2017年最新锂电池行业深度报告

第一篇：2017年最新锂电池行业深度报告

2017年最新锂电池行业深度报告

导语

兴业证券在最近的一篇动力电池深度报告里提到，相较有限的压缩原材料成本，电池企业通过扩大产能实现规模效应降成本更为切实可行。这也是国内企业近期集中堆砌释放产能的关键因素之一。

1、全球趋势不可逆转 合纵连横龙头结盟

根据兴业证券之前的全球电动汽车深度报告分析，电动车全球化已不可逆转，两大趋势需要高度重视，其一是继北汽与国轩携手深度合作之后，上汽与宁德时代成立合资公司，标志着动力电池行业将从春秋时代百家争鸣快速进入后战国时代，逐渐形成强强联合、寡头割据的新格局;其二是继江淮大众合资之后，北汽与戴姆勒合资启动奔驰电动车国产化计划，此举将推动海外(尤其是欧洲)传统车企加紧电动汽车在华布局，合资与自主的较量将在电动车领域再次上演，国内核心零部件供应商迎来历史性发展机遇。当前时点，市场对动力电池价格下降及销售放量存在较大的担忧，兴业证券维持短期不悲观，长期依然乐观的态度，理由是：今年电池环节进入行业快速洗牌期，短期来看成本下降尚未被市场完全预期，通过采取全产业链分摊降本压力以及规模化生产等“增效”措施，中游环节盈利能力将好于市场预期;中期看，随着国产三元高比能电池渗透率不断提升，未来几年内电池有望复制“摩尔定律”，成本快速下降;长期来看，在未来高镍与NCA时代，技术领先、成本与规模优势突出的龙头将脱颖而出。

一切爆发都有片刻的宁静，一切进步都有冗长的回声。兴业证券试图通过对动力电池降本潜在途径进行全方位梳理，描绘未来电池降本增效的发展轨迹。三重途径全面降成本： 改进工艺，降低材料成本

扩大规模效应与提升良率，降低生产成本 其他：梯次利用与模块化设计降低生命周期成本 双重途径提升比能量：

物理方法：采用大容量电芯&提升PACK成组效率 化学方法：应用高镍正极材料与硅碳负极

回顾过去十年，动力电池价格经历大幅的下降，日韩电池龙头价格已从2010年的600-800美元/KWh降至目前150-200美元/kWh，国内龙头厂商在2016年底也降至300美元/kWh左右，目前已进入到200-250美元/kWh。

三元路线仍是最佳选择，目前锂电池基本体系已经较为成熟，几大主流方向三元路线、磷酸铁锂、锰酸锂与钛酸锂已经确定，各条路线可以改进的方向与存在的缺陷都较为明确。三元路线的优势在于极限比能量密度高，单体可达350wh/kg，其他无一例外达不到要求，因此三元将是未来几年主流乘用车商业化应用的首选，但其也有明显缺陷，如安全性的相对不足以及材料成本较贵(钴)。磷酸铁锂由于安全性优势，近几年被广泛应用于客车领域，劣势则是其改进空间不大，比能量较低。锰酸锂的优势在于成本，劣势是比能量已达极限，因此只能用于特定应用领域的专用车型。钛酸锂优势在于能够实现快充(5min充满)，但成本达到其他路线的数倍，因此只能应用于续航里程相对不敏感的客车等领域。

2、降成本势在必行 看龙头各显神通

短期与中期两方面因素驱动下，动力电池降成本刻不容缓：

短期：补贴退坡敦促全产业链降成本，动力电池环节首当其冲，率先实现成本下降的企业将在下一轮退坡中占得先机

中期：实现“油电平价”需电池价格降至1元/WH以下，目前国内1.6元/WH左右价格仍有较大下降空间。

2020年长期规划明确，龙头企业全力降本：

日本、美国与中国均提出到2020年实现电池性能的大幅提升与成本的大幅下降，中国目标为1元/WH;产业界龙头目标更为激进，特斯拉、通用与大众纷纷宣布降成本计划，2020年目标最低低至93美元/KWH。

2.1、短期因素：补贴退坡敦促电池降本

补贴退坡敦促全产业降成本，动力电池首当其冲。2016年12月30日，新版补贴政策正式落地，乘用车、专用车补贴退坡20%，客车退坡30%-50%。此外国补与地方补贴配比普遍由此前1:1下调至1:0.5，整体补贴退坡幅度较大。补贴下调使得动力电池环节首先受到冲击，一季度销售价格下滑明显，对毛利率造成一定冲击，电池企业短期内压缩成本的意愿十分强烈。此外，新一轮补贴退坡将在2019年到来，率先实现降成本的电池企业将在一年半后的再次退坡中占得先机。

2.2、长期因素：实现“油电平价”仍需大幅降本

根据测算，动力电池价格在100美元/KWh附近时，电动汽车与燃油车的竞争焦点就将转变为其他制造成本方面，即实现油电平价，进而电动汽车才能脱离补贴与燃油车竞争。目前日韩电池龙头价格已从10年前的1000美元/KWh以上降至250-300美元/kWh，距离这一目标越来越近，但进一步降本的难度变得更大。2.3、政策目标：中国计划2020年电池成本降至1元/Wh

结合各国颁布的动力电池技术路线来看，到2020年将实现电池性能的大幅提升与成本大幅下降。各国拟定的系统比能量目标值普遍集中在200-250kg/wh之间，中国颁布的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》提出到2020年电池单体比能量超过300Wh/kg，系统比能量达到260Wh/kg，成本降至1元/Wh以下，大致相当于150美元/kwh。日本在100美元/kwh，美国要求是90-125美元/kwh，欧洲是120美元/kwh，与油电平价目标的100美元/WH均十分接近，亦即各国政策要求到2020年左右电动汽车要实现和燃油车相近的性价比水平。

2.4、产业目标：国际巨头全力降本

从产业界角度来看，各家巨头不遗余力专注降本。特斯拉提出其超级工厂投产将使得电池成本降低35%，从一开始的“成本低于190美元/千瓦时”直降至“不足125美元/千瓦时”。大众计划将其电池采购成本由2016年的180美元/KWH压缩48%至2020年的93美元/KWH，其中制造与模组成本压缩一半，材料成本压缩40%。

3、降成本路径之一：产能释放突破瓶颈，材料成本有望下降

近几年动力电池激增需求推动上游原材料价格暴涨，而长期来看，绝大部分原材料并不稀缺，当原材料价格恢复理性后，下游能够削减一定的成本。而即便原材料价格依旧保持坚挺，部分高价材料占电池成本比重也在逐渐变小，预计不会对整体降成本造成太大影响。同时，动力电池行业的生产模式与商业模式依然可以继续优化，商业成本仍有一定的下降空间。

未来动力电池产业商业成本将从三方面着手下降：

原材料成本端：价格相对动力电池需求弹性较大的碳酸锂、氢氧化锂等锂盐供需达到再平衡后价格将步入长期下降通道;钴盐尽管未来存在供给缺口，但预计涨价带来的影响有限。

工艺改进与规模经济：动力电池产量进一步提升，规模效应与良率提升，同时整车端爆款车型出现带来单车电池研发、设计(如BMS)等成本下降;其他路径：梯次利用、模块化设计与纵向一体化。

3.1、锂盐供给端逐渐释放，价格将步入长期下降通道

目前正极材料成本占到电芯25%-30%，而正极材料主要由碳酸锂和各种对应的前驱体材料构成，高镍NCM(NCM811)与NCA正极则多由氢氧化锂替代碳酸锂。前驱体中，钴价对于NCM材料的价格影响较大。

锂盐占电池价格比例在4.5%-8.5%之间，钴盐在3%以内。锂盐方面，选取各条电池主流技术路线的主流车型，对于氢氧化锂/碳酸锂成本占电池价格比例进行测算，结果在4.5%-8.5%之间，NCM与NCA路线锂盐占比较高，NCA路线达到8.44%，而磷酸铁锂与锰酸锂占比较低。钴盐方面，NCM111路线所含钴元素比例最大，按目前40万元/吨钴价测算，占电池售价比例为2.84%，其余路线钴含量皆达不到这一水平，因此判断钴盐占电池价格比例在3%以内，目前量产的主流NCM523与NCM622占比在1.5%左右。

3.1.1锂盐：碳酸锂等待产能释放，氢氧化锂持续吃紧

预计碳酸锂未来几年内将保持供需平衡，长期来看价格处于高位回落通道中。氢氧化锂直到2020年仍将维持紧缺状态，2020年以后可能存在供应过剩风险，产能释放速度取决于原料供应，特别是锂辉石的供应量。氢氧化锂产能紧缺将成为制约高能量密度电池成本下降的主要因素。氢氧化锂可通过碳酸锂转产得到，代价在2万元/吨的水平，因此与碳酸锂价差将保持相应的平衡态势。

锂盐价格对于电池成本影响有限。假设未来碳酸锂/氢氧化锂价格下跌20%，电池价格将下降0.9%-1.7%，下降幅度较为有限。而即便需求端超预期增长，导致锂盐价格保持坚挺，由于其占电池成本比重较小，预计不会给降成本造成太大障碍。

3.1.2钴盐：供给面临缺口，涨价或将持续但影响有限

供需缺口将使钴价维持高位。钴盐供应缺口2017年持续扩大：2017年缺口将达到4300吨的量，预计将持续至2019年。目前3C电子产品依然是钴下游最重要的领域，3C电子出货量若下降则对钴价造成较大压力。整体来看，供需缺口将使钴价在未来几年维持在高位水平。

预计钴价上涨对三元电池影响有限。虽然目前高镍三元材料市场份额逐步提高，但绝大部分厂商已进入从532向622转移的阶段，未来过渡到811后，单位用钴量将明显减少。根据前述测算，高镍NCM811路线中钴盐占售价比不到1%，因此未来高镍三元时代到来后，钴价上涨将不会对降成本起到太大影响。

3.2、规模效应带来成本进一步下降

兴业证券认为相较有限的压缩原材料成本，通过扩大产能实现规模效应降成本更为切实可行，这也是国内企业近期集中堆砌释放产能的关键因素之一。规模效应不仅包括电芯环节产能利用率与良率提升带来的电芯成本下降，也包括整车端单车出货提升带来的研发投入、设计成本以及PACK和BMS等环节下降。

3.2.1电芯规模化生产与良率提升

经对比分析，电池售价与良率几乎呈线性关系，随着良率提升，电池价格直线下降。目前我国自动化程度较好的高端产能良率在90%，劳动密集型的低端产能良率在80%，随着行业逐渐淘汰低端过剩产能与高端产能良率进一步提升，未来成本会有小幅下降空间，大约对应良率每提升1%，成本同幅度下降1%左右，提升至95%对应5%成本降幅空间。

电池售价与产能利用率(下称Ut)的关系分为几个阶段，产能利用率小于20%时，电池价格随着Ut提升快速下降，而之后相对平缓，Ut在50%时对应价格在350美元/KWH，90%对应330美元/KWH。考虑到15/16年Ut已经达到相对的高点，这一块未来的空间比较有限。兴业证券认为不必过度担忧产能过剩导致Ut下降，原因在于未来几年的产业高景气度使得Ut保持在50%以上问题不大，而50%-100%区间内售价相对于Ut的敏感性已经不强。3.2.2爆款车型实现PACK与BMS定制成本摊薄

电池组中的PACK与BMS环节需根据不同车型需要进行针对性研发，具备较强的定制化属性，难以像电芯环节一样通过规模化量产来实现成本下降。要降低PACK与BMS环节的成本，切实可行的路径是打造爆款车型，从而摊薄附加在每辆车的研发与定制成本。

Model3成为爆款是特斯拉降低单车成本实现盈利的先决条件。以特斯拉Model3为例，由于Model3电池组选用高比能量的NCA正极材料，并采用20700单体电芯，整体散热性能较差，其安全性能需要在PACK与BMS环节加以保障。为此，特斯拉采用尖端BMS技术，自主研发单体电荷平衡系统，并通过严格的锂电池检测实验检测每一颗单体电芯的一致性，在PACK环节采用复杂的多级串并联工艺并使用更为昂贵的液体冷凝系统达到实时的温度监控，而这部分昂贵的前期研发与设计成本已经反映在特斯拉财报的亏损中。Model3能够以3.5万美元的平民价格发售，其核心原因在于40万级别的订单量大大摊薄电池组的定制化成本，从而实现电池成本的迅速下降。

3.3、其他路径：梯次利用、模块化设计与纵向一体化

现有的动力电池行业的商业模式依然有很多值得优化之处，比如在即将到来的退役电池潮中，退役电池合理的梯次利用将大大增强电池的经济效益，又比如各大车企力推的模块化设计将是电池实现规模效应的前提，再如企业通过打通上下游形成类似于比亚迪的商业闭环，这些举措均能实现电池成本的进一步下降。

3.3.1梯次利用：机遇与挑战并存

动力电池退役潮将在今明两年爆发。2014年为我国动力电池放量元年，出货量达3.9GWh，早期的这批电池一般在3~5年左右即将达到设计的寿命终止条件，部分一致性不好或使用工况较恶劣的，甚至达不到3年的使用寿命。以此推算，我国将在今年迎来动力电池退役的放量潮，此后逐年快速递增，预计到2019年，最晚不会超过2020年，会有超过10GWh的退役动力电池规模。

一般而言，动力电池容量低于初始容量的80%时，动力电池不再适合在电动汽车上使用。而80%以下还有很大利用空间，国家也支持和鼓励梯次利用。但是目前在理论研究和示范工程方面较多，在商业化推广方面还处在初期的探索阶段。商业化的方式有两种：一是梯次利用，如应用于储能与低速电动工具;二是资源化，提取废电池中的镍、钴等金属，但是利用率不高、浪费较大。

储能与低速电动工具市场是梯次利用的两个主要面向市场。

1)储能市场：据测算，储能电池市场化应用的目标成本为180美元/kwh，约合1.2元/wh，使用新型动力锂电池无法达到成本要求，投资回报率偏低，这也是制约储能产品大规模应用的最大障碍。梯次利用的动力电池能够较好地权衡成本与性能因素，如电动大巴退役的动力电池由于能量密度较低，比较适合作为储能基站使用。

2)低速电动工具市场：低速车与电动自行车主要采用铅酸电池，相比锂电池，铅酸电池更为便宜(0.6元/WH)，但问题在于污染大。如果采用梯次利用的动力电池，可以在价格、行驶里程(能量密度)、和寿命之间达到一个较好的平衡，从而更快速的推动锂电池在低速车与电动自行车市场的应用。

3.3.2模块化设计：电池发挥规模效应的前提

模块化就是在相同的基本架构上进行定制化组合，使得设计、生产车辆就像搭积木一样简单、快捷。这一概念的运用将极大地节省研发成本、验证周期及生产成本。模块化设计在传统车领域已经非常成熟，随着新能源汽车产销的逐渐扩大，这一模式也将被植入。以大众为例，其宣布旗下所有新能源车型将采用统一的电池单元，这一计划将节省66%的成本。

未来电池企业的供应将以模组为最小单元。目前动力电池行业存在的一大问题是尚未模块化，包括尺寸在内的诸多标准尚未统一，圆柱、方形与软包路线未有真正意义的主流出现并且各体系内标准也参差不齐。未来随着行业集中度提升，电池将通过主流企业制定标准，进行标准化生产。过对电池单体的串联、并联或串并联混合的方式，确保电池模块统一尺寸，并综合考虑电池本体的机械特性、热特性以及安全特性。在安装设计不变的情况下，根据不同的续航里程和动力要求，提供不同电池容量，以满足不同的需求。这种模块化应用，在单体、模组端都可实现大规模自动化生产，大幅降低生产成本。

3.3.3纵向一体化：降低交易成本

纵向一体化也能够实现交易成本的下降。如比亚迪所采取的从上游矿石、电池材料、到PACK、BMS、电芯到下游整车的一体化路线，实现了成本的有效下降。特斯拉选择自建电池超级工厂也有类似考虑。对于动力电池企业来说，切入电池材料等上游环节，特别是成本下降有较大空间的隔膜、电解液等环节是成本控制的较好路径，如国轩与星源材质合作的隔膜产线。

4、降成本路径之二：工艺改进见成效，比能量缓步提高

兴业证券认为动力电池能够持续降成本的关键因素在于其类似于半导体，存在电池“摩尔定律”，以比能量的持续提高来实现单位Wh成本的不断下降。目前来看动力电池系统能量密度提升空间主要来自高镍三元NCM与NCA的普及应用。未来动力电池比能量将主要从电池的物理性能与化学性能两方面着手提高，物理性能方面主要从材料轻量化、相互之间的搭配衔接突破，化学性能则主要通过新型材料的试用以实现电池电化学性能的最佳状态。

物理方法：工艺改进仍有空间 电芯环节：

圆柱路线目前成本最低，主要通过18650向20700与21700等大容量单体切换实现进一步降本；

软包路线成本最高，主要通过规模化生产降成本以及改进工艺提升能量密度； 方型路线主要通过大容量与铝壳轻量化实现降成本，潜在降本空间在三类封装路线中最大。

PACK环节：

目前的重点突破环节，主要通过提升成组效率提升系统比能量，产业目标为由目前65%水平提升至85%，对应30%比能量提升空间。化学方法：提升正极材料性能最为关键

正极材料：高镍NCM材料与NCA材料，高比能量的正极材料能够大大减少负极、隔膜与电解液等材料的用量； 负极材料：硅碳负极替代切换； 隔膜：薄型化隔膜； 电解液：新型电解液LiFSI。

4.1、物理方法：工艺改进仍有空间

4.1.1电芯环节：轻量化+大容量

电芯封装方式按软包、方形与圆柱分，成本也有所区别。其中，圆柱最低，软包最高。主流大厂中CATL与比亚迪走方形路线，力神、比克走圆柱路线，国轩高科同时走方形与圆柱路线，同时CATL也在积极拓展软包路线。圆柱路线：大容量电芯

圆形锂电池是指圆柱型锂电池，最早的圆柱形锂电池是由日本SONY公司于1992年发明的18650锂电池，因为18650圆柱型锂电池的历史相当悠久，所以市场的普及率非常高，圆柱型锂电池采用相当成熟的卷绕工艺，自动化程度高，产品传品质稳定，成本相对较低。

圆柱的优点包括1）结构成熟，产业化程度高，且只有卷绕这一条技术路线，不用纠结其他方法；2）设备自动化程度高，一致性高；3）结构稳定，可以支持高能量密度材料使用；4）应用范围广，产品消耗渠道丰富，整体成本有优势。同时，其缺点也包括：1）高温升、充电倍率是普遍诟病；2）循环次数上限在1000多次，使用寿命较短，应用场景局限在中低端。

降成本方向：做大单体电芯。特斯拉已经Model3中用20700替代18650电芯，20700电池增加的尺寸大概为10%，而体积和能量储存确是18650的1.33倍。根据特斯拉的估计，在达到与18650同样的良率和产能后，20700能带来能量密度增加3-4%，同时实现成本下降5-10%。软包路线：规模化生产

软包电池，又称聚合物锂电池，是使用高分子胶态或固态电解质的类方型电池，它们的制作工艺相似度很高，多用于手机、平板等高端3C产品上，因为高分子电解质全凭人工合成，所以成本较高，目前应用到动力电池上，还没有成本优势。软包锂电池所用的关键材料—正极材料、负极材料及隔膜—与传统的钢壳、铝壳锂电池之间的区别不大，最大的不同之处在于软包装材料（铝塑复合膜）。

软包电池的优势主要在于安全性能好。软包电池的优点：1）安全性：在结构上采用铝塑膜包装，发生安全问题时，软包电池一般会鼓气裂开，而不像钢壳或铝壳电芯那样发生爆炸；2）重量轻，软包电池重量较同等容量的钢壳锂电池轻40%，较铝壳锂电池轻20%；3）内阻小，软包电池的内阻较锂电池小，可以极大的降低电池的自耗电；4）循环性能好，软包电池的循环寿命更长，100次循环衰减比铝壳少4%～7%；5）设计灵活，外形可变任意形状，可以更薄，可根据客户的需求定制，开发新的电芯型号。软包电池的不足之处是一致性较差，成本较高，容易发生漏液。未来成本下降主要通过规模化生产解决，漏液则可以通过提升铝塑膜质量来解决。方形路线：大尺寸与铝壳轻量化

方形锂电池通常是指铝壳或钢壳方形电池，由于结构较为简单、能量密度较高，在国内普及率很高。方形硬壳电池壳体多为铝合金、不锈钢等材料，内部采用卷绕式或叠片式工艺，对电芯的保护作用优于于铝塑膜电池（即软包），电芯安全性相对圆柱型电池也有了较大改善。

铝壳轻量化与统一规格是未来发展重点。锂电池铝壳在钢壳基础上发展而来，与钢壳相比，轻重量和安全性以及由此而来的性能优点，使铝壳成为锂电池外壳的主流。锂电池铝壳目前还在向高硬度和轻重量的技术方向发展，间接提升比能量。此外，由于方形锂电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产，所以市场上有成千上万种型号，而正因为型号太多，工艺很难统一，未来成本下降还需要方形路线实现型号上的统一。

方形路线在通过增大尺寸降成本的空间大于圆柱路线。美国卡内基梅隆大学的一项研究分析了圆柱形电池和方形电池的成本情况，发现在目前的技术水平下，圆柱形进一步降低成本的空间很小，通过提升圆柱形电池的尺寸和增加电极厚度的方式来降低成本已经收效甚微，而方形电池则有很大的潜力去降低锂离子电池的成本，因此未来电芯封装环节成本快速下降的机会很可能会出现在方形领域。

4.1.2 PACK环节：提升成组效率

电池PACK系统利用机械结构将众多单个电芯通过串并联的连接起来，并考虑系统机械强度、热管理、BMS匹配等问题。PACK是衔接整车、电池、BMS的纽带，而BMS则是动力电池组的核心技术，是电池PACK厂的核心竞争力，也是整车企业最为关注的环节。

PACK环节的成组效率是提升系统比能量的关键。同样150Wh/kg级别的电芯，65%与85%成组效率下系统比能量分别为97.5Wh/kg与127.5Wh/kg，前者是目前国内的平均水平，而后者是工信部拟定到2020年的目标。成组效率从65%提至85%对应30%以上的系统比能量提升与较大幅度的成本下降，在各条路径中显得尤为关键。PACK环节成组效率提升主要有以下方法：

1）提升集成效率。通过去除赘余组件以及关联组件的集成来最大限度地减少组件数量来提高集成效率。2）减重，采用轻量化的材料和设计。3）电池包与底盘一体化。PACK体系经历了第一代的T字或者工字型，再到第二代的土字型和田字形，目前已经来到第三代的一体化平台，国际一线的特斯拉与大众已经在这么做。一体化平台的好处是把部分电池包的承重转移到底盘上，从而实现轻量化。

大众的MEB平台是其电池组未来实现成本大幅下降的关键。以大众为例，大众的针对电动车专属研发的MEB（MEBElectrictoolkit）平台是以大众目前的MQB平台为基础，适用于电动车的全新的模块化平台。MEB平台的构架是由底部的电池组而展开，打造更长的轴距和更短的前后悬，营造出更大的内部空间，从A到C级全系列乘用车或轻型商用车都可基于该平台打造。电池组PACK与BMS设计也根据平台打造，根据不同车型仅需要做一定的修缮与升级，设计与研发成本被最大化的摊薄。未来国内车企自主搭建PACK产线或由电池企业深度集成是趋势

目前国内的PACK产业是整车厂、电池厂、独立第三方三足鼎立，且PACK企业之间水平差距很大，不少PACK企业的技术水平都还仅仅停留在简单的电芯串并联上，无法实现结合整车设计来进行PACK设计和组装，真正能达到下游整车厂商需求的优质PACK厂商屈指可数。

未来PACK将以整车企业主导。我国电动汽车市场未来一定是以乘用车为主要驱动，而乘用车电池PACK远比商用车复杂，需要大量研发投入。电池企业技术储备主要集中于电池本身的研发，在PACK体系的关键环节如BMS、热管理等不具备较强实力。因此，未来的格局将是整车企业主导，第三方PACK企业凭借专业能力也能得到一定空间，但仍然需要依附于整车企业或产业联盟。

4.2、化学方法：提升正极材料性能最为关键

兴业证券认为，相比物理改进，动力电池的关键性突破仍然大概率要从提升电池电热化学性能着手，通过新型的电池材料以及相互间的搭配、工艺的改进实现能量密度的进一步提升。而本土企业在未来几年内研发与产业化的路径也非常清晰，就是三元高镍NCM电池与NCA电池。

本土三元龙头企业正在加速实现高比能三元电池量产。以本土高比能电池的代表企业比克电池为例，其16年三元出货量0.9GWh，在本土企业中位列第2，仅次于CATL，其商业规划具备一定代表性。根据其规划，比克的NCM与NCA电池量产计划齐头并进，目前能量密度达248WH/KG的NCA电池已实现量产，而下一代285WH/KG的NCA电池将于年内量产。就能量密度来看，已经达到特斯拉与松下水准。

4.2.1正极材料：高镍NCM材料与NCA材料

正极材料是电池能量的短板，提高正极材料比容量是提高电池能量密度的最佳方式，未来高比容量的NCA和高镍NCM是大势所趋。正极材料的比容量一般为100-200mAh/g，而石墨负极材料的比容量高达400mAh/g，所以电池中负极和电解液等一般采用冗余配置，电池的最终能量密度由正极材料决定。采用高容量的正极材料，能够带来负极、隔膜、电解液用量的大幅减少，电池最终能量密度的提升幅度远大于正极材料比容量提高的幅度。所以采用高容量的正极材料对于减轻电池重量，提高电动车的续航性能具有重要意义。本土正极材料龙头企业正在加速实现高镍三元正极材料量产。目前国内NCM111和NCM523型三元正极材料产品相对成熟，而622NCM于2016年开始逐步在部分动力电池企业中推广，未来将逐步拓展至811NCM以及NCA材料。以材料龙头杉杉股份为例，公司现有三元材料以NCM532、NCM523和NCM622为主，目前正在积极推进高镍三元产线，在建产能包括宁乡二期1万吨NCM622产能，预计2017年年底投产，以及宁夏5000吨NCM811产能，预计2018年投产。

4.2.2 负极材料：硅碳负极

硅负极的理论能量密度超其10倍，高达4200mAh/g，通过在石墨材料加入硅来提升电池能量密度已是业界公认的方向之一，但其也有技术难点，主要在于在充放电过程中会引起硅体积膨胀100%~300%。据报道特斯拉将在Model3中采用了电池新材料，“特斯拉采用的松下18650电池此次在传统石墨负极材料中加入了10%的硅，其能量密度至少在550mAh/g以上”。

本土进展方面，国内前几大负极材料生产厂商陆续对硅碳负极材料进行布局，深圳贝特瑞和江西紫宸已率先推出多款硅碳负极材料产品，上海杉杉正处于硅碳负极材料产业化进程中，星城石墨已将硅碳新型负极材料作为未来产品研发方向。贝特瑞研发的S1000型号硅碳负极材料的比容量更是高达1050mAh/g，尽管离硅的理论比容量4200mAh/g仍有较大差距，但已经是人造石墨负极材料比容量的3倍，性能大幅度地提高。

4.2.3隔膜：薄型化隔膜

隔膜工艺主要分干法与湿法两类。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜技术路线主要分为干法与湿法两种，干法成本较低但不适合大功率电池，湿法更薄能够满足大功率的要求，但是成本较贵。最早的主流是干法；2015年三元产量上升后湿法使用较多，预计2020年干湿法占比50%，分别应用于中低端与高端领域。

国产隔膜距离海外一线龙头仍有距。日本的旭化成是隔膜行业的龙头，市占率在50%以上。过去1-2年，中国还有不少企业进入市场，但无法对龙头地位构成撼动。旭化成干法现在可量产出货的是12微米，湿法还是6-7微米。由于原料、技术、工艺与制备设备的差距，目前国产隔膜一致性较差，且厚度无法达到要求，干法20-40微米仍为主流。

未来发展：薄型化隔膜。随着动力电池比能量快速提升，16微米、12微米甚至8微米的隔膜开始应用，而湿法工艺制成的隔膜能够达到要求。而干法隔膜随着工艺的逐步改进近几年也能够应用于低比能量的三元电池中。

4.2.4电解液：新型电解液LiFSI 电解质中添加LiFSI后，可提高离子导电率及电池充放电特性。比如，反复充放电300次后，1.2MLiPF6的情况下放电容量保持率会降至约60％，而在1.0MLiPF6中添加0.2MLiFSI后，保持率可超过80％。目前LiFSI已经被行业中大部分企业进行过性能测试，特别是行业排名靠前的企业，如松下、LG、三星、索尼，以及日本的主流电解液生产商，如宇部化学、中央硝子等，同时其年使用量也处于趋势性上上升阶段。

5、他山之石可以攻玉 放眼海外上下求索

兴业证券认为，动力电池从电池材料、电芯的生产、电池模组化再到电池PACK，整条产业化路径并不是相互割裂的，而是有机的整体。未来要实现成本下降，不论是通过生产模式与商业模式上的改进还是通过物理与化学手段提升电池能量密度，都并非由某几个环节单向突破能够达成，而是基于全局角度设计达到最终优化。例如，高比能量正极材料的使用需要相应负极、电解液与隔膜的升级配合，同时需要PACK成组系统中的BMS的升级，同时配合性能更好的温控系统。比能量的提升是以成本上升为代价的，对应到单位Wh的成本是否下降则需要不断地调试与优化，这方面海外已经走在前列。因此本章聚焦海外实现成熟商业化的车型与对应的电池技改降本之路，以窥未来国产高比能时代的降成本前景。

全球动力电池产业集中在东亚

目前，动力电池产能90%以上集中在日本、韩国与中国等东亚国家，松下、LG、三星、比亚迪、CATL等企业供应了全球绝大部分的锂电池。日本早在上世纪90年代就大力投入锂电池研究，韩国与21世纪初跟进，而中国虽然进入时间较为滞后，但巨额补贴资金的投入也带来了巨大的收效。日韩企业在技术上具备优势

国际一线车企主要车型的电芯供应几乎由日韩电池企业包办。2016年销量排行前20车型中，对应的电池供应商有日本的松下和AESC，韩国的LG化学、三星SDI和SKI，北美电动汽车电池的供应商基本被日本和韩国垄断。本土暂时由于政策因素使得日韩巨头未能大规模进入，但是仍然不能掩饰本土企业在技术储备上相较日韩巨头的劣势。本土企业在成本方面具备优势，未来中国将成世界电池工厂

然而，单就成本而言，中国在主要的产地已经展现出优势，在包括四大材料在内的主要电池材料供应环节均涌现一批规模化的企业，具备价格优势同时具备一定技术能力。根据CEMAC的测算，由于在劳动力成本与材料成本上的优势，截止2015年底，中国动力电池不论在成本还是在售价上均已处于全球最低水平。考虑到今年以来本土电池掀起的新一轮降价潮(20%降幅)，成本已经成为中国动力电池的核心优势所在。未来动力电池产能持续向中国转移是大趋势，而中国也将成为世界的动力电池工厂，培育出一批具备国际竞争力的动力电池龙头企业。本土模仿吸收海外成熟技术是必由之路

兴业证券认为国内动力电池企业在成本上较日韩巨头有优势，但在技术储备上处于劣势。国内企业未来的降成本提技术之路必然是在对于国外的模仿基础上实现超越，模仿的对象不应局限在电芯级别，而是目前已在全球畅销车型中实现商业化的主流电池包及其采取的技术路线。兴业证券对三款最为主流的车型电池组进行剖析，而这三款电池也正好对应三家日韩巨头电池企业，松下、LG与三星;以及三种主要的封装形式，圆柱、软包与方形路线。

特斯拉Model3电池组：松下21700圆柱NCA电芯+BMS+液冷 通用Bolt电池组：LG软包三元电芯 宝马i3电池组：三星SDI方形三元电芯

5.1、开启圆柱三元大众化路线的先锋：特斯拉系列车型 电芯端：松下独供电芯，特斯拉负责PACK 松下只为特斯拉提供电芯。2019年以前投资2000亿日元到电池单体的生产线上(超级工厂)，由特斯拉负责土地、建筑、pack。电芯价格下降，跟特斯拉议定，未来三年公司预计整个pack价格要下降30%。公司的NCA里面增加添加剂，改进了安全性，所以特斯拉才会使用。

松下认为主要降低成本的路径是1)优化Cell和Pack的生产工艺，以及通过产能扩张获取经济效益2)通过与客户工厂接近来降低包装，物流，报关，库存等运营成本3)提升良率，降低运营费用。

从行业的角度来讲，现在没有统一标准，因为18650的只有松下在做。为特斯拉供应圆柱形电池，特斯拉也在分享技术，公司希望圆柱形电池能得到更多推广，不过还是要看装在整车上什么位置。

成组电池端：设计闭环+规模化降成本

特斯拉的电池成本主要分为三个阶段，目前电池成本占比接近60%，未来投资50亿美金的超级电池工厂投产，成本有望下降30%以上。

阶段1：2013年以前：18650电芯价格较低仅为$2，但是BMS和PACK成本较高，电池成本占比为57%。此前松下一直为特斯拉的电池独家供应商，提供的电池为18650的NCA电池，单个电芯为3.1Ah，能量为11.47Wh，单价为$2左右，预计该价格为松下抢占市场而有意放低的价格。以85kwh的ModelS为例，采用7263颗电芯，电池成本为$15246，特斯拉公告的BMS和PACK成本为$20000，总电池成本为$35246，2013年特斯拉年报显示其毛利为22.5%，车子售价为$79900，其成本为$79900×(1-22.5%)=$61923，电池成本占比为$35246/$61923=57%。

阶段2:2013年至特斯拉的超级电池工厂Gigafactor投产前：受商业因素的而影响，电芯单体价格大幅上升为$3.5，得益于BMS和PACK成本下降，电池成本占比为59%。2013年10月30号特斯拉与松下签订了高达70亿美元合同，此时18650NCA电芯的价格上涨到了$3.5，涨幅高达75%，同样85kwh的7263颗电芯成本为7263×3.5=$26680，但是特斯拉单独出售的电池包价格和年报显示的毛利却没有太大的变化，估测BMS+PACK成本已经大幅降低为$10000，因为BMS和PACK主要成本为设计费，本身的电子元器件和制造成本很低，整个电池包的成本为$26680+$10000=$36680，成本占比为$36680/$61923=59%。

阶段3：为超级电池工厂建成之后(2017~)：电池成本下降30%以上。预计21700单体价格为$3.3，折合0.14美元/w。由于Model3电芯数量较少且容量较少，预计Model3BMS+PACK成本为$2880左右，综合电池包成本为$6960，电池包成本占比29%。特斯拉实现圆柱路线大幅降本的秘诀在于设计闭环。兴业证券在前述分析中提到圆柱路线的电池包降成本空间已经非常有限，Tesla能够实现圆柱路线大幅度成本下降是一个例外。Tesla的电池、系统、整车一体化，全产业链覆盖，可以做到设计的闭环，这与其它企业有根本性的区别，Tesla可以全面评估更改的利弊，而这是国内18650电池厂目前所不具备的。

5.2、率先实现软包三元电芯成本迅速下降：通用bolt 电芯端：LG独供软包电芯

通用汽车在2015年曾经披露过Bolt电动车采用LGChem的电池，电芯cell的价格为145美元/kWh左右。在年度全球商业会议上，通用汽车进一步对外展示了Bolt的电池电芯cell的成本预测。其中2016年的成本为145美元/kWh，这个数值持续到2019年，2020年会下降到120美元/kWh。到2022年，该数值继续下降到100美元/kWh。合理推算得到通用bolt电池组成本在200美元/kWh，到2020年降至170美元/kWh。成组电池端：爆款单车实现规模化降成本

BoltEV与一代和二代Volt非常相似，采用了LG“袋状电池”，也就是像食品真空袋那样的尺寸和形状，并且在两代Volt车型上分别只使用了288和196个，显然效率高了很多。

这种袋状电池相对于18650有几个优点，首先是冷却效果更好，温控更加均匀，每个点的温度也很容易达到一致性，随后我在实验室里看到了它的散热系统，就像主板的印刷电路那样，遍布袋状电池的每个部位，通用的工程师使用了水冷散热的方式，由于扁平的袋状电池有着更大的面积，因此印刷电路一般的水冷管路密布，确实更容易温控;其次它的寿命更长，也更加可靠，在极端环节下也相对稳定。

5.3、方形三元主流：宝马i3 电芯端：三星SDI独供方形电芯

宝马i3一直使用的电芯是方形铝壳，三元NCM材料，由三星SDI提供，额定电压在3.7V，电压限值区间为2.8-4.1VDC，电芯的比能在120Wh/kg以上，电芯的内阻在0.5mΩ左右。i3电池包共有8个模组组成，每个模组有12个电芯，共计96个电芯，串联。在动力电池方面公司现在celllevel成本210-220usd/kwh左右，目标是2020年降到120-130usd，有40%左右的成本下降。主要来自于规模效应，良率提升，产能增加带来的采购价格下降 供应链方面现在消费电池的正极材料大部分来自中国，动力电池只有不到10%来自中国，隔膜和负极主要来自韩国，电解液有少部分由中国工业，大部分来自日韩。同时，公司表示未来将产业链从日韩向中国转移也是未来costreduction重要的机会。过去三年第一代到第二代产品能量密度有50%的增加，2018年的第三代产品会有20-30%的提升。

成组电池端：宝马自主研发模块化与热管理

i3是宝马真正意义上量产的一款电动车，在去年9月份就已全球销量突破6.6万辆。i3很多领域的技术都为宝马后续电动汽车开发做了充实的积累和探索，比如整车轻量化技术、电池系统模块化技术、热管理技术等。

从动力电池系统角度来看，i3自2013年11月份上市以来至今进行了一次升级，即在2016年电量由22kWh，提升为33kWh，电量提高50%，这一次升级，保持了电池包体积、结构不变。升级之前的i3续航里程在81英里/130公里(升级后33度电续航在114英里/183公里)，电池包总电量为22kWh，容量60Ah，总电压353V;电池包的总重量约为235kg，比能为93.6Wh/kg(33度电的比能约为140.4Wh/kg)。

i3的电连接，高压线束(科士达Kostal提供)采用插接式与模组连接，与电极间的连接则通过超声焊实现，采样线先超声焊再点胶的方式与连接片相连。宝马i3的热管理采用直冷方案(也有液冷方案)，制冷剂为R134a。

6、潜在降本空间广阔 技术突破仍需等待

兴业证券认为三元体系之外的非主流技术路线同样存在技术突破的可能性，如以钛酸锂为负极材料的钛酸锂快充电池路线以及新型锂电体系，如锂硫电池。潜在的技术突破有望打破现有体系，实现动力电池性能提升与成本下降的快速跃迁。以钛酸锂为负极材料的钛酸锂快充电池路线； 新型锂电体系有望大幅突破现有比能量极限。

6.1、快充电池：成本是目前最大制约

快充电池已实现成熟的商业化应用。目前快充类电动车已超过15000台，累计运行超过10亿公里，在公交车等对于充电时间要求较为严格的领域应用较为广泛。快充主流技术路线有两类，一类是以钛酸锂替代石墨作为负极材料，代表企业有微宏、银隆等，另一类是在磷酸铁锂体系下采用快充型石墨作为负极，代表企业为CATL。

成本是快充电池进一步拓展应用领域的最大制约。国内快充电池度电成本约为5000元，补贴还不足以覆盖该部分成本，因此快充仍未成为真正意义的主流。如果快充电池能够实现较大幅度的成本下降，将迅速拓展其市场空间。潜在方向包括1)能量密度提升;2)批量化生产降成本;3)提高标称电压，目前只有2.3V，而三元在3.7V。

6.2、新型锂电体系：大幅突破现有比能量极限

现有体系下，电池能量密度有理论极限，如果要进一步突破400Wh/kg比能量，目前的可选方案包括固态锂电池，以及锂空气电池、锂硫电池等新的电化学体系电池。固态电池：高比能量+不燃烧。工作原理上固态锂电池和传统的锂电池并无区别，只是电解质从液态变为固态。固态电池的优势在于：1)能量密度：固态电池不再使用石墨负极，而是直接使用金属锂负极，大大减轻负极材料的用量，使得整个电池的能量密度有明显提高。目前实验室已经可以小规模批量试制出能量密度为300-400Wh/kg的全固态电池。2)安全性：固态电池不会在高温下发生副反应，不会因产生气体而发生燃烧。目前丰田、松下、三星、三菱以及国内的宁德时代等电池行业领军企业都已经积极布局固态电池的储备研发。

锂硫电池：比能量有望超过500Wh/kg。硫作为正极理论比能量高达2600Wh/kg，且单质硫成本低、对于环境友好。但是，硫具有不导电、中间产物聚硫锂溶于电解质、体积膨胀严重等缺点，这些问题使得锂硫电池的大规模应用面临诸多挑战，包括安全性、倍率性能和循环稳定性等。

金属空气电池：比能量有望超过700Wh/kg。金属空气电池是以金属为燃料，与空气中的氧气发生氧化还原反应产生电能的一种特殊燃料电池。锂空气电池的比能量是锂离子电池的10倍，体积更小，重量更轻。不足之处在于，仍处于实验室阶段，实现商业化尚需等待。投资建议：降成本有途可寻，看中期龙头突围

兴业证券认为短期来看，降成本因素未被市场完全预期，根据测算电池毛利率下滑幅度在10%以内，盈利能力将好于预期;中期来看，未来高镍与NCA时代到来后，技术领先、规模优势的龙头将有成本优势，但短期行业迎来较为激烈的厮杀，中期来看，龙头突围。

7.1、短期：降成本有途可寻，盈利能力好于预期

产业逐渐走出底部，市场将迎预期差修复。市场目前对于动力电池板块存在较为强烈的悲观预期，认为补贴退坡将显著影响下游景气度并且打压电池环节毛利率。兴业证券认为17年动力电池的主线逻辑是“以量换价”：一方面，下游已经逐渐走出产业底部，景气度持续回升，乘用车与物流车加速放量下，电池全年出货增长仍值得期待。另一方面，退坡确实造成电池环节价格下降，但可以通过向上游隔膜、电解液等环节压价等“降本”措施，以及提高能量密度、标准化规模化生产等“增效”措施来尽可能弥补，兴业证券认为动力电池行业盈利能力将好于市场预期，且有望持续超预期。

7.1.1电池端价格展望

磷酸铁锂：电池产能过剩将现，新一轮谈判价格落地，降幅约20%。17年磷酸铁锂电池市场跟随电动客车调整，增速趋缓，2017年需求18GWh，结合产能供给(28GWh)来看出现一定过剩。结合国轩、CATL等一线龙头订单价格来看，17年铁锂电池新一轮价格较去年年底降幅在20%左右。

三元：高景气叠加正极材料价格上涨，预计价格下降空间不大。乘用车+物流车搭载三元比例提升叠加客车解禁三元，预计2017年三元电池需求将实现近120%的增幅，2017需求达到16GWh，产能供给20GWh，保持持续景气。目前从正极材料价格来看，高端三元材料NCM价格在2017年后甚至出现小幅上涨，而LFP正极材料价格小幅下跌，也印证了高端三元材料与电芯的高景气度。价格方面，18650型2000mAh三元电芯价格2017年后仅小幅下调，结合pack+bms环节小幅降成本来看，判断三元动力电池价格降幅将在10-15%。

7.1.2电池成本降价空间展望

1、PACK：降价空间不大。PACK环节主流大厂目前均为自行加工，不进行外包，成本控制已经做得相当到位，降价空间不大。而就第三方外包pack公司来看，由于进入壁垒较低，pack业务的毛利率只有15%，压价空间也不大。此外，由于安全性的考虑，成本较高的软包pack路线被应用的比例越来越大，未来单体pack成本还可能上升。但是考虑到技术改进下系统能量密度的逐渐提升而pack的花费相对较为固定，单位能量的pack成本会有所下降。按照17年提升10%计算，单位能量的pack成本降幅可以达到5%。

2、BMS：主要为设计成本，存降价空间。BMS成本主要为设计成本，制造成本相对固定。设计成本前期投入大，后期随着规模扩张能够得到一定摊薄。由于此前市场以客车BMS为主，技术要求相对较低，电芯厂大多能够自行解决。未来市场重心迁移至乘用车后，BMS环节可能需交由更为专业的汽车电子设计企业外包完成，这块成本可能会上升，但判断17年这一趋势可能还不明显。综合规模摊薄、系统能量密度提高等因素，判断17年BMS环节降成本空间达到10%。

3、正极材料：LFP材料存在降价空间，NCA与NCM材料降价空间不大。正极材料价格与两块相关，一块是主要的原料电池级碳酸锂，另一块是前驱体，磷酸铁锂与铁矿石相关、三元路线则与镍、猛、钴等有色金属价格相关。电池级碳酸锂价格从16年年底开始保持平稳，在13万元/吨的水平。从龙头天齐锂业与赣锋锂业最新披露的情况来看，17年市场需求稳定增长20%左右，中高端级别需求更大，考虑到上游仍较高的毛利率水平(天齐毛利率60%、赣锋35%)与下游强烈的压价意愿，电池级碳酸锂价格可能缓缓回落至10万/吨的水平。

前驱体方面，镍价与锰价保持稳定，但钴价17年以来出现暴涨。三元材料价格也因此跟随上涨，NCM523已从年初14万元/吨上涨至目前的19万元/吨。随着市场回归理性与电池级碳酸锂的平稳降价，预计未来三元材料价格将有所回落，但判断17年仍将保持5%左右中枢的涨幅。磷酸铁锂正极材料17年价格逐月下滑，目前已在8.5-9万元水平，较年初10万元水平下降了10%-15%，预计17年中枢降幅在20%。

4、电解液：毛利率较高，六氟磷酸锂降价后，电解液存降价空间。电解液价格主要跟随六氟磷酸锂价格变动，目前六氟磷酸锂价格已从去年年末高点38万元/吨，回落至28万元/吨。

动力电池电解液价格走势与六氟磷酸锂基本一致，由去年3季度高点8.5万元/吨降至目前6.9万元/吨。目前电解液龙头的毛利率在30%左右(新宙邦)也存在压价空间。随着六氟磷酸锂降价与下游对于电解液企业的压价，预计电解液17年降价幅度将达到20%。

5、隔膜：高毛利率叠加工艺改进，存降价空间。隔膜种类较多，从高端到低端价格差异很大，但17年普遍存在降价空间。从全球隔膜龙头星源材质的情况看，16年干法隔膜均价为4.2元/平米，今年降至3.7-3.8元/平米，湿法去年5元/平米，今年4.5元/平米，能够锁定较长时间。星源16年隔膜毛利率在60%，这块压价空间很大。且隔膜龙头本身也存在通过技术改进进一步降成本的能力与诉求。结合星源调价与上述因素来看，判断隔膜17年价格下降幅度在10%左右。

6、负极：产能长期过剩，价格持续稳定下降。负极价格受动力电池需求端影响不大，近年来处于平稳降价轨道，且毛利率较低。判断17年继续稳定降价，幅度在10%。

7、其他材料：整体降价空间不大。壳体盖板由于钢价与铝价的上涨，17年价格可能上涨，判断在5%左右。制造成本摊销这一块与产线自动化水平与产能利用率相关，随着规模扩张带来单位成本下降与产能利用率维持在平均水平以上，制造成本摊销有望下降10%。劳动力成本按照工资上涨5%计。其他材料包括正极方面用的粘结剂PVDF、溶剂NMP、集电体铝箔，负极方面用的粘结剂CMC、溶剂去离子水、集电体铜箔，用于极耳的铝带、镍带等等，预计降幅有限，在5%左右。其他成本包括环保成本，判断这块难以下降。整体来看，除四大材料之外的其他成本降幅在3%-5%之间。

7.1.3动力电池业务毛利率降幅测算

根据上文拟定的各环节成本下降中枢，对于PACK、正极材料、电解液与隔膜等变化可能性较大，同时对于动力电池盈利能力潜在影响较大的环节进行展开模拟测算，给予下述假定，得到磷酸铁锂动力电池业务毛利率受影响的幅度在7%-10%之间，三元动力电池受影响的幅度在4%-7%。假定：

1)2016年磷酸铁锂电池价格2.3元/WH，17年下降20%，三元电池价格2.1元/WH，价格下降20%，三元由于能量密度提升，综合成本降幅设定为10%。

2)2016年磷酸铁锂电池毛利率40%，三元电池毛利率30%。

3)PACK环节成本下降3%、7%两档，BMS环节固定下降10%。

4)正极材料，磷酸铁锂下降15%、25%两档，三元材料分不变与上涨10%两档。

5)电解液分为下降15%与下降25%两档。

6)隔膜分为下降5%和下降15%两档。

7)负极下降10%，前天成本加权平均下降3.5%。

8)各环节成本比例按照下述拆分的18650圆柱型测算。莫为价跌遮望眼，关注盈利能力持续改善。补贴退坡确实造成电池环节价格下降，但可以通过向上游隔膜、电解液等环节传导成本压力，以及提高能量密度、标准化规模化生产等“增效”措施来尽可能弥补。目前时点电池谈判价格已落地，实际降幅(20%)好于市场悲观预期。根据上述测算动力电池毛利率17年下滑幅度在8%-10%，三元下滑幅度在4%-7%，当前板块估值下对于动力电池盈利能力过于悲观。此外，随着降本增效进一步带动，动力电池盈利能力有望环比持续改善，后续存在持续超预期可能。

7.2、中期：高比能时代即将来临，龙头抢先卡位志存高远

补贴退坡是影响2017年新能源汽车市场的最关键变量。16年12月30日，新版补贴政策正式落地，乘用车、专用车补贴退坡20%，客车退坡30%-50%。补贴政策额外设立了针对整车与动力电池的技术门槛，并要求重审新能源汽车推广目录，不符合要求的将被剔除出目录。受此影响17年1月新能源汽车仅销5682辆，跌至冰点。补贴退坡敦促全产业链降成本并加速提升质量性能，行业逻辑从过去补贴驱动的粗放式增长逐渐向产品需求释放驱动过渡。

第二篇：锂电池生产设备行业深度报告

锂电池生产设备行业深度报告

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2020年，全球锂离子电池市场规模有望达到 4500 亿。其中，我国锂离子电池市场规模有望达到 3000 亿元，锂电生产设备市场空间则预计达 210 亿元。当前，锂电生产设备市场出现国产化趋势，搅拌、涂布、卷绕、检测为设备，未来生产线整体将向整合化、整线化、自动化发展。锂电池需求增加、能源政策利好，推动锂电生产设备行业不断发展 1.1 动力锂电池的应用占比 2020 年有望达到 70%

锂离子电池根据应用场景可分为动力、消费和储能三种。传统的消费锂电池主要应用于手机、笔记本电脑、数码相机等 3C 类产品，2015 年占全球各类锂电池出货量的 62%，但随着全球对新能源汽车需求量的增加，消费类锂电池应用的占比逐年下降。根据中国报告网的预测，我国动力锂电池在锂电池全部应用中的占比有望从 2015 年的 34%上升至 2020年的 70%，动力电池将成为锂电池的主要应用场景。此外，储能锂电池作为新兴应用场景也逐渐受到重视，预计市场占比从 2015 年的 6%小幅上升至 2020 年的 8%。

全球市场规模 2020 年有望达到 4500 亿。2016 年受新能源汽车政策推动，我国锂离子电池年产量飙升至 78 亿只，同比增长高达 40%。全球锂离子市场规模近年稳定上升，2016年全球规模达 2158 亿元，2011-2016 年复合增长率 21%。预计 2020 年全球锂离子电池市场规模有望达到 4500 亿元，其中我国锂离子电池市场规模有望达到 3000 亿元。

1.2 政策推动新能源汽车产业发展

政策推动新能源汽车产业发展。2016 年 12 月，国务院发布《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，明确指出，需要大幅提升新能源汽车和新能源的应用比例，推动新能源汽车、新能源和节能环保等绿色低碳产业成为支柱产业；到 2020 年，产值规模超过10 万亿。2017 年 4 月，工信部印发的《汽车产业中长期发展规划》中提出，2020 年新能源汽车产销达到 200 万辆，2025 年新能源汽车占汽车产销 20%以上。

我国新能源汽车成爆发式发展。2014-2015 年受政策驱动，新能源汽车概念在市场上迅速推广，我国新能源汽车销售量的增长率均超过 300%；2016 年销售量达 51 万辆，同比增长率也高达 53%。根据工信部规划的 2020 年我国新能源年销量目标（200 万辆）估算，2016-2020 年复合增长率将在 40%左右，维持高速增长趋势。

锂电自行车快速增长推动动力电池需求上升。除汽车以外，我国锂电自行车产量也在迅速提升，2015 年锂电自行车产量达 350 万辆，同比增长 32%，2010-2015 五年复合增长率高达 70%。电动汽车、锂电自行车需求的迅速上升，使得动力锂离子电池需求量大幅上升，使之成为带动锂离子电池行业增长的主力。

1.3 消费锂离子电池的增量在 VR、无人机和可穿戴设备

3C 类产品发展减缓，导致消费类锂电池需求增速降低。3C 类产品在经历过发展的黄金阶段之后，智能手机产品等市场已趋近于饱和。全球智能手机的出货量增速，从 2010年的高达 76%，降低至 2015 年 10%。根据市场研究公司 Statista 的估算，2016 年全球智能手机出货量达到 15 亿个，但同比增速仅 2%，而到 2019-2020 年可能会出现负增长。

VR、无人机、可穿戴设备等新增需求带动消费锂离子电池增长。尽管传统手机、笔记本电

脑、数码产品等发展减慢，近年来出现的多种新型产业增加了对消费锂离子电池的需求，如 VR 眼镜、无人机、可穿戴设备等。中国虚拟现实（VR）行业从 2015 年开始起步，市场规模正处于飞速扩张时期；根据艾媒咨询的预测，2017 年 VR 行业规模将从 2016 年的约 60 亿元增长至超过 130 亿元，同比增长约 140%；到 2020 年预计超过 550 亿元，2016-2020年复合增长率接近80%。而根据国际数据公司（IDC）的预测报告，全球民用无人机市场规模也呈快速扩张趋势。2015 年全球民用无人机市场规模为 36 亿美元，同比增长率 33%；到 2020 年，全球民用无人机市场规模增长到约 260 亿美元，五年复合增长率近50%。2012年发布的 Google Glass，2014 年发布的小米手环，2015 年面市的苹果手表，相继将智能穿戴推向了风口浪尖。根据 IDC 的预测，2016-2020 年，智能眼镜出货量的年复合增长率高达 200%左右，智能服装超过 60%，智能手表接近30%。

1.4 新能源发电需要锂电储能的积极参与

储能是解决新能源风电、光伏间歇波动性的重要手段之一。风力、光伏发电具有不稳定性，储能技术可助风电厂平滑输出功率。近年来，政府大力扶持可再生能源，风电和光伏装机规模迅速扩大。根据国家能源局计划，“十三五”期间我国风电装机目标 210GW； 2017年上半年我国光伏新增装机容量 24.4GW，光伏装机总量超过 100GW。风电、光伏发电的间歇波动性特征严重限制其并网能力，是导致我国弃风、弃光现象严重的原因之一。2016年，我国弃风率高达 17%，西部平均弃光率高达 20%。而配置储能系统可以实现“削峰平谷”，解决可再生能源发电的大幅波动问题，为大规模并网创造条件。

2.锂电设备市场出现国产化趋势

2.1 国内锂电设备厂商已参与国际竞争，国产化优势明显

国际上，发展较早的日韩企业处于技术领先地位。1990 年，日本 Kaido 公司成功研发出第一台方形锂离子电池卷绕机，标志着锂离子电池自动化生产设备开始出现。1999年，韩国 Koem 公司开发出了锂离子电池卷绕机和装配机。至此之后，日韩在锂离子电池设备制造上一直处于国际领先地位，设备精度高、性能好、自动化程度高。

国内锂电设备日渐成熟。我国锂电设备制造从1998 年开始起步，历经近20 年的发展，已从进口设备主导发展为国内设备主导。目前，我国锂电设备的精度低于国外设备，部分设备稳定性还有提高空间；行业标准及相关的技术实施体系完善度还有待提升。但从技术层面来看，除个别高端精密设备和控制技术，如涂布机测厚装置，基本采用进口产品外，国内厂商可以提供各类锂电生产的设备。

国产设备相比于国外设备适应性强，性价比优势明显。国外设备在电池型号变化方面局限较大，而国内的生产方式需要经常变换电池型号。锂离子电池设备制造是一个非标准化行业，设备功能需要根据客户生产工艺的变化而不断变化。相比于国外设备，国内设备厂商专门针对我国锂离子电池生产的工艺而研发制造，适应性更强。而且在设备发生故障时，国内设备厂商可以第一时间赶到现场，尽可能为客户降低损失。国内锂离子电池厂商目前使用的高端涂布机和卷绕机多是从日韩进口的设备，但国内设备企业的设备性能已接近日韩设备性能，且价格更优惠，服务更周到，预计未来将实现进口替代。搅拌设备国产率超过 95%，活化分容检测设备的国产率已超过 90%，更多是国内自身品牌的竞争。

2.2 目前国内锂电设备厂商的竞争格局分散

目前锂电设备厂商的国内竞争格局分散。根据上海有色网（SMM）的报告，2016 年国内锂电设备市场份额中，国外企业占比 28%，国内市场份额排名前列的 6 家公司仅分掉 25%的市场份额。分设备来看，卷绕机、辊压机、分切机、涂布机国内前三家企业集中度分别为 65%、45%、65%、50%，竞争格局分散。

2.3 锂电生产设备市场空间广阔

我国锂电生产设备市场空间 2020 年预计到 210 亿。根据中国报告网的预测，假设动力锂离子电池实际产能利用率为 55-70%，消费和储能锂电产能利用率 90%，到 2020 年我国锂离子电池产能预计将超过 270GWh。我们假设每 GWh 的动力锂电池产能对应的总投资约 6亿元，其中设备投资占比 65%，而国产设备占比到 2020 年有望提升到 100%，则每 GWh 产能释放对应的国产设备投资约 3.9 亿元，预计 2020 年我国锂电设备规模约 210 亿元，2016-2020 年复合增长率约 17%。

3.搅拌、涂布、卷绕、检测为主要设备

锂离子电池设备泛指锂离子电池生产过程中使用的各种制造设备，是锂离子电池性能和成本的决定因素之一。锂离子电池生产工艺较长，包括 50 多道工序，相应需要 50 多种设备。整个制造工艺可分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序段，其中极片制作相关设备称为前端设备，电芯制作相关为中端设备，电芯激活检测和电池封装设备为后端设备。整个锂离子电池工艺流程约需 15 天完成，其中浆料制备、干燥、化成时间较长，少则 10 小时，多则 48 小时；而其他工艺较快，平均是 5-6 小时。

搅拌、涂布、分切、检测工序为重心。前端设备包括极片制作工序中所需要的搅拌机、涂布机、辊压机和分切机等。中端设备是电芯装配工序中涉及的卷绕机、叠片机、注液机、封口焊接等设备。后端设备用于电芯激活化成、分容检测以及组装成电池组等工艺。前端设备由于精度和自动化要求高，价格也高。其中，搅拌机的搅拌效果直接影响电池性能，被认为在锂离子电池的整个生产工艺中对产品的品质影响大于 30%；涂布机要求将搅拌后的浆料均匀地涂在金属上，厚度需精确到小于 3μm；分切机需要切片表面不存在任何毛刺，否则对后续工艺产生很大影响。中端设备中的卷绕机、叠片机，后端设备中的检测设备技术壁垒也较高，产值空间大。

涂布机、卷绕机、检测设备产值占比高。根据高工锂电披露的锂电设备成本占比分布，属于前端设备的涂布机占比约 30%，卷绕机占比约 20%，后端的活化分容检测设备占比约 20%，组装干燥相关设备（包括搅拌机）占比 10%。结合该产值比例和预测的锂电设备市场规模，计算出各设备市场规模 2016-2020 年的预测值。涂布机、卷绕机和活化分容检测设备市场规模大，2016 年分别在 30 亿元、20 亿元、20 亿元左右，2020 年预计将超过 60亿元、40 亿元、40 亿元。

3.1 浆料搅拌是锂离子电池设备的重要环节

浆料搅拌对锂离子电池品质影响度大于 30%，是锂离子电池生产工艺中的重要环节。锂离子电池正极浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成，负极浆料由粘合剂、石墨碳粉等组成；正负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料间的相互混合、溶解、分散等；浆料分散质量的好坏，直接影响了锂离子电池的质量及性能。

搅拌环节主要是国内设备企业间的竞争。早在 2012 年，国产搅拌机的市占率已超过

95%，基本实现国产化。高工锂电数据显示，2013 年国内锂电搅拌设备企业已达 56 家，仅珠三角地区就超 20 家，其中金银河、广州红运、柳州豪杰特脱颖而出，成为该细分领域专家。

3.2 涂布环节国内厂商已达国际水平

涂布决定了电池的一致性和优性，在电池制造中占有技术地位。不管生产何种（如圆柱形或方形）电池，制造中所使用的涂布机都是一样的；不同类型电池需配备不同类型的卷绕机，但是涂布机应用更加广泛。目前市面上常见涂布机有转移式、挤压式、微型凹版涂布机。开始电池涂布起源于刮涂，然后是转移涂布。

3.3 卷绕机部分实现进口替代

卷绕机国产化进程加快，已部分实现进口替代。除锂离子电池卷绕机外，还有电容器卷绕机、纺织卷绕机等。按照机器的运行方式，可分为手动卷绕机、半自动卷绕机、全自动卷绕机。以高压电力电容器自动卷绕机为例，我国从 1970 年代开始研发，但由于生产效率低下，大批量生产仍依靠进口设备。21 世纪以来，设备国产化进程明显加快。目前，中国锂离子电池卷绕环节还处在半自动到单体全自动的转型期，部分公司产品可实现进口替代。如今大部分电池生产厂家都会选择国产卷绕机，不过大规模的电池厂家（如比亚迪、CATL 等）仍会选用一些日韩进口的卷绕机。

3.4 检测设备重要性日益凸显

锂离子电池危险性高，检测项目重要性日益凸显。锂离子电池容易因为短路、过充等原因烧毁或爆炸，在应用中会与保护板组成成品电池；在能量密度较高的应用领域，锂离子电池需进行串并联组合成为锂离子电池组，通过电池管理系统（BMS）进行管理。随着锂离子电池爆炸事件频发，锂电检测重要性日益凸显。锂离子电池检测项目主要包括一致性、功能性、安全性、可靠性和工况模拟等五个方面。检测系统按电池组装检测工序分，包括电芯分选、充放电、保护板、线束、BMS、模组 EOL（下线检测仪）、电池组 EOL、工况模拟检测系统等。

检测环节国产率超九成，主要是国内企业间竞争。国外企业技术发展时间长，品牌效应高，但生产流程相对固化，多数仅供应标准化的检测系统，无法满足国内客户的定制化需求。且国外企业多数仅靠代理商进行销售，国内服务能力较弱。国内厂商灵活性、性价比高，更具竞争力，活化分容检测设备的国产率已超过 90%，更多是国内自身品牌的竞争。

4.向整合化、整线化、自动化发展

近年来业内收购兼并动作频频，提升行业集中度是未来方向。由于锂电设备产品的多样化程度高，为客户提供的是非标准化产品，传统的发展方法无法应对客户快速变化的需求，因此锂电设备龙头企业纷纷希望通过资本运作提升产能和覆盖品种，龙头公司对大中型企业开始了一轮整合热潮。预计未来将出现强者恒强的局面，中小设备企业可能将被洗牌出局，行业集中度将会进一步提升。

由单机设备交付向分段设备/整线设备交付将成为锂电设备发展的主流趋势。由于整线设备解决方案能帮助电池企业缩短产能建设周期、降低建设成本、提升设备生产的效率和良率，且有利于后续的设备升级。因此，在各动力电池生产企业正在加速扩产的形势下，电池企业对整线设备解决方案的需求更加迫切。

自动化是锂离子电池制造行业的重要发展方向。出于提高锂离子电池一致性、提升产品合格率、降低劳动力成本的需要，自动化成为锂离子电池制造行业重要发展方向。在“智能制造”、“工业 4.0”的大背景下，锂离子电池传统的手工制造工艺难以满足锂离子电池市场日益严苛的需求，取而代之的将是全智能自动化生产线。根据国际机器人联合会（IFR）的报告，我国工业机器人产量不断增加，2009-2016 的年复合增长率高达 49%，标志着我国自动化水平稳步提升。机器人自动化企业也在不断拓展对锂离子电池制造行业的布局，已有不少公司在生产线上使用机器人。时代高科的董事长田汉溶表示：“机器人在锂电设备行业的应用才刚刚开始”。

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第三篇：锂电池行业分析报告

锂电池行业分析报告

(一)锂电池负极材料分类

1、锂电池负极产业链

锂电池负极材料处于锂电池产业中游的最核心的环节,按电池成本分布,锂电池负极材料及其他占比锂离子电池总成本的28%左右。

2、锂电池负极材料分类

作为锂离子电池的四大关键材料之一,负极材料技术与市场均较为成熟。现阶段负极材料研究的主要方向如下:石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。

(二)锂电池负极材料行业发展历程及发展趋势

电池的真正发展是在1800年之后,伏特在这一年发明电池,人们对电池的原理才有了合理的解释;1959年,可充电的铅酸电池最先得到应用;1990年,锂离子电池诞生。

锂离子电池产业发展已走到其第25个年头。经过20多年的发展,锂离子电池市场规模从无到有,先后超越镍镉电池、镍氢电池等其他二次电池而发展成为仅次于铅酸电池的第二大二次电池产品。欧洲知名产研机构Avicenne Energy发布的统计数据显示,从1990年至2012年间,锂离子电池市场规模从0.5万kWh(1990年还处在试应用阶段)快速发展到3233.47万kWh(注:与国内统计的数据有所不同,主要原因是该机构对中国情况不是很了解),年均复合增长率高达49%,仅次于铅酸电池的3.26亿kWh。该机构的数据显示,2000年之前10年的锂离子电池市场规模的年均复合增长率高达70.8%,之后10年为年均27.1%。真锂研究对锂电市场的统计始于2010年。从2010年至2014年,比传统功能手机更耗电的智能手机以及平板电脑、电动汽车等新兴市场的崛起,推动了锂离子电池市场的快速发展和市场普及。到2014年全球锂离子电池市场规模快速发展到6646.5万kWh,是2010年的3倍多。在全球经济总体处于低谷徘徊的情况下,如此高速增长尤为难得。

对于未来市场规模的预期,在综合考虑各种因素的情况下,真锂研究和中国电池网在去年预期的基础上有所调低,预计2020年全球锂离子电池市场规模将会超过2亿kWh,21世纪第二个10年的年均复合增长率接近25%。与此同时,铅酸电池市场规模到2020年前后预计将下降到2010年时2.7亿kWh左右的水平。此消彼长,大约在2022年或2023年前后,锂离子电池就将超越铅酸电池而成为市场用量最大的二次电池产品。

二、锂电池负极材料行业管理体制及相关政策

(一)行业现行管理体制

我国锂电池负极材料行业主要由政府有关部门和行业协会共同管理。政府主管部门为中华人民共和国工业和信息化部,行业协会主要是中国化学和物理电源行业协会监督管理。

中华人民共和国工业和信息化部主要职责为制定并组织实施工业、通信业的行业规划、计划和产业政策,提出优化产业布局、结构的政策建议,起草相关法律法规草案,制定规章,拟订行业技术规范和标准并组织实施,指导行业质量管理工作;提出新型工业化发展战略和政策,协调解决新型工业化进程中的重大问题,拟订并组织实施工业、通信业、信息化的发展规划,推进产业结构战略性调整和优化升级,推进信息化和工业化融合;拟订高技术产业中涉及新材料、信息产业等的规划、政策和标准并组织实施,指导行业技术创新和技术进步,以先进适用技术改造提升传统产业,组织实施有关国家科技重大专项,推进相关科研成果产业化,推动软件业、信息服务业和新兴产业发展。中国化学和物理电源行业协会是由电池行业企(事)业单位资源组成的全国性、()行业性、非营利性的社会组织,主管部门为工业和信息化部。中国化学和物理电源行业协会的业务范围为开展对电池行业国内外技术、经济和市场信息的采集、分析和交流工作,依法开展行业生产经营统计与分析工作,开展行业调查,向政府部门提出制定电池行业政策和法规等方面的建议;组织订立行规行约,并监督执行,协助政府规范市场行为,为会员开拓市场并为建立公平、有序竞争的外部环境创造条件,维护会员的合法权益和行业整体利益;开展对电池行业产品的质量检测、科技成果的评价及推广工作,推荐新技术新产品,协助会员单位作好争创名牌工作;受政府和有关部门委托,对行业内重大的投资、改造、开发项目进行前期论证,并参与项目的监督等活动。

三、锂电池负极材料行业发展现状

与正极材料相比,负极材料占锂离子电池成本比重较低,在国内已几乎全部实现产业化。目前,国内负极材料产能也较大,基本能满足国内市场的需求,但随着新能源汽车的逐步普及,未来负极材料的市场需求将出现巨大缺口。高工产研锂电研究所(GGII)调研显示,2015年我国负极材料产量7.28万吨,同比增长42.7%;国内负极材料产值为38.8亿元,同比2014年增长35.2%。2015年负极材料均价保持下滑,幅度在5%-10%。虽价格整体下降,但负极材料产值增速接近产量增速,因为负极材料的结构在发生变化。受动力电池带动,2015年国内负极材料的需求增长最快的是人造石墨,而人造石墨的均价高于天然石墨。

全球负极材料总出货量中天然石墨占比55%,人造石墨占比35%,中间相炭微球占比7.4%,钛酸锂、锌、硅合计占比约1%。综合而看石墨类负极材料占总出货量的90%。

(一)锂离子电池负极材料上游市场分析

中国石墨矿资源相当丰富,全国20个省市产出石墨矿。目前,我国已探明储量的矿区共91处,总保有储量矿物1.73亿吨,局世界第一位。从地区分布来分析,以黑龙江省储量为首,其储量占比全国64.1%,四川、山东的石墨矿产也较为丰富。

(二)锂离子电池负极材料下游市场分析

锂离子电池负极材料下游市场主要为锂离子电池的应用市场,锂离子电池负极材料依赖于锂离子电池负极材料下游市场锂离子电池的市场发展。

1、锂离子动力电池市场发展情况

锂离子电池市场规模增长的最大动力确定无疑将来自电动汽车市场。在2011年电动汽车商业化元年,全球电动汽车销量即取得6.8万辆的佳绩,此后以73.23%的年均复合增长率高速增长,至2014年已达到35.35万辆;预计2020年销量将突破200万辆。与此相对应,2011年电动汽车对锂离子电池的需求量为176.7万kWh,占整个锂电池市场总需求的比重仅为6.6%;2014年需求量快速增长到1110.2万kWh,4年增长了6倍多,而市场份额也快速增长到16.7%,成为仅次于手机的锂离子电池第二大细分市场。我们预计到2016年就将以2071万kWh的需求量和22%的市场份额超越智能手机而成为锂离子电池最大的细分市场;到2020年将以31.4%的市场份额超越整个消费类电子产品市场,届时需求总量将超过6200万kWh。

2、锂离子储能电池市场发展情况

据Navigant Research数据,2015年全球新增储能与可再生能源的装机容量约为196.2MW,随着储能技术成本不断下降以及补偿机制的实施,预计到 2025年全球新增储能+可再生能源装机容量将突破12.7吉瓦。据CNESA预测,到2020年中国储能市场规模将达到66.8GW,其中抽水蓄能的规模为35GW,包含参与车电互联的电动

汽车动力电池在内的其他储能技术的市场规模将超过31GW。抽水蓄能100%用于电网侧,近14%的储能用于集中式可再生能源并网(集中式光伏电站、CSP电站及风电场),储能在用户侧的应用比例为20%,预计将有12%的储能装机来自于应用到车电互联领域的动力电池。在国家各种扶持新能源产业发展政策的支持下,风能、光伏等可再生能源将获得更大规模的应用,储能锂离子电池将形成巨大的市场需求。“十三五”期间,通过各种示范工程的建设,探索储能应用的盈利模式,调动各方面的投资积极性,促进储能产业健康发展。预期到2020年后,有望形成每年1000亿元的储能市场需求。

四、影响锂电池负极材料行业发展的有利与不利因素

影响行业发展的有利因素

1、国家相关政策支持

目前,公司所生产的锂电池负极材料产品属于《国家重点支持的高新技术领域》规定的新能源及节能技术”之“(三)新型高效能量转换与储存技术”之“

1、新型动力电池(组)、高性能电池(组)动力电池高性价比关键材料”范围;同时,国务院发布节能与新能源汽车领域的核心政策《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》等政策连续出台将有利于电池应用领域的市场发展,进而带动锂电池负极材料市场的快速发展。产业政策的扶植将有利于锂离子电池材料行业的发展。

2、下游产品应用广泛,市场空间广阔 据统计,2015年1-8月止累计中国锂离子电池产量33.35亿只,2015年1-9月,新能源汽车累计生产15.62万辆,同比增长近3倍。锂电市场的快速增长,尤其是动力电池市场的高速增长,动力电池市场更是一度供不应求,锂电负极材料市场受益匪浅。在此背景下,锂电负极材料企业自是紧随行业发展步伐,针对动力电池市场加大投入,增产扩建,加大技术投入创新等,以期在未来的新能源市场上占有一席之地。

影响行业发展的不利因素

随着行业不断发展,市场竞争的加大,供应将出现大于需求的情形,加之,人工成本上涨及原材料价格波动等因素的影响,行业整体利润将呈现下滑趋势。市场竞争加剧将对行业内企业的经营业绩造成一定的不利影响。市场环境必将倒逼更多的企业从“价格驱动”转向“技术驱动”,如果行业内技术升级滞后,将进一步压缩行业盈利空间,甚至面临技术发展滞后所引发的行业衰败风险。

第四篇：研究｜锂电池材料行业调研报告(简版)

研究｜锂电池材料行业调研报告（简版）

一锂电池材料概述

锂离子电池：是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。

锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成，此外还有电池外壳。

锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。

正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业，为锂离子电芯厂商提供原材料。

电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品；模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。锂离子电池产业链的下游应用包括消费电子产品、电动交通工具和工业储能等，产业链结构图如下： 二锂电池行业生命周期

锂电池的容量比高，重量轻，循环次数多，材料环保，被广泛应用在消费电子、动力和储能市场。近年来，随着智能手机的普及以及新能源汽车的兴起，锂电池市场需求快速增长，从业企业、电池产能产量持续增加，从行业生命周期的阶段来看，锂电池行业目前正处于快速成长期。锂电池行业成长期阶段主要呈现以下几个特点：

1、需求持续快速提升；

2、应用领域不断扩大；

3、各项标准、各项工艺尚不统一；

4、从业企业不断增加；

5、产品价格持续下降；

6、规模优势企业逐步体现。三锂电池材料行业市场现状

1、正极材料2012-2014年，锂电池正极材料增长主要由手机、平板、移动电源等带动，但历年增速呈下滑态势，由此说明数码市场增速开始趋于饱和。2015年，受新能源汽车动力电池爆发带动，正极材料市场增长强劲，2015年，中国正极材料产量达11.3万吨，同比增长49%。

随着新能源汽车需求量的不断快速增加，锂电池需求亦将快速增长，然消费电子领域饱和度提高，锂电池需求增速放缓。整体来看，2016年，中国正极材料产量增速将有所放缓，全年产量将达15万吨。

2、负极材料

负极材料技术相对比较成熟，且其集中度较高，产能由日本向中国转移比较明显。目前负极材料以碳素材料为主，占锂电池成本较低，在国内基本全面实现产业化。从区域看，中国和日本是全球主要的产销国，动力电池企业采购负极主要来自于日本企业。

2015 年，全球负极材料总体出货量为11.08 万吨，同比增长29.59%。其中中国负极材料的出货量达到7.28 万吨，同比增长41.1%，占比高达 66%。近几年，随着中国生产技术的不断提高，中国又是负极材料原料的主要产地，锂电负极产业不断向中国转移，市场占有率不断提高。

3、隔膜材料

从全球锂离子电池隔膜市场来看，目前世界上只有美国、日本、韩国等少数几个国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。2015年，全球隔膜出货量为 15.5 亿平米，同比增长 42.67%，其中湿法隔膜为 9.06亿平，占比58.53%；中国隔膜出货量6.28亿平米，同比增长49.5%，其中，湿法隔膜产量仅为2.38亿平米，同比增长90.5%。中国国产隔膜仍以干法为主，但是湿法出货量增速正在加快。

4、电解液

2015年，全球电解液整体产量为11.1万吨，同比增长34.3%；中国电解液产量为6.9万吨，同比增长52.7%；从增长速度来看，中国电解液产量的增长速度明显高于全球。

5、供应情况 图表 23：主要电池企业关键材料供应商情况企业正极材料负极材料电解液隔膜三星SDI三星SDI、L&F、ECOPRO、优美科、瑞翔贝特瑞、日立化成、三菱 化学、精工碳素韩国旭成、新宙邦、国 泰华荣东丽、旭化成、SK创新LG化学L&F、优美科、LG化学、瑞翔贝特瑞、三菱化学、日立 化成、上海杉杉国泰华荣、三菱化学、韩国旭成、LG化学SK创新、东丽、旭化成、Celgard松下日亚化学、住友金属矿山、优美科、厦门钨业日立化成、贝特瑞、精工 碳素三菱化学、宇部兴产、新宙邦旭化成、Celgard、宇部兴产索尼日亚化学、优美科、三井金 属贝特瑞、JFE三菱化学、新宙邦东丽、旭化成、SK创新日立当升科技、日亚化学、日本 三德日立化成、信越三菱化学宇部兴产、旭化成AESC三井金属、日本电工、日亚 化学日立化成、吴羽化学三菱化学、富山药业旭化成、Celgard、宇部兴产LEJ日亚化学昭和电工三井化学东丽天津力神天津巴莫、优美科、瑞翔上海杉杉、贝特瑞、JFE天津金牛、新宙邦Celgard、东丽比亚迪Phostech、瑞翔贝特瑞、上海杉杉、精工 碳素韩国旭成、比亚迪SK创新、星源材质、金辉高 科比克盟固利、当升科技、瑞翔贝特瑞、长沙星城新宙邦宇部兴产、Entek、CelgardATL北大先行、湖南杉杉贝特瑞、上海杉杉、江西 紫宸东莞杉杉、新宙邦Celgard、日东电工

第五篇：2015机器人行业深度报告

2015机器人行业深度报告（完整版）

2015-08-12

随着中国人口红利消失，机器人不仅在制造业上正在替代工人，还将在军事、服务、娱乐等领域取代人类，“钢铁侠”已不仅仅存在于美国科幻电影中，而正走入我们的生活。本篇报告对机器人行业及龙头上市公司进行分析，对比日本、美国、德国机器人行业技术路线、发展路径、下游市场分布，对国内机器人行业发展方向和空间进行预测，挖掘中国股市的tenbager。

（一）服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员，其定位就是服务。当前世界服务机器人市场化程度仍处于起步阶段，但受简单劳动力不足及老龄化等刚性驱动和科技发展促进的影响增长很快，根据marketsandmarkets的报告，2012年全球服务机器人市场规模为207.3亿美元，预计2012-2017年年复合增长率将达到17.4%，到2017年达到461.8亿美元，行业空间巨大，中国作为后来者，增速将更快。

（二）目前世界上至少有48个国家在发展机器人，其中25个国家已涉足服务型机器人开发。在日本、北美和欧洲，迄今已有7种类型计40余款服务型机器人进入实验和半商业化应用在服务机器人领域，发展处于前列的国家中，西方国家以美国、德国和法国为代表，亚洲以日本和韩国为代表。我国2012年制定了《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》扶持行业发展。

（三）达芬奇机器人的产生预示着第三代外科手术时代的来临，医用机器人作为单位价值最高的专业服务机器人是当前医疗行业的发展热点。全球领先的医用机器人机器人公司直觉外科公司在2013年营收达22.65亿美元，总市值达159.60亿美元。在未来的4年里，医疗机器会以每年19%的速度增长，2016年全球市场规模估计会增长到119亿美元。虽然我国医用机器人普及率低、起步晚，但目前哈工大、博实股份等企业也开始积极介入。

（四）世界经济增长引擎即将由IT进入RT时代，家庭智能机器人将成为智能物联网时代家庭的核心终端。2012年全球消费的智能家庭机器人产品总额已经达到16亿美元，龙头企业iRobot2014年上半年实现营收2.54亿美元，全球市场占有率超过60%，市值约10亿美元。IFR预测2013-2016年估计会有2200万台智能家庭机器人得到销售。虽然我国的家庭服务机器人技术相对落后，但目前相关企业做到研产结合，已经初成规模，表现良好，空间巨大。

（五）军事机器人是21世纪各国军事安全重点战略：蒂尔集团称未来10年全球无人机研发投入和采购需求将达到940亿美元。军用机器人强国包括美德英法意以日韩，这些国家不仅在技术处于研究的先列，其产品已经在军事上有了实际运用；我国与这些强国的技术差距明显，受政策支持，军事机器人相关企业发展前景明显良好，可能成为企业未来强劲的收入保证。前言 机器人革命是英国皇家工程学院2009年8月19日发布的一份名为《自主系统》的科学报告中提出的，因人工智能机器人和计算机将越来越多地出现在生活的方方面面，2019年将迎来机器人革命。近两年，随着中国人口红利下降，劳动力价格上升，机器人不仅在制造业正在替代工人，还将在军事、侦察、服务、娱乐等领域超越人类。以Google收购的波士顿动力学公司(BostonDynamics)设计的一款机器狗LS3为例，它可以在24小时不进行补给情况下，携带181公斤负载行进32.2公里，还能在树林、岩石地、障碍物和城区等复杂地形中跟随士兵行动。另外，用于侦察的无人飞机、无人汽车，用于陪护的机器人，用于孩子教育和娱乐的机器人，用于清洁的家庭机器人，“钢铁侠”已不仅存在于科幻电影中，机器人大军正走入我们的生活。

机器人专家从机器人应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和服务机器人。工业机器人根据用途不同，大致可以分为焊接机器人、搬运机器人、喷漆机器人、涂胶机器人、装配机器人、码垛机器人、切割机器人、自动牵引车（AGV）机器人、净室机器人等。而服务机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，主要包括个人/家用服务机器人和专业服务机器人。其中，个人/家用机器人主要包括：家庭作业机器人、娱乐休闲机器人、残障辅助机器人、住宅安全和监视机器人等；专业服务机器人主要包括：场地机器人、专业清洁机器人、医用机器人、物流用途机器人、检查和维护保养机器人、建筑机器人、水下机器人，以及国防、营救和安全应用机器人等等。

我们2014年机器人行业报告系列，分为两个部分：工业机器人篇和服务机器人篇，虽然目前中国机器人还处于初级阶段，国产六轴机器人本体产量不到2000台，核心部件减速器几乎依赖进口，但是中国市场已成为全球最大的市场，制造业、物流业、服务领域、军用领域潜在需求庞大。近两年，中国机器人产业投资也是如火如荼，几十家上市公司宣布进入机器人领域，而与此同时，机器人关键技术和核心零部件尚未突破，研发人员奇缺，低端机器人产能重复建设。目前国内机器人产能是否过剩？中国机器人企业应该采取怎样的战略？中国在哪些应用领域有望实现进口替代？未来工业机器人、服务机器人、军用机器人的空间有多大？本篇报告对机器人行业及全球龙头上市公司进行分析，对比日本、美国、德国机器人行业技术路线、发展路径、下游市场分布，对国内机器人行业发展方向和空间进行预测，希望对机器人产业、一二级市场投资有所帮助，挖掘中国的tenbager。

—全球PR（PersonalRobot）时代

1、定义：服务人类的非生产性机器人

根据国际机器人联盟的定义，服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有意于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。服务机器人的定位就是服务。从机器人的功能特点上来讲，它与工业机器人的一个本质区别在于，工业机器人的工作环境都是已知的，而服务机器人所面临的工作环境绝大多数都是未知的。、2、刚性需求驱动，市场广阔

机器人在世界范围具有巨大的发展潜力，在发达的国家的服务机器人的发展更是有着广阔的市场。服务机器人的发展受以下因素驱动：

简单劳动力不足。由于发达国家的劳动力价格日趋上涨而且人们越来越不愿意从事自己不喜欢干的工作，类似于清洁、看护、保安等工作在发达国家从事的人越来越少。这种简单劳动力的不足使服务机器人有着巨大的市场。

经济水平的提高。随着经济水平的上升，人们可支配收入的增加，使得人们能够购买服务机器人来解放简单的重复劳动，获得更多的空闲时间。

科技的发展。进入互联网时代后人类的科学技术迅猛发展，得益于计算机和微芯片的发展，智能机器人更新换代的速度越来越快，成本下降，能实现的功能越来越多，实现更便捷更安全更精确。

老龄化问题。全球人口的老龄化带来大量的问题，社会保障和服务、看护的需求更加紧迫，和医疗看护人员不足的冲突激化，服务机器人作为良好的解决方案有巨大的发展空间。

3、分类：个人/家用机器人和专业服务机器人

服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员，与工业机器人对应，应用领域十分广泛，参照国际机器人联盟（IFR）按照应用领域划分的分类，将服务机器人分为个人/家用机器人（Personal/DomesticRobots）和专业服务机器人（ProfessionalServiceRobots）两大类。服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等作。其中，个人/家用机器人主要包括：家庭作业机器人、娱乐休闲机器人、残障辅助机器人、住宅安全和监视机器人等；专业服务机器人主要包括：场地机器人（Fieldrobotics）、专业清洁机器人、医用机器人、物流用途机器人、检查和维护保养机器人、建筑机器人、水下机器人，以及国防、营救和安全应用机器人等等。

4、服务机器人关键技术：保持智能化 机器人是新型技术的融合，为了使之能够适应功能的需求及保持其智能化的稳定性，服务机器人的主要关键技术如下：

5、服务机器人产业链结构:清晰多维

服务机器人行业生产所用的主要零部件为自动焊机、电子器件、微处理器、机器人用伺服电机、高精度减速器、机加件、气动元器件、传感器、电池、单板机等，归属于标准零部件、电子设备以及电子元器件等。服务机器人产业的下游则主要是医疗、家用、农用、军事等行业和领域。

二、世界服务机器人市场化程度—处于起步发展阶段

1、服务机器人前列国家：美日韩德法

数据显示，目前世界上至少有48个国家在发展机器人，其中25个国家已涉足服务型机器人开发。在日本、北美和欧洲，迄今已有7种类型计40余款服务型机器人进入实验和半商业化应用。日前美国正在致力于将为军队伤病员开发的机器人假肢和小型无人侦察直升机等技术转为民用，欧盟最近启动全球最大民用机器人研发项目，到2020年将投入28亿欧元研发用于医疗、护理、家务、农业和运输等领域的机器人。在服务机器人领域，发展处于前列的国家中，西方国家以美国、德国和法国为代表，亚洲以日本和韩国为代表。

美国是机器人的发源地，美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位，其技术全面、先进，适应性十分强，在军用、医疗、家用服务机器人产业都占有绝对的优势，占服务机器人市场约60%的份额。

日本是机器人生产、研发和使用大国，一直以来将机器人作为一个战略产业，在发展技术和资金方面一直给予着大力支持。有报告指出日本在2006-2010年5年间为了攻克关键的服务机器人技术每年投入1000万美元用于研发服务机器人。近年来，巨大的老年护理市场需求促使企业竞相研发小型家用机器人。2013财年，日本政府拨款23.9亿日元，帮助24家企业开发和推广护理机器人。日本还计划至2020年，实现产业机器人市场规模翻番，扩大至1.2万亿日元（约合人民币732亿元）,主要增量将集中在服务机器人。护理和医用机器人领域的市场规模也将达到1.2万亿日元，是现在的20倍。

韩国将服务机器人技术列为未来国家发展的10大“发动机”产业，把服务机器人作为国家的一个新的经济增长点进行重点发展，对机器人技术给予了重点扶持。德国向来以严谨认真称世，其服务机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位：其开发的机器人保姆Care-O-Bot3遍布全身的传感器、立体彩色照相机、激光扫描仪和三维立体摄像头，让它既能识别生活用品也能避免误伤主人；它还具有声控或手势控制有自我学习能力，还能听懂语音命令和看懂手势命令。法国不仅在机器人拥有量上居于世界前列，而且在机器人应用水平和应用范围上处于世界先进水平。法国政府一开始就比较重视机器人技术，大力支持服务机器人研究计划，并且建立起一个完整的科学技术体系，特别是把重点放在开展机器人的应用研究上。

2、市场规模：增速快，空间广阔（1）当前服务机器人市场销量：增速快

根据IFR2013年世界服务机器人统计报告，服务机器人2012年总销量为301.6万台，总销售额为46.2亿美元。其中个人/家用服务机器人销量为300万台，环比上升20%，总销售额为12亿美元；专业服务机器人2012年总销量为16067台，环比增长2%，销售额为34.2亿美元。

专业服务机器人：1998年至今，专业服务机器人累计销量已超过12.6万台。专业服务机器人2012年总销量为16067台，比2011年的15776台增长了2%，而2012年销售额为34.2亿美元，环比略降1%。其中军用机器人销量为6200台，约占总销量40%；场地机器人销量为5300台，占销量比例33%；医用机器人销量1308台，环比上升20%，占总销量8%；物流用途机器人1376台，环比上升11%，占专业服务机器人总量比例9%，销售额为1.96亿美元。在专业服务机器人中，医用和物流用途机器人是增长潜力最大的两类专业服务机器人。

个人/家用服务机器人：2012年销量约为300万台，环比上升20%，总销售额为12亿美元。其中家用机器人销量约196万台，销售额6.97亿美元，环比上升53%；娱乐机器人销量约为110万台，环比上升29%，销售额为524万美元；残障辅助机器人销量为159台，环比上升2%。其中家用服务机器人和娱乐机器人大致占97%的市场份额，残障辅助机器人市场份额很小，目前覆盖十分率低，但潜力大，因为当前许多国家正在运作此类项目和计划以推广残障辅助机器人的技术和使用率。根据中科院的研究分析，个人/家用服务机器人发展的三大趋势是与人合作、以手机作为处理核心以及可以接通云服务的机器人，目前四大研究热点是教育娱乐、公共安全、信息服务以及智能家居。

（2）未来预估服务机器人市场：五百亿美元级别

IFR报告预期，从2013年到2016年，全球工业机器人市场将以年均6%的速度增长，中国是这一增长趋势的领跑者，年均增长率达15%。根据marketsandmarkets的报告，2011年全球服务机器人市场规模为183.9亿美元，到2012年增长到207.3亿美元，计2012-2017年全球服务机器人市场规模复合增速将达到17.4%，到2017年达到461.8亿美元。对于专业服务机器，IFR预测2013-2016年估计有94800台专业服务机器人会得到安装使用，销售额达171亿美元。其中军用机器人销量约达28000台；场地机器人中的挤奶机器人销量估计为24500台。两者占总专业服务机器人销量55%。

对于个人/家用服务机器人，IFR预测2013-2016年估计会有220万个人/家用机器人得到销售。其中家用机器人销量估计为1550万台，销售额达56亿美元；娱乐机器人为350万台；教育类机器人300万台；残障辅助机器人估计为6400台。随着相互学习与共享知识云机器人技术获得重大突破，小型家庭用辅助机器人大幅度降低生产成本，将在2020年之前形成至少累计416亿美元的新兴市场；另一方面虽然残障辅助机器起步还是很慢，但可预测未来20年会有高速增长。

3、我国服务机器人的发展：起步慢机会大

智能服务机器人是未来各国经济发展的有力支柱之一，国家不断提高对机器人产业的重视度，我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》把智能服务机器人列为未来15年重点发展的前沿技术，并于2012年制定了《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》支持行业发展。

我国的服务机器人市场从2005年前后才开始初具规模但我国在服务机器人领域的研发与日本、美国等国家相比起步较晚，与发达国家绝对差距还比较大，但相对起工业机器人而言则差距较小。因为服务一般都要结合特定市场进行开发，本土企业更容易结合特定的环境和文化进行开发占据良好的市场定位，从而保持一定的竞争优势；另一方面，外国的服务机器人公司也属于新兴产业，大部分成立的时候还比较短，因而我国的服务机器人产业面临着比较大的机遇和可发展空间。目前，我国的家用服务机器人主要有吸尘器机器人、教育、娱乐、保安机器人、智能轮椅机器人、智能穿戴机器人、智能玩具机器人，同时还有一批为服务机器人提供核心控制器、传感器和驱动器功能部件的企业。

4、国际服务机器人行业知名企业及我国领先科研机构 国际服务机器人行业知名企业代表列举如下：美国iRobot公司、Remotec公司、德国宇航中心、德国机器人技术商业集团、德国KUKARoboterGmbh公司等等。我国服务机器人行业领先科研机构列举如下：湖北省智能机器人重点实验室、北航机器人研究所、南开大学机器人与自动化研究所、上海交大机器人研究所和哈工大机器人实验室等等；服务机器人行业领先企业列举如下：广州中鸣数码科技有限公司、沈阳尤尼克斯机器人有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、盟立自动化科技（上海）有限公司及上海未来伙伴机器人有限公司等。

三、医用机器人—第三代外科手术时代

1、行业概述：医疗行业的新兴增长点

从传统的开刀手术到机器人手术，人类历经了近3个世纪。18世纪80年代，维也纳外科医生Billroth首次打开病人腹腔，完成了首例外科手术。这种传统的开刀手术被称为第一代外科手术并一直沿用至今。20世纪80年代，以腹腔镜胆囊切除术为标志的微创手术取得突破性进展，在许多领域取代了传统开刀手术，称为第二代外科手术。进入21世纪，手术机器人得到开发并迅速投入临床应用，被认为是外科发展史上的一次革命，也预示着第三代外科手术时代的来临。医用机器人是一种智能型服务机器人，它能独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程序，然后把动作变为操作机构的运动。随着发达国家进入老龄化，医疗、护理和康复的需求增加，同时由于人们对生活品质追求的提高，使得医疗不管在质还是量都得满足更高水准的要求。另一方面，医护人力相对缺乏，医用机器人作为新兴医护手段具有巨大的发展潜力。（1）医用机器人用途广泛，医疗卫生智能化

医用机器人集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，在军用和民用上有着广泛的应用前景，是目前机器人领域的一个研究热点。根据IFR的分类，医用机器人归属于专业服务机器人，其自身可以分为四个类别，诊断机器人、外科手术辅助机器人、康复机器人及其它。医用机器人用途主要为用于伤病员的手术、救援、转运和康复，是医疗卫生装备信息化、智能化的重要发展方向之一。尤其是外科手术机器人，医生透过它所提供的灵巧操控、精准定位以及术前规划，可以使得病患手术伤口减小、术后迅速恢复正常生活等，达到精准性和微创性两大优点。

（2）医用机器人市场：单位价值最高的专业服务机器人

目前，全世界已有33个国家、800多家医院成功开展了60多万例机器人手术，手术种类涵盖泌尿外科、妇产科、心脏外科、胸外科、肝胆外科、胃肠外科、耳鼻喉科等学科。

根据国际机器人联盟的2013年的机器人统计报告，2012年全球医用机器人销量为1308台，同比增长20%，占全部专业服务机器人销量的8%，市场规模约为60亿美元。其中外科手术辅助机器人销量为1053台，环比上升6%，总销售额达14.95亿，占医用机器人销售额的44%。医用机器人是单位价值最高的专业服务机器人，每台医用机器人（包括附件和零部件）售价可达150万美元。

虽然当前医用机器人普及率还很低，并且安装的大部分是发达国家，但摩根的近期的一个调查研究中问及外科医生们未来他们会在自己在手术中多高频率的使用医用机器人，数据表明美国的外科医生们认为未来3-5年里医用机器人在手术中的使用率会迅速上升到一个比较高的层次，约占50%，医用机器人市场潜力巨大。IFR预测在未来的4年里，医疗机器会以每年19%的速度增长，2016年全球市场规模估计会增长到119亿美元。

2、直觉外科公司（ISRG）：全球领先的医用机器人公司

直觉外科公司是全球领先的微创机器人辅助手术机器人公司，2013年营收达22.65亿美元，截止2014年第一季度达芬奇机器人累计销售数量为3039台，2014年8月总市值达159.60亿美元。

腹腔手术辅助医用机器人的领军者。直觉外科公司（达芬奇公司）（纳斯达克股票代码：ISRG），成立于1995年11月9日，是全球领先的微创机器人辅助手术机器人公司，是腹腔手术辅助医用机器人的领军者，主要负责设计、制造和销售达芬奇外科系统及相关仪器配件。公司总部设于美国加州，在美国、西欧大部分国家（西班牙，葡萄牙，意大利和希腊）、韩国、捷克共和国、斯洛伐克、匈牙利等国家都有直接销售结构。截止13年末，直觉外科公司共雇员工2792人，其中325人从事研究开发，1018人从事制造业和服务，1449人从事营销、销售和管理活动。

达芬奇机器人是目前世界上最成功的手术机器人系统，它是为外科医生手术操作中的直观的控制运动、精细组织操作和三维高清晰度视觉能力而设计的，同时允许外科医生进行微创手术，其结构包括一个外科医生的控制台，一个病人侧车和高性能视觉系统。达芬奇外科系统模仿外科医生的手部动作，用于控制台上的仪器控制，通过微小的切口控制病人体内的微小仪器。美国FDA已经批准将达芬奇机器人手术系统用于成人和儿童的普通外科、胸外科、泌尿外科、妇产科、头颈外科以及心脏手术。

主营业务：达芬奇机器人。直觉外科公司负责设计、制造和销售达芬奇机器人及相关仪器配件。

成长迅猛，市场逐步国际化。得益于世界市场对医用机器人持续认可和需求增长，直觉外科公司在过去的10年里成长迅速。达芬奇机器人使用范围复合增长16%，使用频率达52.3万次，10年里收入复合增长率达132%；2013年末收入22.65亿美元，毛利率保持持续上升的绝对高位，2013年达70.38%；其净利润增长迅速，2013年净利润6.71亿美元，复合增长率达140%；净利率稳中有升，2013年达29.62%。截止2014年第一季度，3039台达芬奇机器人已经得到安装使用，其中美国占2116台，欧洲488台，其它地区435台。

直觉外科公司以销售其达芬奇机器人系统及其配件为主，辅之提供相应的安装和培训服务，销售机器本身贡献了大部分的收入，但近年来销售配件及提供服务在收入所占的比例越来越大，13年工具及配件收入超过达芬奇系统占比46%。直觉外科公司的市场以美国本国市场为主，收入占比大于七成；2001年开始拓宽国际市场，2011年成功收购韩国的销售代理将触角伸及亚洲，目前，西欧大部分国家（除西班牙，葡萄牙，意大利和希腊）、韩国、捷克共和国、斯洛伐克、匈牙利等国家都有直接销售结构，2013年国际收入占比28%。

随着需求提高和营销推进市场潜力巨大。直觉外科公司是全球领先的微创机器人辅助手术机器人公司，其销售市场已经扩展到全场市场，截止2014年第一季度，3039台达芬奇机器人已经得到安装使用，其中美国占2116台，欧洲488台，其它地区435台。

目前，直觉外科公司在复杂的外科手术中机器人应用技术娴熟，美国的达芬奇机器人渗透率和使用率相对于其他地区和国家明显更高，随着更多国家对医疗机器的需求提高和直觉外科公司在国际市场的营销推进，达芬奇机器人的市场潜力巨大。

直觉外科公司微创机器人辅助手术机器人的领先者，其机器人系统在各类外科手术中的市场份额呈阶度分布，在复杂手术中的地位领先。随着直觉外科公司在科研技术方面的继续投入和发展，可预期直觉外科在相当一段时间内会保持领先的竞争优势。

营利模式稳健。直觉外科公司的营利模式以销售达芬奇机器人为依附，获得较长期稳定的重复消耗的耗材、配件工具及服务等收入。每台达芬奇机器人售价约为100-230万美元，而其耗材及配件为700-3200美元/年/台，服务为10-17万美元/年/台。2009年开始配件及服务收入超过达芬奇机器人，未来这种趋势还会持续。

3、我国医用机器人的发展：技术有所突破，挑战与机遇并存（1）总体水平：整体水平低，普及率低

医用机器人在我国现在还处于整体水平技术低下发展缓慢的阶段，与发达国家差距巨大，缺乏研究医用机器人的人才和技术。我国目前还没有成型的规模化医用机器人产品，中国机器人网上列出的医疗机器人除了上海硅莱实业有限公司生产的便携式牙科治疗机之外都是小型机器人部件，而便携式牙科治疗机的功能简单，价格低下。但在国家的支持下，我国的医用机器人也取得了一定的突破，2013年11月，哈工大机器人研究所研制的“微创腹腔外科手术机器人系统”，通过了国家“863”计划专家组的验收。这一手术机器人的出现意味着进口达芬奇手术机器人技术垄断的打破，我国将加快实现国产微创手术机器人辅助外科手术机器的开发。2014年3月由妙手机器人科技集团和天津大学合作研发的“S妙手”机器人首次用于临床为3位患者进行了胃穿孔修补术和阑尾切除术。与此同时，许多高校和企业也正在把医用机器人研究开发作为重点课题项目进行合作，其中，胃镜诊断治疗辅助机器人系统研制就是十二五国家科技支撑计划课题，由博实股份主导，为解决胃肠道疾病治疗过程中的及时止血难题，以提升我国先进医疗装备的创新及产业化。

目前我国医用机器人的普及率和使用率低下，截止直觉外科公司2014年第一季度的统计报告，我国只安装了25台达芬奇机器人，而台湾、韩国及日本则已经安装了20、44以及178台达芬奇机器人。而根据世界银行2014年1月公布的人口数据，大陆人口分别是台湾、韩国及日本的58倍、27倍和10倍。虽然我国目前医用机器人使用率和普及率低下，但这也反映出我国医用机器人的市场潜力巨大。许多企业比如博实、新松机器人都在公司的产品规划中加入了医疗机器人开发的战略布局，而国际企业也针对我国市场扩大产能。比如2013年安川在中国常州新建工厂进行了产能扩张并计划推出一款针对中国市场的康复机器人。（2）我国医用机器人有其刚性驱动因素，市场规模可达亿级

医用机器人会是我国医疗工具和手段的前沿发展方向，驱动其发展的因素有：对各种疾病诊断和治疗的巨大高端技术需求、老龄化对老残辅助和护理的社会压力以及高素养医护人员的缺乏导致的供需矛盾。

医用机器人与传统人工技术相比有许多技术优势，具有精细化智能化微创化的特点，可以更精确地诊断症状，科学分析病理，降低人工操作失误，并可以减少患者在手术过程中的痛苦，使患者恢复的速度加快。医用机器人在我国经济持续高速发展进入更高层次的时候必定替代一部分传统的人工技术。

目前我国已成为世界上人口老龄化速度最快的国家之一。2012年的数据显示，未来5年中国超过60岁的老人将达到1.49亿人，占总人口的11%，占世界老龄人口总数的五分之一，我国在可预见的未来对于养老护理的需求极大；另外，我国的残疾人总数巨大，2013年已经与德国总人口数相当，对残障机器人和康复机器人的需求总量大。

我国是一个发展中的人口大国，医生和护士人数相对于人口基数十分缺乏，根据世界银行2014年公布的数据，我国每千人的护士仅为世界人均量的0.46，占日本的0.4，占美国的0.15；我国每千人的医生人数仅为日本的0.79，仅为德国的一半。因而医护人员的不足引起的供需矛盾使得医用机器人的发展具有更多的动力。

在这些驱动因素的促进下，我国未来的医用机器人发展市场巨大，根据IFR预测，2013至2016年的4年里医疗机器人会以每年19%的速度增长，2016年全球市场规模估计会增长到119亿美元。而中国作为服务机器人的高速增长部分，按目前我国市场占外科直觉公司的销售比例估计，2016年中国的医疗机器人会达到0.97亿美元的市场规模。

（3）国内重点医用机器人公司/研究机构：医疗技术商业化有待提高

随着医用机器人技术的不断突破和发展，从2005年开始我国有一批重点高校科研医院单位及研究所在研究医用机器人系统并取得了一些小成就，比如哈工大的微创腹腔外科手术机器已经成功被专家验收，天津大学的妙手机器人在今年3月份开始临床使用；同时，随着医用机器人商业化市场化的可能性愈发明晰，已经有部分企业正在生产或者打算进军医用机器人细分行业，其中就包括机器人领先企业的博实股份和新松机器人。

四、家庭智能机器人—智能物联网时代家庭的核心终端

1、行业概述：物联网时代的家用智能机器人

随着智能技术的发展，在21世纪的头十年物联网已经开始和互联网一样引人注目。物联网这个名词最初由1999年美国麻省理工学院提出，即通过信息传感设备把用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网技术将会引起现有产业的大洗牌，而智能机器人正是在新一轮发展中极具前景的产业，未来一定是机器人的时代,家庭智能服务机器人就是物联网时代家庭的核心终端。

家庭智能机器人是指为人类服务的智能机器人，主要从事家庭服务，包括维护、保养、修理、运输、清洗、监护等工作，家庭智能机器人被定位为智能物联网时代中家庭物联网的核心信息中枢，具有人性化交互、运动化控制和组件化成长的特性。按照应用范围和用途的不同，家庭智能机器人分为电器机器人、娱乐机器人、厨师机器人、搬运机器人、不动机器人、移动助理机器人和类人机器人。

2、市场规模：世界经济增长引擎即将由IT进入RT时代

家用智能机器人被认为是未来最具发展潜力的新兴产业之一，美国研究公司(ABIResearch)的统计，2012年全球消费的智能家庭机器人产品总额已经达到16亿美元。IFR预测2013-2016年估计会有2200万台智能家庭机器人得到销售。其中家用机器人销量估计为155万台，销售额达56亿美元；娱乐机器人为350万台；教育类机器人300万台。随着相互学习与共享知识云机器人技术获得重大突破，小型家庭用辅助机器人大幅度降低生产成本，将在2020年之前形成至少累计416亿美元的新兴市场。世界经济增长引擎即将由IT进入RT时代（Roboticstechnology）。

日本是世界上机器人开发和研究最发达的国家之一，2010年家庭智能机器人产量为4万台，约占全世界50%；韩国也在积极开发家用机器人，2010年个人服务用机器人产值为1717亿韩元，韩国政府计划到2020年让每个韩国家庭都拥有一个能做家务的机器人。而中国家用智能机器人产业规模尚未形成，缺乏大型支柱企业，也没有形成有影响力的品牌，仅占全球机器人市场的4.5%。目前的状况是，中国家用智能机器人的电机、驱动器、减速器等关键部件主要靠进口，国产性能较差。

3、家庭清洁机器人：最成熟的智能家庭机器人

家庭清洁机器人是指能够进行家庭家务自动智能清洁的机器人，是集机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能等诸多学科为一体的机器人。吸尘机器人是智能移动机器人实用化发展的先行者，其研究始于20世纪80年代，而德国凯驰2006年生产的Rc3000是世界上第一台能够自行完成所有家庭地面清洁工作的清洁机器人，其内置有光电传感器和芯片控制，包含四种清洁程序，当遇到障碍时，会随机改变一个角度然后继续直走，直到遇到新的障碍物，会自动回到充电站完成充电和垃圾处理的任务，同时能够根据用户设定的信息来控制机器人完成相应的操作。家庭清洁机器人目前主要分为两个分类，一种是扫地机器人，一种是拖地机器人（包括干洗和湿洗）。智能扫地器是一种配备了微电脑系统的吸尘器，是靠吸力打扫卫生的，能够按照人们的设置自动智能地清洁房间的某一特定部分或全部并完成自动充电，适合几乎所有的地面，包括地板、地砖、地毯及部分地毯；拖地机器人则在使用中会用到水，一般靠喷水后再吸水来清洁家庭清洁机器人市场发展：历史短，发展迅速。家庭清洁机器人21世纪的新产品，但在其短短十几年的历史里却有着迅猛的发展，许多国家已经涉足并开发出家庭清洁机器人，其中前沿的国家主要有美国、德国、日本、瑞典及韩国等。

智能吸尘机器人是一个巨大的市场，随着经济水平和技术的提高，扫地机器人将会替代更多的传统型扫地设备，2013年数据统计，在家庭扫地市场上，北美市场为22亿美元，机器人占18%；欧洲、中东及非洲地区（EMEA）市场达25亿美元，机器人占20%；环太平洋与日本（APAC）市场为22亿美元，其中机器人占16%。

扫地机器市场具有巨大的潜力，增长势头强劲。13年家庭扫地机器人市场规模大于12亿美元，过去三年复合增长率达21.8%。扫地机器人对传统扫地设备的替代率不断提高，13年占扫地设备市场18.1%。

4、iRobot—家用服务机器人的开启者

iRobot是家居清洁机器人的领先企业，产品战略布局以家居清洁机器人为主。2014年上半年实现营收2.54亿美元，2013年收入达4.87亿美元，全球市场占有率超过60%，2014年8月总市值为10.10亿美元。公司简介：研制第一台真正意义上的家用服务机器人。iRobot由麻省理工的机器人专家恩盎格鲁、雷格纳和布鲁克斯联手创立，成立于1990年，2002年成功研发吸尘机器人Roomba开启家用服务机器人产品，2005年在美国纳斯达克交易所上市（交易代码IRBT），总部位于美国马萨诸塞州的贝德福德，在美国加利福尼亚、英国、中国大陆及中国香港都有办公地点，共雇员528人（13年底）。iRobot致力于生产清洁机器人（目前以扫地和拖地机器为主）以及军用机器人（执行战场侦察和炸弹处理任务），通过零售商向全球各地消费者销售产品，并向美国军队和其他政府机构出售产品。

iRobot主要生产机器人，分两大系列，家居清洁机器人和军用及工业机器人。家居清洁机器人目前以扫地和拖地机器为主，军用及工业机器人主要执行战场侦察和炸弹处理任务。目前2014年新研发了远程视频机器人，未来几年会着重发展远程视频屏幕及家居维护系列。

iRobot的产品战略布局以家居清洁机器人为主。家居清洁机器人所需投入成本较其它产品低，最早成为现金牛，为新研发的更高级产品提供资金支持。目前远程视频机器人成功研制，开始进入营销阶段。

iRobot自2003年开始实现正收入，过去的十年收入增长迅速。2014年上半年实现营收2.54亿美元，同比上涨7.35%。2013年收入达4.87亿美元，同比增长11.73%。毛利率始终保持在比较高的水平，自2009年实现稳步上升，2013年毛利率达47.37%。但利润处于比较大的波动状态，2008年和2009年利润低于350万美元，但2010年和2012年利润急增至2551万美元和4019万美元，2013年利润达2764万美元，环比增长59.8%。2013年净利润率达5.67%。

主营业务为家居机器人和军用机器人的销售，家居机器人在2011年之后成为最主要的收入来源，2013年销售占比约为88%，2014年上半年受中国市场强劲拉动销售额大涨15%达1.3亿美元；而军用机器设备因受美国财政预算收缩及以色列等地区军事需求下降的因素，2013年销售占比仅为约12%。国际销售占比逐年增长，2012年国外收入超过国内收入，2013国外收入占比达59%。

iRobot在家居清洁机器人市场上处于领先地位。2011年至2013年总清洁机器设备消费增长迅速，13年大于12亿美元，而iRobot占市场的利率也逐年上涨，2013年达18.1%。iRobot在家居机器人行业中属于龙头领先企业并已经打通了全球销售的网络，在各大市场iRobot都远远领先于其它企业。2013年iRobot扫地机器人占北美市场比例为83%，占欧洲、中东及非洲市场（EMEA）62%，占环太平洋与日本市场(APAC)67%。2014年刚公布的半年报中，iRobot预计家用机器人全年销售额同比增幅为18%-20%。

品牌忠诚度高，进军洗衣机等家用智能机器人。在同行业中，iRobot的产品机器人功能及表现更稳定和优良，而经历这些年的表现iRobot也获得非常高的品牌认可度。家居清洁维护设备是个巨大的市场，每年的市场潜力可达14亿美元，而iRobot也在2013年的年报里明确提出未来的产品会往实现更多家居功能的设备机器人发展。

5、我国清洁机器人发展：渗透率低下（1）总体水平：渗透率低，生产规模小

从美国iRobot公司2002年成功研发吸尘机器人Roomba开启家用服务机器人时代开始，随着国内生活水平的提高，扫地机器人逐步进入中国。但扫地机器人在我国渗透率低下，有部分企业已经涉足扫地机器人的研发设计和销售，但生产规模小，市场潜力还未得到开发。由于城市化水平还不足够高、国内收入差距巨大以及传统文化的影响，我国家庭清洁大部分还是采用传统的普通吸尘器设备或者人工清洁方式，扫地机器人渗透率十分低下。目前家庭服务机器人年销售额已经近10亿，但是沿海城市的产品渗透率刚达到5%，内地城市为0.4%，而美国家庭已经达到16%。相对比其他家用电器，洗衣机的渗透率已经几乎达到100%。扫地机器人渗透率低下的另外原因是扫地机器人价格相对而言比较昂贵，农村家庭和许多城市家庭还消费不起，但可估计，随着生活水平的继续提高，扫地机器人的渗透率会慢慢提高。（2）我国家用机器人驱动因素：人力成本提高及收入上升

我国家用机器人发展最主要的驱动因素有劳动力价格的提高、城镇居民人均可支配收入的提高等。劳动力价格的上升使得简单劳动的设备替代率明显上升，人们一方面想从简单家务劳动中释放出来而另一方面家政服务劳力的价格越来越高，因而家务机器需求有其刚性驱动。同时，随着我国经济的高速发展，在过去的10年里城镇居民的可支配收入大致翻了三倍，人们生活水平和消费水平不断地提高，越来越多的家庭具有家用机器人的购买能力。另外，现在信息和科技传播速度飞快，各种科技产品成本在竞争中下降迅猛。iRobot2013年在中国市场的家用清洁机器人销售额增幅大于3倍，刚公布的14年上半年年报显示受中国需求的强劲拉动iRobot在亚太地区清洁机器人销售增幅高达18%。在中国这种一个高速发展的人口大国，可预计，未来我国家用智能机器人的市场规模巨大。

（3）我国清洁机器人公司：研产结合，表现良好，空间巨大

根据中国品牌网统计公布的2013年十大扫地机器人品牌排行榜，我国国产扫地机器人有6家上榜。目前为止，我国已经有一部分表现优良的企业涉足家用清洁机器人的开发和生产，都和国内高校研发机构有所合作，做到研产结合。当前机器人行业发展的宏观前景良好，市场潜力巨大，目前我国会在未来出现一批在细分行业技术领先表现良好的潜力企业。

五、军用机器人—21世纪战争的核心武器

1、发展历史：第三代智能机器人

为了军事目的而研制出来的自动机器人。军事机器人(militaryrobot)是一种用于完成以往由人员承担军事任务的自主式、半主式或人工遥控的机械电子装置。它是以完成预定的战术或战略任务为目标，以智能化信息处理技术和通信技术为核心的智能化武器装备，为了军事目的而研制出来的自动机器人。军事机器人相比起传统的军人有着以下优点：

全方位、全天候的作战能力。军事机器人可以在毒气、冲击波、热辐射等袭击等极为恶劣的环境下继续工作，而人类有着明显承受上限。

强的战场生存能力。军事机器人不会感觉到疼痛，具有很强的战场生存能力。服从命令听从指挥。军事机器人没有人类所特有的恐惧等心理，可以严格地服从命令听从指挥，有利于战事分局和对武力掌控。

按照使用环境和军事用途来分类，军事机器人大分类：地面军用机器人、空中机器人、水下机器人和空间机器人。

发展历史：三代演进。军事机器人从60年代开始研制，至今已经有了三代的演进。第一代的机器人是“遥控操作器”,第二代机器人是按事先编好的程序,自动重复完成某种操作,第三代机器人是智能机器人,它能利用各种传感器获取环境信息,然后利用智能技术进行识别、理解、推理并最后做出规划决策,是一种能通过自主行动实现预定目标的高级机器人。目前世界各国军用机器人已达上百种之多，主要应用于侦察、排雷、防化、进攻、防御以及保障等各个领域。无人化、机器人兵器是高技术领域中多学科交叉的技术结晶，包括微电子、光电子、纳米、微机电、计算机、新材料、新动力及航天等高新技术，集中了当今科学技术的许多尖端成果。在未来战争中，自动机器人士兵以后可能会成为对敌作战的军事行动的绝对主力。