一、新能源汽车迎来爆发式增长,拉动整个产业链需求井喷
1、21年新能源汽车全球销量同比增长108%,已成全球发展趋势,国内发展空间巨大,今年1-4月销量占全球份额57%
2、政策利好不断,成为新的经济增长点,有望持续创造增长新高
2035年,纯电动汽车将成为新销售车辆主流
3、新能源汽车高速发展,带动产业链持续高景气
二、新能源汽车趋势:技术迭代,越来越多厂家聚焦ctc/ctp电池车身一体化
随着比亚迪海豹热销及CTB(Cell to Body)电池车身一体化技术的发布, CTC,CTP,CTB等技术引起热议,其实早在2019年以来,宁德时代、比亚迪和蜂巢能源陆续发布了CTP(Cell to Pack,无模组动力电池包)技术,将电芯直接集成至电池包,省去模组环节可以有效提升电池包的空间利用率和能量密度。2021年3月,宁德时代宣布将于2025年前后正式推出高度集成化的CTC(Cell to Chassis,将电芯直接集成到底盘上,省去模组与电池 包)电池技术。按照宁德时代董事长曾毓群介绍,CTC技术不仅会重新布置电池,还会将三电系统纳入进来,包括电机、电控、整车高压如DC/DC、OBC等。未来,CTC技术还将进一步通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。
在技术不断优化的推动下,借着新能源汽车的发展高增长期,搭载CTC/CTP等技术的新能源汽车也将迎来高增长。
为什么要大力推动CTP/CTC的应用?
1、传统集成方式存在成本高,空间利用率等弊端
传统的集成方式是CTM,即“Cell to Module”,它代表的是将电芯集成在模组上的集成模式。模组是针对不同车型的电池需求不同、电池厂家的电芯尺寸不同而提出的发展路径,有助于规模经济的形成与产品的统一。过去几年电池系统集成化的重点就是不断提升标准化电池模组的尺寸,如比较典型的是355、390、590 模组。总的配置方式是:电芯-模组-PACK-装车。这种方法带来了一个问题,即模组的存在占体积,该种配置方式的空间利用率只有40%。这很大程度地限制了其他部件的空间。
2、CTP/CTC技术可大幅降低成本,提升性能,何乐不为?
CTP 的全称是“Cell to Pack”,即跳过标准化模组环节,直接将电芯集成在电池包上,有效提升了电池包的空间利用率和能量密度。该集成方式最早由宁德时代在2019年提出,此后比亚迪、蜂巢能源等陆续发布了各自的CTP 方案。其中比较具有代表性的是比亚迪的"刀片"电池,它将单个电芯通过阵列的方式排布在一起形成阵列,然后像“刀片”一样插入到电池包里,这也是大家称之为“刀片电池”的原因。
从产品的性能来看,CTP 方式较传统体积利用率提高15-20%,零件-40%,生产效率+50%,能量密度200Wh/kg+。比亚迪的刀片电池正是基于CTP 集成模式得以达到60%的空间利率,进而得到大规模的商业应用。而宁德时代也在官网中披露,通过高集成结构设计,提升电池包体积利用率。从第一代CTP 到最新的第三代麒麟电池,电池包体积利用率从55%提升到67%。
CTC 是“Cell to Chassis”的简称,即电芯直接集成于车辆底盘的工艺,被认为是新能源汽车下一个阶段的关键核心技术。简单点说,就是将电芯直接集成于车辆底盘的工艺,省去了从电芯到模组,再到电池包的两个步骤,直接将电芯安装在车辆平台上,是 CTP(Cell to Pack)的进一步集成方案。
CTC的好处是:可以做到与整车产品高适配,可快速柔性化批量生产。达到高度集成化和模块化,可应用于多平台、多车型生产。正因如此,可以减少零部件的数量,降低成本,节省空间,提高结构效率,大幅度降低车重,提升电池容量增加电池续航里程。在安全方面,基于双骨架环形梁式结构,电池包的物理碰撞安全能够得到有效的保障。
3、CTP/CTC装机量超千万量,预计24年渗透率总和超90%
三、CTC/CTP大力推动,相关最受益的是什么?——结构胶与导热胶需求预估提升2-4倍
在电池PACK结构简化的过程中,不同结构与材料的增加或减少使用以及传统结构件在生产供应的格局上均发生较大变迁。CTP电池包一方面新增部分材料件(如导热胶和结构胶,以及绝缘件)的使用,另一方面传统结构件的产业链结构开始发生迁移,客户结构从原来的以汽车企业为主慢慢向电池企业渗透,不同环节供应格局也将发生较大变化。
在这一技术应用的同时,减少和被削弱的自然是利空,而带动需求提升的才是我们要挖的最受益标的,目前整理的相关受益环节:
(1) 结构件:电池托盘铝型材挤压为当前主流,压铸尝试渗透
(2) 结构件材料:电池托盘探索镁铝合金应用(CTP跳过模组环节,技术难度更大,对电池托盘提出了更高的要求——电芯由 于充放电膨胀造成的形变和散热性能变差两个问题需要在整个电池包层面进行解决,因此CTP技术对电池托盘提出了更高的防震、气密性,以及轻量化等要求。使用材 料也在不断演变:钢制→铝合金→镁铝合金/塑料及碳纤维复合材料)
(3) 材料件:结构胶与导热胶应用增加,CTP结构下对用胶产生了新的需求,以结构胶和导热胶为主
(4) 材料件:新增缓冲垫其它绝缘件使用,CTP后对减震与保温的要求更高,新增缓冲垫片与保温贴片需求
(5) 一体化压铸:CTC 后底盘开启一体化压铸新纪元
1、预期差最大的是结构胶与导热胶的需求增加,其需求的增加预估提升2-3倍
结构电池包设计省却或大幅省去中间模组部件,使用大量胶来连接固定电芯。其中胶类的应用主要有两大需求点:第一类为结构胶,即以结构粘接为主,兼顾一定的导热作用;第二类为导热胶,即以导热粘接为主,胶粘剂应用的目的是将电 芯工作时产生的热量导出到外部的散热部件,实现热管理的部分功能作用,兼顾结构粘接要求。
结构胶:需起到将电芯与pack壳体可靠连接、固定的作用,代替原来模组结构的机械连接,对于强度、柔韧性、耐老化、阻燃绝缘和导热性都提出了较高的性能要求。
导热胶:主要用于完成电芯与电芯之间,以及电芯与液冷管之间的热传导,胶的具体 使用形式包括垫片、灌封、填充等。
由于电池电芯的最佳工作温度带较窄(20-40℃),CTP结构下导热胶在电芯之间、电芯与液冷板之间实现均衡散热,从而使得电芯温度和电芯间的温差下降1-2℃ 将极大有利于电池热管理系统。
随着CTP与CTC技术的应用,对胶粘剂要求和用量的提高,单个PACK包胶黏剂用量会从目前的1-2公斤呈现较高倍数的增长,单pack价值量也会从200-300元增长至400-900元。
四、回天新材:国内胶黏剂领域龙头,全面打通比亚迪,宁德时代等产业链
1、胶黏剂龙头,专业深耕、研发投入及市场占有率均位列前茅
回天新材(股票代码300041)是专业从事胶粘剂和新材料研发、生产的高新技术企业集团,专注胶黏剂42年,是当前中国5G通讯、消费电子、新能源汽车、轨道交通、光伏、包装、建筑等行业胶粘剂和新材料重要供应商之一,目前已全面进入主流汽车制造商及汽车电池供应商产业链。回天新材在中国胶粘新材行业中,无论是布局领域之广,还是研发投入之多,以及产品种类之多,都是名列前茅。
新能源动力电池用胶粘剂新材料方面,公司已形成系列产品解决方案,产品主要包括聚氨酯结构胶、导热结构胶、导热硅胶等,正在积极开发三防、热压膜、负极胶等系列产品,并将持续创新、根据市场客户需求不断拓展产品种类和市场份额。公司一直关注研究新能源电池材料的新技术新领域,在锂电池应用领域,公司前期做了大量技术上的布局和储备,资源投入较大,公司目前已与多家行业标杆客户合作,与行业头部客户在 PACK 用胶、负极胶、导热胶、结构胶等多种产品上均实现了合作,已导入的产品快速上量,新产品不断迭代更新。21年年报显示,胶黏剂业务占营收超7成,有机硅胶年产能近10万吨,聚氨酯胶年产能32000吨。
2、全面进入比亚迪,小鹏、宁德时代等供应链
回天新材持续加大研发,在新能源锂电材料领域规模优势持续扩大,强者恒强!
公司还注重产学研合作,与中科院合作成立了工程中心,与中科院宁波材料所联合申报国家重点研发计划,与湖南大学国家重点实验室深入开展“汽车轻量化”车身结构胶的产学研合作,与中国商飞上海飞机设计研究院进行产品开发合作,合作项目已完成工信部立项答辩。今年,公司与华中科技大学共建“粘接密封新材料联合研发中心”,目前已建立了产学研合作常态机制,已有多项合作项目在推进实施。正是持续不断的研发投入,为公司发展构筑了自己独特的护城河。
2021年度回天重点研发项目37项,其中量产阶段14项,涉及有机硅高导热凝胶/硅脂、三防漆、PUR热熔胶、复合材料结构粘接胶、透明背板、锂电池电极胶粘剂等新产品。
今年5月公布,拟投资6亿建年产能7.5万吨锂电新材料产业园项目,产能、研发能力将进一步提升,头部规模效益将愈发明显。