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1、模组行业投资潜力及发展前景一、 动力电池行业竞争格局（一）动力电池行业全球竞争格局根据SNEResearch数据，从装机量看，2021年全球前十动力电池企业装机量为271GWh，占全球动力电池装机量的比例超过90%，行业集中度较高。参与者主要包括宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、远景动力、LG新能源、SKOn、三星SDI。（二）动力电池行业中国竞争格局2021年中国前十动力电池企业装机量占市场份额9220%，行业集中度较高，竞争趋于激烈，主要原因系近年来受新能源汽车带动，市场对锂离子动力电池的需求不断拉升，头部企业产能及供应链保障更加充分，保障了快速增长的需求供应，提升了市占率。2021年
2、蜂巢能源装车量322GWh，占比210%，国内市场排名第6。二、 动力电池行业主要进入壁垒（一）动力电池行业技术和工艺壁垒动力电池行业具有较高的技术壁垒。首先，动力电池技术本身涉及材料学、电化学等诸多交叉学科，对企业技术研发投入要求较高；其次，行业内成熟企业会将自身研究成果通过构建专利予以保护；此外，动力电池产业工序复杂，过程管控严格，对于原料的把控、辅助材料的选用、生产流程的管理、量产工艺的形成均需长期经验积累。（二）动力电池行业人才壁垒动力电池行业为人才密集型行业。动力电池企业不仅需要大量复合型研发人员，也需要技术积累丰富、行业经验充足的生产人员。由于研发人员、生产人员的培训与成长通常需要
3、耗费大量的时间成本和资金成本，已构建经验丰富的核心技术人员团队的企业较新进企业而言具备更强的竞争优势。（三）动力电池行业客户资源壁垒汽车行业对上游重要部件供应商通常实行较为严格的准入管理。动力电池作为新能源汽车的重要组成部分，整车企业对其重视程度相对较高，通过对供应商的认证与评估，确定其生产设备、工艺流程、管理能力、产品品质等都能够达到要求后，才会与之建立定点的供应关系。动力电池企业亦需根据具体车型进行配套研发，并在通过整车企业验证后实现量产与销售。作为新能源汽车的核心零部件，在一款车型的生命周期内，车企倾向于选择能够持续稳定提供高质量电池产品的电池厂商。（四）动力电池行业规模壁垒动力电池的生
4、产具备规模经济的特点，具备较高的规模壁垒。首先，动力电池行业新进企业从产线建设到产品通过验证并稳定交付通常需要耗费较长时间，此阶段对企业抗风险能力要求较高，中小企业易被挤出市场。其次，动力电池企业规模扩张以稳定可行的技术路线体系、竞争力较强的产品与优质的客户体系为前提，业内规模较大的企业的扩张更易实现。此外，动力电池在新能源汽车供应链中举足轻重，规模较大的动力电池企业通常具备与上游供应商及下游客户的较强议价能力，从而在价格、数量、信用政策等方面形成竞争优势。三、 动力电池行业的发展趋势分析随着科技的进步和经济的发展，动力电池行业也在不断发展壮大。目前，动力电池行业已经成为一个极具发展潜力的行业
5、，预计未来几年内仍将保持较快的发展速度。一方面，随着科技的进步，动力电池的性能也在不断提高，更多的新型动力电池正在不断问世。例如，锂离子电池、蓄电池、氢燃料电池等，它们不仅具有更高的能量密度，而且还具有更好的环境友好性。另一方面，由于动力电池具有良好的性能，因此应用领域也在不断扩大。目前，动力电池已经应用于汽车、航空、航天等领域，并取得良好的发展。预计未来，动力电池的应用领域还将进一步扩大，并在更多领域发挥出自身的优势。当前，动力电池行业竞争日益胶着。一方面，二线电池厂商正加快抢占市场份额;另一方面，不少主机厂纷纷下场在动力电池领域进行布局。在昨日举行的中汽协月度信息发布会上，中国汽车工业协会
6、副秘书长陈士华表示，近期动力电池原材料价格较高位有所回落，预计上半年可能维持较高位置，但在2023年下半年，动力电池原材料价格将会回落，这将缓解新能源汽车企业的成本压力。动力电池是电动汽车的心脏，是新能源能否可持续发展的关键所在。新能源汽车产销的快速增长直接带动了中国动力电池产业的发展，动力电池政策支持体系不断完善、产业规模保持全球领先、市场集中度不断提升、企业优胜劣汰不断加速、技术水平大幅提升、产品成本明显降低、国际竞争力不断增强。目前动力电池主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器。纵观市场规模，装机量迅速扩大的同时，产能结构性过剩，行业向头部企业集中，无核心技术的企业
7、将面临淘汰;纯电动乘用车为动力电池装机量的主要贡献力量，方形电池是主流，软包电池具备发展潜力;三元系锂电池占比超6成，高镍化成为主流方向。从技术路线看，正极减钴到无钴、负极加硅、电解液向固态方向发展;固态电池成本主要在于固态电解质研发，全固态电池有望在2030年以后实现商业化。目前，我国动力电池行业格局正处于剧变时期。一方面，日韩电池企业正在加快重返中国市场的节奏，开始与中国汽车厂商频繁接触，不久前，吉利与LG化学宣布成立新的合资公司，这释放出中韩企业新的电池合作项目落地的信号；另一方面，整车厂欲掌握在电动车行业的控制权，提高在供应链体系的议价能力，开始自己涉足电池制造，来完善产业链的布局。在
8、多重压力之下，二三梯队电池企业的生存境况将更加严峻。四、 全球动力电池市场的主要份额从头部企业来看，全球动力电池厂商主要集中在中日韩三国。根据SNEResearch发布的2021年全球动力电池装机量排行榜，中国厂商6家、韩国3家、日本1家，前十名分别为：宁德时代、LG新能源、松下、比亚迪、SKOn、三星SDI、中创新航（中航锂电）、国轩高科、远景动力、蜂巢能源。2021年，宁德时代在动力电池领域的全球装机量达到967GWh，市场占有率为326%，位列全球第一，这是宁德时代连续第五年登上全球最大动力电池企业的宝座，与2020年相比，其市场份额增加了8个百分点；韩国LG新能源排名第二，2021年动
9、力电池装机量为602GWh，市场占有率为203%，是宁德时代最大的竞争对手；日本松下排名三，2021年动力电池装机量为361GWh，市场占有率为122%。全球动力电池公司行业集中效应十分明显，20192021年，前三家企业合计占市场比例分别为63%、66%、65%；前十家企业所占市场份额也保持在90%以上。我国在动力电池方向具有明显优势，2021年我国动力电池厂商装机量占据全球50%左右的市场份额，且我国在动力电池主要材料供应链正负极，隔膜、电解液、配套齐全，可以进行完全独立的设计和量产，在全球汽车行业电气化的变革浪潮中，动力电池行业相关企业将会明显受益。五、 新能源汽车行业技术水平及特点相比
10、于传统燃油车，新能源汽车的续航里程、充电时间、安全性能、电池寿命、电池成本等问题，都是制约消费者购买意愿及新能源汽车普及程度的关键因素。因此，动力电池性能直接决定新能源汽车性能，动力电池性能的提升依赖于技术进步，持续的技术进步驱使动力电池能量密度不断提升、产品性能不断优化、生产成本不断降低、综合性价比不断提高。（一）按正极材料不同对锂离子动力电池进行区分提高能量密度的关键在于正极材料。正极材料决定了锂离子电池的主要性能。按正极材料划分，锂离子电池可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等技术路线。其中，三元材料是指含镍钴锰三种元素或镍钴铝三种元素组成的正极材料，即镍钴锰酸锂（以下简称NCM）
11、或镍钴铝酸锂（以下简称NCA）。在动力电池领域，经历了由钴酸锂、锰酸锂转向磷酸铁锂、三元材料为主的发展历程。最近三年，国内动力电池市场主要由三元材料电池和磷酸铁锂电池构成。三元材料电池相较于磷酸铁锂电池，拥有较高能量密度，有助于新能源汽车实现长续航里程，未来有望逐渐向高端领域、高续航里程、快速充电以及具有特殊要求的产品车型领域渗透。磷酸铁锂电池相较于三元材料电池，拥有成本较低、相对安全的优点，近年来伴随电池工艺技术的发展和电池结构的优化，其能量密度瓶颈存在一定缓解，成为动力电池行业技术发展的重要技术方向。动力电池未来发展方向在较长的一段时间内是多种技术路线并存的。根据三元材料中镍、钴、锰元素含
12、量的不同，NCM材料可分为NCM811、NCM622、NCM523等。811、622、523代表不同元素的占比，以NCM523为例，其化学组成为Li（Ni05Co02Mn03）O2。NCA则由铝元素替代了锰元素。三元材料的技术优势在于综合材料优点，使得镍、钴、锰或铝元素发挥协同效用。镍的主要作用为提高能量密度，钴的主要作用为稳定三元材料层状结构，提高材料的电子导电性和改善循环性能，锰的主要作用为减低成本，改善材料的结构稳定性和安全性。一般情况下，镍的占比越高，电池的实际比容量越高，能量密度越高。钴元素在正极材料中起到减少镍离子与锂离子的混排效应、抑制充放电过程中的相变以提高结构稳定性的作用。但
13、钴并非不可或缺，且钴元素价格较高，全球范围内钴元素矿产资源匮乏并且市场供应集中度高，供应易受外部影响。锂离子电池的低钴化无钴化成为该行业的未来重要发展趋势。蜂巢能源开发出NMx无钴电池，技术水平业已处于行业前列。（二）按结构类型对锂离子动力电池进行区分锂离子动力电池按照电芯封装结构可以分为方形、软包以及圆柱形等。圆柱形电池发展时间长，工艺成熟，标准化程度高，其往往采用成熟的卷绕工艺，自动化程度高，产品一致性强，成本相对较低。其劣势在于PACK空间利用率低、单体容量小，动力领域需要将较多单体电池进行组装，电池管理要求高。方形电池制作主要采用卷绕或叠片工艺，方形电池还具备空间利用率高、单体容量大、
14、成组难度低的优点。软包电池采用软包装材料（铝塑复合膜），大多采用叠片工艺，软包电池结构件质量相对减轻，能量密度较高，但其本身亦存在结构强度较差、在内部胀气和外部穿刺时容易漏液、PACK成本较高等缺点。截至目前，国内动力电池市场仍以方形电池为主，近三年装车量占比超过80%，软包电池和圆柱形电池占比相对较小。不同的结构形式意味着核心制造工艺的差异化，形成卷绕和叠片两种技术。圆柱电池通常采用卷绕工艺，软包电池则需应用叠片工艺，方形电池两者皆可。卷绕是将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成电芯，原材料按照负极、隔膜、正极、隔膜的顺序进行卷绕。叠片是将模切工序中制作的极片叠成电芯，例如典型的Z字形叠片
15、，正负极分别叠在隔膜两面，隔膜以Z字形穿行其间而隔开两极。理论上，叠片工艺制得的电芯产品在能量密度、循环性能及安全性能等方面性能更优，主要系卷绕电芯存在多处弯折区域和集流体焊接区域，内部空间利用率低，并且会有卷绕张力的不均匀和形变等现象，而叠片电芯界面反应更均匀，活性物质容量能够得到充分发挥。伴随企业对电池制造工艺的精进，叠片电池工艺已逐渐成熟。蜂巢能源目前最高已实现0125秒/片高速叠片工艺，技术水平处于行业前列。六、 未来动力电池的重要发展方向随着动力电池的需求量日益增加，动力电池生产企业也在寻找未来动力电池的发展方向，以目前已经公布的研究路径来看，钠离子电池、高镍三元锂离子电池和固态电解
16、质电池是厂商主要选择的技术发展路径。钠离子电池原材料储量丰富，生产效率快，性能与市场上锂离子电池没有明显差异，可以有效降低动力电池生产成本。宁德时代在2021年7月29日发布钠离子电池，相较于锂离子电池，钠离子电池具有更低的成本而且在储运方面具有巨大优势。钠离子电池在原理与结构上与锂离子电池十分相似，仅在材料的选择上存在差异，钠离子电池生产线可以沿用锂离子电池生产线。目前钠离子电池初步应用于储能和低速动力领域，随着宁德时代发布钠离子动力电池，钠离子电池应在动力领域向替代锂离子电池又迈进了一步。钠离子电池具有高能量密度，高倍率充电，优异的热稳定性，良好的低温性能和高集成效率等优势。电芯单体能量密度达到160Wh/kg；常温充电15分钟，电池容量可以达到80%以上；在-20低温环境中，放电保持率可以达到90%以上；系统集成效率可以达到80%以上。根据宁德时代公布的研究计划，下一代钠离子电池的研发目标是200Wh
