电力设备行业专题报告：需求复合增速25%左右，未来两年或供不应求

全球电池托盘25年市场规模达到507亿元，年复合增速25.18%：全球电动化趋势下，新能源汽车销量快速提升，我们预计2025年全球新能源全车销量或达到2000万辆左右，2022-2025年年复合增速28%。 新能源汽车销量的快速提升带动了配电电池托盘市场规模的快速提升，根据测算，我们保守预计2025年全球电池托盘市场规模大概在507亿元，年复合增速在25.18%。 未来两年或供不应求，预计2023-2024年电池托盘供需缺口比例分别为6.29%/3.36%。由于电池托盘是一个新兴的行业，且托盘存在CTP托盘替代传统托盘的趋势，当前CTP托盘渗透率大概在10-15%左右，预计2025年CTP托盘渗透率能够达到50%左右，且价值量相比传统托盘大概提升了100%左右。进入者基本都是新企业，产能扩张不及市场需求扩张 ， 我们预计2023-2024年电池托盘供需缺口分别为59.48/43.25万套，未来两年或存在供不应求。 技术壁垒和渠道壁垒逐渐加强，行业利好先发者。电池托盘技术逐渐从传统方案转换为CTP技术，并且未来也将逐渐使用CTC技术。集成性的提高对于技术要求逐渐提高，不断地升级就要求电池托盘具备更好的抗冲击、抗震动、高刚性和高密封等性能。同时，电池托盘具备定制化属性，因为不同的企业电池设计差别很大，对于电池托盘企业的定制化要求较高，与客户建立合作的企业将占据渠道优势。 投资建议：考虑到电池托盘行业还处于蓝海市场，我们预计先发者将会充分享受市场增长的红利，建议关注市场先发布局者华域汽车、和胜股份、新铝时代、华达科技以及产能快速扩张的企业众源新材和祥鑫科技等。 风险提示：行业竞争加剧风险；新能源汽车行业发展不及预期风险；原材料价格波动风险。 1电池托盘：新能源汽车轻量化的关键 1.1电池托盘：电池系统中重量占比20-30%，主要起安全防护作用 电池托盘作为电池系统的骨架，是电池系统安全性的重要保障。新能源汽车相比于传统的燃油车具备电池、电机、电控三大核心电系统，其电池总体结构可以分为：动力电池模块、结构系统、电气系统、热管理系统、BMS等，其中结构系统即为新能源汽车电池托盘，它是电池系统的骨架，可以为其他系统起到抗冲击、抗震动及保护作用，因此需要高精度、耐腐蚀、抗冲击等性能。 图1.新能源汽车结构 图2.电池总体结构 电池托盘主要由下托盘、上盖以及其他零部件等构成，发挥安全防护作用。电池托盘具有较大体积，为避免汽车车身内的电池托盘占据过多的内部空间，通常在汽车地板上对电池托盘进行固定连接，并通过两侧纵边梁对其进行防护。电池托盘作为新能源汽车电力系统的重要构成部分，其重量占电池系统的20%-30%左右，其主要结构是上盖及下托盘两部分，还包含隔热棉、金属支架、端板、螺栓等零部件。 图3.电池托盘结构 图4.电池下托盘 1.2轻量化趋势下高强度钢、铝合金和复合材料百花齐放 1.2.1新能源汽车轻量化成为必然趋势 在节能减排的重大课题下，各国相继提出双碳目标，新能源汽车的轻量化成为必然趋势。实现碳达峰、碳中和“双碳”目标，是由我国的自然环境和经济社会发展状况所决定的，这不仅关乎经济发展，也与维护能源安全高度相关。在此背景下，发展新能源汽车是缓解能源危机、降低温室气体排放、减少环境污染的有效途径。《新能源汽车发展规划》中提出要推动我国新能源汽车产业高质量可持续发展，加快建设汽车强国，而汽车轻量化能够减少损耗、提高效率，因此轻量化需求显得尤为迫切。 表1.我国新能源汽车轻量化与节能减排相关政策 电池托盘重量占整个电力系统的20%-30%，其轻量化成为电池结构件的主要改进目标之一。未来汽车轻量化作为一种必然趋势，是新能源汽车快速发展的基础，而电池托盘作为电池系统的主要构件，质量占电池系统比例较大，例如特斯拉Model3，在电池Pack的主要构件中，除电芯本体之外电池托盘占比最大，上盖、下托盘、壳体及支架共计约104kg，占比约22%。因此在保证电池功能安全前提下，托盘的轻量化就成为电池结构件主要改进目标之一，由此促进了电池托盘行业的革新和发展。 图5.特斯拉Model3电池pack各部件占比 1.2.2铝合金材料为当前主流，复合材料成电池托盘轻量化的新方向 以材料划分，目前电池下托盘主要为钢制托盘与铝合金托盘，铝合金托盘按工艺不同又可分为铸铝托盘与挤压铝合金托盘。钢制托盘采用高强钢作为主要材料，因其经济的价格、优良的加工及焊接性能以及良好的抗冲击能力受到多家公司青睐，但钢制托盘重量大、刚性差、耐腐蚀性能差；铸铝托盘一次整体成型，无需焊接，综合力学性能较高且重量较小，但在铸造过程中易欠铸、裂纹等，且延展率较低；挤压铝合金托盘通过材型的拼接及加工满足不同需求，灵活且方便，并且具有高刚性、抗震动等性能，但焊接工艺较为复杂，易变形。 表2.电池托盘主流材料 碳纤维等复合材料具有性能优良、轻量化效果好等优点，成为未来电池托盘材料的发展趋势。电池托盘的质量与新能源汽车的续航里程以及碳排放水平息息相关，因此轻量化是电池托盘设计时需要考虑的重要因素，而碳纤维等多种复合材料质量轻便，在实现轻量化目标上具有非常大的优势，并且具有材料比强度和比刚度高、耐腐蚀等优良特性，同时复合材料还具有可设计性，通过对其铺层方式进行设计，可有效提高结构的性能。目前虽未成为国内市场主流，但许多企业和学者进行了探索与研究，未来有望成为主要材料。 图6.钢制托盘 图7.铸铝托盘 图8.挤压铝合金托盘 图9.复合材料托盘 1.3电池托盘连接技术革新发展、百花齐放 连接技术主要存在于目前主流的铝合金托盘中，是电池托盘制造过程中的主要工艺。目前电池托盘的连接技术常见的有传统熔化焊（TIG、MIG、CMT等）、搅拌摩擦焊（FSW）、激光焊（LBW）以及螺栓连接与铆接（FDS）等。其中搅拌摩擦焊因适用范围广、焊接成本低、接头质量高、便于自动化等优点，目前应用最为广泛。同时激光焊因具有焊接质量高、精度高、速度快等特点被誉为21世纪最有希望的焊接方法，但是最传统的熔化焊等仍是必不可少的连接技术。 图10.铝制电池托盘CMT焊缝 图11.铝制电池托盘FSW焊缝 图12.激光焊接铝合金焊缝 图13.FDS技术连接效果 新型连接工艺的开发和应用为电池托盘轻量化材料和结构的应用提供了技术支撑和安全保障。随着新能源汽车及其电池托盘技术的不断发展和演变，电池托盘连接技术也在逐渐革新，从最初的传统熔化焊，发展到目前搅拌摩擦焊、激光焊、螺栓连接等多种技术百花齐放，企业得以根据其不同特点进行选择并应用在托盘不同部位中，如底板的拼接以及底板与框架的焊接采用搅拌摩擦焊，框架之间的连接采用传统的熔化焊，一些零部件与电池托盘的连接采用FDS等。 表3.电池托盘主要连接技术 1.4CTP技术正规模化推广，CTC技术成未来发展趋势 CTP技术（CellToPack）是动力电池探索结构创新的重要方向，已在多款爆款车型中不断验证及规模推广。CTP技术是减少或去除电池“电芯-模组-整包”三级Pack结构的技术，即电芯直接集成到电池包内，电池包集成到车身地板上作为整车结构件的一部分，可以使体积利用率提升15%-20%，零件数量减少40%，生产效率提升50%，并降低动力电池的制造成本。目前采取CTP技术的主要有比亚迪、蜂巢新能源、宁德时代等，该技术被多款爆款新能源车型成功应用并且处于发展早期，预计CTP技术将快速发展并有望占有市场。 图14.比亚迪CTP技术-刀片电池 图15.宁德时代第三代CTP麒麟电池 CTC技术（CellToChassis）是目前新能源汽车电池与整车集成的发展趋势，尚在不断研究和发展中。CTC电池集成方案是直接将电芯集成在地板框架内部，将地板上下板作为电池壳体，它与车身地板和底盘的一体化设计从根本上改变了电池的安装形式，其空间利用率最高，对于电池电量的提升也有显著效果。在特斯拉提出4680StructuralBattery（CTC）方案以来，这项技术便在汽车行业引起了巨大的反响，无论是国内动力电池巨头宁德时代，还是传统老牌车企如大众、沃尔沃，都开始宣布未来将研发CTC电池技术，其中宁德时代宣布计划于2025年左右推出自己的CTC方案。 图16.CTC集成方案一 图17.CTC集成方案二 表4.电池集成方案对比 2需求分析：全球市场25年突破500亿元，CAGR 25%左右 2.1新能源汽车进入规模化发展时代，电池托盘市场空间提升 2.1.1国内：新能源汽车进入全面市场化拓展期，渗透率持续快速增长国内新能源汽车保有量突破一千万辆，新登记注册数量18-22年复合增速约49.53%。2022年全国机动车保有量达4.17亿辆，机动车驾驶人达5.02亿人；全国新能源汽车保有量达1310万辆，同比增长67.13%。2022年全国新注册登记新能源汽车535万辆，占新注册登记汽车总量的23.05%，与上年相比增加240万辆，增长81.48%。新注册登记新能源汽车数量从2018年的107万辆到2022年的535万辆，复合增速约为49.53%。 政策加持下，推动新能源汽车及包括电池托盘在内的上下游行业稳步发展。自2008年以来，国内新能源汽车行业在国家政策扶持下不断走向规模化、产业化，并且呈高速发展态势。2022年，为了支持新能源汽车市场发展，国家及时决策，延续新能源汽车免征车购税政策，“延续性+阶段性”优惠政策搭配出台，免税政策与减征政策同时发力，新能源汽车渗透率不断提升。2022年新能源汽车渗透率已达27.6%，同比增长12.6%，乘联会预计渗透率未来仍会快速提升，2023年将达36%。 图18.国内新能源汽车发展及扶持历程 图19.2019-2022中国新能源汽车月度渗透率 我国新能源汽车行业逐步进入全面市场化拓展期，迎来新的发展和增长阶段。据中汽协数据显示，2022年新能源汽车持续快速增长，产销分别完成705.8万辆和688.7万辆，同比增长96.9%和93.4%。中汽协称，随着相关配套政策措施的实施，将会进一步激发市场主体和消费活力，2023年我国新能源汽车将继续保持快速增长，预计2023年销量有望超过900万辆，在这一趋势下，我们预计2025年我国新能源汽车销量将有望达到约1600万辆。 图20.中国新能源汽车销量情况 2.1.2海外：欧洲市场困境中缓速成长，美国市场扶持下迸发潜力2022年欧洲新能源汽车迎来销量低谷。2022年欧洲新能车市场面临许多挑战，从俄乌冲突、天然气和能源问题，到工业和财政问题，以及各国对新能源汽车补贴政策的变化。从整个大环境来看，欧洲新能源电动车在供给端面临交付问题，在需求端同样面临着许多困境，主要在于三大汽车市场所在国家的新能源汽车补贴开始下降并且预算受限，以及能源价格提升带来的电费挑战和电力约束问题。 表5.欧洲三大汽车市场削减补贴时间点 2022年欧洲新能源汽车销量总体增速放缓，且个别国家略有下降。2022年上半年欧洲新能源汽车销量总体不太乐观，但从10月开始，11月、12月欧洲市场总体为正增长，2022年欧洲新能源汽车总体销量约268万辆，较2021年增长15%。 欧洲三大汽车市场德国、法国、英国新能源汽车销量均有不同程度的提升，但增速明显放缓。2023年由于部分国家减少或停止了对新能源汽车的补贴，让新能源汽车进入了和燃油车直接对抗的阶段，因此欧洲新能源汽车销量仍长期保持缓慢增长，我们预计2023年欧洲新能源汽车销量约为290万辆。 图21.2019-2022年欧洲三大汽车市场销量变化（万辆）图22.欧洲主要国家新能源汽车销量变化趋势（万辆） 美国政府积极扶持新能源汽车发展，设定2030年电动车50%的新车销量比例目标。美国政府2021年初开始将新能源汽车产业发展作为推动能源转型和“再工业化”的重要抓手，强化了对新能源汽车的支持政策。一方面提高对新能源汽车的购车补贴，另一方面加强对新能源汽车及其支持行业的投资，推动本土电动汽车供应链发展，另外，提高新能源汽车发展目标