新能源汽车产业链行业趋势与龙头公司全梳理
新能源汽车是一个极具纵深的产业链条，也是一个具备广阔成长空间的行业。无论是美国、欧洲还是中国，均被视为重要的战略新兴产业。在碳减排的背景下，重点发展以新能源汽车为代表的绿色经济已经成为全球共识，也将成为未来各全球主导型经济体之间开展合作的重要抓手。在这样一个蓝海行业中，全球产业之间更多是“正和博弈”，而非“零和博弈”。产业链各环节上的头部企业，未来均有望成长为全球性的领军企业。
新能源汽车产业链围绕锂电池这个核心部件展开。上游主要为钴、锂等矿产资源，这是制造电池的原材料。中游主要为锂电池的制造环节。锂电池制造有四大材料，分别是正极、负极、隔膜和电解液。此外还有部分关键辅材，比如导电剂、铜箔等。相关的技术配套包括电机、电控。相关的基础设施配套包括充电桩、换电站等充电设备。下游就是新能源汽车的整车制造厂，可以分为以比亚迪、上汽、北汽为代表的传统车企转型，以及以特斯拉、蔚来、小鹏为代表的造车新势力。本期内容我们主要梳理上游原材料、中游动力电池以及相关技术配套的行业发展趋势以及龙头企业竞争格局。
1、上游原材料
钴具有高硬度、耐高温、耐磨等优异的性能，被广泛应用于电池、高温合金、硬质合金、催化剂等领域。年以来随着锂电池在3C应用的扩大，全球钴需求量复合增速达到8.6%，中国钴需求量复合增速达到14.8%，主要就是靠消费电子产品（3C电池）对钴需求的拉动。目前消费电子仍是钴最重要的下游需求，占比达到37%。但年以后，3C产品增长有所放缓，尤其是年智能手机出货量大幅下滑7%，钴的消费量增速也从11.5%下滑到6%。
动力电池是用钴量增长最快的下游需求。电动汽车用钴量虽然基数小，目前占比只有14%，但用量空间却远大于3C领域。手机用钴量在5-10克，而纯电动车用钴量约10千克，是手机的倍。即便是混合动力汽车钴的用量也远高于手机，达到4千克。预计全球动力电池领域用钴需求量将从年的1.82万吨大幅上升至年的6.35万吨，年复合增长率达到23%。目前电动汽车主流配套的三元电池的正极材料就是镍钴锰或镍钴铝，三元材料重量能量密度高，高低温性能较好，应用比较广泛。-年，三元正极材料占比从30%提高到48%。
但是钴也有缺点，那就是储量稀缺，价格昂贵。全球钴储量只有万吨，而且50%以上集中在政局不稳定的刚果金，一旦出现像年那样大幅提高出口税率，或者像年这样提前关停矿山类似的事件，都会导致钴的价格剧烈波动。-年的时候，钴的价格最高涨了%。因此，近年来电池供应商、正极材料企业都在想方设法减少钴的用量，特斯拉就一度想用“刀片电池”，也就是磷酸铁锂电池。不过与三元电池相比，无钴化在能量密度、热稳定性、循环寿命方面都有不足，还无法动摇三元电池的主流地位。因此，对钴的需求也有望继续上升。预计未来5年钴需求的年均复合增速仍能达到10%。
钴资源板块上市公司数量有4家。从产能来看，华友钴业目前拥有3.9万金属吨的钴盐产能，钴产品产能全球第一，占全国总供给29%，全球的18%。从市值和盈利来看，龙头洛阳钼业市值占板块的47%，盈利占板块的80%，与其余公司拉开较大差距。洛阳钼业年通过收购刚果金TFM铜钴矿，一举成为全球第二大钴生产商，目前钴产品产能1.6万吨，排名第二。寒锐钴业拥有万吨的氢氧化钴和钴粉产能，以及吨的钴精矿，它的优势在于拥有矿石加工、冶炼、中间品到钴粉的完整产业链，并且市值最小，因此股价弹性最大。
钴资源板块公司股价和盈利能力基本跟随钴价变动，波动很大。在年1月-年4月钴价上涨时期，洛阳钼业归母净利润从年的不到10亿上升到年的46亿，翻了4倍。寒锐钴业股价翻了15倍，华友钴业股价翻了2倍，洛阳钼业也翻了1倍多。而年5月-年6月钴价下跌期，洛阳钼业业绩大幅下滑了74%，华友钴业更是下滑了近%，钴资源相关公司股价下跌幅度都达到50%-60%。
锂也是电动汽车上游最主要的原材料之一。锂的下游应用中，动力电池占比37%，而消费电池占比31%，说明新能源汽车的发展将是锂行业高速发展的主要驱动力。年锂的全球需求量大概在27万吨，年即使在中国补贴退坡的情况下也保持17%的高增速，达到31.5万吨。预计未来5年锂行业的需求复合增速达到18%-20%，到年市场规模将超过万吨的LCE，完成从“小金属”到“大金属”的成长。
锂市场分为碳酸锂和氢氧化锂两个细分市场，这两个都是三元正极材料的锂原。碳酸锂主要用于低端产品，氢氧化锂比碳酸锂更加稳定、烧结温度低，在更高品质的高镍三元材料中更广泛的使用。年中国碳酸锂产量为15.9万吨，同比增长31.8%。预计年碳酸锂产量17万吨，同比增长7%。年中国氢氧化锂产量为7.6万吨，同比增长29.7%。但随着电动化、高镍化的发展，未来氢氧化锂的产量增速提升的会更快。年中国氢氧化锂产量10万吨，同比增长31%。
相比于钴，锂资源的储备较为丰富。全球现已查明的锂资源量约万金属吨，全球锂资源供应高度集中于“三卤一矿”。卤指的是盐湖卤水提锂，成熟的盐湖主要分布在南美州和中国。矿指的是矿山，成熟的矿山主要分布在西澳。锂资源垄断格局明显，行业CR5占比70%。南美盐湖的优势在于开采成本低，但是扩产时间比较慢。开采智利盐湖的ALB、SQM，以及阿根廷盐湖的FMC/Livent不管从规模上还是行业地位上都是当之无愧的龙头。市占率最高的是ALB，占比22%。ALB占比15%，FMC/Livent占比7%，新秀Orocobre于年投产后产能逐步爬坡，占比5%。矿山的优势在于扩产的时间和难度较低。全球最大品味最高的是澳大利亚Talison旗下的Greenbush矿山。在-年西澳锂精矿迅速扩产，产能年复合增速达到47%，目前锂精矿已经增至7家。龙头Greenbushes等矿山本身经营较好，但是新矿山还未能产生稳定的经营性现金流。第三梯队的Altura已经于10月进入停产清算环节。
锂资源上市公司中，天齐锂业和赣锋锂业双龙头格局已经非常明确，市值规模遥遥领先于其他上市公司，在全球市场份额都已经达到13%和11%，仅次于雅宝和SQM。天齐锂业的上游锂资源更丰富，年天齐锂业通过收购泰利森51%的股权，取得了Greenbushes作为主要原料来源地。又收购SQM24%的股份，SQM拥有全球产能最大、最优质盐湖锂资源的开采权，为公司原材料长期稳定的供应提供了保证。而赣锋现用的主要锂资源为MountMarion项目，规模和品质不如Greenbushes。从产品来看，天齐的的优势在碳酸锂市场上，市占率达到20%，氢氧化锂市占率为7%。而赣锋的优势在氢氧化锂市场上，市占率为26%，碳酸锂的市场份额为15%。
从盈利能力来看，年以前天齐的归母净利润要远高于赣锋，尤其是-年，业绩增速达到%和40%。年锂价下行期，天齐的业绩仍能保持正增长。不过年天齐由于此前高杠杆并购SQM股权以及行业下行周期、国内新能源车补贴退坡等多重影响，全年巨亏近60亿元，年前三季度也持续处于亏损状态，陷入资不抵债的困境。赣锋的业绩虽然也下滑了70%以上，但还是能够保持盈利。从股价弹性上来看，赣锋的弹性也要大于天齐。尤其是在年这一轮下行期，赣锋的股价涨幅是天齐的2倍多。
2、中游动力电池
动力电池的生产是新能源产业链的核心。前段工艺涉及极片制造，从搅拌到分条，关系到电池的核心性能，中段从卷绕到注电解液，涉及电芯成型。后端工序为化成到包装，涉及电池的激活检测。
动力电池的生产过程涉及到四大材料，其中正极材料是锂电池成本中占比最高的原材料，占据约40%的成本，其性能决定了电池的能量密度、寿命、安全性、使用领域等，成为锂电池的核心关键材料，因此市场增长较为迅猛。年中国锂电正极材料出货量40.4万吨，同比增长32.5%。其中，三元正极材料出货量最高，占比48%，同比增幅40%。磷酸铁锂材料出货量占比22%，同比增长29%。磷酸铁锂材料出货量占比16%，锰酸锂占比14%。
可以看出，高镍化三元材料因为具备更高的能量密度，成为正极材料发展的确定性趋势。年-年期间，正极材料市场也从磷酸铁锂为主逐渐过渡到三元材料占据主流地位。从市场份额来看，正极材料的竞争格局比较分散。一方面目前投资收益率仍然比较高，大部分公司的毛利率都能在20%-30%以上，新进入者较多。另一方面技术迭代比较快，龙头企业扩产比较谨慎。全球市场上，第一名优美科市占率只有10%，湖南杉杉、住友金属、日亚化学、GSEnergy市占率分别约为9%、7%、6%、3%，CR3约为26%，CR5也只有35%。国内三元正极市场上，市占率前五名容百科技、长远锂科市占率12%，振华新材11%、厦门钨业、天津巴莫均在9%左右，当升科技7%，杉杉股份5%。没有明显的龙头垄断现象，因此主要上市公司的盈利能力也不太稳定，受钴价的影响较大，各家公司盈利规模普遍较小，除了年增长较快之外，年都出现大幅回落。
但是也有竞争格局相对比较好的三元正极材料相关领域，一个是三元前驱体市场。全球三元前驱体市场CR3市场份额占比42%，CR5市场占比接近58%，目前市值最大的上市公司是格林美，主要优势就在三元前驱体上，全球市占率达到18%，也是唯一一个-年盈利稳步增长的公司。另一个是技术壁垒更高的NCA三元正极，也就是特斯拉用的电池。全球能够规模量产的企业较少，基本被日韩垄断。全球市占率第一住友金属占据近60%的市场份额，独家供应给松下。ECOPRO是韩国唯一的NCA正极材料生产商，主要客户为三星SDI和索尼，全球市占率达17%。以容百科技为代表的中国的电池企业当下主要还是集中在生产NCM，但随着对能量密度要求的提高，龙头企业什么时候能够突破NCA技术壁垒，形成量产能力，竞争能力可能会有大幅提升。
负极材料在锂电池中主要是作为储锂的主体，成本占比10%左右，但对电池的首次效率和循环性能有较大影响。年负极材料出货量19.2万吨，增幅31%，预计-年复合增长率仍能超过30%。其中人造石墨出货量占比70%，同比增长33%，天然石墨出货量占比24%，同比增长19%。由于人造石墨在循环性能和稳定性方面更有优势，占比不断提升，产品升级已经是大趋势。由于低端产能价格下跌较为严重，中高端硅碳负极应用进程有望加速，带来量价齐升的红利。
负极材料行业格局比正极材料好很多，国内产业链已经非常成熟。国内负极份额在全球占比超70%，年国内CR5达到75%。目前贝特瑞产能及实际出货规模处于国内绝对龙头地位，市占率达到24%，杉杉股份和江西紫宸（璞泰来）市占率分别为21%和16%，第二梯队的东莞凯金等势头同样很猛，市占率达到12%。整体来看，贝特瑞处于国内绝对龙头地位，尤其是在天然石墨市场一家独大，市占率已经达到72%，又是硅碳负极唯一可以大批量供货的公司，市占率达到50%。-年公司的盈利能力稳步提升，复合增速保持在39%。杉杉股份和璞泰来在人造石墨领域领先，市占率均在24%左右，贝瑞特属于第二梯队，人造石墨市占率14%。璞泰来的盈利也一直保持快速增长，-年的业绩复合增速达到60%。杉杉股份由于还受到正极材料竞争的影响，业绩波动较大。
电解液是锂电池正负极之间起传导作用的离子导体，相当于锂电池的“血液”，成本占比10%左右。年中国电解液出货量18.3万吨，同比增长30%。但是由于年以来行业价格战的进行，电解液的价格已经从年的高点下降了差不多80%，因此出现出货量上升，行业市场规模反而下降。伴随着企业毛利率均有所下降。行业尾部产能进一步出清，龙头企业的集中度进一步提升。第一梯队的天赐材料年以来市场份额快速提升，与第二、第三拉开差距，目前市占率达到30%，新宙邦市占率17.5%，杉杉股份占比14.6%。江苏国泰市占率下降至11.5%，而第二梯队的珠海赛维、香河昆仑、天津金牛等市场份额均出现萎缩。
龙头公司新宙邦-年实现业绩的稳定增长，复合增长率11%。尤其是年以来随着电解液价格的回升，公司毛利率提高到37%，带来前三季度业绩56%的高增速。天赐材料由于一体化的进军步伐迈的太急，业务有些杂乱，盈利并不稳定。年由于正极、选矿等多个业务出现亏损，业绩大幅下滑了近%，不过年起由于进入LG、松下供应链，并与海外特斯拉签订长期合同，海外动力放量，盈利已经创下历史新高。
隔膜是电池关键的内层组件之一。主要作用是将正负极片隔开，防止电池短路，同时保证充放电时离子的正常通过。隔膜市场增速较快，一直保持在30%以上，年中国锂电隔膜出货量为27.4亿平米，同比增长35.6%。其中湿法隔膜占比73%，干法隔膜占比27%。随着动力电池往高能量密度方向发展，更薄的湿法隔膜相比干法隔膜优势明显。因此湿法隔膜的出货量增速较快，年同比增长51%。干法隔膜的出货量增长趋缓，只有6%左右的增速。但是由于隔膜市场比较混乱，价格战现象严重，整体市场规模出现下降。
原来我国企业生产的隔膜主要以干法为主，湿法隔膜因为更薄且孔隙更小更均匀而受到追求高能量密度的三元电池的青睐，多年来一直被国外企业垄断。但近年来我国湿法隔膜的产量和性能越来越接近国外企业水平，龙头企业的集中度也进一步提高。上海恩捷收购苏州捷力之后，市占率合计达到55%。占据第一位。第二名中材中锂市占率11%，星源材质占8%，惠强能源占6%。CR5合计占80%，优质产能集中在少数龙头手中。上海恩捷和中材科技在市值和盈利规模上与其余公司差距较大。二者总市值占板块市值的66%。业绩一直保持快速增长，-年复合增长率达到54%和46%。恩捷股份的优势在于单线名义产能更高，向宁德时代这样的国内大客户供应在成本上优势更显著，隔膜业务的毛利率能达到50%以上。中材科技在海外业务上成本差距与恩捷股份相比不算大，而且海外业务单价基本上是国内的3倍。未来3年是中材科技向海外客户出货放量的阶段，有利于实现增长动能的二次切换。年前三季度，中材科技的业绩增速就达到70%，大幅超过恩捷股份。
在整体的动力电池市场上，尽管新能源汽车销量有所下降，但得益于车型升级带来的单车带电量的提升，行业整体装机量仍有提升。年全球动力电池装机量月.2GWh，同比增长22%。中国累计装机量约62.4GWh，同比增长9%。不过今年受疫情影响，年前三季度全球动力电池累计装机量月77.8GWh，同比下降1.7%。中国动力电池装机量约34.15GWh，同比下降19%。不过随着三季度以来全球新能源汽车的快速回暖，预计今年全球装机量增速仍有望达到8%。国内来看，由于补贴政策与高能量密度挂钩，三元电池迅速放量，占比超过90%，与年的占比相比接近翻倍。磷酸铁锂的份额基本没变，还在4%。但目前随着退补体术以及CTP技术的推广，车厂有意愿改用更廉价的磷酸铁锂电池，随着比亚迪搭载刀片电池上市，预计之后磷酸铁锂的占比会有所回升。
动力电池市场高度集中。全球来看，TOP10企业合计装机量占比达到93%。LG、宁德时代、松下全球动力电池装机量差距逐步缩小，三家分别代表当前全球软包、方形、圆柱动力电芯的最高水平，全球市占率分别达到25%、24%和23%。受益于国产特斯拉放量，LG化学的全球市场份额反超宁德时代，位居第一。但整体来看，全球前三市占比位置将出现轮番变动的可能，竞逐全球龙头地位尤为激烈。此外，第二梯队的比亚迪、三星、AESC的全球市占率分别为6%、5%和2.6%，市场份额的竞争同样比较大。
国内来看，行业格局“一超多强”局面继续巩固。伴随着数十家电池企业退出市场，行业龙头集中度进一步提升。CR3从年的66.8%提升到年三季度的75.8%。年宁德时代市场份额较年提升了近10个百分点，占比达到52%，年前三季度为47.6%。比亚迪是国内第二，市占率14%，LG化学国内市占率也在14%。中航锂电、国轩高科占比5%，亿纬锂能占比2%。除了宁德时代之外，第二梯队的比亚迪和LG，以及第三梯队的厂商市占率都非常接近，对于这些厂商来说降本和维持市占率是重中之重。
伴随着优质产能扩张，产品价格下行将成为长期趋势。我国动力电池整体产能利用率还不到25%，供求不匹配程度将会进一步加剧。因此整个行业的毛利率下行压力很大。平均毛利率已经从年的27%下降到年的21%。目前除了宁德时代、国轩和亿纬锂能毛利率在25%以上外，其他几家公司毛利率都不足20%。从市值规模来看，宁德时代超过亿的市值，第二名亿纬锂能市值也超过亿，但与宁德时代的体量无法抗衡。宁德时代的盈利一直保持稳定增长，亿纬锂能则是从年高端客户戴姆勒、现代起亚突破后才进入收获期，-年业绩增速分别达到40%、%。
3、技术配套
除了电池之外，新能源汽车的核心部件“三电”还包括两个部分：电机和电控。电机是新能源汽车的动力来源，其性能决定了汽车的爬坡能力、加速能力以及最高车速等。伴随着新能源汽车市场规模的扩大，电机行业规模迅速扩张，-年驱动电机装机量从40万台上升到万台，复合增长率达到50%。年由于新能源汽车销量的下滑，电机装机量虽然超过万台，同比下降7%。不过在新能源汽车市场发展前景向好的背景下，预计未来5年电机行业市场规模将保持稳定增长的态势，到年有望突破亿，年均复合增长率为6.5%。
电机行业内企业主要可以分为四类。一是具有新能源政策及零部件生产经验的企业，以比亚迪、北汽新能源为代表的主机厂借助技术优势与供应链资源开始装配自主研发的驱动电机。二是具有电机生产经验的企业，比如大洋电机、方正电机。三是专业化新能源汽车电机生产企业。以精进电动、大地和为代表。四是国际先进制造商的合资企业，比如博格华纳、博世等。整车厂的市场占比最高，为47%，竞争优势比较明显。核心电机厂市场份额提升最快，从年的21%提升到年上半年的36%。
目前电机行业市场集中度还算比较高，CR10市场份额达到69%，但是和电池相比还是比较分散。而且前十名内部洗牌十分严重，连续三年市占率都排名前十的公司只有比亚迪、精进电动和方正电机。年的数据显示，前五名为：比亚迪市场份额20%，大洋电机9.4%，精进电动7.8%，方正电机5.8%，华域电动5.7%。而这个排名在年上半年又出现很大变化，比亚迪市占率降到14%，方正电机降到4%，而特斯拉、蔚然动力、大众汽车占比提升到11.6%、8.5%、8.5%。从主要电机公司的盈利能力也能看出端倪，大部分电机公司盈利都非常不稳定。精进电动连续三年处于亏损状态，电驱动系统毛利率长期呈下降态势，从年的13.7%下降至年的8%。方正电机年亏损了4.4个亿，年稍微盈亏平衡后，年前三季度又出现亏损。大洋电机也出现差不多的情况。随着整车厂和国外大厂合资入局，整个电机行业的竞争环境还是非常激烈的。
电机控制器是新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元。电机控制器不仅影响整车性能，成本占比也达到5.7%。我国电控行业起步较晚，在经历了十几年的早期发展阶段后，从年开始进入爆发式增长阶段。-年电控行业市场规模从56.8亿元增长到.3亿元，年均复合增长率达到28%。年由于新能源汽车补贴退坡，整车企业倒逼电控企业降价，同时上游IGBT模组等原材料价格上涨，电控行业企业利润出现大幅滑坡。电控行业市场规模有所下降。预计到年电控行业规模有望达到亿元，年均复合增长率维持在7%左右。
新能源汽车电控市场参与者多大家以上，具备电控产能的整车企业和第三方电控供应商并存。整车企业代表包括比亚迪、长城汽车和蔚来汽车。第三方电控供应商又可以分为核心电控厂，代表有深圳大地和、上海大郡、精进电动和上海电驱动等。还有一种是专业新能源汽车电控企业，代表企业有英威腾、汇川技术和蓝海华腾。整车厂受制于技术难度大、研发周期长，更愿意转交给专业的电控供应商来做。而新能源电控企业产品单一，无法提供供电驱动集成产品，不易成为整车企业的一级供应商。因此，在电控领域核心电控厂市场份额占比最高，达到44%，整车厂占比36%，其他厂占比20%。
电控行业总体来看竞争激烈，仍未出现绝对的龙头企业，行业洗牌变动也很大。年上半年数据显示，CR10占比74%。其中特斯拉、比亚迪、联合汽车电子、汇川技术、蔚然动力市占率分别为14.3%、14%、11.2%、10.7%、7.9%。前十名中本土厂商占6席，整体的竞争力还算比较高。但如果再细分看的话，电控的组成可以进一步分为逆变器（IGBT）、驱动板、微控制器、冷却系统等。其中IGBT是电控的核心关键零部件，起着功率转换的作用，可以看作汽车动力系统的“CPU”，成本占比达到45%以上。目前我国电控技术相对落后，主要在于核心零部件IGBT高度依赖进口，进口占比约90%。年全球IGBT供应商市场份额，英飞凌占22%，三菱占18%，富士电机占9%，塞米控占8.3%。安森美占7%。前10名只有斯达股份一个，市占率只有2%。
目前电控企业主要面临利润率下滑、行业洗牌的压力。企业缺乏足够的资金进行技术研发和扩大生产，容易降低其竞争力。以汇川技术为例，年以前公司的业绩增速一直能保持在10%以上。但是年归母净利润下滑了18%。毛利率也从年的48%下滑到年的38%。未来增长空间最大的地方在核心部件IGBT模组的国产替代上。上海先进半导体已经成功进入比亚迪车用IGBT供应链，中车电气也于年打开印度市场。不过目前国产化程度仍然非常低，仍然任重道远。
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