2021年锂行业研究报告.docx
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1、2021年锂行业研究报告1、政策驱动叠加消费者使用成本的下降,汽车电动化 不断提速1.1、 全球碳中和时代即将来临,各国已明确碳中和目 标根据!PCC特别报告全球变暖1.5T,碳中和 (carbon-neutral )定义 如下:当一个组织在一年内的二 氧化碳(C02)排放通过二氧化碳去除技术应用达到平衡, 就是碳中和或净零二氧化碳排放。自!965年以来,全球二 氧化碳(C02)的排放强度急剧提升。2019年全球C02排 放量达到341.7亿吨,是!965年的3.1倍。二氧化碳浓 度的提升会使全球气温快速升高,从而带来如风暴、热浪 等系列的极端灾害自然天气,严重影响我们的生活和发 展。在遏制气
2、候变暖的问题上,全球各国基本都达成共识, 碳达峰和碳中和是各国追逐的重要目标:即通过生态碳汇 等方式,使二氧化碳的人为排放量和消除量相抵消,最终 达到净碳排放为零的效果,全球主要国家和地区均设立了净 零排放或碳中和的目标。各国的碳排放总量中,汽车的碳排放一直是重要贡献之 -O乘用车的碳排放不仅仅是使用过程中的,应该是整个 生命周期内的。乘用车的生命周期系统边界 包括乘用车的 车辆周期和燃料周期在内的全生命周期阶段。其中,乘用车 的车辆周期包括原材料获取、材料加工制造、整车生产、 维修保养(轮胎、铅蓄电池和 液体的更换等阶段);乘用 车的燃料周期,即“油井到车轮”,包括燃料的生产 和燃 料的使用
3、两个阶段。对于燃油车,燃料的生产包括原油开采 和提炼加工等阶段;对于电动车燃料的生产包括电(火 电、水电、光伏发电和核电等)的生产 和传输等阶段。根 据中汽数据有限公司发布的中国汽车低碳行动计划研究报 告2020,2019年中国纯电动乘用车平均碳排放为 153. 7gC02e/KM,比汽油车和柴油车平均碳排放值减少 26. 4%和45.4%。由此可见,汽车电动化的推进将 极大减少 碳排放量,有助于更早实现碳达峰以及碳中和的目标。1.2、 各国政策大力支持新能源汽车,预计2025年全 球电动车销量1895万辆,渗透率20%1.2.1、 助力国家能源安全战略,政策规划2025年中 国电动车渗透率达
4、到20%我国石油消费持续增长,近几年增速有所回落,但对外 依存度仍保持高位。2019年,我国原油产量1.91亿吨, 同比增长1.2%;原油进量5. 06亿吨,同比增长9. 5%, 石油对外依存度达70. 8%,仍保持在较高水平,从能源安全 的角度看,我国需要不断抑制石油消费的快速增长,并逐 渐向清洁能源转型。我国四大油气能源通道已经布局成型, 分别是海上油气进口通道、东北中俄油气管道、西北中亚 油气管道和西南中缅油气管道。海上通道是目前石油进的 主要通道,但中国在油轮和运输航线控制方面缺少主导权, 有80%需要经过马六甲海峡,一旦发生战事或被经济封锁, 集中的石油运输通道是当前中国能源安 全的
5、重大挑战。我国石油消费有很大一部分来源于交通部门,201?年 交通运输业石油消费占石油消费总量的57. 7%公路交通 领域的石油消费在交通运输部门当中占有 绝对比重,达到 了 83%,公路交通占中国总石油消费比例为48%,占比最大, 因此控制公路交通运输行业的石油消费,也就是汽车电动化 将会是优化我国能源结构的有效途径之一。2020年11 月,中国国务院办公厅印发的新能源汽车产业发展规划 (2021 -2035年)中提出,2025年,新能源汽车新车销 售量达到汽车新车销售总量的20%左右,由此可见国家已 经意识到汽车电动化是解决我们国家能源安全问题的主要 着力点。1.2.2、 欧洲出台严苛碳排
6、放政策,倒逼2025年欧洲 电动车渗透率达到24%2019年4月,欧盟发布的2019/631文件中规定 2025、2030年欧盟新 登记乘用车C02排放量在2021年 95g/km的基础上减15%和37.5%,分别达 到81g/km和 59g/km,若不达标将面临巨额罚款:每超标lg/km罚款95 欧。假设年销量!500万辆燃油车,单车排放115g/km,需 要罚款(115-95) X 1500X95=285亿欧元。面对如此高额 罚款,改进节能技术效果有限,发展新能源汽车是必然的 选择。只考虑汽车燃料使用阶段的排放,按照2021年纯电 动车零碳排放、插混单车43. 7g/km碳排放以及燃油车单
7、 车!15g/km碳排放量测算,若要满足碳排放标准,则2021 年和2025年欧洲电动车渗透率将至少达到18. 9%和 23. 6%1.2.3、 美国拜登政府重拾新能源计划,2026年美国的 电动汽车份额将达到5%美国新能源汽车战略相对其他国家较为保守,2015年 美国加州空气资源委员会在中国汽车产业发展国际论坛上 表示,到2025年加州新能源车销量将达到整体新车销售 的 15%而拜登政府上台不到周,就出台了多项对新能源汽车 的政策支持:将美国政府车队的约65万辆车全部换成美国 本土组装的电动汽车;未来要建设的所有高速公路上安装 50万个充电站;提供旧车置换金,鼓励消费者将旧车、燃 效较低的汽
8、车换成美国产的电动汽车;延长电动汽车税收抵 免;未来五年内,将美国的50万辆校车替代为美国制造的 零排放汽车;为电动汽车生产制造提供资金,培育小型新创 电动汽车公司。拜登政府规划,至2026年美国的电动汽车 份额将达到25%,电动汽车年销量达到400万辆;2035年 实现无碳发电,2050年实现100%的清洁能源经济。1.2.4、 日本政府提前布局电动车日本很早就重视新能源汽车的开发和应用,早在2014 年,日本出台汽车产业战略2014,到2030年日本电 动车占比将达到2%30%; 2050年实现“零排放”禁售燃 油车。2020年全球新能源汽车渗透率仅为4. 2%,具有广阔 增长空间。根据M
9、arklines数据,2020年全球电动车市场 份额中国占比42%;欧洲占比47%;美国占比!0%,因此中、 欧、美、日四地的电动车渗透率基本可以代替全球水平。 根据各国政策指引,保守估计2025年全球电动汽车渗透率 可至少达到20% 1.3、 消费者使用成本不断下降,电动车加速替代燃油 车在中国市场,畅销车型国产Model 3先后进行了 5次 降价,从预定起售价为35. 38万元下降至24. 99万元, 降幅高达29. 4%我们假设3年使用周期,综合考虑车辆 的的购买价格、购置税、能耗费用、保养费用以及残值,国 产特斯 拉model 3净现值为!29298元,与其同级别燃油 车竞品奔驰C20
10、0 L净现值173370对比,消费者综合使用 成本将下降25. 4%特斯拉总裁马斯克曾在电池日宣布了一 系列有关特斯拉核心组件电池以及 整车成本的降本措施, 约三年后,特斯拉有信心制造售价2.5万美元的电动汽车。 降价空间,消费者综合使用成本的不断下探会大大加快电动 车替代燃油车的进程。2、锂元素是动电池不可或缺的重要元素2.1、 锂电池已是汽车电气化的成熟路线,氢燃料电池 商业化进程遥远。在元素周期表中,越靠前的元素具有越 小的相对原子质量,则单位质量所携 带的电荷越高,对应 能量密度越大,越适合作为电池材料。氢元素和氨元素排名 前2位,気元素为惰性气体,不适合作为能量载体;氢燃 料高昂的成
11、本严重限制了其商业化进程,氢燃料动系统成 本和能耗成本均大大高于锂电池:氢燃料动系统成本约 为锂电动系统成本的10倍;一体化加氢站的成本是锂 电超充站的200-300倍。2021年1月7日据日本经济 新闻于,日产宣布暂停与戴姆勒及福特合作开发燃料电 池车的计划,将力量集中于发展电动汽车。由此可见,受制 于成 本因素,氢燃料电池商业化进程还有距离,因此现阶 段锂电池是汽车电气化唯一路径。2.2、 锂元素在动电池中不可或缺,新型石墨烯电池 和固态电池仍以锂为主元素不变传统锂电池包括磷酸铁锂(LFP )、三元体系银钻铝(NCA)及银钻镒(NCM)、镒酸锂(LM0)、钻酸锂(LC0), 所有种类的电池
12、都必须用到锂元素。新型电池如石墨烯电 池,采用石墨烯作为掺杂物质对电极材料进行改性,但锂 仍是必须使用到的元素。固态电池中锂同样也是主元素不变。目前商业化的锂离 子电池中主要是采用 碳酸酯基有机液态电解液,其优点是 与电极材料浸润性好从而保证电极材料的充 分利用,同时 它在室温下有较高的离子电导率(10mS/cm)。但是这些 有机液体化合物具有挥发性高、易泄露和易燃的安全隐患, 导致了很多的火灾和爆炸;并且,液体电解质容易导致锂枝 晶的形成,从而造成短路和热失控,也会造成严重的安全 隐患。固态电解质具有较好热稳定性以及化学稳定性,能够 有效提高二 次电池体系的安全性。固态电池将现有锂电池 的电
13、解液转为固态的电解质,正极 仍可沿用目前的LFP、 三元材料体系;负极也在向理论容量更高、氧化还原电位更 低的锂金属发展,因此固态电池的锂元素仍是必须使用到的 元素,根据雅宝投资者公告,固态电池单度电耗锂量将接 近2KG/ Kwh,较目前锂电池0. 8KG/Kwh-IKG/Kwh的度电耗 锂量有大幅提升。3、预计2025年全球碳酸锂需求124万吨,CAGR29%3.1、 预计2025年全球电动车碳酸锂需求100.2万受全球新冠疫情以及芯片短缺的因素影响,2020年全 球汽车销量有所回落,同比下降14. 5%,全球销量仅7803 万辆。但目前全球疫情进入常态化新阶段,可控性逐渐增 强,经济生产活
14、动逐步复苏;汽车制造商也在采取些积极 对策应对芯片短缺,例如供应商渠道多样化以及维持更高 的库存等。地平线创始人兼首席执行官余凯预计在2021 年年中汽车芯片供应就能得到缓解。我们预计2021年全球 汽车销量将迎来拐点进入上升轨道,2025年全球汽车销量 预计约9476万辆。根据前文论证,各国政策的大力推动以及消费使用成本 的不断下降将促使电动车持续放量,我们预计2025年全 球新能源车渗透率将达到20%,对应新能源乘用车销量 1824万辆;对应新能源商用车销量71万辆,合计碳酸锂 需求100.2万吨。根据乘联会数据,2019年和2020年纯电动乘用车电 池装机量分别为35993MWH和449
15、99MWH其中磷酸铁锂电 池的占比由2019年的4. 8%提升 至2020年的16. 7%;对 应三元电池占比由94. 9%下降至83. 3%在插电混动乘 用 车领域,2019年和2020年电池装机量分别达到2383MWH 和4546MWH,三元电池一直占据主导地位,2019年和2020 年三元电池渗透率维持在95%以上。在商用车领域,2019 年和2020年纯电动商用车电池装机量为18459MWH和 15746MWHo磷酸铁锂电池占据绝对主导地位,2019年和 2020年磷酸铁锂 电池占比分别为92. 7%和96. 2%在插电 混动商用车领域,2019年和2020年电池装机量为 251MWH
16、和291MWH,主要电池类型为镒酸锂或钛酸锂电池, 磷酸铁锂比例较低,但呈上升趋势,由2019年的22% 升至2020年的46. 3%我们认为在乘用车领域,磷酸铁锂 电池的比重将逐年提升,主要由于三方面的原因:(1)由于新能源汽车自燃事故频发,国家更重视电池 安全性的发展。2020年新能源汽车产业发展规划 (2021-2035年)中不再提及电池能量密度的要 求,而 对电池的描述也转变为“高强度、轻量化、高安全、低成本、 长寿命”,政策开始更倾向于磷酸铁锂电池。(2)新能源汽车补贴持续退坡,磷酸铁锂性价比优势 继续凸显。根据财政部等四部委2020年12月31日发 布的关于进步完善新能源汽车推广应
17、用财政补贴政策 的通知,2021年新能源汽车补贴标准在2020年基础上 继续退坡20%假设50KWH电池包,续航400公里,对 应补贴1.8万/辆,磷酸铁锂电池包售价600元/KWH,三 元电池包售价800元/KWH。采购价差磷酸铁锂比三元便宜 200*50=10000元;补贴系数两者相差0. 1,则三元电池包 较磷酸铁锂 电池包可以多获得补贴18000*0.1=1800元, 则磷酸铁锂电池包相较三元电池包整体可节省8200元, 因此我们判断未来磷酸铁锂渗透率仍将持续提升。(3)电池新技术不断补强磷酸铁锂电池的短板,比亚 迪刀片电池以及宁德时代的CTP技术,在提升电池包能量 密度的同时也降低了
18、成本,解决了磷酸铁 锂材料的主要痛 点。在商用车领域,磷酸铁锂也将长期保持其主导地位,商 用车的况环境普遍较为恶劣,如公交车或者物流车每天 连续工作时长至少10小时以上,一天至少充电一次,因 此频繁的充放电以及长时间的工作时间需要循环寿命长并 且安全性 更强的磷酸铁锂电池。另外,商用车普遍体积较 大因此车体内有较多冗余空间可以留给电池包,因而对电 池包的能量密度也没有特别高的要求。因此在商用车领域, 磷酸铁锂电池仍将长期是主流技术路线。由此我们测算全球新能源汽车碳酸锂需求量,核心假设 如下:1、由于欧洲、美国、日韩也已启动相应政策大力推动 新能源汽车,预计后续几年也开始启动大规模放量,假设 2
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