蔚來ET7發(fā)布事件分析及固態(tài)電池商業(yè)化解析(2021年)課件

1、正文目錄1、ET7 重磅發(fā)布：豪華品牌重磅“攪局者” 42、自動駕駛：大算力平臺即將量產，用戶體驗將進一步提升 73、固態(tài)電池：具備革命性潛力的下一代技術？ 9固態(tài)電池終極目標是替代隔膜和電解液，提高安全性和能量密度 9全固態(tài)商業(yè)化困難重重，目前以仍需添加電解液的半固態(tài)為主 10固態(tài)電解質分類介紹 10新老鋰電企業(yè)積極布局 134、投資建議 161圖表目錄2圖表 1 ET7 外觀 4圖表 2 ET7 內飾 4 圖表 3 ET7 定價情況 4 圖表 4 ET7 與競品車型對比 5 圖表 5 ET7 競品車型國內銷量情況（輛） 5 圖表 6 ET7 設計理念有望普及 6 圖表 7 蔚來汽車銷量預測

2、 6 圖表 8 ET7 攝像頭與特斯拉對比（萬像素） 7 圖表 9 蔚來 ET7 與特斯拉感知層面對比 7 圖表 10 大算力平臺即將量產 7圖表 11 蔚來汽車第二代換電平臺 8圖表 12 電解液和隔膜主要成分及其安全隱患 9圖表 13 固態(tài)電解質電池結構示意圖及其安全特性 9圖表 14 固態(tài)電池串行疊加排列示意圖 9圖表 15 部分固態(tài)電解質室溫下離子電導率 10圖表 16 固態(tài)電解質分類 11圖表 17 常見的固態(tài)電解質優(yōu)缺點對比 11圖表 18 聚氧乙烯（PEO）基固態(tài)電解質鋰離子傳導機理 11圖表 19 部分無機固態(tài)電解質結構示意圖 12圖表 20 世界范圍內部分全固態(tài)鋰電研究機構企

3、業(yè)分布圖 13圖表 21 固態(tài)電解質專利統(tǒng)計-1 13圖表 22 固態(tài)電解質專利統(tǒng)計-2 13圖表 23 蔚來產業(yè)鏈標的梳理 161、ET7 重磅發(fā)布：豪華品牌重磅“攪局者”ET7 定位大型豪華旗艦轎車。1 月 9 日，蔚來汽車于 2020 年 NIODAY 發(fā)布了全新 旗艦轎車ET7。ET7 定位大型豪華轎車，長寬高為 5098*1987*1505mm，軸距 3060mm， 為中大型車級別。ET7 作為蔚來汽車首款轎車，從設計上看，ET7 延續(xù)了蔚來 ES6ES8 等車型的設計理念。與此同時 ET7 集公司最前瞻技術之大成，固態(tài)電池、智能座艙、大 算力計算平臺、無框智能電吸門等引領行業(yè)的全新

4、技術將搭載于新車上。預計 2022 年 一季度開始交付。在銷售方面，ET7 延續(xù)了之前車型電池租賃方案，整車補貼前購買價44.8 萬（70KWh）/50.6 萬（100KWh），Baas 模式補貼前 37.8 萬，電池租賃每月 980 元（70KWh）/1480 元（100KWh）。與此同時自動駕駛采用按月訂閱的方式，價格為 680 元/月。全新 150KWh 固態(tài)電池將于 2022 年年底量量產。圖表 1 ET7 外觀圖表 2 ET7 內飾電動領域對標特斯拉 ModelS，同價位沖擊豪華品牌。從產品定價來看，在純電動 車領域，該價位競爭格局較為平緩，目前僅有特斯拉 ModelS 處于該價位區(qū)

5、間。在同價 位競品車型中，ET7 將直面 BBA 主流車型的挑戰(zhàn)，包括寶馬 5 系、奔馳 E 級、奧迪 A6 等。更高的的定價也為 ET7 的差異化競爭提供更多可能。除了保留電動車在高功高扭的 特性，對標競品車型 Model S，ET7 在內飾用料方面更加偏向于豪華品牌，全球首次量 產使用 Karuun 可再生藤木，與此同時智能化配置在競品車型中做到最好。在定價方面， 相比于特斯拉 ModelS 更低的售價，將為消費者提供更具吸引力的產品選擇。前期蔚來汽車由高下沉的產品策略為 ET7 的推出鋪平道路，ES8/ES6 等車型的口 碑以及在用戶體驗方面極致的追求為蔚來汽車的品牌力奠定基礎。與此同時

6、，在更多前 瞻設計的加持下，我們認為蔚來汽車在豪華車領域具備一戰(zhàn)之力。圖表 3 ET7 定價情況3一次性購買（補貼前，萬元）Baas購買成本（萬元）電池租賃成本（元/月）70kWh44.837.8980100kWh50.637.81480圖表 4 ET7 與競品車型對比蔚來 ET7 100KWhModelS 長續(xù)航升級版寶馬 5 系 530Li奔馳 E 級 E300L售價（萬元）50.673.3950.6949.78車身尺寸長寬高（mm）5098*1987*15054979*1964*14455106*1868*15005078*1860*1484軸距（mm）3060296031053079動

7、力參數最大功率（kw）480395185190最大扭矩（Nm）850755350370續(xù)航里程（km）700719百公里加速（s）3.93.86.96.6智能化配置并線輔助車道偏離預警車道保持道路識別主動剎車自適應巡航全速自適應全速自適應定速巡航定速巡航自動泊車空氣懸架圖表 5 ET7 競品車型國內銷量情況（輛）20000180001600014000120001000080006000400020000202001 202002 202003 202004 202005 202006 202007 202008 202009 202010 202011寶馬(BMW) 5系奔馳(Benz) E

8、-Class4ET7 不止于銷量，對新產品的指引意義更大。旗艦車型的意義不僅僅在于促進公司總體的銷量，其更多將引領公司下一代車型的設計理念。例如奔馳每 7 年將會 更換一次設計語言，從而引領汽車行業(yè)的設計趨勢，其中車型 CLS 代表奔馳外觀的 設計語言，S 級代表奔馳內飾的下一代的設計語言。我們認為，ET7 代表蔚來汽車 當前最高的技術與設計水平，產品與理念獲得消費者認可后有望在其他車型實現普 及，從而實現銷量的增長。圖表 6 ET7 設計理念有望普及圖表 7 蔚來汽車銷量預測銷量提升ET7獲設計理得認可念普及160000140000120000100000800006000040000200

9、0005201920202021E2022E交付量（輛）ET7HW3.0攝像頭117毫米波雷達51超聲波雷達1212激光雷達1-62、自動駕駛：大算力平臺即將量產，用戶體驗 將進一步提升此次ET7 發(fā)布的一大亮點為其自動駕駛系統(tǒng)，在感知層面、計算平臺以及終端 用戶體驗層面均具有較大突破。感知：全感知融合，激光雷達開始量產。蔚來汽車自動駕駛系統(tǒng)（AND）實現 全棧式自研。在傳感系統(tǒng)層面，蔚來汽車 AQUILA 系統(tǒng)包括 11 個 800 萬像素高清 攝像頭+1 個超遠距高精度激光雷達+5 個毫米波雷達+12 個超聲波雷達+2 個高精度 定位單元+1 個車路協(xié)同感知+1 個增強主駕感知。對標特斯拉

10、 HW3.0 系統(tǒng)，蔚來汽車搭載了更多的高像素攝像頭，對比特斯拉120 萬像素攝像頭具有更高的分辨率。與此同時蔚來汽車將首次搭載旗下Innovusion的激光雷達系統(tǒng)Innovusion Cheetah。我們認為，2021 年將是 L3 級以上級別車 型的量產始點，激光雷達有望成為感知層面的突破點。圖表 8 ET7 攝像頭與特斯拉對比（萬像素）圖表 9 蔚來 ET7 與特斯拉感知層面對比9008007006005004003002001000ET7HW3.0計算平臺：大算力計算平臺迎來量產元年。蔚來 ET7 搭載多傳感器以及高像素 攝像頭，數據的處理需要大算力計算平臺的支持。蔚來 ET7 超算

11、平臺 ADAM 采用 4 顆英偉達新一代 Orin 芯片，包括主控 1/主控 2/冗余備份/群體智能與個性訓練，算 力 1016TOPS。我們認為，隨著 L3 及以上級別自動駕駛的量產，大算力計算平臺迎來量產元年。 英偉達 Orin 芯片、高通芯片以及特斯拉 HW4.0 將較現有主流芯片具有較大算力的 提升。圖表 10 大算力平臺即將量產英偉達 Orin高通 SnapdragonRideFSD（HW4.0）FSD（HW3.0）華為 MDC610車型蔚來汽車 ET7長城汽車特斯拉特斯拉芯片數量42221算力（TOPS）1016700432144120量產元年2022 年2022 年2022 年-

12、2022 年提升用戶體驗，換電與商業(yè)模式持續(xù)改善。針對全功能自動駕駛功能，蔚來汽 車 ET7 采取按月訂閱模式，售價 680 元/月。參照特使拉 FSD 的選配率，我們認為 全功能自動駕駛功能采用按月訂閱模式更符合當前消費者的使用習慣，消費者在自 動駕駛功能的選用層面具備更高的自主權。在換電層面，蔚來汽車的換電模式針對電動汽車的痛點，此次 NIOday 蔚來汽 車推出第二代換電站，單站包含電池 13 塊，日換電服務次數 312 次；4 個車位大 小，換電能力是第一代的 4 倍。與此同時，ET7 提供自動泊車功能，車主不用下車 一鍵啟動可以完成換點。圖表 11 蔚來汽車第二代換電平臺車輛自動泊車

13、換電效率提升三電系統(tǒng)自檢實現一鍵自 全新SAP柔 每次換電都 動泊入換電 性加解鎖平 會自檢三電 平臺臺系統(tǒng)提升用戶換 進一步縮短 保證車輛在 電體驗 換電時間 出發(fā)前處于最佳狀態(tài)73、固態(tài)電池：具備革命性潛力的下一代技術？3.1 固態(tài)電池終極目標是替代隔膜和電解液，提高安全性和能 量密度目前隔膜和電解液的組合存在脹氣、漏液、易燃等風險。鋰離子電池中主要可 以分為三個部分，正極、負極和電解質。充放電時，正極和負極之間依靠外部電路實 現電子傳輸形成電流，而在內部則通過電解質實現鋰離子傳輸，完成電化學反應。 電解質需要能分離開正負極材料并隔絕兩者的電子傳導，傳輸鋰離子。電解質的功 能目前主要由隔膜

14、和電解液完成，隔膜起到物理隔絕的作用而電解液則負責傳輸鋰 離子。圖表 12 電解液和隔膜主要成分及其安全隱患主要成分安全隱患電解液DMC/EC 等有機溶劑、鋰鹽、添加劑脹氣、漏液、易燃隔膜PP 或 PE 等高分子易燃固態(tài)電池和現有體系的主要區(qū)別在于固態(tài)電解質替代電解液和隔膜，在安全性 和能量密度上有所提升。安全性提升：1）由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)后，避免了電池漏液、脹氣等風險；2）固態(tài)電 解質可以做成不燃物，從根本上解決電池的起火爆炸問題。能量密度提升：1）固態(tài)電解質支持電池在單體內部堆棧串聯。由于固態(tài)電解質 的不可流動性，可以在單體電池內部堆棧串聯，減少電池外串聯空間，從而提高整 個電池組的體積能量密

15、度并簡化電池組裝。2）搭配金屬鋰、硅等高比容量負極時， 可以進一步提升電池的能量密度。3）固態(tài)電解質存在做薄或者與電極直接復合成為 一個整體的可能，充分利用電池內部的空間。圖表 13 固態(tài)電解質電池結構示意圖及其安全特性圖表 14 固態(tài)電池串行疊加排列示意圖83.2 全固態(tài)商業(yè)化困難重重，目前以仍需添加電解液的半固態(tài) 或準固態(tài)為主固態(tài)電解質需克服電導率低和界面阻抗大的問題，同時應當具有足夠的力學性 能以及電化學穩(wěn)定性等。離子電導率低：液態(tài)電解質的室溫下離子電導率一般為 10-310-2 S/cm，而固態(tài) 電解質由于其不可流動性，鋰離子傳導速度較低，較難達到液體的水平。經過十多 年的發(fā)展，現在固

16、體電解質的電導率已經取得重要進步，尤其是很多無機固態(tài)電解 質，電導率已經接近甚至達到碳酸酯類液態(tài)電解液的水平，可基本滿足商業(yè)電池中 的需求。電極/電解質界面阻抗：在固態(tài)電解質電池中，電解質和電極的界面為固固界面， 不能充分接觸，反應面積有限，導致接觸電阻大，影響電池的倍率性能和功率密度。 此外，界面接觸在充放電過程中的相變或體積變化等也會導致界面阻抗變大。目前，通常采用引入緩沖層、原位聚合等方法來增大接觸面積，減小界面阻抗，從而提高 電池的整體性能。圖表 15 部分固態(tài)電解質室溫下離子電導率全固態(tài)進展緩慢，目前商業(yè)化的以仍需要添加電解液的半固態(tài)或準固態(tài)電池為 主。由于全固態(tài)電解質存在上述問題，

17、無論是學術研究還是正在進行商業(yè)化的固態(tài) 電池大都需要添加液態(tài)電解液。雖然能緩解以上問題，但液態(tài)電解液的存在也使得 固態(tài)電池的安全性打了折扣。液態(tài)電解液的含量也成為了固態(tài)電池的關鍵指標。3.3 固態(tài)電解質分類介紹固態(tài)電解質從大類上可以分為無機固態(tài)電解質和聚合物電解質。其中無機固態(tài) 電解質又可分為氧化物體系和硫化物體系，此外還有氫化物和鹵化物體系研究較少。 無機固態(tài)電解液又可根據晶體結構分為晶態(tài)和玻璃態(tài)兩類。玻璃態(tài)是一種非晶態(tài)， 晶態(tài)的結構類型主要包括LISICON 構型、鈣鈦礦構型和石榴石構型三大類。聚合物 電解質中又可分為薄膜電解質和聚合物。9圖表 16 固態(tài)電解質分類不同類型的固態(tài)電解質各有

18、優(yōu)劣。聚合物電解質易加工，彈性好，和現有鋰離 子設備的兼容性強；但電導率低，低溫性能差，電化學窗口窄。氧化物電解質相對電 導率居中，化學性質穩(wěn)定，但硬度大。硫化物電導率高且硬度較小，但空氣敏感。圖表 17 常見的固態(tài)電解質優(yōu)缺點對比固態(tài)電解質優(yōu)點缺點聚合物易加工，彈性好電導率低，低溫性能差，電化學窗口窄氧化物化學性質穩(wěn)定電導率較低，硬度大硫化物電導率高、硬度較小空氣敏感，理論化學窗口窄聚合物電解質：通常是由極性高分子和金屬鹽絡合而成，具有高的安全性、粘 彈性和力學柔性等諸多優(yōu)點，首次于 1973 年被 Fenton 等人報道。常見的有 PEO 基、聚碳酸酯基和聚硅氧烷體系，鋰鹽多為 LiFSI

19、、LiTFSI、LiDFOB 等。其導電原 理主要是鋰離子不斷地與聚合物鏈段的醚氧基發(fā)生絡合-解絡合，并通過高分子鏈段運動實現鋰離子的遷移。聚合物的研究主要集中于提高高分子鏈段的運動能力和增 強鋰鹽的解離程度，從而提高其離子電導率。圖表 18 聚氧乙烯（PEO）基固態(tài)電解質鋰離子傳導機理10氧化物體系：按結構可以分為晶態(tài)和玻璃態(tài)，晶態(tài)包括石榴石型、鈣鈦礦型的Li3xLa2/3-xTiO3、NASICON 型的 Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 和 Li1+xAlxGe2-x(PO4)3 等，玻 璃態(tài)的有反鈣鈦礦型 Li3-2xMxHalO 電解質和薄膜固體電解質鋰磷氧氮（LiPON）。

20、石榴石型通式為 Li3+xA3B2O12，例如 Li7La3Zr2O12(LLZO)等。其中，LiPON 型為1992 年由橡樹嶺國家實驗室研發(fā)，NASICON 型最初于 20 世紀 60 年代被發(fā)現，石 榴石型于 1969 年被首次發(fā)現。硫化物體系：按結構可以分為晶態(tài)、玻璃態(tài)和玻璃陶瓷態(tài)。與氧化物固態(tài)電解 質相比，硫化物具有更高的離子電導率以及化學和電化學穩(wěn)定性。最先被報道的晶 態(tài)硫化物固態(tài)是東京工業(yè)大學于 2001 年發(fā)現的 Li4-xGe1-XPxS4。，化學通式為 Li4- xA1-xBxS4（A=Ge、Si 等，B=P、Al、Zn 等）。玻璃態(tài)和玻璃陶瓷態(tài)的發(fā)現時間更 高，目前研究主

21、要針對 Li2S-P2S5 及類似體系，電化學穩(wěn)定性較高、制備工藝較為簡 單、原材料價格比較低廉，有較大應用前景。圖表 19 部分無機固態(tài)電解質結構示意圖113.4 新老鋰電企業(yè)積極布局盡管研發(fā)歷史悠久且困難重重，但由于固態(tài)電池出色的安全性能和高能量密度 的潛力，仍在世界范圍內被各種研究機構及企業(yè)廣泛研究。在中國、日本、韓國、 德國、英國、法國、加拿大、美國等地區(qū)，均有大量的研究機構及企業(yè)對固態(tài)電解質 展開了深度的研究。圖表 20 世界范圍內部分全固態(tài)鋰電研究機構企業(yè)分布圖我們對固態(tài)電解質專利進行了統(tǒng)計，并篩選出了其中的企業(yè)機構進行了排名。 其中包含比亞迪、蜂巢、浙江鋒鋰、桑頓新能源、豐田、寧

22、德新能源、力神、國軒 高科、寧德時代、索尼、LG、天賜材料等現有鋰離子電池相關企業(yè)；也有專注于固 態(tài)電池的新型企業(yè)，如昆山清陶、輝能科技、北京蔚藍等。圖表 21 固態(tài)電解質專利統(tǒng)計-1圖表 22 固態(tài)電解質專利統(tǒng)計-2注：關鍵詞為中文“固態(tài)電解質”搜索，不同關鍵詞或不同語言并未統(tǒng)計注：關鍵詞為中文“固態(tài)電解質”搜索，不同關鍵詞或不同語言并未統(tǒng)計1213固態(tài)電池已經成為部分非傳統(tǒng)電池企業(yè)進軍鋰電行業(yè)的重要突破口，其中代表 企業(yè)為國內的昆山清陶、北京衛(wèi)藍、臺灣輝能及浙江贛鋰（贛鋒鋰業(yè)控股），以及海 外的 Sakit3、SEEO、Quantum Scape、Solid Energy 等。昆山清陶：2

23、014 年由清華大學南策文院士領銜創(chuàng)辦，2020 年 8 月完成 E+輪 融資，投資方主要包括上汽集團、北汽產投、廣汽資本、中銀投、峰瑞資本等。2019 年公司發(fā)布四類固態(tài)鋰電池新產品并開工建設宜春、昆山等多個固態(tài)鋰電池項目； 四類產品包括：1）高安全便攜式設備電源，主要應用在智能穿戴裝備、兒童電子用 品、單兵武器裝備、異形空間等場景；2）特種環(huán)境安全電源系統(tǒng)，主要應用在分布 式設備電源系統(tǒng)、密閉環(huán)境電源系統(tǒng)等場景；3）電動智能出行安全動力電源，主要 應用在電動汽車、軌道交通、短途出行工具、特種車輛等場景；4）輕量化高比能動 力電源，主要應用在飛行類設備、高端乘用車等場景。2020 年與合眾達

24、成了戰(zhàn)略合 作。北京衛(wèi)藍：2016 年成立，陳立泉院士是核心創(chuàng)始人之一，實控人俞會根，中科 院物理研究所和天齊鋰業(yè)分別持股 6.75%和 5%。公司專注于混合固液電解質鋰離 子電池與全固態(tài)鋰電池研發(fā)與生產，是中國科學院物理研究所清潔能源實驗室固態(tài) 電池技術的唯一產業(yè)化平臺，在北京房山與江蘇溧陽擁有 2 大生產基地，總投資超 過 3 億元。臺灣輝能：2006 年在臺灣桃園成立，2020 年的 D 輪融資中投資方包括中銀投 資和一汽集團產業(yè)基金。核心技術為 LCB 固態(tài)鋰陶瓷電池，卷式生產。截至 2020 年 10 月公司擁有專利 366 項，其中已經獲證的為 209 項。公司目前已擴建完成 23

25、00 多平量產線，2020 年 7 月 3 日總投資 380 億的大陸區(qū)總部及全球產業(yè)基地項目在 杭州臨安區(qū)人民政府簽約，內容包括建設 2GWh、5GWh 固態(tài)鋰陶瓷電池芯產業(yè)化 項目，并將考慮與車企合資建置產線等。目前，輝能科技已經和蔚來、愛馳、天際等 多家車企簽訂合作協(xié)議，謀劃基于固態(tài)電池和其 MAB 電池系統(tǒng)的裝車配套。公司稱 車載固態(tài)電池包能量密度已達190Wh/kg、420Wh/L，預計在2022 年可達270Wh/kg、620Wh/L，2023 年將開始全固態(tài)電池試產，2024 年全固態(tài)電池量產。浙江鋒鋰：2017 年由贛鋒鋰業(yè)設立，原計劃投資 2.5 億建設第一代固態(tài)鋰電池 研發(fā)

26、中試生產線。項目于 2018 年 3 月 1 日開始資本化，產品完成工藝設計及改良 進入了中試階段；截至 2020 年 6 月 30 日，研發(fā)項目尚在進行中，項目仍處于在建 狀態(tài)，累計投入占預算比例 81.39%。Sakit 3：2007 年由曾就讀于美國密歇根大學工程系的 Sastry 成立；于 2010 年 9 月獲得來自通用汽車和 itochu 的 420 萬美元融資；2015 年獲得 Dyson1500 萬美元的融 資，此后又以 9000 萬美元被 Dyson 收購。此前 Dyson 曾計劃于 2020 年前推出搭載固 態(tài)電池的電動汽車，但在 2019 年 10 月宣布取消，項目最終耗費 5 億英鎊，因巨額虧損 被叫停。SEEO：成立于 2007 年，技術來源于美國勞倫斯伯克利國家實驗室。公司于2015 年被博世收購，當時曾宣稱已經研發(fā)出達到 350Wh/kg 的電池。但博世于 2018年表示將放棄自制動力單元，并計劃將SEEO 賣出。14Quantum Scape：成立于 2010 年