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固态电池:变革下的机遇

2025-03-12杨睿、李唯嘉华西证券H***
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固态电池:变革下的机遇

固态电池:变革下的机遇 分析师:杨睿 SACNO:S1120520050003 分析师:李唯嘉 SACNO:S1120520070008 联系人:王涵 2025年3月13日 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 摘要 为什么要发展固态电池技术? 追求电池性能,固态电池优势显著。根据液态电解质的含量,电池可分为液态(电解液质量占比为10wt%-25wt%)、半固态(5wt%-10wt%)、准固态(0-5wt%)和全固态(0wt%)四类,其中半固态、准固态和全固态统称为固态电池。固态电池具备诸多优势,包括更高的安全性、能量密度、循环寿命、机械强度,更宽的温度适应性和材料选择性等,其中高安全+高容量为固态电池核心优势。 固态电池发展到哪一阶段? 产业化进展:日本先行,中国引领,美韩加速。日本研发固态电池多年,丰田等技术较为领先;在三星SDI、LG、SK等优质动力电池厂商的共同推进下,韩国固态电池技术得以发展;美国则依靠初创企业攻克固态电池技术。中国在锂电技术方面具备全球领先实力,为固态电池的发展奠定坚实的基础。在国家的政策支持以及产业链各方不断发力的推进下,包括比亚迪、一汽等车企,宁德时代、国轩高科等电池厂在内,以及电池新兴势力,都对于固态电池进行布局,我们预计产业化取得进展的时点集中在2027-2030年左右。 发展路径:应用定位逐步清晰,产业化落地加速中。高端车型上半固态已实现落地应用,为后续全固态奠定应用基础;高性能电池是eVTOL实现长距离飞行的重要部件,同时轻量化有助于降低能耗以及提升性能,固态电池有望解决eVTOL发展关键瓶颈。除高端乘用车以及eVTOL,固态电池在储能、商用车、机器人、特种动力、3C数码产品等领域均有应用的可能性,有望推动固态电池的规模扩大。根据GGII预计,2024年固态电池出货达7GWh,2030年出货有望超过65GWh;到2035年,出货量有望进一步扩大至超过300GWh。 变与不变:材料体系革新升级,设备存在增量环节 材料端,在传统液态电池技术的基础上,正负极材料中短期可以沿用前期技术,中长期可以朝向更好性能方向升级;固态电解质尤其是硫化物技术路线为纯增量环节;辅材包括导电剂、粘结剂等或因固态特性导致性能需求/用量提升。设备端,固态特征有望带动干法电极的使用,相关设备成为纯增量环节。 受益标的:1)材料端:宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、鹏辉能源、天奈科技、厦钨新能、当升科技、容百科技、三祥新材、东方锆业、恩捷 股份、星源材质、元力股份、上海洗霸、天赐材料、中科电气、翔丰华、璞泰来、金博股份等。2)设备端:纳科诺尔、曼恩斯特等。 风险提示:行业政策、技术路线发生重大变化;产能释放、下游需求不达预期;原材料价格大幅波动;产业竞争加剧等。 01回溯:电动化浪潮持续深入,时代变革确立 电动化趋势明确,渗透率持续提升。 早期国内新能源汽车技术不成熟叠加产业链完善度偏低,导致成本较高,消费者接受度有限。在国家出台的包括购置补贴、免征购置税等政策的推动下,新能源汽车成本明显下降,消费者购车意愿得到有效提振,销量进入高速增长阶段。 随着新能源汽车上下游的不断发展,技术的优化升级带来安全性的提高、续航里程的增加、快充技术的普及等,同时规模的放大推动成本端性价比优势突显,新能源汽车增长从政策端引导转变为市场化驱动,从政策驱动向优质供给驱动转变,渗透率持续攀升。 根据中汽协数据,2024年,新能源汽车产销分别完成1288.8万辆和1286.6万辆,同比分别增长34.4%和35.5%,渗透率同比明显提升至40% 以上。 图:国内电动车年度销量及增速图:国内电动车渗透率 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 20142015201620172018201920202021202220232024 电动车年度销量(万辆)同比增速(右轴) 400% 350% 300% 250% 200% 150% 100% 50% 0% -50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 20142015201620172018201920202021202220232024 电动车渗透率 资料来源:中汽协,华西证券研究所资料来源:中汽协,华西证券研究所 智能化涌现,智驾平权进一步推动未来空间增长 高阶智驾车型价格持续下探,智驾平权全速推进。国内车企积极推动高阶智驾发展,进一步促进智驾平权。 •2024年8月,小鹏MONAM03Max版本搭载城区NOA的售价仅为15.58万元,带动智驾车型价格下探。 •2025年2月9日,长安汽车发布“北斗天枢2.0”计划,并表示今年8月长安汽车将在10万元级别的车型上搭载激光雷达。 •2025年2月10日,比亚迪发布高阶智驾系统”天神之眼”,比亚迪董事长兼总裁王传福表示比亚迪全系车型将搭载“天神之 眼”高阶智驾,首批21款车型稍后上市,其中,10万元级以上为全系标配,10万元以下为多数搭载。 图:2024年中国各梯队智驾企业布局情况图:部分新上市的支持城区NOA的车型 资料来源:亿欧智库,华西证券研究所资料来源:量子位智库,华西证券研究所 5 智能化涌现,智驾平权进一步推动未来空间增长。 智能化平价时代来临,向15万元及以下车型价格区间渗透。智驾带来更加优质的驾驶体验感,随着平价智能化车型范围的扩大,智驾有望成为下一阶段驱动新能源汽车增长、渗透率加速向上的主要动力。 表:24年以来部分上市车型梳理 日期 车型 售价 智能驾驶辅助系统 自动辅助驾驶芯片 2024/03 小米SU7Pro/Max 24.59-29.99万元 XiaomiPilotPro/Max 英伟达Orin-X 2024/04 理想L6 24.98-27.98万元 ADPro 地平线征程5 ADMax 英伟达Orin-X 2024/04 极狐阿尔法S先行版PRO 25.68万元 HUAWEIADS2.0 华为MDC610 2024/05 上汽智己L6 19.99-32.59万元 IMAD高阶智驾系统 英伟达Orin-X 2024/08 小鹏MONAM03MAX 15.58万元 XNGP 英伟达Orin-X 2024/08 极氪007 20.99-29.99万元 浩瀚智驾系统 英伟达Orin-X 2024/08 比亚迪2025款海豹 17.58-23.98万元 “天神之眼”高阶智能驾驶辅助系统-DiPilot300 / 2024/08 长城新款魏牌蓝山智驾版 29.98-32.68万元 长城最新一代CoffeePilotUltra智驾系统 英伟达Orin-X 2024/09 极越07 20.99-29.99万元 ApolloSelf-Driving高阶智驾系统 英伟达Orin-X 2024/09 华为智界R7Max/Ultra 30.80-34.80万元 HUAWEIADS3.0端到端类人智驾系统 / 2024/10 smart精灵#5 23.99-36.8万元 smartPilotAssist3.0智驾系统 英伟达Orin-X 2024/11 广汽埃安昊铂GT630激光雷达版 20.39万 NDA3.0 英伟达Orin-X 2024/11 华为智界新S7Max/Ultra 26.98-31.98万元 HUAWEIADS3.0端到端类人智驾系统 / 2024/11 小鹏P7+ 18.68-21.88万元 自研的AI天玑5.4.0、端到端大模型以及AI鹰眼智驾方案 英伟达Orin-X 2025/01 红旗天工08 23.98-33.98万元 九章平台研发的智能驾驶系统“司南智驾” / 资料来源:汽车之家、懂车帝、有驾、易车、IT之家、小鹏官网、AutoLab,华西证券研究所 欧洲各国渗透率差异较大,美国持续提升。 欧洲:根据中汽数据、芝能汽车数据,2024年欧洲(含欧盟27国+欧洲自贸联盟+英国等)乘用车新车注册量约1296.4万辆,同比增长仅0.9%;新能源乘用车总销量达294.5万辆,同比下降2.1%,渗透率达22.7%;其中纯电动汽车(BEV)销量199.3万辆,同比下降1.3%,渗透率15.4%,同比下降0.3个百分点;插电式混合动力汽车(PHEV)销量95.2万辆,同比下降3.9%,渗透率7.3%,同比下降0.4个百分点。 美国:在政府的支持下,叠加特斯拉的引领,美国新能源汽车行业实现较快发展。根据Marklines数据,2024年美国EV+PHEV销量为155.9万辆,同比增长5.2%,渗透率同比增长0.3pct至9.5%。 图:美国新能源汽车(EV+PHEV)历史年度销售情况 图:欧洲部分国家新能源汽车(EV+PHEV)销售情况 1800000 10% 1600000 9% 1400000 8% 1200000 7% 6% 1000000 5% 800000 4% 600000 3% 400000 2% 200000 1% 0 0% 201020112012201320142015201620172018201920202021202220232024 美国新能源车汽年度销量(辆) 美国新能源汽车渗透率(右轴) 350 300 250 200 150 100 50 0 英德法比 国国国利时 瑞西荷意 典班兰大 牙利 20% 15% 10% 5% 0% -5% -10% -15% -20% 其合 他计 2024年(万台)2023年(万台)同比增速 资料来源:Marklines,华西证券研究所 资料来源:芝能汽车,华西证券研究所 注:合计为欧盟+欧洲自由贸易联盟+英国。 十年间动力电池价格整体降幅较大 在新能源汽车发展前期,由于规模相对较小,成本相对较高。后续在政策支持和市场持续发展的共同作用下,新能源汽车实现快速发展,中游电池以及上游材料价格持续下降。 2021年和2022年,随着优质供给的持续推出,终端消费者对于新能源汽车的认可度不断攀升,叠加购置补贴退坡等促进,新能源汽车进入快速增长期,销量同比增速分别高达160%和93%;在需求快速释放和供给相对有限的错配局面下,以碳酸锂为首的锂电材料价格出现大幅上涨。 2023年起在各环节供给增加、而终端需求平稳增长,叠加技术和产业链成熟度持续提升的作用下,锂电材料及动力电池价格逐继续下降。 图:国产电池级碳酸锂(99.5%)价格变化(万元/吨) 图:全球动力电池价格演变 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 17-0318-0319-0320-0321-0322-0323-0324-0325-03 资料来源:中国汽车动力电池产业创新联盟,华西证券研究所 资料来源:BenchmarkMineralIntelligence,华西证券研究所 性能与成本的博弈:早期续航焦虑推动三元材料电池发展,铁锂电池由于性价比优势实现反超。 在国内新能源汽车产业链发展初期,车型续航里程为消费者关注的重点性能之一,由于三元材料在能量密度、低温性能等方面优势明显,叠加三元材料为特斯拉前期主要应用的技术类型,推动国内三元材料动力电池占比较高,根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,2019年三元材料电池在当年动力电池装机总量中的占比为65.2%,为主要的电池应用类型。 后续随着技术的持续发展,产业链对于锂电材料性能的掌握更强,叠加新能源汽车需求快速爆发导致材料价格上升,终端对于新能源汽车安全性、经济性的要求比重提升,磷酸铁锂电池逐步成为应用的主要类型。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,2021年磷酸铁锂电池在动力电池装机中的占比超过三元材料电池,并逐年提高,2024年占比则高达74.6%。 图:三元材料和磷酸铁锂电池装机占比经历反转变化 100% 90% 80% 70%