正极材料深度报告:三元路线主导高镍化大势所趋.pdf
最近一年行业指数走势 -21% 0% 21% 42% 62% 83% 104% 125% 146% 2020-03 2020-07 2020-11 电气设备 上证指数 深证成指 行 业 专 题 报 告 投资评级 :买入 (维持 ) 表 1:重点公司投资评级 代码 公司 总市值 (亿元) 收盘价 ( 03.29) EPS(元) PE 投资评级 2020A 2021E 2022E 2020A 2021E 2022E 300073 当升科技 217.74 48.00 0.85 1.40 1.98 56.60 34.20 24.20 买入 688005 容百科技 258.86 57.86 0.48 1.19 1.74 121.30 48.60 33.20 买入 2021 年 03 月 29 日 正极材料深度报告 电 气 设 备 投资要点: 三元路线占据正极市场的主流,高镍化成未来趋势 三元材料因突出的单体能量密度,能极大程度提升续航里程,是目前乘用 车动力电池的主要正极材料。 据 GGII数据, 2020年 正极材料出货中 三元材 料占比为 46%,受疫情影响较 2019 年略有下滑,但仍占比最高 。随着镍含 量的提升,电池 能量密度 提升 , 而 高能量密度和里程是未来乘用车的第一 追求,高镍技术成为中长期发展的确实趋势。 目前 三元市场 中镍材料占据 主流,高镍材料占比逐年增加。 三元材料的定价模式为成本加成,厂商主 要利润来自加工费,其成本构成中原材料比重接近 90%。随着镍含量增加, 正极材料加工成本及加工利润均逐渐增加。 当前 锂盐涨价 反弹,原材料库 存下 高镍材料有望受益 。 电动化浪潮下动力电池需求爆发, 三元 正极材料需求有望快速增长 欧盟实施最严碳排放政策倒逼转型电动化,同时欧洲国家大幅提高补贴额 度,全球主流车企的电动新车型在未来几年将迎来投放周期;国内政策落 地,叠加国产特斯拉和合资车企放量,全球动力电池行业即将爆发, 其中 三元电池装机量占比逐年提升。 从我国新能源汽车终端销量看,自 2019 年 7 月起,高能量密度车型上升趋势明显 。在政策和需求双重刺激下,未来三 元电池 是大势所趋 ,对应三元材料需求有望快速增长。 三元格局强化 , 2025 年三元正极需求近 10 倍增长 三元 正极行业 竞争格局 较为 分散 , 2020 年行业前五合计市占率 为 52%, 而在 高镍市场上, 2020 年容百科技和天津巴莫合计市占率超过 85%,竞 争优势明显。 预计 2025 年全球动力类三元正极需求 117 万吨,五年复 合增速超 50%。 2020 年欧洲需求暴增, 2020-2022 年欧洲本土正极产能 仅能满足 30-40%需求,中国正极企业有望加速海外替代。目前头部企业 已获海外订单,格局有望逐步集中。 投资建议 : 高镍正极材料工艺难度大,设备要求高,开发周期长,因此优先掌握高镍 材料核心技术、具备量产能力的企业有望直接受益行业发展红利。建议关 注:容百科技(高镍龙头 +核心技术优势)、当升科技(锂电正极龙头 +海外 客户 优势)。 风险提示: ( 1) 全球新能源汽车销量不及预期; ( 2) 行业产 能投产 进度不及预期;产品价格下跌幅度超出预期 等。 行 业 研 究 财 通 证 券 研 究 所 三元 路线主导 , 高镍化大势所趋 请阅读 最后一页的重要声明 以才聚财 ,财通天下 证 券 研 究 报 告 联系 信息 龚斯闻 分析师 SAC 证书编号: S0160518050001 021-58875298 林煜 分析师 SAC 证书编号: S0160520120001 021-68883966 相关报告 1 当升科技( 300073.SZ):正极材料产量 迅速提升,业绩增长超预期 2020-10-29 2 容百科技 ( 688005.SH) :三元高景气, 容百 NCM811 占鳌头 2019-07-23 3 三元正极深度报告: 三元高景气, NCM811 拔头筹 2019-06-24 数据来源: Wind,财通证券研究所 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 2 证券研究报告 行业专题报告 内容目录 1、 三元路线占据正极市场的主流,高镍化成未来趋势 .4 1.1 正极材料是锂电池的重要上游,三元路线占据市场主流 . 4 1.2 能量密度叠加综合成本优势,高镍化成未来趋势 . 6 1.3 制备工艺:高镍产品对材料和工艺要求高 . 8 1.4 三元材料成本拆分:原材料占比高,锂盐涨价下高镍材料有望受益 . 10 2、 电动化浪潮下动力电池需求爆发,三元正极材料出货量快速增长 .14 2.1 全球新能源汽车市场高景气,动力电池需求持续高增长 . 14 2.2 国内多项政策激活新能车市场,长续航与高能量密度是大势所趋 . 18 2.3 正极材料出货量快速增长,三元高镍化势不可挡 . 22 3、 三元正极行业:格局强化,需求高增 .24 3.1 三元前驱体格局:上下游一体化布局,集中度略高于正极环节 . 24 3.2 三元正极竞争格局:三元市场集中度较低,产能扩张集中 . 25 3.3 三元正极行业空间:全球电动化提速, 2025 年需求近 10 倍增长 . 27 4、 投资建议: .28 4.1 当升科技 . 28 4.2 容百科技 . 28 5、 风险提示: .29 图表目录 图 1:锂电池产业链示意图 .4 图 2: 2020年国内正极材料出货结构 .5 图 3: 2014-2020 年国内锂电正极材料出货量占比 .5 图 4:正极材料技术迭代已完成 .6 图 5:高镍是趋势 -第一追求是能量密度和里程 .7 图 6:动力电池 pack价格趋势 .7 图 7:高镍电池系统降本路径 .7 图 8: 2020年国内三元正极材料出货占比 .8 图 9:高镍三元正极占比逐步提升 .8 图 10:共沉淀法制备三元前驱体的工艺流程 .8 图 11:三元材料生产工艺流程 .9 图 12:三元正极材料成本结构 .11 图 13:不同类型正极材料成本结构 .12 图 14:不同类型正极材料不含税价格分拆(万元 /吨) .13 图 15:碳酸锂 /氢氧化锂价格走势(万元 /吨) .14 图 16:硫酸盐价格走 势(万元 /吨) .14 图 17:三元正极材料价格走势(万元 /吨) .14 图 18:三元前驱体价格走势(万元 /吨) .14 图 19: 全球新能源汽车销量及同比增速(万辆) .14 图 20: 全球动力电池出货量及未来预计 .18 图 21:新能源汽车补贴政策历 程 .21 图 22: 2019 年新能车市场续航分布 .21 图 23: 2020 年新能车市场续航分布 .21 图 24: 2017 年电池系统能量密度分布 .22 图 25: 2018 年电池系统能 量密度分布 .22 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 3 证券研究报告 行业专题报告 图 26: 2016-2020 年国内锂电正极材料出货量 .22 图 27: 2016-2020 年国内不同类型动力电池装机量 .23 图 28: 2019 年三元 NCM 电池主要配套车型 .23 图 29: 2020 年三元 NCM 电池主要配套车型 .23 图 30: 2020 年前 三季度国内三元前驱体格局 .24 图 31: 2019 年国内三元前驱体企业行业格局 .24 图 32: 2020 年三元正极市场格局 .25 图 33: 2020 年三元 811 正极市场格局 .25 表 1:锂电池不同类型正极材料性能对比 .5 表 2:不同类型三元材料性能对比 .6 表 3: 普通三元和高镍三元工艺和设备的对比 .10 表 4: 单吨不同类型三元正极材料需要的原材料成本构成 .11 表 5: 单吨不同类 型三元正极材料正极材料成本拆分 .12 表 6: 全球主流车企电动化进程规划 .15 表 7: 欧洲各国加码新能源汽车刺激政策 .16 表 8:近十年我国新能源汽车产业政策 .19 表 9: 前驱体环节各企业产能及客户 情况(万吨) .24 表 10: 国内正极材料厂商产能规划(三元为主,万吨) .25 表 11: 主流电池企业正极供应情况 .26 表 12: 主流正极企业客户情况 .26 表 13: 2020-2025 年全球锂电 正极材料需求预测(万吨) .27 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 4 证券研究报告 行业专题报告 1、 三元路线占据正极市场的主流,高镍化成未来趋势 1.1 正极 材料 是 锂 电池的 重要 上游 , 三元 路线 占据 市场 主流 正极 材料 是锂电池 产业链的重要上游 环节 。 锂电池 产业链 上游大致可分为 正极材 料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分。 其中正极材料 是其电化学性能的决 定性因素,对电池的能量密度及安全性能起主导作用 ,且正极材料 的成本占比也 较高,占锂电池材料成本的 30%-40%, 因此正极材料是锂电池 最为关键的材料。 从产业链看, 正极材料上游 包括 金属矿(钴矿、镍矿、锰矿、锂矿)原材料 , 下 游 为动力 电池 、 3C电池 和储能等领域的应用。 图 1: 锂电池产业链示意图 数据来源: GGII, 财通证券研究所 当前锂 电池 的 正极材料 体系 主要 分为 钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元 材料 等 多 种技术路线,作为对比,成本、能量密度、安全性为核心指标。 钴酸锂作为第一 代商品化的锂电池正极材料,具有振实密度大、充放电稳定、工作电压高的优势, 在小型电池中应用广泛。但钴酸锂成本高、循环性和安全性较差;锰酸锂比容量 较低、循环性能特别是高温循环性能使其应用受到了较大的限制;磷酸铁锂价格 较低、环境友好、安全性和高温性能较好,但能量密度较低、低温性能较差;三 元材料 综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,存在明显的三元协同效 应 , 能量密度更高,但成本较高,安全性要求更高 。 三元材料 因 突出的单体能量 密度, 能极大程度 提升续航里程,是目前乘用车动力电池的主要正极材料 。 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 5 证券研究报告 行业专题报告 表 1: 锂电池 不同类型 正极材料性能对比 指标 钴酸锂 (LCO) 锰酸锂 (LMO) 磷酸铁锂 (LFP) 三元材料 镍钴锰酸锂 (NCM) 镍钴铝酸锂 (NCA) 比容量 ( mAh/g) 140-150 100-120 130-150 150-220 210-220 工作 电压 ( V) 3.7 3.8 3.2 3.6 3.7 循环寿命 (次) 500 500 2,000 1,000 500 压 实密度 ( g/cm3) 4.0-4.2 3.1-3.3 2.0-2.4 3.6-3.8 3.6-3.8 安全性 差 良 好 优秀 较好 差 成本 高 低 低 中 中 原材料资源 钴资源 贫乏 锰资源 丰富 磷与铁资源 丰富 钴资源 贫乏 钴资源 贫乏 优点 充放电稳定, 生产工艺简单 锰资源丰富,价格 低,安全性能好 高安全性, 环保,长寿命 电化学性能稳定, 循环性能好 高能量密度, 低温性能好 缺点 钻价格昂贵, 循环寿命较低 能量密度低, 电解质相容性差 低温性能较差, 放电电压低 用到一部分金属钻,钻的价格昂贵 高温性能差, 安全性能差, 生产技术门槛高 主要应用领域 电子产品 专用车 商用车、储能 乘用车 乘用车 数据来源: CNKI,长远锂科招股说明书, 财通证券研究所 从 正极材料 出货结构看, 三元 材料 依旧 占据主流地位 。 根据 GGII 数据, 2020 年 中国正极材料市场出货量 达 51 万吨,同比增长 27%。从占比来看,三元材料占 比为 46%, 因受到 上半年疫情影响 较 2019 年略有下滑,但仍占比最高,且增长 态势不变;磷酸铁锂材料 因补贴效应弱化 占比提升 ;除三元和磷酸铁锂外,其他 材料类型出货量占比下降。 图 2: 2020年 国内 正极材料出货 结构 图 3: 2014-2020 年国内锂电正极材料出货量占比 数据来源: GGII, 财通证券研究所 数据来源: GGII, 财通证券研究所 46% 25% 16% 13% 三元材料 磷酸铁锂 钴酸锂 锰酸锂 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 三元材料 磷酸铁锂 钴酸锂 锰酸锂 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 6 证券研究报告 行业专题报告 1.2 能量密度 叠加 综合成本优势,高镍化 成 未来 趋势 高镍正极能量密度高,具备里程优势。 三元材料中, Ni/Co/Mn 是过渡金属元素, 形成固溶体,原子可任意比例混排; Ni 上升会提升容量; Mn4+呈电化学惰性,主 要起稳定结构的作用, Mn 含量上升会提升释氧温度,保障安全性; Co 既能稳定 材料的层状结构,又能减小阳离子混排,有利于电池循环性能。目前 电池能量密 度方面 NCA NCM811 NCM622 NCM523,随着能量密度 的 提升,整车里程焦虑不 断改善。另外单位 Wh 的电池成本也将进一步改善。 表 2: 不同类型 三元 材料性能对比 NCM333 NCM523 NCM622 NCM811 NCA 电池模组能量 密度 ( Wh/g) 150 165 180 200 200 安全性 良好 较好 较好 达标 达标 瓦时成本 高 低 中 低 跌 优点 安全性 高 综合性能好, 工艺成熟 加工性能好,易于 在较低温度下烧 结 容量 高, 循环性能好 容量高, 低温性能好 缺点 能量密度低, 成本较高 能量密度低 成本较高 工艺复杂, 加工难度大 工艺复杂, 加工难度大 主要应用领域 当前用量 较少 xEV 大容量 xEV 高续航 xEV Tesla 数据来源: 容百科技招股说明书 , GGII, 财通证券研究所 LMO-LFP-中低镍 -高镍的技术迭代已完成。 2010 年日产最早推出 LMO 体系的电动 车(聆风), 2014 年 开始 LFP 体系在 国内 新能源汽车上得到 广泛 应用, 随着市场 对乘用车续航里程的要求, 2016 年 来 三元材料逐步应用到新能源车上, 在补贴 退坡的 大背景下, 三元材料逐渐从中低镍往高镍化发展, 目前高镍 811 材料 体系 已基本成熟, 容百科技、当升科技等厂商已具备量产能力。 图 4: 正极材料技术迭代 已 完成 数据来源: GGII, 财通证券研究所 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 7 证券研究报告 行业专题报告 高能量密度和里程是未来乘用车的第一追求,高镍 技术 成为 中长期发展的确实 趋 势。 消费者最重要的两个需求维度分别是里程和价格,为 了 消除消费者真实的里 程焦虑需要电池的能量密度进一步提升。 真实工况下综合平均里程仅为标称里程 的约 70-80%, 而 在高速 +冬天的最严峻工况下,新能源车真实里程平均仅有标称 里程的一半。由此我们认为中长期标称里程达到 600km 以上,配合快充的基础设 施建设,才能较好的消除里程焦虑,而平价与真实里程需求的共同满足需要高镍 锂电进一步的发展。 未来新能源汽车需要更高的电池容量, 600 公里以上高镍是 最好的选择, 800 公里以上高镍几乎是唯一的选择。 图 5: 高镍是趋势 -第一追求是能量密度和里程 数据来源: 容百科技路演材料, 财通证券研究所 通过系统能量密度的进一步提升与自身降本,高镍锂电中长期有望从系统级成本 上接近或低于铁锂。 我们认为单 Wh 成本与价格上,高镍锂电高于铁锂,但通过 系统能量密度的大幅提升,与进一步降本下 Wh 成本差的缩小, 到 2030 年 高镍锂 电可实现系统级成本中低里程与铁锂相近,高里程 (续航大于 800km)下 低于铁锂。 图 6: 动力电池 pack价格 趋势 (元 /Wh) 图 7: 高镍电池系统降本路径 降本方式 正极材 料降本 高镍低钴 /无钴化 氢氧化锂长期成本趋同于碳酸锂 制造费用降低(能耗、人工、折旧等) 电芯降 本 高能量密度, 单体电芯扩容 高镍电芯良品率提升 工艺设备进步,生产效率提升 模组 /Pack 降本 成组效率提升 Pack 标准化降本 综合成 本降本 高镍轻量化行驶能耗更低 NCM 电池循环回收 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 2021E 2023E 2025E 2027E 2030E 高镍 中镍 低镍 2030年高镍 电池成本最 终和 LFP电 池成本相当 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 8 证券研究报告 行业专题报告 数据来源: GGII, 财通证券研究所 数据来源: GGII, 财通证券研究所 目前三元 材料 市场 中镍 材料占据主流 ,高镍材料占比逐年增加。 从产品结构来看, 2020 年三元材料市场仍以 5 系及以下型号为主,但 5 系及以下材料占比同比下 降 9 个百分点 。 随着补贴的持续退坡, 动力电池 市场 将出现分化 ,倒逼车企和动 力电池企业的技术朝高能量密度发展,高镍化趋势明显, 预计后续将会以正极材 料 NCM811 及 NCA 为主流发展方向 。 高镍三元材料从 2017 年开始逐步导入进入市 场,市占率逐步提 升。高镍材料首先在圆柱电池中使用,随后宁德时代开始大规 模导入,需求开始逐步爆发。在三元材料中,高镍正极占比不断攀升,需求井喷。 2017 年,高镍正极占总三元材料的比重仅为 5%, 2018-2020 年 分别为 8%、 15%、 24%,提升显著。预计在 2025 年高镍占比可达到 46%,发展潜力巨大。 图 8: 2020年 国内三元正极材料出货占比 图 9: 高镍三元正极占比逐步提升 数据来源: GGII, 财通证券研究所 数据来源: GGII, 财通证券研究所 1.3 制备工艺 : 高镍产品对材料和工艺要求高 前驱体为非标定制产品,是正极生产过程中技术含量最高的环节。 前驱体为正极 加工的前置生产工序,前驱体品质直接决定了最后烧结产物的理化指标。三元前 驱体生产不同于钴酸锂、磷酸铁锂的前驱体,采用氢氧化物共沉淀法,将硫酸钴、 硫酸镍、硫酸锰在反应釜中按一定比例合成。共沉淀法使得 NCM 的改性相对其它 几种正极材料而言更加容易,可以比较容易地控制前驱体的粒径、比表面积、形 貌和振实密度。选择合适的沉淀剂、控制 PH 值、反应时间、温度、搅拌速度, 是影响前驱体制备的核心壁垒。 图 10: 共沉淀法制备三元前驱体 的 工艺 流程 59% 13% 24% 4% 5系及以下 6系 8系 NCA 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 0 10 20 30 40 50 60 70 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2025E 万吨 三元正极 高镍正极 高镍占比 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 9 证券研究报告 行业专题报告 数据来源: GGII, 财通证券研究所 高温固相法是当前三元材料主流制备方法,加工的核心在于配方和工艺控制。 锂 电池正极材料的合成流程及关键设备存在共性,主要采用高温固相法, 生产流程 大致包括前道工序(锂化混合、装钵)、 煅烧工序、后道工序(粉碎、分级、批 混、包装等)等三大部分。首先,将前驱体和锂源进行精确计量后在混料机中混 合均匀,然后放入匣钵中进入窑炉,在一定的温度、时间、气氛下进行煅烧,冷 却后的物料进行破碎、粉碎、分级,得到一定粒度的物料,将其批混干燥,即得 到高镍三元正极成品。三元材料核心生产流程是其中的煅烧工序,也是最为考验 厂家技术的环节。 图 11: 三元材料生产工艺流程 数据来源: GGII,容百科技招股说明书, 财通证券研究所 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 10 证券研究报告 行业专题报告 高镍 正极 采用 氢氧化锂 作为锂源 ,对材料、加工工艺要求高。 高镍 正极 一般采用 低熔点的 氢氧化锂,并对前驱体要求严格。在煅烧过程中,温度低,时间长,通 常为二次煅烧,并且要求纯氧气气氛 , 对烧结窑炉密封性 和 车间环境(水分、温 度)的要求都比较高 。为了提高高镍三元材料性能 (如热稳定性、循环性能或倍 率性能等 ),通常要对正极材料进行掺杂以及表面包覆处理。而掺杂和包覆通常 为各家技术差异化所在 。 表 3: 普通三元和高镍三元工艺和设备的对比 流程类别 工艺流程 细分环节 高镍三元 普通三元 生产工艺 煅烧前工艺 混料 锂源 单水 氢氧化锂 碳酸锂 前驱体 制备 要求高,品质要求 高 品质要求不高 装钵 匣钵装料量 装料量小 装料量大 煅烧 工艺 煅烧 煅烧时间 时间长,需多次煅烧 时间短 煅烧温度 温度低 温度高 煅烧氛围 纯氧 气气氛 空气 气氛 煅烧后工艺 粉碎 硬度小 硬度大 水洗 需要水洗 水洗 可选 干燥 要求高 要求低 包覆工艺 需要包覆, 要求高 可选,要求低 喷雾造粒 /机械 融合 可选 一般不使用 包装 需抽真空或充氮气包装 无特殊要求 生产设备 煅烧前工艺 混合设备 设备种类 高速混合机 部分使用球磨机 密封性 密封控湿 无特殊要求 自动化要求 要求高 要求低 耐腐蚀性 要求高 要求低 装料抽真空 抽真空 无需抽真空 匣钵 刚玉含量 高 低 耐腐蚀性 强 弱 缺口 需特殊设计 无需特殊设计 价格 较贵 便宜 煅烧 工艺 窑炉 耐腐蚀性 耐碱耐氧气腐蚀 耐碱腐蚀 密封性 要求高 要求低 温控精度 高 低 煅烧后工艺 其他设备 密封性 要求高 无特殊要求 湿度 10%以下 无特殊要 数据来源: 真锂研究 , GGII, 财通证券研究所 1.4 三元材料 成本拆分:原材料占比高 ,锂盐涨价 下 高镍材料有望受益 三元材料成本中,原材料占比最高。 三元 正极材料的 定价模式为成本加成,厂商 主要利润来自加工费,其成本构成中原材料比重接近 90%。人工 成本和制造费用 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 11 证券研究报告 行业专题报告 通常占比 10%-15%,制造费用主要为电费等。资本开支上,高镍 811 为 单吨 投资 额约 4-5 万 元, 523 投资 额 仅 2 万 元。目前 5 系和 6 系产能较为充足,行业定价 基本采用成本加成模式,价格随原材料成本上下浮动,与钴、锂价格走势关联较 大。 图 12: 三元正极材料成本 结构 数据来源: 容百科技招股说明书, 财通证券研究所 目前在设备 和 工艺上各个厂家 有所 差异,生产三元材料的投料量也有所不同,结 合目前原材料的售价,我们根据生产每吨正极所需要的原材料进行理论用量和成 本分析 ,结合目前行业和相关厂家的数据和资料,我们做出以下假设: 1、 原材料成本计算是根据元素守恒定律、三元材料的化学式,以及原材料的损 耗率,计算出单位质量三元材料所需上游原材料的质量,乘以每种上游原材 料的价格,得到原材料成本 ; 2、 厂家自产前驱体生产三元正极材料; 3、 将三元材料的成本构成分为原材料成本、前驱体加工成本、正极材料加工成 本,售价拆分 是 在三元材料成本的基础上加上前驱体加工毛利和正极材料加 工毛利; 4、 表中上游原材料价格全部为 不含税单价,引用 鑫椤 锂电 2021年 2月 5日数据。 表 4: 单吨不同类型三元 正极材料需要的原材料成本构成 三元正极 原材料 单吨耗材 不含税单价 成本 占比 kg 万 元 /吨 万元 /吨 NCM523 硫酸镍 1363.94 2.90 3.95 37.26% 硫酸钴 583.56 6.55 3.82 36.02% 硫酸锰 526.2 0.55 0.29 2.74% 碳酸锂(电池级) 383.42 6.64 2.54 23.98% 成本合计 10.61 100% NCM622 硫酸镍 1635.4 2.90 4.74 41.98% 硫酸钴 583.08 6.55 3.82 33.84% 直接材料 , 90.02% 人工成本 , 1.99% 制造费用 , 7.99% 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 12 证券研究报告 行业专题报告 硫酸锰 350.51 0.55 0.19 1.68% 碳酸锂(电池级) 383.11 6.64 2.54 22.50% 成本合计 11.29 100% NCM811 硫酸镍 2172.46 2.90 6.30 59.89% 硫酸钴 290.46 6.55 1.90 18.06% 硫酸锰 174.61 0.55 0.10 0.95% 氢氧化锂(电池级) 433.5 5.13 2.23 21.20% 成本合计 10.52 100% 数据来源: 鑫椤锂电, 财通证券研究所 根据我们测算,在厂家自产前驱体 以及无原材料库存 的情况下, 当前 NCM523 和 NCM622 的毛利率 仅为 6.97%和 7.21%, 而 NCM811 的毛利率 高 达 26.19%, NCM811 的毛利率高 出 NCM523 近 19 个百分点。 表 5: 单吨 不同类型三元 正极材料 正极材料 成本 拆分 万元 NCM523 NCM622 NCM811 成本 成本占比 成本 成本占比 成本 成本占比 原材料 成本 10.61 87.98% 11.29 86.78% 10.52 81.55% 前驱体加工成本 0.45 3.73% 0.46 3.54% 0.48 3.72% 正极加工成本 1.00 8.29% 1.26 9.68% 1.9 14.73% 总成本 12.06 13.01 12.90 前驱体加工 毛利 0.4 0.42 1.58 正极加工 毛利 0.5 0.6 3.00 不含税正极单价 12.96 14.03 17.48 毛利率 6.97% 7.21% 26.19% 数据来源: GGII, 财通证券研究所 下游需求爆发,碳酸锂涨价幅度高于氢氧化锂, 8 系三元正极的 原材料成本 占比 低于 5 系和 6 系 。 在整个 前驱体和 正极材料制备过程 中, 单吨正极材料生产过程 的 原材料成本占总成本的比重最大, NCM523、 NCM622、 NCM811 的 原材料成本分 别 达到 87.98%、 86.78 和 和 81.55%。 硫酸钴是正极中价格最贵的原材料, NCM523 含钴量和 NCM622 相当,但 NCM622 材料由于镍增多而原材料最便宜的硫酸锰减 少,因此 NCM622 的原材料成本高于 NCM523,达到 11.29 万元 /吨。而 NCM811 材 料不仅贵金属钴的用量 最少,且使用了氢氧化锂作为锂源, 由于 2020 年 11 月以 来碳酸锂价格涨幅远高于氢氧化锂, 当前碳酸锂售价已高于氢氧化锂, 因此 NCM811 材料的原材料成本最低。 图 13: 不同类型 正极材料 成本 结构 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 13 证券研究报告 行业专题报告 数据来源:财通证券研究所 随着镍含量增加,正极材料加工成本及加工利润均逐渐增加。 从 正极材料加工成 本 来看, NCM811 的售价高于 NCM523和 NCM622,主要原因一是高镍材料生产环境 要求较高,需要 纯氧烧结,单吨耗氧量在 4 吨以上 ,氧气成本占比居高, NCM523 煅烧只需要空气气氛;二是 高镍三元正极耗电量 高于 普通 正极材料,三是由设备 要求造成的能耗成本过高等,由此造成加工费偏高。 将 NCM523, NCM622, NCM811 进行价格分拆,对于锂电正极材料的费用来说,占比最大的都是原材料的成本, 而 当前 NCM811的原材料成本最低, 因此 NCM811的正极加工利润显著高于 NCM523 和 NCM622。 随着镍含量增高,加工费用增大,因而随着镍含量增大,正极加工 成本、正极加 工利润均逐渐增加。 图 14: 不同类型 正极材料不含税价格分拆(万元 /吨) 数据来源: GGII, 财通证券研究所 原材料钴锂价格低位反弹,原料库存涨价改善业务盈利。 19 年 7 月国内金属钴 达到底部 22-23 万元 /吨, 随后在 22-30 万元 /吨之间震荡。目前国内钴价 26-27 万元 /吨, Q3 开始行业需求逐季增长,我们预计 2021 年 Q2-Q3 行业短期需求高 87.98% 86.78% 81.55% 3.73% 3.54% 3.72% 8.29% 9.68% 14.73% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% NCM523 NCM622 NCM811 原材料加工成本 前驱体加工成本 正极材料加工成本 10.52 11.29 10.61 0 5 10 15 20 NCM811 NCM622 NCM523 原材料成本 前驱体加工成本 前驱体加工毛利 正极加工成本 正极材料加工毛利 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 14 证券研究报告 行业专题报告 峰优化行业供需格局,钴价 21 年有望上涨至 40 万元 /吨。正极采用成本加成计 价,价格随原材料上下浮动,钴、锂矿上涨带来的材料企业原料库存涨价,将改 善正极业务盈利。 图 15: 碳酸锂 /氢氧化锂价格走势(万元 /吨) 图 16: 硫酸盐价格走势(万元 /吨) 数据来源: 鑫椤锂电, 财通证券研究所 数据来源: 鑫椤锂电, 财通证券研究所 图 17: 三元正极材料价格走势(万元 /吨) 图 18: 三元前驱体价格走势(万元 /吨) 数据来源: 鑫椤锂电, 财通证券研究所 数据来源: 鑫椤锂电, 财通证券研究所 2、 电动化浪潮下动力电池需求爆发, 三元 正极材料出货量快速增长 2.1 全球新能源汽车市场高 景气 , 动力电池需求持续高增长 全球 新能源汽车 市场 快速 增长。 从 2011年以来,以特斯拉、比亚迪等为代表的新 能源汽车高速发展,全球新能源汽车销量从 2013年的 20.2万辆上升至 2020年的 312.5万辆, 年均复合增速达到 41%。 2020年全球新能车销量约 310万辆,同比增 长约为 41%, 市场份额从此前的 2.5%提升到了 4%。 图 19: 全球新能源汽车销量及同比增速(万辆) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2018-01-02 2020-01-02 碳酸锂 氢氧化锂 0 1 2 3 4 5 6 7 8 2019-01-31 2020-01-31 2021-01-31 硫酸钴 硫酸镍 硫酸锰 0 5 10 15 20 25 2019-04-01 2019-10-01 2020-04-01 2020-10-01 523 622 811 0 2 4 6 8 10 12 14 2019-01-31 2020-01-31 2021-01-31 523前驱体 622前驱体 811前驱体 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 15 证券研究报告 行业专题报告 数据来源: EV sales,财通证券研究所 欧盟碳排放使车企电动化进程加速,电动化即将大规模上演。 为实现碳减排目标, 欧盟汽车排放发布最新规定,到 2021 年汽车制造商必须将平均每辆车每公里碳 排放量从 118.5 克降至 95 克,不达标部分将面临每辆车每克 95 欧元的罚款,到 2030 年将该标准进一步收紧到每公里 75 克碳排放。 碳排放对欧盟各个国家的汽 车行业带来巨大的经营压力,所以车企不得不推动技术变革来满足政府要求,电 动化浪潮即将上演。从全球来看,不仅仅是欧洲的车企,全球主流车企都陆续制 定了电动化规划, 2020-2022 年将迎来第一波车型投放周期。 表 6: 全球主流车企电动化进程规划 车企 销量目标 车型规划 欧系 宝马 2021 年销量 达到 30 万辆 , 至 2025年复合增速为 30% 截至 2023 年推出 25 款电动车,其中BEV 至少 13 款 大众 2025 年 BEV 渗透率为 25%,年销量 300 万辆 截至 2025 年推出 80 多款电动车, 2030年全面电动化 戴姆勒 到 2030 年,电动车(纯电 +插电混 动)销量将占奔驰乘用车总销量的 一半以上 至 2022 年前推出 10 款电动车 雷诺日产 到 2022 年,电动车(包括 HEV)销量达 100 万 至 2022 年雷诺推出 8 款电动车,日产将推出 20 款电动车 PSA 至 2021 年推出 15 款电动车,至 2025年所有车型均配有电动版 美系 福特 到 2024 年在欧洲再推出 9 款电动车 ,2022 年前 50%以上汽车电动化 FCA 2022 年 15%车系为纯电动, 20%为混合动力 到 2022 年,推出 12 款电气化车企( BEV、 PHEV、 HEV、 MHEV) 通用 2023 年推出 20 款新电动车 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 50 100 150 200 250 300 350 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 中国 其他区域 增速 谨请参阅尾页重要声明及 财通 证券股票和行业评级标准 16 证券研究报告 行业专题报告 日韩系 丰田 2030 年,预期 HEV 和 PHEV 合计销 量达 450 万辆以上;预期 BEV 和 FCEV 合计销量达 100 万辆以上 规划 2025 年所有车型均配置电动化 版本 本田 2030 年使全球销量的 2/3 转为电动车 至 2025 年在中国投放 20 款以上电动化车型 现代起亚 至 2025 年合计地动车销量为 167 万辆,占比 26%,其中 BEV 85 万 辆 到 2025 年推出 38 款新能源汽车,其 中 BEV 14 款 数据来源:各车企公告,公开信息整理,财通证券研究所 欧洲各国持续刺激新能源汽车需求,欧洲市场销量有望再次超出预期。 2020 年 上半年受疫情影响,欧洲市场汽车销量下降明显,为刺激经济和消费,同时加快 电动化进程,欧洲市场主要国家如德国、法国以及英国都加大了对新能源汽车的 补贴力度,同时延长了补贴的期限。在 正向激励和负向约束、补贴和非补贴、长 期和短期相结合的新能源 车政策 支持 下, 2020 年下半年欧洲市场新能源车需求 超预期呈现大爆发态势,新能车渗透率快速增长。随 着疫情好转叠加政策刺激, 欧洲市场未来的 增长很 可能 再次超出预期 。 表 7: 欧洲各国加码新能源汽车刺激政策 国家 政策内容 德国 2020 年下半年至 2021 年预计投入 22 亿欧元补贴, EV、 PHEV 单车最高补贴 均 提升 50%至 0.9、 0.7 万欧元。 英国 2020 年 3 月以后 EV 单车补贴 金额为车价的 35%,最高不超过 0.3 万英镑,较上半年降低 14%,但补贴延长 至 2023 年 。 荷兰 2020 年 6 月 至 2025 年售价低于 4.5 万欧元的 个人新 EV 将获得单车0.4 万欧元的补贴 ,个人二手 EV 单车可获得 0.2 万欧元 。 意大利 2020 年下半年 EV、 PHEV 单车补贴分别达到 0.6 万欧元、 0.35 万欧 元,置换单车给予最高 0.4 万欧元补贴, 2021 年预计各项补贴下降 30%以上。 法国 2020 年 6 月开始, 售价 4.5 万欧元以下车型,纯电车型补贴 最高提 升至 7000 欧, 新增企业插电补贴 2000 欧,另外旧车换购电动车或 是排放更低的燃油车,给予上限最高 0.5 万欧的补贴 。 数据来源:公开资料整理,政府网站,财通证券研究所 欧洲新能源汽车需求爆发,首超中国成为新能车销量第一战场。 2020 年 欧洲市 场受到排放法规限制及