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高镍锂电中长期发展的必要性

我们强调,锂电技术路径是由技术本身的性价比与需求共同决定的,需求的分层会带来不同路径的落地。针对消费者最重要的两个需求维度:1)价格、2)里程,我们认为高镍锂电是中长期推动无里程焦虑平价的重要路...
我们强调,锂电技术路径是由技术本身的性价比与需求共同决定的,需求的分层会带来不同路径的落地。针对消费者最重要的两个需求维度:1)价格、2)里程,我们认为高镍锂电是中长期推动无里程焦虑平价的重要路径。快充作为电池与基础设施以解决里程焦虑的另一维度,我们也将一并在本文中讨论。
摘要
严峻工况下,目前的新能源车里程将大打折扣。真实工况下综合平均里程仅为标称里程的约70-80%,消除消费者真实的里程焦虑需要标称里程进一步提升,带来高镍与快充技术的中长期发展确定性。在高速+冬天的最严峻工况下,新能源车真实里程平均仅有标称里程的一半。由此我们认为中长期标称里程达到600km以上,配合快充的基础设施建设,才能较好的消除里程焦虑,而平价与真实里程需求的共同满足需要高镍锂电进一步的发展。结构性的创新如CTP并不阻碍材料层面创新的发展,高度CTP短期内对考虑分散供应链的国际一线车企不完全适用,同时三元进一步的降本同样依赖高镍。
通过系统能量密度的进一步提升与自身降本,高镍锂电中长期有望从系统级成本上接近或低于铁锂。我们认为单Wh成本与价格上,高镍锂电高于铁锂,但通过系统能量密度的大幅提升,与进一步降本下Wh成本差的缩小,2025E高镍锂电可实现系统级成本中低里程与铁锂相近,高里程(>800km)低于铁锂。
快充是消费体验优化的另一个重要维度,需要电池与基础设施的共同进步。快充从电池维度需要解决锂枝晶与温度问题,当前重点的解决路径是在电解液环节提升电导率、锂离子迁移率与耐热性,在隔膜环节提升耐热性,并提升正负极的能量密度与倍率性能。基础设施方面设备难度并不困难,但电网容量将是较大困难。
当前锂电体系下,我们认为高镍与快充的需求将推动新型电解质LiFSI的应用。LiFSI作为新型锂盐的代表,相较于LiPF6,具备几大优势:1)低/高温稳定性更佳,2)更高锂离子电导率与离子迁移率,大幅提升快充性能,3)与负极能形成更稳定的SEI膜,提升循环寿命。劣势在于目前单价过高,综合生产技术难度较大,良率较低。我们认为高镍锂电与快充需求将推动LiFSI使用比例进一步的提升,驱动进一步的规模化,带来成本下降、良率提升。我们预测LiFSI2021年市场空间11.4亿元,2025年市场空间超150亿元,成长空间较大,具备LiFSI技术与产能储备的企业,将在高镍发展的路径上更具备竞争优势。
我们看好LFP与高镍的双路径,本质上是需求分层与对应技术的适配。动力电池是一个多参数互耦的系统,高能量密度带来基础安全性的相对短板下,需求企业具备电化学基础材料研发/制造/成组设计/供应链管理的全方位系统性领先性以保证产品性能与系统综合安全的达标。由此,我们认为龙头与对应优质供应链将继续引领技术变革。同时高镍三元对正极的要求形成的阶段性加工技术壁垒,以及短期原料上涨带来的业绩弹性下,我们推荐优质正极企业。
风险
新能源汽车需求不及预期,高镍锂电技术发展不及预期。
正文
从需求看锂电:高镍与快充发展趋势确定
真实里程需求驱动高镍锂电中长期发展
我们强调,锂电技术路径是由技术本身的性价比与需求共同决定的,需求的分层会带来不同路径的落地。简单来说,我们可以把里程划分为几个区,分别对应不同的场景(图1)。其中400km以下一般可满足普通通勤;400-600km基本可满足普通运营与跨城出行;600km以上可以满足消费者更长距离的出行,且基本消除里程焦虑(很少有能一天开800km以上的情况)。
但在严峻工况下,目前的新能源车里程将大打折扣。目前消费者所看到的新能源车里程是以NEDC工况为基准的里程,在真实路况与使用上,存在一定的失真。同时工况严峻程度不同(也就是在什么样的环境里开),真实里程的失真度也不一样。根据EV-database所统计的海外在售车型在6个不同工况组合(区域与温度)下的真实里程,再考虑WLTP与NEDC里程的一定比例关系,我们测算得:
► 新能源车平均的综合可用里程(可以简单看成真实里程)只有标称NEDC里程的约80%。
► 在高速+冬天(-10摄氏度)的严峻工况下,新能源车的有效里程将折损一半。其中若是铁锂电池,我们认为折损幅度将更高。
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作者: 太平洋在线

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