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宁德时代龙头地位如何保障?持续在下一代产品技术上引领市场

来源:华体会体育官网  作者:华体会体育官网入口  2022-09-08 07:51:59

  公司产能快速扩张,独资/合资、国内/海外双线布局。公司双线布署独资产业基地与合资电池厂,产能扩张加速。根据目前已公布规划,公司 2022、2025 年独资产能达 291、623GWh,合资产能 110、136GWh,对应拥有权益产能 354、686GWh,总产能 401、759GWh,4 年 CAGR 达 36%。

  公司产能规模在国内遥遥领先,先发优势下同行难以追赶。新能源汽车需求持续超预期下,电池厂扩产纷纷加速,但受益于产能布局的先发优势以及规模优势,公司扩产速度与扩产规模均高于同行。叠加未来 3 年将继续公告新扩产项目,预计 2025 年公司产能有望达到 1000GWh,成为全球首个 TWh 级别电池厂。

  公司对国内主流车企实现全覆盖供应,同时实现客户多样性和稳固性。2022 年累计装机量前 20 名的车企中除比亚迪外均为公司客户,且份额方面,包括蔚来、理想、南北大众等主流车企均为独供,特斯拉、吉利、小鹏、长安、上汽等为主供,客户质量与份额显著优于同行。从公司角度看保障了客户的多样性,而从客户角度看也确保了公司的供应的稳固性。

  复盘历史:原材料价格稳定时期公司享具备议价能力和规模优势,盈利能力行业领先。纵观 2018-2021 年,受益于公司前瞻性的产业链布局、龙头地位下较强的议价能力、庞大产能下的规模效应以及长期积累的成熟制造工艺优势,公司能够通过锁定部分低价材料提升自身盈利能力,毛利率和归母净利率水平始终高于行业5-10pct。

  价格传递:原材料价格暴涨时期对下游客户具备话语权,价格传递滞后但不滞涨。2021Q4 原材料价格开始大幅上涨,Q1-Q2 公司对大客户进行累计 20%-40%的涨价,且建立价格联动机制。由于涨价谈判拉锯、以及原材料采购和收货结算造成的时间差,实际体现在报表上的涨幅稍有滞后,但实际价格传导幅度超出市场预期,公司仍在行业内具备龙头话语权。

  成本可控:我们测算 Q2 实际销售的电池成本为 0.783 元/Wh,环比+9.2%。3 月起碳酸锂、电解液等材料价格均有下滑,假定公司维持 1 个月左右的原材料库存,我们测算,3-5 月以市场价测算的 LFP、NCM 电池生产成本均呈下降态势。公司库存商品发出时采用加权平均法计价,我们测算 Q2 实际销售的电池成本为 0.783 元/Wh,环比+9.2%,成本能见度较高。

  售价端:Q2 逐步与下游客户达成新一轮涨价,大部分订单谈判敲定的价格环比涨幅在 20%+,即相较于 2021年未提价前的累计涨幅达 30%+。由于存在协议生效时间、是否包含追溯条款(以及追溯起始日)、收入确认节奏等因素,实际兑现在报表端的涨价幅度尚存不确定性,基于我们的中性预期,假定 Q2 报表端售价环比+14.5%,Q2 电池单位盈利修复至 0.067 元/Wh(不考虑少数股东损益),环比+351%。

  公司的龙头地位不仅体现在量利行业领先,也彰显在对下一代产品技术的布局。以终端对续航、安全性、价格等需求痛点作为切入点,公司从材料、结构两方面对电池技术进行创新迭代,率先布局钠离子电池、LMFP电池以及 CTP、CTC 技术等,永远在下一代产品技术上引领市场。

  结构优化积利用率提升,带动能量密度、续航里程增加:1)麒麟电池将横纵梁、水冷板与隔热垫集成为多功能弹性夹层,并内置微米桥连接装置,配合电芯呼吸进行自由伸缩,提升电芯全生命周期可靠性;2)麒麟电池将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块进行智能分布,共用底部空间,能量空间提升 6%。

  创新水冷 4 倍冷量,控温效率加倍。麒麟电池将传统设在底部的水冷功能键置于电芯之间,使换热面积扩大 4 倍,电芯控温时间缩短 50%,支持 5min 快速热启动及 10min 快充。在极端情况时电芯可急速降温,有效阻隔电芯间的异常热量传导。

  材料创新叠加结构创新,麒麟电池实现续航、快充安全、寿命效率以及低温性能的全面提升:1)体积利用率达 72%,超过 4680 电池的 63%,成为全球最高集成度的电池;2)电池系统能量密度达 255Wh/kg;3)续航达到 1000 公里;4)支持 4C 快充;5)导热效率提升 50%。预计 2023 年麒麟电池将在宁德时代的全球灯塔工厂量产。

  我们测算公司三代 CTP 技术对于电池性能的影响,可以看到相较于常规电池,CTP 3.0 技术下电池体积能量密度、质量能量密度、体积利用率分别提升 46%、37%、41%,电池包质量能量密度达到 250Wh/kg 以上,与公司发布的麒麟电池数据相互印证。

  集成技术再升级,CTC 推出在即。公司计划在 2025 年推出第四代高度集成的 CTC 电池系统(电芯底盘一体化),把电机、电控、整车高压如直流转换器 DC/DC、车载充电机 OBC 等通过创新的架构集成在一起,并通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。

  对比常规电池,宁德时代的 CTP-CTC 技术路线则可以将单度成本下降 8%-11%(仅考虑结构变化)。预计未来随着制造工艺的进一步成熟,CTC 和 CTB 良率提升,因电池结构造成的单度成本下降将进一步显现。

  低成本碳酸钠替代锂盐,成本优势成为钠电核心竞争力。依托层状氧化物、普鲁士蓝/普鲁士白正极和硬碳负极结构,加之使用碳酸钠替代高成本的锂盐,钠离子电池理论 BOM 成本约 0.3 元/Wh,相比于锂离子电池低价状态约有 0.1 元/Wh 以上的成本优势,且成本波动不大。当前钠离子电池技术尚不成熟,度电总成本处在 0.8-1元/Wh 区间,未来随着技术进步及规模效应体现,钠电成本还有一半以上的下探空间。

  从能量密度角度来看,常规钠离子电池(碳材料负极)能量密度约 100-160Wh/kg,上限低于三元电池和大部分磷酸铁锂电池,高于铅酸电池的 30-50Wh/kg,短期内有望进入铅酸电池和部分磷酸铁锂电池的应用场景,如在储能、电动两轮车、低速电动车等领域逐步推广。如果考虑更高容量的锡基负极或者钠金属,则电池的能量密度理论上能够进一步提升,达到高镍三元水平。

  从安全性角度来看,钠离子电池在高低温测试情况下容量保持率普遍优于三元,和磷酸铁锂互有胜负,同时锂电存在不耐过放的天然缺陷,过放可能会导致负极侧的铜箔溶解、沉积到正极表面乃至引发内短路,而钠离子电池铝箔稳定性高,有望实现 0V 状态储存、运输。

  从循环寿命角度来看,钠离子电池总体循环寿命略低于锂离子电池,采用普鲁士蓝-硬碳-电解液体系的钠离子电池 1.5C 条件下循环 700 次,容量保持率约 90%;采用层状氧化物-硬碳-电解液体系的钠离子电池在 1C 倍率下循环 4000 次,容量保持率 80%,未来随着技术成熟化,钠电循环寿命预计可以超越三元,接近磷酸铁锂水平。

  公司发布第一代钠离子电池,在安全性、循环寿命、快充性能、低温性能、集成效率全面超越磷酸铁锂电池,包括:1)电芯单体能量密度达 160Wh/kg(下一代有望突破 200Wh/kg);2)常温下充电 15 分钟,电量可达 80%以上;3)在-20 度低温环境中拥有 90%以上的放电保持率;4)系统集成效率可达 80%以上;5)热稳定性远超国家强标的安全要求。预计公司钠电产品预计将于 2023 年实行量产。

  创新使用“AB 电池包”,钠锂混搭模式适配更多应用场景。公司第一代钠离子电池可以和磷酸铁锂电池成组为“AB 电池包”集成到同一电池系统里,通过 BMS 的精准算法进行不同电池体系的均衡控制,既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出它高功率、低温性能等的性能优势,适配更多应用场景。

  公司具备技术先发优势,享有多项专利和发明储备。当前钠离子电池专利的主要申请人包括车企、电池企业、材料企业和科研院所,宁德时代拥有 40 余项专利和发明储备,覆盖了钠电制造工艺的各个环节,远超其他电池厂。

  橄榄石结构正极材料的理论比容量均约为 170mAh/g,但对锂电压各有不同。磷酸铁锂的对锂电压最低,仅约 3.5V;磷酸锰锂高至 4.1V;磷酸钴锂、磷酸镍锂最高。从实用化角度而言,磷酸钴锂、磷酸镍锂对电解液的电化学窗口要求极高,且钴、镍金属相对昂贵,不在规模化低成本橄榄石结构正极的考虑之列,磷酸锰锂则由于锰含量较高导致电导率极低,而且结构稳定性不足,因此市场最终选择了环境友好、化学性质稳定的磷酸铁锂作为低成本锂电池的首选正极材料。

  磷酸锰铁锂是在磷酸铁锂的基础上添加锰元素而获得的新型正极材料,同时具备磷酸铁锂和磷酸锰锂的优点,一方面通过提高材料体系的电压从而获得更高的能量密度,理论上相较磷酸铁锂能够提升 15-20%;另一方面可以通过表面包覆碳材料导电剂来提升电导率。

  铁锰比是磷酸铁锰锂正极的关键参数。在锰含量很高的条件下,正极平均电压更高,对应电池的能量密度也更高,但是脱锂态大量三价锰可能破坏固溶体结构,影响正极寿命;铁锰平衡状态的电池其平均电压稍低,但锂的脱出嵌入更通畅。研究工作显示,对于铁锰比 1:1 的磷酸铁锰锂正极样品,其低倍率容量表现超过160mAh/g,有明显的双电压平台现象;随倍率提升,高电压平台逐步消失,正极容量同步降低。到 1C 倍率条件下,正极容量衰减至约 130mAh/g。研究者最后将正极材料的(相对)高性能归因于合适的合成工艺和铁锰比。

  如果可以获得铁锰比合适、主体成分分布均匀、颗粒尺寸均一、表面形貌规整、掺杂元素分布合理、导电包覆层构建成功、成本相对低廉的磷酸铁锰锂正极,那么其对锂电压相比于磷酸铁锂更高的核心优势就能够得到充分的发挥。

  控股力泰锂能抢注磷酸铁锰锂赛道,下半年有望量产磷酸铁锰锂新型电池。2021 年 11 月宁德时代与江苏力泰锂能科技有限公司原股东之一签订股权转让协议,拟以 5075.82 万元受让其持有的力泰锂能 590 万元注册资本,对应力泰锂能 15.57%的股权。同月宁德时代又与鹏欣资源全资子公司上海鹏珈基金及力泰锂能其他股东签订合资协议,拟以 3.62 亿元认购力泰锂能新增注册资本。两笔投资额合计达到 4.13 亿元,投资完成后宁德时代拥有力泰锂能 60%股权,成为其第一大股东。力泰锂能主打产品为磷酸铁锰锂材料,且拥有 8 项磷酸铁锰锂国家注册专有技术知识产权专利。在宁德时代控股力泰锂能前,该公司具备 2000 吨/年磷酸铁锰锂产能,宁德时代入股后计划加大磷酸铁锰锂材料产能扩张,预计于下半年大规模量产磷酸铁锰锂新型电池。

  公司早已跳出传统制造业固有的盈利模式,定位技术创新的主导者和产业链资源的整合者。并依托技术创新维持领先地位、深度供应链管理和极限制造体系降低成本、高品质产品带来品牌溢价、占用上下游资金进而节约资金成本等途径获取超额利润。

  公司通过参股全面布局上游资源品,包括锂、钴、镍等重要金属资源,其中锂资源涵盖锂矿、盐湖,布局方式包括:1)投资参股资源品公司,签订长采协议;2)成立子公司,在宜春等地布局探矿权;3)买入锂矿所有权;4)回收利用。目前公司已实现锂资源从开采、制造到回收利用的全生命周期管理,子公司邦普循环的锂回收率已达到 91%。

  公司中游材料环节实现全面布局并逐步投产,带动锂电材料业务营收和净利润快速增长。预计 2022 年公司锂电材料销量达 63 万吨,同比+122%,对应营收 306 亿元、净利润 40 亿元,毛利率稳定在 25%左右。预计 2024年锂电材料业务规模将较 22 年再次翻倍,3 年 CAGR 达 60%以上。

  碳酸锂自供是盈利修复的决定性力量,公司碳酸锂自供可带来 10%-30%的业绩弹性,助力盈利修复。当前公司布局的锂资源中,江西 414 一号尾矿库每年可贡献 2 万吨以上碳酸锂,叠加邦普循环回收权益碳酸锂 0.3万吨,预计 2022 年公司碳酸锂自供 2.3 万吨,自供比例 9.4%。以 20 万元/吨自供成本测算,预计将带来 38 亿元业绩增量,对应 14%业绩弹性。2023-2024 年随着宜春时代矿业、宜丰时代永兴规划碳酸锂逐步投产,预计将带来 108、141 亿元业绩增量,分别对应 27%、26%业绩弹性。

  宁德时代是供应链管理的典范,除了参股上游材料和资源品外,还通过引入代工模式、导入多供应商等方式,降低原材料成本并保证供应安全。

  作为技术创新的主导者,宁德时代在材料领域有深厚的技术积淀,并将其输出至材料厂(常常以配方形式),削弱材料厂的技术溢价,电解液和隔膜涂覆环节就是典型代表。

  2021 年 9 月 27 日,宁德时代被世界经济论坛评为全球灯塔工厂。宁德时代利用人工智能、先进分析和边缘/云计算等技术,在三年内实现了在生产每组电池耗时 1.7 秒的高速下仅有十亿分之一的缺陷率,同时将劳动生产率提高了 75%,将每年的能源消耗降低了 10%。

  品质管理方面,宁德时代电池生产流程有 3600 多个过程控制点,配套 AI 缺陷检测系统,并搭建全生命周期全球数字化追溯系统,保障产品品质。

  宁德时代将人工智能于大数据有机结合,通过数字孪生技术和实时智能控制系统,让产线变透明,用数字驱动生产效率:生产节拍缩短 50%,生产成本降低 42%;让品质可追溯,用慧眼守护产品质量:产品缺陷率下降 80%,总体误差下降 50%;全生命周期全球数字化追溯系统,让品质有迹可循:累计数据资产达 6000 亿+,大数据可追溯 20 年。

  宁德时代使用智慧能源管理系统,实现过去三年每年单位能耗降低 10%,碳排放降低 57%的绿色制造工厂。使用光伏、水电、核电等新能源,优化能源结构,摆脱传统能源依赖;让节能减排体现在每个生产环节,真正实现从量变到智变。

  宁德时代凭借占用上下游资金维持充沛的经营性现金流,进而降低资金使用成本。我们统计宁德时代等四家主流电池厂 2015-2021 年的经营性现金流净额和资本开支,唯有宁德时代仅靠经营性现金流即能支撑资本开支,主要系公司能更充分地占用上下游资金。尤其是在对下游话语权方面,宁德时代显著优于同业。

  得益于更高效的资金运营效率,公司得以凭借较低的有息负债支撑庞大的资本开支。公司财务费用率显著低于同业,2018-2021 年连续四年财务费用为负值,对利润产生正向贡献

  财务制度严苛,压缩表观利润。宁德时代财务政策严苛,主要体现在:较短的折旧年限(且采取加速折旧法)、较高的质保金计提比例。

  1、 我们推算宁德时代平均折旧期限约 5-6 年:我们用“折旧/(期初+期末固定资产原值)*2”这一比值大致度量各厂商的平均折旧年限。宁德时代维持在 13%-20%左右,推断平均折旧年限约 5-6 年;其他国内电池厂多在 7%-10%左右,推断平均折旧年限约 10-13 年。

  2、 质保金计提比例 3%左右,远高于实际支付额占比(虽然当期支付的质保金是此前交付的电池产生的,存在后置性,但 3%的计提比例仍非常谨慎),也远高于同业。

  我们将宁德时代折旧期限调整为 10 年,质保金计提比例调整为 1.5%,调整后 2021 年动力&储能电池单位盈利 1.14 亿元/GWh,较表观值+20%。

  电动车销量不及预期;碳酸锂价格涨幅超预期;竞争加剧带来电池盈利能力恶化。