【正文】 應用 在客車中。 電機驅動系統(tǒng)主要由電動機、功率轉換器、控制器、各種檢測傳感器以及電源等部分構成。 電機驅動控制系統(tǒng)是新能源汽車車輛行使中的主要執(zhí)行結構，驅動電機及其控制系統(tǒng)是新能源汽車的核心部件（電池、電機、電控）之一，其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標，它是電動汽車的重要部件。 圖 38：電池產(chǎn)業(yè)相關企業(yè) 電機 電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效產(chǎn)生轉矩，在純電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置，操縱方便容易，噪音低。 我國生產(chǎn)電池隔膜的厚度和孔徑的均勻度和國外還存在較大差距，國內所需的隔膜 80％仍由進口滿足，現(xiàn)有生產(chǎn)設備為低成本的單層聚烯烴拉伸隔膜生產(chǎn) 線， 主要供應中、低端市場。對小型鋰電已處于劣勢的我國隔膜生產(chǎn)商，動力鋰電隔膜將是一個較大的挑戰(zhàn)。我們認為動力鋰電對隔膜孔徑均勻性、安全性要求更高，濕法工藝或將獲得更好的機會。 隔膜生產(chǎn)具有高技術、投入大、建設周期長、投資風險大等特點，目前加工方法主要有干法（又稱熔融拉伸， MSCS）和濕法 (又稱為熱致相分離法， TIPS），其中前者又可分為單向拉伸工藝（代表性企業(yè)有美國 Celgard 和日本 UBE）和雙向拉伸工藝（代表機構有中科院化學研究所），濕法工藝代表性公司有 美國 Entek,日本東燃等。 圖 36： 鋰離子電池隔膜的一般要求 鋰離子電池隔膜主要為 多孔性聚烯烴，可分為單層聚丙烯微孔膜 (PP),單層聚乙烯微孔膜（ PE） ,乙烯、丙烯多層微孔膜。 圖表 35： 我國電解液產(chǎn)能較充足 單位：噸 隔膜：和國際先進水平差距較大 鋰離子電池隔膜被稱之為“第三極”，作用可見一般，主要有兩個方面：一方面起到分隔正、負極，防止短路的作用；另一方面，隔膜能夠讓鋰離子通過，形成充放電回路，因此鋰電隔膜應具備良好的絕緣性、較小的電阻、較好的化學穩(wěn)定性。 圖 34：配方設計是電解液的關鍵 電解液市場格局基本和 鋰電池分布一致，主要集中在中、日、韓三國，并且行業(yè)表現(xiàn)出較高的集中度，前三家廠商日本宇都（ Ube Industries），韓國第一毛紡會社（ chiel） ,三菱化學（ Mitshubishi Chem）合計占電解液市場份額的 70%左右，中國江蘇國泰下屬國泰華榮也占有一席之地，市場份額 8％。 通常電解液占電池重量和體積的比重分別為 15％、 32％，其對純度及雜質的含量要求非常高，生產(chǎn)過程中需要高純的原料以及必要的提純工藝。作為動力鋰離子電池負極材料有著巨大的研究價值和商業(yè)應用前景。鈦酸鋰容量高，充放電體積變化小，能夠提高電池的循環(huán)性能和使用壽命。目前商品化的鋰離子電池負極材料大多是嵌鋰碳材 料，由于可能在碳電極表面析出金屬鋰，與電解液反應產(chǎn)生可燃氣體混合物，由此給電池、特別是動力電池造成很大的安全隱患。深圳貝特瑞是中國寶安集團控股 55%的子公司，是國內電池碳負極材料標準制定者，截止 20xx 年 7 月，其碳負極年產(chǎn)能超過 7000 噸，價格 312 萬每噸不等，全球市場占有率 12%，位居全球第四。 圖 30： 負極材料分類比較 圖 31： 各類負極材料的市場占有率 圖 32： 全球鋰電用負極廠家市場份額占比 現(xiàn)階段全球負極市場份額集中在 6 大廠家。之后的商用鋰離子電池大都采用碳材料做負極。金屬鋰是最早作為鋰離子電池負極的材料，但是金屬鋰在充放電的過程中不夠安全。 磷酸鐵鋰核心發(fā)明和應用專利均掌握在外國科研機構和公司手中，中國對其研發(fā)和專利申請相對較晚，隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)興起，磷酸鐵鋰正極材料生產(chǎn)規(guī)模擴大，專利壁壘可能限制我國電動汽車的出口外銷。電動車電池成本占整車成本一半以上，電池成本降低，能有效拉低電動車價格，為電動汽車的大規(guī)模應用開道。金屬原料的價格變化對錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料 生產(chǎn)廠家和終端電池廠家的利潤率影響甚微，生產(chǎn)廠家的原材料價格波動風險小。 圖 27： 20xx全球鋰電正極材料生產(chǎn)廠家占比 圖 28： 20xx中國鈷酸鋰正極材料生產(chǎn)廠家占比 圖 29： 國內外主要正極材料生產(chǎn)廠商 動力電池成本有望通過規(guī)模效應降低?，F(xiàn)階段主要的正極材料廠家占有的市場份額相差不大。正極材料投資回報率最低，維持在 17%的水平。負極材料占整個生產(chǎn)成本的 515%。 圖 23：各種電 池性能比較 圖 24： 鋰電池成本解析 圖 25： 鋰電池各部分投資回報率 鋰離子電池的制造成本中，正極材料占比最高，將近一半。目前技術最成熟、應用最廣泛、商業(yè)化最成功的 鋰離子電池正極材料是鈷酸鋰，而各國研發(fā)的重點則是能夠應用于電動汽車的動力電池用正極材料，比如鎳鈷錳酸鋰，錳酸鋰和磷酸鐵鋰等。新能源氣車動力電池應具有比能量高、比功率大、自放電少、價格低廉、使用壽命長及安全性好等特性。 圖 20：鋰離子電池主要組分常見材料 動力電池是新能源汽車的核“芯”， 動力電池的性能對新能源汽車的成功發(fā)展起著至關重要的作用。這些都給聚合物鋰離子電池提供了無限的商機。但是聚合物鋰離子電池采用高分子電極材料或者膠體狀電解液，不需要厚重的二次包裝，相對液體鋰離子電池具有能量密度高，形狀任意，更輕薄，以及高安全性等多種明顯優(yōu)勢，是一種新型電池。 隨著社會對環(huán)境保護、節(jié)能降耗的要求越來越高，鋰離子電池所具有的循環(huán)利用壽命長、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點愈加突顯，尤其是鋰離子電池成本不斷降低及安全性能不斷提高以后，鋰離子電池將在更多領域替代其他類型的電池，應用領域不斷拓寬。 C，隨著電解質和正極的改進，期望能擴寬到 40~70176。 ? 可快速充放電， 1C 充電是容量可以達到標稱容量的 80%以上。鋰離子電池中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素：部分工藝（如燒結式）的 NiCd 電池存在的一大弊病為“記憶效應”，嚴重束縛電池的使用，但鋰離子電池根本不存在這方面的問題。 ? 循環(huán)壽命長 ,一般均可達到 500 次以上 ,甚至 1000 次以上 .對于小電流放電的電器 ,電池的使用期限將倍增電器的競爭力。 圖 18：鋰離子電池充放電原理圖 圖 19： 鋰離子電池內部構造圖（聚合物鋰電） 鋰離子電池是代表未來發(fā) 展方向的綠色能源電池，相比其他二次電池的性能優(yōu)勢主要表現(xiàn)在： ? 電壓高，單體電池的工作電壓高達 ，是 NiCd、 NiH 電池的 3 倍。充電時鋰離子從正極化合物中脫出經(jīng)過電解質嵌入負極，同時電子的補償電荷從外電路供給到負極，保證負極電荷平衡；放電時則相反，鋰離子從負極脫出，經(jīng)過電解質嵌入正極。 圖 17：各種電池性能比較 鋰離子電池是指分別用二種能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負極構成的二次電池。 圖 16：“節(jié)能與新能源汽車”重大項目總體布局 2． 技術發(fā)展路線與動態(tài) 電池 目前常用的二次可充電電池包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池以及鋰離子電池。 經(jīng)過多年努力，我國初步建立了混合動力、純電動和燃料電池的“三縱”，電池、電機、電控的“三橫”的研發(fā)布局和技術體系；初步掌握新能源汽車整車開發(fā)技術，動力電池和電機取得重要進展，部分產(chǎn)品基本滿足示范運行要求；部分產(chǎn)品實現(xiàn)了小批量生產(chǎn)和示范運營，正逐步向 產(chǎn)業(yè)化推進。目前阻礙新能源汽車發(fā)展的瓶頸主要是動力電池在續(xù)航能力、成本等方面與傳統(tǒng)汽車相比還有一定差距。 圖： 15： 新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈 —— 整車上市公司 四、 技術發(fā)展狀況 1． 總體狀況 新能源汽車是一項系統(tǒng)工程，涉及物理、材料、電化學、電機、控制等多種學科，需要綜合電池、電機、控制系統(tǒng)等多領域技術的支持、多種部件的匹配合成，其發(fā)展是 一個國家科技實力和制造能力的綜合體現(xiàn)。 我們認為，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)化初期，客車企業(yè)將率先實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，特別是公交客車生產(chǎn)企業(yè)將最先受益；混合動力汽車是最佳的節(jié)能產(chǎn)品，將會獲得較大的市場份額；微型、超微型電動汽車具有廣闊的市場前景，應該給予關注。在純電動汽車方面，我國處于國際先進水平，使用大容量鋰離子動力蓄電池的純電動客車在北京奧運會、上海世博會和廣州亞運會中心區(qū)的規(guī)模應用，代表了當今國際純電動大客車的先進水平。純電動汽車有效地開拓了特定區(qū)域的市場，在北京、上海、武漢、天津、株洲、杭州等城市開展了不同形式的小規(guī)模示范運行。 圖 13：新能源汽車電機及電池上游原材料需求路徑 圖 14： 新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈 —— 上游稀有金屬上市公司 整車看關注 客車和小型純電動汽車 我國在“十五”規(guī)劃期間，一汽、東風、長安、奇瑞等多家公司在國家（ 863 計劃）重大科技專項科研經(jīng)費的 支持下，已經(jīng)研制出多款新能源汽車，并進行了示范運營。涉及新能源汽車核心部件電池及電機的上游原材料眾多，根據(jù)電池及電機的技術發(fā)展趨勢以及高成長性，我們重點看好鋰離子電池的重要原材料碳酸鋰和永磁同步驅動 電機所需的釹鐵硼以及稀土原材料。隨著市場對未來“新能源汽車”的增長預期，其需要的原材料資源開始成為各國悄然爭奪和布局的熱點，我國在這方面具有得天獨厚的資源稟賦優(yōu)勢。上游的稀有金屬、電池、電機和下游的充電設備都存在較好的投資機會。目前，還沒上市公司涉及鋰電池回收業(yè)務，但我們堅信，鋰電池回收業(yè)務將是一項利潤率很高的產(chǎn)業(yè)，未來一定會有上市公司從事該產(chǎn)業(yè)。以北汽福田為中心設立的北京新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地，有新能源客車 5000 輛及高效節(jié)能發(fā)動機 40 萬臺的年生產(chǎn)能力，將成為中國規(guī)模最大、品種最全的新能源汽車設計制造基地。 比亞 迪：Ｆ 3ＤＭ雙模電動車已于 20xx 年 12 月 15 日上市，其純電動汽車Ｅ 6 于 20xx 年 5 月開始出租車市場運營。 長安集團：中混轎車ＣＶ 1120xx 年量產(chǎn)，ＣＶ 8 計劃于 20xx 年量產(chǎn)。此外，世博會期間，上汽將提供4 種新能源客車。 在企業(yè)層面的發(fā)展動態(tài)有： 一汽集團：實現(xiàn)混合動力小 批量生產(chǎn)，包括解放牌混合動力客車和混合動力轎車。該項目計劃用 3— 4 年時間，在 10 個以上有條件的大中城市，每個城市推出不少于 1000 輛新能源汽車開展示范運行。 后發(fā)優(yōu)勢 中國汽車工業(yè)起步較晚，汽車普及率低，實施產(chǎn)業(yè)轉型的成本相對較低，發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)具有后發(fā)優(yōu)勢。 到 20xx 年，純電動汽車應用達 50 萬輛以上；電動技術廣泛應用于傳統(tǒng)汽車，不同程度的混合動力汽車比例達到年產(chǎn)量的 30%以上；新能源汽車整車及關鍵零 部件的產(chǎn)業(yè)化達到世界先進水平。 眾多企業(yè)和科研機構的聯(lián)合攻關 中國新能源汽車 T10 企業(yè)將協(xié)同全行業(yè)，計劃用兩個五年計劃時間，到 2020 年努力提高包括新能源汽車和傳統(tǒng)能源汽車在內的汽車技術達到國際先進水平，部分技術處于世界領先水平。鋰離子動力電池已經(jīng)成為全球車用動力電池的主流選擇，而我國 的鋰資源儲量比較豐富，居世界第三。 從礦產(chǎn)資源來看，電動汽車電池和電機所需的原材料在我國來源極為廣泛，錳、鐵、釩、磷、稀土永磁材料等在我國都是富產(chǎn)資源。 資源優(yōu)勢。 我國在純電動汽車技術上與國外的差距相對較小。 在車用驅動電機方面，我國是工業(yè)電機生產(chǎn)大國，有較強的技術基礎。我國電動自行車、電動摩托車保有量超過 5000 萬輛，這類輕型電動車的發(fā)展帶動了國內動力電池、電機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 較好的技術儲備。 同時，地方政府也響應國家號召紛紛出臺新能源汽車發(fā)展政策。 近年國家密集出臺一批新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，有力地促進了新能源行業(yè)的發(fā)展。汽車市場整體需求的較快增長將為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提高廣闊空間。國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展、人民收入的不斷提高將為中國汽車工業(yè)提供強大的發(fā)展動力。 圖 9：平安證券研究所新能源汽車市場需求預測 單位：萬輛 總體來看，各國紛紛采取經(jīng)濟上扶持、法律上強制、政策上優(yōu)惠等多種措施促進新能源汽車的發(fā)展。 根據(jù)《汽車產(chǎn)業(yè)調整和振興規(guī)劃》，我國將 在 20xx 年之前形成 50 萬輛新能源汽車產(chǎn)能 , 新能源汽車銷量占乘用車銷售總量的 5%左右，則到20xx 年銷量至少將超過 50 萬輛；三年內形成 10 億安時（ Ah）車用高性能單體動力電池生產(chǎn)能力。 美國的新能源戰(zhàn)略將是世界能源領域革命的一個縮影，全球范圍的新能源革命正在進行。預計到 20xx 年插電式混合動力汽車的保有量將超過 100 萬輛。中國電子元件協(xié)會預計 20xx 年全球混合動力汽車市場規(guī)模將達到 210 萬臺；美通社亞洲 20xx 年底 發(fā)布的汽車電子研究報告預測， 20xx 到 20xx 年期間，全球市場混合動力汽車的復合年增長率將達到 38%，到 20xx 年全球混合動力汽車的總產(chǎn)量將達到 420 萬臺。 中國政府在去年哥本哈根會議前向國際社會承諾：到 2020 年單位 GDP 碳排放在 20xx 年基礎上減排 40%45%，并把該指標納入強制性的國民經(jīng)濟發(fā)展綱要中。商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續(xù)方案，就未來應對氣候變化的全球行動簽署新的協(xié)議。目前國內充電站 /樁的建設正在快速展開，對相關設備市 場將產(chǎn)生有力拉動。電機制造對銅、鐵、稀土等原材料具有較強的拉動作用。其中：動力電池單體的成本約占一半，而單體的成組、管理系統(tǒng)和封裝的成本占另