动力电池行业分析报告

谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 分析师 王爽 SAC 执业证书编号:S1000207110112 +755-82493570 wangshuang@lhzq.com 何当凌云霄，直上数千尺 —动力电池行业分析报告 行业研究 /深度研究2010-03-26 新能源行业 增持/ 首次评级 y 环境污染、能源危机日益严重，各国都采取了新的能源战略，大力发展新型 替代能源。相关扶持政策相继推出，将动力（储能）电池推上了快速发展的高速 公路。 y 我国作为世界第二大石油进口国和第二大 CO2排放国，对新能源产业发展有 巨大的需求：近几年产业扶持政策密集出台，今年更有望出台针对个人购置电动 汽车的直接经济补贴措施。 y 电池技术由于成本、安全等原因，已经成为目前电动车和储能电站的核心， 如果在技术上能有所突破，汽车、新能源发电行业或许会发生类似手机替代传呼 机一样颠覆性的变化。 y 通过多因素模型分析，对于我国市场，我们发现当直接经济补贴为 5 万时， 混合动力汽车的经济性在 2 年内就可以体现，基本符合了消费者接受度。 y 目前全球动力电池市场供需基本平衡，供给偏紧，但随着下游整车厂商市场 的突破和锂离子电池在储能电站市场份额的进一步增加，上游供给压力会逐渐增 大。我们判断上游电池材料和电池供应商会提前受益于行业增长。 y 新兴行业的市场结构并不稳定：在行业成长初期，电池厂商大多采取和下游 整车制造商建立紧密的战略关系，从而维持稳定订单数量和补充资金；但我们判 断这只是一个过度时期的组织形式：随着行业集中度增加，技术成熟和产品标准 化的建立，世界级的设备供应商会利用其在电机和电控方面的技术，整合上下游 各方面的资源，加强规模效益和降低技术风险，发展成电池供应商和整车厂商的 桥梁。 y 在动力电池投资建议中，对于镍氢电池产业，我们相对看好电池片生产厂商； 对于锂离子电池行业，我们建议关注目前具有较大进入壁垒和毛利率的电池材料 提供商（正极材料、隔膜、电解液和电解质）；拥有核心技术、具有创新能力并 积极向下游（设备）拓展业务的电池企业；拥有丰富锂资源的上游资源企业和下 游在电动汽车投入较大的整车制造企业。 y 在报告中，我们深入的分析了行业技术特点和产业结构，并对行业未来的发 展趋势进行了预测。本报告中应用了破特五力分析方法，构建了新兴行业系统的 分析框架，较清晰的进行了行业现状的分析和趋势预测，对后续动力电池行业中 具体公司的分析具有指导作用。 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 2 目 录 技术路线分析 .............................................................................................................. 4 技术应用概述 .......................................................................................................... 4 动力（储能）锂离子电池 ...................................................................................... 5 镍氢电池 .................................................................................................................. 7 其它电池技术 .......................................................................................................... 8 结论 .......................................................................................................................... 8 国内外产业政策 .......................................................................................................... 9 国际能源、环境现状 .............................................................................................. 9 世界主要国家产业扶持政策 .................................................................................. 9 中国相关产业政策发展分析 ................................................................................ 10 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ........................................................................................................................ 10 需求分析 .....................................................................................................................11 新能源汽车市场规模与结构 ................................................................................ 11 驱动因素分析 ........................................................................................................ 12 需求规模预测 ........................................................................................................ 13 供给分析 .................................................................................................................... 15 动力电池生产能力现状 ........................................................................................ 15 产业链中行业集中度 ............................................................................................ 16 行业进入壁垒分析 ................................................................................................ 16 盈利能力分析 ............................................................................................................ 17 供需分析 ................................................................................................................ 17 成本结构 ................................................................................................................ 17 成本发展趋势 ........................................................................................................ 18 定价 ........................................................................................................................ 19 行业竞争状况 ............................................................................................................ 19 市场结构 ................................................................................................................ 19 市场参与者优势与劣势分析 ................................................................................ 20 新进入者威胁 ........................................................................................................ 21 替代者威胁 ............................................................................................................ 22 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 3 投资分析 .................................................................................................................... 22 上游资源类 ............................................................................................................ 22 中游电池材料和电池组件类 ................................................................................ 23 下游整车制造类 .................................................................................................... 25 镍氢电池产业链投资建议 .................................................................................... 26 锂离子电池产业链投资建议 ................................................................................ 27 图表目录 图 1 动力系统节能技术发展路径 图 2 锂离子电池工作原理图 图 3 锂离子电池产业链 图 4 不同正极材料的锂离子电池性能比较 图 5 我国新能源汽车产业扶持政策 图 6 历年全球混合动力汽车销量情况 图 7 电动汽车关于补贴敏感性分析 图 8消费品锂离子电池（18650）成本发展路径 图 9 动力锂离子电池成本发展趋势预测 图 10 电动汽车增长预测 图 11 混合动力汽车 PK: 锂离子电池 HEV Vs. 镍氢电池 HEV 图 12 锂离子、镍氢电池需求预测 图 13 锂离子动力电池成本结构 图 14 镍氢动力电池成本结构 图 15 2009 年锂离子动力电池组件价格结构 图 16 锂离子动力电池成本发展趋势预测：2009 至 2018 表 1 各种电池种类特点比较 表 2 各种类型正极材料的锂离子电池性能比较 表 3 各国新能源汽车相关扶持政策 表 4 主要汽车厂商锂离子电池电动车推出情况 表 5 锂离子、镍氢电池需求增长率 表 6 主要动力电池生产商产能及扩产计划（万块/年） 表 7 电池生产商同上游材料供应商、下游整车制造商联系 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 4 技术路线分析 技术应用概述 目前，动力（储能）电池主要应用在电动汽车和储能电站： 汽车减排技术大致分为三种：先进内燃机技术、动力电池和燃料电池技术。先进内燃 机技术利用了油气直充或涡轮增加等技术来提高发动机效率和降低废气排量，虽然是 目前比较经济的节能减排方案，但因为不能真正做到零排放和利用清洁能源，只能是 一个过度技术；燃料电池技术利用生物燃料或者氢气来提供动力，但研发还处在初步 阶段，目前成本过高，在能够商业化之前仍需要巨大的经济投入和必要的技术突破。 目前电动汽车技术被认为是近 20 年来比较可行的发展路径。 图 1 动力系统节能技术发展路径 资料来源：华泰联合证券研究所 电动汽车的发展阶段主要分为三个阶段：混合动力汽车（包括轻度混合和重度混合）、 可插式油电混合汽车、全电动汽车。动力电池是在各个阶段都必须解决的核心技术， 被认为新能源汽车的“芯”。 储能电池同样是新能源电站发展的重要一环。由于太阳能和风能的不稳定性和间歇 性，储能系统在新能源电站能源系统中对于平衡供给有非常重要的作用。此外，智能 电网的进一步开发完善，也需要储能电池在转移高峰电力、开发低谷用电和优化电力 配置方面发挥重要作用。 动力（储能）电池是由阳极、阴极和电解液组成的移动能量源。当充电的时候，离子 从正极流出，通过电解液流回负极。当电池被使用或者放电的时候，正极和负极发生 相反的电化学反应，产生的电压降驱动外加负载。 在发掘一个合适的电池技术时，有很多参数需要考虑，例如：安全性、能量密度(包括 质量比和体积比)、成本、使用寿命、稳定性以及记忆性等等。不同的电池技术基本都 存在着优缺点，下图是目前各种比较流行的电池技术的介绍。 表 1 各种电池种类特点比较 电池类型 优势 劣势 动力性能 储能性能 说明 锂离子电池 高比能量、比功 率；高温性能好； 无记忆性、自放电 率低 需要进一步的研究降低 成本、提高安全性能、耐 用性和使用寿命 因具有较高的比能量，锂离子 电池在高端消费电子领域发 展很快 镍氢电池 安全；耐用；比能 量和比功率较高 成本较高；自放电率高； 需要控制氢损失；电池效 率低 在混合动力汽车中已经被成 功使用 铅酸电池 比功率较高；成本 低；耐用；可回收 比能量低；低温性能差； 使用寿命低 高功率铅酸电池已经被用于 混合动力汽车 燃料电池技术 先进内燃机技术 可插式油电混合动力 汽车技术 重度混合动力 汽车技术 轻/中度混合动力 汽车技术 全电动汽车技术 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 5 镍镉电池 比能量和使用寿 命比铅酸电池好， 大量用于消费品 镉是有毒的重金属 未被应用于混合动力汽车的 研发 聚合物锂离 子电池 比能量高；安全； 使用寿命长 成本较高 已经被用于高端消费品，如苹 果 Mac 资料来源：National Renewable Energy Laboratory；华泰联合证券研究所 动力（储能）锂离子电池 锂离子电池的主要结构分为正极、负极、电解液、隔膜。当放电时，锂离子从负极释 放出进入正极，充电时，锂离子从正极释放进入负极。电子在外部电路中进行传送， 如图表示。具体的电化学反应方程式以 LiCoO2正极和石墨(LiC6)负极为例，用如下的 方程式表示(充电)： 正极：LiCoO2ÆLi1-xCoO2+xLi++xe- 负极：xLi++xe-+6CÆLixC6 放电则为逆过程。 图 2 锂离子电池工作原理图 资料来源：华泰联合证券研究所根据公开资料整理 自 90 年代日本索尼公司成功开发以来，锂离子电池由于工作电压高、储能较大、无 记忆性和质量轻等优势迅速发展，在移动电话、摄像机、笔记本电脑等移动便模电器 上大量应用。由于近年来世界各国对发展混合动力汽车（HEV-油电混合、PHEV-可插 式油电混合、）和电动汽车（EV）高度重视，以及新能源（太阳能、风电）并网发电 站项目建设步伐加快，高性能动力（储能）电池成为大力发展的核心技术之一。而目 前锂离子电池目前被认为是比较适合的电池种类。 锂离子电池行业涉及到一个比较复杂的产业链,从上游的锂资源厂商到中端的电池材 料和电池制造商再到下游的整车制造厂商。具体产业链如下图所示： 图 3 锂离子电池产业链 资料来源：华泰联合证券研究所 正极材料 正极材料对于电池的能量密度、功率大小、使用寿命和成本来说是最为关键的。目前 电池制造商主要采用以下五种类型的正极材料（见表 2）。 锂离子电池生产 电池材料：正负极、 隔膜、电解液、铝薄 膜、铜箔 锂离子电池组件生产 汽车整车安装 锂离子电池模块生产 金属(Li 等)矿 产资源 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 6 表 2 各种类型正极材料的锂离子电池性能比较 正极材料 LiCoO2 钴酸锂 Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2 镍钴锰三原材料 Li(Ni0.85Co0.1Al0.05)O2 镍钴铝三元材料 LiMn2O4锰酸锂 LiFePO4磷酸铁 锂 安全性 低 中 低 高 高 比能量 150 150 150 140 140 比功率 高 较高 高 较高 较高 成本 高 低 中等 低 低 使用寿命 >500 >1000 >1000 >500 >1000 缺点 成本高、安全性低 充放电时结构欠稳定 安全性能欠佳 循环寿命低 电阻率大 资料来源：华泰联合证券研究所 当前市场上消费品的充电电池一般以层状结构的 LiCoO2作为正极材料。LiCoO2具有 工作电压较高、比能量和比功率较大，当其缺点也同样明显：成本过高、安全性能差 以及使用寿命偏短，所以一般应用在小容量的充电电池中，在动力电池中应用很有限。 正极材料 LiMn2O4 (LMO)具有尖晶石结构，由于锰资源丰富，成本较为低廉，此外 LiMn2O4 正极还拥有比较理想的比能量和比功率。缺点是材料的稳定性不好，在充放 电过程中容易引起晶格变形，导致循环效率偏低。 三元材料 Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2 (NMC)和 Li(Ni0.85Co0.1Al0.05)O2 (NCA)各自结合了两种 材料的优点，相比传统的 LiCoO2和 LiMn2O4都有了一定程度的改进。但安全性能偏 差限制了其在大功率动力电池应用上的发展。 相比较传统的正极材料，如层状结构的 LiCoO2 和尖晶石结构的 LiMn2O4，LiFePO4 具有更加稳定的橄榄石结构，锂离子可以比较自由的进出晶体，发生晶体结构重置的 可能较低，因此具有较高的循环性能；由于磷酸铁锂正极材料安全性能好，可以在电 池设计中省去了某些在 NCA、NMC 和 LMO 中必用的附设（例如冷却设备等）；金属 磷的使用，使价格较 LiCoO2便宜很多；同时 LiFePO4又有较高的比功率，因此 1997 年 LiFePO4的出现是动力电池研究中的一大发现，如今已成为正极材料研发的主攻方 向。 图 4 不同正极材料的锂离子电池性能比较 资料来源：BCG、 华泰联合证券研究所 对于各种正极材料的选择其实是对安全性、比能量、功率、成本、使用寿命和性能的 综合考虑，因为目前为止仍然没有一种材料能同时满足以上六项要求，所以我们预计 在接下来的一段时期内，多种正极材料技术都会共存，直到有能够同时满足各项条件 尖晶石锰酸锂 0 1 2 3 4 成本 能量 功率 安全性 性能 使用寿命 磷酸铁锂 0 1 2 3 4 成本 能量 功率 安全性 性能 使用寿命 三元材料NMC 0 1 2 3 4 成本 能量 功率 安全性 性能 使用寿命 三元材料NCA 0 1 2 3 4 成本 能量 功率 安全性 性能 使用寿命 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 7 的技术突破，这种局面才会被打破。 负极材料 相比于正极材料，负极材料技术上比较成熟。目前主要使用的负极材料是工业合成的 石墨，价格比较便宜，其成本仅为电池总成本的 10%左右。由于实际石墨能量比已经 基本接近其理论值，此外由于新能源汽车对于比功率增长的要求渐渐大于对比能量的 增加，所以学术界普遍认为，目前科研主攻方向主要是改进晶格结构使离子能够更加 顺畅的进出负极材料，以此来提高比功率。 隔膜 隔膜材料是将正负极材料分开的隔层，其表面有很多小孔，能够让离子在充放电过程 中自由通过，但由于其绝缘性，电子却不能通过隔膜。同时隔膜又具有“保护电阻” 的作用，当发生短路时，隔膜可以关闭小孔使离子不能通过从而阻断电池中的电化学 反应。总的来说，隔膜材料的设计需要满足以下几个要求：1.绝缘性（保证正负极的 隔离）；2.具有一定空隙率和孔径（保证离子的通过率）；3.电化学性能好，具有耐腐 蚀性能；4.机械性能较高(支撑结构)；5.具有较好的热稳定和自动关闭空隙功能。目前 隔膜成本占电池总成本约为 25-30%。 目前世界主要厂商均采用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)聚烯烃类材料，合成单层或多层复 合膜。基本符合以上要求。但即使聚烯烃类材料关闭了表面的空隙，但由于短路导致 的温度上升还会持续一段时间，这很容易融化聚烯烃类材料，所以目前隔膜生产商会 向聚烯烃类材料添加芳族聚酰胺或其它添加物来提高其抗高温性。未来的研究方向会 继续向这目标靠近。 电解液 锂离子电池电解液是由不含水有机溶剂和锂盐电解质（六氟磷酸锂）组成的电解液体， 充斥在正负极和隔膜间的空隙来传导离子。电解液的技术目标主要是提高自身与电池 其它材料的兼容性和安全性。 镍氢电池 目前市场上主要的混合动力汽车大多采用镍氢电池（以丰田的普锐斯为代表），因为 镍氢电池的技术比较成熟、安全性能较好、拥有较高的比功率。虽然从长期来看，锂 离子电池的应用前景会更好，但就短期来说，镍氢电池仍是能应用于新能源汽车的动 力电池中性价比比较高的电池类型，因此镍氢电池也被称为新能源电池短期内不能越 过的“坎”。在新能源汽车初期发展的 3-5 年，镍氢电池仍会占据较大的市场份额。 镍氢电池材料主要由正负极材料、电解液、隔膜和金属材料构成。其中，正极材料决 定了电池的容量，负极材料决定了电池充放电时的稳定性。镍氢电池的工作原理以电 化学方程式表示如下(充电)： 正极：Ni(OH)2ÆNiOOH+H++e- 负极：M+H2O+e-ÆMH+OH- 其中 M 为贮氢合金 放电则为逆过程。 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 8 镍氢电池具有较强的耐过充放电性能，过充时正极产生的氧气能与负极贮氢合金结合 形成水，而过放电时产生的氢气又能被贮氢材料吸收。同时镍氢电池又具有低温性能 好、比功率高的特点，是目前为止技术最为成熟，应用最广泛的动力电池。但同时， 镍氢电池的缺点也同样突出：自放电率高、比能量较低和成本较大。 正极材料 正极材料氢氧化镍在实际应用中，通过增加添加剂、导电剂等材料来提高其能量比、 温度稳定性和减少材料膨胀。 负极材料 作为负极材料的贮氢合金是影响电池充放电性能和电池容量的关键材料，也是主要技 术瓶颈。一般对贮氢材料的要求是：具有良好的催化活性、高比能量、长使用寿命和 较大工作电压。目前商业化的负极材料有 AB5型混合稀土类和 AB2型锆基贮氢合金。 其中，由于 AB2 型锆基贮氢合金吸氢量大，具有较高的比能量、反应速度快、活化 容易以及扛腐蚀氧化性强，是目前主要应用的贮氢合金材料。 泡沫镍 泡沫镍是镍氢电池电极骨架材料。以网状纤维材料为骨架，经过导电化处理和电沉积， 经过烧结，可以形成具有三维网状结构的银灰色泡沫镍。主要原材料为金属镍、聚酯 海绵、次亚磷酸钠、硫酸镍、柠檬酸钠等，其中约 90%是电解镍，因此镍价的变动对 泡沫镍的成本影响很大。 电解液和隔膜 电解液和隔膜：其基本功能同在锂离子电池中基本相似。而对镍氢电池的电解液和隔 膜而言，技术已经比较稳定，一般分别采用氢氧化钾和亲水性聚烯烃非织造布材料。 其它电池技术 除了上述两种电池技术以外，还有铅酸电池、镍镉电池、银锌电池和聚合物电池等技 术。其中铅酸电池和镍镉电池技术是两种历史悠久的电池种类，在消费品电子产品中 有过广泛的应用，但逐步被镍氢和锂离子电池所替代；银锌电池虽然具有比能量大的 特点，但由于成本较高（银），目前大多用于航天飞机和导弹；聚合物锂离子电池除 了用固态或凝胶型聚合物电解质替代无机溶剂，其基本原理等同于传统锂离子电池。 聚合物锂离子电池能有效抗击机械冲击因而更加安全，还具有更加大的比能量和比功 率，但目前造价昂贵。 结论 铅酸电池和镍镉电池已经基本被证明在新能源汽车中具有较少的应用，而聚合物锂离 子电池的前途一方面取决于锂离子电池技术的发展，一方面取决如何解决目前与传统 锂离子电池过高的成本差价问题。就目前市场占有率来看，镍氢电池还是市场的主流： 尽管镍氢电池价格不菲，但仍然因为安全性、耐用性以及较合理的能量密度成为目前 主要混合动力汽车的首选(例如丰田的 Prius)。 但从长远来看，锂电池会是动力电池发展的主流。锂离子电池价格较镍氢电池便宜、 具有更高的能量密度(100-170Wh/kg)、无电池记忆性以及具有更高的充放电效率。及 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 9 几年来，锂离子电池技术突破层出不穷，成本不断降低，因此具有各项性能不断优化 的潜力。另一方面，新能源汽车的发展路径是从 HEV 到 PHEV 朝 EV 发展，研究已 经证实锂离子电池在对应不同的比功率下具有更加宽广的比能量属性。同时考虑到动 力电池认证和动力汽车量产时间，我们认为在未来 4 年左右镍氢电池仍是动力汽车的 主流，但锂离子电池市场份额会逐渐成长，并随着锂离子电池技术不断成熟、成本不 断降低，会在之后数年取代镍氢电池成为新能源动力汽车的主流。 国内外产业政策 国际能源、环境现状 在过去三十年间，全球交运工具消耗的石油比例从 45.4%增加到了 60.5%，各国经济 受石油价格影响越来越明显。剧烈震荡的国际原油价格，给各国经济带来了很大的不 确定性。此外汽车尾气排放造成了严重的空气污染，其中 CO2 的排量更是占了全球 CO2排量的 18％，因此发展新能源汽车是摆脱石油依赖和改善环境的重要途径之一。 对于我国来说，中国是世界第二大 CO2排放国，从 1993 年成为原油纯进口国以后， 原油对外依存度不断攀升，2009 年已经突破了 50%的警戒线，其中原油消费 60%是 交通用油。从国家发展战略的角度看，中国必须减少碳排放和降低对原油的依赖程度。 此外，经济的转型和持续的发展必须借助高新技术的普及和在全球新能源经济中占据 主导地位。 世界主要国家产业扶持政策 世界主要国家均对新能源汽车制订了相应的产业扶持政策，具体如表 3 所示。 表 3 各国新能源汽车相关扶持政策 国家 补助金额 其它 美国 税收减免：HEV 最多 3400 美元；PHEV 最 多 7000 美元；09 年 8 月授权 24 亿美元政 府资助用于电动汽车研发，其中 15 亿美元 投资于美国电池厂商、4 亿投资于相关基础 设施建设、5 亿投资于相关组件厂商 计划 2015 年全美拥有 100 万辆可插 入式电动汽车；各州又在联邦基础上 出台各自的补贴政策，如 Calif、Okla 等 日本 补助电动汽车和普通汽车差价的一半； 100%汽车税减免 法国 5.5 亿欧元资助研发和建设无碳汽车；投资 4 亿欧元参加电动汽车基础设施项目；向购 买清洁能源汽车消费者补贴 5000 欧元 英国 3000 万英镑建设新能源汽车充电设施； 2011 开始实施低碳汽车发展计划，对购买 PHEV 消费者提供 2000 到 5000 英镑补贴 德国 2009至2012计划投入5亿欧元用于新能源 汽车研发 计划将电动汽车年产量从目前的不 足两千辆发展到 2020 年的 100 万辆 和 2030 年的 500 万辆 西班牙 针对地区指定税收减免：Castile EV 5700 计划到 2014 年全国有 100 万辆电动 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 10 欧元、 HEV 4800 欧元; Andalucia 20%购 车投资; Asturias、Aragon EV 6000 欧元、 PHEV 2000 欧元 汽车拥有量 资料来源：华泰联合证券研究所 在制定发展新能源汽车计划的同时，各国也相继推出更加严格的汽车尾气排放标准。 欧盟规定到 2015 年欧洲新车平均二氧化碳排放将降至每公里 130 克，2020 年为每 公里 95 克；美国通过的燃油经济条例的目标是到 2016 年美国销售的汽车平均二氧化 碳排放将降至每公里 155 克，到 2020 年要与世界先进技术持平。 中国相关产业政策发展分析 中国自2000年以来就依托国家“十五”、“863”计划电动车重大专项，对各类型的电 动汽车展开多角度研发，为以后新能源汽车进一步发展奠定了较为完善的技术路径和 体系。2009年2月，颁布了《新能源汽车示范推广试点城市通知》。其中，对混合动力 汽车的补助分为5档，最高每辆补贴5万元；纯电动汽车每辆补贴6万元；燃料电池汽 车每辆补贴25万元。2009年3月，政府出台《汽车产业调整和振兴规划细则》，强调 了汽车行业结构调整和推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业 化。提出今后3年中央安排100亿元专项资金，重点支持企业技术创新、技术改造和新 能源汽车及零部件发展，使电动汽车产销形成规模。改造现有生产能力，形成50万辆 纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘 用车销售总量的5%左右。2010年中央预算安排的节能减排专项资金达到500亿元，其 中大约200亿作为技术改造专项资金。 国务院常务工作会议已经通过了工信部、财政部等相关部委提交的关于扶持新能源汽 车发展的方案，具体实施方案也已经上报国务院，正在等待批复。该方案具体内容包 括把 2009 年支持在公交车、环卫车等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车的 13 个试点城市扩大为 20 个。而更为值得关注的是，今年年内还有望将针对私人购买节 能与新能源汽车推出财政补贴政策。本次上报的方案中提出将面向全国对购买节能汽 车的个人给予补贴。 图 5 我国新能源汽车产业扶持政策 资料来源：华泰联合证券研究所 此外，各省市也相继制订了本地新能源汽车的鼓励政策，包括建立研发专项基金和产 《节能中长 期 专 项 规 划》 《国家中长 期科学和技 术发展规划 纲要》 《新能源汽 车生产准入 管理规则》 《节能减排 综合性工作 方案》 科技部“十 城千辆”推 广活动 《汽车产业 调整和振兴 规划》 《节能减排 综合性工作 方案》 《新能源汽 车示范推广 试点通知》 2005 2006 2007 2008 2009 等待中：个 人购车具体 优惠补贴、 新能源汽车 示范推广城 市扩容…… 2010 政策力度不断加大、实施细则不断完善 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 11 - 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 700,000 2000A 2001A 2002A 2003A 2004A 2005A 2006A 2007A 2008A 2009A HEV销量 业联盟等措施。各级政府鼓励政策的密集出台，使新能源汽车产业政策环境不断得到 优化，大大加速了我国新能源汽车产业化和市场化的进程。 国家经济补贴对新能源汽车的消费至关重要，我们将在第三章中做进一步数量化探 讨。 总结 新能源汽车作为一种新兴产业，国家政策对于其快速发展和市场的启动有着及其重要 的作用。如同太阳能行业，尽管目前发电成本仍然高于传统发电成本（发电成本仍然 高于 1 元/千瓦时）但由于受国家相关的大力支持，光电行业发展迅猛。相信随着各国 扶持政策的推出以及电池技术的进步，我们同样可以期待一个加速发展的新能源汽车 行业。 需求分析 新能源汽车市场规模与结构 全世界范围内 2009 年全年混合动力汽车销量 656,000，占全年汽车销量的 0.95%左 右。在全球新能源汽车中一枝独秀的当属丰田的混合动力车，旗下品牌普锐斯，自1997 年推出以来，目前累计销售量已经超过 200 万辆，在美国 2009 年就销售了 290,280 辆，占全美汽车销量的 2.8%，而这还是在全美汽车销量下降 21.1%的情况下取得的。 图 6 历年全球混合动力汽车销量情况 资料来源：华泰联合证券研究所 由于锂离子电池仍然处在技术导入期，许多核心技术仍然有待进一步提高，因此还没 有大规模生产。相比较而言镍氢电池技术成熟、安全，仍然是目前和未来 4 年左右中 可用于新能源汽车最实际和成熟的动力电池。此外在新能源汽车仍处在油电混合动力 的初始阶段，镍氢电池相比较锂电池最大的弱点-能量密度低，在续航要求不高的情况 下并不是很重要。正因为如此，混合动力汽车销量排行第一的丰田（锂电池 HEV 于 2009 年年底推出，但量产约为 2013 年）和第二的本田（锂离子电池用于 2011 推出 的 Civic）对用锂离子电池替换镍氢电池并不积极。所以可以预见在未来 4-5 年间镍 氢电池还会占据新能源汽车主要市场份额。2009 年全球用镍氢电池作为动力的混合 动力汽车销量占新能源汽车销量的 90%以上。 从长远来看，由于锂离子电池同镍氢电池相比较具有能量密度高、充电速度快、成本 较低以及无记忆性等优势，当新能源汽车从油电混合动力朝可插入式混合动力汽车和 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 12 纯电动汽车发展时，锂离子电池被认为是最为理想的技术路线。世界知名汽车生产企 业从 10 年前便开始着眼与锂离子电池的研发，并联合上游电池制造商不断斥巨资进 行研发，在近两年更是密集推出或计划推出高性能锂离子电池汽车，如表 4： 表 4 主要汽车厂商锂离子电池电动汽车推出情况 电池生产商 正极材料 汽车型号 上市时间 Compact Power (LG Chemical) 尖晶石锰酸锂 Chevy Volt (EV) 2010 A123 纳米磷酸铁锂 Satum Vue (PHEV) Think City(EV) 2009 2009 NEC Nissan(EV) 2010 PEV 三元材料 NCA Toyota (PHEV) 2010 Johnson Control-Saft 三元材料 NCA Mecedes S400 (HEV) 2009 Hitachi 锰酸铁锂 Future GM 2010 BYD 磷酸铁锂 E6 2010 资料来源：Rockwood; 华泰联合证券研究所 驱动因素分析 对于任何一个新型产业，其发展初期往往是最困难的。目前普遍认为有以下因素限制 了新能源汽车的发展：一.成本；二.安全性能；三.相关配套设施建设；四.消费者对新 鲜事物的熟悉和接受过程；五.相对于传统内燃机机车总体性能。 对于因素一、三和四，国家政策对于新型产业的快速发展和市场的启动有着及其重要 的作用。目前动力电池组件(lattery pack)在成本上同传统的内燃机相比显然没有竞争 力，如果按$1,000/kWh 的价格计算，一辆 2kWh 的混合动力汽车仅电池组件价格就 高达$2,000，对于比能量要求更高的可插入式电动车(~10kWh)和纯电动车(~30kWh)， 电池组件成本太高。此外，可插入式混合动力汽车和纯电动车的广泛使用需要必要的 充电站设施和相应增加的电力供应。而这些基础设施建设不可能单靠汽车制造企业和 社会力量完成，必须依靠国家力量进行引导和扶持。 正如在第二章节相关产业政策里提到，新能源汽车将大大减低各国 CO2的排放和对石 油的依赖。所以相比此前各国政府对太阳能、风能发电的巨大资金补贴，在未来一段 时间内我们相信国家扶持、激励政策还会不断出台，从而会降低在发展初期成本高和 和基础设施不健全的不利因素影响。例如在新能源汽车发展初期，政府的直接经济补 贴在某种程度上是可以消除成本上的不利因素。对此，我们可以以丰田的同级别车型 科罗拉(12km/L)和普锐斯（21km/L）为样本，对国家直接经济补贴做敏感性分析。分 析包含如下假设：1、维持 93 号汽油价 6.60 元/升不变； 2、每年行驶 12,000 公里； 3、撤销进口关税因素，以美国市场汽车价格计算：分别是 USD17,650、USD25,800， 并以 6.8 折算为 120,020 元和 175,440 元。 图中我们可以发现，当国家经济补贴仅有 3 万时, 混合动力普锐斯的经济性需要到第 9 年才能超过科罗拉;当国家经济补贴达到 4 万，混合动力普锐斯的经济性可以在第 5 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 13 年超过科罗拉；而当国家经济补贴增加到 5 万，普锐斯的经济性就已经可以在第 2 年 内超过科罗拉。当然，我们的模型过于简单，我们没有考虑到个人驾驶的习惯（高速 和城市耗油量不同）、国家间同类型轿车价差、汽油价格的波动等等，但毕竟新能源 汽车消费者的购买习惯不是完全理性的，只要当潜在的经济性在直观上比较明显时， 新能源汽车就会具有可观的市场空间。 图 7 电动汽车关于补贴敏感性分析 资料来源：华泰联合证券研究所 基于新能源汽车的经济性考虑，我们判断 2010 年以前我国新能源汽车市场基本为政 府采购所驱动；之后随着国家对消费者直接经济补贴的出台和相关基本设施建设的完 善，新能源汽车消费才会转向为个人消费主导。此外国家舆论的导向也有利于大众对 新能源汽车的认识。因此我们认为在新能源汽车发展的第一阶段，政府的作为至关重 要。 图 8 消费品锂离子电池（18650）成本发展路径 图 9 动力锂离子电池成本发展趋势预测 资料来源：华泰联合证券研究所 随着标准化和规模化，单位电池中固定成本的比例将会大幅减少；技术的进步，能量 密度的提高进一步降低了单位能量的价格。此外经验的增加和自动化水平的提高增加 了产品质量、降低了废品率。关于这种趋势，我们可以参考标准化 18650 锂离子电池 的价格变化。从 1995 年到 2000 年 18650 电池的产量从最初的 32MWh 到 485MWh， 增长近 15 倍，期间价格从每瓦 160 日元降低到每瓦 46 日元。这一变化的取得，是 由单位价格降低和比能量增加共同驱动的。所以我们可以合理的假设，如果锂离子电 池产能从 2009 年 80MWh 的基础上增加到 2015 年的 12,000MWh，拥有相似的下降 趋势，那么每千瓦时的价格会显著下降至$300/kWh 左右（如图）。而对于目前混合动 力汽车中普遍使用的镍氢电池，由于其技术已经比较成熟，成本压缩空间不大。 需求规模预测 通过以上的分析，我们判断新能源汽车市场已经启动，但快速发展应该在 2014 年前 后：各大汽车厂商在近几年密集推出以混合动力汽车为主力的车型，竞争的加剧优化 了产品结构和提高了品质；新一代锂电池技术在 4 年左右可以得到应用；规模生产的 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 1995A 1996A 1997A 1998A 1999A 2000A 2001A 2002A 2003A 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 价格(￥/W)：左 能量密度(Wh/kg)：左 成本(￥/g)：右 0 100 200 300 400 500 600 700 800 2009A 2010E 2011E 2012E 2013E 2014E 2015E 2016E 2017E 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 价格($/kWh)：左 能量密度(Wh/kg)：左 成本($/kg)：右 ¥120,000 ¥130,000 ¥140,000 ¥150,000 ¥160,000 ¥170,000 ¥180,000 ¥190,000 ¥200,000 ¥210,000 ¥220,000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 年份 拥有成本 Corolla Prius 补贴3万 补贴4万 补贴5万 行业研究/深度研究 2010-03-26 谨请参阅尾页重要申明及华泰联合证券股票和行业评级标准 14 优势也应该在 3、4 年之后得以体现；新能源汽车基础设施建设 5 年内初见成效。 假设全球汽车销量每年按年复合增长率 1%的速率增长，其中以混合动力、可插入式 混合动力以及全电动汽车为代表的新能源汽车在 2014 年前按 CAGR55%的速率增 长，2014 年至 2018 年间以 CAGR35%增长（如图 10 所示）。至 2014 年，全球 HEV、 PHEV 和 EV 的总销量达到 268 万辆，占全球当年销量的 7.83%；至 2018 年，销量 达到 1886 万量，占全球当年销量的 25.00%。 图 10 电动汽车增长预测 资料来源：华泰联合证券研究所 由于混合动力和全动力汽车对续航能力要求不同，因此各自对电池容量需求有很大的 差别，例如混合动力汽车最少需要电池容量为 2kWh;可插入式混合动力汽车需要电池 容量约为 12kWh；而纯电动汽车则需要约 25kWh 的容量。尽管我们认为动力电池技 术正在向锂离子电池转移，但在新能源汽车产业还处在混合动力汽车发展的初始阶段 时，锂离子电池比能量高的优势并不明显，相反，镍氢电池因为技术成熟和性能稳定 仍然会在一段时间内占据混合动力汽车的主要市场。根据以上的分析（锂离子电池技 术进步、规模化生产等），我们预计在 2018 年左右锂离子电池才能在 HEV 市场的占 比超越镍氢电池，如图 11。 图 11 混合动力汽车电池 PK: 锂离子电池 HEV VS. 镍氢电池 HEV 资料来源：华泰联合证券研究所 因为很难确定在新能源汽车中各种电动汽车的比例，我们将根据两种情景分析锂离子 电池和镍氢电池的需求。情景一（乐观）：2018 年，全电动汽车销量占电动汽车的 50%，