爬升（见下图）。按目前规划，在5年内可大幅提升至240GWh。欧洲本土系的产能可达到约60%的份额，余下40%为中系和韩系。
2020-2025欧洲动力电池产能规划（主要企业）：
资料来源：各企业报告
竞争格局
随着新能车逐渐普及，动力电池市场持续扩大，有利于具有规模效应优势的头部电池企业继续摊薄固定成本，并锁定上游价格取得原材料成本优势。头部电池厂商可凭借其在成本、技术、资金、人才等方面的优势，与优质车企深度合作。这种长期经营、积累的优势，将使动力电池行业继续保持现有的寡头格局，尾部厂商将很难与头部企业形成有效竞争。头部电池企业会在未来相当长的时间内保持其在技术和市场上的竞争优势。
主流动力电池企业客户结构：
资料来源：公司官网
于此同时，整车企业直接介入电芯生产存在诸多不利因素，如投资周期长、研发资源不易管理、固定资产投资巨大等多方障碍；加之，电池行业技术迭代周期加速，技术路线存在高风险，大部分整车厂并不具备电芯生产的核心技术。如果盲目上马电芯生产项目，将在短期内增大整车企业的财务负担，提高整体企业运营风险。因此，大部分整车企业选择与电池厂商的合作，以降低风险与成本。目前，国内除吉利与长城等少数企业独自开始电池生产研发外，大多数厂商从电池管理系统BMS 、电池包 PACK和服务等环节切入，来实现差异化竞争。
在这种形势下，中小型电池企业的发展之道在于和强势整车企业的深度合作。强势的新、老造车势力（如特斯拉、德系三强）都具备强大的带动能力和市场影响力，中小型电池企业可凭借其特有的技术特色和相对更高的可定制性，根据车企的竞争策略，为其提供量身定制的电池解决方案。中小电池厂商如能进入强势车企供应链，将有机会快速提高市场份额，提高盈利，逐渐壮大，为成为业内头部企业奠定基础。
同理，对于电芯产业链中游的材料企业来说，谋求与宁德时代、LG化学、松下等电芯生产巨头的深度合作，是其发展壮大的关键。与电芯巨头的伙伴关系可以使电芯材料企业快速进入世界一流整车企业的供应体系，获得充足、稳定的订单，从而吸引高质量的技术资源合作，有资质获取更多充足稳定的融资支持。从而快速获取市场份额，释放产能，抓住产业大发展的难得机遇，进入不断做大做强的正循环。
竞争策略
降本增量
未来，电池厂商的竞争优势将源自于降低成本和扩大规模，尤其是降低成本的要求越发迫切。最近5年来，技术快速升级使得锂电池的成本和售价年降幅均在15-20%左右，预计2025年将进一步降低至600元/KWh以下，整体呈现量增价减的态势；同时，对原材料（以碳酸锂盐、氢氧化锂为代表）的需求猛增，来自上游的压力逐渐增大。这两个因素对电池供应商的盈利形成一定压力，平均毛利率从2016年的约50%降低至当前的约30%，未来下降通道将继续。
在这种形势下，电池厂商需要通过技术创新来实现降本增利，确保良性发展。现阶段降低成本的主要途径是对成本比重较高的材料和构件进行优化（见下图），创新形式主要体现在优化1）电池系统结构，和2）材料体系。其中，1）对电芯-模组-电池包的成组方式、结构进行优化；2）对以正极材料如三元、磷酸铁锂、四元、无钴为代表的材料体系和电池形状的不断探索，以低成本材料取代高成本材料，实现降本增效的目的。
目前，业内对电池系统结构优化主要通过减模组化来实现，即精简与整合电池系统中的模组、甚至电池包，直接将电芯集成到电池系统，从而减少零部件，实现降低成本的创新技术。
典型代表为宁德时代CTP (Cell-To-Pack，无模组动力电池包)电池方案（可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%，电池包能量密度提升10%-15%）。目前，宁德时代CTP电池包现已配套北汽新能源、蔚来、戴姆勒等车企。而更高集成的CTC (Cell-To-Chassis，即将电池集成至底盘)电池方案不仅对电池进行重新排布，还会纳入三电系统，通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。
比亚迪采用“刀片电池”的GCTP方案（体积能量密度较原有电池包可提升30%以上，成本有望降低30%，散热及安全性更好）。比亚迪磷酸铁锂刀片电池于2020年3月量产，搭载的首款车型为2020年7月上市的比亚迪汉EV，后续将搭载2021款唐EV和宋Plus EV以及滴滴定制车型D1等车型。
减模组化进程：
资料来源：宁德时代
另一方面，材料技术体系升级主要通过减少电芯正极材料中，昂贵原材料的用量来实现，特别是减少储量少、价格昂贵的钴的用量。在高能量密度的高端领域，全球业内主要玩家已达成高镍化的共识（高镍减钴）；而在低能量密度的低端领域，采用无钴的、廉价的磷酸铁锂可以实现领先的成本优势。（电池材料内容详见本系列第二篇）
而在电芯封装形状方面，圆柱、方形、软包三分天下，各有优劣。圆柱形电池制造成本低，工艺更成熟，同时具有国际化标准来衡量产品质量。但在电池布局以及能量密度方面，圆柱电池存在不足；方形电池和软包电池由于不存在标准化，得以实现其定制化的特点，能够为不同厂商、不同车型量身动作出对应的解决方案。
动力电池形状技术路线比较：
资料来源：公司公告
业内主要企业根据自身特点做出不同的路径选择：
宁德时代：以方形电池路线为主，逐步有软包电池配套。公司材料体系以NCM三元材料和磷酸铁锂为主，其NCM三元体系经历了333-523-811的技术升级，电芯能量密度达到260-280Wh/kg，pack能量密度约为170Wh/kg。同时公司正在研发长寿命电池、无金属电池以及固态电池。
LG化学： 以软包电池为主，技术上采取叠片技术，材料体系以NCM622和天然石墨为主，单体能量密度达到254Wh/kg。新一代NCM712电池也已经开始量产，达到将镍比例提高至70%，钴降至10%，锰增至20%，里程已增加到500公里以上。LG化学还将在2021年完成其四元超高镍电池(NCMA)的开发并计划于下半年出货。
松下：与特斯拉合作，以圆柱路线为主，新一代18650圆柱电池正极采用NCA材料，负极使用硅碳复合材料，单体能量密度能达到250Wh/kg，其与松下共同研发的21700圆柱电池单体更大，单体能量密度达到340Wh/kg，实际应用pack能量密度可达186Wh/kg。
三星SDI：公司以方形NCM三元电池为主，电池结构较为复杂成本较高但安全性较好，单体能量密度在200-220Wh/kg，同时公司量产21700圆柱电池。
SKI： 公司以软包电池为主，材料体系正极采用622/811,负极采用人造石墨负极。
总体上，未来动力电池行业降本增效的关键将在于1）正极材料技术路径将不可避免的走向高镍低钴（NCM7/8系和NCMA）；同时2）以减模组化来实现系统结构创新，减少零部件直接成本并完善系统集成来提高电池组整体效率。而封装形状上仍将保持圆柱、方形、软包三种形式并存的局面。
以下是全球主要电池企业技术特点和储备：
资料来源：电池中国网，高工锂电
电池制作工艺的不断创新将更为显著的降低成本。与此同时，主流电池企业都在积极探索更为先进的智能化生产方案，包括引入人工智能、图像分析、光谱数据分析等技术，进一步提升自动化率，做到在线监测、实时负反馈，从而提高电芯的一致性和良品率，提升产品质量的同时也能进一步降低制造成本。
在下一代正负极与电解质材料的颠覆性技术（例如无钴电池、固态电池等）具备商业应用条件之前，现有技术体系和路径仍将是未来3-5年，业内最稳定和最具商业价值的生产方式。
产业链整合
在不断扩大产能规模、降本增效的同时，业内主要玩家还积极纵向布局产业链上中下游，确保原料供应安全，实现产业链一体化（详情见下表）。宁德时代、LG化学和比亚迪都特别注重作为产业命脉的上游资源，特别是锂矿、镍矿资源；同时对中游材料里成本占比最高的正极材料也有大幅动作。松下、三星SDI、SKI在上游资源的布局上略慢于宁德时代和LG化学，主要通过签订长单的方式来保障原材料的供应。
主要动力电池企业中上游产业链布局：
数据来源：各公司公告，各公司年报
可以看出，宁德时代的产业链资源整合主要通过参股的方式，入股印尼、加拿大、澳洲、阿根廷等地的矿产公司，对锂、镍资源进行锁定，同时与国内中游行业里的优质公司（如先导智能等），在三元材料、磷酸铁锂、锂电设备等领域进行深度合作；而比亚迪在行业内深耕多年，采取内化产业链策略，对于一些中游材料已经实现一定的自产能力。其对于上游原材料，主要是通过与盐湖股份的深度合作来锁定年产30万吨的碳酸锂资源供给。
主要韩系企业也是采取了相应的产业链中上游整合策略：LG化学也与Pilbara Minerals在韩国合资建造锂加工厂，并投资Kemco以保障硫酸镍供货。正极方面，LG化学与华友钴业成立两家合资公司布局三元正极材料和前驱体产能，三星SDI与ECOPRO BM合资建设年产5万吨三元材料工厂，目标到2030年正极材料自供比例50%。
总体上，供应链国产化率高、自产比例高、具备规模优势、对供应链议价能力强并布局上游资源的动力电池企业有望获得持续的低成本优势。因此，宁德时代的成本优势最为明显，LG化学次之，预计此后随着供应链国产化率的提升，成本优势有望增强。三星SDI、松下、SKI供应链国产化率较低，上游原材料布局相对较少，原材料成本压力相对较高，需要在技术和客户资源上做文章以取得优势。
客户结构
新能源汽车行业发展早期，由于整车企业稀少，动力电池企业往往采用绑定单一大客户的一元策略，最典型的例子就是松下绑定特斯拉，并借助特斯拉的飞速成长壮大自身。但随着新能车产业的迅速发展，产业链生态逐渐丰富，供应链结构日趋复杂，老牌燃油车企和造车新势力纷至沓来，新兴电池企业采取了整合供应链资源，服务多元客户的策略。
目前，松下、三星SDI等采取了增加深度的策略：供应客户数量较少，供货份额较为集中，新客户开拓进展也相对较慢，但它们与特定客户合作关系非常深入，供货时间长，通过成立合资公司和战略合作等方式实现深度绑定（如松下与特斯拉、三星SDI与宝马）；
而宁德时代和LG化学则采用了增加广度的策略：通过对业内尽可能多的车企供货、合资建厂的方式实现合作，进入具备实力的众多传统整车企业的供应链，同步实现规模化生产和定制化产品服务，合作程度和方式也在不断深化。
目前，LG化学几乎进入了海外所有主流车企的供应链并已经持续稳定供货；宁德时代则已经配套了国内所有主流车企，并进入了一部分海外主流车企的供应链，2021年有望实现批量供货，并逐步提升供货份额，客户结构不断优化。
2020上半年宁德时代乘用车配套主要客户占比：
资料来源：GGII
LG化学产业链：
资料来源：Inside EV
动力电池市场小结
现阶段，动力电池行业正在从早期发展阶段走向中期发展阶段，业内企业战略发展重点由早期的跑马圈地走向中期的以质取胜，优胜劣败由业内企业的产能规模、市场规模和技术储备决定。
综合本系列前三篇文章，在不考虑估值的情况下，从现有产能、规划在建产能、市场深度和广度、竞争优势、技术储备先进性等多方面考量，我们认为目前动力电池行业中，最具综合实力、定位最优的电池生产企业是宁德时代和LG化学。
本系列之后的文章会沿着动力电池产业链具体分析中上游的细分行业，以及更多的下游应用。
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注：本文注重行业基本面分析，并未引入相应的估值分析，因此原文不能作为投资建议。文章发表时，市场内相应板块可能已局部过热，投资前需合理分析估值。
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