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原標題 【銀河機械軍工】行業深度報告_鋰電設備:乘風而起,扶搖直上——從新能源車黃金十年推演鋰電設備發展機會
來源 CGS銀河機械軍工
核心觀點
◆ 減排法規為新能源汽車銷量托底,歐洲銷量可能超預期
2020年歐盟將啟用更為嚴格的CO2排放標準,龍頭車企面臨合計超過350億歐元的巨額罰款。各廠商已加快發售新能源車降低平均排放標準。盡管疫情影響導致歐洲汽車銷售同比大幅下滑,但3月、4月歐洲主要國家新能源車銷量占比達8.0、8.8%,創歷史新高。
◆ 電動平臺與智能汽車深度綁定,受益于新一輪智能化浪潮
智能汽車如同2008年智能手機,未來將進入爆發式增長。然而動力系統和E/E構架可能成為燃油車實現智能化的兩大“絆腳石”。特斯拉的電動汽車在E/E架構方面領先傳統車企四個階段,或將成為行業標桿。因此,我們認為智能化將是未來新能源汽車內生增長的核心驅動力。
◆ 中性假設下,預計未來10年新能源車的復合增長率達27%
按各國家戰略指引口徑測算,我們預計2025年和2030年電動車滲透率將分別達到12.2%、27.5%,對應銷量達1208萬輛和2922萬輛。按車企規劃口徑測算,由于各集團戰略更為激進,2025年、2030年全球電動車滲透率將分別達16.5%、34.1%,對應銷量為1643萬輛和3707萬輛。分國家測算的預測值低于車企集團預測,但略高于各大機構平均預期,因此我們選擇其作為中性假設。
◆ 遠期全球動力電池需求巨大,龍頭積極擴產瓜分未來市場
我們預計2025年、2030年全球動力電池需求量分別將達到680GWh和2183GWh,分別是2019年需求的8倍和25倍。由于市場空間巨大,行業龍頭產能擴張較為激進。因為需求端快速的增長,產能擴張具有提前性,疊加技術革新加速老產能報廢,我們預計中短期產能增速將高于需求增速。
◆ 鋰電設備的成長性大于周期性
根據我們的模型測算,未來全球鋰電設備市場可分為三個階段。2020-2022年受鋰電廠商擴產驅動,鋰電設備市場快速增長,隨后進入相對平穩期。2026年以后隨著需求端加速啟動,市場再度快速增長,預計2030年市場規模達470億元。
◆投資建議
動力電池產業鏈馬太效應加劇,看好深度綁定優質客戶的國產設備龍頭。鋰電行業的寡頭格局基本形成,由于設備廠商與電池廠商共同研發新技術、新工藝,綁定主流供應鏈的設備龍頭廠商將保持技術領先優勢,并有望成為最大贏家。因此,我們推薦與CATL深度合作的先導智能(300450.SZ),以及被上海電氣收購,逐步打入高端客戶的贏合科技(300457.SZ)
重點公司盈利預測與估值
資料來源:公司公告,中國銀河證券研究院
本篇報告從新能源車的增長驅動力(環保政策、性價比、智能化)出發,分析與探討了為何未來十年新能源車增長具有強確定性。在此基礎上,從各國家和各車企的戰略發展指引這兩個維度分別測算了未來若干年的新能源車滲透率,并與全球各大機構預測進行比較分析。
考慮到單車帶電量的增長的影響,我們通過以上數據預測了未來動力電池的需求量。由于電池環節的行業特點(高投入、規模效應、工藝迭代塊),行業龍頭預計將瓜分未來市場。我們梳理了目前全球電池龍頭的產能規劃,并與我們預測的需求相結合,測算未來鋰電設備的市場空間,發現具有長期可持續性。
最后,我們分析了鋰電設備各個環節的技術難點與市場格局,發現國產龍頭各項指標已具有較強的優勢。從歷史來看,由于共同開發新工藝技術,設備商與客戶的粘性較高,捆綁優質客戶的設備廠商將持續領跑,掌握行業未來話語權。
圖1:報告核心框架 |
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資料來源:中國銀河證券研究院整理 |
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一、為何說2020年將是新能源車的元年?
(一)歐盟新規倒逼車企戰略調整,歐洲市場將拉動全球電車銷量
2019年全球新能源車銷量增速大幅放緩。根據EV Sales公布的數據顯示,新能源電動汽車(EV+PHEV)銷量在過去的7年保持高速增長趨勢,從2012年的12.2萬輛增長至2018年的201.8萬輛,年復合增長率達到59.6%。2019年全球電動汽車銷量為221萬輛,同比增長僅9.5%,增速大幅放緩。
圖2:2019年全球電動車銷量增速大幅放緩 |
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資料來源:EV Sales,中國銀河證券研究院整理 |
全球汽車電動化率穩步提升,純電汽車占比接近3/4。盡管電動汽車銷量增速出現大幅放緩,但由于汽車總銷量下滑,電動化率保持穩步增長。根據MarkLines全球汽車數據庫顯示,2019年全球各大集團汽車總銷量為8,897萬輛,同比下降了4.0%;2019年全球電動汽車滲透率已達到2.36%,較2018年提高0.28個百分點。從內部結構看,純電汽車的銷量為157萬輛,占電動汽車比重的74.8%,自2012年持續保持增長趨勢。
圖3:電動化汽車滲透率持續增長 |
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資料來源:Bloomberg,MarkLines,中國銀河證券研究院整理 |
圖4:純電汽車銷量占比達3/4 |
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資料來源:Bloomberg,MarkLines,中國銀河證券研究院整理 |
中美市場疲軟,歐洲市場成為增長主力。由于中國市場補貼政策的退坡影響,2019年下半年國內銷量呈現大幅下降態勢;美國市場由于PHEV推廣力度下降,以及Model 3在2018年的快速上量,使得2019年下半年出現負增長,總銷售31.8萬輛,同比下降11.4%。與此同時,歐洲卻在2019年底出現大規模的增長,實現電動汽車銷售59.0萬輛,同比增長43.9%,成為全球的增長主力。
圖5:歐洲成為增長主力 |
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資料來源:EV Sales,中國銀河證券研究院整理 |
圖6:補貼退坡影響2019年下半年中國市場銷量 |
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資料來源:中國汽車工業協會,中國銀河證券研究院整理 |
歐洲新能源汽車銷量快速增長的背后,是嚴苛的碳排放新標準將至。2009年歐盟頒布了首個新登記乘用車二氧化碳排放的強制性標準(EU443/2009),要求到2015年乘用車碳排放應降低至130g CO2/km。2014年提出2020年的碳排放新目標,并于2019年正式公布第(EU)2019/631號條例,要求到2020年歐盟范圍內95%乘用車平均碳排放需降低至95g CO2/km,到2021年100%新車要達到此要求。對于超額部分,按照每輛汽車每g CO2/km 罰款95歐元的標準進行懲罰。需要關注的是,中國、印度在2020年分別啟用國6、Bharat 5的污染物標準,美國、日本正擬定新的污染標準與碳排放目標,預計未來全球燃油車將面臨更為嚴苛的挑戰。
圖7:2005至2030年部分國家/地區污染物排放政策 |
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資料來源:Ricardo EMIEG污染物法規數據庫,中國銀河證券研究院 |
歐洲減排進度遠不及預期,廠商面臨巨額罰款壓力。在上一輪的政策壓力下,歐盟通過轉型柴油動力,在2015年完成了119.5g CO2/km的實際排放量。但2015年以來由于大眾排放門導致柴油路線的失敗以及SUV銷量占比提升,歐洲碳排放量不降反升。2018年歐洲汽車平均碳排放量為120.4g CO2/km,相比2015年增長2.3g CO2/km,距離新規差值為25.4 g CO2/km。根據Joto Dynamics的測算,若各廠商在2021年的單車平均CO2排放量與2018年保持一致,則大眾、PSA、雷諾等廠商將在2020年面臨巨額罰款,合計金額超過350億歐元。
圖8:2015至2018年歐洲汽車平均碳排放量 |
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資料來源:European Environment Agency,中國銀河證券研究院 |
罰款將對車企盈利產生巨大壓力,碳排放目標將是廠商工作重點。具體來看,大眾集團、PSA的預期罰款金額最高,分別為95.2億、53.9億歐元,為各自2019年凈利潤的68.9%、168.4%。雷諾、FCA、戴姆勒、現代、寶馬、福特則將面臨25-35億不等的罰款,除寶馬集團外均超過各自2019年的凈利潤。其中,雷諾、福特由于經營不善導致2019年利潤大幅下滑,碳排放罰款可能會給公司帶來更大壓力。
圖9:2020年汽車廠商違約預期罰款及2019年凈利潤 |
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資料來源:Jato Dynamics,中國銀河證券研究院 |
新能源車成為救命稻草,推動電動化率成為車企唯一選擇。根據歐盟的法規,針對排放量50g CO2/km以下(含零排放)的汽車視為低排放車輛。2020-2022年,車企每銷售1輛低排車輛,計算車企整體平均CO2排放水平時可按照2、1.67、1.33輛抵扣計算。因此,在巨額罰款的壓力下,傳統車企紛紛加碼新能源車來攤薄平均排放量。
大眾在2019年底推出的e-寶來和e-朗逸,并加大奧迪e-tron系列的開發力度,在MEB平臺構建的I.D.家族也將于2020年發售。寶馬則一方面發售X3-X6的HV、PHEV車型,并將于2021年推出i4、IX3等新能源車。PSA集團的DS 3、雷諾的ZOE以及奔馳的EQC等車型也于2019年底開始陸續發售。從各大車企規劃新能源車型規劃來看,至2023年新能源車型數量將呈持續上揚趨勢。
表1:各大車企2019至2020發售和開發的各車型新能源車 |
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資料來源:Marklines,中國銀河證券研究院 |
圖10:2017至2023年各大車企新能源車型規劃 |
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資料來源:MarkLines,中國銀河證券研究院 |
疫情沖擊使3月歐洲汽車注冊量大幅下滑,預計Q2將繼續保持疲軟態勢。2020年新冠疫情沖擊全球汽車產業鏈,生產、需求均面臨較大壓力。3月、4月歐洲新車注冊量僅為105.5萬、35.3萬輛,分別同比下降了46.3%、76.6%;其中西歐3月、4月新車注冊量為77.5萬、24.6萬輛,同比下降52.9%、79.8%。由于疫情使得歐洲經濟尚未全部重啟,預計Q2行業需求難以復蘇,汽車銷量仍將保持低位。
圖11:2020年3-4月歐洲汽車注冊量大幅下滑 |
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資料來源:Bloomberg,中國銀河證券研究院 |
但歐洲主要國家新能源車銷量保持相對強勢,滲透率創歷史新高。我們選擇英國、法國、德國、意大利和西班牙五大國家進行分析,五大國家3月、4月全部汽車銷量增速歐洲整體保持一致趨勢,分別同比下降55.6%、83.8%,新能源車銷量增速卻保持相對強勢。3月電動車銷量為4.8萬輛,同比增長75.1%,;四月受整體汽車市場拖累,僅銷售1.4萬輛,同比下降26.5%,但仍遠高于整體增速。從銷售占比來看,3月、4月新能源車占汽車銷量比率達8.0%、8.8%,創下歷史新高。從這一趨勢看,若未來歐洲汽車市場的回暖,由于電動車銷量的相對高增速,2020年歐洲電動車銷量有望保持高增速。
圖12:五大國家電動車銷量保持高增速 |
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資料來源:Bloomberg,中國銀河證券研究院 |
圖13:五大國家電動銷售量占比大幅提升 |
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資料來源:Bloomberg,中國銀河證券研究院 |
補貼政策退坡延后,多項政策托底,預計2020年中國市場需求并不悲觀。我國整體大力扶持新能源汽車,根據2020年最新《新能源汽車產業發展規劃》征求意見稿,到2025年新能源汽車占汽車產銷比重指引從此前的20%上調至25%。雖然補貼自2015年起有所收緊,但近一年國家出臺多項利好政策:不得對新能源車實施限行限購、新能源汽車補貼延長兩年、平緩新能源汽車補貼退坡力度等。因此我們預計外部政策大方向并不會改變,未來中國市場需求將長期穩定增長。
表2:國家重要新能源政策 |
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資料來源:工信部,發改委,科技部,財政部,稅務部,國務院,商務部,中國銀河證券研究院 |
遠期來看,歐盟碳排放政策將繼續趨嚴,新能源車將是未來十年的發展主線。根據《(EU) 2019/631》新規,2025年后歐盟境內新登記乘用車碳排放量要比2021年繼續減少15%(80.8g/km CO2),2030年起要求乘用車比2021年碳排放水平減少37.5%(59.4 g /km),超額部分罰款幅度不變。在這一目標指引之下,若燃油技術不存在大幅突破,將強制車企產業布局向新能源戰略性轉移。
圖14:全球部分國家及地區禁售燃油車規劃年份 |
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資料來源:各公司官網,中國銀河證券研究院 |
多個國家公布禁售燃油車時間表,未來我國禁售計劃可能分區域逐步實行。英國、法國在此前宣布到2040年將禁售燃油車,4月英國首相稱可能將節點提前至2035年;德國、印度、印度更為激進,宣布到2030年全面禁售燃油車;挪威則表示將在2025年實現這一計劃。2019年3月,我國海南省出臺了《清潔能源汽車發展規劃》,規定2030年起全域全面禁止銷售燃油汽車,成為全國首個明確禁燃計劃的省份。
2019年8月,工信部發布《對十三屆全國人大二次會議第7936號建議的答復》,明確指出將支持有條件的地方和領域開展設立燃油汽車禁行區等試點,并將在取得成功的基礎上統籌研究制定燃油汽車退出時間表。考慮到海南已率先啟動,我們預計國內北上廣深等一線城市可能也將在2030年試行禁售計劃,到2040年覆蓋至二線城市,最終在2050年實現全國的燃油車退出。
(二)智能化為何更適合電動車?——淺談智能化浪潮對電動車需求影響
1.電池技術升級、配套設施完善使得電動車能夠滿足大部分使用場景
能量密度穩步提升帶動續航里程快速增加。伴隨著新能源車下游市場快速發展與技術持續突破,車輛性能不斷提升。根據工信部發布的《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》,2014年首批目錄中各類車型電池平均能量密度為82.8Wh/kg,平均續航里程僅160km;2020年的發布的第三十一批購置稅目錄中,電池平均能量密度為144.5Wh/kg,平均續航里程數達393.4km。2018年寧德時代上市的NCM 811產品單體能量密度已達245Wh/kg(對應系統能量密度為180Wh/kg),并預計2025年系統能量密度將達250Wh/kg。
圖15:能量密度穩步提升 |
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資料來源:工信部,中國銀河證券研究院整理(橫坐標為目錄批次) |
圖16:純電動續航里程保持快速增長趨勢 |
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資料來源:工信部,中國銀河證券研究院整理(橫坐標為目錄批次) |
動力電池系統價格下跌速度超預期,平價臨界點有望提前到來。在電池能量密度快速提升的同時,電芯成本也保持快速下降的趨勢。根據彭博新能源的統計,2020年動力電池系統價格已降至135$/kWh,較2010年下降88%。BNEF此前預測到2025年動力電池系統價格將低于100$/kWh,達到電動車與燃油車購置平價的臨界點。但由于下跌的速度超過市場預期,其已將目標下調至87$/kWh,臨界點有望提前來臨。中國市場價格為全球最低。根據寧德時代公布的數據顯示,2019年銷售的動力電池系統均價為0.94元/Wh,同比下降18.1%,低于全球均價12.4%。
圖17:動力電池系統價格保持快速下降趨勢 |
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資料來源:BNEF,中國銀河證券研究院整理(橫坐標為目錄批次) |
圖18:CATL動力電池系統價格 |
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資料來源:公司公告,中國銀河證券研究院整理(橫坐標為目錄批次) |
一方面,續航里程的增長帶來車輛使用場景的迅速擴張,新能源車已基本勝任城市內以及短途出行的用車需求。另一方面,電池系統的成本下移使各類新能源車價格快速下降,在補貼退坡的情況下產品依舊具有價格競爭力。我們用比亞迪E6和比亞迪秦(均選擇低配型號)代表中低端新能源汽車,用特斯拉Model S(均選擇高配型號)代表高端新能源汽車,可以看到不同檔次新能源車均呈現了價格下降、續航里程上升這一共同趨勢。
圖19:比亞迪E6/秦歷年車型售價與續航里程 |
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資料來源:汽車之家,比亞迪官網,中國銀河證券研究院整理 |
圖20:特斯拉Model S歷年車型售價與續航里程 |
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資料來源:汽車之家,特斯拉官網,中國銀河證券研究院整理 |
電動車全生命周期的成本相較于燃油車已具有一定優勢。參考第一電動的相關數據,我們選擇北汽EU5智風版純電動汽車及其燃油版北汽紳寶D50對比分析全生命周期成本。由于電動車主要為城市代步車輛,假設年均行駛里程為15000公里;電費標準包括了快充、家庭充電,并假設使用比率為3:7。商業保險方面,根據汽車之家保險計算器,EU5與D50分別為4999元/年、4557元/年。保養費用方面,參照車輛保養手冊,D50行駛10萬公里的官方保養總費用為9012元,對應15萬公里為13518元;EU5每2萬公里循環進行一次A、B級保養,分別為160、280元,對應15萬公里為3240元。從對比可以看出,電動車相較于燃油車全生命周期性價比已經具備優勢。若年均行駛里程數的增加,性價比優勢將更為明顯。
表3:北汽EU5與北汽D50比較
數據來源:第一電動,中國銀河證券研究院
國內主要城市的充電樁數量保持高速增長趨勢,一線城市主城區覆蓋基本完成。截至2020年4月,廣東、上海、北京公共充電樁已經分別達6.5萬、6.4萬以及5.6萬個,并保持快速增長趨勢。根據百度地圖2019年中國城市交通報告顯示,北上廣深主城區公共充電樁密度均值已達到2.17個/平方公里。由于消費者在考慮選擇新能源車時,除車身自身規格參數外,還會對配套設施進行評估。隨著公共充電樁在一線城市的日益完善,將有助于提高消費者便利性。新一線城市充電樁發展相對滯后,整體密度均值為0.87個/平方公里,僅為一線城市均值的2/5。目前,新能源充電樁已被歸為新基建,我們預計未來建設將保持高速增長趨勢,具有較大發展空間的準一線與二線城市或成重點,滲透率有望快速提升。
圖21:北京、上海、廣東充電樁數量變化 |
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資料來源:wind,中國銀河證券研究院整理 |
圖22:一線及新一線城市公共充電樁密度 |
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資料來源:百度地圖,中國銀河證券研究院整理 |
2.整車控制智能化正處于爆發前夜,未來有望進入高增長階段
盡管電動車的性價比逐步提高,但大部分消費者仍將其作為燃油車的替代產品。因此市場認為其發展驅動力主要來自于補貼政策、城市限購等外部的因素。但我們認為,電動車的核心邏輯是它將是智能汽車最合適的平臺,未來將受益于智能化提升帶來的內生增長動能。
圖23:智能化汽車示意圖 |
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資料來源:中國銀河證券研究院整理 |
我們首先將智能化分為整車控制智能化、車身控制智能化與車載信息智能化三大類。車身控制智能化主要指的是自動控制車窗、空調、燈光、后視鏡、防盜系統等,由于門檻較低,目前已有了較為成熟的技術與應用;車載信息系統智能化(人車交互、車車交互、車物交互)目前處在較為初級的階段,未來的發展需要基于5G、車聯網、車用無線通訊網絡等技術的進步。整車控制智能化(自動控制加減速、方向)是通過搭載先進傳感器等裝置,運用人工智能等新技術,使車輛具備自動駕駛功能,是目前行業主攻方向。
圖24:車人交互、車車交互、車物交互概念圖 |
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資料來源:電子發燒友,中國銀河證券研究院整理 |
根據美國汽車工程師協會(Society of Automotive Engineers,簡稱“SAE”)的定義,自動駕駛共分為L0-L5級,L0級為全人工操作,不涉及智能駕駛,L1-L5級智能級別逐級遞增;其中高級輔助駕駛系統(Advanced Driver Assistance Systems,簡稱“ADAS”)大約處于L1-L2 級別,ADAS是自動駕駛的初級階段和最主流的技術方案之一。隨著ADAS和人工智能的融合,有望在未來使車輛行駛達到駕駛者完全不必操控的狀態,從而實現完全自動駕駛。
表4:SAE自動駕駛分級標準
資料來源:SAE,中國銀河證券研究院
目前自動駕駛呈現出兩大陣營與發展路徑。一類是傳統的整車廠,如奧迪、通用、豐田、福特等公司,從輔助駕駛升級到自動駕駛,已經具備L3級別能力,并開始研發L4級別;另一類以谷歌、百度、特斯拉等為代表的IT企業,技術路線是跳過L1-L3,技術上直接從L4開始來實現自動駕駛L5,目前谷歌的Waymo、百度的Apollo均已開始路測。
表5:各企業對自動駕駛規劃
資料來源:車云網,中國銀河證券研究院
自動駕駛市場正處于爆發前夜,我國加速布局智能汽車發展。根據高盛全球投資研究的報告,全球ADAS滲透率普遍不高,歐美日滲透率只有8%-12%,我國作為新興市場國家,滲透率僅2%-5%。根據PR Newswire咨詢公司預測,預計2022年全球新車ADAS搭載率將達到50%。2020年3月,國家發改委等11個部門近日聯合印發《智能汽車創新發展戰略》,提出到2025年,中國標準智能汽車的技術創新、產業生態、基礎設施、法規標準、產品監管和網絡安全體系基本形成,同時實現有條件自動駕駛的智能汽車達到規模化生產,實現高度自動駕駛的智能汽車在特定環境下市場化應用。
3.E/E構架的升級是高端智能化汽車的前提
汽車電子電氣架構(E/E架構)是汽車各項功能的基礎,是實現智能化的基石。E/E架構指的是整車電子電氣系統的總布置方案,通過把汽車里的各類傳感器、中央處理器、線束拓撲、電子電氣分配系統和軟硬件整合在一起,進行運算和動力、能量的分配,實現整車的配置與功能。在傳統的設計中,當一個新功能被添加到汽車上時,只是簡單地添加一個ECU((Electronic Control Unit,電子控制單元),多一點電線和線束布線,然后嵌入硬件和軟件,并在車輛結構中尋找到放置的合適位置。E/E架構的復雜度隨著汽車功能增多快速提升,從1950年簡單的12V系統、環形端子,織布絕緣材料等基礎結構,逐步增加空調、照明、音頻、排放電子模塊、通訊等系統模塊。
圖25:銅電纜時代的汽車電氣構架 |
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資料來源:汽車技術Wind,中國銀河證券研究院整理 |
目前燃油車主要采用基于CAN總線的分布式架構,難以承載自動駕駛帶來的海量數據。1986年博世(Bosch)集團在SAE大會上發布了CAN(控制器局域網)協議,作為一種集中式網絡,CAN總線可以廣播車輛的全部數據流,允許車內的各種控制器和傳感器相互溝通。CAN總線的出現改善了當時電子電氣架構的效率與互操作性,并顯著降低了系統的復雜度。但隨著汽車進一步向智能化的發展,大量傳感器產生的數據需要進行融合運算,CAN總線架構的帶寬和吞吐量均相對有限,難以滿足車輛在數據流處理、網絡安全及“終極”機器學習方面的需求。目前燃油車內部線束總長基本已經超過數公里,因此模塊增加將進一步為汽車系統帶來負擔。
圖26:CAN總線時代的汽車電氣構架 |
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資料來源:汽車技術Wind,中國銀河證券研究院整理 |
分布式架構中,ECU高度依賴零部件供應商,底層代碼封閉且軟件更新困難重重。傳統的汽車供應鏈中,整車企業高度依賴博世、德爾福(現為安波福)等一級零部件供應商提供的ECU,但因為各個ECU來自不同的供應商,所以有著不同的嵌入式軟件和底層代碼。由于傳統架構下軟硬件是緊密耦合的,也使得在細分領域主要由一兩個巨頭壟斷(如車身安全控制方面的博世、ADAS領域的大陸和安波、偉世通和電裝在IVI領域基本壟斷、車燈照明和內飾控制由法雷奧和李爾領跑),整車企業并沒有權限去維護和更新ECU。一級零部件供應商的研發周期與2~3年的車型研發周期相匹配,傳統汽車的軟件更新幾乎與汽車生命周期同步。
圖27:汽車典型的電氣架構圖 |
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資料來源:汽車技術Wind,中國銀河證券研究院整理 |
為滿足智能化發展的新需求,需要進行E/E架構升級。關鍵在于:1.硬件結構:由分布式 ECU 向集中式轉變;2.軟件結構:軟硬件解耦從而實現整車OTA等功能。前者通過ECU中心化控制,將原本不能協同運算的ECU進行統籌,減少冗余結構并大幅提高算力。后者則是將軟件與硬件分離,在實現硬件標準化的同時,形成豐富又統一的軟件。一方面解決了原本分離的嵌入式OS和應用程序無法統一維護和OTA升級的問題,又給第三方提供了可進行編輯的語言環境,打破制約汽車軟件發展的瓶頸,真正完成以軟件定義汽車這一目標。
特斯拉已經率先完成了升級,軟硬件架構領跑全球。根據博世(Bosch)集團對汽車電子電氣系統的分類,從簡單到復雜依次為模塊化、集成化、集中化、域融合、車載電腦和車-云計算六個層級。特斯拉的架構目前已達到了車載電腦(Vehicle Computer)這一級別,傳統車企和國內造車新勢力仍處于從模塊化(Modular)向集成化(Integration)演進階段。
圖28:未來汽車電子電氣架構趨勢 |
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資料來源:Bosch,中國銀河證券研究院整理 |
特斯拉Model 3的E/E架構僅包括三大塊:一是中央計算模塊(CCM)融合了輔助駕駛(ADAS)及娛樂控制系統(IVI)兩大域,接管所有輔助駕駛相關的傳感器,例如攝像頭、毫米波雷達等;二是右車身控制器(BCM RH),集成了自動駛入駛出、熱管理、扭矩控制等,以及用于泊車的超聲波雷達;三是左車身控制器(BCM LH),負責內部燈光及進入部分。除去系統的高度集中化設計,特斯拉使用的軟件80%以上為自行開發,從而確保其對智能系統的控制力。
高度集成化使得特斯拉的E/E架構結構簡單,大幅縮減整體線束長度。特斯拉線束總長度從原本Model S的3公里縮減至Model 3的1.5公里。在Model Y中,特斯拉將運用此前申請的車輛布線架構專利,把線束集成為帶控制器的子組件,大幅度減少線束的數量和長度,整車線束長度將僅有100米。
圖29:特斯拉新型線束系統專利圖紙 |
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資料來源:易車號,中國銀河證券研究院整理 |
傳統車企加速部署全新E/E架構,未來成果尚不可知。通用在2019年首發了新一代Global B 的E/E架構,豐田也宣布未來將采用Central & Zone的E/E架構,大眾則為自己的MEB平臺開發了名為E3的新架構。此外,為把握智能化浪潮的機遇,大眾在2019年宣布未來將成為一家軟件驅動的公司,并花費重金為成立了名為“Digital Car & Service”的部門,為自己開發vw.OS的操作系統,實現數字化轉型。
4.動力系統和E/E構架可能成為燃油車實現智能化的兩大“絆腳石”
動力系統方面,非線性的動力傳輸使燃油車難以滿足高級自動駕駛的低延時。燃油車發動機本身是通過氣缸的活塞運動以及曲柄連桿機構傳遞動力的一個純機械系統,其動力的產生、傳輸是非線性的。當系統下達加速減速指令后,發動機和變速箱需要通過控制噴油量、變速箱擋位等復雜動作來實現,且輸出產生的扭矩與轉速不具有線性關系,這也將導致控制延時的產生。相比而言,電動機有著足夠寬泛的轉速范圍,轉速通過控制電流大小就可以簡單調節,其低速扭矩、平順性也要好于內燃機,從而能實現精準的轉速調控,減少應答時間。比亞迪智能網聯總監楊見星曾公開表示,比亞迪曾針對電動汽車與燃油汽車的控制延時進行過嚴謹的測算,電動汽車的控制時延大約在20ms,而燃油車的控制時延則長達200ms,兩者相差一個數量級。
表6:加速時燃油車和電動車的實現方式
資料來源:中國知網,中國銀河證券研究院整理
圖30:內燃機輸出扭矩示意圖 |
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資料來源:中國電動汽車網,中國銀河證券研究院整理 |
圖31:電動機輸出扭矩示意圖 |
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資料來源:中國電動汽車網,中國銀河證券研究院整理 |
此外,受制于動力系統,燃油車實現軟硬件解耦與硬件標準化難度較高,路徑依賴可能會阻礙傳統車企進步動力。燃油車的設計是圍繞動力系統進行,其核心的三大件分別為發動機、變速箱與底盤。由于發動機和變速箱構造復雜又極端重要,將硬件與軟件解耦的可能性較低,因此難以滿足高層級的架構需求。另一方面,傳統燃油車產品結構中,不同車型乃至不同配置的使用的發動機與變速箱大有不同。型號眾多、性能各異使得打破壁壘、實現動力系統硬件標準化的可能性較低。
E/E架構方面,燃油車受到諸多因素的制約,改造或升級均有一定的難度。傳統燃油汽車最核心的組成部分就是動力傳動系統和底盤系統,它所有的功能都是圍繞著出行工具的定義而設計的,并在多年的積累中形成了成熟的體系和架構。因此架構的升級可能要面臨顛覆化的設計,具有較大的難度。而若只是簡單的將自動駕駛系統作為一個新模塊與傳統燃油車集成,將使設計冗余、負責,并不符合現代工業清晰、簡潔的設計理念。
額外供電系統也將增加燃油車的成本。集中式E/E架構對中央計算機和交換機的能力提出了更高的要求,必然增加整車電氣功率,但是燃油車上的電子電氣系統一直以來都受到電力的制約,燃油車的電力來自于由發動機發電的蓄電池,與電動車相比存在由機械能向電能額外轉化過程。這種設計不僅效率不高、不夠經濟,而且無法在發動機停機狀態保證充足的電能。在傳統分布式ECU架構中,燃油車停火后蓄電池通常僅向防盜等少數幾個單元供電,從而可以保證較長的待機時間。但是在集中式E/E架構中,蓄電池則需在停火后保證中央計算機仍處于工作狀態,因此只能采用更高功率的電源確保其電力供應,進一步增加整體成本。
新一代架構系統與電動汽車更為匹配,可能成為未來自動駕駛汽車的主流選擇。由于新能源汽車的核心部件為電池、電機、電控,其底盤動力系統一體化大幅度簡化設計結構,方便智能化系統的集成。以Waymo和Cruise兩大自動駕駛領域的領跑者為例——Waymo選擇克萊斯勒插電混動型的Pacifica以及捷豹的I-PACE作為其無人出租車隊在加州進行公開道路測試;通用Cruise的測試車隊則選擇全電動雪佛蘭Bolt EV,并在今年1月發布首款名為“Origin”的無人駕駛電動汽車。
我們認為,高級別的智能化不是汽車功能增加,而是汽車功能的顛覆。智能化汽車重新定義了汽車的功能,它將成為一個可以動的智能空間,移動出行將只是全部功能中的一項。因此,實現汽車的高智能化需要在設計汽車體系與底層架構時就納入考慮,如果汽車核心能力不變、基礎構架不變,僅僅把傳統燃油車進行升級改造,不管是經濟性還是體驗感都將大打折扣。
圖32:智能座艙概念圖 |
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資料來源:大陸集團,中國銀河證券研究院整理 |
特斯拉在智能化領域依然保持領先的理念,或將成為未來智能化汽車的標桿。我們對比特斯拉和傳統車企智能化戰略部署可以發現,傳統汽車企業更多地考慮到車輛的實用性和安全性,它們將汽車傳統的架構為基礎,將智能化視為汽車的新功能,通過加裝傳感器漸進式實現智能化。而特斯拉憑借強大的后臺數據、網絡技術、智能軟件的支持,能夠很好地實現汽車模塊的集中化、軟件的分離以及數據的互聯互通,智能化構成其整車設計的出發點和落腳點。
回望智能手機發展歷程,2020年的新能源汽車如同2008年智能手機,仍處于爆發前的關鍵點。2008年6月,蘋果發布iPhone 3G,這是首款支持第三方應用的蘋果手機,同年10月,HTC公司生產了第一臺安卓手機“T-Mobile G1”。值得注意的是,當時的消費者仍在關注外觀尺寸、觸摸屏、全鍵盤等問題,甚至許多主流科技媒體都沒有意識到Android和iOS智能系統將在未來帶來革命性變革。直到2010年“再一次,改變一切”的iPhone 4發布,手機從通訊設備變成了集通訊、娛樂、辦公為一體的智能化信息終端,全球智能手機迎來爆發式增長,傳統功能手機廠商諾基亞慘遭淘汰。
過去十年新能源汽車雖然在技術上進步明顯,但其銷量并沒有爆發式的增長,其原因本質上是消費者缺少必須選擇新能源車的理由。在目前的智能化程度下,新能源汽車猶如功能手機時代的觸摸屏,可以替代鍵盤但并非必須。隨著汽車智能化的推進升級,其簡單的動力結構、精簡的底盤設計、高度集中的E/E架構以及各模塊的軟硬件分離,將使更適合打造為智能化基礎平臺,猶如智能手機時代的觸摸屏,可能未來成為車企以及消費者唯一的選擇。因此,我們認為新能源汽車正處在爆發前的關鍵轉折點,未來將迎來行業的黃金十年。
圖33:全球智能手機出貨量 |
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資料來源:wind,中國銀河證券研究院整理 |
圖34:全球新能源汽車出貨量 |
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資料來源:Bloomberg,中國銀河證券研究院整理 |
(三)從國家、車企兩個維度預測未來十年全球新能源車市場空間
我們以“新能源車銷量=全球汽車總銷量*電動汽車滲透率”為基礎,通過歷史數據和戰略規劃指引為基礎,從國家、車企的兩個維度進行拆分,對未來十年的新能源車銷量進行預測,并與各大機構的預測數據進行比較研究。
1.分國家預測:預計2025年全球電動汽車銷量為1208萬輛,2030年達2922萬輛
從各個國家的數據來看,我們預計到2025年全球電動汽車滲透率為12.2%,對應銷量有望突破1208萬輛;2030年滲透率有望達到27.5%,總銷量為2922萬輛。
圖35:全球未來十年電動汽車銷量及滲透率預測(分國別) |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
我們首先根據LMC Automotive的數據,分國別對全球汽車銷量進行預測。根據LMC統計的全球70余個國家和地區的數據顯示,2019年全球輕型車總銷量約9033萬輛,較2018年下滑4.3%。2020年受全球新冠疫情沖擊的影響,各國采取的防控措施抑制下游需求,全球汽車總銷量預計下降15.2%至7661萬輛。但隨著市場的復蘇,預計到2021、2022全球汽車銷量將恢復至8593萬、9170萬輛。
我們根據目前市場的發展階段不同,對全球汽車銷量前十國家遠期增速進行預測——隨著中國汽車市場的逐步成熟,預計未來增速將保持中樞下行;美國、日本、德國、英國、法國、意大利等發達國家市場已高度成熟化,我們預計市場復蘇后的未來銷量保持平穩;印度、巴西有望加速;俄羅斯由于經濟增速的影響,目前汽車銷量處于歷史較低水平,預計遠期增長動力不足。
此外,我們以各個區域的主要國家為基礎,給出東亞、西歐、東歐、北美、南美、非洲等區域內其他國家的未來增速。根據我們的預測,全球2025年、2030年汽車銷量將分別為9696萬輛,1.05億輛。
圖36:全球汽車總銷量預測(分國別) |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
其次,我們根據各個國家與地區2014-2019年的電動汽車銷量占比與新能源發展規劃,對于2020-2030年全球各國的電動汽車滲透率分別進行了預測。各主要區域的分析邏輯如下:
西歐地區(不含德、英、法、意):西歐等國家在新能源車領域推進較快,2019年挪威、荷蘭、瑞典電動汽車銷量分別為79,525、67,466、43,972,占各自國家全部汽車銷售的41.9%、15.1%、10.5%。考慮到相對較為激進的禁燃計劃,我們預計2025、2030西歐其他地區電動化汽車滲透率為30%、63%。
歐洲主要國家:2017年德國參議院通過了相關決議,計劃2030年起禁售燃油車,盡管該項決議后續立法程序并未有繼續,但也反映了德國在環保政策層面更為激進。英、法也在此前公布了計劃在2040年禁售燃油車的計劃。從數據來看,2019年德、英、法電動車銷售占比均在2.5%-3.0%這一區間,考慮到2020年碳排放政策下新能源車已呈現大幅度增長的趨勢,因此我們預計三國2025年電動化率將達到25%,2030年達50%(德國為55%)。此外,意大利2019年電動化率僅0.7%,我們認為在歐洲碳排放趨嚴的背景下,未來有望加速提升。
中國:根據工信部發布《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》(征求意見稿),計劃到2025年新能源車銷售占比達25%,較2017年的目標上調了5個百分點。2019年中國地區的新能源車銷售占比為4.14%,處于全球領先水平。但由于中國整體汽車銷量基數較大,我們保守預計2025、2030滲透率為18%、38%。
美國:由于美國燃油價格相對較低,美國電動車的競爭力并不明顯。此外,從政策來看,除加洲地區外,美國政府對于電動車并不熱衷。因此我們預計未來美國電動化滲透率將保持穩步提升,到2025年達8%,2030年達20%。
日本:盡管在電動與節能領域布局較早,但銷售的新能源車輛仍主要以HV為主,電動化較低,因此預計未來增長相對較為緩慢。
印度:雖然對電動化提出了較高的目標,并提出在2030年禁售燃油車,但其2019年銷售15,963新能源車基本為HV車型。我們認為其未來電動化任務面臨較大的挑戰,因此給與相對較低的目標。
非洲與中東地區:由于沙特、以色列電動車銷量保持較快增長,2019年電動率水平達1%。但考慮到作為全球原油的主要供應方,燃油成本低廉,預計我們認為遠期滲透率提升較為平緩。
澳洲:電動車的推廣相對較為滯后,電動化率較低,整體落后其他發達國家6-7年。
東歐:電動化率大幅低于西歐,2019年僅為0.26%,短期增長空間有限。
南美:由于傾向于使用燃油和乙醇燃料,電動化面臨重重阻力,因此給予最低目標。
圖37:全球各個國家和區域未來電動汽車滲透率測算 |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
我們通過全球汽車總銷量以及電動汽車滲透率來計算新能源車的未來銷量,結果如下:
表7:全球主要國家地區新能源車銷量預測
資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理
我們預計2020年全球新能源汽車銷量有望達275萬輛,同比增長32.2%,且進入快速增長通道。中國和西歐將是全球新能源市場的增長主要驅動力,但隨著全球其他地區的發力未來占比將下降。2025年中國、西歐將分別占全球新能源車銷售的43.4%、28.0%,2030年則分別為40.1%、25.2%。
圖38:全球各個國家和區域未來電動汽車滲透率測算 |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
圖39:2025、2030全球各個國家電動汽車銷量占全球比率 |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
2.分車企預測:預計2025年全球電動汽車銷量為1643萬輛,2030年達3707萬輛
從各個車企集團的數據看,我們預計到2025年全球電動汽車滲透率為16.54%,對應銷量達到1643萬輛;2030年滲透率有望達到34.09%,總銷量為3707萬輛。分車企的預測值高于分國家的預測值,這是由于車企發展規劃更為激進以及假設較為理想所導致,符合預期。
圖40:全球未來十年電動汽車銷量及滲透率預測(分車企) |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
類似地,我們首先根據歷史數據對全球各大汽車集團的銷量進行預測。根據Marklines統計的全球主要汽車集團的汽車銷量數據顯示,2019年全球輕型車總銷量約8897萬輛,較2018年下滑3.95%,需要說明的是這個數值與LMC Automotive的統計略有差異,這主要是由于統計口徑和覆蓋范圍不同造成的,對我們的模型影響不大。2020年受全球新冠疫情沖擊的影響,各國采取的防控措施抑制下游需求,全球汽車總銷量預計下降14.55%至7602萬輛。但隨著市場的復蘇,預計到2021、2022全球汽車銷量將恢復至8679、9089萬輛。
我們根據車企主要市場和發展規劃的差異,對十家國外主要汽車集團和五家國內主要汽車集團遠期增速進行預測——大眾、通用、福特等歐美系老牌車企將繼續保持行業領先地位,但由于本身體量較大,增速將逐年下滑;寶馬、戴姆勒等傳統高端車企受益于發展中國家市場消費升級,有望搶占原屬于中端汽車的市場份額;受制于中國市場萎縮和歐洲市場長期不振,豐田、本田、現代等日韓系車企增速將低于平均值;FCA與PSA將與2021年完成合并,資產重組之后二者有望一轉頹勢,其銷量出現一段時間的快速增長;特斯拉電動化、智能化的戰略眼光和技術優勢遠遠領先其他車企,將在未來十年有十分亮眼的表現。吉利擅長資本運作,有望持續保持自收購沃爾沃之后在國內車企中的領先地位;比亞迪因其在新能源汽車領域的技術儲備可能迎來較大幅度銷量增長;隨著“一帶一路”戰略的推進,深耕亞非拉市場的長城、奇瑞、北汽等車企有望保持相對較高的增速。根據我們的預測,全球2025年、2030年汽車銷量將分別為9933萬輛、1.08億輛,與通過各個國家預測的結果基本持平。
圖41:全球汽車總銷量預測(分車企) |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
其次,我們根據各車企2014-2019年的電動汽車銷量占比與新能源發展規劃,對于2020-2030年全球各國的電動汽車滲透率進行了預測。各主要車企的分析如下:
大眾集團:2017年大眾汽車集團正式發布了全面電動化戰略并啟動“Roadmap E”規劃。按照規劃,到2025年大眾旗下各品牌將推出80余款全新電動車型,形成300萬輛的產銷規模,銷售占比達25%;到2030年將有更多電動車型面世,集團旗下覆蓋全球各級別市場的300余款車型均將推出至少一款電動版本。目前大眾在中國和歐洲市場推出電動車型速度加快,該規劃進展順利。大眾汽車CEO赫伯特·迪斯甚至表示,大眾的電動汽車平臺和電池采購計劃是為了生產5000萬輛汽車而準備的。我們預計大眾集團2025、2030滲透率分別為23%、40%。
豐田集團:根據豐田2020-2030年的新能源車型挑戰計劃,到2030年豐田力爭在全球市場實現銷售550萬輛以上的電動化汽車,其中零排放的純電動及燃料電池車型力爭年銷量達到100萬輛以上;到2025年實現全球銷售的所有車型均配備有電動化版本選擇,僅配備傳統內燃機的純燃油車型將逐漸退出豐田的產品線。但由于豐田此前長期認為,有限的行駛里程、高昂的成本和緩慢的充電時間會將電動汽車降至一個極小的細分市場,其電動化進度相對落后。在豐田集團2019年的新能源車銷售中,HV車型占比達到87%。因此,我們保守估計豐田集團的2025和2030的電動化滲透率僅為10%和22%。
通用集團:通用集團2020年3月召開GM Motor EV Day發布會,宣布向著“ALL IN”電動化發起沖鋒。通用計劃于2023年前在全球推出20余款純電動車型,通過高度靈活的模塊化組建,到2025年通用全新平臺打造的電動車全年銷量將超過100萬輛。鑒于通用的電動汽車是通過全新平臺打造的純電動車,預計其起步速度較慢但后發優勢較為明顯。因此我們保守估計通用集團的2025和2030的電動化滲透率為12%和38%。
雷諾-日產聯盟:雷諾在電動化領域布局較早,但發展速度較慢,且多通過電動汽車租賃等形式消化電動汽車產量。與大多數日系車企類似,日產對于純電動汽車的興趣也不大,目前主要通過與國內車企成立合資公司的方式開發新能源車。基于上述原因,我們認為雷諾-日產聯盟的電動化滲透率將較低。
現代-起亞汽車集團:起亞于今年初宣布了其中長期戰略“計劃S”,將在2021年推出專用的純電動平臺并推出首款專用全電動車型。2025年前推出11款新能源車型,到2025年底,起亞新能源汽車銷量占總銷量的25%,在韓國,北美和歐洲等一些市場,電動汽車銷量將占起亞汽車銷量的20%。而根據現代汽車“2025年戰略”,現代汽車計劃到2025年每年銷售67萬輛新能源車型,其中電動汽車56萬輛。因此,我們認為現代-起亞汽車集團的電動化滲透率將高于日系車企,低于大眾、通用。
福特集團:根據“中國2025計劃”,福特計劃到2025年底將在華推50款新車,其中電動車將成為重點。2019年7月,福特汽車與大眾集團就自動駕駛、電動車研發達成合作,福特將使用大眾模塊化純電動車平臺MEB進行研發,并計劃于2023年向歐洲市場推出基于該平臺打造的純電動車。同時,福特還將擴大全球范圍內的插電混動產品布局。不過值得注意的是福特在華以外市場的主力燃油車型以皮卡、大排量SUV和MPV為主,未來能否順利實現電動化還有待觀察。另一方面,福特的HV車型占新能源車型的比重非常高,在2019年這一數字為97%。我們認為福特集團的滲透率遠期將低于歐系車企,但略高于日系車企。
本田:本田汽車CEO八鄉隆弘在2019年曾表示,“不相信電動汽車會很快成為主流,因為動力電池和充電設施還有限制,本田汽車的目標是減少碳排放,混動系統仍是目前本田重點的發展方向”。目前本田的HV車型占新能源車型的比例為89%。基于本田對于純電動的觀望態度,我們認為本田的電動汽車滲透率增長進度將低于豐田。
FCA&PSA:FCA計劃旗下幾乎所有品牌,在2023年內,通過油電混合、插電混動、純電動等方式實現全面的電動化,并普及L4級自動駕駛系統。FCA計劃到2021年,淘汰旗下所有在歐洲市場銷售的柴油發動機乘用車,大規模電動化將為FCA貢獻15%至20%的銷量。PSA則打算在2021年以前生產11款電動汽車,為2025年實現全面電動化做準備。FCA與PSA已進入合并流程,預計在2021年完成合并,成為全球第四大汽車制造商。可以預見FCA和PSA的合并有助于應對當前汽車市場疲軟的局勢,減少同質化競爭,助力加速推動電動化轉型。綜合考慮我們給予FCA&PSA較高的滲透率,僅略低于寶馬、大眾等集團。
戴姆勒集團:根據奔馳“2039愿景”至2030年,電動車型(包括純電動和插電式混合動力車型)占乘用車新車銷量一半以上份額。此外戴姆勒計劃今年Smart品牌實現全系電動化。同樣值得關注的是戴姆勒與比亞迪合資的騰勢品牌銷量也劃歸戴姆勒旗下,比亞迪有意借助騰勢打造高端品牌,戴姆勒也有意愿拓展國內新能源市場,騰勢品牌正在逐年擴張。戴姆勒集團的電動化戰略較為激進,因此我們認為其在2030年滲透率有望達到50%。
寶馬集團:寶馬集團正在全面推動電動化戰略和產品線擴張,董事長齊普策表示,2021年目標是歐洲銷售的車輛中25%為新能源車型,到2025年達到三分之一,到2030年達到一半;到2025年,電動車銷量將占據寶馬全球銷量的15%至25%。需要指出的是,寶馬在新能源汽車方面還規劃了包括氫燃料電池在內的多種路線,在寶馬看來未來新能源驅動系統將長期并存。因此我們認為寶馬在2030年的滲透率為42%,低于戴姆勒與大眾相當。
特斯拉Tesla:特斯拉是全球純電動汽車和智能駕駛技術的領跑者,其領先地位短時難以撼動。另一方面,特斯拉的售價也在不斷下降,從而使眾多消費者可以選購。馬斯克表示公司三年之內就能推出只要兩萬美金的電動車。如果該目標達成,特斯拉銷量將出現更大幅度增長。特斯拉生產的汽車全部為純電動汽車,因此其滲透率為100%。考慮到產能的限制,我們保守估計特斯拉在2025年和2030年的年銷量分別為126萬輛和276萬輛。
吉利控股集團:吉利對電動化的態度相對積極,吉利控股董事長李書福2018年曾表示,汽車電動化是大勢所趨,2020年銷售的90%吉利品牌都是新能源車。但受到2019年國內新能源汽車銷量下滑影響,該目標恐難以達成。沃爾沃的電動化戰略也比較積極,其計劃于今年推出由插電式混合動力車型和純電動車型構成的整個新能源汽車系列,并致力于到2025年左右,出售所有車型中純電動汽車和混合動力汽車各占一半。綜合以上原因,我們認為吉利集團在2025和2030年電動化滲透率將分別達到27%和50%。
長城汽車集團:長城汽車的新能源路線較為保守,總裁王鳳英2018年表示,長城計劃在2025年銷售70萬輛電動汽車,占到年銷量的三分之一多,但董事長魏建軍一年后表示:“不只是純電動或者燃料電池,清潔化指的是指發動機效率更高、發動機也更清潔,不是要消滅發動機,我們的發動機一直在努力把燃燒效率進一步提升。”目前長城汽車的電動車型主要通過WEY系列和歐拉品牌發布,考慮到哈弗SUV在今后一段時期仍是長城的主力產品,因此我們認為長城集團2025年和2030年的電動化將分別為25%和40%。
奇瑞集團:奇瑞對于電動化持積極態度,董事長尹同躍2018年表示,奇瑞大概在五年左右的時間要實行全部電動化,同時采用先混合動力再純電動的發展思路。但考慮到奇瑞旗下部分子品牌專注于生產7座乘用車,這些車型在欠發達國家和地區有廣闊市場,不易實現純電動化,因此我們給予奇瑞集團2025年和2030年的電動化將分別為50%和75%。
比亞迪汽車集團:比亞迪是國內最早生產銷售電動汽車的車企之一,是目前國內唯一擁有從鋰礦到電動汽車全套產業鏈的汽車企業,與國內車企相比擁有一定的技術儲備和領先身位。董事長王傳福一再表示比亞迪堅定電動化戰略不動搖,因此我們認為比亞迪將保持較快的滲透率增長勢頭,在2025年滲透率達到70%。考慮到比亞迪部分銷量來源于最不發達國家市場,我們認為其在2030年滲透率接近但不會達到100%。
北京汽車集團:北汽集團對電動化態度積極,但由于其歷史悠久,目前自有品牌仍超過10個,同質化競爭的現象仍然存在,未來發展具有較大的不確定性。北汽集團自有品牌中的新能源車型主要是通過北汽新能源這一子品牌研發銷售的。而納入北汽集團銷量統計的乘用車中,有56%是來自北汽福田,北汽福田因其主營業務為重型商用汽車,目前在電動化方面動作較小。此外,北汽有較大比例的MPV、輕客、微客等銷往不發達國家和地區,這也將阻礙北汽的電動化步伐。因此我們給出相對悲觀的估計,北汽集團在2030年滲透率僅為35%。
圖42:各大車企未來電動汽車滲透率測算 |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
我們通過各個車企汽車總銷量以及電動化滲透率來計算新能源車的未來銷量(分車企),具體結果如下:
表8:全球主要車企集團新能源車銷量預測
資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理
根據分車企模型,我們預計2020年全球新能源汽車銷量有望達261萬輛,同比增長21.3%,這個數值與分國家或地區模型非常接近。大眾是目前全球新能源汽車的主要生產商,到2025年大眾的新能源車銷量占比為16.22%。由于該模型是基于各大車企的規劃來進行預測,因此未來市場仍將由傳統車企進行瓜分。但從實際的路徑來看,特斯拉等領跑電動新能源車的車企可能會在持續發力搶占布局緩慢的傳統車企份額,在產能擴張具有保障的情況下未來市占率可能超預期。
圖43:全球各車企集團未來電動汽車滲透率測算 |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
圖44:2025、2030全球各車企集團銷量占全球比率 |
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資料來源:Bloomberg,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
3.與全球其他機構預測數據比較
我們還梳理了IEA、Just Auto、LMC以及BNEF等各大機構對于未來新能源車的展望和規劃,發現各大機構普遍預期在同一范圍內。從全球各大機構的預測來看,預計到2025年市場電動車銷量占全部汽車比率將達到12%-15%左右,到2020年全球電動汽車滲透化率實現20%-21%。
圖45:全球各大機構對于未來電動化滲透率的預期 |
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資料來源:Bloomberg,IEA、LMC、Just Auto、中國銀河證券研究院整理 |
對于2025年的預測,彭博與國際能源署存在一定的分歧。彭博對于中國市場的銷量預測僅為286萬輛,對應市場滲透率僅9.8%。考慮到工信部給與的25%的指引,我們認為其可能低估了國內市場的增長潛力。歐洲市場方面,考慮到2020碳排放政策并未延期以及可能采用降低增值稅作為刺激手段,我們認為其2025年銷量有望突破350萬輛,滲透率超過20%,高于相關機構預期。對于美國、日本以及其他地區,我們的預期均處于各機構預測的區間內。
圖46:2025年全球各區域電動汽車銷量(百萬輛) |
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資料來源:Bloomberg,IEA,中國銀河證券研究院整理 |
圖47:2025年全球各區域電動汽車銷售占比(%) |
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資料來源:Bloomberg,IEA,中國銀河證券研究院整理 |
對于2030年的預測,彭博與國際能源署相對更為接近,但我們認為市場可能低估了歐洲與中國的未來市場規模。考慮到歐洲各國提出的禁燃時間表,我們預計2030歐洲整體電動車銷量占比達到45%,銷量超過800萬輛。國內方面,盡管工信部在《新能源汽車產業發展規劃》的征求意見稿中刪除了 “2030年電動車銷量達40%”這一描述,但考慮到其上調了2025年的規劃目標,我們預計2030年的這一目標將會在未來進行推進。
綜上所述,我們將機構預測、分國家預測、分集團預測分別設定為謹慎、中性、樂觀三個目標。可以看到即使在謹慎的目標預期下,2020年也將是新能源車爆發的重要拐點,行業將進入長期的景氣上行階段,未來5年、10年的復合增長率將分別達到33.2%、24.2%。
表9:分國別預測全球未來10年新能源車銷售量
資料來源:Bloomberg,IEA,中國銀河證券研究院整理
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二、電池供給存在巨大缺口,產能擴張將長期延續
(一)電動化浪潮帶來電池需求快速增長,產能供給存在巨大缺口
隨著電池技術的升級迭代,目前電動汽車電池組能量保持穩步增長趨勢。由于電池技術的快速發展,國內動力電池的平均能量密度快速提升。我們根據工信部發布的《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》1-31批的數據進行梳理,盡管各批號之間具有不同的車型,但純電汽車平均帶電量保持穩步增長趨勢,插電混動帶電量則相對穩定。我們選擇第1批和第30批(第31批樣本容量較小)的純電型進行對比,可以看到第30批平均能量密度明顯較高,總能量集中在50-60KWh這一區間內。
圖50:免購置稅的車型的平均電池組總能量(KWh) |
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資料來源:工信部,中國銀河證券研究院整理 |
圖51:第一批和第三十批純電型汽車電池組對比 |
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資料來源:工信部,中國銀河證券研究院整理 |
全球新能源車總能量呈相同趨勢增長,美國相對領先。根據IEA發布的《全球電動汽車展望2019》報告顯示,全球各個區域的電動汽車帶電量保持同步增長趨勢,從此前的20-30KWh增長到35-70KWh這一區間。美國市場增長最為明顯,2018年車輛平均帶電量達68.1KWh,較此前基本翻倍。
圖52:全球各區域純電動車電池總能量(KWh) |
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資料來源:IHS Markit,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
圖53:全球各區域插電混動汽車電池總能量(KWh) |
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資料來源:IHS Markit,Marklines,中國銀河證券研究院整理 |
從新能源車的使用需求來看,預計純電動車帶電量未來將增長至85KWh/輛,但存在超預期可能性。根據IEA的預測,全球電動車的帶電量將延續增長趨勢,直至主流純電動車續航里程達350-400km。按照這個目標來進行測算,IEA預計2030年純電動車的帶電量將達到80KWh,插電混動達15-20KWh。我們以往年數據為基礎,利用線性回歸模型分析未來趨勢,預測結果與IEA基本一致。但從目前趨勢來看,國內長安、廣汽、BYD等車企推出的純電、插電帶電量已超過這一目標,特斯拉發布的超級電池計劃將有望使電動車續航突破1,000km。因此,在電池龍頭繼續加大研發的背景下,我們認為未來單車帶電量可能超預期增長。
圖54:2011至2030年純電型電池和插電混合電池帶電量 |
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資料來源:HIS Markit, Marklines, EV Volumes,中國銀河證券研究院 |
在電動車銷量與整車帶電量雙雙增長的驅動下,我們預計未來十年動力電池需求將呈井噴式增長。我們以第一章測算的全球電動化率(中性)為基礎,并進一步將其拆分為純電動滲透率與插電混動滲透率。通過“全球動力電池需求量=純電汽車銷量*純電動型帶電量+插電混動汽車銷量*插電混動型帶電量”來測算全球動力電池需求量。從結果來看,我們預計2025年、2030年全球動力電池需求量分別將達到680GWh和2183GWh。
表10:2017年至2030年全球動力電池需求量預測(中性)
資料來源:HIS Markit, Marklines, EV Volumes,中國銀河證券研究院
需要特別指出的是,根據高工鋰電(CGII)發布的數據,2019年全球新能源汽車銷售約221萬輛,動力電池裝機量約115.21GWh;這與我們測算的數據(銷售208萬輛,搭載84.8GWh)存在一定的差異。我們認為這可能是兩方面因素導致:1)由于存在庫存的影響,裝機較銷量具有明顯的前置性;2)我們以IEA發布的單車帶電量(純電50kWh/輛)作為基礎進行估計,該數據可能過于保守,低于CGII的預測基礎。
我們進一步用謹慎、樂觀的新能源車銷量測算未來動力電池需求量,對應2030年電池需求量分別為1687 GWh、2748GWh,是2019年需求量的19倍和32倍。
圖55:動力電池需求量預測曲線 |
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資料來源:LMC,IEA,BNEF,中國銀河證券研究院整理 |
(二)電池龍頭擴產計劃激進,鋰電設備需求將長期處于高景氣
在動力電池這一細分行業,三大因素致使行業龍頭優勢明顯。動力電池行業是一個具有高護城河的行業,行業寡頭優勢明顯,產業集中度持續提升。目前,全球動力電池行業基本被中、日、韓企業占據,呈三足鼎立趨勢。資本開支、規模效應、技術迭代這三大因素是決定目前行業格局和未來發展趨勢的核心原因。
1)資本開支:動力電池項目投資額近年來保持下降的趨勢,根據寧德時代公布的項目可行性報告分析,目前項目總投資額已降至2.9億-3.3億元/GWh,較2017年行業公布的6.2億-8.7億元/GWh大幅下降,主要由于設備價格降低、生產效率提升所致。但伴隨著價格的下降,行業整線產能也逐步增加,目前起步的擴產計劃都在5GWh以上,總投資額仍然較高。
2)規模效應:隨著行業技術的升級,動力電池的價格呈現快速下降趨勢,因此對于企業成本管控提出更高要求。根據相關的數據顯示,動力電池成本中有70%是可以通過規模化生產來降低的,因此行業龍頭在成本端較新進入者具有較強的競爭優勢。
3)技術迭代:近年來,動力電池的新技術持續更新與突破,電池迭代速度較快。從材料來看,在高能量密度的需求刺激下,電池正極材料從原本的磷酸鐵鋰(LFP)向三元鋰電(NCM)快速轉變,且鎳含量保持快速提升(從NCM523提高至NCM811)。從包裝來看,圓柱、方形、軟包都有各自的主攻市場,但未來軟包市場份額可能將持續提升。此外,比亞迪與寧德時代分別推出的刀片電池、CTP可能將重新打開磷酸鐵鋰的增長空間;特斯拉收購的Maxwell的干電池電極技術也可能為市場帶來新一輪的變革。在快速的技術迭代中,只有工藝領先、試樣高效、高強度研發投入的行業龍頭才能持續保持領跑優勢,從而滿足下游客戶的最新需求。
綜合來看,以上三大特點使行業持續向龍頭集中,大量的小廠逐步被淘汰清理。從上述幾個因素來看,只有大體量規模的行業龍頭才能在持續下降的電池價格壓力下,以成本優勢確保盈利狀況,并將盈利進一步投向產能與研發,形成良性的循環。小型的電池生產商則因為缺乏成本優勢或喪失技術先進性從而逐步被市場淘汰。根據SNE Research發的數據,2018全球年鋰電池龍頭企業擁有72.00%的市場占有率;2019年市占率已經提升至80.61%;2020年一季度電池龍頭企業占據總市場的91.20%,較2018年繼續增長19.2個百分點。
圖56:2018年至2020年鋰電池龍頭廠家市場占有率 |
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資料來源:SNE Research,中國銀河證券研究院整理 |
龍頭企業擴產計劃激進,把握下游新能源車需求量快速增長帶來的發展機遇。我們認為,由于電池龍頭的優勢持續凸顯,未來將瓜分電池需求的增量空間。我們梳理了全球主要的電池龍頭——寧德時代、比亞迪、松下、LG化學、三星SDI、SKI以及Northvolt的產能及規劃。可以看到龍頭的計劃比較激進。在不考慮產線報廢的情況下,全球龍頭到2022年產能有望達到591GWh,2025年龍頭產能達900GWh。
表11:2016年至2025年全球動力電池龍頭企業產能規劃
資料來源:公司公告,中國銀河證券研究院整理
需要說明的是,由于在上述統計中未考慮產線的檢修、停工、報廢等因素,因此我們該產能定義為名義產能。為什么鋰電龍頭企業的產能布局超過我們預測的鋰電需求值?我們認為,這主要是由于下列幾方面原因:
一是龍頭為了搶占份額,擴產具有提前性,所以導致會出現階段性過剩。由于動力電池擴產周期約2-3年,且呈現脈沖式增長的特點,新能源汽車的需求卻是以比較穩定的速度持續增長,因此電池企業將通過提前儲備產能搶占市場地位。由于2019年以來年新能源汽車銷售增速下滑,鋰電產能出現了短時間的階段性過剩。但是我們基于前文表9的測算認為,鋰電需求將出現10年20倍的井噴式增長,鋰電產能過剩將在短時間內得到解決。考慮到產能具有爬坡期,鋰電龍頭為搶占市場需提前布局,不會因為階段性過剩就放緩擴產腳步。
二是技術更新帶來設備替換加速,使得名義產能大于有效產能。從各大電池廠商的報表來看,生產設備的折舊期一般在5-10年。但是由于動力電池產線設備的技術要求發生較大變化,部分基于早期技術開發的動力電池生產設備的經濟壽命目前已低于原有折舊年限。寧德時代在2019年將基于早期技術開發的動力電池生產設備的折舊年限由5年變更為4年。從計提的折舊比率來看,寧德時代的機器設備折舊/平均的賬面原值比率高達21%-26%。因此,我們認為行業龍頭產能的名義產能將長期高于可利用的有效產能。
表12:寧德時代機器設備的賬面原值和折舊計提
資料來源:公司公告,中國銀河證券研究院整理
我們預計名義產能的利用率在2021-2025保持低位運行,而后逐步上升。技術革新帶來的設備需求正常而言,加工設備使用年限都是超過5年的,但是由于下游的高利潤率和高設備使用率,以及產品代際創新催生的工藝變化帶來了大量的新設備需求。由于技術創新,也使得傳統的產能供需邏輯失效,設備需求邏輯開始降維,從原本的二階導需求邏輯,逐步向一階導靠攏,龍頭名義產能將長期高于需求。但隨著行業技術的成熟,我們預計在2025年以后被更新替換的設備將持續減少,名義產能利用率逐步上升。
因此,我們選擇前文測算的需求與電池廠產能規劃為基礎,通過需求量/名義產能這一指標作為平衡條件。從歷史數據來看,由于存在產線報廢與龍頭提前產能布局,全球名義產能的利用率較低。我們預計鋰電設備的更新與升級主要集中在2021-2025年,預計由于技術的成熟將使這一指標不斷上行。而即使到了2030年,由于存在已報廢產能,這一指標將不可能為100%。對于單GWh投資額,我們以2020年寧德時代發布的單GWh設備投資額作為基礎,假定未來每年按照5%的比率下行,具體預測結果如下。
表13:以產能規劃和未來需求預測設備訂單
資料來源:BNEF,Marklines,各公司公告,中國銀河證券研究院整理
基于上述假設,我們認為未來全球鋰電設備市場將分為三個階段,目前仍處于第一階段的啟動前,未來市場前景廣闊:
第一個階段是由于全球電池龍頭的激進擴張,爭搶市場份額,驅動設備訂單快速增長。若龍頭的規劃如期落地,預計到2022年全球市場空間超過360億元。
第二個階段是市場進入平穩期,規模保持相對穩定。隨著電池與設備的成熟度提高,以及龍頭產能逐步釋放,我們預計2023年起產能規劃可能會放緩,名義的利用率出現持續提升。考慮到更新與替換的需求,市場規模基本穩定在300-350億元左右。
第三個階段是需求驅動的重新增長,市場規模有望接近500億元。但隨著后期新能源車滲透率的快速增加,市場再度進入需求增長階段,電池需求將成為驅動市場重新增長主要動能,我們預計2030年的設備訂單需求將超過300GW,對應市場空間約為470億元。
圖57:2018年至2030年鋰電設備市場空間與YoY |
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資料來源:中國銀河證券研究院整理 |
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三、鋰電設備更新、替代需求將長期持續,看好國內企業的繼續成長
(一)鋰電設備分為前、中、后段三大環節,國內龍頭已逐步趕超日韓企業
鋰電設備是將按工藝組裝電池的工業設備,主要包括為極片制作(前段)、電芯組裝(中段)、化成封測(后段)三大環節。其中,極片制作包括攪拌、涂布、輥壓、分切、制片、極耳成型等工序,是鋰離子電池制造的基礎;電芯組裝主要包括卷繞或疊片、電芯預封裝、注電解液等工序;化成封測主要包括電芯化成、分容檢測、測試、封裝等工序。
圖58:鋰電設備流程 |
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資料來源:贏合科技招股說明書,贏合科技、先導智能、大工智能、奧拓美、金銀河官網,中國銀河證券研究院整理 |
鋰電設備存在較高的技術壁壘,三大環節的價值量基本接近。鋰電設備作為非標準化的專用設備,融合運用了機械工程、光學工程、控制科學、材料科學、電力電子等多學科知識,并且需結合電池生產工藝掌握涂布、分條、卷繞、制片等多項電池生產技術。極片制造對于設備的性能、精度、穩定性、自動化水平和生產效能等有著很高的要求;電芯組裝則對效率、精度、一致性要求很高;化成封測的核心技術集中在檢測精度、能量利用效率、溫度與壓力控制等方面。在鋰電產線中,電極制作的攪拌涂布階段(前段)、電芯合成的卷繞注液階段(中段), 以及化成封裝的包裝檢測階段(后段),價值量占比約為(35-40)%:(30-35)%:(30-35)%。
表14:鋰電產線對應的設備介紹
資料來源:贏合科技招股說明書,中國銀河證券研究院整理
其中,涂布機、卷繞/疊片及化成分容系統為各環節的核心部分,價值量占比最高。我們根據時代上汽、江蘇時代等環評報告對所需設備數量進行拆分,具體結果如下。
表15:鋰電產線主要設備價值量
資料來源:贏合科技年報,時代上汽、江蘇時代、西安眾迪環評報告,中國銀河證券研究院整理
涂布機是前段設備的核心組成部分,穩定性是評價涂布機好壞的關鍵指標。涂布是鋰離子電池研制和生產中的關鍵工序之一,涂布的效果直接影響到電池的安全性、穩定性和耐久性,涂布機的穩定性至關重要,衡量涂布穩定性的主要技術指標有:涂層表面是否有痕跡、凸點;涂層的長寬和厚度是否達到工藝要求;涂層面密度是否均勻與工藝一致;涂布重量是否達到工藝要求;間歇涂布中的間隔是否達到要求,錯位是否正確等。
表16:涂布機的核心技術指標
資料來源:先導智能官網、贏合科技官網和招股說明書、日本東麗官網,中國銀河證券研究院整理
國產龍頭涂布機與國外已基本接近,但市場替代仍未完成。隨著鋰電池產能的擴張,下游電池制造商對涂布的幅寬和速度提出了更高的要求,從而提高生產效率。目前國內鋰電企業的極片最大涂覆一般在 650mm 左右,但國內領先的企業如浩能科技、新嘉托等已推出最大寬度1500mm,穩定時速達100m/min的領先產品,接近日韓企業標準。但由于產品在客戶驗證與推廣仍需要較長時間,我國設備商仍未完成對國外高端涂布設備的進口替代。目前,日本東麗工程和平野機械是世界領先的涂布機生產企業,也是中國進口涂布機的主要供應商。
一致性是中段工序的核心要求,精度、效率、良品率影響著鋰電池的生產質量。由于鋰電池分為方形、圓柱和軟包三種,中段設備會分別使用卷繞機或者疊片機。目前卷繞機技術較為成熟,生產速度快,產品一致性高,因此圓柱和方形電池仍是動力電池主流;軟包電池可靈活設計,能量密度高,熱管理上也有諸多優勢,但受制于疊片機由于工藝復雜,良品率低,生產效率較低。
表17:卷繞機的核心技術指標
資料來源:先導智能官網、日本CKD官網,中國銀河證券研究院整理
張力控制、自動糾偏和卷繞速度是卷繞機的關鍵技術,國內廠商在卷繞機上已有技術優勢。卷繞過程的張力波動會導致卷繞出的電芯產生不均勻的拉伸形變,嚴重的會出現電芯材料分層或S型皺褶,卷繞張力控制是一個高速的動態平衡過程,因而張力控制尤為重要。卷繞機的自動糾偏技術和卷繞速度也比較關鍵。糾偏系統能保證電池卷繞過程中極片隔膜卷繞整齊,正極、負極與隔膜之間保持相對準確的位置。圓柱形電芯的卷繞速度要高于方形電芯,這是由于方形電芯需要保證線速度恒定,因此角速度卷繞變慢。
疊片機生產效率低,是目前軟包電池大量生產制造的“卡脖子”設備。疊片主要有 Z 字型疊片、卷繞式疊片和制袋式疊片三種形式。Z 字型疊片即將模切完成的正、負極片直接與隔膜間隔堆疊形成電芯。卷繞式疊片采用在卷繞裝置兩側對稱地設置疊片裝置,在卷繞裝置每次帶動隔膜卷繞預定角度后從兩側同時疊片至隔膜上,達到在隔膜卷繞的同時完成疊片的技術效果。制袋式疊片是在疊片前增加制袋工序,將模切完成的正、負極片分別裝入隔膜袋內,疊片時僅將正、負極片袋間隔堆疊即可形成電芯。疊片工藝的缺點在于操作要求高,生產控制繁瑣,次品率高,最大的瓶頸在于生產效率低。目前國產動力用疊片機的效率相比韓國差距較大,國產設備以雙工位居多,效率普遍在0.5-0.8秒/片,而進口疊片機效率為0.17-0.2秒/片。
圖59:三種不同的疊片方式 |
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資料來源:先導智能官網,中國銀河證券研究院整理
充放電機是化成分容系統的核心裝備,“單元”是充放電機制造和安裝時的最小單位。通道指一對可用于充放電的正負極連接裝置以及進行充放電的控制單元,一個通道可以為一個電芯進行充電或放電。單元由一定數量的通道組合而成,包含一套機構部(負責電池與控制部連接/斷開自動機械裝置)和控制部(對充放電過程進行管理、控制、檢測的裝置),工作時為若干個電芯同時進行充電或放電。因此,“單元”包含了若干個“通道”,是充放電機制造和安裝時的最小單位。在日本、韓國,單元被稱為“BOX(盒子)”。
高精度控制和實現多單元信息化集成測試是化成分容系統的核心技術。由于每種規格鋰離子電池對充放電的電壓和電流要求都有差別,是否準確地按照設定的電壓/電流條件進行充放電極為重要。盡管從原理上,一臺充放電機可以由無數個單元組成,但目前國內一般一臺充放電機的單元數量并不大,一條生產線后段往往需要十幾臺到上百臺充放電機,且通常需要人工操作,這將給信息傳遞帶來很大困難,在這種背景下多通道、多單元的信息化集成測試技術就顯得尤為重要。
國內廠商已具有領先技術優勢,產品覆蓋全面。四種鋰離子電池(消費類軟包電池、動力軟包電池、動力方型電池、圓柱電池)分別包含不同電池規格,不同的電池充放電工藝也對技術不同要求,分容化成系統需求具有多樣性。目前,韓國PNE Solution公司的設備主要面向軟包電池,針對韓國鋰電池制造商;日本片岡制作所的設備主要面向圓柱電池,同樣正對日本國內制造商。國內以杭可科技為首的核心設備上,產品覆蓋全面,并在能量利用、溫度控制、數據處理等領域進行強化,具有領先的技術優勢。
表18:化成分容設備的核心技術指標
資料來源:杭可科技招股說明書,PNE官網,中國銀河證券研究院整理
鋰電廠商規模化、自動化生產程度加深,對設備個性化的要求越來越高,國產設備廠商具有提供定制化設備的獨特優勢。隨著下游行業集中度的加劇,鋰電設備廠商傾向于建設大產能自動化生產線,對激光制片卷繞一體機、模切疊片一體機、輥壓分切一體機和一體化封裝設備等鋰電一體機的需求增多。由于下游客戶的生產工藝存在些許不同,這就要求設備供應商有足夠的技術應變能力,能夠在短時間內根據客戶的需要確定工藝參數、快速進行設備試制,并最終提供成熟可靠的產品。因此,具有較強的服務能力,且可以提供完整產線制造能力的國內鋰電設備廠商具有較強競爭優勢。
(二)國產替代優勢明顯,客戶與技術決定設備廠商發展空間
日韓企業技術領先,多從事單一環節的設備生產。海外鋰電設備制造起步較早,1990 年日本皆藤(kaido)公司研發成功第一臺方形鋰離子電池卷繞機,1999 年韓國 Koem 公司開發出鋰一次電池卷繞機和鋰一次電池裝配機,此后持續保持領先的技術優勢。日韓的鋰電設備龍頭專業分工較細,不提供整線解決方案,而是以單一技術覆蓋多項領域。以涂布設備龍頭平野機械為例,其涂布設備覆蓋覆銅板、干膜、電極材料、陶瓷電容器、有機硅等多項領域。
表19:海外設備龍頭分工較細
資料來源:先導智能官網、日本CKD官網,中國銀河證券研究院整理
先導、贏合打造整線龍頭,杭可、浩能等聚焦細分領域。目前,從國內鋰電設備廠商的布局來看,呈兩條不同的規劃路徑。一種是以及先導智能、贏合科技為代表的領先龍頭,通過內生發展與外延并購結合的方式,完成全產業鏈布局,提供整線解決方案。另一種則以杭可科技、浩能科技(被科恒股份收購)、新嘉拓(被璞泰來收購)為代表的專注單段設備的設計與制作。由于高端鋰電生產廠商在鋰電生產工藝方面擁有自己的研發團隊與核心技術,目前國際以及國內一線的鋰電池生產商仍主要分段整合的模式進行招標采購,部分二三線電池生產商則傾向選擇采購整線解決方案進行。
表20:國內主要設備廠商的產品布局
資料來源:各公司官網、招股說明書,中國銀河證券研究院整理(帶*為未上市公司,★為公司核心產品)
前段設備市場拼殺激烈,中段龍頭優勢凸顯。從目前的市場格局來看,鋰電設備行業的參與者較多,在下游需求影響廠商擴產放緩的背景下,行業面臨一定的競爭壓力。根據高工產研鋰電研究所(GGII)統計,2016年-2018年中國鋰電生產設備產值分別為 119.6億元、150億元及 186.1億元,考慮到2019年需求影響行業裝機增速,我們預計大概率與2018年持平。我們按照前、中、后設備價值量各占1/3進行測算,則單環節市場空間約為62億元。我們根據主要上市公司的鋰電業務收入進行測算,可以看出前段環節的參與者市場份額接近,競爭較為激烈;先導在中段環節一家獨大;后段環節則由杭可科技與泰坦新能源領跑。
表21:國內龍頭廠商市占率
資料來源:各公司官網、招股說明書,中國銀河證券研究院整理
鋰電制造行業整合加速,設備市場同樣面臨變局。2019年新能源車銷量為120.6萬輛,同比下降4%;動力電池的裝機量約62.4GWh,同比增長9%,增長低于預期。鋰電裝機量增速的下降影響了行業景氣度,競爭力不強的鋰電池制造商面臨虧損甚至破產的風險。另一方面,具有核心產品優勢的行業龍頭加速搶占市場,寧德時代2019年裝機量達31.7GWh,國內市占率約為51%,占比提高10個百分點。下游行業的風險開始逐步向設備商傳導,部分設備商經營壓力加大,深度綁定優質客戶,具備核心技術優勢公司則同步擴大市場份額。
圖60:全國鋰電裝機量與寧德時代市占率 |
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資料來源:CGII,中國銀河證券研究院整理 |
圖61:2019年全球鋰電出貨量廠商排名 |
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資料來源:SNE Research,中國銀河證券研究院整理 |
客戶資源與技術優勢決定設備商未來發展機遇。鋰電池設備具有非標準化的特征,鋰電廠商根據自己的工藝情況,向設備制造商定制個性化設備,設備商根據客戶的生產工藝要求確定設備研發的可行性和方向。考慮到保持產品質量一致性、工藝技術保密等多種因素,客戶一旦形成使用習慣則不會輕易更換設備供應商。因此,優勢的設備制造商往往與客戶結成長期、緊密的合作關系。
另一方面,鋰離子電池行業具有技術發展快、更新頻率高的特點,新建或改造電池生產線時往往需要應用新的技術工藝指標。這就要求設備供應商非常熟悉鋰電池的生產工藝和技術,能夠進行不斷的技術更新和對產品進行持續改進。深度綁定優質客戶的設備制造商由于在早期介入了新產品和新工藝的研發,藉此保持行業領先的技術水平,確保市場競爭地位。
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四、投資建議
全球新能源汽車正處于爆發前夜,電動化浪潮已不可阻擋,遠期動力鋰電需求存在巨大缺口,主流鋰電制造商擴產計劃激進。國內鋰電設備制造商在技術上已無明顯劣勢,進口替代將進一步加強。客戶資源、技術優勢和個性化定制能力共同決定了國內鋰電設備企業將長期成長機會,我們堅定看好國內鋰電設備龍頭,推薦先導智能、贏合科技。
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五、重點公司
先導智能——龍頭地位穩固,海外布局加速。公司由中段設備起家,鋰電池智能裝備產品市占率全球第一,在以卷繞機為代表的中段設備上擁有國際競爭力,收購泰坦新能源后擁有后段設備的核心競爭力,同時公司已為部分客戶提供整條產線,未來有望打造成定位高端的單機+整線供應商。另一方面,公司深度綁定主流供應鏈,雄厚技術積累使其充分受益CATL的產能擴張,公司于2018年與Northvolt巨頭簽訂鋰電池生產設備協議,并于2019年打入LG供應鏈。
從營業收入看,盡管2019年公司增長受行業下游影響相對放緩,但我們認為其跟隨頭部電池企業擴張步伐,將有望并行進入新的增長周期。長期來看,公司憑借技術、成本和客戶資源優勢,能充分享受動力鋰電需求的井噴紅利,并行進入新的高速增長周期。
盈利能力方面,公司由于低價訂單影響,2020Q1毛利率同比下降了8.9個百分點,且由于研發費用保持高強度(研發費用率15.8%),導致2020Q1凈利率僅為10.88%,從而導致歸母凈利潤同比下滑明顯盡管公司目前已放棄剝離3C、激光、燃料電池等板塊,但從公司的規劃來看,預計未來將聚焦主業,通過降本增效優化盈利結構。我們預計未來公司盈利能力有望迎來邊際改善。
圖62:先導智能營業收入與增速 |
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資料來源:wind,中國銀河證券研究院整理 |
圖63:先導智能歸母凈利潤及增速 |
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資料來源:wind,中國銀河證券研究院整理 |
我們預計2020-2022年公司可實現營業收入55.0/71.0/92.7億元,歸母凈利潤10.2/13.8/18.5億元,對應EPS為1.16/1.57/2.10元,PE為38.6x/28.4x/21.2,維持“推薦”評級。
表22:先導智能主要財務指標預測
資料來源:中國銀河證券研究院整理
贏合科技——強化整線模式,優化客戶結構。公司產品齊全,在工序覆蓋能力、產能供應效率兩方面已處于國內領先行列,在國內率先推出了鋰電池智能生產線整線方案。公司在整線交付模式上具備絕對的領先優勢,整線模式具備信息化和集成化程度高、高品質和交付周期短、直通率高等優勢,完全符合自動化、信息化、集成化的產業發展趨勢。伴隨公司技術精進,2018年以來公司逐步進入主流供應鏈,客戶結構得以優化。在公司客戶國軒高科被大眾收購的狀況下,我們預計未來其有望受益于大眾新能源車的加速布局,享受產能擴張帶來的成長紅利。
此外,在上海電氣入主贏合科技,支持公司繼續做大做強,打造國際領先的鋰電設備供應商。在上海電氣的統一協調下,公司未來將深化與電氣旗下Manz合作,增強公司在鋰電業務領域的核心競爭力,拓展新的自動化業務。
從營業收入看, 2019年受行業投資放緩影響,公司主動放棄部分風險訂單并調整整線交付模式,由總包式的兩方整線訂單調整為含供應商的多方整線合作訂單。受此影響,公司2019年營業收入下滑。2020Q1,由于公司推出口罩機自動化生產線以及口罩代工業務,形成業務增量,對公司收入形成重要貢獻,帶動收入快速增長。
盈利能力方面,2019年公司銷售毛利率35.4%,同比提高2.6個百分點,其中鋰電設備毛利率33.2%,下降3.8個百分點。2020Q1由于高盈利能力的口罩機形成業務增量,帶動公司實現毛利率44.9%,同比提升5個百分點。我們預計在上海電氣的協同布局下,公司未來將以多維度的自動化解決方案為主線推進,整體盈利存在一定提高空間。
圖64:贏合科技營業收入與增速 |
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資料來源:wind,中國銀河證券研究院整理 |
圖65:贏合科技歸母凈利潤與增速 |
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資料來源:wind,中國銀河證券研究院整理 |
我們預計2020-2022年公司可實現營業收入28.6/30.7/36.5億元,歸母凈利潤4.6/5.0/6.0億元,對應EPS為0.81/0.89/1.07元,PE為37.7x/34.3x/28.7x,首次給與“推薦”評級。
表23:贏合科技主要財務指標預測
資料來源:中國銀河證券研究院整理
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六、風險提示
減排政策發生變動,新能源汽車補貼政策不及預期的風險;
下游整車、電池廠商的擴產計劃低于預期的風險;
鋰電設備價格大幅下降的風險;
國內設備商海外市場拓展不及預期的風險。
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