松下电池专题研究:圆柱电池领跑者,与特斯拉的“十年之痒”(附报告)

1、松下——日本电气电子制造的名片

1.1 、 百年老店背靠大树,底蕴深厚历久弥新

松下电器产业株式会社成立于 1918 年,创始人是松下幸之助先生——被誉为“经营之神”。松下电器从诞生到经历了二战的破坏到战后重建, 截至 2020 年已经在 40 多个国家和地区设立了机构并在当地开展服务,成为了世界一流的国际综合性电子技术企业。

 

松下电器目前在民用和军用方面均有广泛参与,公司是日本制造业的名片。

 

(1)民用:数字 AV 网络化事业、节能环保事业、数字通信事业、系统工程设计事业、家用电器事业、住宅设施事业、空调设备事业、工业自动化设备事业及相关事业的元器件、零部件事业、网络、软件事业等。

 

在这些领域,松下从事产品的研究开发、设计、制造、销售以及售后服务等。

 

(2) 军用:生产通讯设备和军用战斗机。

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背靠住友财团,实力强大。松下创始人拥有日本住友财团背景,住友财团在日本六大财团中排名第三(其余五个财团分别为:三井、三菱、劝银、三和、富士), 为松下在资金方面提供了可靠的帮助,集团内部合作紧密有序,为松下日后的迅猛发展打下了基础。公司股权分散,股权中来自日本的资本主要为住友提供。

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1.2 、公司推行事业部制,2020 受疫情影响

2020 财年(2019 年 4 月 1 日-2020 年 3 月 31 日),公司分别实现营业收入与营业利润 74906 亿日元和 2938 亿日元。受 COVID-19 影响,加之业务组合改革和中国投资需求疲软,营业收入下降;此外,2020 财年,公司业务重组费用过多,导致营业利润下降。

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公司在组织结构上实行事业部制,主要建立了家电、环境方案、互联网解决方案和汽车电子和机电系统(AIS)4 个事业部。

 

4 大事业部稳中有进,均衡发展,电池属于汽车电子和机电系统(AIS)事业部, 为公司未来发展重点。2019 财年,家电事业部实现营收 2.75 万亿日元、环境方案事业部实现营收 2.04 万亿日元、互联网解决方案事业部实现营收 1.13 万亿日元、汽车电子和机电系统事业部实现营收 2.98 万亿日元,分别占比 30.9%、22.9%、12.7%和 33.5%。

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公司从 2020 开始部分业务进行重组,形成了家电、环境方案、互联网解决方案、汽车、工业解决方案 5 个事业部,分别实现营业收入 2.59、1.91、1.04、1.48 和 1.28 万亿日元,营业利润 557、1798、922、-446 和 46 亿日元。

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(1) 家电业务:销售额及营业利润均有所下降。2020 财年,松下空调销量上升,但由于智能生活网络销量下降和 COVID-19 影响,家电整体销量下降。尽管日本家用电器和空调的利润增加,但由于销售减少、重组费用等原因,运营利润下降。

 

(2) 环境方案业务:营收有所下降,利润增长。电气产品(包括布线设备和房屋系统)的销售稳定,Panasonic Homes 等公司的拆散影响导致营业收入下降。营业利润的增长则归因于住房相关业务的利润增长以及业务转让带来的收益。

 

(3) 互联解决方案业务:销售额及营业利润均有所下降。销售额下降是由于流程自动化和航空电子产品的销售额下降,以及 COVID-19 对所有业务的影响。由于销售减少,营业利润下降。

 

(4) 汽车业务:AIS 部门重组,销售额和营业利润均有所下降。公司 2020 财年进行了部门重组,将原有的 AIS 部门进一步划分为了汽车和工业解决方案两个部门。在汽车业务方面,由于汽车电池扩产的投资效应无法抵消市场放缓、COVID-19 影响以及汽车解决方案产品周期趋势,销量下降,销售额下降。北美汽车圆柱型电池工厂在 2019 财年第四季度实现盈利,盈利能力明显提高。然而, 汽车圆柱电池由于扩充产能,固定成本增加,车载充电系统在欧洲接到订单的开发费用增加,商誉减值等导致营业利润下降。

 

(5) 工业解决方案:由于中美贸易摩擦以及 COVID-19 的影响,销售额和利润下降,半导体业务减值损失等因素也导致利润下降。

 

1.3 、动力电池业务兴起,股价亦有表现

松下汽车动力电池归属于高速增长业务板块。松下电池业务属于其年报业务分类中的汽车电子和机电系统板块-能源业务的范畴。松下将公司的各业务板块划分为高速增长、稳定增长和低盈利业务:

 

(1) 高速增长业务包括汽车动力电池(含特斯拉)、车载信息系统、汽车电子等;

 

(2) 稳定增长业务包括能源解决方案、电子材料等;

 

(3) 低盈利业务包括半导体解决方案等。

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2020 财年开始,由于部分业务重组,公司汽车动力部门单独公布营收数据。

 

2019Q2-2020Q1 汽车动力部门实现营收约 3774、3698、3662、3690 亿日元 ,营业利润分别为-100、-127、-65、-174 亿日元,汽车动力板块 2020 财年第一季度营业利润-100 亿日元,亏损明显,主要是因为汽车事业部在欧洲的工厂建设支出较大,预计动力电池依旧亏损但是相对平稳。

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松下 2012 年股价下跌近 20%,主要由于投资决策失误叠加行业竞争激烈。公司重大投资失误,产品结构不良,电脑网络的普及导致平板电视销售低迷,白色家电和手机价格下降等因素,加之竞争激烈,松下 2012 亏损额巨大。且整个 2012财年不向股东分红,这是继 1949 财年以来再次出现整个财年无分红的情况,公司股价大幅下挫。

 

车载事业发展良好,合并法可赛助推松下 2016-2017 股价大幅上涨。2016 财年, 由于公司车载电池销售规模的不断扩大和并购法可赛集团,松下车载事业收入实现较大增长。由于改革费用减少和其他损益的改善,松下营业利润也实现较大增长。

 

全球新能源车行业兴起,公司再次合作特斯拉,新交付量远超预期带动松下2020-2021   股价上涨。受益于全球新能源车行业兴起、特斯拉连续五个季度的盈利、2020 年超预期的汽车交付量,以及 2021 年初松下再次与特斯拉签订电池供应协议,松下股价也呈现出大幅上涨趋势。

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2、动力电池:开始扩充产能与客户拓展

2.1 、历史悠久,深度绑定特斯拉,产能布局日中美

由消费电池转型为动力电池,不断成就领先地位

(1)松下 1923 年开始进行电池研发,早期主要为家电商品服务。20 世纪 30 年代,松下相继推出干电池、镍镉电池等消费电池,由于技术精湛,电池质量良  好,很快和三洋、索尼共同成为日本电池巨头。

 

(2)1994 年成功研发锂离子可再充电池,自此布局新能源相关领域并瞄准汽车电池市场。20 世纪 90 年代,三洋由于缺乏创新性,产能过剩,业务开始下滑, 2009 年,松下收购三洋电机,二者共同推动动力电池业务的发展。同年,松下牵手特斯拉,强强联合,为特斯拉独供松下 18650 圆柱型电池。此后不断改进技术并扩充产能,从 18650 到 21700 再到 4680,松下将圆柱型动力电池发展推向巅峰。

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松下早期侧重消费电池,后期主攻动力电池,一直以圆柱型和方形电池为主。松下早期在日本消费电池领域取得过不俗的成绩,但随着 21 世纪初互联网的发展和消费电池下游市场智能手机市场的需求饱和,且公司本身忽视软包的开发,松下在消费电池领域逐渐失去份额和优势,从 2010 年开始至 2017 年三星 note7 爆炸事件,三星 SDI 消费锂电池连续多年市场占有率第一,松下也转而重点发展动力电池。

 

覆盖日中美动力电池产能布局

 

松下从 2008 年并购三洋电机并与特斯拉合作后正式进军动力电池领域,目前在日、美、中共建造七个动力电池工厂,其中日本和大连工厂生产方形电池,预计至 2021 年松下总产能将达 90GWh。

 

 松下全球动力电池工厂:

(1) 日本 Suminoe、Kasai、Himeji、Sumoto 工厂:Suminoe 工厂 2010 年4 月投产,是当时全球最大的锂电池工厂,总产能 6 亿块电池;松下在 Kasai 工厂新建了一条生产线,用于生产大型锂离子电池;2010 年起 Himeji 量产薄型电视用液晶面板,2017 年开始量产车用锂离子电池、车用面板等;2018 年Sumoto 实现规模化量产。

 

(2) 美国 Gigafectory 超级工厂:2014 年,松下与特斯拉共出资 50 亿美元, 在美国内华达州建造超级工厂 Gigafactory,于 2016 年一季度开始生产,主要生产松下 21700 电池,目前达到总产能 35GWh、50 万辆电动车,规划未来实现产能 54GWh。

 

(3) 中国大连工厂:松下在中国的第一个 “新能源专用方形锂电池工厂”, 2015 年松下投资 500 亿日元(约为 29.6 亿元人民币)打造松下大连方形电池工厂,年产能可满足 20 万辆新能源汽车的搭载需求。目前产能为 5GWh,未来规划实现产能 12GWh。

 

(4) 中国苏州工厂和无锡工厂:2017-2019 年相继投产,分别生产 18650 三元锂离子电池和用于电动摩托及低速电动车的电池,苏州工厂目前产能已达到 1 亿只锂离子电池,无锡工厂项目包括了锂离子电池和模组,电动汽车动力系统、储能系统的研发和制造,规划未来实现产能 30GWh。

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松下电池与特斯拉:绑定美国市场,共创辉煌

 

美国首建超级工厂,绑定特斯拉深耕美国市场。为了满足特斯拉本地生产本地销售的需求,松下在美国首建超级工厂,成为特斯拉汽车电池独家供应商。2014 年 6 月,松下与特斯拉合资 50 亿美元,松下出资 16 亿美元,在美国内华达州建造超级工厂 Gigafactory。Gigafactory 工厂承担了特斯拉电池的主要生产工作,主要生产圆柱型电芯,用于特斯拉能源存储产品和 Model 3 中。

 

动力电池需求扩大,规划未来美国工厂产能扩充至54GWh。随着电动车市场的快速扩张,松下与特斯拉的绑定不断加深并不断增加对电池工厂的投资以扩大产能。2019 年 3 月 Gigafactory 工厂产能为 35GWh(实际产能 24GWh),2020年 8 月,松下表示为扩大动力电池产能,在继续对特斯拉美国超级工厂进行投资的同时,将对电池技术有所改进,将电池容量提高 5%左右。此次松下为该工厂增投资金 1 亿美元,除了升级电池本身,新的投资还将为该工厂带来一条全新的生产线,同时将年产能增加至 39GWh,未来计划产能提升至 54GWh。

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升级电池技术,助推特斯拉在美销量升级。松下继18650 电池后,为特斯拉Model 3 独供 21700 电池,提高了能量密度和容量,减少了电芯数量和 PACK 附件,轻量化升级从而带动了整车成本和价格下降。松下最先为特斯拉提供的 18650 电池受限于体积和关键组件,容量普遍在 2.2-3.6Ah 之间。

 

相比于 18650 电池,21700 提高了约 20%能量密度,达到 300Wh/kg,在保有高镍含量的 NCA 三元正极材料的同时,负极材料由碳基材料进行了升级,改进为含硅的硅碳复合材料。减少了电芯数量和 PACK 所需的附件,BMS 更加简单,在美国新能源市场上自然更受青睐。

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特斯拉 Model 3 牢牢掌握美国电动汽车市场,销量远超其他电动车型。尽管在美国 Model 3 只能享受部分联邦税收优惠,而且没有大量的预售订单,但特斯拉 Model 3 依旧保持着强劲的销售。

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中国新能源车市场需求增加,松下积极争取市场份额

 

中国新能源车市场潜力巨大,松下在积极布局推进海外市场,中国成为重点战略布局目标。从 2009 年中国启动“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程” 后,中国的新能源汽车市场就开始缓慢发力。目前中国已经成为全球最大的电动汽车市场并且成为最快增长的市场,吸引了大批日韩动力电池供应商入驻中国建造工厂。

 

2015 年中国工信部发布新《汽车动力蓄电池行业规范条件》,中国新能源汽车市场日、韩国电池厂份额减少。2016 年 5 月 1 日,中国工信部制定的《汽车动力蓄电池行业规范条件》开始实施,分批次公布了符合该规范条件的新能源汽车动力电池企业名单,大部分海外电池厂商在新能源汽车制造中不能享受国家补贴。后续,白名单制度逐步放开后,海外电池厂才能重新在中国寻求发展。

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联合特斯拉,松下有望开拓中国市场。特斯拉(中国)在 2020 年中国纯电动汽车市场上表现不俗,销量排名总体第二,达 13.9 万辆。作为特斯拉汽车动力电池的主要供货商,松下有望借特斯拉销量东风进一步进入中国市场。

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2.2 紧追宁德时代和 LGC,2020 年装机列第三

宁德时代与 LG 化学成动力电池双寡头。动力电池市场目前基本被中日韩各龙头公司控制,其中来自中国的宁德时代和来自韩国的 LG 化学近年来强势发力,在2020 年全球动力电池装机量和出货量排名上相互追赶,宁德时代 2020 年装机量达到 34GWh,LG 化学达到 31GWh,呈现出双寡头的局面。

 

受市场需求和政策影响,韩企 2020 动力电池装机量增速迅猛。欧洲市场动力电池需求增加,日韩动力电池企业大量进军欧洲市场;中国市场取消白名单设置使得日韩系动力电池更有机会与中国本土车企合作。韩国企业 SKI 电池装机量受此影响,排名虽靠后但是装机量大幅增长 284%,LG 化学装机量也应势增长 150% 达到 31GWh。相比而言,松下装机量为 25Gwh,同比下降 10%。

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2019 年宁德时代动力电池出货稳坐第一把交椅,松下屈居第二。宁德时代(CATL)2019 年全球动力电池出货量达到 41.6GWh,成为 2019 动力电池出货量冠军,松下 2019 年以 33.7GWh 的总出货量仅次于宁德时代位居第二。

 

2020 年动力电池出货量亚军易主,LGC 越过松下与宁德时代争夺冠军宝座。2020 年,松下动力电池出货量 33GWh,储能电池出货量 2.1GWh;宁德时代总出货量为 52.8GWh,受政策及市场影响,LGC 以 133%的强势增长越过松下, 实现动力电池总出货量 52.8GWh,与宁德时代持平,其中电动车板块出货量为 48GWh,储能板块 4.8GWh。而与此相比,松下总出货量同比增速仅有 4%,与头部企业差距在扩大。因此,松下目前也在积极扩产,以备战将开拓的欧洲市场。

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2.3 、欧洲电气化来袭,动力电池竞争下半场开启

欧洲动力电池市场竞争日渐升温,各龙头企业抢占扩展欧洲市场版图。宝马、大众、戴姆勒、沃尔沃等欧洲主机厂正在加速转型电气化,欧洲各国都制定了明确的电动汽车产销目标,进而对动力电池产生强劲需求。德国、挪威、英国、法国等国家目前都实施了较大力度的电动车优惠政策,以一定的政府激励措施抵消电动汽车进入欧洲市场的高成本,为新能源车的发展创造了良好条件。

 

宁德时代、蜂巢能源、孚能科技、三星 SDI、LG 化学、SKI、Northvolt 等中韩电池企业以及欧洲本土电池企业,都在欧洲布局建厂抢占市场先机。

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宁德时代率先瞄准德国,先发制人抢占欧洲市场。国内标杆企业宁德时代最先计划在德国图林根州投资 2.4 亿欧元设立电池生产基地与智能制造技术研发中心。早在 2018 年,宁德时代就与当地政府签署了投资协议并达成合作。2020 年 10月 18 日,宁德时代在德的电池工厂正式开始动工,计划生产电芯及模组产品, 2022 年规划实现 14GWh 的产能。

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羊群效应带动其他动力电池企业纷纷加入动力电池欧洲赛道。

(1)2020 年 9 月份,远景 AESC 也有在法国投资建造动力电池工厂的意愿,并已经考察计划了十几个理想建厂厂址。2020 年 11 月,远景 AESC 将超级电池工厂地址选在日产桑德兰工厂附近。

 

(2) 孚能科技 2020 年发布公告称将会投资逾 6 亿欧元,计划在德国萨克森-安哈尔特州比特菲尔德-沃尔芬镇建立动力电池工厂,用来生产动力电池电芯及电池模块、电池包,规划在 2022 年底建成投产,最初规划产能 6GWh,未来预计产能可以提升到 10GWh。

 

(3) 蜂巢能源也在 2020 年 11 月 18 日宣布将会投资 20 亿欧元在欧洲建立新

的电动工厂,配套正极材料工厂和电池技术中心,预计将会在 2023 年建成投产,

年产能将会达到 24GWh。

 

(4) 比亚迪、国轩高科等国内动力电池企业也都向外界传递出了要在欧洲建厂的消息。

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特斯拉新建德国柏林-勃兰登堡工厂 ,计划于 2021 年 7 月投产,预计投放100GWh。特斯拉在欧洲市场生产 Model Y 电动车,年产量将达 50 万辆。马斯克在 2020 年 11 月 24 日的欧洲电池会议上表示特斯拉在德国柏林的新工厂或将取代美国 Gigafactory 工厂成为全球最大的动力电池工厂。此外,马斯克预计特斯拉柏林工厂每年产能能够达到 100GWh , 甚至有可能提升至每年200-250GWh。

 

松下与欧洲新能源汽车渗透率强国挪威达成新合作,寻找机会扩大在欧洲市场的份额,培养新客户。对松下而言,虽然其主要客户依然是特斯拉,但后者目前已经导入了 LG 化学和宁德时代两家新供应商,并加快自建工厂自产电芯的步伐,通过多种途径丰富其供应链,保障电池供应稳定,进而降低对松下的依赖。松下的全球动力电池装机份额已由 2016 年以前的世界第一,下滑至目前的世界第三, 被 LG 化学和宁德时代超越。因此,在动力电池业务承压巨大的情况下,松下计划与挪威国有控股的油气企业 Equinor 以及铝业公司 Norsk Hydro 达成合作, 探讨在挪威建设锂离子电池工厂的机会,并为特斯拉德国工厂提供电池配套服务。

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3、圆柱型技术领跑者,4680 将大范围装配特斯拉

3.1 、松下与特斯拉相互成就,成为圆柱型电池龙头

目前动力电池按封装技术类别主要划分为方形电池、圆形电池以及软包电池三类。动力电池的安全性和使用寿命都受其封装工艺的影响,不同的封装技术都具有不同的技术壁垒。封装工艺设计除需满足耐撞击振动和挤压穿刺的物理冲击外,也需满足防火阻燃等化学性能要求。

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(1) 方形电池:封装可靠度高、系统能量效率高、能量密度较高、结构较为简单、扩容相对方便、可以通过提高单体容量来提高能量密度、稳定性相对好。但由于方形电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产,所以市场上型号类型太多,工艺很难统一;生产自动化水平不高、单体差异性较大,在大规模应用中,存在系统寿命远低于单体寿命的问题。

 

(2) 圆形电池:与方形都属于硬壳封装,圆柱型电池工艺成熟,PACK 成本较低,电池产品良率以及电池组的一致性较高;由于电池组散热面积大,其散热性能优于方型电池,但后期依然要面对成组后散热设计难度大、能量密度低等问题。

 

(3) 软包型电池:采用铝塑膜包装、安全性好、重量较钢壳和铝壳电池轻、具有较高的质量比能量、内阻小、循环寿命更长,但是由于型号众多自动化程度低、生产效率低、成本高、高端铝塑膜严重依赖进口、一致性较差。

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专供特斯拉需求,松下主攻圆柱型锂离子电池。

(1) 发展初期的特斯拉在比较“与电池供应商一起去改善层叠式电池的生产工艺使其一致性更高”和“管理单体容量小,单体数量多但一致性好的 18650 圆柱型电池”后,人力物力有限的特斯拉更倾向于选择开发一套管理单体数量多但单体一致性很好的电池系统。

 

(2) 多年来,日本厂商在 18650 电池的生产工艺上积累了大量的经验,使得产出的 18650 电池的一致性、安全性都达到了非常高的水准。松下生产的 18650 电池更是最早也是工艺十分成熟的锂离子电池。因此松下与特斯拉随即达成合作,松下因此对圆柱电池的资本投入规模不断增加,方形电池产能规模相对而言一直较小。松下近六成的电池为镍钴铝三元锂电池,其中包含 18650 型及21700 型电池。

 

(3) 随着新能源市场的需求增加,特斯拉新能源汽车订单量不断增加,松下领先的圆柱技术和与日俱增的电池产能需求成就了松下圆柱型动力电池领域霸主地位。

 

3.2、从 18650 到 21700 再到 4680,维持圆柱电池优势

松下不断升级电池技术,从 18650 到 21700,成为当前市场中能量密度最高的电池。2008 年松下开始与特斯拉合作, 生产 18650 钴酸锂电池供电 Roadster, 但最初能量密度只有 50-70Wh/kg,目前松下 NCA 材料 18650 电池最高单体能量密度已达到 250Wh/kg。

 

2014 年松下开始量产 21700 电池,增大了原来电池尺寸达到了电池扩容的效果, 单体容量上升 35%,大电芯在推进电池性能提升的同时,降低了 pack 系统管理难度,减少了电池包金属结构件及导电连接件成本,从而降低了成本提升能量密度。

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21700 电池相比于 18650 电池,能量密度提升 20%左右,也具有更高的充电速率, 成本更低,续航性能更强,目前特斯拉 Model 3 充满一次电最远可行驶 353英里,相比于其他新能源汽车优势尽显。同时相比于 18650 电池系统售价 185 美元/Wh,21700 的系统售价能够降低到约 170 美元/Wh,下降约 9%,成本能够得到有效控制。凭借特有技术的经验积累以及和特斯拉降低成本提高质量的合作生产,松下在 NCM 和 NCA 电池方面性价比最高。

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当下松下生产 18650 电池配套供给特斯拉 Model S 和 Model X,21700 电池配套供给特斯拉 Model 3。21700 圆柱型电池单体能量密度达到 340Wh/kg,是当前市场中能量密度最高的电池。2019 年松下投资升级其在日本的 18650 电池生产线,以生产特斯拉使用的新型 21700 电池,对于 Model S 和 Model X 的电池供应,特斯拉已经在更新其 Model S 和 Model X 车型。

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2020 年下半年,松下正在着手建造 Gigafactory 工厂 4680 电池芯的原型生产线。

目前美国内华达州超级工厂 Gigafactory 已有 13 条生产线,松下计划于 2021年启动一条新的用于生产 4680 的原型生产线,预计到 2022 年新的生产线使工厂的总产能提高 10%至 39GWh。

 

4680 电池芯采用无极耳技术,去除了电池的主要发热部件从而减小了内阻,提高了电池的热稳定性。4680 电池电量是现有电池的 6 倍,且能量密度的标准高、续航能力更强(能提升约 16%)、结构开发难度大,制造及组装的电池总成本也可以降低约 86%,每千瓦时能够降低 76%左右的成本,更具成本优势。目前, 松下日本开发中心正在进行原型产品的生产验证,并且在构建新的制造流程,这也意味着松下 4680 电池将很快出现在特斯拉最新车型上,4680 电池的可靠性将会是松下的重要优势。

 

3.3、专注高镍三元路线,NCA 及硅碳制造能力强

松下高镍含量 18650 电池集合低成本和高能量密度双重优势。目前市场上锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料(NCM、NCA) 等。不同的正极材料会影响电池的能量密度和稳定性等性质。在所有正极材料中,三元材料最具优势。相较其他正极材料而言,三元材料减少了钴的用量而增加了镍,镍元素比例有所上升,比容量高使得电池的能量密度有所提高。因此,使用三元材料的高镍体系18650 电池在减少高价钴的用量的同时电池性质更加优越。

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日、韩享 NCA 高技术壁垒优势,中国国内目前未实现 NCA 电池装车突破。三元材料中NCA 材料生产工艺更为复杂,条件更为严格,总体性能更高。相比于NCM, NCA 以铝为材料,而 Al 由于其化学性质的特殊性,使得 NCA 三元电池在制作上存在较高的技术门槛,日、韩企业在 NCA 电池的生产制作上更有技术和经验,几乎垄断 NCA 路线。反观中国国内,只有三元路线中的 NCM 路线刚刚起步, 其中最为领先的 NCM811 技术也还未达到最高水准。松下作为日韩企业中 NCA 电池龙头企业,在三元技术路线上的优势助力松下维持动力电池霸主地位。

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【LDJH-556】松下~圆柱电池领跑者,与特斯拉的“十年之痒”_

负极材料正朝多元化、高端化发展,硅碳复合材料成负极新热点。随着正极材料不断改进、动力电池能量密度和性能不断提高,负极材料也在不断进行升级换代。

 

硅材料价格便宜、储量丰富且硅基负极材料的理论能量密度高,比起石墨更具作为负极材料的优势。然而纯硅负极会导致电池在充电过程中膨胀,降低电池容量和循环性能,最终导致电池很快损坏。松下 18650 型电池利用硅和石墨各自优点,在人造石墨负极中掺入 10%左右的硅基材料,扩充了电池容量的同时也使电池能量密度大幅提升,成为了行业内的负极发展的一个航向标,而中国国内目前尚处于探索产业化阶段。

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4、逐渐“松绑”特斯拉探索欧美新客户资源

4.1 、动力电池供应链:日企为主,中国为辅

松下动力电池上游供应链条不及 LG 化学等外扩明显,成本压力相对较大。虽同为海外动力电池巨头,LG 化学等不断引入国外优秀供应商,降低成本同时有利于打开国外市场。松下为保持其差异化竞争优势,上游供应商的选择以日系企业为主,整体供应链较为保守,只有小部分中国供应商供货。

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松下正材料供应体系封闭,住友金属为其供应大部分钴、镍原料。松下秉承传统保守的日企作风,由本土企业住友金属为其提供原材料镍。随着全球纯电动车市场的不断扩大,2018 年住友金属继续投资 2000 亿日元在印尼建设镍矿石冶炼厂,希望与原有菲律宾冶炼厂共同在东南亚开辟一条供应松下等日企的完善产业链。

 

防范美国制裁风险,松下暂停与加拿大钴供应商合作。加拿大供应商 Sherritt International 在古巴的 Moa 矿山采集钴原料并出售给松下。松下为防范美国制裁古巴所带来的风险,目前已暂停与加拿大供应商的合作,特斯拉对是否采用来自古巴的钴原料制造电池违反美国进口古巴禁令也没有明确表态。

 

正极材料供应链条近年来逐渐外扩,中国企业有望占取更多份额。松下动力电池大部分以 NCA 作为正极材料,除本土住友金属外,中国企业参与度逐渐提高。2017 年,松下与芳源环保签订交易合同预购三元材料 NCA 前驱体,而随后在2018-2019 年,厦门钨业也为松下提供了 30%-40%左右的钴酸锂、NCM 三元材料。未来中国企业有望更多参与松下供应链体系中。

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顺应动力电池市场需求扩张趋势,松下上游各供应链条逐步开放以增强竞争力。

 

(1) 恩捷股份隔膜为国内唯一隔膜供应商:松下隔膜在日本国内主要依附住友化学和旭化成,80%为湿法隔膜,中国国内主要依靠恩捷股份。目前恩捷股份已 经涉足全球龙头动力电池企业的隔膜生产链中,如松下、三星 SDI、LG 化学等,2019 年开始向松下供应涂覆隔膜。随着低成本优势渐显和 2020 年上海特斯拉放量,隔膜需求将进一步扩大。

 

(2) 负极材料供应商稳定,中国企业逐步发力:日立化成为松下人造负极主要供货商,2017 年以后新增江西紫宸。

 

(3) 电解液:松下电解液供应格局较为稳定,主要由日本国内宇部化学和三菱化学提供,中国企业新宙邦 2011 年开始为松下提供电解液。随着中国优质电解液企业成本优势和产能的进一步扩大,未来有望在电解液供应链中占取更多份额。

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4.2、松下与特斯拉:从“十年战友”到“渐行渐远”

2009 年,凭借在动力电池领域卓越的技术水准,恰逢特斯拉缺少稳定的电池供应商,松下与特斯拉进行了首次合作,签署了供应 18650 型号电池的协议,决定生产高能量密度的电动车电池。

 

2010 年 6 月,松下向特斯拉投资 3000 万美元,购买特斯拉 141.8 万股股票。

2011 年,特斯拉又与松下签订了 6.4 亿颗 18650 电芯供应的协议。

 

2013 年,再次续签协议,将供应量大幅提升至 18 亿颗,由此,特斯拉为松下的主要整车客户,松下同时也成为特斯拉的独家战略供应商。

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合作“蜜月期”,松下特斯拉互相看好,合作关系稳定。松下看准了 Model 3 广阔的消费市场,深度绑定特斯拉。双方均将对方看作新能源汽车市场上的得力合作伙伴,但在 2016 年特斯拉 Model 3 接到 32.5 万辆巨量订单时,双方表态却出现了分歧,面对不断涌来的大量订单,特斯拉 CEO 马斯克表示电池工厂有信心在 2018 年达到能够满足 50 万辆汽车的产能,但在此之前,特斯拉与松下并未在预期产能目标方面达成一致。

 

随后,在 2017 年,特斯拉 Model 3 遭遇量产达不到预期的问题时,松下主动揽错,将量产危机的原因归咎到自己身上:电池工厂产能未能跟上。同年 12 月, 松下进驻特斯拉 Gigafactory 2 超级工厂生产太阳能屋顶用电池,双方依旧保持着较好的合作关系。

 

松下不惜亏损以满足特斯拉产能扩张需求,二者渐生嫌隙。在 2018 年,松下与特斯拉的合作伙伴关系开始出现松动。为满足特斯拉 Model 3 量产的需求,松下大量投资工厂、固定资产与人工,加上特斯拉一直拖欠账款,造成了 2018 年二、三两个季度 48 亿日元的严重亏损,但 2019 年第一季度 Model 3 的交付量也并不如意,2019Q1 共生产 77,100 辆车,共交付 63,000 辆,比 2018Q4,交付量下降了 31%(在 Q1 交付报告出炉后,特斯拉的股价大跌 8.4%)。且由于特斯拉的长期战略是“本地生产,本地销售”,最大限度降低成本从而降低价格, 马斯克曾多次向松下表示降低电池采购价格。由于上一阶段的产能未能完工,下一阶段的价格未能谈拢,对于特斯拉当时即将在中国建设的 Gigafactory 电池工厂,松下方表示将优先考虑增加特斯拉超级工厂的产能,而特斯拉方表示将依旧由松下为中国超级工厂提供电芯,双方在投资中国工厂实质性落地上海后出现分歧。

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从“蜜月期”到“冷战期”,松下与特斯拉关系一度降至冰点。2019 年 1 月 20日,丰田与松下宣布将在 2020 年底之前成立合资公司。2019 年 4 月,松下由于资金问题宣布将冻结超级工厂扩张产能的开支计划,而马斯克称超级工厂的产能过低(24Gwh),限制了 Model 3 的生产,除非松下将产能扩充至 35Gwh,否则将中止对工厂的投资,松下对于特斯拉扩充产能的要求则表示,工厂生产线产能并未充分释放。2019 年 11 月,松下表示没有在中国为特斯拉投资电池工厂的计划,双方的关系降到冰点。而与此同时,LG 化学开始在中国扩大产能,为国产特斯拉 Model 3 提供圆柱型电池。由于产能未能满足特斯拉扩产的需求, 特斯拉开始寻找新的合作伙伴。

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特斯拉“另寻新欢”——LG 化学与宁德时代,松下无奈暂时出局。2020 年 1 月29 日,特斯拉发布第四季度财报,公司实现盈利,股价也随之大幅上涨,松下因此股价也上涨了 10%。但由于之前与松下就产能和价格问题未能达成一致, 马斯克表示已与 LG 化学和宁德时代达成了中国超级工厂电池供应合作关系,松下在中国超级工厂的建设中暂时“出局”。

 

 

多方位发展客户资源,松下逐渐与特斯拉“松绑”。在与特斯拉的合作出现嫌隙以后,与特斯拉一样,松下也开始在全球寻求更多的合作伙伴以扩展业务。至2018 年 3 月底,松下已供货车型 58 款,已取得订单的车型 16 款,在洽谈的车型 74 款,客户范围涵盖日本、美国和欧洲。已供货日本 6 家车企,交付 29 款车型,供货美国 2 家车企,交付 14 款车型,供货欧洲 15 款车企,交付 15 款车型。除特斯拉外,松下现为大众、福特、丰田、奥迪等多家整车厂商提供动力电池,如大众 e-UP、e-Golf、奥迪 Q3、Q5、福特 C-MAX、Fusion、丰田 Prius等。为拓展客户资源,松下不断扩充电池产能,同时还在积极扩展市场,希望在未来能够为更多的中国整车厂商提供松下动力电池。

 

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“以利为先”,2021 松下特斯拉再度牵手。然而 2020 年初,松下与特斯拉的关系似乎有所缓和,特斯拉发布了一份 SEC 监管文件,确认了他们已经与松下签订了新的“2021 定价协议”。文件显示,2020 年 12 月 29 日,特斯拉公司与松下公司签订了 2021 年定价协议(日本电池芯),该协议将从 2020 年 10 月 1 日起生效,至 2022 年 3 月 31 日止。有过之前的教训,在这次的合作中,协议将受特斯拉与松下(和/或其各自的关联公司)于 2011 年 10 月 5 日签订的供应协议的约束,并规定了有关定价、产能承诺、采购量承诺和协议期内计划投资的具体条款。截至目前特斯拉的电池供应商扩展为松下、LG 化学和宁德时代三家, 其中松下主供美国市场,第一供应商地位暂未动摇,而 LG 化学、宁德时代均为特斯拉上海工厂提供电池,前者为 NCM811 三元电池,后者为磷酸铁锂电池。

 

5、投资建议

松下动力电池业务历史悠久,实力强大,前期依靠特斯拉一直保持世界领先地位, 后期随着市场竞争日益激烈和宁德时代与 LG 化学的猛烈追赶,排名有所摇摆但依旧处于第一梯队。因此,未来松下动力电池业务机遇与挑战并存。由于松下动力电池领域发展历史悠久,技术领先地位具有一定优势,我们对未来松下动力电池业务市场地位持乐观态度。随着市场不断打开,上游供应链企业也将充分受益, 国内动力电池产业链上游企业将会有较好的发展机会。

 

建议关注松下动力电池供应链上的投资标的,正极:厦门钨业、当升科技;负极: 璞泰来、贝特瑞;隔膜:恩捷股份;电解液:新宙邦。

 

6、风险提示

市场风险

疫情对全球新能源汽车市场的影响可能会使全球新能源电动车市场需求不及预期、欧洲新能源汽车渗透率不及预期导致需求未达预期,这会给松下新的欧洲市场扩张计划带来一定影响,面对宁德时代和 LG 化学的追赶,松下将面临一定压力。

 

经营风险

在产能扩张方面,松下由于之前与特斯拉合作投资大量固定资产和人工造成巨额亏损,若再次出现此类状况,松下产能扩张将受阻碍,电池产能扩张未达预期将会同时影响市场扩张。

 

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