时间来到了经济形势空前糟糕的2019年,刚刚考完CFA的导演,带著考的还不错的愉快心情,光荣失业了。作为狮子座,失业这么尴尬的事情多少还是有那么一点小伤感的,但是日子还是要过,于是纠结起了是找工作还是创业。在经过一个漫长寂静的深夜思考后,决定搞事情!于是,这个系列就这么诞生了。所以在此声明,写这个系列的最真实动机是,穷。

作为系列的第一篇,还是要找一个符合「1」这个高大上数字的公司才行,这个公司不能太强,太强就没有曲折的故事情节了;还不能太弱,毕竟还是要挑大梁的,在经过两个小时的筛选后,觉得锂电池这个生意可以担此重任,于是找来了锂电池的一哥——宁德时代,好了,安排。

一、宁德时代概况

宁德时代的主营业务是生产、销售锂离子电池,目前的规模已经达到全国第一。除了卖锂电池之外,公司还因为收购了广东邦普,涉足了电池材料回收业务,同时由于同时要处理报废的锂电池,公司也做起了储能业务,为了降低生产成本还收了矿,可以说,宁德时代的主营业务就是围绕锂电池展开的。从这个角度看,宁德时代本质是个储能公司,动力电池是最大的应用场景。

二、锂电——前世今生

2.1 锂离子电池—背景知识

既然研究的是国内首屈一指的锂电池公司,那锂电池的背景知识还是要说一下的。

锂离子电池由锂电池发展而来,是以金属锂作为负极的化学电源总称,实际应用于上世纪70年代。近三十多年来,锂一次电池技术非常成熟,但是作为二次电池发展一直受阻。金属锂电池在反复充放电过程中,在负极上会产生枝晶锂沉淀,可逆性差,同时枝晶锂可能穿透隔膜造成内部短路爆炸。(一次电池指不可充电电池,二次电池指可充电电池。相对于传统的铅酸电池、镍氢电池等二次电池而言,锂离子电池的历史最短。)

锂离子电池正极采用锂和过渡金属的化合物,负极采用石墨或其他类似结构物质。通过锂离子在电极间的嵌入脱嵌进行充放电过程,充电时,正极在电源驱动下电离出锂离子,并且锂离子通过电解液向负极运动与石墨晶体结合,放电过程与之相反。锂离子在正极和负极之间移动时,电极本身不发生变化。这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别,从而在保留金属锂电池能量密度高、质量轻、电压高等优点的同时,避免了其循环次数少,使用不安全的缺点。由于锂是标准电极电位最负、密度最小、电化学当量最小的金属,制成的锂离子电池电压高、质量轻、克容量大,受到市场广泛青睐,号称「终极电池」。

锂离子电池工作原理图示

和其他二次电池一样,锂离子电池也主要由正极、负极、电解液、隔膜组成,主要分为用于笔记本、手机等的小型锂电池和用于新能源汽车、储能电池等的动力锂电池,今天研究的宁德时代就是动力锂电池企业。锂电池作为一个储能产品,其替代品主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池。

BTW,导演曾经参与过一个锂电池企业的尽调项目,该项目公司主打的就是替代铅酸电池的锂电池产品,号称可以无缝更换电池,寿命是铅酸的5-8倍,更环保等等,当然,价格也要贵上不少。

常用二次电池性能比较项目

2.2 主要成本材料

动力锂离子电池材料主要包括正负极、隔膜、电解液四部分,这四部分也占据了动力电池材料成本的50%左右。而在这4中主要材料里,又以正极材料最贵,且最关键。另一方面,动力电池也因为其形状结构不同,分为方形电池、软包电池和圆柱形电池。

不同形状的锂电池结构图

锂电池材料成本占比示意图

由于近几年动力电池的需求爆发,导致锂的价格和正极材料价格水涨船高,目前正极材料的成本比例比上表中略高一些,且存在一定浮动。由于本文的重点不在技术科普,所以只挑重点,来详细说一下正极。

目前锂离子电池常用的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元材料(LiNi1-x-yCoxMnyO2)和磷酸铁锂(LiFePO4)四种。

锂离子电池主要正极材料性能比较

钴酸锂已是明日黄花。钴酸锂材料的研制工作开始得较早,是目前商用化程度最高、技术最成熟的锂离子电池正极材料。主要应用于手机、笔记本等便携设备,在小型锂电池市场占比极高。钴酸锂的能量密度高、放电电压高、填充性好和循环性能尚可。但在较高温度下和深度充放电的过程中,钴与氧的键有可能断裂释放出氧而产生著火、爆炸,安全性能不好,特别是做成大型化的动力电池时,事故概率更高。另一个缺点就是钴酸锂采用的原材料是钴,成本较高,高污染+有毒性。钴是铜的伴生品,往往在开采铜的过程中会同步得到钴,在锂电池大规模应用之前,钴的需求量不高,所以本身也没什么产能,随著汽车锂电池的产业化,一度钴的需求远远超过了供给,钴材料的价格翻了N倍,直接带动了2级市场的一波爆炒,导演现在还清晰的记得2016年所有跟钴有关的上市公司的翻倍行情(华友钴业等)。

三元电池成当红小生。由于钴的种种缺点(实际上一贵遮百美,其他缺点都不如贵这个词好使),锂电池开始走上了在不大幅降低性能的条件下减少钴元素比例的研发之路,在这样的指导思想下,诞生了现在最主流的技术路线——三元锂电池。所谓的三元,其实是镍、钴、锰这三个元素的简称。三元材料集合了锰酸锂和钴酸锂的优点,在近几年来发展迅猛。其具有容量高、循环性能优异、安全性好于钴酸锂等特性,在小型锂电中逐步占据了一定市场份额,并且在动力锂电领域也有良好发展前景。不过三元材料尴尬的处境就是它的原料也需用到钴,因此生产成本也会受到国际钴价的影响。同时其合成工艺较复杂,合成材料的稳定性较差。不过由于其良好的循环性能、安全性尚可等优点,还是成为了主流。另一个让三元电池走俏的重要因素是政府的补贴。由于政策层面对高能比、高里程的电动车进行补贴,使得下游对于三元电池的需求激增,才使得三元电池在中国拥有现在的市场地位。在这里要给这类电池补个刀,特斯拉、蔚来使用的就是三元电池,一旦自燃。。。

磷酸铁锂扮演中流砥柱。橄榄石型磷酸铁锂具有170mAh·g-1的理论容量和3.5V左右的充放电电压平台。与传统的正极材料相比,制备磷酸铁锂的原料来源广泛、价格低廉、对环境友好。其主要优点如下:

(1)安全性高:对于动力锂电池而言,安全性是首要考虑的问题。由于LiFePO4中P与O牢固地结合在一起,因此,当电池发生内部短路时,即使温度上升,正极材料也不容易产生氧气,可降低发生火灾的危险性,安全性高。

(2)热稳定性好:磷酸铁锂具有较高的氧化温度。氧化温度是指材料发生氧化还原放热反应的温度,是衡量材料氧化能力的重要指标,温度越高表明其氧化能力越弱,越不容易发生电极的氧化反应,热稳定性越好。

四种正极材料的氧化放热温度比较

(3)循环性能好:磷酸铁锂充放电反应是在LiFePO4和FePO4两相之间进行,充电时锂离子从LiFePO4中脱出形成FePO4相,放电时锂离子嵌入FePO4中形成LiFeP04。由于两物相互变过程中铁氧配位关系变化很小,故在脱嵌锂过程中虽然存在物相变化,但是没有影响其电化学性能的体积效应产生,全充态正极材料体积收缩变化仅为6.4%。而且当与碳组成电池时,刚好弥补了碳负极的体积膨胀。因此循环使用性能好。

由于具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等突出特点,磷酸铁锂被认为是最适合用作动力锂离子电池的正极材料。不过磷酸铁锂也有自己的缺陷,主要是导电率低、锂离子扩散速度慢、产品一致性不佳和专利问题。其主要局限性具体如下:

(1)磷酸铁锂的性能不如三元。磷酸铁锂电池的导电速度远不如三元电池,且锂离子的扩散速度也很慢。LiFePO4中锂离子跨越LiFePO4 / FePO4相界面的迁移速率很小,在插锂过程中,LiFePO4相的面积不断减小,所以在高电流密度下放电时,可以在相界面上通过的锂离子的量不足以维持这么大的电流,从而导致可逆容量的降低。有效的解决方法是纳米化磷酸铁锂颗粒,从而提高材料的比表面积,减少锂离子在晶粒中的扩散距离,最终提高单位质量正极材料的充电深度。目前A123 system就是采用的纳米技术处理磷酸铁锂,但有效性和产业化还有待考验。

(2)产品一致性问题。因为动力电池的电池组由大量单体电池串并联组成,虽单体LiFePO4循环可能超过2000次,但只有性能一致时,电池组才能发挥单体性能水平。要提高LiFePO4产品一致性,必须选用高品质的原料、精密的制造设备和精准控制的工艺流程,从而提升产品的良率和批次一致性。

(3)目前在国际上,磷酸铁锂原始材料专利被北美的A123、Valence、Phostech和Aleeze四家公司把持。日本NTT公司就曾被迫将拥有专利授权给德州大学(Phostech合作方),并支付3000万美元和解金。此后,日本松下等公司为了避开磷酸铁锂专利问题,将注意力转向了锰酸锂和三元材料。(这也是日韩系锂电池走上了锰路线的原因)

最后需要说明的是,国内最大的电动汽车销售生产企业比亚迪的电池主要采用的就是磷酸铁路线。

2.3 技术路线的思考

这是一个要命还是要体验的问题,很尴尬。目前锂电池业界分为两大阵营,一是以磷酸铁为代表的安全性阵营,主打安全,次要性能。绝对不以牺牲安全性为代价换取性能上的提升;另一派是性能路线,追求性能,在保住性能的条件下再追求安全。两条路线从技术的角度上看没有什么优劣的问题,然而这对于我们这种平头老百姓而言可就不同了。要知道特斯拉自燃起火到爆炸的时间不足3分钟,等你感受到起火的时候到爆炸可能就1分钟了,万一反应慢了。。这就要了命了。我们经常可以看到关于特斯拉自燃的新闻,最近蔚来股价暴跌也是因为自燃起火,但是你啥时候听过比亚迪自燃?而比亚迪是我国销量最大的电动汽车生产企业。(导演表示不想吹比亚迪,该公司的汽车产品虽然销量第一,但是投诉榜单也是常年霸榜。)

三、生意分析

3.1 行业核心问题梳理

前文说了一堆关于锂电池的背景知识,现在聚焦回宁德时代所在的动力锂电池行业。动力电池行业起源于试图使用锂电池为汽车供能,也就引发了电能能否替代燃油能源的讨论,甚至可以说,这个行业存在的意义本身就是为了替代燃油,因此引出了锂电替代燃油的3个核心痛点问题,而后由于行政因素带来了第四个核心问题。

3.1.1续航问题

目前业内最好的锂电池,续航里程也就400KM左右,远低于燃油车的800KM公告里程。

目前解决这个问题的方法是2种,一种是增加电池数量。但增加电池数会让汽车变的更重,加重了电池的负担,且电池成本贵,汽车造价也更贵。第二种是提升电池性能,即提高电池的能量密度和体积密度。这样做不会大幅增加成本,但是安全性方面差强人意,对电控系统提出了更高的要求。目前业内倾向于第二种方法。

3.1.2充电问题

电池充电时间目前是在30分钟以上(30-90分钟),而燃油车加个油只需要5分钟。解决这个问题目前业界有2个思路。一个是研究快充技术,一个是像燃油车一样通过更换电池的方法来解决快速续航问题。(第二个思路显然没什么发展希望。)

3.1.3成本问题

电池的成本整体比燃油车的成本高了不少。以A级轿车为例,传统油车的相关部件成本约2万,而电动汽车按照1.35元/WH来算的话,北汽EU5R500的里程416KM、配电量54WH,电池造价就7.3万,算上电机、变速器为8.3万,比燃油贵了太多。成本问题是当下这个行业最大的问题,这也就主导了这个行业的发展方向。

3.1.4补贴问题

为了推动新能源汽车的发展,政府大力度对汽车厂进行补贴。由于补贴力度空间巨大,出现了专业骗补的电池厂,这些电池厂技术差,产能大,让行业出现了高度混乱的无序竞争状态。

政策补贴不可能无限持续,现在正在经历补贴退坡的过程。退坡造成了两方面的巨大影响。首先是产能出清,为了骗补诞生的电池厂快速死去,同时无序竞争的局面有所缓解。二是政策引导了行业技术的研发方向,其退出又再次引发了技术方向的讨论。三元电池不再具备成本优势,叠加上安全性不足,未来有可能成为补贴退坡的牺牲品。

需要注意的是,由于成本的竞争,补贴会对胜负的天平产生巨大影响。磷酸铁电池由于性能不如三元(虽然安全性好),吃不到补贴,也可能会死在过程里,最终存在由于政策补贴强行毁灭了正确技术路线的可能。目前比亚迪也开始著手制作三元电池,很大原因就是为了活下去。

3.2 行业进入壁垒越来越高

3.2.1锂电池技术发展成了最大的行业竞争壁垒。

在锂电的4个主要材料中(正极、负极、电解液、隔膜)。正极路线的技术目前在性能方向上,811锂电已经逐渐成为主流(特斯拉用)。电池提高性能的技术壁垒很高,一方面要求电池性能提升,一方面对其产品的稳定性安全性要求也高,同时还有规格质量之类的要求,这不是随便什么电池生产企业都可以做到的,龙头企业(先发企业)随著研发时间的积累,技术优势已经建立,新的电池企业极难对龙头企业构成竞争。这个点构成了锂电池龙头企业赖以生存最重要的一点。可以预见,行业集中度将进一步快速提升,从而产生某种程度的垄断,带来电池厂的议价能力。不过这种议价能力还无法和上下游之间的激烈生存压力相提并论,所以在电动汽车无法完美替代油车的当下,两种力量对冲造成了即便是最强大的电池企业依旧生存状态不佳的现状。

另外,关于电池的研发方向在业内是高度确定的,就是降成本,提高性价比。圆柱改方形是这个目的,钴换三元是为了降成本,所有的一切研发努力,最重要的目标就是能够早日接近油车的供能效果,这对于整个锂电行业中每家企业而言都是悬在脖子上的一把刀。

3.2.2规模和质量壁垒。

由于产品研发带来的性能优势,行业的份额注定会向龙头集中,这种集中基本是一种不可逆的趋势。原因的核心还是技术的不可替代性,毕竟技术拥有者拥有绝对的话语权,随著其产能的提高,行业内的竞争会杀死小的竞争者,从而带来规模上的垄断。这样就构成了规模壁垒,能够稳定提供大量电池产品的企业最终很可能数量只有2家,电池厂的议价能力将会明显提高。当然,这种提高还是要建立在没有产业链压力的基础上的,如果电车本身没有存在意义,电池更不会有存在价值,要厘清这两个问题的优先顺序。

3.2.3政策补贴主导了行业发展

影响主要是两方面。一是产能,二是技术路线。

我国特色的补贴经济向来是新兴产业的闸刀,补哪哪完蛋。锂电池也不例外,补贴造成的行业乱象目前整个行业消化的都十分艰难。产能的出清造成了极大的资源浪费,当然了,这对于龙头企业而言不是坏事,影响有限。所以不展开讨论。

补贴对于技术路线的影响相比产能而言是更为致命的。以安全性为第一考量因素的日韩路线和以性能为第一考量因素的欧美路线在我国的政策补贴面前失去了选择题的价值。国内主流的电池厂以宁德时代为代表义无反顾的走上了三元的道路。但是是否最终电池真的是这条路线还完全未知,这个问题较为复杂。如果磷酸铁电池的性能能够满足下游需求,一方面其具有成本优势,一方面又安全,这样三元电池将失去生存空间。这部分需求主要集中在功能用车上,即如洒水车、公交车等,这种需求相对乘用车较小,但是仍旧稳定的切分了一部分市场蛋糕。另外,如果磷酸铁路线的电池能够在保证安全的情况下提高性能,那么三元电池的价值也会随之减少。这里存在高度不确定性,到底哪条路线会胜出无法判断。对于宁德时代而言,两条路线都要研发,不可偏废,因为一旦出现质变,将完全改变行业格局。回到补贴问题,如果补贴继续滑坡,而三元电池的性能提升出现瓶颈,进而被磷酸铁追上,会再一次出现行业的大变局。

3.3上游价格波动给生产企业带来较大困扰。

锂电池的上游是主要的原材料,包括正极、负极、电解液、隔膜。这里面最贵的就是正极材料。而正极材料又因为技术路线不同而不同,宁德时代的三元锂电池用的是镍、钴、锰、锂这几个元素。其次重要的就是锂电池用量最大的锂元素。行业内的企业受到原材料价格波动的影响较大,但是宁德时代由于一直在布局上游,通过收购的方式极大程度上缓解了原材料成本的压力。

3.3.1合作格林美、嘉能可、青山钢铁,构建镍钴原材料供应链。

2015年宁德时代实现对广东邦普的控股,广东邦普在国内锂电回收领域市占率第一,是全国领先的三元前驱体的供应商。2016年广东邦普与格林美签订《正极材料前驱体委托加工战略合作协议》,协议约定,广东邦普计划2016-2021年每年向格林美采购不少于1万吨镍钴锰氢氧化物前驱体,目前该协议正在按约履行中。此外,格林美全资子公司荆门格林美与广东邦普签署建设年产2万吨三元正极材料产线的合资协议,建立供应链战略合作关系

3.3.2钴资源直接绑定嘉能可

2016年宁德时代与世界最大的钴资源供应商嘉能可达成四年、2万吨供货协议,锁定核心钴资源,2017年嘉能可位列宁德时代第四大供应商。2018年3月,格林美与嘉能可签订战略采购协议,锁定了2018-2020年合计5.28万吨钴资源采购量。

3.3.3镍资源布局印度尼西亚

2018年9月,格林美、青山钢铁、广东邦普和印度尼西亚IMIP园区、日本阪和兴业株式会社签署了《关于建设印尼红土镍矿生产电池级镍化学品(硫酸镍晶体)(5万吨镍/年)项目的合资协议》。印度尼西亚是世界红土镍矿资源最丰富的国家之一,中国青山钢铁集团及关联方在印尼拥有多个镍矿山,镍金属储量超过1200万吨。根据协议,各方将共同投资,在印度尼西亚开展镍资源冶炼与深加工,打造世界范围内具备竞争力的新能源动力电池镍原料制造体系。同月,格林美与青山钢铁签署了《关于合作建设三元动力电池材料项目的框架协议》,双方同意共同出资在宁德市福安成立合资公司,初期产能目标为5万吨动力电池用三元前驱体材料、2万吨动力电池用三元正极材料。

3.3.4参股北美锂业43.59%股权,布局碳酸锂原料供应。

宁德时代通过子公司加大那时代新能源科技有限公司持股North American Lithium Inc.(NAL)43.59%的股权,NAL主营业务为锂矿开采,拥有锂矿采矿权。2018年3月,加拿大时代与吉恩国际投资有限公司签署股权转让协议,拟进一步收购其持有的NAL3659万股股份,此次交易完成后,加拿大时代将成为NAL的控股股东。NAL持有1项采矿租约(Mining Lease),有效期至2032年5月,面积116.39公顷;19项探矿权(Mining Claims),面积582.30公顷。上述矿权位于La Corne镇的东北角,根据2012年10月的NI43-101报告,该项目经济可行储量已探明660万吨,可能储量10.5万吨,合计17.1万吨

3.3.5参股北美镍业25.38%股权,保障镍资源供应。

2018年4月,宁德时代通过子公司加拿大时代新能源科技有限公司,投资1500万加元参股North American Nickel Inc.(NAN),持股比例为25.38%。NAN专注于全球镍铜钴硫化物勘探,其全资拥有的Maniitsoq区块位于格陵兰西南部,面积约2985平方公里。该地区拥有格陵兰苏长岩带,富含镁铁质矿物及超基性侵入岩,未来有望保障公司镍资源供应。

3.3.6锂电池四大材料供应商多为细分行业龙头,供应体系稳固。

宁德时代与多家供应商建立了较长期的合作关系。正极材料方面,格林美、广东邦普供应三元前驱体,振华新材、湖南杉杉、厦门钨业、长远锂科等供应三元材料,泰丰先行、德方纳米、贝特瑞供应磷酸铁锂;负极材料主要由东莞凯金、杉杉科技、江西紫宸供应;国泰华荣、天赐材料、新宙邦向公司供应溶剂和常规添加剂,一些特殊添加剂则由公司自行研发生产,目前已申请相关专利;隔离膜方面,星源材质、河南义腾向公司供应干法隔膜,上海恩捷、长园中锂、苏州捷力供应湿法隔膜,璞泰来的全资子公司东莞卓高则负责提供涂覆。

3.3.7锂电池材料采用外协加工模式,供应商相继布局宁德地区。

在动力电池系统生产过程中,核心生产环节由公司自行生产完成,电路板加工、隔膜分切、锂电池材料加工等非核心环节则交由外协生产厂商进行外协加工,公司支付产品加工费。由于公司已与上游资源企业达成战略合作,原材料采购成本低于行业平均,且产品加工费多是通过竞标或多家比价以及成本核算进行确定,能够有效降低生产成本。近年来为配合宁德时代的产能扩张,厦钨新能源、杉杉科技、东莞凯欣、东莞卓高等动力电池四大材料企业开始相继布局宁德。

3.3.8总结——收购、收购、继续收购

导演表示,我不认为宁德时代对于降低成本的动作会就此止步,未来宁德时代势必会继续收购动作,尤其适合对于上游的重要资源。成本的降低只有两个途径,一个是研发带来的技术突破,一个就是降低上游的价格,目前来看锂电池行业的上游还存在较大的收购运作空间。另一方面,一定程度上原材料供给不足会造成市场上的原料价格上行,而这对于直接收购上游的宁德时代影响很小,却对中小锂电池企业影响巨大,也是宁德时代降维打击的一个招式。这个套路也是老生常谈了,像海螺水泥一样买山的玩法是制造业的惯用伎俩。

3.4下游需求错综复杂

3.4.1下游规模逐步扩大,需求逐年走高

电动汽车的发展确实是大势所趋,这也引来了众多汽车厂纷纷布局新能源汽车。近期数据如下:

2019年3月,乘用车产量同比下跌4.97%,较前一月下跌幅度减少;销量同比下跌6.88%,较前一月下跌幅度缩小。3月新能源汽车产量同比增长88.45%,销量同比上升84.75%,产销量增速较前一月有所增长。

本文对于新能源汽车需求的趋势分析进行省略,仅给出结论,未来5年新能源汽车仍旧将拥有极高的增速,其驱动力一方面来自于世界各政府对于环保的需求,一方面也来自于消费者对于新能源的看好和对能源成本降低的需求。

3.4.2下游竞争激烈,对成本控制严格,压榨利润空间

尽管新能源汽车整体的需求很高,但是车厂之间的竞争却很激烈。将新能源汽车分为高端和中低端。高端车由于无法带动锂电池的产销量,不成为本文分析重点。中低端车由于销量大,增速大,会大幅拉动锂离子动力电池的需求,因此为锂电池企业带来营收。从这一点上,也意味著锂电池企业的主要客户是追求性价比的汽车厂商,这些厂商对于零部件的成本比较敏感,希望尽可能的压低电池价格,所以再一次将锂电池的成本问题推到了风口浪尖。

3.4.3消费者对于电池的认知提升增加电池行业变数

随著互联网时代的到来,人们对于某些事件的反应速度出现了质的飞越,在锂电池领域这种情况可能也会出现。特斯拉采用的811三元电池由于一定程度上牺牲了安全性,出现了多次自燃、爆炸的事件。目前这方面的报道还没有引发社会广泛关注,但是可以通过两条路线的汽车产品在新闻层面的对比看出一些端倪。比亚迪的汽车尽管是高居投诉榜第一,但是从来没有新闻报道过比亚迪的汽车起火自燃,而特斯拉起火自燃已经不是一次两次。导演认为,如果三元电池保持不住电池的安全性,随著大众对于锂电池技术路线的认知提高,恐怕会引发整个社会对于电池技术路线的探讨,从而对三元电池的销量构成负面影响,利好磷酸铁电池。当然,这是建立在没有技术突破的前提下的,如果技术发展速度快于人们的认知速度,也就不存在这种问题了。

3.5 同行业内的竞争更多体现在国际层面

宁德时代的真正的竞争对手其实是国际电池企业,国内能够构成竞争的只有比亚迪。国外游LG、三星、松下。

松下是特斯拉的独家电池供应商,主要生产圆柱型电池,特斯拉的MODELX和MODELS用的是18650圆柱电池,MODEL3上用的是最新的21700圆柱形电池。反正是圆柱形。

LG主要生产的软包电池。

三星和宁德时代生产的主要是方形电池。

锂电池主要的三种包装方式的区别:

圆柱型电池由于技术成熟(发展起步时间早),所以标准化程度高,外面封一个硬壳里面可以更换各种小电池(特斯拉MODELS的18650电池,一辆车有7000多个圆柱形电池,密恐);由于是圆形,对于电池内部的材料利用比较均匀,性能不容易衰减,寿命长;圆形电池现阶段比较安全,因为外面需要套一层金属壳。缺点也明显,成本高,产品一致性差,对电池管理系统要求高。特斯拉为了把能源管理好付出了不小的代价。成本高是因为圆柱形电池比较小,需要大量的电池组合在一起,一方面造价高了,一方面管理成本也高了,这就造成了成本整体比较高。圆形电池降成本的思路是把电池做的更大,从18650做到21700就是这么回事,做大电池会让电池组管理系统的负担减少,从而降低成本。

软包电池相对来说方形铝壳电池而言,安全性更好,对比圆形是否更安全没有公允答案。软包电池相对圆形,能量密度可以做的更大,同时寿命也不错,同时还有好封装的优势。但是软包电池也存在一致性差的问题,同时成本比较高。与圆形电池相比,软包和方形电池标准化程度还不够(发展时间短所致)。2018年是软包电池在中国国产化的大年,目前孚能已进入宾士供应商体系,而亿纬锂能也进入通过宝马的审厂,长期看LG不得不面临中国新进供应商的竞争。

在这里解释一下什么叫一致性,一致性的意思是说电池系统显示的电池数据和实际性能不同。比如显示电量还有50%,但是电池就是没电了,直接熄火,这就是一致性问题。

方形电池最大的优势,就是成本低,在同样的能量密度下成本比圆形和软包都要低,成本低在现阶段真的是一白遮四丑,因此方形电池现在是我国最主流的电池。缺点也很明确,由于发展时间短,这种电池的标准化程度最低,可以定制,大小尺寸制作的自由度很高(标准化程度低代表回收价值低,返修成本高)。还有个缺点是寿命短,因为是方形,所以4个边角位置容易老化,逐渐影响性能,以致于影响寿命。除了寿命,安全性也存在问题,抗撞击效果比较差。

从行业竞争的角度看锂电池这个行业,总体来说还没法判断哪家就一定强,最终谁会胜出,还没到分胜负的时候。从出货量上来看,宁德时代是当之无愧的第一,这其实并不是说宁德时代这个企业多么伟大,而是中国产业链的比较优势在发挥作用。我国由于政策力推新能源车,造成需求量大,同时再加上补贴,总体电池成本也低,而宁德时代技术又好,最终造就了其销量的全球领先。

3.6氢燃料电池还远没有展现足够的竞争力

氢燃料电池从电池本身的属性上,既满足了环保的要求,又可以在里程上比较好的替代油,从理论上是一种绝佳的能源载体。但是目前的氢能源产业化面临著巨大的成本压力。这个产业资产太重,需要建设制氢站,还要像加油站一样做加氢站,还要制造燃料电池,还要制备储氢设备。这些都是天文数字的投入,抛开这个不说,氢能源的成本目前远高于燃油,恐怕没有人能负担的起这个能源的价格。所以,氢能源距离对锂电能源构成威胁还有非常远的路要走。我国以海南为主的几个地区正在大力推广氢能源,在导演看来是一种博眼球的行为,很难善终。氢燃料电池大规模推广还需解决以下问题:

1、燃料电池电堆寿命缺乏突破性进展。近几年本田等主力燃料电池车企发布的新一代量产乘用车燃料电池电堆的寿命达到5000小时,不到普通燃油车使用周期的一半。

2、燃料电池产业化尚未成熟。目前燃料电池生产成本在500美元/kW,消费者难以接受。除此之外,目前不同电池厂商、研究机构、车企的燃料电池生产标准差别较大,国际上尚未建立统一的燃料电池车生产标准。

3、氢能源的储存、运输难度较高。目前氢气仍然无法大规模在常温常压下储存,进而导致氢气在常温常压下的运输问题也难以解决。

4、加氢站等基础设施欠缺。目前世界上加氢站普及率最高的日本只拥有不到100座,而我国运营的加氢站数量也不超过50座。

四、公司分析

公司分析部分还是要从财务数据分析上入手。

4.1 利润表

宁德时代利润表(亿元)

宁德时代的收入反应了行业的需求,目前来看收入的上升是个确定性极高的事情。公司2018年收入296亿,然而净利润只有37亿,净利率只有12.5%。

说到收入,就要说一下销量。目前宁德时代在中国的动力电池市场的市占率超过4成。根据GGII统计,2018年和2019Q1的装机量约为23.5和5.5GWH,同比增长122%和149%,市占率41.3%和44.6%。销量数据方面,2018年出货21.3GWH,增长79.8%。

宁德时代装机量数据

宁德时代装机量数据(2)

宁德时代收入及成本情况

宁德时代成本端的问题比较关键,产品价格持续下降,对业内竞争者构成降维打击的同时也对自身的研发提出了极高的要求。2018年,动力电池系统和锂电池材料均量升价减。经过测算单位产品售价约1.15元/Wh,同比下降18.2%,单位成本约0.76元/Wh,同比下降16.7%。销量增长主要因为动力电池需求旺盛,但新能源车补贴大幅退坡等负面影响也在逐步加强,这也就造成了宁德时代的利润水平难以挣脱枯槁。

4.2 资产负债表

2018年,宁德时代总资产738.8亿,其中流动资产539亿,占比73%,现金277亿,应收160亿,存货只有70亿,现金比存货和应收加起来还多,2019年1季度现金更是大幅增加,达到322亿,不需要看现金流量表都能感受到那份财大气粗。非流动资产部分,固定资产有115.7亿,19年1季度增加到127亿;与此同时,在建工程从16亿激增到了40亿,很显然进行了大幅度的产能扩张,并且已经有相当一部分新建产能开工了。这也合情合理,既然利润率上不去,那就走量嘛,产能上去了,边际成本可以继续下降,从而获得更多利润。

既然数字上显示宁德时代正在快马加鞭的扩张产能,那就具体看一下:

不得不说导演还是震精了,这种产能扩张程度未来几年收入翻番是小CASE,恐怕已经是翻几翻的问题了。(偷个懒,有兴趣的朋友自己算算可以翻几倍)

资产负债表的内容上,除了在建工程外有两方面需要注意的内容。首先是存货的减值。2018年存货减值9.75亿元。

这部分减值准备虽然没什么问题,不过对利润的影响还是蛮大的,毕竟净利润只有37个亿,存货减值就吃掉10个,不过这不代表宁德时代在这里藏利润或者业务出现什么问题,重资产的生意就这样,毕竟是制造业。

还有就是折旧问题。根据年报披露,宁德时代将早期设备的折旧由5年变更成4年,预计2019年折旧会增加7.5个亿,对应利润减少6.4个亿。这里要划重点了。对业内几个主要锂电池企业做个对比:

锂电池制造主要上市公司机械设备折旧对比

数据是不会骗人的,业内平均的折旧年限普遍在5年以上,而宁德直接来个4年,体现在利润表上的利润质量显然和业内竞争对手拉开了巨大差距,可以变相理解为宁德时代通过折旧的方法藏利润。从这个表上也可以发现,宁德时代折旧的计提是所有业内公司中最狠的,颇有一种鹤立鸡群的既视感。其实这个数据最反应公司底气,无论未来如何,宁德时代的自信已经溢出纸面。

4.3 其他财务指标

这里需要关注宁德时代的应收账款周转天数,出现了明显的好转。从128降低到了80。导演暂时没有找到具体原因是什么,但是显然是下游的回款情况变好了,可以代表企业对下游的话语权明显变强。导致这个数值变动的可能性很多,似是而非的可能性也有几个,不过解释力度在我看来都不太够,最好的办法还是和他们管理层沟通一下,希望未来有这个机会。

4.4 公司战略

宁德时代近年来的各种动作指向非常明确,目标只有一个——降成本。

4.4.1 产业链整合降低成本

首先,宁德时代通过绑定下游的方式将订单锁定。这里需要区分国内和国外,在国内,宁德时代采用的销售策略是合资建厂的方式与下游进行绑定,证明在国内的话语权已经相当强势;在国外还是用订单的方式去争取客户,并没有合资建厂,但是由于合同周期长,量大,也使得宁德时代在客户所在地投资建厂扩张产能(德国)。

锁定好订单后,开始大幅度的收购上游,保证原材料的成本可控。这部分内容在上文已经提及,不再重复。

还有个多元化经营的问题,宁德时代在上游的并购动作、新业务的开展都是围绕能源展开,导演认为这是产业链纵向和横向的延伸,是一种拥有协同效应的合理多元化,所有扩张的业务都相互关联,不会出现明显的冲突。以储能为例,储能业务使用的电池大多是回收回来的锂电池,可以在环保的前提下充分废物利用,还可以创造业务收入;向上游扩张收购各种资源企业也是为了更好的降低电池生产成本;布局电池回收业务还是为了完成整个电池业务的体内循环,目的还是降成本,所以尽管宁德时代还在大肆的扩张,但每一步走的都是比较稳健的。在这里,我认为只要不是无理取闹的多元化,对发展都是有正向帮助的,甚至很多时候会因为过去的小小布局带来巨大的发展先机。

4.4.2 抓住研发不撒手

研发也是降低成本的可靠途径之一。当然研发的目的不止是降本,也是为了领跑。2018年底公司研发人员达4217名,同比增长23.1%,拥有境内专利1618项,境外专利38项目,正在申请的专利达2110项。强劲的研发实力助力公司快速开拓全球电池客户,同时公司也正在加紧研发下一代的电池。

全固态电池有望成为下一代商业化动力电池,海内外企业加速布局研发。公司募投项目中下一代电池研发方向包括氢燃料电池、锂空气电池和全固态电池,其中全固态电池最有望成为下一代商业化动力电池。目前全固态电池尚处在研发早期,研发方向主要包括聚合物、氧化物和硫化物三大固态电解质的典型技术开发方向。其中,聚合物固态锂金属电池的开发主要以Bolloré、宁德时代和东北师大为代表;氧化物锂金属固态电池的开发主要以美国橡树岭国家实验室,QuantumScape,Sakti3以及中科院等为代表;硫化物固态电池的开发主要以丰田、三星、本田以及宁德时代为代表,其中以丰田技术最为领先。

宁德时代在硫化物基和聚合物固态电池方向取得初步进展,未来有望加快产业化应用。据宁德时代新能源柳娜博士表示,由于硫化物基固态电解质的优势是与液态电解质相近的离子电导率,较宽的电化学窗口,以及形成SEI膜以后比较好的界面稳定性,同时,硫化物相对较软,更容易加工,因此宁德时代选择硫化物体系作为全固态电池重点研发方向。

为改善正极和固态电解质的界面相容性,宁德时代对钴酸锂正极材料进行了表面修饰,包覆改性后,由于界面电阻导致的极化明显减小,正极材料的容量发挥显著提高。另外,宁德时代开发了较为先进的混合工艺,使钴酸锂正极内部形成一个稳定均匀的电子与离子输运网路,从而达到减小极化提升循环性能的目的。同时,还通过硫化物的掺杂改性,提高它在空气中的稳定性,改性后的电解质在干燥房中放置两天左右仍能保持较稳定的状态,这也意味著电池制造成本有望降低。将改性后的LCO,LPS与金属Li组装成实验电池,在0.1C充放电倍率下循环200周容量保持率仍有80%以上。

针对材料体系的特点与规模化生产需求,宁德时代同步开展了全固态电池制造工艺的探索,初步提出以下工艺路线:正极材料与离子导体的均匀混合与涂覆;经过一轮预热压,形成连续的离子导电通道;经过二次涂覆LPS之后,再进行热压,全固态化之后可以去掉孔隙;再涂覆缓冲层后与金属锂复合叠加,此工艺与传统的锂离子电池工艺差异较大,但凭借多年的工程技术积累以及电池生产制造经验,宁德时代有望实现一条特色创新之路。

另外,宁德时代针对聚合物固态锂金属电池也进行了一些研究,主要是对导电性、加工性能各方面进行了一些改进。基于上述改进设计制作了容量为325毫安时的聚合物电芯,表现出较好的高温循环性能。同时也验证了聚合物基固态锂金属电池在安全性能方面的优异表现,不仅在穿钉、剪切、弯折等滥用条件下不冒烟不起火,而且还能继续放电。

在研发环节,宁德时代的研发思路和导演的判断一致——即寻求质变。导演认为,目前锂电池虽然已经高度产业化,但并没有达到足够的高度,对燃油的替代效果还不够,整个业界正在全力攻克成本、性能、安全性的难题。为此宁德时代的合理做法是,在既有路线上持续投入,同时合理投入资源研发新一代电池,还要盯住世界各地的研发进展,共同探索电池的技术未来,最终的目标就是四个字——替代燃油。

五、估值结论

5.1 核心内容总结

5.1.1成本、成本、还是成本

产业链中间的企业,最核心的问题永远都是两点。首先是技术,其次是成本。而解决成本问题,很多情况下也是依赖技术。能否保持能源生产成本的降低速度是宁德时代的核心竞争力,没有之一。目前达到这个的手段主要是靠收购上游和研发。

5.1.2匠心专注,不问前路

尽管未来不确定性很多,尽管宁德时代步子迈的很大,但是可以看出这是个充满匠心的企业,并没有因为企业情况不够理想而胡乱涉及别的业务.

管理层的背景如下:

需要强调的是,管理层的履历光鲜其实并不重要,重要的是行业内的知识储备和是否足够,是否足够专业,同时也要看管理层是否足够专注、团结。对于经营一个企业而言,高管是否足够专业是第一重要的因素,曾毓群董事长的专业程度值得信赖。另一方面,公司是否会开倒车也需要考量,很高兴的是这个企业也看不到这方面迹象。

5.1.3技术上关注3个核心点

三元电池看安全性、磷酸铁电池看性能、总体看有无材料技术新突破。在这三方面如果业内出现技术突破,都将改变行业格局,现阶段的研发还处于提升工艺品质的阶段,但是对于突破型技术会以什么形式,在什么情境下出现,需要一直关注。一旦出现(首先我们也需要对这个技术有自己的理解和判断,不能看到个什么阿猫阿狗的技术都说是革命)要观察行业内各企业的态度,从而进行决策。在当下的技术条件下,宁德时代在我国具有绝对优势,在国际上具有相对优势。

5.1.4电池能源是汽车未来的真正主流供能技术。

成本,是能源行业根本绕不开的问题。其实能源就两个需要考量的点,一个是清洁,一个是成本。政府角度需要清洁能源,而市场当然是需要最便宜的能源,这需要找到一个平衡。但导演认为,长期来看,成本才是能源的最终变数,所以任何能源产品的竞争归根到底就是成本竞争,在清洁能源领域,锂电能源现在成本是最低的,唯一的敌人就是油。其他清洁能源可以预见的十年、二十年内根本没有任何可能性颠覆锂电。

5.1.5合资建厂不是最终解决方案,自身变成品牌才是出路。

关于宁德时代的未来发展,导演认为还是要从下游思考。绑定下游企业合资建厂,是一个高招,但是我认为也不是长久之计。企业的利润取决于质和量两个方面,绑定下游只解决了量的问题,没有解决质。提高利润质量需要提高产品的利润率,这就需要的不仅仅是绑定,而是需要品牌了。显然宁德时代很难走上比亚迪的路线去造车(小概率事件,没准也有戏,短期看不到可能性),所以导演认为,未来宁德时代可能会走上类似南孚的路线,让全世界都知道宁德的电池世界第一,技术积累深厚,从而贴上一个高利润率的标签,这样才能最终在产业链中获得话语权。这个过程是漫长的,最终的效果将是汽车企业的品牌力依靠电池,会出现汽车厂家在宣传汽车产品的时候,贴上电池品牌,以电池品牌为荣的情况。很高兴的是,当前确实有这个发展趋势,举个例子:

这个图是吉利汽车推出的新电动车品牌「几何A」的新车宣传,高调标榜了电池采用的是宁德时代的电池,这种车企通过宣传电池来赢得消费者的情况,未来会越来越多,这是宁德时代挣脱下游的束缚,直达消费者获得品牌力、占领心智的最好状态,一旦这种情况蔓延开来,宁德时代会获得更大的议价能力,提高产品利润率,这才是宁德时代成为伟大企业的开始。(BTW,导演也很看好吉利汽车。)

5.2 估值

整体看完宁德时代这个公司,洋洋洒洒也写了一万多个字,有一种一拳打在棉花上的赶脚。到底买不买呢?在哪买?还是有点拿不定主意,于是索性做了个简单测算。

假设宁德时代的收入可以按照每年25%的增速上涨(这个假设导演认为问题不大,虽然并没有把宏观因子、行业因子、企业因子做线性回归);利润率保持不变(这个假设是建立在每年宁德时代通过研发和对上游并购产生的成本降低对冲掉自身的降价可以得到均衡),那么可以得到下表:

这里再叠加一个情景测试,假设公司会因为折旧高企、经济环境下行、补贴退坡、研发投入超标等问题对利润构成负面影响,做一个降低15%的预期。对应当前1500亿市值,得到新表:

好吧,具体买不买,大家见仁见智,测算只是用来做个参考而已,别太当真。

最后,本文没有写关于公司的发展历史,有兴趣的朋友可以自行搜搜,还是有那么点传奇色彩的~

终于写完了,累趴下了。吃个烧烤压压惊,失业也不能对不起胃口。


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