我國整體乘用車銷售自2016年中開始,銷量同比增速不斷下滑,至2018年中進入負增長,特別是在今年年初由于疫情影響,乘用車銷售同比增速斷崖式下跌,此后隨著復產復工及新的刺激政策出臺,開始回暖。我們通過乘用車銷售同比增速與我國M1同比數據對比發現,兩者呈現極強的相關性,其背后的經濟學邏輯是:首先汽車作為大件消費品,有比較低的購買頻次,從而容易顯現出周期性;其次,乘用車除了家庭消費品屬性外還有運輸和從事生產的屬性,從而受到宏觀經濟周期影響;此外,汽車消費帶有明顯的金融屬性,從而與貨幣周期相關。
Figure 1 乘用車銷量同比 vs M1同比增速。非常強的相關性,排除季節性影響(春節),兩者的領先性不明顯。可以看到,貨幣供給周期(貨幣政策)和汽車消費促進政策(財政政策)周期同步。來源:Wind
我國的貨幣周期規律較為明顯,以M1為參考的貨幣短周期約3~5年,上一輪短周期大約為從2014年底至2015年初持續到2018年中至2019年初。在這輪貨幣周期中,我們首先見證了股市的大牛市(2014年中至2015年中),又見證了中國房地產歷史上最大的一波牛市(2016年初~2018年底)。2018年中之后中央數次試圖收緊貨幣政策防止過熱,但由于中國本身經濟周期加之中美貿易戰影響,2018年的貨幣緊縮政策導致了資本市場(股市)的劇烈動蕩、樓市寒冬、以及大件消費市場如汽車消費的劇烈滑坡。
2020年初,由于新冠疫情,我國經濟在一季度近乎停滯,GDP季度同比下降6.8%,為1992年公開GDP數字以來首次。針對“疫情后”的經濟修復,我們可能已經在事實上進入新一輪貨幣寬松周期。依照我們對上述周期的判斷,我們認為至少未來2年內,我國汽車消費市場將有一次明顯的復蘇。
汽車的銷售不會無限增長,而是與國民生活水平(人均GDP)、收入水平(人均可支配收入)、地理特性等多種宏觀因素相關。下圖我們可以看到,美國的汽車年銷售額在1986年達到頂峰后,開始了漫長的下跌過程,即使2008年金融危機后有過一波劇烈反彈,但是任然難當趨勢性下跌。而這一趨勢,是美國在近幾年(也包括未來一段時間)的新能源汽車沒能發揮第一經濟大國的領導力的根本因素。
從美國的經驗中(下圖)可以發現,單車支出相對于物價水平的長期走勢一致,意味著汽車消費不同于一般消費品,如電子產品,后者的單價會隨著技術的進步,逐漸與消費價格指數脫節——90年代移動電話的價格甚至可以相當于一套房產,而如今其價格可以被多數人負擔。本質上說,這是汽車行業的特殊屬性。
2018 Q3為近年來全球電動車銷量單季峰值,超過70萬輛,此后開始萎縮。從地區分布觀察,這一下降趨勢主要由亞太地區貢獻。AMER在2018 Q3 后增長失速,而EMEA逆勢增長。后文將針對這些現象,試圖做出解讀。
從國家銷售分布,則可以清楚發現,2018 Q3之后的全球銷量下滑,主要由中國貢獻,特別是2020 Q1就發生了劇烈萎縮。和上圖類似,美國作為AMER地區代表,銷量穩定,但增長乏力,德國市場(代表EMEA)雖然還很小,但一直保持增長。很明顯,Cov-19疫情是今年Q1中國地區的劇烈萎縮的重要原因,但這不足以解釋美洲市場的穩定和歐洲市場的逆勢增長。
Figure 8 美國2019年各企業PEV銷售額,來源:US Department of Energy(單位:1,000s)特斯拉預計在2019年在美國售出190,000輛插電式電動汽車(PEV),比排名第二的通用汽車多160,000輛。特斯拉會遇到顛簸嗎?2018年,在美國銷售的PEV總數超過35.8萬輛,但預測表明,到2025年,這一數字可能會增加到120萬輛。特斯拉已經在美國的電動汽車市場上占據了主導地位,并且銷量大約是第二名的七倍。在2019年,許多汽車將成為其最接近的競爭對手。但是,隨著制造商在該行業進行更多投資并生產更多種類的汽車以滿足客戶需求,未來幾年市場競爭將加劇。
工信部于2019年底發布《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》征求意見稿。2012年6月,四部委發布《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》后,于2015年開始在全國范圍內對新能源汽車購置給予補貼。2018年,新能源乘用車、電動大巴和商用車保有量快速攀升至130萬,在新車總銷量的占比達到4.5%。2017年,三部委印發了《汽車產業中長期發展規劃》,提出2017-2025年的全汽車產業發展規劃。最新的《規劃》關注新能源汽車市場的開發,發展規劃期至2035年。
最新的規劃中,新能源汽車的定義有所改變。新能源汽車不僅僅是交通工具,而是具備儲能等不同功能的智能網聯設備。這也意味著中國不僅會強化新能源汽車的垂直供應鏈,還將打造以新能源汽車為核心的生態系統。新能源汽車與電網能量互動的基礎設施、5G網絡、車載操作系統和相關應用的發展將在未來15年加快腳步。
新能源汽車銷量占比目標:新規劃將新能源新車銷量占比目標上調至25%。假設新車總銷量保持在2018年的水平,達到2800萬,則2025年新能源汽車銷量需達到700萬。在上一次提出的汽車產業規劃中,新能源汽車銷量占比目標為20%。BNEF 2019年的新能源汽車展望報告預測,2025年中國新能源汽車新車銷量占比略低于20%。
意見稿勾畫了到2035年實現純電動汽車為主導、燃料電池車商業化的發展藍圖。從2021年起,空氣污染較嚴重的地區將實行政府車隊、公交車和出租車全面電動化。這樣的藍圖與BNEF的長期展望是一致的,我們對2035年中國純電動汽車銷量在新車銷量的占比預測是50%。我們也認同電動大巴、輕量電動卡車和電動出租車將快速增長。但短期而言,增長還是面臨阻力的:中國今年前三季度的電動大巴銷量顯著放緩,銷量增長比去年僅增加7.8%。
規劃對純電動汽車設定的平均能耗目標為每百公里12KWh,插電混動車的油耗需要降到每百公里2升。今年最暢銷的純電動汽車車型的每百公里能耗是16KWh,也就意味著純電動汽車車型燃油經濟性有待大幅提升,因為電池為延長里程會裝載更多電池,整車車重也會隨之提高。
規劃呼吁加快車載操作系統的研發。目前,阿里巴巴等技術企業已經著手開發車載操作系統,并與車企合作部署。廣汽集團等車企也在獨立研發系統。規劃呼吁圍繞車載操作系統,構建車企、一級供應商和技術企業深度合作的開發與應用生態。
規劃提出,到2025年,高度自動化汽車(L4級及以上)應實現商業化并作特定用途,如擺渡車和街道清掃車。目前,中國共有300輛自動駕駛測試汽車在21個城市開展道路測試。滄州、長沙、廣州、上海和武漢已經允許測試車輛搭載乘客。上海也計劃投放超過130輛robotaxi,建設自動駕駛運營示范區。我們預計robotaxi在已開展自動駕駛試點的城市會逐步擴張。到2035年,我們預計中國將成為robotaxi全球第二大市場,僅次于美國。
下圖由BNEF整理的截止2020Q1全球主要國家新能源汽車補貼,目前全球EV單車補貼最高的是新加坡,折算每輛補貼1.46萬美元(購置補貼),且緊隨其后的皆為歐洲國家。美國的補貼水平在這個表單中位列中游,且由于其特殊的稅收體制,補貼方式為購置抵稅。可能出乎很多人意料的是,中國的補貼水平在表單上位列倒數第一——僅3618美元。當然,中國目前的補貼水平經歷過數次下調,但我們認為,這在很大程度上解釋了前文提到的2018Q1后中國市場EV銷售下滑嚴重的現象。
2017 年 9 月 27 日,工信部等 5 部委正式聯合發布“乘用車企業平均燃料消 耗量與新能源汽車積分并行管理辦法”(以下簡稱雙積分政策)。雙積分政策對企業的油耗積分和新能源積分將實行并行管理,汽車制造商除 了需要降低燃油消耗來獲取油耗正積分,還必須出售足夠數量的新能源汽車才能 獲得相應的新能源積分。若企業新能源積分不足,燃油車型的銷售將會受到限制, 從而使得整個品牌的業績受到強烈打擊。
2019 年起新能源積分正式開啟考核,2019、2020 年積分比例目標分別為 10%、 12%;油耗積分在 2019-2020 年進一步趨嚴,整體目標值分別需達到 5.5、 5.0L/100km,且 2020 年新能源乘數由 3 倍調整為 2 倍;
2018 年積分交易平臺正式上線 年度積分核算和負積分抵 償工作順利完成,共有 118 家企業參與,完成交易 107 筆。2018 年度負積分抵償 工作目前已完成,71 家負積分企業通過積分交易完成抵償,總計完成 79 筆交易轉讓。
根據乘聯會發布的積分報告顯示,根據測算 2018 年 1~12 月的新能源乘用車 生產 100 萬輛,形成新能源積分 361 萬分,每輛乘用車平均 3.6 分,較 17 年的 2.9 分提升 25%。19 年 1~10 月新能源乘用車產量 82 萬輛,較 2018 年同期增長 18%,而新能源積分達到 344 萬分,2019 年 1~10 月的新能源積分比例已經達到 22%,較 2018 年同期增長 44%。由此來看大部分車企完成雙積分的任務較為輕松,雙積分在原有制度下對車企轉型新能源的促進作用影響較小。
雙積分新政明確提出2021、2022、2023年度的新能源汽車積分考核比例要求分別為14%、16%、18%。工信部表示,該積分比例是在統籌考慮行業正負積分基本平衡、滿足第五階段油耗標準和實現既定產業發展目標的基礎上,綜合測算得出的。按照該比例要求,基本能夠保障實現“到2025年乘用車新車平均燃料消耗量達到4.0升/百公里、新能源汽車產銷占比達到汽車總量20%”的規劃目標。
同時,“雙積分”新政修改了新能源乘用車車型積分計算辦法,要求更加嚴苛。此前,純電動汽車(BEV)的積分主要根據續航里程判定,而新政綜合考慮整車續航水平、整車電耗水平、電池能量密度等因素。BEV的單車積分也大幅削減,下調幅度超過50%。而插電式混合動力汽車(PHEV)的單車積分由此前的2分,下調20%至1.6分。PHEV分值下調較小,體現了對PHEV的合理支持,使PHEV能夠得到更加合理的發展。
Figure 12 積分余額,2019年。來源:BNEF。特斯拉和大多數中國乘用車企業產生NEV正積分,但多數國際車企有大量的NEV負積分,需要購買NEV正積分來抵償歸零。NEV正積分排名前三的企業為比亞迪、北汽集團和吉利,而NEV負積分排名前三為本田、大眾、豐田和通用。
2019年全球插電電動車(PEV)品牌市場占有率,特斯拉排名第一,比亞迪排名第二,北汽第三。2019年,特斯拉完成36.7至36.8萬輛電動車銷量,特斯拉的銷量轉化為16%至17%的市場份額。中國制造商比亞迪,北汽和上汽緊隨其后。插電式電動汽車插電式電動汽車有兩種類型:電池電動汽車(BEV)和插電式混合動力汽車(PHEV)。兩者均包含可自行為車輛供電的充電插座和可充電電池。但是,PHEV還包括傳統的內燃發動機,如果電池電量不足,該內燃發動機將啟動。因此,BEV是唯一的零排放車輛。上汽集團和寶馬等制造商同時生產電池電動汽車和插電式混合動力汽車,但特斯拉專門制造全電動汽車。這家美國公司于2008年推出了首款電池驅動的汽車Roadster。在2019年,特斯拉的車型陣容包括Model S,Model X和Model 3車輛。
在傳統整車廠中,EV暴露指數(由BNEF計算)前6名,全部來自中國,分別是比亞迪、奇瑞、北汽、江鈴、長安、吉利。通過下面圖表可以看出,傳統大廠如大眾、豐田、福特、通用等,排名都比較靠后。當然,需要提醒的是,雖然這一評分系統包括了未來EV車型占比的權重,但如豐田和大眾,已經在新能源領域有了相當的技術沉淀
Bloomberg NEF于5月19日最新發布的《新能源汽車市場長期展望》報告指出,目前,全球新能源汽車保有量為700萬輛,道路交通各領域持續電氣化。新能源客車保有量超過50萬輛,新能源物流配送車和卡車保有量接近40萬輛,電動兩輪摩托車(包括摩托車、輕便摩托車和踏板式摩托車)保有量達1.84億輛。其中,中國的新能源客車和電動兩輪車全球市場份額最大。動力電池價格的進一步下降,多國政策壓力不斷增加,新能源汽車市場上引人注目的新車型越來越多。疫情沖擊下,2020年全球汽車銷量預計出現大幅下滑。這給車企的重點戰略布局及針對”新四化“轉型的資金投入帶來重大挑戰。汽車產業的長期轉型趨勢并未改變,但未來三年不會一帆風順,不同市場中新能源汽車的滲透率差異預計會持續擴大。
報告預計2020年燃油車銷量降幅高達23%,新能源汽車銷量首次出現下降。在2025年以前,全球汽車銷量難以恢復至2019年的水平。商用車銷量亦有下降,但隨著中國和其他新興市場電子商務的崛起及貨運需求的提高,預計到2022年商用車銷量能完全恢復。到2025年,全球新能源乘用車新車銷量占比預計達到10%,到2030年升至28%,2040年升至 58%。新興市場中新能源保有量滲透率較低,拉低全球均值。預計到2025年左右,新能源汽車在大多國家和多數車型上能與燃油車實現平價。但各地汽車市場和不同汽車細分市場之間的差異很大。歐洲的大型新能源乘用車最早在2022年就能與燃油車實現平價;而印度和日本的小型乘用車平均價格較低,小型乘用車的平價可能要到2030年甚至更久之后。在兩者實現平價之前,大多數國家的新能源汽車市場仍需要政策支持。新能源汽車與燃油車實現平價之后,其市場份額加速增長,隨后由于充電基礎設施規模的限制,市場份額增長在2030-2040年放緩。家用充電樁安裝將成為市場增長的限制。
在歐盟減排目標和中國新能源汽車雙積分、燃油經濟性標準和各城燃油車限牌等政策推動之下,中國和歐洲的新能源汽車在全球的銷量份額達到72%。未來十年,在監管措施日趨嚴格的市場中,車企將專注乘用車電氣化,“全球其他市場”類別下的新能源保有量滲透率則處于較低水平。
輕型乘用車的電動化正在進行中,當今道路上有超過700萬輛電動汽車。各國市場之間正在出現差異,一些地區由于支持性政策與車型的多樣性以及對充電基礎設施的建設而迅速發展。直接購買激勵措施正在逐步淘汰,并被更廣泛的政策工具所取代,例如燃料效率或二氧化碳要求(例如歐盟)和電動汽車強制要求(例如中國),這些政策工具正在推動采用。中國在市場上處于領先地位,占所有已售乘用車的50%以上。電動汽車銷量增長在2019年放緩,由于Covid-19,預計銷量將在2020年首次下降,但將在2021年恢復增長。到2040年,我們預計所有乘用車銷量的58%和全球機隊的31%將是電動的 。
乘用車,2025年的兩輪車和2040年后的商用車的總銷量將達到峰值。內燃機乘用車的銷量已在2017年達到頂峰,而兩輪車和商用車的ICE銷量將分別在2026年和2037年達到頂峰。乘用車銷售的高峰期將結束一個世紀的增長。
人口和城市化的長期變化是乘用車銷售高峰即將來臨的兩個主要因素。聯合國預測,到2020年至2040年,全球人口將增長18%,但它預計高收入國家僅增長4%,中高收入國家僅增長6%。中國,大多數歐洲國家,美國,日本,韓國和澳大利亞(今天占乘用車銷量的70%以上)都屬于這些收入類別。低收入國家將增長58%,但在這些市場中,人均GDP的增長速度將不足以使消費者從兩輪車轉向乘用車。
預測電動車普及率的核心是電動車的實際擁有成本。而由于電動車和內燃機車最大的區別在于動力總成,因而電動車的動力總成(電池和電機)的價格就決定了電動車的普及進展。從2010年到2019年,鋰離子電池組平均價格下降87%至$ 156 / kWh。到2024年,電池組的體積加權平均價格應降至100美元/千瓦時以下,到2030年將降至61美元/千瓦時。這些不斷下降的電池價格使電動汽車可以在沒有補貼的情況下與同類內燃汽車達到前期價格平價。到2020年代中期,電動汽車和內燃汽車之間的價格均等在大多數細分市場中均會實現,但地理位置之間差異很大。第一個細分市場(歐洲的大型汽車)到2022年跨越,而印度的小型汽車要到2030年之后才能達到同等價格由于這些細分市場的平均購買價格非常低。
中國市場EV已經連續兩年銷量超過100萬臺/年,市場穿透率達到5%。2019年,中央政府將電動汽車補貼減少了50%以上,這是自2016年開始逐步削減補貼以來的最大降幅。因此,隨著需求的拉動,電動汽車銷量在2019年第二季度增長了44%。然而,城市放寬對ICE購買的限制,以及較早實施更嚴格的中國6排放標準,已經提振了對ICE汽車的需求,從而損害了電動汽車的銷售。結合補貼削減的負面影響,自2019年7月以來每月銷售額一直在下降,為2020年的前景增加了不確定性。
盡管Covid-19導致短期增長放緩,但中國仍將繼續引領全球電動汽車市場。短期內,大部分增長是由中央和市政政府的扶持政策推動的,例如擴大的購買激勵措施,燃油效率法規,新能源汽車的強制性規定以及對ICE車輛的城市限制。汽車制造商承諾的增加和對充電基礎設施的大量投資將在未來10年加速大眾市場的采用,鞏固中國的領導地位。預計中國乘用電動車的普及率將在2025年達到20%的銷量,在2030年達到47%的銷量和71% 在2040年。另外,中國人口的老齡化趨勢使得中國市場也無法避免乘用車銷售峰值的到來。
截至2019年的四年中,全球商用車銷量每年增長3%。自2015年以來,中國和印度市場增長了三分之一以上,而歐洲和美國的銷量增長了約20%。但是,2019年的趨勢有所不同:中國和歐洲的銷售額略有下降,印度的銷售額急劇下降,而美國的銷售額則是五年來最快的。在2015年至2019年之間,這四個地區的重型卡車銷售增長了66%。該細分市場的銷售通常在經濟增長時期出現跳躍,但在經濟低迷時期往往會急劇下降。包括拉丁美洲,俄羅斯,土耳其和東南亞等市場的“世界其他地區”類別的銷售情況卻有所不同。他們在2018年之前每年下降近4%,但在2019年迅速增長。
彭博估計2019年全球售出超過75,000輛電動商用車,其中絕大部分在中國和歐洲售出。其中大多數是輕型貨車。由于輕型貨車的銷量下降了45%,至略超過41,000輛,2019年中國的電動卡車銷量急劇下降。盡管如此,市場仍比2015年的不到8,000輛有所增長。在歐洲,電動LCV的銷量不到29,000輛,同比增長接近四分之一。在這兩個地方,重型電動卡車的銷量同比增長了一倍以上, 但是,銷量絕對值仍然相對較低,在中國只有3000多輛,在歐洲則不到800輛。
預計從2019年到2040年,全球貨運總需求將增長55%,達到38萬億噸英里。到那時,美國,歐洲,中國和印度將繼續占全球需求的一半以上,略低于其目前在全球需求中的份額。然而各國需求分布將發生變化,印度將增長近2.5倍,成為貨運活動的最大市場。中國的增長有所增長,但增速低于過去,并且2040年的需求最終將比當前水平高出約40%。在接下來的20年中,歐洲和美國的需求將僅出現適度但穩定的增長,這兩個地區的年均增長速度約為0.7%。
在城市內部交付和優化的物流系統需求增加的背景下,輕型商用車的銷售將增長最快。到2030年,此類貨車和輕型卡車的全球市場規模將比2019年增長60%:2030年的銷售額將比(估計的全球LCV銷售低點)2020年增長近2.5倍。到2040年,LCV市場將是2019年的2.2倍,但接近2020年的3.5倍。
到2025年,電動LCV的市場將繼續增長,在主要市場中約占10%的市場,并且最初將由大型機隊推動。這樣的運營商有能力吸收較高的電動汽車初始價格,并在五年內從較低的總擁有成本中受益,同時他們可以優化必要的充電基礎設施的部署。大型零售商和其他車隊所有者的企業可持續發展戰略也將推動城市電動貨車的發展。
重型車輛的電氣化將以較慢的速度進行,但我們預計到2020年代中后期將出現一些有利可圖的應用。到2040年,將有超過100萬輛中型和重型電動卡車,其中MCV和HCV大致相等。這些細分市場還將看到更多的電氣化動力總成,其中電池電力,插電式混合動力汽車和燃料電池都將占有一定份額。大多數全電動MCV和HCV將用于城市工作周期,但有些還將用于 用于區域應用程序。制造商已經在與零售商,工業公司和市政當局合作的項目中部署電子卡車。我們相信,由于半自動和高度模塊化的重型卡車制造工藝,生產規模的擴大將比大批量乘用車更簡單.2030年,世界其他地區的商用電動汽車銷售仍然相對較低 20萬輛,到2040年將達到140萬輛。
Figure 27 各類型商用車電氣化路徑(中國、印度、歐洲、韓國、美國),來源:BNEF。*總擁有成本(TCO)是預測替代動力總成技術在商用車輛中所占份額的主要因素。TCO量化了擁有和駕駛車輛時所有相關成本的現值。它包括資本,燃料,維護和輪胎,并且在整個車輛使用期內的總行駛距離上進行了標準化。
電動巴士(e-bus)的部署在不斷增加。中國占全球現有存量的99%,但隨著大城市開始完成轉換,中國的銷售增長正在放緩。其他市場的銷售才剛剛開始回升。經濟增長和人們對城市空氣質量差對健康和環境影響的關注日益增加,這是兩個主要驅動因素。預計市政公交車的電動行駛速度將比公路運輸的任何其他部門都要快,到2040年,電動公交車將占全球公交車隊的67%以上。電動公交車不會完全占領市場。到2040年,柴油和最終氫燃料電池公交車將在難以安裝充電基礎設施,溫度極高的地區,正在部署氫生產的工業集群附近,或當地運營商偏愛不同技術的地區使其余的車隊全部使用。
在2010年至2019年之間,全球兩輪車銷售額增長了15%,從7300萬增長到8300萬,全球機隊的數量增長了57%,從5.85億增長到9.2億。這種增長幾乎全部發生在亞洲。在此分析涵蓋的30個主要市場中,只有三個國家(中國(47%)、印度(22%)和印度尼西亞(8%))占全球兩輪車銷售額的75%以上。越南、巴基斯坦、泰國和菲律賓是僅有的其他至少占全球銷售額2%的市場。在這些市場中,兩輪車代表著數百萬城鎮居民的主要運輸方式。
三輪車的市場比兩輪車小,但在中國和印度卻是重要的細分市場。在這些國家/地區,三輪車經常用于商業目的,例如客運出租車服務或輕型貨運服務2019年,全球三輪車銷量超過1300萬輛,全球機隊超過1億輛。中國的存量數量為8000萬,是印度的約10倍。
到2040年,中國、印度和印度尼西亞(占2019年全球人口的40%)仍將是主要市場。雖然我們認為中國的銷售量已經達到頂峰,但我們預計印度和印度尼西亞的銷售量將持續增長,分別直到2035年和2033年。我們預計到2040年,印度將擁有世界上最大的兩輪車車隊,并且在路上將超過3.6億輛。在全球范圍內我們預計到2040年,兩輪車所有權將在許多主要市場達到頂峰或開始下降。從保有量基礎非常低的非洲開始的非洲將是一個例外。我們預計到2040年,非洲大陸的銷售額每年將超過700萬。
到2030年每年鋰電池需求將超過2TWh。要滿足這一需求需要在材料、組件和電池生產方面實現空前但可實現的增長。如果制造商成功執行其增長計劃,到2025年名義生產能力將超過1.7TWh。這是同年需求的兩倍以上,但由于利用率,調試延誤和廢棄率的變化,實際的過剩供應量將減少。在下個十年的下半年,要保持這種增長速度就必須跟上需求。中國仍然是電池產能的市場領導者,并且在其電動車隊中采用新的高鎳化學技術方面處于世界領先地位。歐洲正在成為電池制造的第二大地區。在未來十年中高鎳電池化學材料將在市場中占有越來越大的份額。
預計到2024年,電池組的體積加權平均價格將降至100美元/千瓦時以下,成本的下降將來自電池和電池組材料成本的降低,能源密度的提高,資本和運營成本的降低以及更高效的生產流程。面向純BEV平臺的新包裝設計的推出將進一步降低價格。到2030年,觀察到的18%的學習率表明平均價格將降至$ 61 / kWh。這將需要進一步的技術突破,例如高壓陰極,固體電解質,更先進的制造工藝以及固態電池的引入。
在Bloomberg NEF的2019年電池價格調查中,預測到2024年電池組平均價格將降至$ 100 / kWh以下。一些公司期望更快地達到該價格點。在2019年法蘭克福車展上,一位不愿透露姓名的大眾高管對彭博表示,該公司將在2020年以100美元/千瓦時的價格購買其ID.3電池。相關高管并未具體說明這是電池還是電池組。BNEF認為這是指電池組,因為這與該公司在2017年發表的聲明一致。
這些廠商之所以能夠將鋰電池價格下壓到100美元之下,主要是由于采用了新的電池平臺,專門適配電動車的生產,而早期的電動車平臺通常由原來的燃油汽車平臺改裝而來。下圖對比大眾原有的電動車電池包設計和新的MEB平臺結構差異,可以看到新的MEB平臺在設計上更為簡潔和一體化,從而降低了工藝難度和造價。
在基于共享ICE / EV架構設計的電池組中,電池通常占總電池組價格的70%。專用的EV架構可降低包裝價格,這意味著電池將開始占總包裝成本的較大百分比。為了實現未來的價格目標,還需要進一步降低單元級成本。
轉換化學物質既可以降低材料成本,又可以提高能量密度。從NCM(622)移至NCM(9.5.5)可使能量密度提高23%,原材料成本降低21%。這相當于330 Wh / kg的細胞級能量密度。以當前的8種材料價格,這將導致電池成本為69.50美元/ kWh。降低報廢率和增加產量將進一步降低成本。
采用NCM(9.5.5)以及增加產量和減少報廢將足以使電池組價格達到100美元/千瓦時。到2030年將成本從$ 100 / kWh降低到$ 61 / kWh的途徑尚不清楚。這不是因為不可能,而是因為可以有更多的選擇和途徑。我們希望在接下來的幾年中,如何實現這些成本降低將變得更加清晰。
BloombergNEF預計,到2025年之后,乘用電動車將結合使用硅陽極,鋰金屬陽極和固態電解質以及新的制造工藝。當大規模使用時,這些技術將有助于進一步提高細胞能量密度并降低價格。保守估計,使用鋰金屬作為陽極和厚陰極的NCA電池的能量密度分別為475Wh / kg和1,300Wh / L,具有如此高能量密度的電池將具有更低的制造成本,輕松實現60美元/千瓦時的價格
此外,通過對已經公布的電池廠產能規劃,可以探知未來短期動力電池產業的銷量和銷售水平。下圖統計了截止目前已經公布的全球動力電池廠商規劃或在建產能,以預計建成年份分類。由于電池產能的建設周期約2-5年,我們不難發現2020年(36萬MWh)的建成高峰來自于2016~2018年下游電動車需求的旺盛及其帶來的動力電池供給缺口,這也是過去數年動力電池廠高毛利的核心。2021年的預計建成產能較2019年劇烈萎縮,不足75000MWh,主要由于2019年開始的新能源需求萎縮(特別是由中國市場萎縮),以及2020年疫情帶來的影響。即便如此,目前公布的產能規劃依舊在2022年迅速反彈,回到28萬MWh左右。
截取主要動力電池廠商規劃,特斯拉、SKI、LGC、CATL、萬象、比亞迪將占領未來行業主要產能。需要注意的是,特斯拉預計將在2020年秋季召開電池大會,屆時會公布其自由電池生產計劃。除去特斯拉的不確定性,LG、SKI、CATL將主導未來4年的新建產能。
根據國務院在2013年頒布的《能源發展“十三五”規劃》,到2020年我國將新增集中式充換電站超過1.2萬座,分散式充電樁超過480萬個,接近1:1的車樁比,將保證充電問題不再成為制約新能源汽車發展的阻礙。根據BNEF的調查,截至2019年底,我國充電樁(各類總計)達到51.6萬個,提前完成2013年目標。
全球充電樁類型分類中,占絕對多數的是中等快充型(3~20KW),2019年達到43萬個,且主要由中國貢獻,其背后是中國電動車充電依賴公共充電樁的現狀,我們認為,電動車(特別是乘用車)在中國的普及,需要更多的家用充電樁(慢充)的進一步普及。
電動汽車的普及必然意味著儲能系統的發展和普及兩者互為因果關系。首先政府推動電動車產業源自于對新能源的推廣,后者的初衷來自于對環境,特別是碳排放的考量和政績壓力。而多數新能源發電方式,如風能、太陽能、潮汐能等由于發電功率在時間和空間上的不均勻性,必然要求能量儲存系統的匹配。另外在電力需求端,未來電動車的普及所帶來的充電需求(特別是快充需求)將對城市電網造成巨大壓力,在需求側通過儲能系統能夠平緩用電需求的時空波動。此外,5G通訊的普及也帶來了客觀的儲能系統需求。根據《中國聯通 5G 基站設備技術白皮書》,5G 基站設備功耗大幅提升,目前 4GLTE 的主要頻段是 1.8~1.9GHz 和2.3~2.6GHz,而5GNR 的主要頻段是 3.4~3.6 GHz 和 4.7~4.9 GHz,電磁波頻率越高,傳播損耗越大,使得在相同情況下,5G 基站的覆蓋半徑將小于 4G 基站,因此 5G 網絡相比 4G 需要更為密集的基站覆蓋。
2019年,全球規劃儲能系統容量達到5300MWh,其中1834MWh為資金到位或已經進入施工,1789MWh為宣布或計劃。而截至目前,2020年已宣布或計劃容量已經達到4858.32MWh,對比去年增長172%。(下圖)
亞太地區在2020年的驟降主要由中國貢獻。2020年,中國公布項目容量從2019年的3223MWh下降至目前的1140Mwh,降幅超過60%。2019 年5月 28 日,國家發改委出臺《輸配電定價成本監審辦法》,抽水蓄能電站、電儲能設施、電網所屬且已單獨核定上網電價的電廠的成本費用不得計入輸配電定價成本,電網側儲能在 2019 年受到重創,新增裝機114MW,同比減少60%。2019 年11 月,國家電網發布《國家電網有限公司關于進一步嚴格控制電網投資的通知》,再次提及不得以投資、租賃或合同能源管理等方式開展電化學儲能設施建設,預計短期內電網側儲能難有良好表現。但2020年中國儲能市場正在從可再生能源領域尋找新的動能,預計將有1.1GW的儲能項目投運。
根據Bloomberg NEF(BNEF)的預測,全球儲能市場累計裝機量將從2018年的9GW-17GWh增長到2040年1095GW-2,850GWh,期間投資額達6620億美元。隨著電池成本降低,應用范圍也更廣,如在大規模電力系統中用于調峰。零售用戶也希望通過儲能節省電費。
韓國儲能市場在2018年處于領先地位,但美國將在今年超越韓國,中國也將在下一個十年超越美國。由于23起電池火災需要調查,今年韓國儲能市場的增長暫時放緩。盡管韓國儲能行業補貼力度很大,但還是跟不上中國、美國等大市場的增長步伐。
到2040年,全球范圍部署的儲能項目大多數都是電網級儲能項目。用戶側儲能(BTM)的作用比BNEF去年預測的小。我們預計居民及工商業用戶側儲能市場速度會放緩,且總裝機量減小,也對用戶側儲能展望做了相應下調。因此,用戶側儲能系統不會蠶食系統級裝機的份額。
今天,儲能主要用于能源時移,通過可再生能源項目現場配備的儲能系統實現能源時移越來越普遍。未來幾年內,調峰能力發展動力漸強。光儲項目在美國、澳大利亞、英國和德國越來越普遍。這些協作項目可以抵消對天然氣新裝機的需求,具體取決于其利用率和常見的峰期持續時間。目前的項目合同類型種類繁多。
用戶側儲能項目(BTM)達到一定規模,并提供電力系統服務的可能性很難確定。BTM的經濟性仍不被看好,且由于缺乏合適的商業模型、技術架構和管制,其發展亦受限制。盡管如此到2040年用戶側儲能電池仍能蠶食調峰、電力輔助服務和分布式儲能裝機規模的7%。
到2040年,全球儲能投資總規模將達6620億美元。在計算投資時,我們考慮的是設備和安裝成本,未考慮收入機會,也未考慮對擴大電池產能規模的投資,因為這部分電池大多用以供應運輸行業。我們認為,供應鏈不會制約儲能的部署。
根據Bloomberg NEF最新完成的全球儲能系統成本調研,2019年一個完成安裝的、4小時電站級儲能系統的成本范圍為300~446美元/kWh。成本范圍之大也凸顯了儲能項目在設計和安裝過程的復雜性和多樣性。本研究報告將探討影響儲能系統成本的逐年變化趨勢及其關鍵影響因素,并對2030年儲能系統成本進行預測。
儲能系統成本逐年下降,背后有一系列驅動因素,最關鍵的有以下幾個:技術進步、生產規模擴大、制造商之間的競爭加劇、產品的一體化程度提高,以及行業整體專業知識水平提高。儲能項目成本差異較大,主要受功率能量比、項目規模、項目復雜程度、冗余度及當地法規的影響。放電時間為4小時的儲能系統平均成本為370美元/kWh ,而放電時間為0.5小時的儲能系統平均成本為633美元/kWh 。更多的儲能設備需求方正在與中國電池制造商建立聯系。
BloombergNEF對2019年戶用儲能系統成本的最新調研數據為721美元/kWh ,高于先前的670美元/kWh,主要是因為我們將安裝成本的估算值從約1,000美元提高到了2,500美元。美國的戶用儲能系統安裝成本甚至會高于硬件總成本。
Figure 47 20MW/80MWh AC儲能系統單位價格($/kWh)(4小時電站級儲能系統的總成本基準),來源:Bloomberg NEF。2018、2019為實際調查數據,2020年及此后為預測值。注意:不包括保修費用,保修費用通常每年支付,而不是作為初始資本支出的一部分。盡管由于市場缺乏透明度,這些成本并未明確包括任何稅項,其中有些可能會在不知不覺中包括在內。這是針對棕地開發的項目,因此不包括電網連接成本。包括5%的EPC保證金。不包括打撈成本或項目擴充。經通脹因素調整后的2018年數據轉換為實際的2019年美元價格。由于2018年調查中的參與者方法,2018年電池架數據可能包括提交的銘牌,而不是可用容量數據。
Figure 48 50MW/50MWh AC儲能系統單價($/kWh),來源:BNEF。不包括通常每年支付的保修費用,而不是作為初始資本支出的一部分。盡管由于市場缺乏透明度,這些成本并未明確包括任何稅項,其中有些可能會在不知不覺中包括在內。這是針對棕地開發的項目,因此不包括電網連接成本。包括5%的EPC保證金。不包括打撈成本或項目擴充
在5G基站儲能需求方面,截止 2019 年末,4G 基站累計達到544 萬個,新增172 萬個,5G 基站新增超過13 萬個,按照 4G 基站、5G 基站 1000W 和 2700W 功耗、以及4 小時應急時間測算,2020 年新增儲能電池需求約 7.56GWh。
從 2018 年起,中國鐵塔公司已經停止采購鉛酸電池,大部分基站改造升級項目選擇鋰離子電池,其中又以磷酸鐵鋰為主。根據GGII,中國鐵塔在全球范圍內擁有基站 200 萬座,需要電池約 54GWh,磷酸鐵鋰電池需求在 5G 基站建設帶動下開始顯現。根據高工鋰電資料,2019 年全球通信基站電源對鋰電池的需求量為 12.1GWh,同比增長 64.1%,2025 年有望達到 60GWh,年均復合增速超過 30%。
根據中國儲能網與 IHS Markit 資料,2019 年全球電網側電池儲能系統部署裝機容量為 2.7GW,2020 年預計部署量達到 4GW累計10.7GWh,盡管受到新冠疫情影響,同比仍有 49%的增長。隨著可再生能源滲透率的提高,儲能系統對于提供電網彈性和可靠性至關重要,預計儲能領域對鋰電池的需求量仍將保持快速增長,到 2025 年,全球部署的電池儲能系統裝機容量將達到 64.3GW累計179GWh。