（报告出品方/作者：光大证券，刘凯、蔡微未）
1、锂电池：消费、动力、储能三分天下
1.1、锂离子电池：应用领域广泛，规模加速扩张
锂离子电池是一种二次电池（充电电池），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。
当前，市场上主要使用的可充电电池按照材料可分为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。铅酸电池、镍镉电池内含有大量铅、镉、汞等有害元素，废弃后会产生大量有毒物质，对环境造成严重污染，在全球范围内其生产、销售和使用已逐步受到限制。相比之下，锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度高、工作电压高、循环寿命长、充电速度快、无记忆效应、环境污染小等优点，正在逐渐替代铅酸电池。近年来，锂离子电池在消费类电子产品、电动汽车、储能装置等领域的应用逐渐加深，市场规模迅速扩大。根据高工产研（GGII）数据显示，年全球锂电池出货量.5GWh，同比增长35.32%，-CAGR达26.13%。EVTank近期发布《中国锂离子电池行业发展白皮书（年）》表明，年全球锂离子电池总体出货量.4GWh，同比大幅增长90.64%，预计年之前全球锂离子电池出货量的复合增长率将达到25.6%，到年总体出货量或将接近5TWh。从国内市场来看，受益于消费电子产品普及与新能源汽车的销量提升，国内锂电池迅速放量，产量由年的26.87亿只提升至年的.6亿只，其中年同比增长22.4%，仍处于上升通道。GGII数据显示，年中国锂电池出货量为GWh，同比增长%，预计年中国锂电池出货量有望超GWh，同比增速有望超80%；年中国锂电池市场出货量将超GWh，21-25年复合增长率超过43%。
1.2、锂离子电池产业链：体系成熟完整，专业化程度高
经过近二十年的发展，锂离子电池行业已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系，上游为基础原料，中游涵盖电池材料、锂离子电芯、锂电池模组及PACK，下游包括三大应用领域与锂电池回收利用。1、上游：钴、锂、镍、锰、石墨等是构成锂离子电池的基础原料。2、中游：1）正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大材料与其他辅材正极材料：锂离子电池通过正极出现的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程，正极材料在锂离子电池四大材料中占据最为核心的地位，对电池的能量密度、循环寿命和倍率性能等综合性能至关重要，其成本占锂离子电池成本的40%-45%，决定了电池整体成本的高低。正极材料主要分为钴酸锂（LCO）、锰酸锂（LMO）、磷酸铁锂（LFP）、三元（NCM/NCA）等，在性能特征与应用领域方面各有差异：a）钴酸锂：钴酸锂为第一代商品化的锂电池正极材料，具有较好的电化学性能和加工性能，比容量相对较高，主要应用于3C消费电子领域的小型充电电池。但金属钴价格昂贵导致钴酸锂材料成本较高，且循环寿命低、安全性能差，近年来部分市场份额被三元正极材料替代。但在超薄电子产品领域，钴酸锂凭借体积能量密度、倍率性能等方面的优势仍然维持市场地位。b）锰酸锂：锰酸锂相比钴酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性能好、倍率性能好等优点，但其较低的比容量、较差的循环性能使其应用受到限制，主要用于轻型动力（电动两轮车等）、物流车以及注重成本、对续航里程要求相对低的微型乘用车领域。c）磷酸铁锂：磷酸铁锂的优点在于橄榄石结构稳定，安全性能与循环性能好，且不含钴等贵重金属，成本低廉、性价比高、环境友好。其缺点在于能量密度较低、低温性能较差，且压实密度低导致电池体积较大。目前，磷酸铁锂正极在新能源商用车（客车等）、低续航乘用车及对电池成本与循环寿命敏感度较高的储能领域得到了广泛应用。
d）三元：三元正极材料具有高能量密度、长续航里程的优点，但在循环寿命、安全性与性价比方面逊色于磷酸铁锂，主要应用于动力领域（高续航乘用车）与轻型动力领域，并在小型消费类锂电中部分替代钴酸锂正极材料。三元材料按照元素组成可分为镍钴锰酸锂（NCM）与镍钴铝酸锂（NCA）两种，按照镍含量差异可进一步分为中镍（NCM等）、中高镍（NCM、NCM等）和高镍（NCM、NCA等）。镍、钴、锰（铝）三种元素的不同配比显著影响三元正极材料的性能，镍主要用于提高能量密度，钴主要用于稳定三元材料层状结构、改善循环性能，锰主要用于降低成本、改善材料的结构稳定性和安全性。如今三元正极材料市场逐步往高镍方向发展，随镍含量升高、钴含量降低，三元材料的能量密度逐渐提高，单位成本下降，但热稳定性的技术要求有所提高。因此，相比于采用常规三元材料的锂电池，高镍三元材料电池续航里程更长、综合成本更低，同时对电池厂商的产品设计、制造工艺及设备环境提出了更高的要求。
负极材料：负极在电池中起储锂作用，对电池循环性能有直接影响，成本占比10%左右。目前的主流材料包括人造石墨、天然石墨等，其中人造石墨的综合性能最优，占据负极材料的市场主流地位。硅碳负极在提升能量密度方面具备优势，有望成为未来负极材料演变方向。电解液：电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液影响电池的能量密度、循环寿命、安全性等综合性能，一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成。隔膜：隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。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。锂电池电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。
2）锂离子电芯：锂离子电芯厂商使用上游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。电芯在锂电池模组成本构成中占比超过60%，被视为锂电池的“心脏”。3）锂电池模组：由锂离子电芯、电源管理系统、精密结构件及辅料等构成，是手机、便携式电脑、智能硬件等消费类电子产品和新能源汽车的必需基础元器件之一。锂电池模组及PACK是将电芯加工成电池的过程，电池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、电源管理系统方案、精密结构件、制造工艺等，进行锂电池模组的设计与生产。3、下游：电池产品最终可应用于消费电子领域（智能手机、平板电脑、智能手环等）、动力领域（电动自行车、电动汽车等）、储能领域（电网、数据中心、5G基站等）。锂离子电池回收利用：在电池使用寿命届满或报废后，可对废旧电池中的三元材料、磷酸铁锂、石墨等材料进行加工再生，使上述材料在电池产业中实现循环。主要途径包括火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术等。
按照不同的封装形式与外形，锂离子电池可划分为圆柱锂离子电池、方形锂离子电池和聚合物软包锂离子电池三大类。此外，扣式电池与异形电池凭借特殊设计满足下游细分领域的需求。
1）圆柱电池：圆柱电池主要采用卷绕的生产工艺，研制与应用时间较早，工艺成熟、良品率高、标准化程度高，PACK成本能够得到有效控制。由于封包时圆柱体之间的空隙形成了散热空间，圆柱电池的散热性较优；但圆柱电池的空间利用率不足，直径较大，同时电池管理系统较为复杂，成组效率低。圆柱型锂离子电池是最早发展起来的锂电池封装形式，最初大多应用于数码产品，其中18（mm）代表电池的直径，65（mm）代表电池的高度，0则代表圆柱电池。然而，在动力领域，传统圆柱电池单体电芯容量较小，为满足电动车的能量密度需求需要大量电芯组合，极大增加了电池管理系统的复杂程度。因此，动力电池龙头特斯拉先后牵头推出与大圆柱电池，通过电芯结构与电池材料的创新提升单体电芯能量密度，从而减少单个电池包所需的电芯数量。2）方形电池：方形电池采用卷绕工艺，可塑性较强，可以根据搭载产品的具体需求而进行定制化的设计，同时空间利用率相对圆柱电池更高。由于技术难度相对较低，方形电池供应商数量丰富，在比亚迪、蔚来、吉利等国内领先新能源车企的产品中得到广泛应用。但方形电池型号众多，制造工艺不统一，一致性较差。3）软包电池：软包电池主要采取叠片工艺，采用铝塑膜作为包装材料，质量较轻，能量密度较高，在保持一定电池容量的条件下体积更小，且设计灵活性强，能够较好满足消费类电子产品对轻薄、安全、能量密度、尺寸多变等方面的需求，在消费电池领域已替代方形、圆柱电池占据主流地位，在新能源车中的应用逐步推广。其缺陷在于强度较低，标准化程度低，且高端铝塑膜进口依赖性强。
4）扣式电池：扣式电池适应消费电子产品轻薄化、小型化的发展趋势，呈纽扣状，厚度薄、体积小，主要应用于电脑主板、MP3手表、计算器、IC卡、蓝牙耳机等产品，在TWS耳机领域替代圆柱电池成为主流技术路线。扣式电池分为硬壳扣式电池和软包扣式电池，前者采用叠片工艺，后者采用卷绕工艺。目前布局扣式锂离子电池的制造商主要包括德国瓦尔塔（Varta）、紫建电子（VDL）、亿纬锂能、鹏辉能源等。5）异形电池：部分企业将锂离子电池设计成特定形状以适应特殊形态的产品需要，如智能手环等可穿戴设备中应用的柔性电池。
1.3、动力电池和储能电池市场为消费电池厂商打开广阔成长空间
按应用领域不同，锂离子电池主要分为消费型、动力型和储能型三大类。其中，消费型锂离子电池主要供应手机、笔记本电脑、智能硬件等消费电子产品，动力型锂离子电池应用于混合动力汽车、纯电动汽车、电动两轮车等领域，而储能型锂离子电池则供太阳能发电设备、风力发电设备等可再生能源储蓄使用。
三类锂电池处于不同的发展阶段。消费电池起步较早，已历经相对完整的产业发展周期，目前步入成熟阶段；动力电池近十年来异军突起，当前出货量规模已占据主导地位；随各国清洁能源替代计划逐步推进，储能电池呈高速增长态势，目前受限于成本与技术仍处于市场导入期，预计将逐步迈入规模化阶段，未来放量可期。根据工信部，年我国消费、动力、储能型锂电池产量分别为72GWh、GWh、32GWh，分别同比增长18%、%、%，动力、储能型锂电池增速较快，占比进一步提升。
在消费电池渐趋饱和、动力电池方兴未艾的背景下，转换产品方向、进军动力和储能领域成为众多传统消费电池厂商的战略选择。动力领域，海外来看，三星SDI、LG化学、松下等大体量电池厂商均于21世纪初陆续投入动力电池研发，抢占市场获取先发优势。国内来看，亿纬锂能、鹏辉能源较早切入动力电池业务，动力电池对营收的贡献迅速增长，已成为公司业绩的重要支撑，其中亿纬锂能年动力电池业务共实现营业收入.07亿元，占锂离子电池业务营收的59.21%。欣旺达于年开始布局动力电池领域，年动力电池总出货量3.52GWH，实现收入29.33亿元，同比增长.67%，占总营收比重为8.98%，较年上涨5.6个百分点。珠海冠宇布局相对较晚，年动力电池业务占营收比重为0.91%，未来提升空间较大。另外，当前占据国内动力电池龙头地位的宁德时代（CATL），亦脱胎于消费锂电龙头ATL的动力电池部门。储能领域，当前全球储能电池出货量前四大厂商三星SDI、LG化学、宁德时代、松下均具备消费电池背景，鹏辉能源、欣旺达、德赛电池、亿纬锂能等二线厂商陆续切入。
历经多年积累，消费电池厂商在产业链整合、技术储备等方面综合实力突出，有望在动力、储能新领域积极卡位。锂离子电池为资金、技术密集型行业，头部企业站稳脚跟需具备生产工艺、资金投入、上游供应链整合、下游客户认证等方面的综合实力。自20世纪90年代以来，消费锂电行业已历经三十余年发展历程，业内企业大多拥有长期技术积累与产品大规模生产经验，许多厂商通过并购、合资等方式与上游材料供应商建立了稳定的合作关系，具备良好的成本管控能力。纵观锂电三大应用领域的市场格局，三星SDI、LG化学、松下等国际消费锂电巨头转向动力与储能领域后仍迅速占据龙头地位，充分印证了传统消费电池厂商的相对竞争力
受益于动力、储能市场高速增长与公司战略积极布局，我们预测未来三年内电池厂商的产品结构转型将持续推进，动力与储能业务成为营收增长的核心动力。我们