锂电产业链成本拆解深度分析

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自2009年，我国新能源汽车补贴政策推出至今，我国动力锂电池产业已经过了近10个年头。近年来，动力锂电池产业及相关产业链也进入了快速发展阶段。

随着技术、工艺的不断突破，到2017年我国动力锂电池的基本全部生产环节已经实现了国产化，并且伴随着研发体系、经营管理的不断完善，产品质量、生产效率也在不断优化。

面对我国2020年锂离子电池的单体能量密度达到350Wh/kg的目标，以及新能源汽车最终摆脱补贴的成本压力，锂电池产业仍需要在各个生产环节继续做出努力才可能实现。

2014~2017年，我国动力锂电池产量增长了5.6倍，产业链日益完善，越来越多的锂电池产业链相关公司通过IPO、资产注入等方式登陆资本市场。

在这些公司中，已经基本完全涵盖了从锂钴矿资源、六氟磷酸锂等上游有色化工环节、正极负极隔膜中游制造再到电芯、PACK等下游生产环节。

在这些公司登陆资本市场的同时，其财务数据和生产经营情况也随着相关申报材料得以公开，给了我们更多更细致地观察分析产业链发展的信息。

通过这些信息，我们希望可以较为完整地对锂电池产品的价值构成进行完整地剖析。同时，结合目前市场各环节产品价格等数据，进一步地分析出未来锂电池产品价值构成可能的变化。

环节、价值类别两维度交叉，构建28个价值构成科目

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  模型分拆结构：构建28个价值科目

  
  
  

基于数据可实现追踪性和产业链分工，我们将锂电池的价值构成分为两个维度进行分拆：

第一个维度为主要生产环节，分拆为Pack、电芯、正极、负极、隔膜、电解液、六氟磷酸锂(以下简称“LiPF6”)七个部分；

第二个维度为每个环节的价值类别，分为原材料、制造费用、人工费用、毛利及税金五个部分。

通过我们的拆分，我们将锂电池的价值组成共拆分为35个最终科目，例如“Pack-人工成本”、“正极-原材料”、“电解液-其他材料(不含LiPF6)”、“LiPF6-税金”、“负极-制造费用”等。

针对模型的拆分层次，为了平衡精细度和实用性，我们将模型分为四层、7个环节。

四个层级的环节分别是:第一层Pack环节;第二层电芯环节;第三层正极、负极、电解液、隔膜环节;第四层仅拆分出电解液中的LiPF6环节。

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  在每一个环节，我们都将其价值构成拆分为原材料、制造费用、人工成本、毛利和税金五个部分

  
  
  

其中，原材料如果有进一步拆分的部分，则将其从该环节的材料部分分离除去，如电芯环节之于Pack环节，而该环节的材料为除去进一步分拆外的其他材料，如Pack-其他材料为BMS、电箱、其他等，不再包含电芯。

若有部分材料不再进行拆分，则直接作为最终科目，例如Pack材料(BMS、电箱、其他)、正极-原材料等。

作为最终科目的材料类科目对应的税金，叠加入对应的下游环节的税金，例如电芯-其他材料(结构件)的税金，因为不再进行分拆，则叠加入电芯环节的税金部分。

相应地，进行拆分的原材料部分的税金则独立分拆出来，例如电芯环节税金电解液\负极\正极的税金，作为最终科目独立存在。

为了刚好的与上市公司公布的成本构成数据对应，我们将税金部分独立于其他价值构成之外，因此以Pack后锂电池的不含税价格作为单位1时，则全部税金之和为17%(增值税率)。

通过拆分，我们将锂电池的价格构成拆分出35个最终科目，并通过原材料成本占比的传导方式，将所有科目做归一化处理，求得其在1kWh的Pakc后不含税价格中的占比。

因此，我们模型最终求得的28个非税金部分之和为100%，税金之和为17%(增值税率)。

需要解释的是，我们的模型之拆分出了四个层级的7个环节，最终科目中的原材料部分的相关价值量不再分拆。

模型中的最终科目中不在分拆的材料包括有:Pack-其他材料、电芯-其他材料、正极-材料、负极-材料、隔膜-材料、电解液-其他材料、六氟磷酸锂-材料，这几部分之和可以理解为整个模型的原材料部分，但分散在各个层级的环节之中。

相应地，这些材料科目的价值构成不再分拆，其不含税价格体现在整个模型的原材料成本项，税金并入相应下游生产环节税金部分。人工成本、制造费用、毛利则均为上述7个主要环节的合计值。

此外，分环节的汇总时，上游原材料进行拆分的部分价值量将不再包含在本环节内。

例如，在汇总电芯环节的价值量时，只包含本环节的人工、制造、毛利和未拆分的材料(结构件)部分的价值量，不再包含正极、负极、隔膜、电解液部分的价值量构成。

分类别汇总时的人工、制造、毛利将不再包含未拆分的原材料部分的人工、制造、毛利价值量，如上文所述，这些价值均直接作为材料成本体现在模型中。

模型的数据源选取和分拆结果验证

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  模型数据源采集说明及结果

  
  
  

在模型搭建完成的基础上，我们选取了10家产业链公司，搜集了他们公开资料中2014、2016、2017年的产品成本数据。

将这些数据比例带入模型，求得了以1kWh动力锂电池不含税价格为100%的拆分结果。

对此需要说明的是，我们选取样本和对应数据，均基于上市公司公开数据。

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关键词：深度分析 产业链 六氟磷酸锂 新能源汽车 锂离子电池

• 模型验证

  
  
  

测试误差在合理范围内，预计与市场售价信息收集，及公司原材料利用率差别相关利用模型数据、公开市场价格反推各环节用量。

为了验证模型的正确性，我们通过四大材料对应年份的平均售价、模型中占比反推出用量进行分析。我们引用了宁德时代、璞泰来、恩捷股份以及部分市场中各环节产品价格的公开数据。

通过产品价格和我们的模型中对应的每kWh锂电池价值构成比例，反推出各类产品在每kWh锂电池中的用量，并将该用量与市场公允用量数据进行对比：

2014年~2017年:能量密度及产业链生产效率提升共同驱动电池成本降低

基于前文提到的经过验证的数据分析模型，我们选取了宁德时代公布的2016、2017年动力锂电池不含税价格，并根据市场平均变化情况推算出其2014年的价格，带入模型求得各科目的金额绝对值。

2015~2017年，宁德时代动力电池的价格分别为2280元/kWh、2060元/kWh、1410元/kWh。

我们按照行业的平均水平推算，假定2014年销售价格为2478元/kWh。可以看到，2016年同比2014年，电池价格降幅约为17%左右;2017年同比2016年，锂电池价格下降32%;2014~2017年，动力锂电池价格累计下降了43%。

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  人工费用和制造费用的快速降低，抵御中游制造盈利进一步下落

  
  
  

我们知道，2014年~2017年动力电池产业链经过一轮中游放量发展之后，因为补贴政策调整进入到盈利下滑通道，相关环节上市公司毛利率和净利率均出现下滑，总体来说，单位wh中游制造环节产生的盈利是被压缩的。

但毋庸置疑的是，在这样一个盈利下行通道中，由于单位wh制造成本(人工费用和制造费用)更快速的降低，抵御了中游制造盈利的进一步下落。

生产效率带来的价值量降幅将会放缓，年均下降6%。

我们可以看到，在剔除能量密度变化的影响后，价值量降幅在2017年体现的最为明显，降幅高达20%，而2016年同比2014年两年度的降幅只有8%，这一比例结果基本反映了生产效率带来的成本降低趋势。

按照我们对2020年的成本构成假设的结果来看，未来几年的生产效率降幅将会有所放缓，年均降幅约为6%左右。

我们认为，2017年国内动力锂电池的生产基本初具规模，摆脱了以往自动化率较低的传统模式，逐步走向了较为现代的生产模式。

可以佐证的一个数据是，先导智能与赢合科技锂电池设备在2016年开始进入到高速增长期，并对2017年下游锂电池生产厂商的生产效率产生了积极影响。

2017年，按照我们的测算，每千瓦时的动力锂电池不含税价格中，材料与毛利的占比合计超过了85%。其中，材料价值量为624.2元/kWh，毛利的价值量为579.0元/kWh。

而人工与制造费用的占比较低，分别只有104.0元/kWh、102.8元/kWh。

分环节来看，Pack与电芯环节的价值量占比合计达到了67%，每千瓦时价值量956元左右，正极环节占比20%，量为283.2元/kWh。

而从4年的变化趋势上看，正极材料的比例逐年提升，而整体人工、制造费用无论比例还是绝对值均有明显的下降。

在不考虑上游材料原材料价格波动情况下，Pack、电芯环节贡献全行业最主要的成本降低。

2014年至2017年，动力锂电池每kWh价格大幅下降，2016~2014、2017~2016年锂电池价格分别下降了17%、32%，2017年相比2014年下降了43%。

从下降幅度来看，2017年相比于2014年，电芯环节贡献了价值量下降的47%，Pack贡献42%，而其他5个环节贡献均不超过5%。

2014~2016年，材料涨价致使正极、隔膜、六氟磷酸锂环节价值量提升，降价贡献均为负值。

从2014~2017年，各环节、各分类项目均为锂电池价格下降产生了贡献，其中以电芯环节贡献最多。

从2014~2016年情况看，正极、隔膜、六氟磷酸锂环节价值量提升，为降价产生了负的贡献。不过，2016~2017年，这些环节的价值量均下降，并将2014~2016年的影响抹去。

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  • 能量密度提升、生产效率提升，分别带来23.2%、25.6%的电池成本降幅(2017年相对2014年)

    
    
    
  
  

  结合2014~2017年三类材料的价格趋势来看，每千瓦时的用量下降是价值量下降的主要原因。一方面，本轮能量密度提升主要来自于正极材料的升级换代，同时叠加了电芯生产工艺水平的不断提升，电芯是能量密度提升的核心环节。

  从下降幅度上来看，电芯环节的贡献比例达到了47%，降幅达到了54%。另一方面，电芯能量密度的提升，也均摊了Pack环节的成本。我们认为，电芯环节的能量密度提升、生产效率提升是最主要的因素，大幅缓解了上游涨价压力。

  
  

  自上而下展望：2018年~2020年优先重点关注电池制造环节和电解液制造环节

  动力锂电池未来几年的发展，仍将以能量密度的提升与工艺环节的进步作为降本的主要途径。

  同时，从另一个方面来看，近年来动力电池系统能量密度的不断提升，也主要在于电芯和pack设计的持续优化。

  从降低成本角度来看，2018年~2020年在动力电池能量密度提升方面做出边际贡献的环节，有望获得市场的奖励。

  
  
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    在2020年动力电池平均能量密度150wh/kg情况下，电池不含税售价有望达到0.852元/wh

    
    
    
  
  

  为了预判2020年动力锂电池的成本结构，我们首先在不考虑能量密度的基础上，也就是只考虑生产效率提升过程中，各科目的主要变化。

  我们将28个主要科目区分为三类进行预判:历史平均值假设、历史较慢年均降幅假设、持平假设。在以2014年价值构成为基准、剔除能量密度影响后历年的价值量作为假设依据。

  材料类按照历史平均值假设，其他科目保守按历史较低年均降幅假设，并放缓到3年实现。锂电池能量密度提升去趋势中，材料环节仍然是比较难预判的部分，特别是含有镍钴锰锂金属元素的正极材料。

  因此，我们将所有化工类材料科目以及正极材料毛利按照历史平均值进行假设。

  人工、制造、毛利环节未来的年均降幅，以按照2016~2017年降幅与2014~2017年均降幅孰低原则假设，并考虑到降幅速度的放缓，以此一年期的降幅情况作为2017~2020年三年的降幅。

  部分科目，如负极人工、LiPF6、电芯结构件等环节，考虑到现有技术水平成熟度按照2017年价值量持平假设。

  基于2020年预期全行业平均电池能量密度140wh/kg~160wh/kg(综合考虑安全性、车辆续航里程等因素)，我们对2018年~2020年动力电池不含税市场售价进行了敏感性分析，2020年的价格区间为800~914元/kwh。具体情况如下：

  
  

  参考工信部新车型公告目录来看，当前配套140wh/kg~160wh/kg动力电池的纯电动乘用车已具备300~500公里续航里程(实际工况下)，从日常使用需求来看，已基本能够满足大部分出行需求(当前网约车大面积电动化推广，也说明当前车辆续航里程已经满足日常需求)。

  
  
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    在2018年~2020年成本降低过程中，单位制造摊销依然为成本降低主要贡献

    
    
    
  
  

  正如图表14中所描述的，2014年~2017年动力电池制造成本降低中，单位生产成本摊销(人工成本和制造费用)降低是该过程最主要的贡献点。

  按照上文的2018~2020年降幅假设来看，该过程单位生产成本摊销依然是核心主力。

  不同于过去发展阶段的是，本轮单位生产成本摊销，料将更加依赖于生产的精细化管理，其背后是产业链中企业品控能力的显著提升。

  
  

  对于动力电池环节，品控能力的提升是一次全面的生产管理能力的提升，所以有效导入高标准汽车生产管理标准对于动力电池生产管理能力提升则是极为有效方式。

  基于此背景，努力进入主流车企供应链将成为动力电池生产企业能力逐渐显性化差别的重要标准。

  
  
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    2018年~2020年在动力电池能量密度提升方面做出边际贡献的环节，有望获得市场的奖励

    
    
    
  
  

  为了更好的对比生产效率提升与能量密度变化对动力锂电池成本的影响，我们将生产效率提升带来的价值量变化和能量密度带来的价值量变化，按比例归算为实际价值量下降幅度。

  我们以2014年动力锂电池实际不含税价格(实际价值量)为基准，剔除能量密度影响后的价值量相较2014年做差获得生产效率提升带来的价值量变化;只考虑能量密度变化带来的价值量变化。根据二者比例来求得实际贡献，对比二者的贡献情况。

  从累计贡献量看，2014~2017年生产效率提升贡献了更多的价值量变化。2017年相比2014年，生产效率提升带来了375.73元/千瓦时的累计价值量降幅，能量密度提升带来了335.89元/千瓦时的累计价值量降幅，比例约为53%:47%，2016年相比2014年这一比例约为44%:56%。

  然而，按照我们的预测，从2018年开始这一比例将会变为50%:50%，并且发生扭转，重新回到能量密度提升贡献大于生产效率的路径上去。到2020年，这一比例将会变为47%:53%。

  
  

  
  
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    未来三年能量密度提升带来的价值量降幅或将大幅超过生产效率带来的空间

    
    
    
  
  

  我们求得两类成本下降在当年的贡献程度发现，2018年开始能量密度提升贡献的降幅将会大幅超越生产效率的贡献。2014~2016、2016~2017年，这一比例分别为44%:56%、57%:43%，而2017~2020年这三年的合计变化比例将为38%:62%。

  这意味着，未来三年能量密度的提升料将会为成本降低贡献更多。当然，这一结论的基础是按照我们的细分科目成本(剔除能量密度变化影响)降幅假设(合计降幅16.9%)以及2020年同比2017年能量密度提升37.28%，这两者的变化直接影响了这一比例。

  
  

  
  
  

  
  
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    自上而下看，优先推荐电池制造环节(含 pack)和电解液制造环节(含六氟磷酸锂)

    
    
    
  
  

  
  

  综合考虑各个环节2018年~2020年盈利能力变化和能量密度改变所带来的影响(我们从成长股角度看待，此结论未体现出产品价格波动带来的周期特征)，我们认为2018年~2020年的动力电池环节电解液制造环节有望率先脱颖而出实现盈利水平累计值的提升(考虑能量密度带来的综合性影响)。

  
  

新能源是个大赛道，一定可以挖掘到大牛股

不错，分享学习了。谢谢提供。