锂电池行业深度报告
目录
1、 降本提质倒逼技术不断进化 .................................................... 3 1.1、 能量密度是衡量电池性能的核心标准 ................................... 3 1.2、 锂离子电池仍存有成本下降空间 ........................................... 6 1.3、 锂电失效是汽车电动化进程的拦路虎 ................................... 7 2、 材料创新：抓住锂电池充放电本质 ......................................... 9 2.1、 正极：现有三元体系的无钴化、单晶化............................. 10 2.2、 硅基负极：复合化和结构改性最具量产潜力 .................... 19 2.3、 电解液：添加剂是提升循环寿命的一剂“良药” ............ 26 3、 受益公司 .............................................................................. 28 3.1、 特斯拉：降本增效的极致追求者 ......................................... 28 3.2、 宁德时代：行业创新引领者 ................................................. 28 3.3、 贝特瑞：有望迎来硅碳负极风口 ......................................... 28 3.4、 新宙邦：电解液添加剂提升产品附加值............................. 29 3.5、 格林美：高镍低钴前驱体材料的先行者............................. 29 3.6、 容百科技：单晶与高镍技术的先行者 ................................. 30 4、 风险提示 .............................................................................. 31
1
1、 降本提质倒逼技术不断进化
动力电池堪称电动汽车的心脏，对动力电池的研发是新能源汽车行业的核心。从目前现状来看，动力电池的研发主体是电池企业与车企，他们从“降低成本+提升能量密度+提升循环寿命与安全性”三个目标出发，在材料、工艺、电池体系上做出很多突破。核心产品力决定动力电池企业的行业地位。本文将对目前各企业在材料技术储备做详细梳理。
1.1、 能量密度是衡量电池性能的核心标准
第一只商业化锂离子电池出现在 1991 年，这款索尼开发的锂离子电池的能量密度只有 80Wh/kg，而如今，随着电池材料的更新换代以及制造工艺的日趋成熟，锂离子电池电芯的能量密度已经可以达到300Wh/kg。锂离子电池的应用领域也从单一的消费电子领域逐步向电动汽车和储能装置渗透。在动力电池领域，系统的能量密度与电动汽车的续航里程直接挂钩，高能量密度几乎成为市场衡量电池性能的绝对标准。
2
目前，多国政府和企业对动力电池能量密度提出发展规划。从国家规划来看，韩国的规划相对激进，提出电芯能量密度在 2030 年达到 600Wh/kg。美国先进电池联合会提出在 2020 年电芯能量密度提升至 350Wh/kg。日本新能源产业技术综合开发机构提出在2020/2030 年电芯能量密度分别达到250/500Wh/kg。中国的目标最为稳健，计划在 2020/2025/2030 年分别达到 300/400/500Wh/kg。
龙头公司带动行业技术创新。落实到企业层面，动力电池新技术开发的主力除了动力电池巨头外，还有新能源车企。特斯拉是全球电动化的引领者，一直以来和松下合作研发动力电池，其规划是在2020 年实现电芯密度385Wh/kg，2025 年实现500Wh/kg。宁德时代对能量密度的追求一直是“稳准快”。从宁德时代 2017 年的技术展望中可以看出，公司 2020 年之前的目标已经基本实现，2019 年 NCM811 已经实现量产，单体电芯能量密度达到 304Wh/kg。2020 年以后，CATL 对电芯能量密度的规划与国家步调较为一致。
3
国内外动力电池的能量密度平均水平离设定目标尚有差距，新技术、新体系将推动行业竞争格局良性改变。目前成熟的锂电池体系的能量密度天花板已现。对于电芯而言，能量密度提升的本质在于提高正负极材料的比容量以及正负极材料的电势差。短期可以通过调节材料元素成分或改善制备工艺提高现有体系的能量密度，如无钴高镍技术、干电极技术；长期看，现有锂电成熟体系的能量密度天花板已现，未来十年里，固态电池、锂空/锂硫电池等新体系的开发或将成为重点。
4
锂电池行业深度报告
