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新能源汽车动力电池行业深度研究报告--vip资料--重磅推出 [复制链接]

1#
今天的“芝麻”,明天的“西瓜”

——新能源汽车动力电池行业深度研究

.. 大力发展新能源汽车是我国节能减排、降低原油进口依赖的战略选择。中国原
油对外依存度高达48%,原油消费中60%是交通用油。同时我国又是世界第二
大CO 2排放国,占全球排放总量的18.8%,而汽车尾气排放占 CO 2排放总量的

15.9%。奥巴马新能源政策的实施,哥本哈根谈判的临近,都使中国面临更大
的碳减排压力。**使用新能源汽车,是我国在碳减排压力下经济转型的必然
选择。
.. 动力电池是新能源汽车的核“心”。所谓“新”,新在动力总成,新在动力电池。
看好动力电池行业基于三点:第一,电池是技术和成本上的最大瓶颈,产业化
初期,先进的动力电池厂商,必将成为汽车厂商争夺的焦点;第二,动力电池
是新能源汽车产业链中技术最核心,利润最丰厚的一环,未来汽车厂商之间的
竞争,将主要是动力电池性能的竞争,动力电池是技术核心的地位将长期存在,
从而也将长久保持丰厚利润;第三,动力电池行业从无到有,市场容量从目前
的十几亿到 2012年的约 325亿元,未来几年是十几倍的增长,而全球市场将
是几千亿元的规模,今天的“芝麻”将是明天的“西瓜”。

.. 补贴消除价差,经济性条件已基本具备。经我们对国内四款车型的测算,财政
补贴已基本弥补初始购置差价,略微超出的部分,最短 9个月,最长 4.3年即
可通过节油来收回。从经济性来说,补贴使新能源汽车基本具备了和同级别汽
油汽车在同一价格水平竞争的能力。大规模应用取决于充电网络的完善,电池
技术的改进和成本的进一步降低。

.. 后续政策空间依然很大。我们以科技部部长万钢、工信部副部长苗圩的思路为
主线,详细梳理了国家及地方政府后续可能出来的扶持政策,包括 100亿元技
改资金实施细则、针对消费者购新能源汽车补贴、针对新能源车的税费减免、
新能源车基础设施建设规划、持续的研发支出投入等等。后续政策的持续推动
将是板块继续超越市场的动力之一。

.. 镍氢动力电池最先贡献利润,锂电池 3 ~5年后前景广阔。基于电池技术的成熟
程度、国内配套设施的建设进度,以及国外新能源车的发展路径,我们认为未
来3~5年,镍氢电池 HEV仍将是新能源车的主流,HEV将和PHEV、EV共存 10
年左右。而在 3 ~5年之后,随着磷酸铁锂成品率提升带来电池成本的下降,以
及全国充电站网络的逐步建立,以磷酸铁锂电池为主要动力的PHEV、EV将迎
来广阔的发展前景。

.. 镍氢产业链我们看好电池厂商,推荐科力远和中炬高新。上游镍矿、稀土及正
极材料氢氧化镍并不能因新源汽车而充分受益。

.. 锂电产业链我们看好磷酸铁锂正极材料、电解液、上游资源碳酸锂、隔膜和电
池厂商,推荐中国宝安、杉杉股份、江苏国泰、西藏矿业;关注广州国光、佛
塑股份、冀中能源的子公司天津金牛。

本公司或其关联机构在法律许可情况下可能持有或交易本报告提到的上市公司所发行的证券或投资标的,还可能为或争取为这些公司提供投资银行或财务顾问
服务。本公司在知晓范围内履行披露义务。客户可索取有关披露资料 compliance@sw108.com 。客户应全面理解本报告结尾处的“法律声明”。


2009年 5月行业研究

投资案件
结论与投资建议

镍氢产业链我们看好电池厂商,推荐科力远和中炬高新。上游镍矿、稀土及正极材
料氢氧化镍并不能因新源汽车而充分受益。

锂电产业链我们看好磷酸铁锂正极材料、电解液、上游资源碳酸锂、隔膜和电池厂
商,推荐中国宝安、杉杉股份、江苏国泰、西藏矿业;关注广州国光、佛塑股份、冀中
能源的子公司天津金牛。

原因和逻辑

1.必须从国家的发展战略高度来考虑和理解新能源汽车行业的市场空间。我国是全
球第二大 CO 2排放国,原油对外依存度高达 48%,原油消费中 60%是交通用油,中国必须
降低对进口原油的依赖,减少碳排放。奥巴马新能源政策的实施,将使“减排壁垒”成
为欧美约束发展中国家的又一有力武器;哥本哈根谈判的临近,使中国碳减排压力极为
迫切。**使用新能源汽车,是我国经济转型的战略选择,是中国必须要走的发展路径,
中国必将巨额投入来扶持行业的发展。
2.电池是目前新能源汽车技术和成本上的最大瓶颈,拥有动力电池技术和核心原材
料的企业将最先受益。在产业化初期,先进的动力电池厂商,将成为汽车厂商争夺的焦
点;
3. 动力电池是新能源汽车产业链中技术最核心,利润最丰厚的一环,而且丰厚利润
将长期维持;
4.动力电池行业从无到有,市场容量从目前的十几亿到 2012年的约 325亿元,未来
几年是十几倍的增长,巨大的增长空间使得相关公司有理由享受高估值。
有别于大众的认识

1.动力电池行业从无到有,未来 3 ~5年,市场容量将是十几倍的增长。按照科技部
部长万钢的设想,希望到 2012年,全国有10%新生产的车是新能源汽车,也就是 100万
辆。我们假设新能源车中,采用镍氢动力电池的占70%,单价2.5万元/台,锂电池占 30%,
单价 5万元/台,以此大致计算,2012年镍氢动力电池市场容量将达到 175亿元,锂电池
市场容量将达到 150亿元。相比目前只有十几亿元的规模,国内市场是十几倍的增长,
而全球市场将达到数千亿元的市场规模,今天的“芝麻”将变成明天的“西瓜”。
2.动力电池作为汽车核心元件的地位将长期存在,丰厚利润将长期维持。如同目前
汽车的核心是发动机,空调的核心是压缩机一样,未来汽车厂商之间的竞争,也主要是
所装配动力电池性能的竞争。从这一点来讲,动力电池是技术核心的地位将长期存在,
这一环节也将长久保持丰厚的利润。
3.补贴消除价差,经济性条件已基本具备。财政补贴是迄今为止最直接、最有效的
扶持政策。经我们对国内四款车型的测算,财政补贴已基本弥补初始购置差价,略微超
出的部分,最短 9个月,最长 4.3年即可通过节油来收回。从经济性来说,补贴使新能
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2009年 5月行业研究

源汽车基本具备了和同级别汽油汽车在同一价格水平竞争的能力。大规模应用取决于充
电网络的完善,电池技术的改进和成本的进一步降低。

4.后续政策空间依然很大。今年以来,持续的扶持政策推动了新能源汽车行业的上
涨,后续政策的持续推动仍将是板块继续超越市场的动力之一。我们以科技部部长万钢、
工信部副部长苗圩的思路为主线,详细梳理了国家及地方政府后续可能出来的扶持政策,
包括 100亿元技改资金实施细则、针对消费者购新能源汽车补贴、针对新能源车的税费
减免、新能源车基础设施建设规划、持续的研发支出投入等等。未来政策空间依然值得
期待,甚至可能远远超出我们的预期。
5.镍氢动力电池最先贡献利润,锂电池 3 ~5年后前景广阔。基于电池技术的成熟程
度、国内配套设施的建设进度,以及国外新能源车的发展路径,我们认为未来 3 ~5年,
镍氢电池 HEV仍将是新能源车的主流,HEV将和PHEV、EV共存 10年左右。而在 3 ~5年
之后,随着磷酸铁锂成品率提升带来电池成本的下降,以及全国充电站网络的逐步建立,
以磷酸铁锂电池为主要动力的PHEV、EV将迎来广阔的发展前景。
6. 不看好镍氢产业链的上游镍矿、稀土及正极材料氢氧化镍。原因在于:第一,镍
氢电池的总体需求在逐步向锂电转移,长远来看需求有下滑趋势;第二,我国镍资源丰
富,镍消费的65%都是不锈钢,电池仅占5%,镍氢动力电池对镍需求的拉动较小;第三,
氢氧化镍受镍价波动影响成本变动较大,盈利能力极低,维持在 7 ~15%之间;第四,国
内稀土资源分散,小稀土企业众多,行业提价能力很弱,且高毛利率的稀土加工环节还
依赖于国外厂商,贮氢合金粉毛利率仅维持在 10 ~12%的较低水平。我们认为国家从战略
上整合稀土资源还须等待时日。
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本主题由 管理员 admin 于 2012-5-18 9:02:27 执行 审核帖子 操作
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目录


1. 新能源汽车是我国节能减排的战略选择............8
1.1 新能源汽车是我国的战略选择............................................8
1.2 新能源汽车分类 ...............................................................10
2. 动力电池是新能源汽车的核“心”.................13
2.1镍氢电池...........................................................................14
2.1.1 Ni-MH电池材料构成......................................................14
2.1.2 Ni-MH电池工作原理......................................................16
2.1.3 镍氢动力电池的不足.....................................................17
2.2锂电池...............................................................................17
2.2.1 锂离子电池工作原理.....................................................17
2.2.4锂离子电池存在的问题...................................................20
2.2.5 聚合物锂电池:未来的发展方向之一............................24
2.3燃料电池...........................................................................25
2.3.1 材料构成及工作原理.....................................................25
2.3.2 燃料电池存在的问题.....................................................26
2.4小结:镍氢最成熟,锂电是方向,燃料电池任重道远.......27
3. 政策力推行业前行,看好新能源汽车电池......29
3.1 后续扶持政策空间依然很大..............................................29
3.1.1 全球新能源政策密集出台 29
3.1.2出台补贴政策,中国新能源“亮剑” ..........................30
3.1.3后续政策空间依然很大................................................32
3.2新能源汽车产业化依赖于全社会力量 .............................33
3.3 今天的“芝麻”,明天的“西瓜”——看好动力电池行业.35
3.3.1 跑马圈地,汽车厂商瓜分有限的电池厂商资源 35
3.3.2动力电池是技术核心,利润丰厚..................................35
3.3.3市场空间呈十几倍增长................................................36
3.3.4镍氢动力电池最先贡献利润,锂电是未来方向............38
4.镍氢产业链——看好镍氢动力电池厂商............38
4.1 上游镍矿、稀土及正极材料并非真正受益........................39
4.2 看好镍氢动力电池厂商.....................................................40
4.2.1 镍氢 HEV是目前最成熟、最安全,商业化最成功的车型40
4.2.2国内拥有较为成熟的镍氢动力电池技术..........................41
4.2.3 镍氢产业链看好:科力远、中炬高新............................44
5. 锂电产业链——看好正极、电解液、碳酸锂 ..45
5.1电池厂商关注广州国光...................................................46
5.2 看好磷酸铁锂正极材料:中国宝安和杉杉股份.................47
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2009年 5月行业研究

5.3看好锂电池电解液及六氟磷酸锂:江苏国泰 .....................50
5.4看好电池隔膜:关注佛塑股份...........................................53
5.5看好上游资源碳酸锂:西藏矿业.......................................56
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2009年 5月行业研究

图表目录


图1:我国原油需求一半需要进口来满足.................... 8
图2: 我国原油对外依存度高达 48% ....................... 8
图3:汽车占 CO2排放的 15.9% ............................ 9
图4: 新能源车对碳减排的贡献曲线....................... 9
图5:PHEV减排潜力19%,若用非煤发电,减排潜力最高可达 49%10
图6:新能源汽车发展趋势............................... 10
图7:HEV工作原理 ..................................... 11
图8:拟在2010年量产的通用PHEV——volt............... 11
图9:纯电动汽车结构原理图............................. 12
图10:燃料电池汽车结构原理图.......................... 12
图11:各类电池优劣势比较.............................. 14
图12: HEV、PHEV和 EV电池的潜在性能 .................. 14
图13:镍氢电池材料构成................................ 15
图14:Ni-MH电池工作原理 .............................. 16
图15:锂离子电池工作原理.............................. 17
图16:LiFePO4电池基本结构 ............................ 17
图17:磷酸铁锂在各种放电率下电压平坦,放电特性好 ...... 19
图18:比亚迪F3DM的锂电池充电系统..................... 19
图19:在低温下,锂电池放电性能锐减.................... 22
图20:巴黎的充电站地图................................ 23
图21:Coulomb Technologies建设的smartlet小巧充电站.. 23
图22:加州太阳能充电站................................ 23
图23:比亚迪充电站.................................... 23
图24:电解质不同,是锂离子电池与聚合物锂电池的主要区别 25
图25:铂价走势........................................ 27
图26:燃料电池成本构成................................ 27
图27:美国能源部关于新能源车的产业化蓝图.............. 28
图28:电池企业的中期研发目标.......................... 28
图29: 09年以来新能源车扶持政策与重要事件 ............ 30
图30: 后续新能源汽车扶持政策空间依然很大............. 33
图31:国外各汽车厂商纷纷与先进电池厂商联姻............ 35
图32:各车型成本构成.................................. 36
图33:动力电池占HEV成本约26%,占PHEV成本约39~51%.. 36
图34: 国内镍氢产业链相关上市公司..................... 39
图35: 电池仅占镍消费的5%左右 ........................ 39
图36:中国镍产量占全球产量的 5% ....................... 39
图37:2007年全球镍氢 HEV销量近 45万台 ................ 40


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2009年 5月行业研究

图38:丰田至 07年底 HEV已销售 129.5万台............... 40
图39:丰田 Prius的能量显示器.......................... 41
图40: 丰田Prius的镍氢动力电池,168节,重53.3Kg..... 41
图41:锂电产业链相关上市公司.......................... 47
图42:电解液材料组成.................................. 51
图43:LiPF6导电率高,热稳定性好 ...................... 51
图44:原料 LiPF6产能分布.............................. 52
图45:全球锂电池电解液产能分布........................ 52
图46:隔膜(separator)隔离电子、输送锂离子............. 54
图47:新型锂电池隔膜.................................. 54
图48:全球主要隔膜生产企业产能分布.................... 54
图49:多层复合膜间隙率增大,导电性能增强.............. 54
图50:中国约占全球碳酸锂产量的 22% .................... 56
图51:中国锂储量约占全球 13% .......................... 56
图52:锂需求增长主要来自电池,占 27% .................. 59


表 1:我国 2050年的电动车及其节约的石油资源情况预测亿辆,亿吨 .....9
表 2:各式结构的混合动力汽车特点 ......................................................... 11
表 3:各式混合程度对应的节油率不同 ...................................................... 11
表 4:新能源车主要特点 ...........................................................................12
表 5:HEV、PHEV和 EV对电池性能的要求 ...........................................13
表 6:各种蓄电池的比较 ...........................................................................13
表 7:实用的添加剂、导电剂和粘合剂 ......................................................15
表 8: Ni-MH电池负极材料 .....................................................................16
表 9:锂离子电池四大主要材料构成 .........................................................18
表 10:不同正极材料锂电池性能比较 .......................................................19
表 11:A123和 Aleees认为自己生产的磷酸铁锂有不同的分子结构,不构成侵


权..............................................................................................................20
表 12:在不同温度下锂电池的性能指数 ....................................................21
表 13:聚合物锂电池用电解质 ..................................................................24
表 14:燃料电池构成及其性能 ..................................................................25
表 15:燃料电池工作原理 .........................................................................26
表 16:美国能源部的 FreedomCAR协作计划关于燃料电池能量系统目标规划


.................................................................................................................27
表 17:全球新能源汽车产业化预测 ...........................................................28
表 18:各国新能源汽车支持政策 ..............................................................29
表 19:13个试点城市公共服务用乘用车和轻型商用车**补助标准 万元/辆

.................................................................................................................31
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009年 5月行业研究


20:十米以上城市公交车示范**补助标准(单位:万元
/辆)
...........31

21:国内混合动力汽车价格
..................................................................31

22:财政补贴后,新能源车的经济性大大提高
.....................................32

23:混合动力车辆技术领域排名前
16名的发明专利申请人
.................33

24:混合动力车辆技术领域中国专利申请统计总表
..............................34

25:国内主要新能源汽车一览
..............................................................36

26:镍氢动力电池产业链价值分布
.......................................................38

27:国内混合动力车情况
......................................................................41

28:国外主要企业生产的镍氢电池
.......................................................42

29:国内外各厂商
Ni-MH电池组技术指标对比
....................................42

30:国内主要企业生产的镍氢电池
.......................................................44

31:全球锂离子电池投资计划
..............................................................45

32:锂离子动力电池产业链利润构成
....................................................46

33:国内锂电池生产企业
......................................................................46

34:高能量
/中等功率型锂离子电池和电池组技术
.................................47

35:国内锂离子电池正极材料生产企业
................................................48

36:磷酸铁锂需求测算万辆,万吨
.......................50

37:国内锂离子电池电解液生产企业
....................................................52

38:LiPF6主要生产企业
......................................................................53

39:锂离子电池隔膜的主要生产企业
....................................................55

40:国内锂电池隔膜生产能力状况
.......................................................55

41:世界金属锂产量、及盐湖锂储量分布
............................................57

42:全球主要锂矿山资源分布万吨57

43:国外
08年底碳酸锂实际产能万吨.....................58

44:国内基础锂化合物产能中,电池级约占
1/3 万吨.....................58

45:全球乘用车、客车及轻型商用车产量预测万辆
............59

46:全球碳酸锂需求预测万辆,万吨
.........................59

47:全球碳酸锂需求测算
......................................................................60

48:国内碳酸锂需求预测万辆,万吨
..........................60

49:国内各盐湖主要元素化学成分 mg/L .......................61


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2009年 5月行业研究

1. 新能源汽车是我国节能减排的战略选择
1.1 新能源汽车是我国的战略选择
“新能源产业正孕育着新的经济增长点,也是新一轮国际竞争的战略制高点”。

——李克强副总理,2009年 4月

奥巴马新能源政策引领全球能源方向。奥巴马新能源政策着眼于两个大方向:
第一,降低美国对海外石油的依赖:计划未来 10年向清洁能源领域投资 1500亿美
元,以推动新能源的市场化;到 2015年前,投入使用 100万辆美国本土生产的充电
式混合动力汽车;到 2030年,美国的石油消费的绝对量要减少 30%以上。第二,
重新拾起碳减排的责任:到 2012年,保证发电量的 10%来自于可再生能源;到 2025
年,达到 25%;实施“总量控制和碳排放交易”计划,到 2020年,美国碳排放比
2005年减少 25%,到 2050年,碳排放比 2005年降低 80%。我们认为,奥巴马提出
的新能源政策,将成为未来 20年影响世界发展的最重要政策之一,标志着美国这一
全球最大新能源市场开始启动;美国有可能在新能源领域后来居上,“减排壁垒”
未来将成为欧美约束发展中国家的又一有力武器。

“得新能源技术者,得汽车业的未来”。我国自“九五”计划首次提出可持续
发展战略,“十一五规划”确立全国单位 GDP能耗降低 20%的目标。奥巴马新能源
政策标志着美国开始承担起碳减排的责任,也意味着中国将面临越来越大的碳减排
压力。中国也必须从降低石油依赖、减少碳排放两方面入手,大力发展清洁能源,
鼓励发展新能源汽车。可以说,谁能将环保与低成本结合在一起,谁就将在未来汽
车行业竞争中立于不败之地。

大力发展新能源车是降低我国原油进口依赖的战略性举措。我国原油进口量从

2001年的 6025万吨上升到 2008年的 1.78亿吨,年进口均速达 16.8%,原油对外依

存度由 24%上升到 48%。原油的表观消费量从 2001年的 2.17亿吨上升到 3.65亿吨,

年均增长 7.7%。我国原油消费中, 60%左右用于交通用油。如何降低交通用油量,

大规模应用清洁能源汽车,是国家构建节能社会,减轻对原油进口依赖的战略举措。

图 1:我国原油需求一半需要进口来满足图 2:我国原油对外依存度高达 48%
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原油表观消费量原油对外依存度

4

60%
3

45%
2

30%
15%

1

0%


0

2001A 2002A 2003A 2004A 2005A 2006A 2007A 2008A

2001A 2002A 2003A 2004A 2005A 2006A 2007A 2008A

亿吨
资料来源:石化协会,申万研究资料来源:石化协会,申万研究

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2009年 5月行业研究

新能源车能够满足更加苛刻的环保要求,是碳减排的必然选择。中国已成为世

界第二大 CO2排放国,2006年国内 CO2排放量占全球总量的 18.8%,按照目前的发

展速度,WWF预测到 2010年中国将成为全球第一大 CO2排放国。从国际环境来看,

《京都议定书》的减排协议将于 2012年届满,各缔约国将于 2009年年底在哥本哈

根展开新的谈判,以决定 2012~2017年的全球减排协议,中国面临越来越大的碳减

排压力。从 OICA的统计数据来看,汽车尾气排放已占据 CO2排放总量的 15.9%,

因此,**使用清洁能源汽车,是国家节能减排,也是国家在碳减排压力下经济转

型的必然选择。

图 3:汽车占 CO2排放的 15.9% 图 4:新能源车对碳减排的贡献曲线

其他非运
输 非公路运
其他
4%输6%汽车

12%

16%


制造和建
电力及热筑业19%


能生产45%


资料来源:OICA,申万研究资料来源:《Meeting the challenges to sustainability,
WBCSD,2004》,申万研究

据麦肯锡测算,中国可以通过在 2015年以后大力采用电动汽车技术,将其 2030
年的汽油需求减少 70%,从而减少 30-40%的石油进口,并将中国的石油自给率从
20%提到到将近三分之一。同时,使用动力汽车还可以带来每年 1.65亿吨二氧化碳
的减排潜力。

表 1:我国 2050年的电动车及其节约的石油资源情况预测亿辆,亿吨

项目
纯电动车 电动摩托车 混合动力车
节约的石油量合计
拥有量 节约的石油量 拥有量节约的石油量拥有量节约的石油量
最高估计
中等估计
最低估计
1.16 1.08
0.56 0.52
0.24 0.22
0.5 0.15
0.5 0.15
0.5 0.15
1.25 0.35
1.25 0.35
0.96 0.27
1.58
1.02
0.64

资料来源:《绿色电源材料》,申万研究

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2009年 5月行业研究

图 5:PHEV减排潜力 19%,若用非煤发电,减排潜力最高可达 49%


资料来源:麦肯锡,申万研究

1.2 新能源汽车分类
新能源汽车是指采用汽油、柴油之外的动力作为动力源的汽车的总称,按动力
源的不同,主要有三种:混合动力汽车(
Hybrid Electric Vehicle, HEV)、纯电动汽
车(Electric Vehicle,EV)和燃料电池电动汽车(
Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)。
按照电池种类的不同,又可以分为镍氢电池动力汽车、锂电池动力汽车和燃料电池
动力汽车。

图 6:新能源汽车发展趋势


/



混合动力汽车
替代能源汽车
生物质能汽车
纯电动汽车
燃料电池汽车
资料来源:申万研究

混合动力汽车(
HEV)存在两个动力源:内燃机和储能电池。汽车可由电动机
或内燃机发动,在刹车及下坡时,电动机将动能转成电能为电池充电。按照是否依
赖外部充电,混合动力汽车又可分为普通
HEV和插电式混合动力汽车
PHEV(Plug-in
hybrid)。目前普通
HEV电池主要采用镍氢动力电池,
PHEV电池主要采用锂离子
电池或锂聚合物电池。

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2009年 5月行业研究

图 7:HEV工作原理图 8:拟在 2010年量产的通用 PHEV——volt


资料来源:申万研究资料来源:申万研究

按照驱动系统的配置结构关系,混合动力汽车可分为串联式混合动力汽车
(Series Hybrid Electric Vehicle,SHEV)、并联式混合动力汽车( Parallel Hybrid
Electric Vehicle,PHEV)和混联式混合动力汽车( Split Hybrid Electric Vheicle,
PSHEV)三种。

表 2:各式结构的混合动力汽车特点

控制系统 电池 能量传递效率 环境污染 适用车型
串联式 只用电动马达驱动行驶
容量大,增加了电池
和汽车重量以及成本
存在能量转换损失,
降低能量利用率
排放小 城市公交车
并联式
以发动机为主动力,电动
马达作为辅助动力
总量较小,对蓄电池
峰值功率要求较低
中间环节少,能量效
率高
排放较大,噪声

小轿车,如本田思

混联式
在低速时只靠电动马达
驱动行驶,速度提高时发
动机和电动马达相配合
驱动
对电池依赖小,不需
要外置充电系统

介于串、并联之

小轿车,如丰田
Prius

资料来源:申万研究

按照对电能的依赖程度,混合动力汽车又可分为三种:弱混合( Mild Hybrid)、
中度混合和强混合(Strong Hybrid或 Full Hybrid),节油率依次提升。

表 3:各式混合程度对应的节油率不同
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5#

驱动技术电机功率节油率代表车型
弱混合 BSG皮带传送启动/发电技术 10KW 20%以下奇瑞 A5-BSG
中度混合 ISG内置曲轴启动/发电技术 15KW 20%~40% 别克君越 EcoHybrid
强混合-50KW 40%以上丰田 Prius

资料来源:申万研究

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2009年 5月行业研究

纯电动汽车( EV)取消了传统的内燃机,动力来源于自身携带的储能电池。储
能电池依靠外界电源充电,在汽车启动时电池向电动机供电,由电动机直接向驱动
轴输出扭矩,驱动车辆行驶。

图 9:纯电动汽车结构原理图


资料来源:申万研究

燃料电池汽车(FCEV)既摒弃了内燃机,也不需要从外界充电,而是通过自
身携带的液态氢和氧气在燃料电池中的化学反应发电,为电动机提供能量,进而为
汽车驱动轴提供扭矩。

图 10:燃料电池汽车结构原理图


资料来源:申万研究

三种新能源汽车的主要特点见下表:

表 4:新能源车主要特点

混合动力汽车纯电动汽车燃料电池汽车
驱动方式内燃机+电机驱动电机驱动电机驱动
能量系统内燃机,蓄电池蓄电池燃料电池
能源和基础设施加油站/电网充电设备电网充电设备氢气
排放量低排量零排量超低排量或零排量

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2009年 5月行业研究

主要特点续航里程长/仍部分依赖汽柴油续航里程短/初始成本高能源效率高/续航里程长/成本高
商业化进程已规模化量产有销售,但未规模化仍处于研发阶段
主要问题蓄电池效率/电池管理系统电池安全性及效率/充电网点成本高昂/制氢技术有待突破

资料来源:申万研究

2. 动力电池是新能源汽车的核“心”
动力电池的性能对新能源汽车的发展起着至关重要的作用。新能源车动力电池
应具有比能量高、比功率大、自放电少、使用寿命长及安全性好等特性。目前技术
最成熟、应用最广泛、商业化最成功的是镍氢动力电池,各国研发的重点是锂离子
电池,燃料电池则因可以做到完全零排放,而被视作远期目标。

从下表我们可以看出, HEV因为有汽油作为动力,因而更强调加速性能和爬坡
能力,因此更注重电池的比功率(要求高达 800-1200w/kg)。而 EV完全以电池作
为动力,更强调充电后的续航能力,因而更关注电池的比能量(要求达到 100160wh/
kg)。

表 5:HEV、PHEV和 EV对电池性能的要求

Weight Peak Power Power Density ES Capacity Energy Density

EDV Type

(max.kg) (min.kW) (min.W/kg) (min.kWh) (min.Wh/kg)

HEV 50 40-60 800-1200 1.5-3[0.7] 30-60
Plug-in HEV 120 65;50 540;400 6;12 50;75
EV 250 50;100 200;400 25;40 100;160

资料来源:《Status and Prospects for Zero Emissions Vehicle Technology》,申万研究

各种电池比较如下:

表 6:各种蓄电池的比较

锂离子电池

铅酸电池 镍氢电池


燃料电池

液态锂离子电池

聚合物锂离子电池
比能量


35-40 75-80 110 155 500

(wh/kg)
比功率

50 160-230 300 315 100

(w/kg)

体积比能

80 100-200 200-280 >320 1000

量(wh/L)
电压(v)

2 1.2 3.7 3.7 0.6-0.8
工作温度

-20~60℃ 20~60℃ 0~60℃ 20~60℃ 20~105℃
自放电率

4-5% 30-35% <5% <0.5% 极低

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2009年 5月行业研究

循环寿命

优点

缺点

800次

原材料丰富
廉价
技术成熟

比能量低
寿命短,耐
过充放差
污染环境

1000次以上

高倍率放电性好
耐充放电能力强
耐过充放能力强
寿命长,高低温
性能好
安全性好

自放电率高

1000次以上

能量密度高
平均输出电压高
输出功率大
自放电小
无记忆效应
可快充,寿命长

成本高,须保护电路
防止过充放
热不稳定性,可能发
生燃爆,安全性低

1000次以上

能量密度高,寿命长
自放电率最低
安全性好不易燃烧
不需串联就可制成大电池
不需使用传统隔膜材料
更易于大规模工业化生产

成本高
弱低温性能

比能量高
能量转换率

性能稳定
安全性好
环保
成本很高
寿命短,电流
小,比功率
小,难充电

资料来源:《电动汽车概论》,《锂离子电池原理与关键技术》,申万研究

锂电池因为有更高的能量密度、更大的放电功率、自放电小和寿命长,而成为
电池发展的方向。

图 11:各类电池优劣势比较图 12: HEV、PHEV和 EV电池的潜在性能


资料来源:《Status and Prospects for Zero Emissions Vehicle Technology》,申万研究

2.1镍氢电池
2.1.1 Ni-MH电池材料构成
镍氢电池的材料构成主要由电极材料、电解液、金属材料及隔膜组成,正负极
及电解液材料上不同工艺上的差异使电池有不同的性能,其中正极材料决定了电池
的容量,负极材料决定了大电流或高温工作时,电池充放电的稳定性。目前正极材
料多用高密度氢氧化镍,负极材料为贮氢合金粉。

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2009年 5月行业研究

图 13:镍氢电池材料构成


资料来源:申万研究

正极性能可通过添加制剂来改善。影响氢氧化镍电池正极性能的主要因素有: 1)
稳定高比容量( >500mAh/cm3)Ni(OH)2正极的制备; 2)宽温度(大电流)使用范
围(.
20~ 50oC)下电池性能的稳定性,特别是较高温度下,氢氧化镍正极上氧
的过电位下降而引起充电过程内压过高,效率降低; 3)由于极片膨胀使隔膜电液干
涸,电液内阻加大,引起电池性能衰退。针对这些因素,一般通过增加添加剂、导
电剂、粘合剂等来改善其性能。

表 7:实用的添加剂、导电剂和粘合剂

添加剂 Ca、Co、Zn及某些稀土元素
在 Ni(OH)2制备期间和镍电极制
备过程中加入相结合
从大电流放电性能
导电剂 镍粉、乙炔黑、石墨
而言,羰基镍粉好
粘合剂 CMC、PVA、PTFE

资料来源:《镍氢二次电池》,申万研究

贮氢合金是影响电池容量和充放电性能的关键材料,也是发展镍氢动力电池的
主要技术瓶颈。电动车用 MH-Ni电池要求贮氢合金必须具备高比容量、长寿命、高
电压平台、良好的催化活性 (包括构成电极后所形成的气、固、液三相催化层 )及低
成本等性能,技术门槛也体现在贮氢合金的配方、纯度、粒度、表面处理、活性催
化、容量与寿命,以及充放电控制、温度控制等方面。目前已经商业化的 Ni-MH电
池负极材料有两种: AB5型混合稀土类和 AB2型锆基贮氢合金。 AB5型受其理论容
量的限制,很难满足电动汽车对动力电池的要求,而 AB2型合金吸氢量大,电化学
理论容量高,与氢反应速度快,活化容易,没有滞后反应,抗电解液的腐蚀氧化性
强,电化学循环稳定性高,是镍氢动力电池最主要应用的新型贮氢材料。

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009年 5月行业研究

表 8: Ni-MH电池负极材料


资料来源:《绿色电源材料》,申万研究

2.1.2 Ni-MH电池工作原理
电池中的反应方程式是:


正极:Ni(OH)2=
NiOOH
+
H
++
e.
负极:M
+
H2O
+
e.=
MH
+
OH
.
电池总反应:Ni(OH
)2+
M
=
NiOOH
+
MH
,其中
M为贮氢合金,
MH
为吸附了氢原子的贮氢合金。

图 14:Ni-MH电池工作原理


资料来源:申万研究

镍氢电池具有较强的耐过充放电性能。对密闭电池而言,通常电池设计负极容
量比正极容量大,电池在过充电时,正极所产生的氧气能与负极贮氢合金中的氢结

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2009年 5月行业研究

合形成水:
MH
x
+
O2 =
MH
x.
4 +
2 H
2 O
,过放电产生的氢气又能被贮氢合金吸

收,从而抑制了电池内压的上升,故镍氢电池有较好的耐过充、过放电性能。

2.1.3 镍氢动力电池的不足
镍氢电池具有可大电流快速充放电、耐过充放电能力强、低温性能好、比功率
高等优点,是目前技术最为成熟、应用最为广泛的动力电池。同时,镍氢电池也存
在着以下不足:自放电率高,常温下
30天不使用时,电池的放电容量只有额定容量

65~70%;比能量较小,极限值为
80kw/kg,较小的比能量值使得镍氢动力电池续
航能力较低,只能用在混合动力汽车上,电动汽车必须选用锂电等高比能量的材料。


2.2锂电池
锂电池按照电解质形态不同可分为液态锂离子电池和聚合物锂电池。聚合物锂
电池是指正极、负极和电解质中至少有一种是聚合物材质的锂电池。

2.2.1 锂离子电池工作原理
锂电池的充放电过程是锂离子在电池正负极中的脱出和嵌入实现的,以磷酸铁
液态锂离子电池为例的反应方程式如下:


充电:LiFePO4 .
xLi+.
xe.→
xFePO4 +
(1 .
x)LiFePO4

放电:FePO
4 +
xLi
++
xe
.→
xLiFePO4 +
(1.
x)LiFePO
4


Li/PEO- LiClO4/Pan聚合物锂离子电池为例的电极反应如下:


正极反应:
PAn
+
ClO
.
充电
PAn
+
ClO
.+
e
.


4放电4


负极反应:
Li++e
.
充电
Li
放电

图 15:锂离子电池工作原理图 16:LiFePO4电池基本结构


资料来源:今日电子,申万研究资料来源:申万研究

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2009年 5月行业研究

锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。锂离子电池是一个锂离子浓差电池,
充电时锂离子从正极化合物中脱出经过电解质嵌入负极晶格,负极处于富锂态,正
极处于贫锂态,同时电子的补偿电荷从外电路供给到负极,保证负极电荷平衡;放
电时则相反,锂离子从负极脱出,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态。由于锂
离子电池正负极材料都用层间化合物,所以在正常充放电时,锂离子在层状机构的
碳材料和层状结构的氧化物的层间嵌入和脱出,只引起层间距的变化,不会引起晶
体结构的破坏,所以伴随着充、放电的进行,正负极材料的化学结构基本不变,因
此从充、放电反应的可逆性看,锂离子电池反应是一种理想的可逆反应,称之为“摇
椅式”锂离子电池体系。

2.2.2 磷酸铁锂是最适合动力电池的正极材料
液态锂离子电池包括正极、负极、隔膜及电解液等四大材料。正极材料是锂离

子电池中最为关键的原材料,直接决定了电池的安全性能和电池能否大型化,约占

锂离子电池电芯材料成本的 30%左右。目前常用的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、

三元材料和磷酸铁锂四种。

表 9:锂离子电池四大主要材料构成

组成部分常用材料
正极 钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂
负极 石墨、石墨化碳材料、改性石墨、石墨化中间相碳微珠
隔膜 聚乙烯或聚丙烯微孔膜
电解液溶剂
碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯( PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二
乙酯(DEC)、二甲氧基乙烷(DME)
电解质 六氟磷酸锂(LiPF6)

资料来源:《锂离子电池原理与关键技术》,申万研究

自 1996年日本 NTT首次揭露橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料之后, 1997年美
国得克萨斯州立大学的 John.B.Goodenough教授,也接着报道了 LiFePO4的可逆性
地嵌入脱出锂的特性,从此磷酸铁锂逐渐成为一种具有低成本、多元素、同时又对
环境友好的正极材料之一。与传统的正极材料,尖晶石结构的 LiMn2O4和层状结
构的 LiCoO2相比,橄榄石结构的 LiMPO4结构极其稳定,与氧的键结很强,不会
因为短路而产生爆炸,容量达到 170mAh/g,原材料来源更广泛、价格更低廉。由于
LiFePO4与 FePO4结构相似,锂离子脱出 /嵌入后,LiFePO4晶体结构几乎不发生重
排,因此 LiFePO4的循环性能更好,锂离子可以自由进出,可反复充放电达 1000次
以上,也有报道称通过材料改性,可使磷酸铁锂寿命达到 1万次以上。

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2009年 5月行业研究

表 10:不同正极材料锂电池性能比较

三元复合材料

钴酸锂 锰酸锂

正极材料
(LiCoO2) (LiMn2O4) Li(Ni0.85Co0.1 Li(Ni1/3Co1/3Mn1/ 磷酸铁锂(LiFePO4)
Al0.05)O2 3)O2

正常电压 4.0V 4.05V 3.8V 3.85V 3.34V
储存电容( mAh/g) 145 100 160 120 150
比能量(Wh/kg) 602 480 742 588 549
体积比能量(Wh/L) 3073 2065 3784 2912

1976
循环寿命(次) >500 >500 >1000 >1000 >1000
($/kg) 30~40 8~10 28~30 22~25 16~20

成本
($/kWh) 57~75 20~25 50~55 30~55 25~35

安全性 低 好 好 优 优

优良的循环性、安全性和稳定性;
安全性好;耐过无过充和过放电限

优点 工艺成熟 理论比容量高;较高的振实密度;

充性好;价格低制;高温稳定性好;
成本低廉

成本高;存在安充放电时容量衰离子和电子传导率很低;Fe2+极易
充放电时结构欠稳

缺点 全隐患,只适合减严重,循环寿被氧化,合成工艺困难;高倍率充

定,工艺条件苛刻
小容量单体电池 命低 放电性能较差;电化学性能差

资料来源:Battery technology comparison,电池工业,申万研究
磷酸铁锂是目前最理想的正极材料。相比较而言,钴酸锂最大的问题是安全性
差(150度高温时易爆炸)、成本高(钴价约 50万元/吨,含钴 60%的钴酸锂超过
40万元/吨)、循环寿命短;锰酸锂安全性比钴酸锂好很多,但高温环境的循环寿命
更差(500次)。磷酸铁锂因为高放电功率、成本低(约 18~30万元/吨)、可快速
充电且循环寿命長( 1000次以上),在高温高热环境下的稳定性高( 300度高温以
上才有安全隐患),具有很好的安全性能,因而是目前最理想的动力汽车用锂电正
极材料。

图 17:磷酸铁锂在各种放电率下电压平坦,放电特性好图 18:比亚迪 F3DM的锂电池充电系统


资料来源:《新型磷酸铁锂动力电池》,申万研究资料来源:申万研究

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2009年 5月行业研究

2.2.4锂离子电池存在的问题
目前来看,磷酸铁锂电池在国内迅速发展,存在着几个问题,包括专利隐患、
低导电率低电容、低温性能差以及最关键的成品率低等问题。

第一,专利隐患依赖于国内厂商的自主技术探索来解决

磷酸铁锂( LiFePO4)橄榄石结构诞生于德州大学,德州大学于 1997年对磷酸
铁锂的晶体结构与化学分子式申请了专利,后将专利授予加拿大自来水公司
Hydro-Quebec及其下属公司 Phostech使用。德州大学和 H-Q声称,凡是使用LiFePO4
正极材料的电池都侵犯了他们的晶体结构和化学分子式专利。目前 LFP 最上游的
化合物制造专利被三家专业材料公司所掌握,分别是美国 A123的 Li1-xMFePO4、
加拿大 Phostech 的 LiMPO4以及台湾立凯电能(Aleees) 的 LiFePO4.MO。

表 11:A123和 Aleees认为自己生产的磷酸铁锂有不同的分子结构,不构成侵权

化合物分子式 专利日期 专利号 专利性质 技术

德州大学 LiMPO4 1997-4-23 WO 1997040541电极材料 LiMPO4橄榄石晶体结构
Hydro-Quebec LiMPO4 2000-5-2 EP 1043787 电极材料 LiMPO4橄榄石晶体结构
Phostech LiMPO4 2004-12-22 WO 2005062404电极材料 粉体颗粒表面以碳元素涂布,添加 Mn, Ni , Ti
A123 Li1-xMFePO4 2005-2-7 WO 2005076936制作技术 纳米级粉末颗粒,添加金属元素
台湾 Aleees LiFePO4.MO 制作技术 以氧为共价键,与金属氧化物共晶的晶核技术

资料来源:DEWENT,申万研究

专利权之争影响全球电动车行业发展。 2005年,全球最大电动工具厂商 Black &
Decker(B&D)推出 1款使用磷酸铁锂电池的无电线电动工具,在欧美超热卖。 2006
年 9月,德州大学及加拿大 Phostech对 B&D及电池制造商 A123提起诉讼,控告
其未获授权制造与销售侵权商品。 A123认为自己的正极材料有不同的晶体结构和化
学分子式,不存在专利侵权问题。目前案件仍在审理,但性质已从大学和企业的专
利纠纷转变为跨国专利诉讼。由于通用汽车 2010年上市的 Volt电动车将采用 A123
提供的磷酸铁锂电池,若 A123被判侵权则意味着通用也构成侵权。从更大的范围
来讲,全球都将磷酸铁锂作为电动汽车电池的主要材料,因此判决结果将影响美国
乃至全球电动车市场的发展格局。

美国 Valence公司就德州大学持有的欧洲专利的授予问题,于 2005年 7月 27
日向欧洲专利局提起异议诉讼程序,认为该专利缺乏新颖性。 2008年 12月 9日欧
洲专利局( EPO)裁决撤销了授予德州大学的有关 LiMPO4 的欧洲专利,也撤销了
德州大学 Goodenough等人的欧洲专利,也等于消除了下一代电动汽车电池在欧洲
侵权的任何风险。目前 Goodenough已经提起上诉。

专利权之争短期内对中国国内销售无影响。德州大学目前只申请了美、日、德、
英、法、意、加七国的专利保护,按 20年专利保护期计算,到 2017年专利才会到

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2009年 5月行业研究

期。目前中国企业在国内研发、生产和销售磷酸铁锂电池都是合法的,中国短期内
不会受到影响。由于德州大学在欧洲的专利拥有权被推翻,因此中国出口到欧洲也
是安全的,但出口到美国有风险。

但是从长期来看,专利权是一个隐患。目前我国只有清华大学核能与新能源技
术研究所拥有几项磷酸铁锂技术专利,国内大部分生产厂商只掌握磷酸铁锂技术和
加工工艺,没有国际专利。如果德州大学获胜,将联合专利授权公司在全球范围内
继续进行专利诉讼,迟早会来到中国;如果
A123获胜,他们也可能联合起来,形
成“专利池”(由专利权人组成的专利交易平台,对实施专利收费),迫使其他没
有获得专利授权的企业交纳高额的专利许可费。
1999年,全球前后
12家跨国企业
宣布“DVD专利联合许可声明”,每台
16~19美元的专利取可费从此成为国内
DVD
生产企业头上的枷锁。国内生产磷酸铁锂的企业必须加强自主研发能力,尽早申请
国内、国际专利,以消除产业发展隐患。

第二,导电率低、实际电容量低,低温下放电性能差,已有部分解决方案

磷酸铁锂缺点在于电导率很低、实际电容量较低。目前国内外厂商已通过纳米
技术(A123)、碳元素涂布技术
(Phostech)、金属氧化物共晶技术
(Aleees)和金属掺杂氧
空位技术(天津斯特兰
)来改性磷酸铁锂,添加碳、银、铜、锰、镍、钛等元素以增
加电容量与导电性。如天津斯特兰的改性磷酸铁锂,实验室电容量达到每克
160毫
安时(理论值是
170),且氧空位技术简化了工艺流程,也在一定程度上规避了国
外专利风险。

为了提高
LiMPO4的利用效率,
A123与
Valence尝试以镁、钛、锰、锆、锌等
对铁原子或锂原子取代
.以锌的取代为例,由于锌离子半径与铁离子半径相近,以锌
原子取代之后,
LiMPO4的结晶性有一定程度的提高,锂离子迁入和脱出的可逆性可
以得到提升,并且也抑制了二价铁离子在脱出锂后变为三价铁时,晶格体积变小后
产生往返路径变化的影响。

磷酸铁锂不怕高温,但低温下放电性能差,在零下
20℃只能保持
60-65%能量,
在零下
40℃电压会迅速衰减。目前技术上还没有很好解决办法,低温性能还有待进
一步提高。

表 12:在不同温度下锂电池的性能指数


资料来源:申万研究

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图 19:在低温下,锂电池放电性能锐减


资料来源:申万研究

第三,成品率低、批次间稳定性差是制约成本下降的关键因素

在磷酸铁锂制备方式上,目前国内外实现量产的合成方法均是高温固相法,即

FeC2O4*2H2O、Li2CO3和
NH4H2PO4或(NH4)2HPO4混合,在氩气或氮气等惰性气
氛保护下,在
350℃加热
10小时使混合物初步分解,然后升温到
600~800℃,再加

12小时以上,就可以得到橄榄石晶型的
LiFePO4材料。但在实际制备过程中产
品成品率低,产品批次间稳定性差。这是因为磷酸铁锂在高温制备过程中,二价铁
容易被氧化,晶体的生长也较难控制。如何在热处理的过程中防止二价铁的氧化、
提高成品率是合成的关键点。从目前来看,国内外企业提高成品率是一个逐渐摸索
的过程,如果磷酸铁锂电池的成品率能够提高到
90%,成本会降低
50%左右,成本
下降将带来下游需求的迅速膨胀。

第四,全国充电站网络建立至少需要
3~5年,限制了
PHEV和
EV的迅速普及


PHEV和
EV在国内迅速发展的先决条件是,有方便的充电站网络,或者有方
便的可更换电池的网络。按目前的电池技术,在专用充电站
15-20分钟即可充电
70%,在家用
220伏电源约需
10小时充满。国内建站成本约在
25万~30万元。

目前国外关于电池充电有两种方式:一种是硅谷的
Coulomb Technologies推出的
电动车充电网络系统
ChargePoint,以
RFID技术刷卡计费进行充电。
ChargePoint系
统包括
Smartlet充电站和网络操作系统,充电站体积比投币式停车计费器略大,可
安装于路灯柱或墙壁上,成本约
3000美元,使用者可以选择每次付费或包月付费。
另外一种是由美国
Project Better Place主导推进的换电池项目,计划筹集
2亿多美
元资金,在以色列、丹麦、澳洲和美国旧金山建设充电站以及电池交换站。

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2009年 5月行业研究

图 20:巴黎的充电站地图图 21:Coulomb Technologies建设的 smartlet小巧充电站


资料来源:申万研究资料来源:申万研究

充电站网络建设依赖于国家政策的推动。美国计划建设
800万个充电站,以色
列计划建设
50万个充电站,东京计划
08年建成
200个以上,
2011年之前建成
1000
个以上充电站。我国也提出了
10城千辆计划,在北京、上海、武汉等率先推动新能
源汽车及能源供应基础设施的大规模示范。
09年
4月
10日,日产与工信部、武汉
市政府分别签订合作协议,为工信部制定包括充电网络建设和维护,促进电动车大
规模使用的综合规划。国家电网、南方电网也曾表示大力支持充电站建设,但进展
缓慢。从电网角度来讲,充电站不仅是简单地设立快速充电柱,还涉及到改造城市
电路、装配转换装置,甚至可能改造居民电表,因此在全国建立充电站网络,投入
可能高达数百亿元。在国家没有出台具体政策之前,单凭工信部及汽车厂商,很难
说服电网积极投入。汽车企业不具备独立参与电力投资的资质,在未来由汽车厂、
电网公司、中石油、中石化、电池厂及投资公司共同组成的产业联合体,有可能解
决充电站或电池交换站这一发展瓶颈。

图 22:加州太阳能充电站图 23:比亚迪充电站


资料来源:申万研究资料来源:申万研究

第五,安全性仍有一定隐患,聚合物锂电池是未来方向之一

虽然磷酸铁锂电池相对于钴酸锂、锰酸锂有更好的安全性,但锂电池安全隐患
仍未消除。锂离子电池使用易燃的有机溶剂作为电解液,在电池遭到破坏后,有机

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溶剂及其蒸汽容易发生漏液、着火甚至爆炸,它是锂离子电池发生火灾或爆炸事故
的主要原因之一。此外,锂离子电池的安全隐患还包括电极材料与电解液之间的热
稳定性,即正常的充放电过程中、甚至在非正常的滥用条件下电池本身不被破坏的
热稳定性能。

聚合物锂电池采用固体电解质,使安全性问题有一定程度解决。固体电解质
可避免液态电解液漏液,还可把电池做成更薄 (厚度仅为 0.1mm )、能量密度更高、
体积更小的高能电池。破坏性实验表明固态锂离子电池使用安全性能很高,经钉穿、
加热( 200℃)、短路和过充 (600%) 等破坏性实验,除内温略有升高外 (<20℃)一切正
常,安全隐患的降低使得聚合物锂电池成为未来锂电池研发的重点。

2.2.5 聚合物锂电池:未来的发展方向之一
聚合物锂电池除了电解质采用纯固态或凝胶型聚合物电解质外,正、负极材料、
原理和充放电过程与液体锂离子电池基本一致。聚合物锂电池特点包括:塑型灵活,
更稳定更安全不易燃烧,更长的循环寿命,更高的能量密度,体积利用率高(比锂
离子电池高 10-20%),不必使用传统的隔膜材料,更易于大规模工业化生产。

聚合物电解质是以聚合物为基体,由强极性聚合物和金属盐通过酸碱反应发生
络合,形成的在固态下即具有离子导电性的功能高分子材料。纯固态电解质是将
LiPF6、LiClO4、LiBF4等锂盐溶解在作为固体溶剂的高分子聚合物本体如 PEO和PPO
中。凝胶型电解质是通过将更大量的液体溶剂与聚合物本体混合,形成凝胶状态的
电解质。由于电解质中没有可流动的电解液,因此不存在电池漏液问题,由此带来
的燃烧、易爆等问题也随之避免。为降低电池厚度,聚合物锂电池通常采用厚度仅
为 0.1mm的铝塑膜包装,因而又比普通锂离子电池具有更高的比容量。

表 13:聚合物锂电池用电解质

高分子聚合物本体
电解质
纯固态聚合物电解质凝胶型聚合物电解质
聚苯胺(PAn)、聚吡咯
(PPY)、聚乙炔( PA)
及聚对亚苯基(PPP)
聚氧乙烯(PEO)基聚
合物电解质、聚氧丙烯
(PPO)基聚合物电解

聚丙烯腈( PAN)基电解质、聚甲基丙烯
甲酯( PMMA)基聚合物电解质、聚偏氟
乙烯(PVdF)基聚合物电解质

资料来源:《聚合物锂离子电池》,申万研究

在目前商品化的充电电池中,聚合物锂电池的比能量密度最高,理论上可以承

担电动车更长的续航能力;可以实现电池的薄形化,从而可以降低电池重量和体积,

更加节约能源。从这些优点来讲,聚合物锂电池相比锂离子电池,在纯电动车上有

更好的发展前景,是未来的发展方向之一。

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图 24:电解质不同,是锂离子电池与聚合物锂电池的主要区别

液体电解质
非水有机溶剂:乙烯碳酸酯
(EC)、丙烯碳酸酯(PC)
锂盐:高氟酸锂(LiClO4)、
六氟磷酸锂(LiPF6)
液态锂离子电池



聚合物锂离子电池
纯固态聚合物电解质:PEO、
PPO

聚合物电解质
凝胶型聚合物电解质: PAN、
PMMA、PVdF
资料来源:《锂离子电池原理与技术》、《聚合物锂离子电池》,申万研究

2.3燃料电池
2.3.1 材料构成及工作原理
燃料电池通过氧与氢或其他燃料结合成水和二氧化碳的简单电化学反应而发
电。燃料电池正、负极之间是携带有充电电荷的固态或液态电解质,在电极上的催
化剂如白金用来加速电化学反应。按照电解质及电极材料的不同,燃料电池可分为
碱性、磷酸、熔融碳酸盐、固体氧化物及质子交换膜燃料电池。

表 14:燃料电池构成及其性能

碱性燃料电池磷酸燃料电池熔融碳酸盐燃固体氧化物燃料质子交换膜燃料
燃料电池类型
(AFC)(PAFC)料电池(MCFC)电池(SOFC)电池(PEMFC)
比功率(W/kg) 35~105 100~220 30~40 15~20 300~1000
单位面积功率
(W/cm2)
0.5 0.1 0.2 0.3 1~2
燃料电极的燃料
种类
H2
天然气、甲醇、
液化石油气
天然气、液化石
油气
H2、CO、HC H2
氧电极的氧化物
种类
O2空气空气空气空气

有腐蚀、液体有腐蚀、液体磷有腐蚀、液体碳无腐蚀氧化锆系无腐蚀、固体稳定
电解质
氢氧化钾酸水溶液酸锂/碳酸钾陶瓷系氧化锆系

发电率(%) 45~60 35~60 45~60 50~60
启动时间几分钟 2~4h >10h >10h 几分钟
电荷载体 OHH+
CO3
-O
反应温度(℃) 50~200 180~220 600~700 750~1000 25~105

应用广泛发展迅有可能用于大型有可能用于大型发展迅速可用于
应用情况参考用于宇宙飞船
速发电厂发电厂FCEV
资料来源:申万研究
工作原理见下表:
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TOP
8#

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表 15:燃料电池工作原理

燃料电池类型工作原理其他

质子交换膜燃料电


直接醇类燃料电池

熔融碳酸盐燃料电


固态氧化物燃料电


碱性染料电池

生物燃料电池

磷酸燃料电池

再生氢氧燃料电池

阳极: 2H
2 →
4H
++
4e.
电解质是一片薄的聚合物如聚全氟磺酸

阴极:O2 +
4H
++
4e.→
2H
2O
和质 Nafion膜,工作效率高,制造成本
总反应:2H
2 +
O2 →
2H
2O
+
能量高

阳极:CH
3OH
+
H
2 O

CO
2 +
6H
++
6e.


工作温度 120℃
阴极:32
O2 +
6H
++
6e.→
3H
2 O
效率约 40%


总反应:CH
3OH
+
3 O2 →
CO
2 +
2H
2 O

2

2..
工作温度 650℃
阳极:CO3 +
H
2 →
H
2O
+
CO2 +
2e
效率高达 60%


阴极:CO2 +
1 O2 +
2e.→
CO32.
其电解质的高温度和腐蚀特性对用于家
2 庭发电不太安全

阳极:H2 +
O2.→H
2O
+
2e.
工作温度 800-1000℃
CO
+
O2.→
CO2 +
2e.
效率为 60左右
用来承受所产生高温的所需材料成本比
阴极:O2 +
4e.→
2O2.
较昂贵

阳极:2H2+
4OH
.→
4H2O
+
4e.
工作温度约为 80℃

阴极:O2 +
2H2O
+
4e.→
4OH
.
是燃料电池中生产成本最低的一种电池

阳极:C6 H12O6 +
6H2O

6CO2 +
24H
++
24e.
一般要求在近中性的常温、常压条件下工

阴极:6O2 +
24H
++
24e.→12H2O
作,燃料来源广泛

与质子交换膜燃料电池相同
工作温度 150-200℃左右

效率约为 40%
用氢和氧来生成电、热和水,还可进行电解即逆反应,
生成的水再送回到以太阳能胃动力的电解池中,在那

目前尚处于研发阶段

里分解成氢和杨组分,然后这种组分再送回到燃料电


资料来源:《绿色电源材料》,申万研究

2.3.2 燃料电池存在的问题
燃料电池能量密度极高,接近于汽油和柴油的能量密度,几乎是零污染,号称
“终极电池”,代表着电动车未来的发展方向,也是各国重点研发的领域之一。目
前国内一辆轿车所用燃料电池的成本约在 100万人民币左右,北京市引进的三辆“零
排放”燃料电池公交车,每辆成本更是高达千万。由于成本太高,燃料电池目前离
产业化还有较长的距离要走,我们预计在 2025年才会大规模商业化。

目前高成本瓶颈表现在:

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第一,燃料电池反应中需要使用贵金属铂作为催化剂,使得成本高居不下。目
前铂价约在 47美元/克,较 08年 2月高点 85美元/克已下跌 44%,即便如此,目前
铂价对应的燃料电池价格约为 47-235$/kw(按 1-5克铂/kw耗量计),成本过于昂
贵。

图 25:铂价走势图 26:燃料电池成本构成


燃料管部件 其他传

热管理
理4%4%感器控
4%制7%

湿度管
理8%

燃料电
空气管池堆59%
理14%

资料来源:InfoMine.com,申万研究资料来源:Status & Prospects for ZEV Technology,申万研究

第二,在后续使用上,贮存和运输氢成本高昂。氢的贮存条件很严格,一般主
要有高压气态、低温液态两种贮存方法,但这两种方法的单位能量所占体积都非常
大,且设备昂贵,一个进口储氢罐要一千万美元一个,贮存设备的硕大体积和重量
也给运输造成不便。

第三,加氢站等配套设施不够完善,如何提高氢站安全性也需高额的前期投入。

表 16:美国能源部的 FreedomCAR协作计划关于燃料电池能量系统目标规划

燃料电池动力系统参数
FreedomCAR规划
2010/2015
目前进展 2015年预测
寿命(年) 15 2~3 10~13
峰值效率(%) 60 50~60 60
质量比功率(W/kg) 325 300~500 700~1100
体积比功率(W/L) 220 --
成本($/kW) $45 (2010) / $30 (2015) $75~600 $30~75

资料来源:ZEV Technology Review 2007,申万研究

2.4小结:镍氢最成熟,锂电是方向,燃料电池任重道远
综上所述,我们可以得出以下结论:

第一,镍氢电池技术最成熟,购置和使用成本较低,且不改变人们的驾驶习惯,
是目前 HEV市场的主流产品,未来 3-5年仍将是新能源车的主流,将和 PHEV、EV

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共存 10年左右。由于镍氢电池自放电率高、比能量较小,只能用在 HEV上,因而
限制了镍氢在 PHEV和 EV上的应用。

第二,由于磷酸铁锂平衡了安全性与续航能力的考量,锂离子电池将在 PHEV、

EV上获得大规模应用,但有赖于磷酸铁锂成品率及产品间批次稳定性提升所带来的

成本降低,以及全国范围的充电站网络的建立, 3~5年之后才会大规模商业化生产。

图 27:美国能源部关于新能源车的产业化蓝图图 28:电池企业的中期研发目标


资料来源:Technology Development Roadmap,US Department of Energy, 申万研究

第三,聚合物锂电池比能量密度大,可以实现电池薄形化,更易大规模工业化
生产,因而能够承载更长的续航能力、减少电池的重量和体积,有望在纯电动车时
代担当重要角色,是未来发展方向之一。我们预计 2015年开始,电动车步入早期商
业化阶段。

第四,燃料电池受制于制氢、储氢技术的高额成本,在短期内没有商业化的可

能。未来大规模应用有赖于低成本制氢技术的突破,预计在 2025年左右才会大规模

商业化生产。

表 17:全球新能源汽车产业化预测

概念期 商业化之前 商业化早期 大规模商业化期
车型
年产百辆年产千辆以上 年产万辆以上 年产十万辆以上
混合动力汽车 1998年 1999年 2000年 2004年
插入式混合动力汽车 2008年 2010年 2012年 2015年
纯电动汽车 1996年 2002年 2015年 2020年
燃料电池汽车 2004年 2009年 2020年 2025年

资料来源:ZEV Technology Review 2007,申万研究

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3. 政策力推行业前行,看好新能源汽车电池
3.1 后续扶持政策空间依然很大
3.1.1 全球新能源政策密集出台
早在上世纪 90年代中后期开始,西方各国及日本就已意识到汽车带来的尾气排

放是最严重的碳排放来源之一,纷纷立法对研发和使用新能源汽车提供资金支持、

税收减免。自奥巴马上台提出新能源政策之后,各国又开始了新的一轮“军备竞赛”,

相继出台更大规模的一系列政策及资金扶持,以鼓励本国新能源汽车产业的发展,

抢夺新能源的“制高点”。对新能源产业的扶持及大手笔的财政支出政策,不约而

同成为各国应对金融危机的有力武器。

表 18:各国新能源汽车支持政策

经济体 新能源车支持政策内容
美国
从 06年起,对 HEV按照油耗确定减税额度;至 09年 12月 31日,购买轻混 HEV抵税 3400美
元/台;购买重型 HEV最高 18000美元税收抵免;加州提供 3年 9000美元优惠贷款和 10%税收
优惠
08年 9月,国会将投资税收优惠延长至 2016年,对购 PHEV者 2500~7500美元课税扣除
08年 2月能源部拨款 2000万美元加强 PHEV电池研发, 6月拨款 3000万美元资助研发 HEV;
09年 5月 5日,对 NREL拨款 1.93亿美元加大对新能源研究
奥巴马 8250亿美元经济刺激计划中:向动力电池研究提供 20亿美元奖金与贷款;向电动车研究
提供 2亿美元奖金与贷款; 3亿美元用于老式柴油引擎更新换代; 4亿美元用于联邦及地方政府购
置新能源车;10亿美元升级国家电网,以满足 100万 PHEV的充电需求
日本
税收优惠补贴平均 20万日元/台,给予 50%减税;按 HEV和同级别传统车辆车价补贴,最高 50%;
减免 1%的购置税,并给予与同级别传统车差价 1/2的优惠补贴,并大幅下调燃油税
英国
07年修改汽车保有税税制,按 CO2排放量进行差别征税,低排放税率为零,高排放税率最高 30%
08年 11月,对总额达 2亿英镑的“低碳汽车公共-私人共同投资项目”又追加 1亿英镑投资
09年 1月 21日英国政府计划花费 2.5亿英镑,以实施促进低碳汽车发展的一揽子计划
09年 4月 23日政府发布道路交通 CO2减排 5年计划,购 PHEV、EV者可获 2000-5000英镑奖

法国
1995年政府对每辆电动汽车补贴 1.5万法郎;经销商每卖出 5辆车,就必须卖出 1辆新能源汽车;
09年 1月 9日萨科齐宣布,将投入4亿欧元,用于研发和制造清洁能源汽车
德国
石油税收法规定,每年对新能源车实施税收优惠,到 2010年税收优惠约 30亿欧元/年,到 2050
年约 50亿欧元/年;2008年为 HEV研发提供 5亿欧元补贴
韩国
2004-2011年投入 23亿美元,包括新能源的科技研发,设备补助与差额补助等
政府正在考虑拨款 150亿韩元(约合 1120万美元),补贴购买小型车和混合动力车
欧盟
09年 1月欧洲议会通过议案,把汽车排放指标列入公共采购要求,即采购时要考虑对环境影响
09年 3月欧委会提供 38亿欧元贷款,后续还将提供 68亿欧元贷款,支持欧洲车企开发新能源车 ;
在 2013年之前投资 1050亿欧元支持欧盟地区的“绿色经济”

资料来源:申万研究

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可以预见,当全球重要经济体都把注意力集中到新能源产业发展上,新能源汽
车发展速度、力度和规模,将有可能超出我们的预期。正如二十世纪
90年代美国“信
息高速公路计划”一样,新能源的应用将改变我们的能源结构、产业结构、温度、
气候乃至消费习惯,悄悄地改变着我们的生活。


3.1.2 出台补贴政策,中国新能源“亮剑”
政策大力推动。
09年
1月
14日,国务院原则审议通过《汽车产业振兴规划》,
首次提出发展新能源汽车战略,决定安排
100亿元支持新能源汽车及关键零部件产
业化。1月
23日,财政部、科技部发出了《关于开展节能与新能源汽车示范**试
点工作的通知》,决定在北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深
圳、合肥、长沙、昆明、南昌共
13个城市开展节能与新能源汽车示范**工作。 2

5日,财政部出台了补贴政策,对试点城市公共服务领域购买新能源汽车给予一
次性定额补助,并要求地方财政重点对相关配套设施及维护保养给予补助。自此,
国家相关支持政策不断细化出台,不断强化产业界、证券市场对新能源汽车战略执
行力度、速度的预期。

图 29: 09年以来新能源车扶持政策与重要事件

2009年1月14日2009年1月16日
国务院原则通过汽车产业振兴规划,首
财政部对
2009年12月31日前购
次提出新能源汽车战略,安排
100亿元支置1.6升及以下排量乘用车,暂
持新能源汽车及关键零部件产业化减按5%征收车辆购置税


2009年1月23日2009年3月20日
出台《新能源汽车示范**通知》计划用
3年
时间,每年发展
10个城市,每个城市推出
1000
出台《汽车产业调整和振兴规划》,提出

未来3年新能源车形成
50万辆产能,占乘
辆新能源车;对
13个城市公共服务领域购买新用车销量的
5%;推动新能源车及关键零

能源车给予定额补助,
HEV最高补贴
5~45万元
部件产业化,形成
10亿安时动力电池产能



2009年5月6日2009年4月10日2009年3月21日

首个新能源汽车产业联盟产日产与工信部签、武汉市署备忘国务院决定以贷款贴息方式,安排
业化基地在北京开始建设,录,帮助工信部制定包括电池充200亿元资金支持技改,包括“发展
加快新能源汽车整车与关键电网络建立和维护、促进电动汽新能源汽车,支持关键技术开发,
零部件研发和产业化
车大规模使用的综合规划
发展填补国内空白的关键总成



资料来源:申万研究

我们认为,补贴政策是目前为止最直接、最有效的政策。国家对新能源汽车的
支持政策,从一纸空文,到有了直接、具体、可操作的补贴政策,不但刺激了汽车
及关键零部件厂商加大、加快研发及产业化的进度,也直接刺激了市场终端购买力
的释放。


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2009年 5月行业研究

表 19:13个试点城市公共服务用乘用车和轻型商用车**补助标准 万元/辆

汽车类型 节油率
最大电功率比
BSG车型 10%—20% 20%—30% 30%—100%
混合动力汽车
5%—10%
10%—20%
20%—30%
30%—40%
40%以上
0.4
2.8 3.2
3.2 3.6 4.2
4.2 4.5
5
纯电动汽车 100% 6
燃料电池汽车 100% 25

表 20:十米以上城市公交车示范**补助标准(单位:万元/辆)

汽车类型 节油率
使用铅
酸电池
使用镍氢\锂离子\超级电容混合汽车
功率比 20%-50% 功率比 50%以上
混合动力汽车
10%—20%
20%—30%
30%—40%
40%以上
5 20
7 25 30
8 30 36
42
纯电动汽车
燃料电池汽车
100%
100%
50
60

注:最大电功率比 30%以上混合动力汽车补助标准均含 plug-in
资料来源:财政部,申万研究

目前国内上市的主要混合动力汽车价格如下表:

表 21:国内混合动力汽车价格

价格 耗油量 可能补贴 补贴后价格
型号
(万元)
排量节油率 电池
(L/100km) (万元) (万元)

东风本田思域 23.98 1.3L 38% 镍氢电池 4.6 4.2 19.78
比亚迪 F3DM 14.98 1.0L 40%以上 45Ah铁锂电池 4 5 9.98
一汽丰田普锐斯 25.98 1.5L 42% 6.5Ah镍氢电池 4.7 4.2 21.78
别克君越 ECO-Hybrid 26.99 2.4L 15% 5Ah镍氢电池 8.3 2.8 24.19
奇瑞 A5 BSG 7.48 1.3L 10%-15%镍氢电池 5.2 0.4 7.08
长安杰勋HEV 16 1.5L 25% 镍氢电池 6.8 3.2 12.8
奔腾 B70HEV 20 1.3L 42.8% 镍氢电池 6.0 4.2 15.8

资料来源:新浪汽车,申万研究

补贴基本消除价差,经济性条件已基本具备。我们对目前几款国产新能源车,

按照年行驶里程 2.5万公里、93#油价 6元/升、电价0.6元/度,对补贴前、后的经

济性做了测算。在没有补贴之前,一辆新能源汽车要比同级别的汽油车初始购置成

本高出2~7万元,通过节油来回收成本的时间,少则3年,长则超出车辆寿命周期

仍然无法收回。而进行补贴之后,已经基本弥补了初始购置差价,略微超过的部分,

最短 9个月,最长 4.3年即可通过节油来收回。从经济性来说,财政补贴使新能源

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2009年 5月行业研究

车的初始购置成本大幅降低,新能源车不再是价格高企,而是基本具备了和汽油车
在同一价格水平竞争的能力。考虑到新能源车在大规模量产后,成本还可以进一步
降低、节油率还可以有较大提升空间,新能源车的使用成本优势将会逐渐显现。

表 22:财政补贴后,新能源车的经济性大大提高

车型
奇瑞汽车 长安汽车 上海通用 比亚迪
同级汽
油车
A5 BSG HEV同级
汽油

杰勋 HEV 同级
汽油

君越 ECO-Hybird 同级
汽油

F3DM
补贴前补贴后补贴前 补贴后补贴前补贴后补贴前补贴后
价格(万元)
价格差距(万元)
百公里油/电耗(L/度)
93#油/电价(元/L, 度)
百公里油/电费(元)
年均行驶里程(公里)
年均油/电成本差(元)
节油收回成本时间(年)
6.98 7.48 7.08
0.5 0.1
6.2 5.2
6
37.2 31.2
25000
1500
3.3 0.7
13.98 16 12.8
2.02 -1.18
9 6.8
6
54 40.8
25000
3300
6.1 -
24.98 26.99 24.19
2.01 -0.79
9.8 8.3
6
58.8 49.8
25000
2250
8.9 -
7.98
4.7
6
28.2
14.98 9.987 2
16
0.6
9.6
25000
4650
15.1 4.3
TOP
9#

尽管补贴目前只是针对 13个试点地市应用于公共服务领域,我们相信,国家已
将新能源产业作为国际竞争的制高点来考量,因此,后续针对普通消费者购买新能
源汽车的补贴政策必将出台,从而刺激终端需求,规模效应又将进一步降低成本,
步入良性循环。

3.1.3 后续政策空间依然很大
工信部副部长苗圩 09年 4月在上海车展表示:“今后我们将密切关注各项政策

的实施效果,并根据市场情况适时调整,确保行业逐步、全面回暖。如果这一段需

求释放后,接下来市场不景气,不排除再研究进一步的措施。”

科技部部长万钢和工信部副部长苗圩,是国内推动新能源汽车战略的主要推手。

两人一个曾是研究新能源电池的专家学者,一个曾是大型汽车集团的掌门人,国内

众多新能源汽车产业政策,都是在两人的主导、协调下出台。我们收集整理了两位

部长在不同会议、场合发表的一些观点、言论,整理出了国家、各地方政府后续可

能出台的产业政策(当然,时间节点不能确定)。

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图 30:后续新能源汽车扶持政策空间依然很大

2009年6月2009年5月
出台新能源车节能效出台《节能与新能源汽车示修订政府公务车配备
果标准,补贴将与节范**应用工程推荐车型目管理办法,明确新能
能标准挂钩 录》,使补贴有据可依源车配置比例

2009年7月 2009年8月 2009年8月
13个试点城市陆续出台新能源车配
套支持方案:资金、电站建设、减
免税费、通行费、停车费

各地新能源汽车、关键零部件配套
支持资金出台;各地针对普通消费
者的新能源车补贴政策出台

出台针对新能源车的税
费减免办法;资源税出
台;油价走高

100亿技改及新能源汽车
、关键零部件补贴办法实
施细则出台

制定基于车辆能发改委再次修订《汽车产业
耗标准的税收奖结构调整指导目录》,优先
惩办法发展新能源汽车

制定新能源车基础
设施建设规划

2009年6月
国家出台针对普通消费
者的购置新能源汽车补
贴政策

出台新能源汽车产业
规划,明确未来20年
保有量目标

2009年11月2009年9月 2009年10月
2009年11月 2009年12月2009年12月
资料来源:申万研究

我们相信,参照国外发达国家已经出台的各项产业政策,国内后续出台支持政
策、细则的空间依然很大。新能源汽车产业也将在不断的政策刺激下,快速前行。

3.2新能源汽车产业化依赖于全社会力量
只有经济性具有市场竟争力的产业,才能持续发展。我们认为,当前或可预计
的时期内能够达到具有市场竟争力的经济性,是产业发展的基本条件。新产业发展
初期,通过政府补贴来加速厂商研发进程、降低消费门槛是必须的。但若必须长期
依靠政府补贴才能维持,产业必然被淘汰。只有经济性具有市场竟争力的产业,才
能持续、健康发展。

目前国内企业和发达国家在新能源汽车的研制进程、专利保护数目、新品推出

速度上并无太大差距。如果继续加大资金、科研及产业化进程上的投入,中国的确

有可能凭借新能源汽车产业,登上新能源的制高点。

表 23:混合动力车辆技术领域排名前 16名的发明专利申请人

排名名称 国别申请件数初始年 2005年后的比重
1 丰田自动车株式会社 日本 91 1998 80%
2 奇瑞汽车 中国 82 2003 99%
3 通用汽车 美国 60 2005 100%
4 福特全球技术公司 美国 26 2003 96%
5 比亚迪股份有限公司 中国 26 2004 88%
6 本田技研工业株式会社 日本 25 2001 44%
7 日产自动车株式会社 日本 23 2004 96%
8 清华大学 中国 19 2003 47%
9 第一汽车集团公司 中国 18 2002 83%

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2009年 5月行业研究
10 现代自动车株式会社 韩国 16 2002 88%
11 重庆大学 中国 16 2006 100%
12 长安汽车股份有限公司 中国 16 2006 100%
13 上海交通大学 中国 12 2004 92%
14 浙江大学 中国 11 2002 46%
15 吉林大学 中国 11 2004 63%
16 爱信艾达株式会社 日本 10 2005 100%
小计 462

资料来源:《混合动力车辆技术领域中国专利申请状况的分析》,申万研究

表 24:混合动力车辆技术领域中国专利申请统计总表

类型
国内 国外 合计
数量(件) 占各类总量比重数量(件)占各类总量比重数量(件) 占各类总量比重
发明 438 56% 344 44% 782 70%
实用新型 333 99.70% 1 0.03% 334 30%

合计 771 345 1116

资料来源:《混合动力车辆技术领域中国专利申请状况的分析》,申万研究

与传统汽车产业不同,新能源汽车产业需要基础设施支撑,是一个宏大的系统

工程,需要政府的统一规划和指导,需要各个领域共同协调努力。目前产业化进程

中,亟待解决的问题包括:

1.技术突破,推动更强大的动力电池研发。包括更长的寿命(目前是 2000次
或5年,要达到 5000次或10年)、更远的续航里程(目前是 150公里,要达到 300~500
公里)、更快速的充电(目前是专业电站 15~20分钟,要达到 1~3分钟)、更轻的
质量(目前 11米 160kwh纯电动公交车电池重 1.5吨,1.0升排量 PHEV锂电池重
300公斤,1.5升排量 HEV镍氢电池重 100公斤,要达到 PHEV100公斤以内, EV
客车 500公斤)、更低的成本(目前锂电池成本约为 8~12元/Ah,要降到 3元/Ah
以内)、更完善的售后服务(保养、维修及产品召回制度),以及更安全的保障(包
括先进的电池管理系统、安全的正、负极材料、电解液及隔膜)。
2.国家大手笔投入,建设更便利的充电网络。由汽车厂、电网公司、中石油、
中石化、电池厂及投资公司共同组成产业联合体,在加油站、电力公司、政府部门、
汽车经销商、商场、超市、停车场等区域大规模建立充电站或电池交换站,利用波
谷充电(每天低谷约9 亿多度电,可为3000~4000 万辆锂电汽车充电)来解决充
电瓶颈,改变消费者习惯。
3.建立产业联盟和产业集聚地,加大产业化进程。要建立汽车厂商、电池厂
商、科研院校之间的产业联盟,集中力量解决关键技术突破(如电池管理系统必须
要电池厂商和汽车厂商共同研究完成),实现关键总成的国产化和产业化。
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2009年 5月行业研究

3.3 今天的“芝麻”,明天的“西瓜”——看好动力电池行业
新能源汽车“新”就“新”在动力总成系统,而动力总成的关键就是动力电池。
我们看好动力电池行业基于三点原因:第一,在产业化初期,先进的动力电池厂商,
必将成为汽车厂商争夺的焦点;第二,动力电池是新能源汽车产业链中技术最核心,
产业链利润最丰厚的一环;第三,动力电池市场空间巨大,未来几年将保持十几倍
的增长。

3.3.1 跑马圈地,汽车厂商瓜分有限的电池厂商资源
从国外趋势来看,国外各汽车厂商纷纷和电池厂商联姻,或以资本投资,或以
联合开发的方式,将有限的先进电池厂商圈入自己的配套体系。在产业化初期,电
池是技术和成本上的最大瓶颈,我们可以预见,国内拥有动力电池制造技术或资源
的电池厂商,必将成为各汽车厂商争夺的焦点。电池厂商也将因此而享受溢价。

图 31:国外各汽车厂商纷纷与先进电池厂商联姻

60%

40%

GS汤浅
日本锂
电能源
(LEJ)
三菱重工
三洋电子
本田
大众 AG
NEC集团
汽车能
源供应
公司
日产49%
雷诺SA
江森
SAFT
戴姆勒
AG
江森控制
法国SAFT
日立汽车通用松下丰田动车能
松下电
源公司
51%

15% 51%


资本投资
联合发展与合作
镍氢电池供应
锂离子电池供应

标志雪铁龙
资料来源:申万研究

3.3.2 动力电池是技术核心,利润丰厚
所有新能源车研发的焦点,主要集中在动力电池的材料、性能、参数上,正是
电池技术的进步使新能源车有了转变能源需求的可能。就如同目前汽车的核心是发
动机,空调的核心是压缩机一样,未来汽车厂商之间的竞争,也主要是所装配动力
电池性能的竞争。从这一点来讲,动力电池是技术核心的地位将长期存在,从而这
一环节也将长久保持丰厚的利润。

根据美国国家可再生能源实验室 NREL在 08年的统计数据,目前新能源车成
本构成中,动力电池占 HEV成本的 26%,略低于发动机;在 PHEV20(即充一次
电可跑 20公里)中,电池成本占 39%,而在 PHEV40中,电池成本达到了汽车成
本的 51%,都远远超过了发动机。可以想见,未来纯电动车的成本构成中,动力电
池有可能高达 60%。目前国内动力电池厂商的毛利率至少在 35%以上,锂电池正极

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2009年 5月行业研究

材料、电解液及隔膜的毛利率也都在 40~70%之间,并且由于供需缺口巨大,高毛
利率可以较长时间内维持。

图 32:各车型成本构成图 33:动力电池占 HEV成本约 26%,占 PHEV成本约 39~51%

发动机

变速器

电机/转换器

电池

充电器/插件电池占整车总成本比例
$18,000

$663

60%

$16,000
$14,000
$4,005 $2,865 $2,919 $3,002$1,998
$1,992 $2,004 $2,020$2,079 $2,407 $2,454$2,433
$5,117
$8,433$663
$12,000

40%

$10,000
$8,000

20%

$6,000
$4,000
$2,000


0%
$0



汽油车 HEV PHEV20 PHEV40

汽油车 HEV PHEV20 PHEV40

资料来源:Plug-in Hybird Vehicle Analysis, T.Markel, NREL,申万研究

3.3.3 市场空间呈十几倍增长
按照科技部部长万钢的设想,希望到 2012年,全国有 10%新生产的车是新能源
汽车,也就是 100万辆。我们假设新能源车中,采用镍氢动力电池的占70%,单价

2.5万元/台,锂电池占 30%,单价 5万元/台,以此大致计算,2012年镍氢动力电池
市场容量将达到 175亿元,锂电池市场容量将达到 150亿元。相比目前只有十几亿
元的规模,国内市场是十几倍的增长,而全球市场将达到数千亿元的市场规模,今
天的“芝麻”将变成明天的“西瓜”。
表 25:国内主要新能源汽车一览

车型
型号
车用电池
参数 生产公司
长安汽车
HEV
轿车
杰勋 HEVSC7152
40QNYD6镍氢
QNFT6-3镍氢
288V
288V
中炬森莱
湖南神舟
比亚迪 QCJ7100ADM FADM07309磷酸铁锂 330V/45Ah 比亚迪
华晨汽车 尊驰 SY7181CSEBBB 3093210镍氢江苏百乐
北京现代
新胜达
Elantra悦动 LPI
锂离子
锂聚合物
LG化学
LG化学
奇瑞 A5 SQR7130A217A镍氢电池中炬森莱
通用
一汽
别克君越 SGM7240HAT
红旗 CA7130N
镍氢
240QNYD6镍氢
单体 1.2V/8.5Ah
288V
美国 Cobasys
中炬森莱或神

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2009年 5月行业研究
奔腾 CA7130N 40QNYD6镍氢 288V
中炬森莱或神

上海大众 帕萨特 SVW7553FCV 锂离子电池 8Ah/376V 苏州星恒
吉利 熊猫电动车 LC-E 锂离子电池 340V
天津清源 Happy Messenger 锂离子电池天津力神
莲花 竞悦 EV 聚合物锂电池 400V
纯电动
轿车
比亚迪 F3e 磷酸铁锂 310V/120Ah 比亚迪
长城 欧拉锂离子电池
众泰 2008EV纯电动车锂离子电池
奇瑞 S18纯电动轿车磷酸铁锂 336V/40Ah
长安汽车 SC6442H
QNYD6镍氢 144V 中炬森莱
QNFT6-3镍氢 144V 湖南神舟
五洲龙
FDG6111HEVG 6FM150HD铅酸 336V 深圳雄韬
汽车
南车时代 TEG6128SHEV DY360-60-C1镍氢 360V/60Ah 江苏春兰研究院
中通客车
LCK6110GHEV 镍氢 360V/40Ah 春兰研究院
LCK6112GHEV LP2770106AB锂离子 320V 天津力神
福田BJ6123C6N4D燃料电池
DY336-80镍氢 336V
北京有色研究
混合动力 院或泰州春兰
北汽福田
欧曼 BJ6113C7M4D IMC6-48锂离子 340V 美国伊顿
HEVBJ6113C7M4D IMC6-48锂离子 340V 美国伊顿
一汽解放城市客CA6124SH8 DY336-40镍氢 336V 江苏春兰
车京华客车 BK6129 DY336-40镍氢 336V 江苏百乐
安源客车 PK6112AGH 6DM90铅酸 300V 北京远望
安凯汽车 HFF6110GZ-3 5.5L铅酸 12V/75Ah 美国 OPTIMA
ZK6110HGZ QNFG40镍氢单体 1.2V/40Ah 泰州春兰
宇通客车
ZK6118HGZ WX100-EV磷酸铁锂 345V/100Ah 万向电动汽车
ZK6126HGZ QNFG60镍氢单体 1.2V/60Ah 泰州春兰
ZK6126HGZ1 IMC6-48锰基锂离子单体 3.6V/5.5Ah 美国伊顿
厦门金旅 XML6112PHEV1 YTS-5.5L铅酸 12V 美国 OPTIMA
东风汽车
EQ6122HEV 280QFNG40-3镍氢 336V/40Ah 湖南神舟
EQ6122HEV1 280QFNG40FG镍氢 336V/40Ah 春兰集团
吉江汽车 NE6111SHEV1 QNFG60镍氢 336V 泰州春兰
中通博发纯电动LCK6128EV SPIM23300260锂离子中信盟固利
城市客

江苏常隆 马可 YS6120DG
SPIM24300260锂离子中信盟固利
ANX-1280-1磷酸铁锂北京安耐信
京华客车 BK6122EV SPIM23300260锰酸锂单体 3.6V 中信盟固利

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2009年 5月行业研究

PUIFP46/153/287 磷酸铁锂北大先行

上汽 南京依维柯锂离子电池 90Ah

天津清源 QY6720EV 锂离子电池天津力神

上海万象 象牌 SXC6120GD ANX-1280-1锂电北京安耐信

资料来源:各汽车**,申万研究

3.3.4 镍氢动力电池最先贡献利润,锂电是未来方向
基于电池技术的成熟程度、国内配套设施的建设进度,以及国外新能源车的发
展路径,我们认为未来 3~5年,镍氢电池 HEV仍将是新能源车的主流, HEV将和
PHEV、EV共存 10年左右。而在 3~5年之后,随着磷酸铁锂成品率提升带来电池
成本的下降,以及全国充电站网络的逐步建立,以磷酸铁锂电池为主要动力的
PHEV、EV将迎来广阔的发展前景。我们对电池行业的投资价值分析,也从镍氢产
业链和锂电池产业链两条线索来梳理。从发展趋势和速度来看,短期能够兑现业绩
的只有镍氢动力电池,因此镍氢产业链更适合于用 PE来估值;而在 3~5年内,锂
电池相关产业链都不会有实质性的业绩贡献,锂电产业链更适合于用期权的方法来
定价。

4.镍氢产业链——看好镍氢动力电池厂商
镍氢产业链包括上游的镍矿资源、稀土资源、正极材料氢氧化镍、泡沫镍、负
极材料贮氢合金粉以及镍氢动力电池。从整个产业链价值分布来讲,电池成本的
50%~60%都是泡沫镍, 13%是氢氧化镍, 22%是贮氢合金粉。从盈利能力来讲,镍
氢动力电池盈利能力最强,毛利率约 35%左右;泡沫镍、氢氧化镍、贮氢合金粉毛
利率较低,约 10~12%之间。

表 26:镍氢动力电池产业链价值分布

电池构成 价格(万元/吨)成本占比毛利率 主要上市公司 竞争状况

正极材料 氢氧化镍 7~12 13% 7~15% 科力远、金瑞科技 供需平衡
负极材料 贮氢合金粉 8~16 22% 10~12% 厦门钨业、包钢稀土 供需平衡
泡沫镍 140元/平米 50~60% 10% 科力远 供需平衡
镍氢动力电池 35% 科力远、中炬高新 供不应求

资料来源:申万研究

镍氢产业链的国内上市公司包括:

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2009年 5月行业研究

图 34:国内镍氢产业链相关上市公司

上游:
32万吨镍矿储量
年产量约3万吨

吉恩镍业
(600432)
原材料:

电池厂商:

科力远
(600478)
75%
科霸动力电池
厦门钨业
(600594)
3000吨储氢合金粉产能
13万吨稀土储量
包钢稀土
(600111)
1500吨储氢合金粉
产能
中炬高新
(600872)
66%
中炬森莱
金瑞科技
(600390)
氢氧化镍年产量
约1800吨
在建1.8万台套镍氢动力电池
远期规划4.8万台套
现有2.8万台套镍氢动力电池产
能,09-2010年达到1亿安时,
2011年达到3.63亿安时
资料来源:申万研究

4.1 上游镍矿、稀土及正极材料并非真正受益
我国镍矿资源比较丰富,镍消费的
65%都是不锈钢,电池仅占
5%。我国金属

镍储量占世界储量总和的
2%,年产量约
8万吨,占全球产量的
5%左右。镍氢动力

电池对镍需求的拉动较小,且镍价是全球定价,镍矿资源不会因此而充分受益。

图 35:电池仅占镍消费的 5%左右图 36:中国镍产量占全球产量的 5%

世界镍产量分布

镍消费行业分布

电镀
电池
其他
俄罗斯


其他铁合8%
5%
21%20%



古巴

10%


5%
中国


加拿大


5%

15%

非铁合金


哥伦比亚


12%

6%
新喀里多尼亚
9%
7%


印尼
澳大利亚
12%

不锈钢
65%
TOP
10#

成本不可控,需求缓慢下滑,正极材料氢氧化镍也并非真正受益者。氢氧化镍
下游主要用于电池正极材料制造。我们不看好氢氧化镍有两个原因:第一,氢氧化
镍的上游原材料是金属镍,受镍价波动影响成本变动较大,作为下游加工的氢氧化
镍盈利能力极低,维持在
7~15%之间;第二,镍氢电池的总体需求在逐步向锂电转

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2009年 5月行业研究

移,长远来看需求有逐渐下滑趋势。手机电池、玩具电池、电动工具电池逐渐由铅
酸电池向镍氢电池,再向锂电池过渡,在产品升级的背景下,正极材料氢氧化镍需
求也呈下降趋势。

同样的逻辑,我们也不看好镍氢产业链的稀土类公司。除了从长远看镍氢电池
需求呈下降趋势外,还有两个原因:第一,国内稀土资源分散,小稀土企业众多,
限制了稀土行业的提价能力;第二,高毛利率的稀土加工环节还依赖于国外厂商,
造成毛利率维持在
10~12%的较低水平。我们认为国家从战略上整合稀土资源还须
等待时日。


4.2 看好镍氢动力电池厂商
镍氢产业链中我们看好镍氢动力电池厂商。

4.2.1 镍氢 HEV是目前最成熟、最安全,商业化最成功的车型
全球镍氢
HEV销量占新能源车销量的
99%以上。全球
HEV市场一枝独秀的当
属丰田汽车。自
1997年丰田推出全球第一款镍氢动力
HEV轿车普锐斯(
PRIUS)
以来,其
HEV销量至
07年底已累计超过近
130万辆。全球各种品牌的
HEV至
07
年底累计销量约有
150万辆,占全球所有新能源汽车销量的
99%以上。长达
10多年
的成功商业化运行,已充分证明镍氢
HEV是目前技术最成熟、使用最安全的车型。

图 37:2007年全球镍氢 HEV销量近 45万台图 38:丰田至 07年底 HEV已销售 129.5万台

2000-2007年镍氢
HEV汽车全球销量


500000

66767 78461
169771
278124
351153
1.4

当年销量

增长率448824

450000

1.2

400000
350000

1
300000

0.8

250000

0.6

200000
150000

0.4

100000

0.2

39545

29704
0


50000

0

2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007



资料来源:丰田 2008年报,申万研究

从国内新能源车产业化进程来讲,
HEV也是目前各轿车厂商最先产业化的车

型,而客车厂商由于城市定点充电站较易实现,而倾向于用电动汽车。目前国内已

经上市的主要混合动力轿车见下表。


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2009年 5月行业研究

表 27:国内混合动力车情况

厂商 比亚迪
车型 F3DM
价格 14.98万元
动力 PHEV
发动机
及功率
1升,125kw
上海通用
君越 ECO-Hybrid
26.99万元
HEV
2.4升,125kw
长安汽车丰田汽车一汽股份奇瑞汽车 华晨汽车
杰勋普锐斯奔腾 HEV
奇瑞 A5
BSG
中华尊驰
HEV
16万元 24.98万元 20万元 7.48万元-
HEV HEV HEV HEV HEV
1.5升,
72kw
1.5升,57kw
1.3升,
67kw
1.5升,
59kw
1.8升,125kw
电动机
功率
37kw 7kw 10kw 50kw 10kw 10kw 10kw
电池 45Ah铁锂 36v17Ah镍氢镍氢电池 6.5Ah镍氢镍氢镍氢镍氢
补助 5万元 2.8万元 3.2万元 4.2万元 4.2万元 4000元 4.2万元

资料来源:申万研究

4.2.2国内拥有较为成熟的镍氢动力电池技术
在镍氢动力电池技术上,日本和美国最为先进。安装在丰田油 -电混合动力系统

上的高输出镍氢蓄电池具有高输入输出密度和重量轻( 53.3公斤)、寿命长等特点,

无需利用外界电源进行充电,也无需定期交换,电池寿命基本可以做到和车寿命等

长,居世界最高水平。

图 39:丰田 Prius的能量显示器图 40:丰田 Prius的镍氢动力电池,168节,重 53.3Kg


资料来源:申万研究资料来源:申万研究

目前全球知名的镍氢动力电池厂商包括日本松下和丰田的合资公司 PEVE、三
洋、美国的 Cobasys、法国的 SAFT、德国的Varta,以及香港超霸、韩国现代。国
外知名厂商领先于国内电池厂商表现在以下几个方面:第一,电池高性能材料的质
量,如氢氧化镍、贮氢合金粉的配方、纯度、粒度及表面处理、活性催化技术,较
国内有显著优势;第二,除性能参数要优于国内厂商之外,电池组的一致性、稳定
性相当好。动力电池是从单体电池(cell)做起,再集合成电池模块(module),然后
再串、并联成电池组(pack)安装到汽车上,使用中要求单个电池、各个电池模块及
整个电池组的充、放电曲线要完全一致,国内电池厂商尚不能有效控制品质的一致
性;

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2009年 5月行业研究

表 28:国外主要企业生产的镍氢电池

生产厂商 松下 PEVE三洋 美国 Cobasys江森 SAFT 德国 Varta
美国 Electro
Energy
单体类型 高功率型高功率型高功率型高能量型中等能量型中等能量型
电池 容量(Ah) 6.5 6 8.8 100 40 30
应用 HEV HEV HEV HEV PHEV PHEV
重量(kg)
电压(V)
储存容量(Wh)
峰值功率(kW)
比功率(W/kg)
比能量(Wh/kg)
功率/能量比(1/h)
电池

循环寿命
1.2
7.2
47
1.35
1130
39
29
-
1.14
7.2
43
1.31
1150
37
31
-
2.4
12
106
2.64
1100
43
26
-
18.6
12
1200
3.6
195
65
3
>2000
35
48
1920
8.75
250
57
4.5
>2000
130
220
6500
50
400
50
8
>1000
配套整车厂商
丰田 Prius/
本田 Civic/
Insight
Escape/本
田 Accord
开发 8.8Ah的
Seriesl000电
池模块
福特/BMW
上海通用/马
自达/本田
样车

资料来源:全球电源网,ZEV Technology,申万研究

第三,借助自动化生产设备,电池组生产已实现高度产业化。国内电池厂商依
赖于自主改造的半自动生产线,在不同批次电池的质量稳定性,以及电池组内部的
充放电曲线的一致性上尚有很大的差距,部分厂商动力电池的生产停留在实验室阶
段,批量生产时的品质稳定性得不到保障;第四,在电池管理系统(BMS)的研发上与
汽车整车厂紧密合作。国内电池厂商和整车厂商尚处在不断磨合过程中。

表 29:国内外各厂商 Ni-MH电池组技术指标对比

电压单元电标称容质量比能质量比功体积比能质量
电池型号
(V) 池个数量(Ah)量(Wh/kg)率(W/kg)量(Wh/L)
尺寸(mm)
(kg)

日本松下(PEVE)
EV-95
EV-28
EV-6.5
12
12
7.2
10
10
6
95
28
6.5
65
53
44
200
300
1300
145
105
116*388*175
75*388*110
19.6*106*285
18.7
6.51.04
美国
GM
Ovonic
电动车
(EV)
用电池
GM01
GM02
13-EV-90
12-EV-100
12-EV-120
13.2
12
12
11
10
10
90
100
120
70
78
80
220
260
200
485
625
550
409*102*179
388*102*175
384*103*175
17.8
16
19
混合电动车
(HEV)
用电池
13-HEV-60
7-HEV-28
12-HEV-20
12-HEV-12
13.2
7.2
12
12
11
6
10
10
60
28
20
12
68
50
48
48
600
550
550
500
1400
1200
1300
800
388*102*119
240*102*81
340*74*91
167*102*125
12.2
4.3
5.23.2
法国 SAFT
12
24
10
20
96
96
66
66
160
160
138
138
390*120*195
760*120*195
18.637
香港超霸 10/GP90EVH
10/GP60EVH
12
12
10
10
90
60
64
56
250
221
136
124
388*107*191
388*107*140
17.813.4

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2009年 5月行业研究

10/GP45EVH 12 10 45 54 205 111 388*107*117 10.7
HM-80 13.2 11 80 66 195 152 414*100*168 16

韩国现代 HM-90 13.2 11 90 64 195 161 414*100*178 18.5HM-105 12 10 105 67 195 172 420*100*173 18.6

资料来源:《镍氢二次电池》,申万研究

目前国内镍氢动力电池技术及产业化较为领先的厂商包括:春兰集团、湖南神

舟、中炬森莱、科力远。其中春兰和神舟产业化进程较快,上市公司中中炬高新、

科力远正在扩建产能,加快产业化步伐。

春兰集团:下属江苏春兰清洁能源研究院有限公司,产品包括镍氢动力电池、
储能电站用储能材料、 10kw级质子交换膜燃料电池电源、光伏太阳能电源。 2002
年起参与国家十五 “863”计划电动汽车项目研发,镍氢电池获得专利 57项,其中发
明专利 7项,开发出 8至 500安时高性能动力镍氢电池。 2003年 12月,装配春兰
镍氢动力电池的 HEV客车,在武汉公交示范运行。在“十城千辆”新能源汽车的动
力电池招标中,春兰占据了 70%的招标份额。目前应用春兰镍氢动力电池的 HEV
客车数量已超过 100辆,总行驶里程在 300万公里以上。战略客户包括一汽、东风
汽车、株洲客车、中通客车、宇通客车、京华客车等。目前产能可装配 1800台新能
源汽车,预计 2009年底建成 60万千瓦时镍氢动力电池产能。

神舟科技:是湖南共创实业集团旗下控股公司。董事长杨毅夫博士,曾在英国
南安普敦大学从事博士后研究, 1996-1999年在丰田汽车从事电动汽车电池研究。参
与“九五”、 “十五”863计划, 2003年 11月神舟配套的 HEV公交车,在武汉示范运
行。战略客户包括长安、一汽、东风、奇瑞、吉利、时代华通,是二汽和奇瑞 HEV
的电池配套供应商。按公司规划,计划投资 5.4亿元,在 2008年底建成 3000万 Ah
镍氢动力电池一期,约配套 3万辆 HEV;二期计划 2010年底前完成 5000万 Ah,
约配套 5万辆 HEV;三期规划于 2013年底前完成 2亿 Ah,约配套 20万辆 HEV。

中炬高新:控股 66%的中炬森莱主要从事镍氢动力电池的研发和生产,是国家
863镍氢动力电池产业化基地。 2006年起参与 863计划,为长安、奇瑞、一汽、东
风、北汽控股和夏利提供镍氢动力电池组,部分车辆运行里程达 10万公里以上。主
持修订国家标准 GB/T18332.2《动力道路车辆用金属氢化物蓄电池》,正在报国家
审批。目前具有年产 2,000万 Ah镍氢动力电池产能,约配套 2.8万台 HEV。公司规
划拟总投资 13.15亿元,建成 3.63亿 Ah总产能,其中一期在 2009~2010年进行,
投资 3.38亿元,总产能达到 1亿 Ah;二期在 2011年进行,投资 6.17亿元,总产能
达到 3.63亿 Ah,约配套 50万辆 HEV。

科力远:公司优势在于是国内最大的泡沫镍生产商,年产能 500万平米,原材
料优势明显。公司引进香港超霸动力电池技术,与香港超霸合资成立科霸电池公司,

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2009年 5月
行业研究

公司持有 75%股权。目前一期建设 1.8万台套镍氢动力电池,预计 09年 5月产品下
线;并拟定向增发筹资 4.5亿元,形成年产 4.8 万台套镍氢动力电池产能。

表 30:国内主要企业生产的镍氢电池

电压容量比能量比功率循环寿命 重量
企业 电池型号
(V)(Ah)(Wh/kg)(W/kg)(次) (kg)
备注

为一汽奔腾、红旗及
中炬森莱 240QNYD6 288 6 >1500
长安杰勋提供电池

6CP7PVS 7.2 6.5 40.5 1433 >1500 1.15 HEV用
湖南科霸最大放电电流
(拟下线)
10CP80EVS
12
80 52 500 >1500 20
650A,HEV公交用
10CP100EVH 100 60 260 >1500 21 纯电动小货车用

北京有色院 DY336-80 336 80 61 406
为福田客车配套

“林宝”牌
11QNFT8 13.2 8 ≥45 ≥600 ≥800 <2.9
为二汽、奇瑞、一汽、

湖南神舟
方型
10QNFZ1012
10 ≥56 ≥250 ≥600 <2.5
长安配套
10QNFZ80 80 ≥65 ≥300 ≥800 <18

QNFG8 8 ≥800 (80%DOD) 0.28
高功率型
QNFG90
1.2
90 ≥600≥1000 2.21 为一汽、东风、株客、
春兰集团
QNF12 12 (80%DOD) 0.28 中通、福田客车配套

高能量型
QNF100
1.2
100
≥350≥800 2

资料来源:各公司网页,申万研究

4.2.3 镍氢产业链看好:科力远、中炬高新
供需缺口巨大。我们认为,在国家科技部主导下,国内从 1997年开始逐渐加大
对镍氢动力电池的研发,目前国内主要电池厂商已掌握镍氢动力电池的技术,已具
备产业化基础。如果按照科技部部长万钢的设想,在 2012年全国 1000万辆汽车产
量中,10%是新能源与节能汽车,按照其中 80%是镍氢动力 HEV来测算,预计 80万
辆HEV对镍氢动力电池需求约为8 亿Ah,但是目前全国产能仅为5000万Ah,即使
按现有扩产规划,到 2011年,全国产能也仅为5亿Ah。我们预计在 2012年之前,
汽车厂商都将跑马圈地,争夺电池资源。

产业化初期,电池厂商将保持较高盈利能力。我们看好镍氢动力电池在未来 3~5

年的广阔发展前景,我们认为在供需缺口下镍氢动力电池厂商将有一定的议价能力,

从而能够保持较高的盈利能力。电池厂商中我们推荐科力远( 600478)和中炬高新

(600872)。

科力远:核心优势在于公司具有国内最大的泡沫镍产能,泡沫镍占镍氢动力电

池成本的 50%左右,公司拥有产业链上的泡沫镍加工环节,成本优势突出,盈利能

力有较强保证。公司和超霸合资的 1.8万台套动力电池生产线将于 09年 5月产品下

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2009年 5月行业研究

线,考虑到道路里程试验及调试、国家强制性认证过程,我们预计实际利润贡献将
在 2010年以后。

中炬高新:核心优势在于公司是国家 863产业化基地,是上市公司里最先产业

化的电池厂商,电池已与一汽奔腾、一汽红旗、长安杰勋配套,且部分车辆已经过

10万公里道路里程试验,因而技术较为成熟。公司目前具有 2000万 Ah,约 2.8万

台 HEV配套能力,计划 2010年形成 1亿 Ah、2011年形成 3.63亿 Ah的电池产能。

我们预计实际利润贡献将在 2010年。

5. 锂电产业链——看好正极、电解液、碳酸锂
磷酸铁锂是公认最安全、产业化后成本最有可能为消费者接受的汽车动力电池。

全球各电池厂商都在加大对锂电池的投资,以期迅速解决技术瓶颈,降低成本,在

新源车上占领电池制高点。

表 31:全球锂离子电池投资计划

企业名称 投资额 下游客户 备注 投产日期
三洋/大众 800亿日元大众、福特
2008年在 Toushima
建新生产线
2009年
日产/NEC 120亿日元日产
2008年 5月在神奈
川建新生产线
09年 1.3万台, 2011年
6.5万台 PHEV
松下(PEVE) 200亿日元丰田、本田
丰田 08年6月宣布
生产 PHEV锂电池
2009投产,远期 100万台
美国 A123 18亿美元通用/上汽/克莱斯勒
500万辆HEV/50万
辆 PHEV
2013年
博世/三星 SDI 5.2亿美元
2008年6月双方签
署合资合同
2010年
江森 SAFT 1500万欧元宝马、福特
LG化学 1万亿韩元通用 EV用锂电池 2010年下半年
美国 EnerDel 30亿日元挪威 Think Nordic 2009年

资料来源:申万研究

锂电池产业链由三部分组成:上游锂矿资源、制作电芯的原材料(包括正级材

料、隔膜、电解液、负极材料、粘结剂、导电剂、极耳、铝塑复合膜等等)以及电

芯制造和 Pack封装。

锂电池成本构成中,正极材料约占 33%,隔膜约占 25~30%,电解液约占 12%,

负级材料约占 10%。各材料中,盈利能力最强的是隔膜,毛利率高达 70%;其次是

正极材料,其中磷酸铁锂毛利率约 40~70%,锰酸锂毛利率约 25%,钴酸锂毛利率

约 15%。

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2009年 5月行业研究

表 32:锂离子动力电池产业链利润构成

电池构成
价格(万元/
吨)
成本占比毛利率主要厂商 竞争状况
正极材

磷酸铁锂
锰酸锂
钴酸锂
15~20
9~15
26~30
33%
15%~70
%
湖南杉杉、深圳贝特瑞、
中信盟固利、天骄科技
LFP供不应求,其它供
求平衡
负极材

改性石墨 6~10 10%
25%~30
%
上海杉杉、深圳贝特瑞 竞争格局稳定
电解液 六氟磷酸锂 40 12% 40%
江苏国泰、东莞杉杉、天
津金牛、珠海赛纬
国内可满足,核心原
料依赖进口
隔膜 8~25元/平米 25%~30% 70% 深圳星源、佛山金辉高科 基本依靠进口
铜箔 8~10 约 5%
20%~25
%
中科英华 竞争格局稳定
铝箔、粘结剂、导电剂等 10% 20% 中南铝业 部分材料依赖进口

资料来源:申万研究

5.1电池厂商关注广州国光
按照各电池材料的稀缺性及盈利能力,锂电产业链中我们依次看好:正极材料、
隔膜、电解液和上游矿产资源碳酸锂。电池厂商关注广州国光。

电池厂商关注广州国光。国内电池厂商中,产业化做得最好的当属比亚迪、天
津力神、深圳比克和被日本 TDK全资收购的东莞新能源 (ATL)。上市公司中与锂电
池相关的包括中信盟固利、广州国光、咸阳偏转集团下属的咸阳威力克能源、万向
钱潮大股东万向集团。我们认为广州国光所研发的聚合物锂电池代表着锂电池的发
展方向,我们密切关注广州国光的研发进展。
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