全球汽车电动化行业梳理系列（1）：上游原材料篇

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1、 2018-02-02 专题专题 莫尼塔（上海）信息咨询有限公司 财新智库旗下公司 Members of Caixin Insight Group 莫尼塔先进制造专题全球汽车电动化 行业梳理系列（1）-上游原材料篇 核心提示 曹尚舟 18221862640 caoshangzhou 我们认为全球汽车电动化是大势所趋，主要基于两方面原因，一是环 保政策趋严使得燃油车成本不断上升，二是电动车成本不断下降使得 其经济性优势得到体现。这一趋势给上游原材料带来巨大需求拉动， 包括锂、钴、铜等品类都将有长期的需求增量，在这当中，钴由于其 独特的供需格局，最具投资价值。 报告摘要 目前同级别电动车的售价还是

2、要高于燃油车，但是其成本溢价并 不高。我们认为未来两者的成本将不断接近，最终电动车制造成 本将低于燃油车。 钴作为新能源汽车电池正极材料中价格最高的金属将大幅受益行 业发展，我们判断中短期内其价格仍具备上升空间。 锂这一块，虽然新能源汽车对其需求有很明显的拉动，但由于供 给弹性相对较好，居高不下的价格将会使更多的生产商进入，带 来供给过剩。 电动车的普及对于铜的需求来说将会有双向拉动，一方面电动车 本身将会提升铜需求，另一方面电动车普及带来的基础设施建设 同样提升铜的需求，我们预计到 2025 年电动车带来的用铜增量 将达到 120 万吨。 行业具备一定风险，其中包括政策力度不达预期，以及其他

3、形式 动力替代，如燃料电池车等。 淘宝店铺 “Vivian研报” 首次收集整理 获取最新报告及后续更新服务请在淘宝搜索店铺 “Vivian研报” 或直接用手机淘宝扫描下方二维码 专题专题 上海海能证券投资顾问有限公司 莫尼塔（上海）信息咨询有限公司 财新智库旗下公司 Members of Caixin Insight Group 1 目录 1. 为什么纯电动是大趋势？ 2 2. 上游原材料投资机会梳理 7 3. 风险 17 图表 1各国燃油车禁售日程表 . 2 图表 2 LFP成本 4 图表 3 NCM成本 . 5 图表 4 电动车降低碳排放作用 6 图表 5 全球电动车销量以及特斯拉占比 7

4、 图表 6纯电动车原油消耗影响 . 8 图表 7MB钴价（低级） . 9 图表 8 各类电动车用钴量 . 9 图表 9纯电动车钴消耗量情况 . 9 图表 10各电池类型能量密度情况 10 图表 11电池技术发展路线梳理 10 图表 12钴伴生矿情况 . 11 图表 13钴矿产量占比 . 12 图表 14锂矿产量占比 . 13 图表 15锂矿储量占比 . 14 图表 16镍矿产量占比 . 15 图表 17镍矿储量占比 . 15 图表 18NCM三元电池材料金属占比 . 15 图表 19分车型铜用量情况 16 图表 20 LME铜价 . 17 专题专题 莫尼塔（上海）信息咨询有限公司 财新智库旗下

5、公司 Members of Caixin Insight Group 2 1. 为什么纯电动是大趋势？ 1.1 环保政策趋严导致燃油车成本上升 随着排放政策的收紧，我们认为燃油车的成本会不断上升。总体趋势上看，虽然说要使得电动 车普及还有非常长的一段路要走，但是排放标准趋严的大方向，尤其是在大众尾气门之后，已 经非常明显。以前欧洲主要对二氧化碳的排放标准相对更加重视一些，但是在大众尾气门之 后，目前对于氮氧化物的治理也是越来越看重了，尤其是欧洲目前新的“真实行驶状态”即 RDE 标准，要比以往的实验室标准更加严格。 目前全球对于燃油车的相关限制也是日趋严格。中国新能源汽车双积分政策中提到的新能

6、源车 渗透率目标、燃油车禁售时间表研究提上日程，以及英、法提出的 2040 年彻底淘汰传统内燃 机，都体现出产业变革的大趋势。在欧洲，目前 2020 年之后的政策力度还没有完全确定，但 是初步讨论的结果是，CO2 的排放标准将从 95g/km 降到 65-70g/km。其他国家包括美国、 中国、印度等也将做出政策规划，我们预计全球范围内的政策的力度将进一步收紧。 图表 1 各国燃油车禁售日程表 来源：网络资料，莫尼塔 政策指导 二氧化碳排放 （2020）(g/km) 燃油车禁售时间 英国 1. 从2040年开始，英国将禁止销售燃油车，包括油电 混合动力车； 2. 政府期望到2050年所有车辆都

7、实现零排放； 3. 伦敦为电动车司机提供免费停车位及交通优先权； 95 2040 法国 1. 巴黎协定：目标是到2050年前使法国成为碳零 排放国家； 95 2040 德国 1. 零排放汽车欧盟战略：做到最晚到2030年欧盟 范围内新车只为零排放汽车； 2. 对新能源汽车提供相应的补助，促进购买； 3. 为保证空气质量，地市级别的法案正在出台中； 4. 对以往生产的旧柴油汽车也提出相应的要求 95 2030 美国 1. 利用税收、政策优惠等进行资金补贴； 2. 以低息贷款和补贴支持研发； 3. 以零排放积分交易机制促进对企业的扶持； 4. 加州设定到2025年，180万新车的销售中实现150

8、万都是零排放汽车 121 各州独立制定法案 加州宣布2030年 中国 1. 双积分政策； 2. 车辆限购城市发放免费牌照； 3. 生产和购买时提供相应补贴； 4. 对汽车销售商提出要求，需要在2018年实现销售总 量的8%为无排量或低排量的汽车，2019占比为 10%，2020年为12%，2025年比重扩大到25% 117 2017年9月宣布已 经进入讨论阶段 韩国 1. 预期在2040年将汽车全部更新换代成为新能源汽 车； 2. 购买者可享受税收减免优惠； 97 2030 专题专题 莫尼塔（上海）信息咨询有限公司 财新智库旗下公司 Members of Caixin Insight Grou

9、p 3 由于碳排放标准是按照保有量平均排放水平计算，所以算作零排放车辆的电动车普对碳排放降 低有重要作用。而对于氮氧化合物标准来说，则是对每辆车的排放水平有要求，但从总体上来 讲，增加电动车渗透率也可以降低氮氧化物总排放量，减少城镇地区空气污染。 成本方面，在没有详细的政策条文的情况下，目前很难精确预测成本上升情况，这一点整车厂 自己也无法预计，但是基本上可以判断的是需要研发新的发动机，或是对现有发动机进行改造 升级。同时在内燃机需求量下滑，规模效应减弱的背景下，对于主机厂来说，成本将进一步上 升。 除了环保政策以外，一些其他因素也同时在导致燃油车成本上升。这其中包括 SUV 的渗透率不 断提

10、升，带来了更高的排放量，以及碳排放和氮氧化物的 RDE 指标等等。总体上来看，燃油车 成本逐步上升并最终超过电动车的大趋势十分明显，在这过程中，燃油车成本上升越快，电动 车和燃油车成本的交界时间截点将来得越早。 1.2 纯电动成本优势最大 1.2.1 成本溢价低 目前同级别电动车的售价还是要高于燃油车，但是其成本溢价并不高。主要是各方面的优惠、 补助以及充电相对燃油较低的价格，降低了电动车的总体成本溢价。 根据我们的计算，电动车和燃油车的总成本（购车价格+使用成本）差距并不大。首先，我们 假设，新能源车在充电方面能节省 75%-80%的成本（欧洲地区油价相对较高，节省比率更 高），具备更低的保

11、险费用，以及更低的养护费用。如果把这些加总，我们计算得出，纯电动 车平均每月的总成本高出燃油车 10%左右。如果我们把平均每年里程数进一步提高，纯电动车 在成本方面将会接近甚至低于燃油车。 1.2.2 成本下降空间大 我们认为电动车成本将会快速下降，主要源自电池和碳化硅的应用。电池方面，技术不断进步 导致电池成本不断下降，我们预期行业成本在 2020 年前后将会达到$100/kWh 的水平。而在 碳化硅芯片方面，其应用也将降低电动车动力总成成本。总体上看，我们认为在 2023-2025 年 前后，电动车在制造成本方面将与燃油车接近，之后随着环保政策导致燃油车成本继续上升， 电动车将成为更低成本

12、的选择。 电池成本下降的主要动力是正极材料成本和技术突破。目前电池平均成本在 $200/kWh 左右， 较低成本的特斯拉电池在 $140/kWh 的水平。假设单车平均装配 50kwh 的电池，每辆车的电 池价格将会达到$10k，而一辆同级别的燃油车动力总成成本仅在$3k 左右，电池成本劣势明 显。以目前的技术条件，我们预计在 2020 年前后，电池的成本有望会下降到$100kwh 左右， 主要原因是电池成分的改变（高镍电池降低钴的含量）。在降到$100/kwh 之后，想要进一步 专题专题 莫尼塔（上海）信息咨询有限公司 财新智库旗下公司 Members of Caixin Insight Gr

13、oup 4 降低电池成本，就需要在技术方面有进一步的突破，这就包括锂硫电池，锂空气电池等等，目 前看来这些技术的实现在 2025 年前后较为困难。但不管怎么说，假定电池成本维持在 $100/kwh 的水平，一块 50kwh 的电池成本仅$5k，这已经和燃油车成本大大接近了。 在过去 5 年中，电池价格已经以每年 30%的价格下降。这其中规模化效应带来的成本下降已经 开始减少，取而代之的是原材料成本缩减。目前原材料材料成本中一半来自于正极材料，而能 量密度的提升会降低每 kwh 所需要的正极金属材料用量，从而降低成本。 图表 2 LFP 成本 来源：BNEF，网络资料，莫尼塔 中国磷酸铁锂电池原

14、料量每件成本 成本 （美元/千瓦时） 所占百分比 负极（kg）2.4 17 40 23% 正极（kg）1.4 9 12 7% 电解液（kg）2.1 11 24 14% 隔膜（sqm）23.0 1 14 8% 壳体（kg）4.0 51810% 铜制集电器（kg）1.2 9116% 铝制集电器（kg）0.5 421% NMP（kg）1.3 453% PVDF（kg）0.1 2721% CMC（kg）0.0300% SBR（kg）0.0400% 导电剂（kg）0.2 510% 其他（标签、接线柱、绝缘体等）63% 间接制造费用1911% 人力费用74% 其他148% 合计176100% 专题专题 莫

15、尼塔（上海）信息咨询有限公司 财新智库旗下公司 Members of Caixin Insight Group 5 图表 3 NCM 成本 来源：BNEF，网络资料，莫尼塔 硅碳技术也会是有机会继续降低成本的一大方向。动力总成中的半导体部件主要用来控制和转 化电能，目前主流使用的是 IGBT 硅芯片，但是其效率已经接近理论极限，很难再有突破。 我们认为，碳化硅将会在将来有更广泛的应用。虽然短期看技术较为成熟的 IGBT 硅芯片为主 流的格局还会延续一段时间。但是，一旦技术成熟，碳化硅的应用将会给整个市场带来巨大变 化，一方面是能量损失会更少，另一方面对于温度的适应性会更强。我们预计碳化硅芯片的采 用将会把电动车的里程数提升 20%，并且将充电时间降低 20%。随着其规模会不断扩大，成本 不断下降，将为电动车提供长期更大的成本优势。 这也是目前整体行业的共识，目前行业龙头英飞凌在其发展路线当中已经提出，未来 5 年在碳 化硅方面的应用渗透率将会逐步提升，丰田方面，普锐斯的芯片产线也是两条腿走路，一边是 IGBT 硅芯片，另一边是碳化硅，并行生产。 如果将电池成本下降和碳化硅芯片应用同时考虑进去，到 2025 年我们将看到很大的成本削减 空间。而在燃油车方面。我们认为排放标准的趋严将会进一步提升燃油车的成本。欧 6 排放标 准（RDE 标准）目前已经大幅提升了柴油机的价格，幅度在$