整车企业对动力电池的性能需求包括安全性、能量密度、成本、倍率性能和循环性能，其中安全性是车企选择供应商最重要的考
虑，尽管动力电池行业产能过剩，市场份额向龙头集中的趋势不容臵疑。
核心观点
动力电池到 2030 年前将保持 25%以上的复合增速，但过去几年国内电池产能的快速扩张导致阶段性和结构性的产能过
剩。阶段性过剩体现为产能相对于当前需求过剩严重，但难以满足远期需求；结构性过剩体现在高端产能供给仍然紧
缺。
电动车在燃料的能量密度和生产成本上较燃油车仍有一定差距，为提高电动车竞争力动力电池系统的带电量将上升，而
价格持续下降，提升电池能量密度是实现上述目标的有效途径，目前技术上提升电池能量密度的主要方向是正极采用高
镍三元材料，负极引入硅材料，但同时也将带来安全隐患。
车企从安全性、能量密度、成本、倍率性能和循环次数等维度筛选电池供应商，其中安全性是压倒一切的考量。由于汽
车面向大众消费者，控制安全风险至关重要，电池的安全问题是电动车事故的主要来源，而电池的风险因素在材料、生
产流程、系统设计等全流程累积，考验电池企业全体系的控制能力。在容量增大、高镍化的大背景下，预计份额将快速
向高品质电池供应商集中。
其他方面，能量密度的重要性体现为它是提升电池性价比的关键点，但当前市场对于能量密度的过度追求是因为我国补
贴政策的积极鼓励，由于电池能量密度与安全性本质上存在冲突，未来对于能量密度的追求将趋于理性。现阶段动力电
池的需求仍由补贴驱动，其定价机制也由补贴强度控制。大容量电池对于电池的放电倍率和循环次数要求大为降低，高
倍率的充电能力仍是电池发展的重点方向。
我们认为，由于动力电池在这五大因素上呈现出差异，当前行业的首选竞争战略是差异化，预计龙头企业将迅速获得高
份额，行业格局走向清晰。
投资建议与投资标的
尽管行业呈现阶段性过剩局面，安全性等五大要素将使得行业呈现高集中度的格局，龙头企业及其供应链企业值得重点关注。
电池企业建议关注龙头宁德时代(300750，未评级)，2017 年宁德时代出货量位居全球第一，并计划到 2020 年将产能扩
大 2 倍，目前其产能利用率仍然供不应求，预计将成为动力电池高速成长过程中的主要获益者；供应链方面，建议关注
宁德时代的正极前驱体材料供应商格林美(002340，买入)、负极材料和设备供应商璞泰来 (603659，未评级 )，隔膜
供应商创新股份 (002812，未评级)以及电解液龙头天赐材料(002709，买入 )和新宙邦 (300037，未评级)。
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行
业格局
------------------------------------------------------------
加入知识星球资源管理库，每日免费获取报告
1、每天分享30+最新行业报告（涵盖科技、金融、教育、互联网、房地产、生物制药、医疗健康等最新行业）
2、每天分享10+企业咨询管理文件（涵盖国内外著名咨询公司相关管理方案，企业运营制度等）
3、每天分享10+科技类论文或者大师课件、笔记。
4、每天更新企业运营管理中遇到的问题及解决方案
5、高端人才管理与行业交流
微信扫码进微信群，每日获取资料（微信号：Teamkon）
微信二维码 管理资源库
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
目 录
产能高速扩张，形成阶段性、结构性过剩局面 ............................................... 4
2014-2017 年电池产能快速扩张，产能过剩已成定局 ........................................................ 4
阶段性过剩：扩产周期与需求增长错配，当前供给大于需求，但小于远景需求 ................. 4
结构性过剩：磷酸铁锂过剩，高端三元不足 ....................................................................... 5
动力电池发展方向：能量密度是撬动性价比的支点 ........................................ 6
价格持续下降是电动车替代燃油车的基础 .......................................................................... 6
提升电池容量是改善电动车性能的前提 .............................................................................. 7
提升电池能量密度是技术攻关的主要方向 .......................................................................... 8
五大因素制胜，安全性压倒一切 .................................................................... 9
安全性—高悬的达摩克利斯之剑 ....................................................................................... 10
电池热失控是电动车事故的主要来源 10
电池热失控的原因机理及控制 11
高镍化、大容量趋势增大安全隐患，车企决策更加审慎 14
能量密度—提升是必由之路，切忌欲速则不达 ................................................................. 15
成本—电动车价格仍然偏高，补贴强度决定电池价格....................................................... 17
充放电功率/倍率性能—优先级相对靠后 ........................................................................... 18
循环次数—重要但不具决定性 .......................................................................................... 20
小结：差异化战略是取胜之匙，龙头强者恒强 ............................................. 21
投资建议：行业显示先发优势，龙头及其产业链企业前景光明 .................... 22
风险提示 ...................................................................................................... 22
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
3
图表目录
图表 1：中国动力电池产能（分季度）情况统计 ........................................................................... 4
图表 2：中国动力电池产量（分季度）情况统计 ........................................................................... 4
图表 3：2017 年中国动力电池企业产能统计 ................................................................................ 5
图表 4：2017 年中国动力电池企业出货量统计 ............................................................................. 5
图表 5：电池企业的产能情况及规划............................................................................................. 5
图表 6：2017 年主要电池企业的产能及产能利用率分化十分明显 ................................................ 6
图表 7：2010-2030 年动力电池价格及下游需求走势 ................................................................... 7
图表 8：不同类型新能源汽车带电量及续航里程（纯电动续航） .................................................. 7
图表 9：日产聆风汽车动力电池系统演变趋势 .............................................................................. 8
图表 10：高镍材料具备更高的容量密度，但热稳定性和首次库伦效率较差 ................................. 9
图表 11：动力电池产品具有一定程度的差异性............................................................................. 9
图表 12：动力锂离子电池的产品安全 ......................................................................................... 10
图表 13：新能源汽车起火的主要场景统计 ................................................................................. 11
图表 14：电动车起火事故的原因统计 ......................................................................................... 11
图表 15：锂离子电池热分解反应的出发原因及发展过程 ............................................................ 12
图表 16：锂离子电池典型热失控过程 ......................................................................................... 12
图表 17：锂离子电池各种放热反应的温度区间与反应焓 ............................................................ 13
图表 18：不同正极材料 pH 值和表面残余锂（典型值） ............................................................. 14
图表 19：正常电芯和胀气电芯气体成分分析 .............................................................................. 14
图表 20：2018 年补贴标准鼓励高能量密度电池系统 ................................................................. 15
图表 21：国内主流电池厂商产品能量密度水平统计 ................................................................... 15
图表 22：2018 年 5-8 批补贴目录车型续航里程与能量密度统计 ................................................ 16
图表 23：2010 年以来全球动力电池系统成本及降幅 ................................................................. 17
图表 24：2017 年国内主要电池企业销售价格 ............................................................................ 17
图表 25：锂电池产品毛利率明显高于下游车企 .......................................................................... 17
图表 26：随着充电电流密度增大石墨负极表明析锂现象更加明显 .............................................. 19
图表 27：充电时间/倍率对于电池系统参数及价格的影响 ........................................................... 19
图表 28：特斯拉 Model S 行驶 20 万公里后续航里程保持在 90-95% ........................................ 20
图表 29：放电深度对于电池系统循环次数影响显著 ................................................................... 21
图表 30：提升充放电倍率将降低电池循环寿命 .......................................................................... 21
图表 31：2015 年以来宁德时代与比亚迪市场份额统计 .............................................................. 21
图表 32：2015 年以来宁德时代市场份额统计 ............................................................................ 21
图表 33：国内主要电池厂商下游客户统计 ................................................................................. 22
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
4
我们在行业深度报告《动力电池系列报告（一）：穿越 2020，动力电池需求到底有多大？》中的
分析结果表明：动力电池的行业需求有望在 2030 年之前保持 25%以上的复合增速，成长空间巨大。
但另一方面，由于过去几年国内电池产能高速扩张，目前全行业产能过剩情况突出，行业内企业境
况已出现显著分化。出现这种境况的原因一是过去几年行业内产能扩张过于激进，2017 年底动力
电池规划产能已接近 200GWh，而当年国内电池装机总量仅有 38GWh，产能开工率严重不足；二
是动力电池的下游客户是大众消费品，下游对于电池各项因素的综合考量决定了行业集中度较高。
产能高速扩张，形成阶段性、结构性过剩局面
2014-2017 年电池产能快速扩张，产能过剩已成定局
中国的锂电池行业起步较早，但在 2014 年以前锂电池主要用于消费电子行业，动力电池的产能相
对有限。2014 年国内新能源汽车行业的快速爆发极大地刺激了电池厂商和新进入者扩产的动力。
从 2014 年下半年起，动力电池季度产能环比复合增速达到 25%，单季产能从 2014 年 1 季度
增加到 2018 年 1 季度的 40GWh 以上。
尽管新能源汽车的产销量仍然保持较快增长，但增速远远落后于动力电池产能的增速。高工锂电调
研显示，今年上半年中国动力电池出货量 ，而同期动力电池产能约为 ，产
能利用率仅 25%。随着新产能的继续投放，到今年年底动力电池年产能将达 200GWh，可装备 400
万辆新能源汽车，是 2018 年产销量的 4 倍，因此产能过剩的局面短期内预计难以缓解。
图表 1：中国动力电池产能（分季度）情况统计
资料来源：GGII，东方证券研究所
图表 2：中国动力电池产量（分季度）情况统计
资料来源：GGII，东方证券研究所
阶段性过剩：扩产周期与需求增长错配，当前供给大于需求，
但小于远景需求
尽管目前动力电池产能严重供过于求，但从中长期看，动力电池的需求量在上千 GWh 量级，现有
产能仍需扩产近 10 倍才能满足供应。据彭博新能源财经估计，全球动力电池的总需求将从 2016
年的 21GWh 增长到 2030 年的 1300GWh，15 年内复合增速达 35%，因此行业内的龙头企业还
有很大的扩产空间。
与此同时，动力电池扩产周期约 2-3 年，且呈现脉冲式增长的特点，新能源汽车的需求却是以比较
稳定的速度持续增长，电池企业提前储备产能抢占市场地位也是合理决策。尽管目前处于过剩局面，
------------------------------------------------------------
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
但龙头企业可以通过规模优势降低成本绑定客户，从而提高产能利用率进一步降低成本，实现正反
馈循环，以获取更多份额等待行业拐点到来。
阶段性过剩将带来两个结果，首先市场集中度远高于产能集中度，中小厂商面临出局。2017 年国
内动力电池总出货量为 ，其中前五位和前十位的市场集中度分别达到 %和 %，
而这些厂商的产能占比则仅有 %和 %。
图表 3：2017 年中国动力电池企业产能统计
资料来源：GGII，东方证券研究所
图表 4：2017 年中国动力电池企业出货量统计
资料来源：真锂研究，东方证券研究所
第二个后果是行业的扩张进程放缓，尤其是中小企业的扩张速度放慢。2017 年是动力电池产能集
中投放的重要年份，2018 年之后动力电池企业的扩产进度逐渐分化，中小企业的扩产预期减弱，
由于市场份额在快速向龙头集中，中小企业的产能逐渐成为无效产能，与此同时，头部企业的产能
利用率仍然维持在高位，甚至保持供不应求的状态，因此其产能扩张的速度并不会减缓。总体而言，
龙头企业的产能可能成为格局稳定之后的实际有效供给。
图表 5：电池企业的产能情况及规划
2016 年产能 2017 年产能 2020（或远期）产能 2016-2020 年 CAGR
CATL 8 16 50 %
比亚迪 10 16 40 %
国轩高科 20-25（60 亿 Ah） 38%~46%
天津力神 5 10 30 %
亿纬锂能 5 13 -
资料来源：公司公告，东方证券研究所
此外，储能业务稳步成长，将成为消化锂离子电池过剩产能的重要去向。尽管储能电池技术种类多
样，但锂离子电池被认为是最具前景的技术，目前的主要障碍在于锂电池较高的成本。根据储能技
术的市场需求，锂电池成本降至 元/Wh 时即具备应用价值。未来几年动力电池的价格仍将持续
走低，尤其是过剩比较严重的磷酸铁锂电池价格下行空间和压力都较大，一旦储能市场被打开，目
前产能过剩的局面将迅速得到缓解乃至扭转。
结构性过剩：磷酸铁锂过剩，高端三元不足
------------------------------------------------------------
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
结构性过剩体现在两方面，一是产品类别上，截止到2016年年底，我国动力电池总产能约63GWh，
其中三元电池产能 ，占比约 40%，这一比例到 2017 年有望提升至 47%。在三元优势逐
渐确立的大背景下，磷酸铁锂的产能将长期处于过剩状态，预计未来几年内将有落后产能退出市场；
二是在市场结构上，市场竞争力较弱的低端产能严重过剩，位于头部的少数龙头则处于供不应求的
状态。从产能利用率角度观察，2017 年 CATL 的产能利用率接近 90%，比亚迪的产能利用率超过
40%，行业平均水平则只有 30%左右。
图表 6：2017 年主要电池企业的产能及产能利用率分化十分明显
资料来源：公司公告，东方证券研究所
动力电池发展方向：能量密度是撬动性价比的支点
在新能源汽车推广过程中的两个主要问题：一是与化石燃料相比，电池相对低的能量密度，汽油的
能量密度高达12000Wh/kg，现在较先进的动力电池单体能量密度约250Wh/kg，仅有汽油的1/40，
这导致的主要后果是普通电动车续航里程远低于燃油车，催生消费者的“里程焦虑”；二是与内燃
机驱动相比，相对高的整车成本，燃油车经过上百年的发展，其发动机的制造工艺成熟，成本控制
也较好，动力电池的产业化时间仍然较短，当前成本很高，据 BNEF 统计，截至 2017 年，美国中
档燃油车的动力系统成本约 5500 美元/套，动力电池成本则高达 12000 美元/套，尽管电动车的使
用成本有优势，但电池造价的巨大差距导致目前电动车的经济性仍然较差。
价格持续下降是电动车替代燃油车的基础
电池价格下降、实现电动车经济性平价是推动电动车替代燃油车的基础。根据我们在深度报告《动
力电池系列报告（一）：穿越 2020，动力电池需求到底有多大？》中的测算：对于某些年行驶里
程较高的应用场景，当前的电池价格已可以满足使用全成本平价；对于中档车而言，动力电池系统
价格降至 1 元/Wh 时，大众消费者可以实现使用全成本平价；随着电池成本的进一步下降，一旦
低于 元/Wh，电动车的购臵成本可以和同档燃油车竞争，使用全成本则明显低于燃油车，届时
电动车将在脱离政策支持的环境中加速替代燃油车。
------------------------------------------------------------
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
从动力电池短暂的发展史中可以看出，动力电池成本下降的速度非常迅速，从 2010 年至今，动力
电池系统的价格从 1000$/kWh 降至 2017 年的 209$/kWh，年复合降幅达 20%以上。国内动力电
池的价格也在快速下降，据《2018中国汽车产业发展报告》的研究，2013 年国内锂电池单体的价
格高达 元/Wh，2018 年有望降至 1 元/Wh，2025 年有望降至 元/Wh。
动力电池价格下降将带动电动车的销量和锂电池的年需求。BNEF 预计到 2030 年全球动力锂电池
的需求有望超过 1600GWh，是 2017 年需求量的 25 倍，其中电动车需求接近 1300GWh，电动大
巴的电池需求接近 270GWh，储能电池的需求接近 70GWh。
图表 7：2010-2030 年动力电池价格及下游需求走势
资料来源：BNEF，东方证券研究所
提升电池容量是改善电动车性能的前提
能量密度低的缺点可以通过增加电池容量来缓解。纯电动车根据续航里程的长短分为低端（小于
250km）、中端（250~380km）和高端电动车（380km 以上），纯电动车的续航里程由汽车携带
电量决定，一般而言，1kWh 电量可以驱动汽车行驶 5-7km（或者 3-4 英里）。
图表 8：不同类型新能源汽车带电量及续航里程（纯电动续航）
资料来源：东方证券研究所
2010 年电动车刚刚推向市场时，市场主流产品的带电容量仅有 24kWh，续航里程不足 200km，
“续航里程焦虑”成为阻碍消费者选购电动车的一大难题。随着电池成本的快速下降以及能量密度
的提升，汽车携带的电池容量稳步增加，续航里程也随之增加，目前 300km 以上的产品已经成为
主流，特斯拉的高端产品续航里程达 600km 以上，里程焦虑得到极大缓解。
------------------------------------------------------------
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
图表 9：日产聆风汽车动力电池系统演变趋势
2012 2020 年前 2022 年前
电 池 容 量
/kWh
24kWh 30kWh 40kWh 60kWh
未披露
电芯和模组数
量
4 电芯 x48 模
组=192 电芯
8 电芯 x24 模组=192 电芯
电芯数量明显
提升
续航里程 228km 280km 400km 约 500km 600km
正极材料 锰酸锂 镍钴锰三元材料
未披露 负极材料 石墨
质保期 5 年 10 万 km 8 年或 16 万 km 未知
资料来源：网络资料，东方证券研究所
提升电池能量密度是技术攻关的主要方向
提升电池能量密度是降本提效的有效手段。由于动力电池的成本主要是原材料，提升电池能量密度
可以有效降低原材料的用量和成本。此外，电池系统的重量达数百公斤级别，占整车重量的 1/3 左
右，提升能量密度可以有效减少电池系统和汽车整体重量，进一步改善整车性能。提升电池能量密
度主要通过优化活性材料和生产工艺，目前比较确定的技术方向包括正极材料高镍化和负极中引入
硅材料。
提高三元 NCM 正极材料中镍元素的含量可以有效提升电池的容量和工作电压，从而提升电池的能
量密度。不同比例 NCM 材料的优势不同，Ni 表现高的容量、低的安全性，Co 表现高成本，高稳
定性，Mn 表现高安全性、低成本，理论上，提高正极材料中的镍含量是提高电池能量密度、提升
锂电池性价比的不二之选。
然而，随着镍含量的提高，正极材料的稳定性随之下降。由于 Ni
2+
半径（ nm）与 Li
+
半径（
nm）较为接近，在制备过程中容易导致锂镍阳离子混排，进入镍空位的锂在循环过程中难以脱嵌，
导致电池的首次库仑效率不够理想，并容易造成材料结构坍塌，由层状结构向尖晶石结构或 NiO
型岩盐相转变，从而导致容量衰减、循环性能和热稳定性降低。另外，阳离子混排使得电极材料表
面锂析出，表面碱度过高，多余的锂形成碳酸锂或氢氧化锂在充放电过程中分解，使得电池产气鼓
包，安全性能下降。此外，在充电至较高电压状态下，材料表面 Ni
2+
被氧化至 Ni
4+
，其与电解液之
间会发生较严重的副反应形成 SEI 膜，导致离子和电子电导率较低，从而导致倍率性能表现不佳。
由于面临上述问题，尽管高镍三元已成为众多电池厂商的攻关方向，但距离大规模推向市场仍需时
日。
在石墨负极中引入硅元素是提高电池容量的有效方法。商业化的锂离子电池主要是以石墨为负极材
料，石墨的理论比容量为 372mAh/g，而市场上的高端石墨材料已经可以达 360~365mAh/g，因此
相应锂离子电池能量密度的提升空间已相当有限。硅基负极材料因其较高的理论比容量（高温
4200mAh/g，室温 3580mAh/g）、低的脱锂电位（＜）、环境友好、储量丰富、成本较低等
优势而被认为是极具潜力的下一代高能量密度锂离子电池负极材料。但硅负极在脱嵌锂离子时体积
变化率太大，并且会导致析锂反应，造成安全隐患，因此目前硅负极材料的应用也未普及。
------------------------------------------------------------
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
图表 10：高镍材料具备更高的容量密度，但热稳定性和首次库伦效率较差
资料来源：中国锂业网，东方证券研究所
五大因素制胜，安全性压倒一切
动力电池的主要构成包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液以及将其封装起来的结构件，这些材
料尽管有优劣之分，但总体上仍是单一品，多数环节的供应商并无绝对的技术优势，原材料供应商
主要在成本和工艺上展开竞争，技术同质性较强。动力电池是各种材料的集成品，不止在外形结构
和技术路线有多种组合，同一类产品也差异巨大。原材料、生产设备、工艺、配方、管理等每一个
环节的细微差距积累起来，造成了优质电池和普通电池难以逾越的鸿沟，不同厂家产品的性能差异
较大。
图表 11：动力电池产品具有一定程度的差异性
资料来源：东方证券研究所
动力电池的下游是消费品行业，一旦出现质量事故甚至造成人员伤亡，对于整车企业的品牌损害巨
大，因此尽管动力电池并不直接面向消费端，但下游车企无疑会优先选用质量最可靠的电池产品，
------------------------------------------------------------
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
电池企业当前制胜的竞争战略是采用差异化战略，即提供质量更可靠、成本更具竞争力、电池性能
更好的产品，从而进入下游汽车的供应链。对车企而言，按照重要程度排序，动力电池应具备的品
质依次是安全性、低成本、倍率性能、循环寿命和能量密度。安全性是动力电池大规模应用的根本
前提，能量密度和循环寿命是电池性能最主要的指标，价格在根本上决定了动力电池在传统燃油发
动机面前的竞争力。
安全性—高悬的达摩克利斯之剑
电池热失控是电动车事故的主要来源
电动车的动力来自电池，电池的安全性，如是否会着火、爆炸、导致人员触电、释放有害气体，车
体结构是否安全等诸多问题，都是关乎每位消费者生命安全的大事，确保安全是新能源汽车不断提
升渗透率的根本前提。
动力电池系统的产品安全性范围包括化学安全、电气安全、力学安全和功能安全。化学安全在电池
单体设计时候就已经定型，比如如何选择活性材料以及如何组合；电气安全通过对电池系统里的电
线、壳体和其他电器部件的绝缘来实现；力学安全则通过适当的机械设计来实现，比如特殊的房碰
撞保护壳；功能安全需要通过相应的传感器来监测电池单体、电池控制单元和它们相关的通信接口
来达到目标，执行器是指如接通、断开电池的继电器。化学安全事故是电动车事故的主要来源，电
芯层面主要承担化学安全层面的职责。
图表 12：动力锂离子电池的产品安全
资料来源：《锂离子电池手册》，东方证券研究所
据高工锂电不完全统计，自 2018 年以来，国内发生的电动车起火事故超过 30 起，事故范围涉及
到乘用车、客车、物流车等不同车型。梳理分析上述电动车起火背后的原因，大部分最终都指向了
动力电池，既有电池本身环节的质量问题，也有使用环节的不当操作。纯电动汽车起火事故的根源
都在于电池热失控。
电池中国网统计了 2017 年以来新能源汽车的起火事故，从场景来看，起火的第一场景是充电，充
电中和充满电之后发生安全问题，大概占 50%；第二场景是停放，部分新能源汽车在购臵后使用
率偏低，或者是即将报废车辆在没有拆除电池包的情况下长期搁臵停放，约占 20%；第三场景是
------------------------------------------------------------
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
行驶，约占 10%；第四场景是碰撞，约占 5%；第五场景是极端环境或者说恶劣天气，出现动力电
池绝缘密封性能下降，泡水后短路等故障问题，约占 10%；其他场景约占 5%。
导致起火事故的原因之中，首当其冲的是电芯产品问题。在电芯生产制造过程中，个别产品杂质、
毛边等质量控制未能符合要求，经过多次充放电循环过程形成析锂导致内部短路，最终发生热失控、
热扩散。中科院院士欧阳明高认为，部分企业为获得补贴盲目追求高比能量，缩短电池产品测试验
证时间，技术验证周期偏短导致了技术验证不足、工程解决方案不成熟，是造成产品质量问题的主
要原因。
除此之外，电气连接失效和碰撞等机械伤害也会引发新能源汽车起火。在汽车使用的长期过程中，
部分产品使用寿命无法充分满足要求。例如某车型动力电池经过一段时间使用后，螺栓松动，局部
电阻较大开始发热，成为安全隐患。而碰撞是触发动力电池热失控的典型方式。单个电芯或模组发
生热失控，会进一步传导至其他电芯、模组和电池包。目前动力电池有关隔热、阻断的机械结构设
计有待进一步提高。
图表 13：新能源汽车起火的主要场景统计
资料来源：电池中国网，东方证券研究所
图表 14：电动车起火事故的原因统计
资料来源：电池中国网，东方证券研究所
电池热失控的原因机理及控制
从科学机理上讲，造成锂离子电池热分解失控的诱因较多，有由外部出发的，如电滥用、热滥用或
者机械滥用，也有由内部出发的，如金属杂质残留、隔膜破损或负极上的析锂反应导致单体损坏等。
不论触发的原因为何，其导致的结果主要是电池单体温度升高，这会进一步引起其他单体的热分解
反应，从而产生更多热量。这种自加速的过程被称为热失控（Thermal Runaway），它导致的结
果往往是不可控的单体发热，甚至是起火。
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
12
图表 15：锂离子电池热分解反应的出发原因及发展过程
资料来源：《锂离子电池手册》，东方证券研究所
锂离子电池普遍采用易燃的烷基碳酸酯有机溶液作为电解液；其作为负极的石墨在充电态时化学活
性接近金属锂：在高温下表面的 SEI 膜分解，嵌入石墨的锂离子与电解液、粘接剂 PVDF 会发生
反应，这些都伴随着大量热的释放；其作为正极的过渡金属氧化物在充电态时具有较强的氧化性，
在高温下易分解释放出氧，释放出的氧与电解液发生燃烧反应，继而释放出大量的热。因此，在滥
用的情况下，安全设计不足的锂离子电池会有热失控的可能，如冒烟、起火甚至爆炸等。
图表 16：锂离子电池典型热失控过程
资料来源：《锂离子动力电池安全性问题影响因素》，东方证券研究所
提升安全性有三个维度：一是材料维度；二是生产过程维度；三是电芯集成维度。材料维度上，从
对热失控过程中各反应的温度和反应焓的统计来看，尽管负极 SEI 膜分解反应热相对较小，但其
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
13
反应起始温度较低，会在一定程度上增加负极极片的“燃烧”扩散速度。更重要的是，SEI 膜分解
反应直接决定了电池的高温存储性能，因此，改善 SEI 膜的热稳定性十分必要，改善的途径主要
是通过成膜添加剂或锂盐增加其热稳定性。另外，尽管粘接剂在负极中的重量比很小，但是其与电
解液的反应热十分可观，因此通过减少粘接剂的量或选择合适的粘接剂将有利于改善电池的安全性
能。正极材料方面，各充电态正极材料在高温下释氧程度是影响其安全性能的主要因素。若对其他
性能要求较高，采用核-壳结构和表面包覆也是减少正极材料与电解液的反应热，提高电池安全性
能的有效手段。电解液方面，电解质 LiPF6的热稳定性是影响电解液热稳定的主要因素，因此目前
主要改善方法是采用热稳定性更好的锂盐。但由于电解液本身分解的反应热很小，对电池安全性能
影响十分有限。对电池安全性影响更大的是其易燃性，降低电解液可燃性的途径主要是采用阻燃添
加剂。
图表 17：锂离子电池各种放热反应的温度区间与反应焓
反应过程 反应温度区间/℃ 反应焓（J/g） 改善途径
负
极
材
料
SEI 膜分解 100-130 186-257 成膜添加剂或锂盐改善热
稳定性 LiC6/溶剂反应 110-290 1460-1714
LiC6/PVDF 220-400 1100-1500 减少用量或增加阻燃剂
正
极
材
料
LixCoO2分解 178-250 146
容量要求不高时，采用
LiFePO3 释氧能力较低的
正极材料，容量要求高时，
采用核-壳结构或表面包
覆
分解 175-340 115
LixCoO2/溶剂反应 167-300 381-625
Mn2O4/溶剂反应 200-400 350-450
180-230 600-1256
电
解
液
电解质分解 225-300 155-285
采用热稳定性更好的锂
盐，增加阻燃剂
资料来源：曾毓群等《锂离子电池安全性能研究》，东方证券研究所
尽管不同类型的电池在正极材料、隔膜等方面有一定差异，但总体思路相同，即正极材料尽量选取
稳定性好的、隔膜选取机械强度大的。此外，一旦确定了正极材料，不同电芯企业在材料方面趋同
度就已很高，材料的区别很难成为不同电芯品质差异的根本来源。
生产过程的质量控制水平是各家电芯企业差距的最主要来源，制造工艺的差异集中体现在产品一致
性上。锂离子电池制造工艺复杂，工序繁多，包括合浆、涂布、辊压分切、制片、卷绕、组装、注
液、化成和分容等。制造过程的各个工序都影响着电池的性能，各工序的误差累积是造成单体电池
性能差异的主要来源。
锂离子电池制造过程复杂，每个工序的误差累计成最终电池性能差异，因此过程控制十分重要。对
每个过程进行优化可提高产品一致性，其中影响较大的步骤包括电池浆料分散是否均匀、极耳、盖
板等处的焊接质量以及注液过程的精度控制等。此外，采用自动化程度高及精度高的生产线，不仅
可以提高劳动效率、改善工人劳动环境，还可以节约材料、降低能耗并且大大降低生产过程中由于
人为接触造成的污染和人为操作的随机性导致的电池不一致，从而提升产品品质。总之，提高电池
一致性从根本上要提高制造工艺水平。
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
14
电芯集成维度上提升安全性主要是提高电池管理系统的水平（BMS）。在电池组使用过程中遇到
的不一致性问题，可以通过 BMS 对电池组状态进行控制，以抑制电池性能差异的放大。ＢＭＳ可
以准确估测 SOC，进行动态监测，实时采集电池的端电压、温度、充放电电流，防止电池发生过
充或过放现象，并对电池组进行均衡管理，使单体电池状态趋于一致，从而能在电池使用过程中改
善电池组的一致性问题，提高其整体性能，并延长其使用寿命。
高镍化、大容量趋势增大安全隐患，车企决策更加审慎
国内的电池企业对于电池的物理性能尤其关注，目前展开竞争的热点仍在能量密度、快充以及循环
次数上，对于降低产品价格目前并无特别有效的方法，对于安全性则较为忽略。随着电池正极材料
逐渐向高镍三元切换，安全性将日益成为决定电池企业命运的关键力量。
不同组分的三元材料中，镍含量越高的材料，容量也越高，但其表面的碳酸锂和氢氧化锂杂质越不
易控制，很容易出现杂质超标的情况，这些残留锂化合物主要是 Li2O、LiOH〃H2O、Li2CO3等碱
性物质，残留物越多，材料表面的 PH 值越大。碱性物质在空气中容易吸潮，导致材料表面和水反
应，或使材料在调浆时黏度变大，或者将多余的水分带入电池中，造成电池性能下降。调浆黏度变
大的原因是黏结剂 PVDF 团聚，使正极浆料黏度变大难以过筛，情况严重时浆料变果冻状，成为
废料。
图表 18：不同正极材料 pH 值和表面残余锂（典型值）
材料型号 LCO NCM111 NCM442 NCM523 NCM71515 NCA
pH 值
残锂（mg/kg） 56 100 100 300 500 1000
资料来源：王伟东等，《锂离子电池三元材料》，东方证券研究所
过量水被带入电池的后果更加严重，首先是消耗的锂盐增加，副反应增加，使电池内阻变大、自放
电高、衰减快，而且还会伴随大量气体产生；电池内气体的产生会使软包电池发生账期、铝壳电池
鼓壳、圆柱电池高度超标，严重时防爆阀开裂，导致电池失效等。过量的水还会和电解液反应生成
氢氟酸，腐蚀电池内部的金属部件，造成电池漏液。当负极有锂析出时，析出的锂遇到水会发生剧
烈反应，产生氢气和大量的热，引发严重的安全问题。水分超标的电芯在化成时会产生大量气体，
研究发现，气体成分中氢气含量明显增大。此外，副反应产生的氟化氢气体不仅会与铝箔反应，还
会和正极材料反应造成电池性能变差。
图表 19：正常电芯和胀气电芯气体成分分析
气体成分 CO2 C2H4 C2H6 C3H6 C3H8 H2 CH4 CO
正常电芯
胀气电芯
资料来源：王伟东等，《锂离子电池三元材料》，东方证券研究所
大容量也将导致电池系统的安全隐患增加。由于电池系统是由成百上千个电芯串并联而成，一个电
芯出现过热起火就可能会导致整个电池系统发生热失控事故，对于方形和软包电池类似风险更加突
出。随着电池系统容量的增加，在电芯安全系数不变的情况下，电池系统的事故风险将出现上升，
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
15
因此车企在选择供应商时将更加审慎，务求在电芯维度上提高安全性，从而确保电池系统的安全系
数。
能量密度—提升是必由之路，切忌欲速则不达
提高电池能量密度是电池厂商的重要目标，我国现行的补贴政策也大力鼓励高能量密度电池的应用。
能量密度提升一方面有助于提高汽车电池装载量，从而提升汽车续航里程；另一方面，能量密度提
升有助于减少高价原材料的使用和电池的 pack 成本，是降低电池系统成本的主要推动力。然而，
能量密度提高的上述影响对于汽车而言都非直接作用。
在性能上，续航里程是目前电动车与燃油车之间的主要差距来源，续航里程与所携电池容量直接相
关，提高能量密度的作用更多体现在降低电池材料成本以及汽车轻量化等方面。新能源汽车每百公
里的电耗大约为 15~20kWh，即 5~6km/kWh。早期新能源汽车的续航里程较短，现在最新的新能
源汽车续航里程已达到 500km 以上，基本解决了续航里程焦虑，因此通过提高能量密度进一步改
善汽车续航能力的边际效应在不断减弱。
在成本上，高镍三元材料不仅提高了电池能量密度，还大幅度减少了钴的用量，其降本潜力较大。
然而截至目前，由于高镍的 811 三元路线要求产线作进一步升级，同时 811 的前驱体需要多次水
洗和烧结，目前生产成本较高，而且尚未实现大规模供应。值得一提的是，高镍三元材料的稳定性
较其他产品有所下降，尤其是材料表面的碱性高，吸水能力极强，造成正极材料的纯度下降，附着
水增加，给电池的实际应用带来极大的安全隐患。因此，目前海外的电池厂商，如三星 SDI 和 LG
化学纷纷推迟 811 电池量产的进度。
导致能量密度受青睐的重要原因在于我国现行的补贴政策与电池能量密度挂钩。《中国制造 2025》
计划在 2020 年前后实现电芯能量密度突破 300Wh/kg，电池系统能量密度突破 240Wh/kg，因此
动力电池企业致力于研发能量密度更高的电池，尤其是加快推进高镍三元电池的研发应用。2018
年的国补政策中，乘用车电池系统能量密度在 120Wh/kg 以上才能拿到全额补贴，对于大于
140Wh/kg 的车型补贴还有倍增的激励。因此，今年整车企业对于电池能量密度的重视达到了前所
未有的高度。
图表 20：2018 年补贴标准鼓励高能量密度电池系统
能量密度（Wh/kg） <105 105~120 120-140 140-160 >160
补贴系数 0 1
资料来源：工信部，东方证券研究所
值得一提的是，尽管国内动力电池厂商的份额相差悬殊，但各家产品在能量密度上的差异却并不显
著，部分二线厂家规划中的产品性能甚至优于行业龙头。这表明提高能量密度在技术上并非难以逾
越，更大的困难来自大规模供应品质和一致性好的电池产品。
图表 21：国内主流电池厂商产品能量密度水平统计
技术路线 电池形状 当前水平 目标水平
CATL
三元、磷
酸铁锂
方形
铁锂单体 160Wh/kg，三元
240Wh/kg
2020 年 铁 锂 单 体 超 过
180Wh/kg，三元单体超过
270Wh/kg
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
16
比亚迪
磷 酸 铁
锂、三元
方形
铁锂单体 165Wh/kg，电池
包 140Wh/kg；三元单体 200
Wh/kg，电池包 160Wh/kg
2020 年铁锂单体 180Wh/kg，
电池包 160Wh/kg；三元单体
260Wh/kg，电池包 200Wh
/kg
国轩高
科
磷 酸 铁
锂、三元
铁锂产线升级至 180Wh/kg，
系统密度 130Wh/kg
2020 年铁锂单体 200Wh/kg，
三元 300Wh/kg
孚能 三元 软包
2019 年三元电芯 280Wh/kg，
2020 年 300Wh/kg
力神
磷 酸 铁
锂、三元
圆柱、方形、
软包
研发电芯单体 302Wh/kg；
高镍 811 将进入小批量应用
亿纬锂
能
磷 酸 铁
锂、三元
方形铁锂；
圆柱、软包、
方形三元
三元铝壳单体 200Wh/kg，
系统密度 180Wh/kg
比克 圆柱电池
电芯 230Wh
/kg
国能
磷 酸 铁
锂、锰酸
锂
软包
铁锂单体 200Wh/kg，系统
160Wh/kg ； 三 元 单 体
260Wh/kg，系统 160-180
Wh/kg
万向一
二三
三元、磷
酸铁锂
软包 三元单体接近 260Wh/kg
江苏智
航
三 元 、
NCA
圆柱
具备 NCM811 和 NCA 量产
能力
资料来源：东方证券研究所
事实上，在当前的能量密度下，电动车的续航能力已经有显著改观。在 2018 年的国补政策中，补
贴的最高里程为 400Km，目前越来越多的车型已经可以达到，2018 年第 6-8 批补贴目录中，25%
以上的乘用车续航里程已在 400 公里以上；此外，2018 年新能源补贴加入了能量密度的调节系数，
并且最高系数对应比能量要求为 160 wh/Kg，能达到该标准的车型占比仅有 10%，可见与里程数
相比，能量密度满足最高条件的比例并没有里程数多，也可以看出电动车核心部件电池的技术提升
难度是比较大的。
图表 22：2018 年 5-8 批补贴目录车型续航里程与能量密度统计
续航里程（km） 能量密度（Wh/kg）
车辆占比 第 5 批 第 6 批 第 7 批 第 8 批 第 5 批 第 6 批 第 7 批 第 8 批
90% 170 240 255 209
80% 205 264 230
75% 250 300 301 252 140 140
70% 251 301 301 255 140
60% 255
50% 270 310 305 144
40% 301 330 351 316 144 145
30% 360 148
25% 316 401 403 400 148
20% 405 152
10% 400
资料来源：第一电动网，东方证券研究所
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
17
成本—电动车价格仍然偏高，补贴强度决定电池价格
成本是目前电动车发展面临的最大问题。经过多年的持续努力，动力电池系统的平均成本已从 2010
年的 1000$/kg 降至 209$/kWh，年复合降幅达 20%，然而距离燃油车仍有相当大的差距。据研究，
当锂电池系统成本降至 100 美元/kWh 时，电动车的使用全成本（TCO）基本与同档燃油车相同；
当锂电池系统成本降至 70 美元/kWh 以下时，电动车的生产成本将低于燃油车。
目前电动车的成本仍远高于燃油车，新能源汽车市场过去几年的爆发主要来自补贴政策的驱动，动
力电池的价格实际由补贴强度决定。2017 年国内动力电池的平均售价约 元/W，统计的几家主
要电池企业销售价格与其市占率并无显著相关性，宁德时代作为国内电池龙头，2017 年国内市占
率超过 20%，其电池系统售价既无龙头溢价也没有体现出价格竞争的迹象。随着补贴强度的退坡，
动力电池全产业链的价格也将随之下调，以达到新的均衡价格。
图表 23：2010 年以来全球动力电池系统成本及降幅
资料来源：BNEF，东方证券研究所
图表 24：2017 年国内主要电池企业销售价格
资料来源：公司公告，东方证券研究所
值得注意的是，尽管动力电池价格在过去几年大幅度下降，锂电池厂商的毛利率也随之下滑，但仍
然维持在 30%以上，车企的毛利率则徘徊在低位。也就是说，电池厂商面临的价格压力主要来自
补贴强度的下降，但相对于车企的议价能力仍然要更强。
图表 25：锂电池产品毛利率明显高于下游车企
资料来源：Wind，东方证券研究所
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
18
降低成本需要全产业链发力、重点环节突破。首先是原材料，正负极材料占到电池成本的 50%以
上。近年来三元电池的爆发式增长使得上游三元材料出现严重供不应求的局面，正极材料出现了不
同程度的价格上涨，预计 2019 年原材料供需将逐渐扭转，原材料价格的回落将有力地降低电池成
本。此外，提高生产制造的良品率和一致性以及材料回收和再循环，也是降低电池产业链成本的有
效途径。综合来看，电池成本方面，满足电动汽车要求的成本需要做到动力系统与内燃机动力系统
等价，即大概 100 美元/千瓦时，就可以跟传统内燃机动力完全等价。
充放电功率/倍率性能—优先级相对靠后
锂电池的倍率性能决定了锂电池充放电的速度，直接影响充电时间和输出功率，并进而影响到汽车
的使用体验。其中放电倍率是电池系统的输出功率和汽车的最高行驶速度的重要影响因素，充电倍
率则决定着电池系统的充电时间。在不显著影响电池寿命和其他性能的前提下，倍率性能越高越好。
随着汽车携带电池系统容量的日益增大，放电倍率的需求已经不再迫切，目前对于倍率性能的关注
主要在于快速充电的能力。
锂电池的倍率性能与锂离子在正负极、电解液、以及它们之间界面处的迁移能力直接相关，一切影
响锂离子迁移速度的因素，都会影响锂离子电池的充放电倍率性能。最主要的影响因素主要来源于
电极和电解质，电极材料的结构、尺寸、电极表面电阻等是影响电极高倍率性能的重要因素，因为
它们直接或间接地影响着电极的电阻，影响着电极的充放电程度；传导能力和稳定性是影响电解质
的主要因素，因为它们影响着锂离子电池的嵌锂程度、循环性能和安全性能。
此外，电池内部的散热速率，也是影响倍率性能的一个重要因素，如果散热速率慢，大倍率充放电
时所积累的热量无法传递出去，会严重影响锂离子电池的安全性和寿命。因此，研究和改善锂离子
电池的充放电倍率性能，主要从提高锂离子迁移速度和电池内部的散热速率两个方面着手。
近年来随着电池制造工艺的进步，目前的主流产品都可以达到 1C 左右的快充能力，即 1 小时充满
大部分容量，这个充电速度可以满足大多数日常的使用场景。然而，如果要改善电动车的远距离行
驶能力和体验，进一步提高倍率能力是不得不面对的问题。美国能源部将超快速充电定义为在 10
分钟内将荷电状态（SOC）提升 80%，或者 10分钟内将汽车可行驶距离提高 200英里（约合 322km），
认为该指标可以基本消除电动车和燃油车动力补充时的时间差距，众多汽车厂商和电池厂商也纷纷
将快速充电能力作为技术攻关的重点方向。
然而在当前的技术路线和水平上过于追求倍率性能将带来一系列问题。首先是安全性问题。由于倍
率性能取决于锂离子在电极内的迁移速度，一旦电子输入速度高于锂离子迁移，就会在石墨电极上
形成金属锂的析出，由于金属锂为活泼金属，大量析出将导致爆炸风险急升。此外，快速充电会导
致温度上升，导致电池容量衰减并大幅提升散热成本，根据研究，将倍率性能从 1C 提升到 6C，
即使散热系统正常工作，电池系统温度也将上升 5℃，一旦充电过程中电池温度上升到 45℃以上，
电池的寿命将迅速衰减，甚至引发电池失效或者热失控事故。上述现象是充电场景成为起火事故高
发地带的主要原因。在电池系统容量增加的大趋势下，安全方面的风险将更加突出。
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
19
图表 26：随着充电电流密度增大石墨负极表明析锂现象更加明显
资料来源：Elsevier，东方证券研究所
其次是成本的大量增加。快充要求的极片厚度更薄，但这会提高电池的生产成本。科学家的研究计
算结果表明，如要美国能源部的快充标准，极片厚度将从 100μm左右降至 20μm以下，锂电池单
体的生产成本将增加近一倍，从 103 美元/kWh 增加到 196 美元/kWh，进一步提升的边际成本还
会快速上升。此外，由于充电功率将从 100kW 以下上升到 400kW 以上，大功率的充电设施成本
也比较高昂。
图表 27：充电时间/倍率对于电池系统参数及价格的影响
充电时间，ΔSOC=80%，分钟 8 10 23 47 53 61
充电时间，ΔSOC=60%，分钟 5 7 15 30 34 39
所需充电功率/kW 601 461 199 100 88 77
电极厚度/μm 14 19 43 87 98 103
充电期间发热（kWh/系统）
充电后温升（ΔSOC=80%）/℃
电芯质量/kg
电池单体价格（$/kWh） 229 196 132 107 104 103
与基准电池成本差（$/kWh） 126 93 30 4 1 0
资料来源：Elsevier，东方证券研究所
注：电池正极材料为 622 型镍钴锰三元材料；电池系统容量 85kWh；10 秒最大功率 300kW；电极最大通过电流密度
4mA/cm
2
；电芯数量 240 个。
目前电动车的推广还处于初级阶段，高强度长距离的应用场景占比极小，迅速改善倍率性能的要求
并不迫切。因此，与安全性、成本、续航里程等要求相比，倍率性能目前还难以成为电池厂商和车
企优先考虑的指标。
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
20
循环次数—重要但不具决定性
传统燃油车的平均使用寿命是 8 年，假如电动车每天充一次电，动力电池所需要的循环次数最多
不超过 3000 次。而在实际使用过程中，电池系统的带电量越多，循环次数的需求反而越少。以
Tesla 的 Model 系列为例，电池系统的带电量达 60-100kWh，其电芯为 NCA，NCA 的循环性能较
差，大概只有 1000 次左右，但并未影响到汽车的长期续航。因此尽管动力电池的循环次数是一个
极为重要的指标，对于电芯的选择却并未决定性的作用。
图表 28 是来自 286 位 Model S 车主的统计数据。在图中，车主用他们可计量的单位“续航里程”
来评估电池的衰减情况。可以看出，在行驶了 20 万公里之后，特斯拉的电池仍能保持 90-95%的
初始容量，而众所周知的是，NCA 的循环性能较差，容量衰减速度较快。
图表 28：特斯拉 Model S 行驶 20 万公里后续航里程保持在 90-95%
资料来源：特斯拉论坛，东方证券研究所
出现这种现象的根本原因在于特斯拉采用了大容量电池的策略。大容量电池可以在两方面延长电池
的循环寿命。一是放电深度，虽然电池容量会因衰减机理而下降，但是如果电池在较小的 SOC 窗
口内循环时，总容量以及能量的降低并不十分明显，大电池在这方面占据天然优势；二是充放电功
率，即充放电的倍率，充放电的倍率越高，所需要的时间就越短，循环寿命也会越短。在同一辆车
上，迅速启动和缓慢启动，对电池的消耗不同，损伤也随之不同。快速加速，相当于电池快速地放
电，对于大容量电池，在同样的加速度下，电流更小，相当于是一次慢放过程，从慢放的角度来说，
大容量电池衰减得更慢。
因此，同样跑 20 万公里，特斯拉充放电一次跑 500 公里，跑完全程需要充放电 400 次，带电量
较小的电动车充放电一次跑 200 公里，跑完全程需要充放电 1000 次。尽管特斯拉电池的循环寿命
并没有那么优秀，但是它一次充放电可以跑的续航里程高，则在电池生命周期里，特斯拉能跑的总
续航里程是可以比对手更高的。现在带电量提升的趋势已经明确，循环次数的要求可以减弱。
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
21
图表 29：放电深度对于电池系统循环次数影响显著
资料来源：第一电动网，东方证券研究所
图表 30：提升充放电倍率将降低电池循环寿命
资料来源：网络资料，东方证券研究所
小结：差异化战略是取胜之匙，龙头强者恒强
我们认为，在电池性价比的各种衡量指标中，安全性是压倒一切的优先考量，成本是推动电动车渗
透率提升的基石，但定价权目前掌握在政策手里；能量密度尽管受当前政策重视，但贸然提速会损
害安全性能，预计政策倾向将出现一定调整；倍率性能、循环寿命等也是重要影响因素，但在电池
容量不断增加、充电能力有所改善之后，其重要性已退居后位。因此，对于电池厂商而言，在当前
环境下，当务之急是提高产品品质和供应能力，尤其是确保电池的一致性和安全性，通过降价等方
式获取份额难度较大，龙头强者恒强的态势比较明显。
市场格局的演变也能验证这一逻辑。2018 年以来国内前两大电池企业宁德时代和比亚迪的市场占
有率已达 60%以上，行业第三名的市场份额只有 6%左右，双寡头的格局初步浮现。然而在 2015
年，宁德时代的国内市占率仅有 %，到 2017 年已接近 30%，2018 年份额提升的势头仍然不
减，据统计 2018 年前 9 月份的市占率接近 40%，剔除掉内部供应的比亚迪，在第三方电池厂商
中宁德时代的市场份额已接近 50%。
图表 31：2015 年以来宁德时代与比亚迪市场份额统计
资料来源：真锂研究，高工锂电，东方证券研究所
图表 32：2015 年以来宁德时代市场份额统计
资料来源：真锂研究，高工锂电，东方证券研究所
优质客户资源向龙头集中的态势也非常明显。国内新能源汽车厂商中，除比亚迪选择自配套模式之
外，其他的大厂商如上汽、北汽、广汽、吉利、东风、宇通等都选择宁德时代作为主要供应商，宁
德时代甚至将客户群拓展至海外的戴姆勒、大众等一线车企，国轩高科及以下的电池厂商则只能选
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
22
择国内的二线车企。由于同款车型零部件的配套周期长达 5-8 年，因此当前龙头的领先地位几乎无
可撼动。
图表 33：国内主要电池厂商下游客户统计
电池企业 国内客户 国际客户
CATL
华晨宝马（100%）、上汽（79%）、北汽（42%）、
广汽（87%）、吉利（71%）、东风（81%）、
长安（64%）、云度、宇通（91%）、南京金龙
（45%）等
宝马、戴姆勒、现代、大众、
沃尔沃等（意向）
比亚迪
比亚迪（100%）、腾势、长安、程度客车、山
东泰开汽车、东风等
国轩高科
江淮（74%）、安凯客车、苏州金龙、中通客车
（9%）、厦门金龙、南京金龙（1%）、上海申
沃等
孚能科技 长城欧拉、北汽（44%）、江铃（36%）等 戴姆勒？
天津力神
宇通（4%）、金龙、中通、江淮（11%）、华晨、
东风（7%）、一汽（5%）、北汽、上汽、五洲
龙、长安（28%）等
大众、戴姆勒？
亿纬锂能 南京金龙（51%）、郑州宇通（1%）等 戴姆勒？
深圳比克
江淮（11%）、众泰、江淮大众、一汽、海马、
东风专用车（15%）、奇点、小鹏、御捷等
北京国能 长安、江铃等
万向一二三 上汽（15%）、长安、奇瑞等 大众？
江苏智航
烟台舒驰客车、一汽客车（大连）、山西成功汽
车、襄阳九州汽车等
资料来源：网络资料，刚锂电，东方证券研究所
投资建议：行业显示先发优势，龙头及其产业链企业前
景光明
尽管动力电池行业处于产能过剩阶段，车企对于电池安全性、能量密度、成本、倍率性能和循环次
数的全面需求导致市场份额加速集中，行业将体现先发优势，建议关注龙头企业及其产业链配套企
业。
电池环节建议关注锂电池龙头宁德时代，宁德时代经营业务包括动力电池及系统、储能电池系统以
及锂电池回收三大板块，并且是 2017 年全球出货量最大的动力电池厂商，当年全国市占率达到
29%，2018 年前 9 月进一步增加至 40%左右，在第三方电池厂商中市占率达到 50%。公司在三
元电池技术优势较大，有望充分享受汽车电动化和储能市场爆发的红利。
产业链方面，建议关注宁德时代的主要供应商，上游建议关注宁德时代正极前驱体供应商格林美，
负极材料和锂电设备建议关注璞泰来，隔膜建议关注创新股份，电解液建议关注天赐材料和新宙邦。
风险提示
补贴退坡速度超预期导致价格和需求大幅波动。2019 年新能源汽车补贴将再度退坡，一旦退
坡幅度过大，将导致电池价格降幅超预期，同时可能影响到下游需求，影响电池公司业绩。
------------------------------------------------------------
有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
23
安全事故持续上升导致政策收紧。2018 年以来新能源汽车安全事故频发，已经引起政府部门
的高度关注，如果安全事故继续大量出现，或者出现重大安全事故，不仅直接影响事故车辆
的配套电池企业，甚至可能导致产业政策收紧，从而影响到下游需求。
原材料价格快速上涨。原材料成本是电池成本的重要组成，2017 年上游原材料价格飙涨，导
致中游毛利率受损。
------------------------------------------------------------
HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源深度报告 —
—
动力电池系列报告（二）：产能阶段性过剩，五大因素塑造行业格
局
分析师申明
每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的研究分析师在此作以下声明：
分析师在本报告中对所提及的证券或发行人发表的任何建议和观点均准确地反映了其个人对该证
券或发行人的看法和判断；分析师薪酬的任何组成部分无论是在过去、现在及将来，均与其在本研
究报告中所表述的具体建议或观点无任何直接或间接的关系。
投资评级和相关定义
报告发布日后的 12 个月内的公司的涨跌幅相对同期的上证指数/深证成指的涨跌幅为基准；
公司投资评级的量化标准
买入：相对强于市场基准指数收益率 15%以上；
增持：相对强于市场基准指数收益率 5%～15%；
中性：相对于市场基准指数收益率在-5%～+5%之间波动；
减持：相对弱于市场基准指数收益率在-5%以下。
未评级 —— 由于在报告发出之时该股票不在本公司研究覆盖范围内，分析师基于当时对该股
票的研究状况，未给予投资评级相关信息。
暂停评级 —— 根据监管制度及本公司相关规定，研究报告发布之时该投资对象可能与本公司
存在潜在的利益冲突情形；亦或是研究报告发布当时该股票的价值和价格分析存在重大不确定
性，缺乏足够的研究依据支持分析师给出明确投资评级；分析师在上述情况下暂停对该股票给
予投资评级等信息，投资者需要注意在此报告发布之前曾给予该股票的投资评级、盈利预测及
目标价格等信息不再有效。
行业投资评级的量化标准：
看好：相对强于市场基准指数收益率 5%以上；
中性：相对于市场基准指数收益率在-5%～+5%之间波动；
看淡：相对于市场基准指数收益率在-5%以下。
未评级：由于在报告发出之时该行业不在本公司研究覆盖范围内，分析师基于当时对该行业的
研究状况，未给予投资评级等相关信息。
暂停评级：由于研究报告发布当时该行业的投资价值分析存在重大不确定性，缺乏足够的研究
依据支持分析师给出明确行业投资评级；分析师在上述情况下暂停对该行业给予投资评级信
息，投资者需要注意在此报告发布之前曾给予该行业的投资评级信息不再有效。
------------------------------------------------------------
免责声明
本研究报告由东方证券股份有限公司（以下简称“本公司”）制作及发布。
本研究仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告的全体
接收人应当采取必备措施防止本报告被转发给他人。
本报告是基于本公司认为可靠的且目前已公开的信息撰写，本公司力求但不保证该信息的准确性和完整性，
客户也不应该认为该信息是准确和完整的。同时，本公司不保证文中观点或陈述不会发生任何变更，在不同
时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的证券研究报告。本公司会适时更新我们的研究，
但可能会因某些规定而无法做到。除了一些定期出版的证券研究报告之外，绝大多数证券研究报告是在分析
师认为适当的时候不定期地发布。
在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议，也没有考虑到个别客户特殊
的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况，若有必要应寻
求专家意见。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用，并非作为或被视为出售或购
买证券或其他投资标的的邀请或向人作出邀请。
本报告中提及的投资价格和价值以及这些投资带来的收入可能会波动。过去的表现并不代表未来的表现，未
来的回报也无法保证，投资者可能会损失本金。外汇汇率波动有可能对某些投资的价值或价格或来自这一投
资的收入产生不良影响。那些涉及期货、期权及其它衍生工具的交易，因其包括重大的市场风险，因此并不
适合所有投资者。
在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任，投资者自主作
出投资决策并自行承担投资风险，任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均
为无效。
本报告主要以电子版形式分发，间或也会辅以印刷品形式分发，所有报告版权均归本公司所有。未经本公司
事先书面协议授权，任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容，不得
将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据，不得用于营利或用于未经允许的其它用途。
经本公司事先书面协议授权刊载或转发，被授权机构承担相关刊载或者转发责任。不得对本报告进行任何有
悖原意的引用、删节和修改。
------------------------------------------------------------
