零配件及设备篇

　　十四、电机装机量加速增长

　　1. 新能源汽车通常采用永磁同步电机或交流异步电机

　　电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶。按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。按结构及工作原理可划分：无刷直流电机和有刷直流电机。又可分为永磁直流电机和电磁直流电机。永磁直流电机按材料又分为稀土、铁氧体、铝镍钴永磁直流电机。电磁直流电机按励磁方式又分为串励、并励、他励和复励直流电机。交流电机可分：单相电机和三相电机。

　　现在新能源汽车最常用的电动机有两种，一种是永磁同步电机、一种是交流异步 电机，永磁同步电机一般都被应用到搭载单电机的车身上，而交流异步电机一般都被 应用到搭载双电机的车身上，特斯拉中国 Model 3 和特斯拉 Model S 就是最好的例子。当然，两者的优缺点也很明显，永磁同步电机更节能、更轻量化，但是它需要用到稀 土材料，这使得它的造价成本更高，而且在高温和震动的情况下，它还有退磁的缺点。而交流异步电机则不需要珍贵的材料，而且它还能适应恶劣的环境，不过它的功率和 扭矩相较于永磁同步电机更低，而且它的体积也要比永磁同步电机大。国内新能源车 永磁同步电机装机比例占 98%-99%。

　　永磁同步电机的定子由定子铁芯、定子齿轮与定子线圈组成。如果使用三相直流 电流电机，那么需要在定子中有三套绕组，每套绕组布置在 120 度的电机壳体内壁上， 三套绕组构成了完整的圆型定子。所以只要让这三套绕组交替通电，并且交替频率与 转子旋转频率保持一致，就能获得旋转磁场。永磁同步电机转子由铁芯和永磁体两部 分构成，永磁体通常采用稀土永磁材料。当电机工作时，由电子控制电路对三相电感 线圈依次通电，产生旋转的磁场，转子根据磁场旋转同步旋转，产生动力并驱动汽车

　　永磁同步电机永磁电机是国内目前新能源汽车主要的应用方向，从产业链结构来看，永磁体（钕铁硼）是其主要材料。永磁体占电机原材料成本比例高达 45%，是电机中最核心的部件。稀土材料、硅钢、铜等金属材料对电机成本产生较大影响。

　　2. 新能源汽车带动驱动电机需求

　　根据第一电动的统计，2020 年我国新能源汽车驱动电机装机数量为 140.92 万台， 同比增长 20.60%。2021 年 1-2 月，我国新能源汽车驱动电机装机数量为 29.03 万台， 同比增长 339.19%，考虑新冠的影响，2021 年 1-2 月较 2019 年 1-2 月年均复合增长30.00%，而 2018-2020 年，我国新能源汽车驱动电机装机数量年均复合增速为 2.75%，因此我们判断能源汽车驱动电机装机量正在加速增长。未来，随着新能源汽车渗透率 不断提高，新能源汽车电机需求量也将随之增长。

　　新能源汽车驱动电机市场的主要参与者大致可以分为两类：一类是具备自产能力或关联供应链的传统整车企业，如比亚迪、北汽、厦门金龙、郑州宇通等；另一类是专门从事汽车零部件或电机电控产品的供应商，如博世、大陆、上海电驱动、上海大郡、汇川技术、英威腾等。从市场份额上来看，整车龙头企业由于自身需求量十分巨大，其配套的电机产品占据较高的市场份额。

　　十五、电控系统中核心部件亟待进口替代

　　1. 电控系统取代机械传动系统

　　驱动电机控制系统是控制主牵引电源和电机之间能量传输的装置。其主要功能包括车辆的怠速控制、车辆前进（控制电机正转）、车辆倒车（控制电机反转）、DC/AC 等。

　　比亚迪 e6 双向逆变充放电式电机控制器（VTOG）是一款高度集成化的新型多功能控制器，其主要功能是电机控制与车辆控制、电网对车辆充电、车辆对电网放电、车辆对用电设备供电以及车辆充放电。驱动电机控制器通过采集加速、制动、挡位、模式等信号控制动力输出。

　　2. 电控系统核心部件亟待进口替代

　　根据中国汽车工业信息网的统计，2020 年，我国新能源汽车电控市场规模合计达124.8 亿元，其中乘用车，客车和专用车分别占 63.6%、14.7%和 21.7%。2016-2020 年，我国新能源汽车电控市场规模年均复合增长 25.95%，较同期新能源产量增速略低1.5 个百分点，主要是因为技术进步，控制器的价格逐年降低，我们预计未来 5 年，我国新能源汽车电控市场规模年均复合增速将达 30%左右。

　　在新能源汽车领域，电机控制系统主要由逆变器、逆变驱动器、电源模块、中央控制模块、软起动模块、保护模块、散热系统信号检测模块等组成，其中逆变器负责蓄电池的直-交转换，从而驱动电机运转。IGBT 应用于逆变器中，占整个控制器成本的40-50%。

　　目前，高端 IGBT 器件国外企业占主导地位。英飞凌、ABB 、三菱、西门康、东芝、富士占据主要市场，形成这种局面的原因主要是：国际厂商起步早，研发投入大， 形成了较高的专利壁垒，且国外高端制造业水平较高一定程度上支撑了国际厂商的技术优势。中国功率半导体市场占世界市场的 50% 以上，但在 IGBT 芯片市场上，90% 主要依赖进口，进口替代空间巨大。

　　十六、我国充电桩数量严重不足

　　1. 直流充电桩需求提升

　　充电桩按使用地点可以分为公共充电桩、专用充电桩和自用充电桩。其中公共充电桩是建设在公共停车场（库）结合停车泊位，为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。 专用充电桩是建设单位（企业）自有停车场（库），为单位（企业）内部人员使用的充电桩。 自用充电桩是建设在个人自有车位（库），为私人用户提供充电的充电桩。按输出电流，可分为直流充电桩、交流充电桩和交直流一体充电桩。其中直流通常用于快充，功率大，充电速度快，但成本高。；而交流则用于慢充，功率小，充电速度较慢，但成本低，多用于小区充电桩。

　　截止到 2021 年 4 月，我国公共充电桩交流占总数的 58%、直流占总数的 42%。从年新增数量来看，交流充电桩每年均较快速增长，而直流充电桩新增量则波动较大， 2021 年 1-4 月，公共直流充电桩新增量 26.9 万台，和交流电 30.8 万台的数量快速拉近。随着技术的发展，新能源汽车数量的增多，车主对充电速度需求的提高，未来我 国直流充电桩将渐渐成为主流。

　　2. 充电基础设施发展滞后，未来十年增量可期

　　截止到 2020 年年末，我国充电基础设施保有量为 168.1 万台，按照公安部发布的全国新能源车保有量计算，我国车桩比为 2.93。2021 年 1 季度，我国充电基础设施保有量为 178.8 万台，但由于新能源车保有量快速增长，车桩比升为 3.08。2015 年国务院印发的《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》规划到 2020 年全国新能源汽车销量达 500 万辆，充电桩数量达 480 万个，车桩比近 1:1,由此看出我国充电基础设施相对于新能源车发展显著滞后。

　　从公共充电桩区域分布来看，我国广东、上海、北京、江苏和浙江三省两市占据全国公共充电桩数量的 50%，为其他 25 个省市自治区合计仅占 50%的比例。充电设施分布不均，导致在广大的中西部地区充电难问题更加突出，这将限制新能源车在中西部地区的销售。

　　近日，国家发展改革委、国家能源局发布了《关于进一步提升充换电基础设施服 务保障能力的实施意见（征求意见稿）》，征求意见稿提出要提升城乡地区充换电保障 能力，优先利用存量停车场等土地资源，以新增土地供应方式建设的公共充换电场站；新建居住社区要落实 100%固定车位预留充电桩建设安装条件，满足直接装表接电需要；加快高速公路快充网络有效覆盖，力争到 2025 年，国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域的高速公路服务区快充站覆盖率不低于 80%，其他地区不低于 60%工信部发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》征求意见稿提出，预计到 2030 年，我国新能源汽车保有量将达 6420 万辆。根据车桩比 1：1 的建设目标，未来十年，我国充电桩建设存在 6300 万的缺口，预计将形成 1.02 万亿元的充电桩基础设施建设市场。

　　3. 充电桩产业重点是 IGBT

　　充电桩产业链可分为上游零部件，中游整机制造和下游终端用户和运营商。

　　从充电桩设备的成本构成来看，充电机占据成本的大部分，而充电机最核心的部件是 IGBT。IGBT 是能源转换与传输的核心器件，是电力电子装置的“CPU” 。采用IGBT 进行功率变换，能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点，其占充电模块成本的 40%左右，占充电桩设备成本约 20%目前国内 IGBT 主要依赖进口，这使得充电桩成本居高不下，IGBT 的国产化替代正在缓慢进行中。国内 IGBT 配套生产商包括比亚迪、华虹半导体等。IGBT 竞争格局详见第十五章第 2 节。

　　中游是设备提供商，其进入门槛较低，行业较为分散，其核心竞争力国家电网是国内最大的充电桩公开招标企业，也是最早入行的建设运营方。2015-2019 年国网采购充电桩设备中标数量前三分别是国电南瑞、许继电气和山东鲁能，均为国电旗下的上市公司，三家合计占国网充电桩总采购量的 39%。

　　下游包括私人客户和充电桩运营商。截止到 2021 年 4 月，各大运营商共建成438,678 台充电桩，排名行业前三的运营商包括特来电、国网公司和星星充电市占率合计达 82%，逐步呈现出寡头竞争格局。

　　十七、 锂电池设备订单向龙头企业集中

　　1. 动力电池生产线分为电芯和模组/PACK 装配线

　　动力锂电池生产线包括动力锂电池模组/PACK 装配线和动力锂电池芯生产线两大部分。动力锂电池芯生产线是指电池芯生产各工艺环节对应的智能机械设备流水线。分为前段制片（正、负极浆料搅拌、涂布到辊压分切成料带），中段组装（料带极耳成形到注液），后段电芯激活与测试、筛选，直至电芯成形并检测合格。动力锂电池模组/PACK 智能装配线是将客户锂电池包产品中的电芯、电池连接片、BMS、线束、电池辅料、电池包外壳等按一定的PACK 工艺流程组装成相关的PACK 模组和电池包的装配设备。动力锂电池模组/PACK 装配线通常是由模组线和PACK 线组成。其中，动力电池电芯生产线设备占全线设备总价值的 81%。

　　2. 到 2030 年，全球锂电设备需求 2400 亿元

　　伍德麦肯兹预测到 2030 年，全球锂电池产能将较现有产能翻两番，实现 1.3TWh。分区域市场来看，现阶段，亚太地区的锂电池产能占全球产能的 80%。预计未来十年内，亚太仍将继续主导全球市场发展。包括宁德时代、LG 化学、比亚迪、SK Innovation 在内的行业领先者纷纷加足马力扩产能。中国锂电池储备项目容量将从 2020 年的345GWh 增加至 2030 年的 800GWh。

　　动力电池领域，受终端市场电动化加快影响，全球锂电池进入新一轮扩产竞备赛。2020-2025 年，全球动力电池企业产能扩张规划已超过 1000GWh，按照每 GW 设备投资 3 亿元计算，全球未来十年总需求空间为 3000 亿元。目前，国产用锂电设备的国产化率已达到 90%-92%。受新增产能带动，到 2022 年，属于国产锂电设备的市场份额将达到 180-190 亿元，年均增长 6.3%-8.2%。

　　先导智能、嘉拓智能、利元亨等领先装备企业已经进入国际车企/动力电池巨头供应链，全球化路径逐渐延伸至远。目前头部设备企业正在通过提升良品率，革新工艺， 降低运营成本，研发一体化设备，提供半整线/整线等模式，进一步拉开与二线设备企业的差距，订单也向龙头企业集中。

　　策略篇

　　十八、投资策略

　　1. 整车制造有望诞生全球领军企业

　　受资源和环境约束，采用新能源汽车替代传统燃油车已成为全球共识。预计到 2030年，电动汽车的销量将会达到全球乘用车销量的 48%。基于此预测，我们判断到 2025年，全球电动车销量将达到 1500 万辆，到 2030 年全球电动车销量将达 3000 万辆。预计 2021-2025 年，全球新能源汽车年均复合增速为 36.37%，2026-2030 年，全球新能源汽车年均复合增速为 14.87%。

　　另一方面，我国人工智能、大数据、量子计算、自动驾驶等新一轮的革命技术不断取得进步并应用于汽车制造领域，欧美日等老牌车企的燃油车的技术垄断优势将荡然无存，中国车企将有机会和国际龙头站在同一起跑线上。国内车企凭借国内庞大的消费市场，完善的产业链体系，工程师红利带来的创新优势以及企业家精神，有望在新一轮竞争中站上全球汽车行业的巅峰，并诞生出诸如丰田、大众那样的全球领军企业。

　　我们认为未来国内整车企业将会产生三种结局。一是在压力下，有能力有意愿加 快新能源汽车的研发，不断将新技术应用于汽车产品。这类车企以国内二线品牌的主 机厂为主要代表，他们既有传统车企的历史底蕴，但却没有一线车企那样的产能包袱， 希望在产业巨变过程中超越竞争对手成为一线品牌，这些车企“华丽转身”最为坚决 也异常迅速。如比亚迪、长城汽车、长安汽车等；二是，有强大的汽车产能，但无力投入新能源车的车企。他们将成为造车新势力的“代工厂”；三是生产能力、资金和技术实力都不足以支撑企业转型的企业将被兼并或淘汰出局。因此，我们判断未来车企 的经营业绩和估值将进一步分化，能够迎合大众需求并持续创新的新能源车企经营业 绩将持续快速增长，这部分企业将能够获得市场青睐并得到更高的估值溢价。建议关注：比亚迪（002459.SZ）、广汽集团（601238.SH）、长城汽车（601633.SH）、长安汽 车（000625.SZ）。

　　2. 电池领域需求快速增长，宁德时代全球龙头地位牢固

　　2020 年，全球动力电池安装量合计为 137GW，同比增长 17%，动力电池出货量为213GW，同比增长 34%。基于以上假设，预计到 2025 年，动力电池出货量和安装量为1396GW 和 1163GW，到 2030 年，动力电池出货量和安装量为 3555GW 和 2963GW。2021-2025年动力电池需求年均增速 40.42%，2026-2030 年动力电池需求年均增速 18.29%。基于各个电池生产商生产能力，SNE Research 预计从 2023 年开始全球电池（电动车+储能板块）安装需求将高于电池供给量。到 2025 年供不应求将达到峰值。在电池出货方面（电动车+储能板块），短缺情况则会提前一年，2022 年便会开始出现，动力电池供应商需要更多扩充有效产能。

　　全球动力电池市场竞争格局为中日韩三分天下，国产电池主要为国产新能源车配套，韩系电池为特斯拉、欧系和韩系车配套，日系电池为特斯拉和日系车配套。2020年，宁德时代和韩国 LG 化学占据绝对领先地位，但 2021 年上半年，随着国产品牌新能源车销量大幅增长，第一名的宁德时代和第二名 LG 化学之间的差距进一步拉大。

　　未来全球动力电池厂商的市场份额一方面看现有配套车型的销量，另一方面看能否获进入新的主机厂的供应链。2020 年工信部公布的新能源车型有效目录共 6,800 余款车型，其中由宁德时代配套动力电池的有 3,400 余款车型，占比约 50%，是配套车型最多的动力电池厂商，随着国内和全球新能源汽车市场崛起，宁德时代作为全球动力电池龙头的市场地位有望持续增强；中航锂电（成飞集成参股子公司）凭借打入广汽集团和长安集团的配套体系，配套的五菱宏光 Mini EV 成为“爆款”，迅速进入全球前十行列；国轩高科凭借三元电池和磷酸铁锂电池单体能量密度分别突破 302Wh/kg 和 210 Wh/kg，全球排名逐步攀升。动力电池建议关注宁德时代（300750.SZ）、亿纬锂能（300014.SZ）、国轩高科（002074.SZ），设备端建议关注先导智能（300450.SZ）和利元亨（688499.SH）。

　　3. 材料端关注三元和磷酸铁锂正极材料

　　锂离子电池主要是由正极材料、负极材料、隔膜和电解液。其中，负极材料虽然需求旺盛，但产能增长较快，因此竞争加剧，价格涨跌不一；隔膜和电解液需求也较旺盛，但一旦固态电池技术成熟，隔膜将被取消，电解液的物质将被替换。因此我们最为看好正极材料。

　　我们测算 2020 年，全球动力电池所需正极材料合计为 27 万吨，其中三元电池正极材料需求18.3 万吨，磷酸铁锂正极材料需求 8.7 万吨。如果没有颠覆性技术出现的话，预计到 2030 年全球动力电池正极材料需求将上升至 461 万吨，其中三元正极材料271 万吨，磷酸铁锂 190 万吨。正极材料需求年均复合增长 32.81%。其中三元和磷酸铁锂增速分别为 30.96%和 36.06%。正极材料建议关注：当升科技（300073.SZ）、容百科技（688005.SH）、格林美（002340.SZ）以及德方纳米（300769.SZ）。

　　4. 上游资源关注锂和镍

　　锂离子电池是通过电池内部的锂离子移动来实现电势差，进而引发电流，锂是锂电池不可或缺的元素。据美国地质调查局的数据，2020 年全球锂资源储量约为 2100 万吨（金属锂）。我国占全球锂矿消费量的近一半，进口依赖度约 70%，其中约一半来自于澳大利亚。未来 5-10 年，全球新能源汽车渗透率将快速升高。随着电动汽车销量的快速增长，叠加美联储放水的影响，2021 年碳酸锂价格有望保持上升趋势。建议关注：天齐锂业（002466.SZ）、赣锋锂业（002460）和永兴材料（002756）。

　　镍在三元电池的作用在于提高增加材料的体积能量密度。三元电池的发展从最早 期的 NCM111 到 NCM523，再从 NCM523 到 NCM622,再到最新的 NCM111，镍的比例从 30% 左右，提高到正极材料的 80%左右，使用比例不断提高。全球镍资源储量较丰富。据美国地质调查局的数据，2020 年全球镍资源储量约为 9400 万吨，静态储采比为 37.6 年， 虽然静态储采比不高，但年新增探明储量大多高于开采量，因此总储量大体保持增长 态势。目前在印尼布局镍资源的主要有三类玩家，第一类是手握资源的本土企业，代 表企业：安塔姆、Harita；第二类是长期扎根的西方巨头，淡水河谷、Eramet；第三类是迅速崛起的中资企业，青山集团、宁德时代、格林美、华友钴业。上述三类企业也成为电池、材料、车企合资的重要对象。建议关注格林美（002340.SZ）、盛屯矿业（600771.SH）、杉杉股份（600884.SH）。

　　十九、投资地图

　　3. 新能源汽车产业链及相关上市公司