目 录

一、锂电池及产业链

二、动力电池市场

三、竞争分析

四、蜂巢能源企业情况

五、调研结论及推进建议

一、锂电池及产业链

（一）定义、原理和分类

锂电池一般指锂离子电池，是一种充电电池，又称为二次电池或蓄电池，其通过实现带有正电的锂离子再正负极之间移动而获得电能或释放电能。为实现这一过程，锂电池主要由四个部分构成：含锂元素的正极、碳元素（或硅等其他材料）的负极、介于正极于负极之间的电解液和隔膜。这四个部分构成了锂电池上游材料厂商的各个细分领域。

锂电池的工作原理为，充电时，锂离子从电池的正极释放，通过电解液到达隔膜并穿越隔膜，从而运动到负极，实现充电过程。负极的碳材料或其他材料多具有层状结构，并且有许多的微孔，到达负极的锂离子将嵌入到负极材料的微孔中，达到富锂状态，嵌入的锂离子越多，则充电容量越高。锂电池再放电过程中，嵌在负极的锂离子在电势差的作用下将经过电解液原路返回至正极，回到充电前状态，回正极的锂离子越多，则放电容量越高。

图1锂离子电池工作原理（图片来源：沙利文研究院）

锂电池可以依据不同的分类标准进行分类，按照正极材料的不同，可以分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池、三元电池（镍钴锰酸锂电池、镍钴铝酸锂电池）以及正在研发的四元电池；按照电解质的不同，可以分为液态锂电池和固态锂电池，前者采用液态的电解液，后者为固态电解质；按照锂电池下游应用的不同，可以分为消费电池、动力电池以及储能电池，消费电池一般为手机、笔记本电脑等消费电子产品使用电池，动力电池指为电动汽车、电动列车、电动工程车等交通工具提供动力的电池，储能电池为应用于太阳能发电、风力发电等可再生能源储能发电的蓄电池。

由于锂电池正极材料对锂电池的性能有决定性影响，因此大多以锂电池正极材料进行锂电池的区分。其通常采用元素大写字母加成分比例作为名称，例如NCM811电池指镍钴锰三种元素的比例为8：1：1。

本报告主要针对动力电池进行研究。

（二）锂电池核心指标

为了更好的阐述动力锂离子电池产品的续航、寿命等核心参数，以便在下文不同厂商产品对比及技术路线对比时，能够更好的评判各厂商的产品竞争力，进而更准确的对相关企业的未来发展做出评判，特此对锂电池的核心指标进行简单的介绍。

1.电池容量（Ah）

电池容量就是指该电池能够容纳或释放多少电荷，常用Ah（安时）或mAh（毫安时）来表示。电池容量（Ah）＝电流（A）x 放电时间（h）。例如车内蓄电池标注16Ah，那么在工作时电流为1A的时候，理论上可以使用16小时。

2.电池能量（Wh）

电池能量指电池中储存的能量，单位为Wh(瓦时)，能量（Wh）＝电压（V）×电池容量（Ah）。例如一支标注3.7V/10000mAh的电池，其能量为37Wh。

3.能量密度（Wh/L或者Wh/kg）

电池能量密度指单位体积或单位质量电池释放的能量。由于电池的体积或重量增加，则其能量也会增加，如果仅用能量来比较不同电池之间的储能性能，会受到不同电池之间体积与重量的影响，不能充分反应电池性能，特此提出了能量密度这一指标。该指标直接与动力电池的续航能力挂钩，能量密度越高，则其续航里程约长。

4.功率密度（W/L或者W/kg）

功率密度指单位质量（也可称为比功率）或单位体积电池输出的功率，单位为W/kg或W/L。功率密度与能量密度不同，功率密度更多的是评判电池做功的效率，而能量密度更多的是评判电池做功的多少，通俗来说，功率密度类比为速度，而能量密度类比于耐力。比功率是评价电池是否满足电动汽车加速性能的重要指标。

5.电池放电倍率

放电倍率是指在规定时间内放出其额定容量（Q）时所需要的电流值，它在数值上等于电池额定容量的倍数。即：充放电电流（A）/额定容量（Ah），其单位一般为C ( C-rate的简写)，如0.5C，1C，5C等。例如对于一支24Ah的电池，在48A的放电电流下，其放电倍率为2C。

6.荷电状态（%）

荷电状态简称为SOC，全称是State of Charge，荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池放电后剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。其取值范围为0~1，当SOC=0时表示电池放电完全，当SOC=1时表示电池完全充满。电池管理系统（BMS）就是主要通过管理SOC并进行估算来保证电池高效的工作，所以它是电池管理的核心。目前SOC估算主要有开路电压法、安时计量法、人工神经网络法、卡尔曼滤波法等。

7.寿命

电池的寿命分为循环寿命和日历寿命两个参数。循环寿命指的是电池可以循环充放电的次数。即在理想的温湿度下，以额定的充放电电流进行充放电，计算电池容量衰减到80%时所经历的循环次数。日历寿命是指电池在使用环境条件下，经过特定的使用工况，达到寿命终止条件(容量衰减到80%) 的时间跨度。日历寿命与具体的使用要求紧密结合的，通常需要规定具体的使用工况，环境条件，存储间隔等。循环寿命是一个理论上的参数，而日历寿命更具有实际意义。但日历寿命的测算复杂，耗时长，所以一般电池厂家只给出循环寿命的数据。

8.电池组的一致性

即使是同一规格型号的电池单体在成组后，电池组在电压、容量、内阻、寿命等性能有很大的差别，在电动汽车上使用时，性能指标往往达不到单体电池的原有水平。目前比较合理的解释为，单体电池在制造出来后，由于工艺的问题，导致内部结构和材质不完全一致，本身存在一定性能差异。初始的不一致随着电池在使用过程中连续的充放电循环而累计，再加上电池组内的使用环境对于各单体电池也不尽相同，导致各单体电池状态产生更大的差异，在使用过程中逐步放大，从而在某些情况下使某些单体电池性能加速衰减，并最终引发电池组过早失效。

动力电池组的性能决定于电池单体的性能，但绝不是单体电池性能的简单累加。由于单体电池性能不一致的存在，使得动力电池组在电动汽车上进行反复使用时，产生各种问题而导致寿命缩短。除了要求在生产和配组过程中，严格控制工艺和尽量保持单体电池的一致性外，目前行业普遍采用带有均衡功能的电池管理系统来控制电池组内电池的一致性，以延长产品的使用寿命。

9.化成

电池制成后，需要对电芯进行小电流充电，将其内部正负极物质激活，在负极表面形成一层钝化层——SEI（solid electrolyte interface）膜，使电池性能更加稳定，电池经过化成后才能体现其真实的性能，这一过程称为化成。化成过程中的分选过程能够提高电池组的一致性，使最终电池组的性能提高，化成容量是筛选合格电池的重要指标。

（三）产业链综述

从全产业链的角度，锂电池产业链的上游为原材料资源的开采、加工，主要包括钴、锰、镍、锂、石墨材料、碳材料等，此类矿产资源是生产正极材料、负极材料、电解液、隔膜等锂电池核心原材料的基础。本文将锂电池的产业链分为上游原材料供应商、中游锂电池生产厂商以及下游的终端客户三个部分。其中锂电池上游原材料供应商主要有正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大材料供应商，同时还有极耳、铝壳、铝塑膜、导电剂、粘结剂、分散剂、铝箔、增稠剂、铜箔等辅材供应商。中游企业的锂电池生产商，生产不同的锂电池电芯、模组和电池包。下游根据电池应用领域的不同，可分为储能领域、动力领域以及消费领域，将锂电池应用于其最终提供的产品。

图2锂电池产业链（图片来源：头豹研究院）

（四）产业链上游

1.正极材料

正极材料对锂电池的能量密度和安全性起决定性影响，且正极材料在锂电池成本中约占30%以上，其购买成本将直接决定锂电池的总成本。主流的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料（镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂），同时随着技术的不断发展，有不少厂商正在着力发展四元材料。其中三元材料凭借高能量密度的优势，成为大部分动力电池厂商的首选，而具有高能量密度和振实密度的钴酸锂实3C设备的主流选择。

表1 不同正极材料锂电池对比

锂电池正极材料主要由镍、钴、锰、锂、铝有价金属组成，其原材料提供商主要包括镍矿、钴矿、锰矿和锂矿。中国的镍矿储量偏低，约为全球镍矿储量的3.3%，锂电池所需捏材料主要依赖进口，其中中国红土镍资源匮乏且品味低，而红土镍是用来提取三元材料中镍的主要来源，中国每年需从印尼、澳大利亚、菲律宾等国进口。中国钴资源同样匮乏，据中国国土资源部数据显示，全球已探明陆地钴资源约为2500万吨，储量720万吨，中国钴储量仅为8万吨，占比仅为1.11%，主要分布在中国甘肃省，而中国是钴消费大国，钴加工量占全球总量的50%，中国小号的钴主要依靠从非洲刚果等国家进口。由于非洲地区政治局势并不稳定，可能会影响钴的供给。

中国锰矿资源丰富，是全球陆地锰矿主要产出国之一，2017年产量超过200万吨，但锰矿仍是中国紧缺的战略矿产之一。随着新能源汽车行业的崛起，锰矿资源的消耗和对外依存度逐年升高，提升锰矿储存量迫在眉睫。

锂资源主要以固态和液态两种形态存在。上游从两种形态的锂矿中开采提取，并进行冶炼提纯，将锂进行初加工，生成氯化锂、氢氧化锂和碳酸锂等中间产物，经进一步提纯、合成得到深加工锂产品，并将其运用于电池、医药、工业和新材料等多样下游应用场景中。

电池类产品是锂资源最重要的应用领域，约占锂下游应用场景的30%，主要用于动力电池、消费电池和储能电池。受益于中国国内下游新能源汽车和消费电子的发展，中国锂消费量出现结构性增长，约占全球总消费的40%。中国锂矿资源丰富，已探明储量约为700万吨，占全球锂资源总量的15%，但基础锂产品仍然依赖进口，主要因为因环保要求和固态锂矿资源的减少，硬岩型开采缺乏市场竞争力，而卤水型受限于锰锂分离技术的限制，产能较难扩张。

有价金属属于不可再生的战略资源，中国原矿数少且单位可提取含量低，如红土镍中的镍含量只有0.5%，而废旧电池的镍品味是原矿的40-100倍，提高回收废旧电池中有价金属的技术将有利于降低元素提取成本，且环境友好，利用提高可持续发展，具有较强的市场竞争力，电池回收已成为锂电池产业闭环中最重要的环节之一。

作为金属矿产资源的下游产品，动力电池应用最多的正极材料为三元电池及磷酸铁锂电池。三元电池根据其中元素的不同可分为NCA镍钴铝三元材料以及NCM镍钴锰三元材料。根据镍元素的相对含量高低，镍钴锰三元材料又可细分为NCM333、NCM523、NCM622和NCM811四种主流型号，当镍元素的相对含量更高时，镍钴锰三元材料的综合性能更强，同时技术门槛也越高。

在三元材料中，三种元素各司其职：镍主要用来提供容量，钴主要用来稳定结构，而锰、铝主要用来改善材料的导电性。但三种元素中钴的价格最高且易波动。以NCM523材料为例，NCM523正极材料的价格波动与硫酸钴的价格走势高度一致，钴价的波动性严重影响了正极材料的价格。

图3 硫酸钴价格与三元材料523价格走势高度一致

为了减少钴金属这一战略资源的使用，同时极大的降低三元锂电池的成本，现阶段各厂家均在积极探寻去钴化或低钴化正极材料，由此衍生出两条路线，第一种是使用Mg、Al、Mn元素直接取代钴元素，研发新三元或二元材料，实现完全去钴化，第二种是在NCM三元体系种添加铝元素制备四元NCMA材料，将钴金属的含量进一步降低，实现材料的低钴化。

但是，三元锂电池在实际应用种任然存在一定的问题，特别是安全问题，在2019年发生的97起事故当中，三元锂电池占比高达86%。三元锂电池在某些情况下发生热失控，极易发生自燃现象且不易熄灭。因此，在新能源车企盈利能力较差，且CTP等新技术较大提升磷酸铁锂电池成组后能量密度的背景下，磷酸铁锂市场逐步回暖，根据真锂研究统计2020年1-9月磷酸铁锂电池装机占比达到30.67%。

磷酸铁锂电池在寿命、安全性和成本方面具备综合优势。得益于优异的结构稳定性和热稳定性及丰富的原材料来源，磷酸铁锂可为锂电池提供长久的寿命和良好的安全性。由于正极材料成本是锂电池最主要成本，正极材料价格对锂电池价格产生主要影响。相比三元锂电池，原材料成本低廉的磷酸铁锂电池具备价格优势。

另外，相比其他锂电池，磷酸铁锂电池亦具备污染低、循环寿命长且成本低的优势，更适合用于储能领域。相比传统储能电池-铅酸电池，磷酸铁锂电池虽然成本相对偏高，但具备污染低、循环寿命长、能量密度高、倍率高等优势。随着磷酸铁锂电池成本的持续下降，磷酸铁锂电池有望完全取代传统铅酸电池，广泛应用于储能领域。在此背景下，中国通信设施和电网设施建设企业在储能项目中逐渐扩大磷酸铁锂电池的应用。

例如，中国铁塔自2018年起停止采购铅酸电池，选择磷酸铁锂电池作为通信基站储能电池。国家电网、华能集团等不断开展磷酸铁锂电池电化学储能工程，迎合电网调峰调频、可再生能源利用的需求。

2.负极材料

锂电池负极材料在电池中起储存和释放能量的作用，主要影响锂电池的首次效率、循环性能等。锂电池负极材料由碳系或非碳系材料等负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂，均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、辊压而成。负极材料是锂电池的重要原材料之一，占锂电池成本近10%。

负极材料根据其负极活性物质的不同可分为碳系和非碳系负极材料两大类，碳系负极材料具体可分为石墨、硬碳、软碳和石墨烯等负极材料，其中，石墨材料可进一步分为天然石墨、人造石墨和中间相碳微球。非碳系负极材料包括钛基材料、硅基材料、锡基材料、氮化物和金属锂等。

人造石墨负极材料具备导电率高、锂离子扩散系数大、嵌锂容量高和嵌锂电位低等特点，相比其他类型锂电池负极材料，天然石墨和人造石墨在电池比容量、首次效率、循环寿命、安全性等方面具备综合优势，且原材料来源广泛、价格便宜，是目前主流的锂电池负极材料，占锂电池负极材料的90%左右。

目前，随着石墨类材料的制作工艺不断完善，实际容量已经接尽理论容量372mAh/g，而行业内部龙头企业的产品可以达到365mAh/g，材料性能提升空间十分有限。考虑到政府对动力锂电池性能要求的不断提高以及补贴政策对高能量密度产品的补贴倾斜，新型高端负极材料的需求凸显。

在新型负极材料中，硅基负极材料由于具有极高的能量密度（理论比容量为4200mAh/g，远高于传统石墨负极材料）、较低的脱锂点位以及相对出色的安全性能，被大型锂电池负极材料企业作为下一代负极材料研发的主流方向。硅碳负极材料是将硅基材料的缺陷进行改良而获得的材料，被视为硅基负极材料产业化的主要路线。目前，中国锂电池负极材料厂商不断加强硅碳负极材料的研发力度和生产规模，行业头部企业逐渐具备硅碳负极材料产业化的能力。相比石墨负极材料，硅碳负极材料市场价格超过15万元/吨，是高端人造石墨负极材料的两倍，硅碳负极材料业务毛利率显著高于传统负极材料业务。因此具备硅碳负极材料规模化生产能力的企业拥有较大的利润空间。对于中国锂电池负极材料行业而言，新型负极材料的产业化和普遍应用将有利于淘汰技术落后且主要依靠价格竞争的中低端负极材料制造企业，促进行业向新型材料领域的发展。

3.电解液

电解液是保证电池性能的主要材料之一，在锂电池成本构成中占有较大比重。电解液起到隔绝电子、输送锂离子的作用，以保证充放电的正常进行，因此电解液的产品质量和技术水平将对锂电池的安全成都、循环效率以及储能性能产生较大影响。

电解液可分为液态和固态两种，以液态电解液为主，其成分由溶剂、锂盐和添加剂构成。溶剂的主要作用是溶解锂盐，主要类型分为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯等；而锂盐对于电池的安全稳定、能量密度和循环寿命有者较大影响，其中成分的挑选尤为重要，主要类型包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂等，其中六氟磷酸锂的安全性高、更加环保，应用前景广泛；添加剂种类有导电添加剂、阻燃添加剂、多功能添加剂等。电解液的选择要与正负极材料相符合，并要和电池下游的使用场景要求相适应，电解液定制化程度较高。

目前商业化电芯中，正极材料和电解液的副反应是影响电芯循环寿命的主要原因。磷酸铁锂、锰酸三元材料、富锂材料均存在各类副反应问题。另外，安全性同样是新能源交通工具推广的最基础要求。在电池失控的主要起因中，段路占绝大多数，短路可以由多种可能的情况造成，是电池热失控过程中普遍的共性特征，短路原因可大致分为：电池系统浸水非纯水为导电介质导致外短路；电池机械压穿刺导致隔膜机械破坏电池正负极搭接引发内短路；析锂导致枝晶生长枝晶刺穿隔膜诱发内短路也称自引发内短路。随着电池能量密度的提升，短路问题越发明显。

相比于液态电解液电池，固态锂电池中没有或有少量液态电解质，能够抑制锂枝晶的产生，有望解决电池短路的问题。同时，固体电解质具有更好的电化学稳定性和不可燃性，直接裁剪、穿刺、浸水后的固态电池还可以继续工作。同时，相比于传统电池，固态电池可采用金属锂或锂合金作为负极材料以提升能量密度，同时可采用高电压类正极提升比能量。

目前已经在使用或者接近商用的固态锂电池的电解质有三种：聚合物、硫化物和氧化物。国内企业大部分选择了金属氧化物电池，其制造工艺和改性水平也在稳步提升，赣锋锂业的第一代产品目前已经开始小规模对外供货，主要用于整车企业装车示范及测试工作，并根据整车厂的应用要求持续改进，力争 2020 年底实现装车。宁德时代选择了硫化物固态电池作为其研发路径，目前量产时间还未确定。台湾辉能的固态电池已有详细的测试数据，预计 2021 年可量产。同时辉能预估日本厂商和欧美厂商的量产实现仍需 5-10 年，国内的固态电池量产进展暂时领先于国外。

图4 不同类型固态电解质对比（信息来源《储能科学与技术》）

4.隔膜

锂电池隔膜的主要作用是将电池的正、负极分开，防止两级接触发生短路，同时，隔膜还必须具备防电解质腐蚀的性能以及可以使锂离子通过的功能。通常锂电池隔膜浸润在电解液中，表面上有大量允许锂离子通过的微孔，微孔的材料、数量和厚度会影响锂离子穿过隔膜的速度，进而影响电池的放电倍率、循环寿命等性能。锂电池隔膜是技术壁垒较高的锂电材料，其成本约占锂电池成本的10%-25%.

图5 锂电池成本结构（图片来源：沙利文研究院）

聚烯烃是市场上通用的锂电池隔膜材料，可为锂电池隔膜提供良好的机械性能基化学稳定性，聚烯烃可进一步分为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚乙烯和聚丙烯的复合材料。其中，聚乙烯产品主要应用于三元锂电池，聚丙烯产品主要应用于磷酸铁锂电池。目前市场上较为主流的是单层聚乙烯纳米微孔膜、单层聚丙烯纳米微孔膜以及复核纳米微孔膜。

生产锂电池隔膜的技术路线有干法单向拉伸工艺、干法双向拉伸工艺和湿法工艺，由于干法双向拉伸工艺隔膜的性能较差，智能用于中低端电池，因此干法单项拉伸工艺和湿法工艺是目前主流制备工艺。

国内锂电池隔膜行业起步较晚，由于锂电池隔膜技术含量较高，在2010年以前，中国生产锂电池隔膜的企业屈指可数。中科科技在2002年成为中国第一家进入锂电池隔膜领域的企业。从2010年开始，国内企业不断研发新工艺自主创新所需设备，逐渐具备自主研发技术，并形成了一定生产规模，2010年中国锂电池隔膜企业突破20家。基于对海外市场的不断拓展，中国锂电池隔膜行业进入快速增长期。2016年，中国锂电池隔膜企业达到50家，规划产能达到23亿平方米/年。此外，在中国锂电池隔膜的技术不断提高的背景下，锂电池隔膜国产化率进一步提升，从2014年的65%上升到2018年的93%。

国内隔膜产业存在的主要问题是产品同质化严重，中低端产能过剩。产品同质化严重导致中国锂电池隔膜市场竞争激烈。数据显示，2018年中国动力电池的装机量是56.9GWh，按照1GWh用0.2亿平方米隔膜计算，中国下游市场需求大概在11.4亿平方米左右，而同期隔膜产能约在55.1亿平方米，产能利用率仅为20.7%。结构性产能过剩组要体现在中低端隔膜市场，中国大部分中小锂电池隔膜企业技术水平有限、研发实力不够。中低端产能过剩的情况直接加剧了行业竞争并拉低了产品利润空间。以16微米的基膜为例，其2017年售价在4元/平方米左右，到2019年已经下降到了1.5-1.88元/平方米，价格下跌幅度超过50%，地段产品的利润空间降低。随着国家补贴的逐渐退坡，中国动力电池企业将降价压力上传导到锂电池隔膜厂商，迫使隔膜企业降低利润。目前中国具备高端产品生产能力的公司只有少数龙头企业，包括上海恩捷、星源材质、沧州明珠等，无法满足下游愈发上涨的锂电池生产需求，高端锂电池隔膜市场可能出现供应短缺情况。

（五）产业链中游

锂电池产业链中游主要包括电芯、模组和电池包，是将电芯加工成电池的过程。电芯是锂电池重要组成部分之一，是一个电池系统的最小单元。多个电芯组成一个模组，多个模组组成一个电池包，这就是车用动力电池的基本结构。

电池包是电池的核心能量来源，为整个电池提供电能，是连接电芯、电池管理系统（BMS）等组组件的集成产品。电池包的核心是电池模组和BMS，这两部分的性能对电池包整体性能起决定性作用。对核心部件辅以电池热管理系统、电气系统调控电芯的工作温度和工作电流，再通过壳体包络，最终组合形成电池包。

图6 电池包的构成

1.电芯

电芯就像一个储存电能的容器，由正极、负极、电解液、隔膜和辅材组成。能储存多少的容量，是靠正极片和负极片所覆载活性物质多少来决定的。正负电极极片的设计需要根据不同车型来量身定做的。正负极材料的容量，活性材料的配比、极片厚度、压实密度等对容量等的影响也至关重要。电芯电池生产商通过搅拌、涂布、冷压、分切、卷绕、烘焙、注液等工序将上述材料制造成电芯。电芯需配备保护电路和加装外盒后方可使用。

制作电芯，首先需要将活性材料通过搅拌进行制浆。搅拌就是将活性材料通过真空搅拌机搅拌成浆状。这是电池生产的第一道工序，该道工序质量控制的好坏，将直接影响电池的质量和成品合格率。而且该道工序工艺流程复杂，对原料配比，混料步骤，搅拌时间等等都有较高的要求。此外，在搅拌的这一过程中需要严格控制粉尘，以防止粉尘对电池一致性产生影响，在宁德时代的生产车间对粉尘的管控水平相当于医药级别。

之后进行涂布工序，将搅拌好的浆料涂在铜箔上。这道工序就是将上一道工序后已经搅拌好的浆料以每分钟80米的速度被均匀涂抹到4000米长的铜箔上下面。而涂布前的铜箔只有6微米厚，可以用“薄如蚕翼”来形容。涂布至关重要，需要保证极片厚度和重量一致，否则会影响电池的一致性。涂布还必须确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片。否则会导致电池放电过快，甚至会出现安全隐患。

将铜箔上的负极材料压紧再切分，进行冷压与预分切。在碾压车间里，通过辊将附着有正负极材料的极片进行碾压，一方面让涂覆的材料更紧密，提升能量密度，保证厚度的一致性，另一方面也会进一步管控粉尘和湿度。将冷压后的极片根据需要生产电池的尺寸进行分切，并充分管控毛刺（这里的毛刺只能在显微镜下看清楚了）的产生，这样做的目的是避免毛刺扎穿隔膜，产生严重的安全隐患。

完成以后进入极耳工序，极耳模切工序就是用模切机形成电芯用的导电极耳。我们知道电池是分正负极的，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的耳朵，是在进行充放电时的接触点。

接下来进行卷绕工序，以完成电芯的雏形。在这里，电池的正极片、负极片、隔离膜以卷绕的方式组合成裸电芯。先进的CCD视觉检测设备可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位。

水分是电池系统的大敌，需要去除水分和注入电解液，进行烘培与注液。电池烘烤工序就是为了使电池内部水份达标，确保电池在整个寿命周期内具有良好的性能。而注液，就是往电芯内注入电解液。电解液就像电芯身体里流动的血液，能量的交换就是带电离子的交换。这些带电离子从电解液中运输过去，到达另一电极，完成充放电过程。电解液的注入量是关键中的关键，如果电解液注入量过大，会导致电池发热甚至直接失效，如果注入量过小，则又影响电池的循环性。

最后需要对电芯进行激活，完成化成，化成是对注液后的电芯进行激活的过程，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜（SEI膜：是锂电池首次循环时由于电解液和负极材料在固液相间层面上发生反应，所以会形成一层钝化膜，就像给电芯镀了一层面膜。），保证后续电芯在充放电循环过程中的安全、可靠和长循环寿命。将电芯的性能激活，还要经过X-ray监测、绝缘监测、焊接监测，容量测试等一系列“体检过程”。 化成工序当中还包括，对电芯“激活”后第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测；自放电测试高温老化及静置保证了产品性能。

所有制造好后的每一个电芯单体都具有一个单独的二维码，记录着出生日期，制造环境，性能参数等等。强大的追溯系统可以将任何信息记录在案。如果出现异常，可以随时调取生产信息；同时，这些大数据可以针对性地对后续改良设计做出数据支持。

图7 电芯生产工艺流程图

电芯主要分为方形、圆柱和软包三种，圆柱形电池和方形电池的外壳通常采用钢或铝制外壳，而软包电池更多的使用铝塑膜外壳。圆柱形电池制作工艺成熟、标准化程度高，生产成本相对较低，且再散热方面也具有一定优势，但圆柱形电池智能采用矩阵式不列方式，平铺在车辆下方，数量多，对于电池控制系统要求很高。方形电池的排列效率高、可塑性更强、安全性能高，可依据不同产品进行定制化涉及。软包电池形状灵活可涉及，可根据自身需要或客户要求进行定制，需要厂商重新制作电芯，因此统一类型的软包电池较少。此外，软包电池采用更轻的铝塑膜包装，体积小，有利于提高能量密度，也更加安全。软包电池也同样存在缺点，例如需要复杂的电池控制系统以及成本较高的水冷系统。

2.BMS

BMS,主要由单体监控但与（CMU）和电池管理单元（BMU）组成，CMU检测电池模组中各电芯的状态，通过低压线束传递给BMU，BMU则根据其状态对动力电池系统进行对应的调整、保护或发出警示。通过检测、管理、保护三大主要功能，BMS可以有效防止电池出现过充和过放现象，延长电池使用寿命、提高电池利用率。

动力电池由众多电芯串并联而成，在电芯一致性不够好的时候，BMS起到关键性的作用。但BMS的核心技术在于软件的开发，而电池属于电化学行业，存在人才和技术方面的错位确实，在数据的可靠性、SOC的估算精度和安全管理等方面都有待进一步改进和提高。中国BMS系统的研发生产主要集中在专业BMS企业、电池包企业和整车企业。电池包企业和整车企业自主开发的成本往往会大于其直接购置第三方BMS的成本，且在人才、技术制约的前提下其自身开发的可靠性也较难有保证。因此中国BMS的生产主要集中在专业BMS厂商，代表性企业有国新动力、超思维和天邦达。

3.模组

模组是动力电池系统的次级结构之一。动力电池系统的常规结构设计流程为电芯—模组—系统，模组主要是单体电芯通过串并联方式，加保护线路板及外壳后，构成能够直接供电的组合体，是单体电芯与 PACK 的中间产品。电池模组主要由单体电芯、固定框架、电连接装置、温度传感器、电压检测线等部分组成。按照单体电芯的形状不同，市场上的电池模组分为方形电池模组、圆柱电池模组、软包电池模组。

图8 方形电池模组结构（图片来源中银证券）

图9 圆柱电池模组结构（图片来源中银证券）

从生产工序来看，模组处于电芯和 PACK之间。电芯厂制备单体电芯后，PACK 厂商通过单体电芯测试与挑选、单体电芯通过串并联焊接成电芯模组、电芯模组集成与封装、安装电池管理系统（ BMS）、充放电循环测试、产成品封装入库，最终得到动力电池系统。

电池模组的主要作用是连接、固定和安全保护；各个模组独立管理部分的电芯，有助于温度控制、防止热失控传播。最终达到提升电池系统安全性的作用。

模组对制造效率、自动化程度、电池装车后的性能表现影响较大。衡量电池模组质量的标准为机械强度、电性能、热性能、故障处理能力。其对机械强度的要求主要为能够固定电芯的位置，并保护器件不发生有损性能的形变，对电性能的要求主要为满足电芯的载流性能要求，对热性能的要求主要为对电芯的温度进行控制，对故障处理能力的要求主要为在遇到严重异常时能够自动断电，避免热失控的传播。由于电池包系统中拥有多个独立的模组块，任何一个模组出现故障或者短路，能够快速更换该模组单元，方便快捷且节约后期维护成本。

由于每一个模组都需要独立的管理系统，同时需要封装的外壳，外部需要有线束连接其他的模组，对应的零部件数量较多，增加了电池包系统的整体质量，影响成组效率，影响电池包的能量密度。目前行业内圆柱电芯的模组成组效率约为 87%，系统成组效率约为 65%；软包电芯模组成组效率约为 85%，系统成组效率约为 60%；方形电芯的模组成组效率约为 89%，系统成组效率约为 70%。因此模组导致电池包效率降低和成本增加。模组带来的结构件、零部件增加，成本增加是模组的主要问题之一。根据高工锂电数据，电芯成本占比约为 80%，PACK 成本占整个电池包比例的 20%左右。

图10 动力电池系统结构组成分解示意图

为了更好的降低电池包成本，增加电池包效率，无模组化概念被提出，无模组化有望精简模组与电池包端结构，减重将本。目前，宁德时代退出了无模组化技术CTP，根据工锂电数据显示，宁德时代 CTP 电池包体积利用率提高了 15%-20%，电池包零部件数量减少 40%，生产效率提升了 50%，电池包能量密度提升了 10%-15%，可达到 200Wh/kg 以上，大幅降低动力电池的制造成本。相比于传统模组电池，CTP无模组化方案简化了电池包的组装工艺，降低了生产成本；箱体由塑料单独浇筑成型，有利于电池包的轻量化设计，提高能量密度；散热板设置在相邻的两个单体电芯之间，避免了电芯发热膨胀相互挤压，同时避免热量相互传递，提高单体电芯寿命；散热板直接与单体电芯的大面积接触，提高导热效率；传统电池包只能小面积方向上风冷，CTP 技术实现了风冷与水冷相结合，提高散热效率。

图11 传统电池包系统爆炸图（图片来源宁德时代专利）

图12 CTP电池包系统爆炸图（图片来源宁德时代专利）

在无模组电池包技术方面，比亚迪推出刀片电池，具备高体积能量密度与高安全性。刀片电池是比亚迪提出的无模组化电池包方案。根据高工锂电资料，2020 年 3 月 29 日，比亚迪官方在深圳举办了“刀片电池发布会”，“刀片电池出鞘安天下”成为比亚迪董事长王传福对刀片电池的总结。

刀片电池的实质是省略了电芯-模组的步骤，省去了横梁、纵梁以及螺栓等结构件，将电池包壳体内部的空间利用率由原来的 40%-50%提升到 60%-80%。刀片电池的单体电芯能够起到支撑作用，替代传统模组中的横梁、纵梁。根据比亚迪申请的专利（申请号：201910544929.3），刀片电池直接将单体电芯组成的电池阵列与支撑体安装到电池包中，省略了电池模组的步骤。电池阵列由若干个单体电池组成，至少一个单体电芯满足 600mm≤第一尺寸 ≤2500mm，包括壳体和壳体内的极芯；通过电池阵列的排布方式，将电芯类似于“刀片”竖插入电池包内。由于单体电池的壳体为硬壳，尺寸较长，本身可以作为加强电池包结构强度的横梁和纵梁，电池包中不需要再添加加强结构。电池阵列，可支撑于支撑件上，确保电池包在外力作用下不易发生形变。

刀片电池单体电芯本身的支撑作用减少了电池底盘的加强筋，同时减少了传统电池模组中的端板、侧板，以及大量用于固定安全电池的螺钉等零部件，节省了大量的人工和材料费用。根据高工锂电数据，在电芯制备过程的良率和一致性达到稳定状态后，生产成本相比传统磷酸铁锂电池包预计下降 30%。刀片电池由于单体电芯自身具备支撑作用，可以减少辅助的支撑件和固定件的使用，使等体积的电池包中能够容纳更多的单体电芯，提高电池包的体积利用率和能量密度。从比亚迪专利对比试验资料中可以看出，单体电芯的尺寸越大，电池包中单体电芯数量减少，同时单体电芯的体积能量密度显著提升，单体体积之和/电池包体积的比例增加，体积利用率明显上升。

因此，无模组化电池技术是动力电池提升能量密度并降低成本的主要方式之一，未来有望持续提升新能源汽车整体竞争力。

4.PACK

电池PACK即将电池模组等各组件组装成电池包的过程，电池包的的质量更多的取决于电芯等核心部件的质量，而电池PACK环节本身以焊接即组装为主。组装线的自动化程度是决定产品质量与生产效率的关键因素。由于电池PACK标准不统一，在PACK环节的自动化制造几乎是空白，为了进一步实现生产效率的提升和成本的下降，必须大力推进锂离子电池自动化生产设备的应用。

电池PACK企业主要分布在三个不同的应用领域：笔记本电脑PACK、手机数码电池PACK以及动力电池PACK。笔记本电脑电池PACK和手机数码电池PACK组装过程包括了贴片、电池焊接、固定、检测等多个环节，难以实现完全的自动化，因此偏向于劳动密集型的产业。而动力电池PACK涉及汽车领域，对技术和自动化要求更高，偏向于技术密集型产业。

动力电池PACK的市场参与者主要有电芯生产企业、整车企业和专业电池PACK企业，其中以电芯生产企业为主。

电芯生产企业通过参与动力电池系统PACK的生产来延长自身产业链、扩大利润空间，目前中国第一梯队的动力电芯企业如宁德时代、国轩高科等均涉足动力电池PACK生产领域，且多采用同时生产电池PACK和BMS的业务模式，具有全产业链技术优势，竞争实力较强，是动力电池PACK行业中最主要的参与者。

整车企业为拜托对动力电池PACK供应商的依赖性，同时提升产品一致性，部分整车企业积极研发独立的BMS和电池PACK技术，自行供应动力电池，代表性企业有比亚迪、长城汽车和江淮企业等。但整车企业资源整合能力不足，在电池、电芯选择方面灵活度较弱，现阶段竞争实力相较于电芯生产企业弱。

专业电池PACK企业往往具有技术上的优势，在动力电池PACK定制化涉及及BMS解决方案方面具有较强的竞争力，但该类企业较少，中国专业电池PACK市场规模较小。

（六）产业链下游

锂电池下游产业链可分为消费领域、动力领域和储能领域。

消费领域的成长主要归功于早期3C消费电池产品的普及，但随着市场逐渐饱和，中国手机出货量增速将逐渐减缓。同样平板电脑和手机数码相机等其他电子设备在经过爆发式增长后，增速放缓。电子产品市场的增速放缓影响锂电池在消费领域的增长，但由于现存3C设备的高渗透率，消费领域在电池的应用中仍占据重要地位。

动力领域在下游市场中所占份额居首，高达60%-70%，源于政策的福利和消费者对于新能源汽车接受程度比例的提高，新能源汽车的发展刺激锂电池行业的快速增长。关于动力领域下游市场情况将在下一章进行详细介绍。

储能是锂电池另一个重要领域，如风光储能、家庭储能、基站和后备储能等。在国家政策的推动下，锂电池应用于储能领域的比例也在升高，据在锂电池研发行业专家推测，储能锂电池市场份额预计会从现在的10%增长至30%，未来需求量巨大。

国内的动力电池市场起步虽然较晚，但已经发展导相对成熟的阶段。2015年之后，中国政策倾斜礼都增加、消费者环保意识不断增强、大型车企积极布局生产，导致中国新能源车市场迅速扩张，促进中国动力电池行业进入高速发展时期。截止2018年底，中国动力电池产量达到74.3GWh，同比增长58.9%。2015年至今，中国动力电池产业经历了扩产、兼并、重组等一系列市场变化，宁德时代、比亚迪和国轩高科等一线梯队企业技术水平和国际一线水平差距不断缩小，行业集中度进一步提升，2018年这三大企业的全球占比高达66。8%。中国动力电池行业竞争格局基本处于较稳定状态，行业已经发展较为成熟。同时，中国2018年动力电池的高端产能需求在50GWh，而前三大企业的出货量合计只有38GWh，工序缺口达12GWh，高端产能不足。

在中国动力电池发展较为成熟且高端产能供不应求的前提下，中国对于外资参与中国动力电池相关产业链的限制逐步解除将拉动市场规模扩大。2018年8月，中国新能源汽车外资股比放开，外资在下游新能源汽车领域的股比以及合资企业数量限制将被取消，外资将参与中国新能源汽车市场，促进市场进入良性竞争状态，促使国产新能源汽车厂商提高研发水平、提升服务质量，进一步加速中国新能源汽车产业的发展。2019年6月，工信部发布公告称，自当年6月21日起废止《汽车动力蓄电池行业规范条件》（工业和信息化部公告2015年第22号），废止第一、第二、第三、第四批符合规范条件企业目录。该公告表明中国不再对国产动力电池实施补贴保护政策，之前未进入这一目录的日韩电池巨头三星、LG、松下等将加大对中国市场的投资，有利于补足中国高端动力电池供需缺口，促进动力电池行业良性竞争。

二、动力电池市场

（一）下游需求

近年来，随着国家对新能源汽车产业的扶持，推动了我国动力锂电池迅速发展。并且，国家为推动新能源汽车产业高质量发展，促进新能源汽车消费，国家将新能源汽车推广应用财政补贴政策实施期限延长至2022年底，2020年国内新能源汽车产销大幅反弹。根据中国汽车工业协会数据显示，国内新能源汽车产量和销量分别为136.6万辆和136.7万辆，分别同比增长9.98%和13.35%。其中，纯电动汽车产销分别为99.1万辆和100万辆，分别同比增长89.7%和76%。2021年1-3月，国内新能源汽车产量和销量分别为53.3万辆和51.5万辆，同比分别增长3.2倍和2.8倍。纯电动汽车产销分别为45.5万辆和43.3万辆，分别同比增长3.6倍和3.1倍。

图13 2015-2021年中国新能源汽车产销情况（信息来源前瞻产业研究院）

（二）动力电池装机

新能源汽车产业积极向好，对于动力锂电池的需求量也在不断扩张。在国家政策的驱动下，新能源汽车有着广阔的发展前景，而作为核心部件的动力锂电池必将迎来发展的大好良机。根据中国汽车动力电池产业创新联盟统计数据显示，2020年我国动力锂电池产量和销量分别达到83.4GWh和65.9GWh。其中，动力锂电池装机量再创新高，达到63.6GWh，同比增长2.3%。2021年1-3月，我国动力锂电池产量和销量分别达到32.8GWh和23.9GWh。其中，动力锂电池装机量为23.3GWh，增幅高达308.7%。

图14 2018-2021年中国动力锂电池产销情况（信息来源前瞻产业研究院）

图15 2018-2021年中国动力锂电池装机量（信息来源前瞻产业研究院）

从细分新能源汽车具体类型的动力锂电池装机量情况来看，纯电动乘用车是目前拉动动力锂电池需求的主要引擎，2020年纯电动乘用车动力锂电池装机量达到43114.1MWh，同比增长8.4%，占动力锂电池装机量整体比的68%。随着新能源汽车市场化程度提升，消费者对电动车的认可度不断提高，我国动力锂电池装机量发展良好。

从政策方面来说，2018年6月开始实行的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》通过补贴措施表明了对新能源汽车电池能量密度的更高要求，低端锂电产能过剩逐步被淘汰。

目前，我国动力锂电池市场的集中度已非常高，2020年我国动力锂电池前三名企业装机量占整体的71.38%，前五名企业的装机量占整体的84.08%，前十名企业的装机量甚至达到了整体的91.84%。

2021年1-3月，动力锂电池市场集中度进一步提升，前十名企业的装机量更是达到整体的92.10%。这意味着排名在十名后的动力锂电池企业实际上已被边缘化，行业洗牌格局剧烈，产业链公司迎来一场“大浪淘沙”的筛选。

图16 2021年2月国内动力电池企业装车量排名（信息来源中国汽车动力电池产业创新联盟，可以注意到蜂巢能源排名第六，略高于亿纬锂能）

从我国动力锂电池行业装机量企业竞争结构来看，2021年1-3月，宁德时代占了52.45%，装机量达到12.22Wh；排在第二的是比亚迪，占了12.88%，装机量达到3GWh；第三名是LG化学，占8.20%，装机量为1.91GWh。

我国动力锂电池行业高端产品之间的竞争主要集中在国内仅有的几家企业与国外企业之间，属于垄断竞争格局。随着我国政策对动力锂电池产品提出更高的要求，市场份额将进一步向头部企业集中。

从产业链上游需求较大的三元材料来看，前期受国家新能源政策补贴调整的影响，三元材料需求迅速扩大，并且于2018年超过磷酸铁锂，目前三元材料无论是在产量、销量还是装机量占比均最高，2020年三元材料产量占比为58.1%；销量占比为52.8%；装机量占比为61.2%。但是，近两年来多次“三元锂电池”成新能源车“自燃主角”事件的发生使得部分造车企业开始重新思考三元材料电池的安全性，技术获得较大突破的磷酸铁锂也再度收获市场青睐。

根据最新数据显示，2021年前三个月，三元材料产量占比、销量占比和装机量占比已经分别下滑至54.3%、53.1%和59.5%，而磷酸铁锂的产量占比、销量占比和装机量占比分别由2019年的32.4%、27.2%和32.5%攀升至2021年前三个月的45.6%、46.6%和40.4%。

随着新能源汽车产业化进程逐步深入，全球各国及重点企业均加大力度发展动力电池产业，基于新材料和结构的高比能动力电池技术已经成为各国竞争焦点，大力提升目前车用动力电池安全性、寿命、低温特性，降低成本是产业技术发展的方向。

我国动力锂电池产业从无到有，从小到大，发展很快，在国家科技项目的重点支持下，中国动力锂电池关键技术、关键材料和产品研究已经取得重大进展。虽然小容量功率型动力锂电池技术和产品与国外相比仍有一定差距，但大容量动力锂电池产业发展已经处于国际领先水平。单体动力电池的特性，已经具备推广应用的条件。根据最新数据显示，2020年，宁德时代以35.39GWh动力锂电池装机量全球排名第一，超过LG化学、松下等国外企业。我国动力锂电池产业已经进入到产业化建设和推广应用的关键阶段。动力锂电池产业化进程已经处于国际领先地位。

（三）市场规模及价格

2020年中国动力锂电池市场规模650亿元，同比下降5.8%。动力锂电池市场规模增速远低于出货量，主要因为2020年上游原材料价格持下降，以及新补贴政策的实施导致动力锂电池市场竞争加剧进而导致电池产品价格下降，进而带动动力锂电池市场规模下降。

图17 2014-2021中国动力电池市场规模（亿元，%）（图片来源高工产业研究院）

GGII数据显示，2020年年底动力锂电池价格较2019年初下滑15%-20%。磷酸铁锂电池组价格从年初的0.85~0.95元/Wh下降到年底的0.8~0.85元/Wh。三元动力锂电池包价格从年初的1.05~1.1元/Wh下降到年底的0.9-0.94元/Wh。

进入2019年，动力锂电池价格继续下行，其中磷酸铁锂电池价格已低于三元动力锂电池价格，差距为0.1~0.15元/Wh。电池价格下降主要受电芯成本下降导致，2020年受原材料价格下降、终端倒逼上游降价以及集成化新技术的应用，三元动力电芯成本低于0.6元/Wh，铁锂动力电芯成本低于0.55元/Wh，进而直接带动电池价格下降。

电池价格的下行导致电池企业毛利率下滑，进而导致对动力锂电池行业综合竞争加大。2020年动力锂电池市场还具有以下方面的变化：1）产线生产效率进一步加快，设备集成度进一步提升；2）电池产品以及系统产品的能量密度相比2019年进一步提升，但高镍产品的新开发应用有所放缓；3）新技术应用增多，如CTP、刀片、JTM，加快促进电池系统成本下降；4）电池主要材料价格全年均价均呈下降走势，直接带动电池价格下行；5）磷酸铁锂动力锂电池占比回升。

图18 2015~2020年中国容量型动力电池含税均价走势（元/Wh）（图片来源GGII）

三、竞争分析

按照与整车厂的股权关系，电池厂可以分为整车厂派、第三方两大阵营，国内第一梯队的代表分别为比亚迪和宁德时代。作为其他二线企业，处于追赶阶段。

整车厂派的企业以比亚迪、国轩高科以及蜂巢能源等企业为主。第三方派主要以宁德时代为主，同时还有孚能科技、亿纬锂能、欣旺达、LG、SK、Northvolt等。

（一）宁德时代

宁德时代是全球领先的动力电池系统提供商，围绕动力电池系统为中心，综合布局锂电材料、储能系统以及其他业务等，提供一流解决方案。宁德时代新能源科技股份有限公司成立于2011年，2015年变更为股份有限公司并于2018年6月上市。公司2015年起动力电池系统销量就位于全球前三，此后一方面通过技术研发、电池体系升级（333-523-811）以及大客户开拓稳固动力电池行业龙头地位，另一方面通过收购广东邦普循环科技有限公司等公司逐步布局锂电材料领域，同时积极开拓储能系统等锂电应用领域。

2020年上半年宁德时代实现动力电池系统营业收入134.78亿元，营收占比71.58%，是是宁德时代的支柱性业务。根据GGII统计， 2020年Q1-Q3国内实现动力电池装机量约34.15GWh，公司实现动力电池装机18.25GWh，市占率达到47.57%，位列行业第一。

图19 2020年上半年宁德时代主营业务收入构成（数据来源Wind）

宁德时代的核心团队源于ATL，电化学领域积累深厚。公司脱胎于ATL动力电池部门（截至2016年ATL聚合物电芯出货量连续五年居全球第一位，集团内Pack出货量突破一亿个，当属数码锂电池行业龙头），该部门曾与一汽、上汽、江淮、五洲龙等合作，并被宝马选为国内第一家动力电池供应商。

ATL被日资收购后CATL公司逐步另起炉灶并于2015年独立，着重发展动力和储能电池。目前团队构成中公司实际控制人曾毓群、副董事长黄世霖等均有ATL任职经历，公司团队继承了ATL的理念和相关技术，截至公司上市日招股书披露ATL仍持有公司子公司和孙公司股权，包括宁德和盛49%股权及宁德润源5%股权。

在研发方面，宁德时代量密度提升目标明确，材料端升级趋势不改，公司具有明确的技术升级路线，其三元电池体系经历333-523-811的发展过程，目前形成了以523为主，兼顾811的产品格局，公司高镍811电池自2018年问世首次在Aion S上搭载后已有广汽、宝马、奔驰、蔚来、威马、大众、爱驰、哪吒、零跑等十几家车企采用宁德时代高镍811。虽然今年以来出于安全性担忧811整体推进速度有所放缓，但公司并未放弃其技术路线，根据鑫椤锂电报道2020年CATL预计811装机量人有7GWh ，2021年有望冲击12GWh。

无金属电池和固态电池加速研发，成为材料体系又一突破性升级。2020年中国汽车论坛上，宁德时代董事长助理孟祥峰表示，宁德时代正在开发新型的动力电池，将不包含钴和镍；同年公司在回应“弃用811电池”传闻时也表示公司在加速研究固态电池，同时未来公司将推出不含镍钴锰的“无金属电池”。

目前宁德时代形成了总部+四大研发中心+五大生产基地的综合布局。公司目前形成了总部在福建宁德，四大研发中心分别位于福建宁德、江苏溧阳、上海及德国慕尼黑，五大生产基地分布于福建宁德、青海西宁、江苏溧阳、四川宜宾以及德国埃尔福特的综合布局，另外在法国、日本、美国、加拿大等各国也均有控股/参股子公司，在国内动力电池厂商中率先完成全球化布局。

产能方面宁德时代产能利用率维持高位，规划产能接近300GW，将迎来产能投放高峰期。

2015-2019年公司公告产能分别为2.6/7.6/17.09/27.72/53GW，近三年产能年化符合增速达到76%.公司产能投放基本与下游需求相匹配，产能利用率常年维持高位，2015-2019年（除2017年）产能利用率均在90%以上。目前公司仍然处于产能快速释放阶段，除宁德原有产能外，湖西IPO募投项目、江苏溧阳一二期项目、青海西宁项目、时代上汽等合资项目逐步达产，另外公司宁德定增募投项目宁德湖西扩建项目、江苏溧阳三期项目及四川时代动力电池项目也将在后续几年逐步贡献产能，公司德国图林根14GW产能也有望于2022年达产，公司将迎来产能投放高峰期，目前合计规划产能接近300GW。

伴随公司产能投建，公司产线设备招标速度加快。近期相关锂电设备企业纷纷公告CATL订单，例如先导智能32.28亿元 ，赢合科技14.4亿元，福能东方3.5亿元等。

图20 宁德时代产能规划（信息来源国信证券）

宁德时代的供应链管理能力强，公司是目前国内动力电池厂商中对供应链管理把控能力最强的企业。公司作为国内动力电池龙头企业，面对供应链具有较强的议价能力，为了满足锂电池原材料及中间材料的稳定供应以及成本控制，公司各环节普遍具有多个供应商选择。此外公司也会通过技术研发以及参股的模式加强对供应链的把控能力。

上游原材料：公司在镍、钴、锰三种重要原材料上均有布局：锂价格处于历史低位，公司通过参股Pibara/Notrth American lithium/天宜锂业锁定相应资源，保障原材料成本和稳定供应；钴作为小金属价格波动较大，公司通过战略采购协议模式锁定供应（锁量不锁价）；镍作为高镍化趋势中单位用量增长较快的原材料，公司分别通过参股及产业合作方式保障供应。

中游四大材料及重要辅材：公司通过参/控股广东邦普、屏南时代、曲靖麟铁分别布局三元前驱体、LFP和NCM正极材料，同时在负极和电解液上有硅负极项目和电解液配方、新型锂盐的技术+产能储备。

图21 宁德时代供应链管理情况（信息来源国信证券）

在销售方面，宁德时代大客户绑定战略不断推进，目前公司在动力电池方面已完成绝大多数传统乘用车厂、客车厂以及专用车厂的配套，与上汽、吉利、东风、广汽、北汽、长安等绝大多数一线厂商均有业务或股权层面合作。造车新势力方面，蔚来ES8、小鹏P7、理想ONE、威马EX5等热销车型均搭载了宁德时代电池或电芯；海外客户方面公司目前已进入宝马、大众、戴姆勒、捷豹路虎、PSA、本田等整车厂的供应链，随着德国电池工厂加快建设，以及参投芬兰Valmet，公司国内外大客户布局逐步完成。

在2020年上半年工信部公布的新能源车型有效目录3,900余款车型中由宁德时代配套动力电池的有2,000余款车型，占比约51%，是配套车型最多的动力电池厂商。海外方面，继LG化学、三星SDI、SK Innovation后，2018年宁德时代进入大众MEB平台供应链，成为首家进入的中国企业。大众MEB平台中国区2025年销量规划超150万辆；全球方面2029年大众规划累计销售2600万辆电动车，其中2000万辆基于MEB平台，MEB平台订单将成为宁德全球化的关键所在。2019年11月宝马从宁德时代和韩国三星SDI订购总价值100多亿欧元的电池组，其中从宁德时代采购的的电池组预计价值73亿欧元，这是双方2018年年中签订的合约的一部分，合同的有效期从2020年延伸至2031年。2020年起宁德时代配套Mode3铁锂版，伴随国产Mode3供往欧洲，宁德时代间接实现配套出口。

（二）国轩高科

目前大众入股成为国轩第一大股东，国轩发力布局高镍电池产能。大众通过增发和股权转让方式获得国轩 26.47%股份，成为公司第一大股东，国轩高科将建设 16GWH 高比能电池产能和 3万吨高镍正极产能，新产能的建设将可以有效满足大众在国内约 30W+辆的电动车电池需求。

通过绑定国际大客户实现大跳跃。国轩作为国内第一家上市的电池企业，2020 年之前，国轩高科在国内市场的装机量长期保持在第三的位置，核心客户包括江淮、奇瑞、安凯、上汽、长安、吉利商用车等，重点布局中低端乘用车型和商用车，以磷酸铁锂见长，错失了乘用车三元电池快速渗透的窗口期，对公司盈利和估值的压制非常明显。此次通过联姻大众：1、补充了流动资金，2、补充了战略客户，3、提升了客户档次。

国轩将成为大众重点扶持的电池厂。大众对国轩的支持可能也集中在车型定点、标准输出、管理增强等方面，大众的进入，给本以近成定局的国内电池市场，带来了新的机遇，国轩需要把握窗口期，快速缩小与宁德的差距，同时也给大众电池供应链提供了重要的谈判砝码。为了保障集团未来电动车的生产和销售，大众也加大了全球范围内动力电池的布局。一方面先后与松下、三星 SDI、LG 化学、SKI、宁德时代等传统主流电池供应商发展战略合作伙伴关系；另一方面，通过资本投资、合资建厂等方式介入电池的生产和管理，掌握核心技术、保障供应链安全。此次入股国轩高科是大众在中国推进电动化战略的关键一步，通过资本介入的方式加大对供应链的把控，有利于减轻对第三方供应商的依赖、保障供应链的稳定。

图22 国轩高科年度装机量（GWh）（数据来源高工锂电）

大众目前在寻求电池供应链再平衡，从目前的大众电动化车型的电池供应商来看，除了 2019 年 394 辆奥迪 A6L 采用 LG 电池外，其余均采用宁德时代的电池。这对整车厂的议价能力、供应链安全带来挑战，大众追求供应链的平衡与稳定，相互博弈的供应商关系是他乐于看到的。从万向 123获得 MEB 定点，到大众入股国轩，反映了大众的“电池再平衡”战略意图。

图23 中国大众新能源汽车装机量（辆）

（三）孚能科技

孚能科技专注软包电池。从国内软包电池排名来看，2018、2019 年孚能科技软包电池装机量均处于领先地位，2018 年实现装机量 1842Mwh,2019 年实现装机量 1214Mwh，均处于国内软电池装机第一名。目前公司有赣州和镇江两大生产基地，赣州项目具备 5GWh 的产能，镇江一期二期分别具有 8GWh 产能，随着公司科创板上市，募集资金将用于镇江三期 8GWh 的产能建设当中，届时到 2022 年底，公司将具备 29Gwh 软包产能规模。

高举高打，戴姆勒9亿入股孚能，签订高达140GWh供货合同。孚能科技既获得戴姆勒140GWh订单之后，在科创板上市之际，戴姆勒斥资 9 亿元人民币入股孚能科技，获得约 3%股份。2018年 11 月，孚能科技与戴姆勒签订了 2021-2027 年动力电池供货合同，约定动力电池总规模140GWh，相当于 280 万辆纯电动车动力电池装机量，平摊每年供货规模 20GWh，相当于每年可供应约 40 万辆电动车。作为一家软包动力电池专业企业，孚能科技在2019年及2018年软包动力电池装机量均排名第一。

图24 2018年及2019年孚能科技软包装机排名第一（数据来源西部证券）

根据2020年1月至2020年4月的信息，孚能科技主要面向北京汽车、北汽新能源以及中国一汽供货。

图25 2020年1-4月孚能科技装机结构（%）(信息来源高工锂电)

戴姆勒汽车目前正在大力推进软包电池，电池有待供应多元化。从目前戴姆勒在国内主打的两款车型来看，奔驰 EQC和 E300el 均采用的软包电池，其电池供应商来自于 SK 和 CATL，其中 CATL 供应奔驰 EQC纯电车型，SK 供应 E300el 插电车型，目前戴姆勒在国内的新能源尚且处于发展初期，随着未来两年新能源车型的规模上量，孚能科技有望在戴姆勒体系当中供应提升，当前车型单一供应商接近 100%的供应量并非业界常态。

（四）亿纬锂能

亿纬锂能多线布局，全面发展。公司进入动力电池领域相对较晚，通过高强度研发和国际领先设备投入加速追赶，在软包电池领域与韩国 SK 深度合作，实现国际顶级车企客户突破，签约戴姆勒，拿下现代起亚订单，2019 年开始逐步放量。在方形磷酸铁锂电池、三元圆柱电池、三元方形电池上也有布局。目前，亿纬锂能在惠州、荆门等地拥有产能基地，软包主供海外车企戴姆勒、现代企业，三元方形已经签约宝马定点，三元圆柱主供电动工具，LFP 主要供应商用车和储能等领域。

亿纬锂能装机聚焦于专用车和客车。从目前亿纬锂能的装机来看，2019 年公司实现装机1.84GWh，其中客车实现装机 0.91GWh，专用车装机 0.84GWh，乘用车装机 0.08GWh。客车领域绑定南京金龙，占比达到客车装机量 60%，专用车绑定开沃汽车，占比达到专用车装机量 55%。

图26 亿纬锂能装机电量（kWh）

图27 亿纬锂能2019年各类车型装机电量（kWh）

目前亿纬锂能自主研发的三元方形获大客户认可，公司公告已经获得华晨宝马定点。此前宝马确定供应商包括宁德时代、三星、Northvolt，分别获得 73 亿、29 亿、20 亿欧元订单。我们预计国内宝马以宁德时代主供，亿伟锂能定位二供；欧洲宝马预计以宁德为主供，三星为二供，Northvolt 从 24 年开始供货定位三供，亿纬锂能后续有望逐步突破宝马海外市场的供应体系。

亿纬锂能动力电池未来有望充分打开国际市场。亿纬具备配套宝马的产品，为公司自主研发的产线，采用国内前沿的方形叠片技术。此外，公司三元软包动力电池与 SK 合作，此前已成功进入戴姆勒供应链签订十年合同，19 年 Q4 开始出货量；同时软包已进入现代起亚供应链，预计 6 年订单 13.48gwh。宝马规划 23 年之前推出 25 款新能源车，25 年电动车渗透率 25%以上，动力电池需求量大。

（五）欣旺达

欣旺达发源于手机 pack 厂商，而后发力动力电池领域。截止 20 年底，公司具备惠州 6GWh的 Pack 和 4GWh 的电芯产能。长远来看，为了满足不断增长的市场需求，欣旺达同南京溧水经济开发区管委会等成立合资公司南京欣旺达，计划总投资 120 亿元，分为三期建设，建设约8GWh/ 10GWh/12GWh 电池；项目达产后形成 30GWh 电池产能。同时和浙江省兰溪市人民政府签署《项目投资协议书》，拟投资 52 亿元，在浙江兰溪建设锂离子电池项目。

大客户订单拓展顺利，支撑未来业绩增长。欣旺达与吉利汽车一直维持着稳定良好的合作关系。 2019年公司对吉利帝豪GSE和帝豪EV的配套量分别为3643辆和2992辆，配套比例为32.1%和 9.3%；2019 年公司对吉利动力电池装机量为 0.349Gwh，占公司动力电池总装机量的 53.7%。同时，2019 年欣旺达大客户订单拓展顺利：2019 年 1 月获得易捷特 X项目供应商定点通知书，相关车型在 2020-2025 年的需求预计达到 36.6 万台，2019 年 4 月参与雷诺日产电动汽车电池采购招标，收到其发出的供应商定点通知书，相关车型在 2020-2026 年的需求预计达到 115.7 万台；2019 年 4 月德国本特勒发布了全新的电动汽车底盘系统（2.0 版本），搭载的也是欣旺达提供的模组电池包。

图28 欣旺达动力电池客户概览（信息来源西部证券）

图29 欣旺达主要配套车型销量（信息来源西部证券）

从细分市场到正面战场，从 HEV 到 BEV。HEV 是发展 BEV 的过渡战略，目前欣旺达 HEV 电池性能已经堪比全球一线汽车电池厂商，今年下半年欣旺达南京 HEV 电池线即将开始批量出货。此前雷诺日产的 HEV 订单帮助公司打开了雷诺日产 BEV 市场的大门。

日产规划在未来三年推出多款 e-POWER 车型，欣旺达与日产深化合作有望充分受益。日产预计截至 2023 财年年底，电动汽车年销量将超过 100 万辆,其中包括 e-POWER 和纯电动汽车。日产规划 2020-2023 年在日本、中国、欧洲分别推出 6 款、6 款、2 款 e-POWER 车型。

四、结语

（一）调研结论

1. 锂电池产业链分为上游化学原材料供应商、中游电池生产商以及下游电池使用方，其中中游电池生产商的竞争较为激烈，行业集中度较高。

2. 行业主要参与者为宁德时代、孚能科技、比亚迪、国轩高科、欣旺达等主流电池生产企业。行业竞争度高，2020年国内动力锂电池前三名企业装机量占整体的71.38%，前五名企业的装机量占整体的84.08%。

3. 2020年纯动力电池汽车销量达100万辆，动力电池销量达65.9GWh。，2020年动力电池市场达650亿元，根据GGII预测，2021年动力电池市场将达到1050亿元。

4. 动力电池价格受原材料价格影响较大，特别是占比较大的正极材料价格，受原材料价格影响，2020年年底动力锂电池价格较2019年初下滑15%-20%。磷酸铁锂电池组价格从年初的0.85~0.95元/Wh下降到年底的0.8~0.85元/Wh。三元动力锂电池包价格从年初的1.05~1.1元/Wh下降到年底的0.9-0.94元/Wh。

撰稿人：冯舟

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