'新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析'

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

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三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

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三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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(登陸未來智庫www.vzkoo.com獲取高端報告。)

正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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(登陸未來智庫www.vzkoo.com獲取高端報告。)

正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

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(登陸未來智庫www.vzkoo.com獲取高端報告。)

正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

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生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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(登陸未來智庫www.vzkoo.com獲取高端報告。)

正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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(登陸未來智庫www.vzkoo.com獲取高端報告。)

正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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高鎳重塑行業格局,龍頭有望強者恆強

高鎳三元材料技術門檻較高,在製備工藝、設備以及生產環境等方面的要求明顯高於常規三元材料,大規模量產的難度也較高,目前國內僅有容百科技、當升科技、杉杉能源等少數廠家可以實現NCM811 的量產。此外,基於安全性考慮,車企或動力電池企業對於高鎳材料產品的認證測試程序更為複雜,時間也更長,這也將直接導致優勢企業建立先發優勢。

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(登陸未來智庫www.vzkoo.com獲取高端報告。)

正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

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生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

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對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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高鎳重塑行業格局,龍頭有望強者恆強

高鎳三元材料技術門檻較高,在製備工藝、設備以及生產環境等方面的要求明顯高於常規三元材料,大規模量產的難度也較高,目前國內僅有容百科技、當升科技、杉杉能源等少數廠家可以實現NCM811 的量產。此外,基於安全性考慮,車企或動力電池企業對於高鎳材料產品的認證測試程序更為複雜,時間也更長,這也將直接導致優勢企業建立先發優勢。

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高鎳三元材料格局更優,未來有望重塑行業。國內三元正極材料行業格局較為分散,前五大企業各自擁有 8%-10%的不等份額,這也是鋰電四大材料裡面競爭相對比較激烈的一環。而根據 CIAPS,中國能夠生產高鎳 NCM811 材料的企業可以分為三個梯隊:第一梯隊高鎳三元材料月產量在 500噸以上,目前僅有容百科技一家;第二梯隊企業高鎳材料月產量在 100-500 噸之間,包括天津巴莫、當升科技、杉杉能源等企業;第三梯隊高鎳三元材料月產量在 100 噸以下,目前出貨量相對較小。而高鎳三元材料的市場格局也遠遠優於常規三元,根據統計,2018 年中國 NCM811 材料市場銷量約 8000 噸,而其中容百科技一家就達到 5926 噸,佔據 74%的市場份額,可以說龍頭地位凸顯。我們判斷由於高鎳材料技術難度高,未來其行業格局不會像常規三元如此分散,而正極材料行業也將出現分化,能穩定生產優質高鎳正極材料的企業可能就四五家(龍頭可能佔據較高份額),瓜分全部市場並享受一定技術溢價,而其他正極材料廠商則聚焦於 NCM333、NCM523 等常規材料生產,行業整體格局有望因此得以重塑。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

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未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

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生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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高鎳重塑行業格局,龍頭有望強者恆強

高鎳三元材料技術門檻較高,在製備工藝、設備以及生產環境等方面的要求明顯高於常規三元材料,大規模量產的難度也較高,目前國內僅有容百科技、當升科技、杉杉能源等少數廠家可以實現NCM811 的量產。此外,基於安全性考慮,車企或動力電池企業對於高鎳材料產品的認證測試程序更為複雜,時間也更長,這也將直接導致優勢企業建立先發優勢。

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高鎳三元材料格局更優,未來有望重塑行業。國內三元正極材料行業格局較為分散,前五大企業各自擁有 8%-10%的不等份額,這也是鋰電四大材料裡面競爭相對比較激烈的一環。而根據 CIAPS,中國能夠生產高鎳 NCM811 材料的企業可以分為三個梯隊:第一梯隊高鎳三元材料月產量在 500噸以上,目前僅有容百科技一家;第二梯隊企業高鎳材料月產量在 100-500 噸之間,包括天津巴莫、當升科技、杉杉能源等企業;第三梯隊高鎳三元材料月產量在 100 噸以下,目前出貨量相對較小。而高鎳三元材料的市場格局也遠遠優於常規三元,根據統計,2018 年中國 NCM811 材料市場銷量約 8000 噸,而其中容百科技一家就達到 5926 噸,佔據 74%的市場份額,可以說龍頭地位凸顯。我們判斷由於高鎳材料技術難度高,未來其行業格局不會像常規三元如此分散,而正極材料行業也將出現分化,能穩定生產優質高鎳正極材料的企業可能就四五家(龍頭可能佔據較高份額),瓜分全部市場並享受一定技術溢價,而其他正極材料廠商則聚焦於 NCM333、NCM523 等常規材料生產,行業整體格局有望因此得以重塑。

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趨勢二:與下游深度綁定,大客戶市場優勢逐步凸顯

正極材料供應鏈關係較為穩定

三元正極材料屬於三元鋰電池的核心關鍵材料,鋰電池生產商均實行嚴格的認證機制,需要對供應商的技術能力、物流能力、質量管理、財務穩定性、環保能力等方面進行認證,檢驗週期漫長且嚴格,通常從送樣到量產要耗費數年時間。

一般而言,整個驗證流程包括:(1)正極材料供應商首先要經過客戶的調查評估、驗廠考察、樣品測試等認證程序,進入客戶的合格供應商體系或目錄,並根據客戶需要簽署年度合作框架協議;(2)在客戶合作對接過程中,公司營銷、研發部門與客戶開展深入、持續對接,同時品質、採購部門也參與到客戶產品開發中,同時為滿足部分新型材料的生產,工程部門會根據新產品的特殊需求,優化產線佈局和設備結構;(3)正極材料企業在提供材料樣品的同時,會根據客戶電池產品開發情況,給出建議使用條件,協助客戶完成電池體系的定型。

因此,鋰電池廠商對長期合作的正極材料供應商粘性較強,不會輕易更換供應商,而隨著國內鋰電池行業愈發集中,掌握優質頭部客戶的材料公司有望獲得先發優勢。

綁定優質大客戶,分散終端風險

第二梯隊三元電池廠商份額受到龍頭擠壓。從三元正極材料下游客戶來看,2016 至 2019 年寧德時代和比亞迪的三元鋰電池市場份額不斷攀升,到 2019 年 4 月兩家合計佔據了國內三元鋰電池近78%的份額,而反觀比克、力神、孚能,這三年間三元電池市場份額卻出現明顯下滑,但下滑後仍能維持在 2%-4%之間,其餘廠商如捷威、卡耐、桑頓、中航鋰電等則基本保持平穩,市場份額維持在 0%到 2%之間。因此僅從市場份額來看,我們大概率可以判斷寧德時代、比亞迪屬於三元鋰電池第一梯隊;比克、力神、孚能目前維持第二梯隊水平,但三家市場份額在寧德時代和比亞迪衝擊下明顯收縮;其餘三元電池廠屬於第三梯隊,這兩年份額基本微弱變化,其中個別企業(如中航鋰電)試圖發力衝擊第二梯隊。同時我們也進一步分析了第二梯隊三元電池廠份額下滑的原因,我們發現第二梯隊廠商與龍頭寧德時代在客戶端有較高重合,如力神客戶之長安、江淮,比克客戶之江淮,孚能客戶之北汽,這兩年均已成為寧德時代重要客戶,直接增強了寧德時代在三元鋰電池端的影響力。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

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生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

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對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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高鎳重塑行業格局,龍頭有望強者恆強

高鎳三元材料技術門檻較高,在製備工藝、設備以及生產環境等方面的要求明顯高於常規三元材料,大規模量產的難度也較高,目前國內僅有容百科技、當升科技、杉杉能源等少數廠家可以實現NCM811 的量產。此外,基於安全性考慮,車企或動力電池企業對於高鎳材料產品的認證測試程序更為複雜,時間也更長,這也將直接導致優勢企業建立先發優勢。

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高鎳三元材料格局更優,未來有望重塑行業。國內三元正極材料行業格局較為分散,前五大企業各自擁有 8%-10%的不等份額,這也是鋰電四大材料裡面競爭相對比較激烈的一環。而根據 CIAPS,中國能夠生產高鎳 NCM811 材料的企業可以分為三個梯隊:第一梯隊高鎳三元材料月產量在 500噸以上,目前僅有容百科技一家;第二梯隊企業高鎳材料月產量在 100-500 噸之間,包括天津巴莫、當升科技、杉杉能源等企業;第三梯隊高鎳三元材料月產量在 100 噸以下,目前出貨量相對較小。而高鎳三元材料的市場格局也遠遠優於常規三元,根據統計,2018 年中國 NCM811 材料市場銷量約 8000 噸,而其中容百科技一家就達到 5926 噸,佔據 74%的市場份額,可以說龍頭地位凸顯。我們判斷由於高鎳材料技術難度高,未來其行業格局不會像常規三元如此分散,而正極材料行業也將出現分化,能穩定生產優質高鎳正極材料的企業可能就四五家(龍頭可能佔據較高份額),瓜分全部市場並享受一定技術溢價,而其他正極材料廠商則聚焦於 NCM333、NCM523 等常規材料生產,行業整體格局有望因此得以重塑。

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趨勢二:與下游深度綁定,大客戶市場優勢逐步凸顯

正極材料供應鏈關係較為穩定

三元正極材料屬於三元鋰電池的核心關鍵材料,鋰電池生產商均實行嚴格的認證機制,需要對供應商的技術能力、物流能力、質量管理、財務穩定性、環保能力等方面進行認證,檢驗週期漫長且嚴格,通常從送樣到量產要耗費數年時間。

一般而言,整個驗證流程包括:(1)正極材料供應商首先要經過客戶的調查評估、驗廠考察、樣品測試等認證程序,進入客戶的合格供應商體系或目錄,並根據客戶需要簽署年度合作框架協議;(2)在客戶合作對接過程中,公司營銷、研發部門與客戶開展深入、持續對接,同時品質、採購部門也參與到客戶產品開發中,同時為滿足部分新型材料的生產,工程部門會根據新產品的特殊需求,優化產線佈局和設備結構;(3)正極材料企業在提供材料樣品的同時,會根據客戶電池產品開發情況,給出建議使用條件,協助客戶完成電池體系的定型。

因此,鋰電池廠商對長期合作的正極材料供應商粘性較強,不會輕易更換供應商,而隨著國內鋰電池行業愈發集中,掌握優質頭部客戶的材料公司有望獲得先發優勢。

綁定優質大客戶,分散終端風險

第二梯隊三元電池廠商份額受到龍頭擠壓。從三元正極材料下游客戶來看,2016 至 2019 年寧德時代和比亞迪的三元鋰電池市場份額不斷攀升,到 2019 年 4 月兩家合計佔據了國內三元鋰電池近78%的份額,而反觀比克、力神、孚能,這三年間三元電池市場份額卻出現明顯下滑,但下滑後仍能維持在 2%-4%之間,其餘廠商如捷威、卡耐、桑頓、中航鋰電等則基本保持平穩,市場份額維持在 0%到 2%之間。因此僅從市場份額來看,我們大概率可以判斷寧德時代、比亞迪屬於三元鋰電池第一梯隊;比克、力神、孚能目前維持第二梯隊水平,但三家市場份額在寧德時代和比亞迪衝擊下明顯收縮;其餘三元電池廠屬於第三梯隊,這兩年份額基本微弱變化,其中個別企業(如中航鋰電)試圖發力衝擊第二梯隊。同時我們也進一步分析了第二梯隊三元電池廠份額下滑的原因,我們發現第二梯隊廠商與龍頭寧德時代在客戶端有較高重合,如力神客戶之長安、江淮,比克客戶之江淮,孚能客戶之北汽,這兩年均已成為寧德時代重要客戶,直接增強了寧德時代在三元鋰電池端的影響力。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

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未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

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生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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高鎳重塑行業格局,龍頭有望強者恆強

高鎳三元材料技術門檻較高,在製備工藝、設備以及生產環境等方面的要求明顯高於常規三元材料,大規模量產的難度也較高,目前國內僅有容百科技、當升科技、杉杉能源等少數廠家可以實現NCM811 的量產。此外,基於安全性考慮,車企或動力電池企業對於高鎳材料產品的認證測試程序更為複雜,時間也更長,這也將直接導致優勢企業建立先發優勢。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

高鎳三元材料格局更優,未來有望重塑行業。國內三元正極材料行業格局較為分散,前五大企業各自擁有 8%-10%的不等份額,這也是鋰電四大材料裡面競爭相對比較激烈的一環。而根據 CIAPS,中國能夠生產高鎳 NCM811 材料的企業可以分為三個梯隊:第一梯隊高鎳三元材料月產量在 500噸以上,目前僅有容百科技一家;第二梯隊企業高鎳材料月產量在 100-500 噸之間,包括天津巴莫、當升科技、杉杉能源等企業;第三梯隊高鎳三元材料月產量在 100 噸以下,目前出貨量相對較小。而高鎳三元材料的市場格局也遠遠優於常規三元,根據統計,2018 年中國 NCM811 材料市場銷量約 8000 噸,而其中容百科技一家就達到 5926 噸,佔據 74%的市場份額,可以說龍頭地位凸顯。我們判斷由於高鎳材料技術難度高,未來其行業格局不會像常規三元如此分散,而正極材料行業也將出現分化,能穩定生產優質高鎳正極材料的企業可能就四五家(龍頭可能佔據較高份額),瓜分全部市場並享受一定技術溢價,而其他正極材料廠商則聚焦於 NCM333、NCM523 等常規材料生產,行業整體格局有望因此得以重塑。

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趨勢二:與下游深度綁定,大客戶市場優勢逐步凸顯

正極材料供應鏈關係較為穩定

三元正極材料屬於三元鋰電池的核心關鍵材料,鋰電池生產商均實行嚴格的認證機制,需要對供應商的技術能力、物流能力、質量管理、財務穩定性、環保能力等方面進行認證,檢驗週期漫長且嚴格,通常從送樣到量產要耗費數年時間。

一般而言,整個驗證流程包括:(1)正極材料供應商首先要經過客戶的調查評估、驗廠考察、樣品測試等認證程序,進入客戶的合格供應商體系或目錄,並根據客戶需要簽署年度合作框架協議;(2)在客戶合作對接過程中,公司營銷、研發部門與客戶開展深入、持續對接,同時品質、採購部門也參與到客戶產品開發中,同時為滿足部分新型材料的生產,工程部門會根據新產品的特殊需求,優化產線佈局和設備結構;(3)正極材料企業在提供材料樣品的同時,會根據客戶電池產品開發情況,給出建議使用條件,協助客戶完成電池體系的定型。

因此,鋰電池廠商對長期合作的正極材料供應商粘性較強,不會輕易更換供應商,而隨著國內鋰電池行業愈發集中,掌握優質頭部客戶的材料公司有望獲得先發優勢。

綁定優質大客戶,分散終端風險

第二梯隊三元電池廠商份額受到龍頭擠壓。從三元正極材料下游客戶來看,2016 至 2019 年寧德時代和比亞迪的三元鋰電池市場份額不斷攀升,到 2019 年 4 月兩家合計佔據了國內三元鋰電池近78%的份額,而反觀比克、力神、孚能,這三年間三元電池市場份額卻出現明顯下滑,但下滑後仍能維持在 2%-4%之間,其餘廠商如捷威、卡耐、桑頓、中航鋰電等則基本保持平穩,市場份額維持在 0%到 2%之間。因此僅從市場份額來看,我們大概率可以判斷寧德時代、比亞迪屬於三元鋰電池第一梯隊;比克、力神、孚能目前維持第二梯隊水平,但三家市場份額在寧德時代和比亞迪衝擊下明顯收縮;其餘三元電池廠屬於第三梯隊,這兩年份額基本微弱變化,其中個別企業(如中航鋰電)試圖發力衝擊第二梯隊。同時我們也進一步分析了第二梯隊三元電池廠份額下滑的原因,我們發現第二梯隊廠商與龍頭寧德時代在客戶端有較高重合,如力神客戶之長安、江淮,比克客戶之江淮,孚能客戶之北汽,這兩年均已成為寧德時代重要客戶,直接增強了寧德時代在三元鋰電池端的影響力。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

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未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

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生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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高鎳重塑行業格局,龍頭有望強者恆強

高鎳三元材料技術門檻較高,在製備工藝、設備以及生產環境等方面的要求明顯高於常規三元材料,大規模量產的難度也較高,目前國內僅有容百科技、當升科技、杉杉能源等少數廠家可以實現NCM811 的量產。此外,基於安全性考慮,車企或動力電池企業對於高鎳材料產品的認證測試程序更為複雜,時間也更長,這也將直接導致優勢企業建立先發優勢。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

高鎳三元材料格局更優,未來有望重塑行業。國內三元正極材料行業格局較為分散,前五大企業各自擁有 8%-10%的不等份額,這也是鋰電四大材料裡面競爭相對比較激烈的一環。而根據 CIAPS,中國能夠生產高鎳 NCM811 材料的企業可以分為三個梯隊:第一梯隊高鎳三元材料月產量在 500噸以上,目前僅有容百科技一家;第二梯隊企業高鎳材料月產量在 100-500 噸之間,包括天津巴莫、當升科技、杉杉能源等企業;第三梯隊高鎳三元材料月產量在 100 噸以下,目前出貨量相對較小。而高鎳三元材料的市場格局也遠遠優於常規三元,根據統計,2018 年中國 NCM811 材料市場銷量約 8000 噸,而其中容百科技一家就達到 5926 噸,佔據 74%的市場份額,可以說龍頭地位凸顯。我們判斷由於高鎳材料技術難度高,未來其行業格局不會像常規三元如此分散,而正極材料行業也將出現分化,能穩定生產優質高鎳正極材料的企業可能就四五家(龍頭可能佔據較高份額),瓜分全部市場並享受一定技術溢價,而其他正極材料廠商則聚焦於 NCM333、NCM523 等常規材料生產,行業整體格局有望因此得以重塑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

趨勢二:與下游深度綁定,大客戶市場優勢逐步凸顯

正極材料供應鏈關係較為穩定

三元正極材料屬於三元鋰電池的核心關鍵材料,鋰電池生產商均實行嚴格的認證機制,需要對供應商的技術能力、物流能力、質量管理、財務穩定性、環保能力等方面進行認證,檢驗週期漫長且嚴格,通常從送樣到量產要耗費數年時間。

一般而言,整個驗證流程包括:(1)正極材料供應商首先要經過客戶的調查評估、驗廠考察、樣品測試等認證程序,進入客戶的合格供應商體系或目錄,並根據客戶需要簽署年度合作框架協議;(2)在客戶合作對接過程中,公司營銷、研發部門與客戶開展深入、持續對接,同時品質、採購部門也參與到客戶產品開發中,同時為滿足部分新型材料的生產,工程部門會根據新產品的特殊需求,優化產線佈局和設備結構;(3)正極材料企業在提供材料樣品的同時,會根據客戶電池產品開發情況,給出建議使用條件,協助客戶完成電池體系的定型。

因此,鋰電池廠商對長期合作的正極材料供應商粘性較強,不會輕易更換供應商,而隨著國內鋰電池行業愈發集中,掌握優質頭部客戶的材料公司有望獲得先發優勢。

綁定優質大客戶,分散終端風險

第二梯隊三元電池廠商份額受到龍頭擠壓。從三元正極材料下游客戶來看,2016 至 2019 年寧德時代和比亞迪的三元鋰電池市場份額不斷攀升,到 2019 年 4 月兩家合計佔據了國內三元鋰電池近78%的份額,而反觀比克、力神、孚能,這三年間三元電池市場份額卻出現明顯下滑,但下滑後仍能維持在 2%-4%之間,其餘廠商如捷威、卡耐、桑頓、中航鋰電等則基本保持平穩,市場份額維持在 0%到 2%之間。因此僅從市場份額來看,我們大概率可以判斷寧德時代、比亞迪屬於三元鋰電池第一梯隊;比克、力神、孚能目前維持第二梯隊水平,但三家市場份額在寧德時代和比亞迪衝擊下明顯收縮;其餘三元電池廠屬於第三梯隊,這兩年份額基本微弱變化,其中個別企業(如中航鋰電)試圖發力衝擊第二梯隊。同時我們也進一步分析了第二梯隊三元電池廠份額下滑的原因,我們發現第二梯隊廠商與龍頭寧德時代在客戶端有較高重合,如力神客戶之長安、江淮,比克客戶之江淮,孚能客戶之北汽,這兩年均已成為寧德時代重要客戶,直接增強了寧德時代在三元鋰電池端的影響力。

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綁定優質大客戶,分散下游終端風險。正極材料最終將應用於終端的新能源汽車,而目前全球新能源汽車仍處於發展的初始階段,成熟格局尚未形成,無論是傳統車廠轉型,還是新興造車勢力,未來仍要面對很大變數,下游終端汽車品牌、爆款車的出現、市場份額的變化,也存在巨大不確定性。對於正極材料廠商而言,我們認為綁定某家電池廠,成為其一供角色可能並非最優,如果綁定的電池廠下游客戶單一,或整車銷量波動性巨大,則材料廠也有可能受其波及。如孚能綁定北汽,如果北汽銷量下滑,則其正極供應商可能也會面臨訂單減少的風險。另一方面,下游電池客戶進入的車企數量越多,未來在其中出現爆款車的概率就越大,正極供應商也就越有可能享受爆款車出現帶來的訂單紅利。我們簡單比較了當升、容百和巴莫,三家企業近三年前五大客戶份額出現不同變化,其中巴莫目前前五大客戶佔比最高,客戶的多樣化需要突破,而當升前五大客戶佔比在 18 年甚至有所提高,結合其目前主要客戶,優質大客戶在其中佔比較低,客戶結構仍有優化的必要。容百和巴莫在 18 年前五大客戶佔比均有下滑,但兩者本質存在差別,巴莫是海外客戶佔比下滑,國內比亞迪份額提升,本質是綁定了比亞迪,但比亞迪下游客戶較為單一,而容百是在 2018 年大力開拓了寧德時代,進一步豐富了自己的客戶結構,同時寧德時代下游客戶眾多,也有助容百抵禦下游整車銷售不確定帶來的風險。

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(登陸未來智庫www.vzkoo.com獲取高端報告。)

正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

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未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

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生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

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對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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高鎳重塑行業格局,龍頭有望強者恆強

高鎳三元材料技術門檻較高,在製備工藝、設備以及生產環境等方面的要求明顯高於常規三元材料,大規模量產的難度也較高,目前國內僅有容百科技、當升科技、杉杉能源等少數廠家可以實現NCM811 的量產。此外,基於安全性考慮,車企或動力電池企業對於高鎳材料產品的認證測試程序更為複雜,時間也更長,這也將直接導致優勢企業建立先發優勢。

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高鎳三元材料格局更優,未來有望重塑行業。國內三元正極材料行業格局較為分散,前五大企業各自擁有 8%-10%的不等份額,這也是鋰電四大材料裡面競爭相對比較激烈的一環。而根據 CIAPS,中國能夠生產高鎳 NCM811 材料的企業可以分為三個梯隊:第一梯隊高鎳三元材料月產量在 500噸以上,目前僅有容百科技一家;第二梯隊企業高鎳材料月產量在 100-500 噸之間,包括天津巴莫、當升科技、杉杉能源等企業;第三梯隊高鎳三元材料月產量在 100 噸以下,目前出貨量相對較小。而高鎳三元材料的市場格局也遠遠優於常規三元,根據統計,2018 年中國 NCM811 材料市場銷量約 8000 噸,而其中容百科技一家就達到 5926 噸,佔據 74%的市場份額,可以說龍頭地位凸顯。我們判斷由於高鎳材料技術難度高,未來其行業格局不會像常規三元如此分散,而正極材料行業也將出現分化,能穩定生產優質高鎳正極材料的企業可能就四五家(龍頭可能佔據較高份額),瓜分全部市場並享受一定技術溢價,而其他正極材料廠商則聚焦於 NCM333、NCM523 等常規材料生產,行業整體格局有望因此得以重塑。

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趨勢二:與下游深度綁定,大客戶市場優勢逐步凸顯

正極材料供應鏈關係較為穩定

三元正極材料屬於三元鋰電池的核心關鍵材料,鋰電池生產商均實行嚴格的認證機制,需要對供應商的技術能力、物流能力、質量管理、財務穩定性、環保能力等方面進行認證,檢驗週期漫長且嚴格,通常從送樣到量產要耗費數年時間。

一般而言,整個驗證流程包括:(1)正極材料供應商首先要經過客戶的調查評估、驗廠考察、樣品測試等認證程序,進入客戶的合格供應商體系或目錄,並根據客戶需要簽署年度合作框架協議;(2)在客戶合作對接過程中,公司營銷、研發部門與客戶開展深入、持續對接,同時品質、採購部門也參與到客戶產品開發中,同時為滿足部分新型材料的生產,工程部門會根據新產品的特殊需求,優化產線佈局和設備結構;(3)正極材料企業在提供材料樣品的同時,會根據客戶電池產品開發情況,給出建議使用條件,協助客戶完成電池體系的定型。

因此,鋰電池廠商對長期合作的正極材料供應商粘性較強,不會輕易更換供應商,而隨著國內鋰電池行業愈發集中,掌握優質頭部客戶的材料公司有望獲得先發優勢。

綁定優質大客戶,分散終端風險

第二梯隊三元電池廠商份額受到龍頭擠壓。從三元正極材料下游客戶來看,2016 至 2019 年寧德時代和比亞迪的三元鋰電池市場份額不斷攀升,到 2019 年 4 月兩家合計佔據了國內三元鋰電池近78%的份額,而反觀比克、力神、孚能,這三年間三元電池市場份額卻出現明顯下滑,但下滑後仍能維持在 2%-4%之間,其餘廠商如捷威、卡耐、桑頓、中航鋰電等則基本保持平穩,市場份額維持在 0%到 2%之間。因此僅從市場份額來看,我們大概率可以判斷寧德時代、比亞迪屬於三元鋰電池第一梯隊;比克、力神、孚能目前維持第二梯隊水平,但三家市場份額在寧德時代和比亞迪衝擊下明顯收縮;其餘三元電池廠屬於第三梯隊,這兩年份額基本微弱變化,其中個別企業(如中航鋰電)試圖發力衝擊第二梯隊。同時我們也進一步分析了第二梯隊三元電池廠份額下滑的原因,我們發現第二梯隊廠商與龍頭寧德時代在客戶端有較高重合,如力神客戶之長安、江淮,比克客戶之江淮,孚能客戶之北汽,這兩年均已成為寧德時代重要客戶,直接增強了寧德時代在三元鋰電池端的影響力。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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綁定優質大客戶,分散下游終端風險。正極材料最終將應用於終端的新能源汽車,而目前全球新能源汽車仍處於發展的初始階段,成熟格局尚未形成,無論是傳統車廠轉型,還是新興造車勢力,未來仍要面對很大變數,下游終端汽車品牌、爆款車的出現、市場份額的變化,也存在巨大不確定性。對於正極材料廠商而言,我們認為綁定某家電池廠,成為其一供角色可能並非最優,如果綁定的電池廠下游客戶單一,或整車銷量波動性巨大,則材料廠也有可能受其波及。如孚能綁定北汽,如果北汽銷量下滑,則其正極供應商可能也會面臨訂單減少的風險。另一方面,下游電池客戶進入的車企數量越多,未來在其中出現爆款車的概率就越大,正極供應商也就越有可能享受爆款車出現帶來的訂單紅利。我們簡單比較了當升、容百和巴莫,三家企業近三年前五大客戶份額出現不同變化,其中巴莫目前前五大客戶佔比最高,客戶的多樣化需要突破,而當升前五大客戶佔比在 18 年甚至有所提高,結合其目前主要客戶,優質大客戶在其中佔比較低,客戶結構仍有優化的必要。容百和巴莫在 18 年前五大客戶佔比均有下滑,但兩者本質存在差別,巴莫是海外客戶佔比下滑,國內比亞迪份額提升,本質是綁定了比亞迪,但比亞迪下游客戶較為單一,而容百是在 2018 年大力開拓了寧德時代,進一步豐富了自己的客戶結構,同時寧德時代下游客戶眾多,也有助容百抵禦下游整車銷售不確定帶來的風險。

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趨勢三:向上延伸產業鏈,構築資源護城河

正極材料在鋰電四大材料中產業鏈較長,包括"正極材料-前驅體-金屬鹽(冶煉)-礦產"等諸多環節,一方面較長的產業鏈導致利潤分配環節較多,從毛利率來看除上游礦產以外的各個環節毛利率較低,另一方面從長期來看也給了相關企業進行產業鏈整合的機會。而從競爭趨勢來看,正極材料在電池成本中仍佔大頭,隨著未來正極產品同質化趨勢加強後降本壓力也將隨之增加,因此鎖定上游優質資源,構築成本護城河,甚至進行產業鏈的縱向延伸與合作,都將成為正極材料提升競爭力的應有之義。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

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生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

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對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

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高鎳重塑行業格局,龍頭有望強者恆強

高鎳三元材料技術門檻較高,在製備工藝、設備以及生產環境等方面的要求明顯高於常規三元材料,大規模量產的難度也較高,目前國內僅有容百科技、當升科技、杉杉能源等少數廠家可以實現NCM811 的量產。此外,基於安全性考慮,車企或動力電池企業對於高鎳材料產品的認證測試程序更為複雜,時間也更長,這也將直接導致優勢企業建立先發優勢。

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高鎳三元材料格局更優,未來有望重塑行業。國內三元正極材料行業格局較為分散,前五大企業各自擁有 8%-10%的不等份額,這也是鋰電四大材料裡面競爭相對比較激烈的一環。而根據 CIAPS,中國能夠生產高鎳 NCM811 材料的企業可以分為三個梯隊:第一梯隊高鎳三元材料月產量在 500噸以上,目前僅有容百科技一家;第二梯隊企業高鎳材料月產量在 100-500 噸之間,包括天津巴莫、當升科技、杉杉能源等企業;第三梯隊高鎳三元材料月產量在 100 噸以下,目前出貨量相對較小。而高鎳三元材料的市場格局也遠遠優於常規三元,根據統計,2018 年中國 NCM811 材料市場銷量約 8000 噸,而其中容百科技一家就達到 5926 噸,佔據 74%的市場份額,可以說龍頭地位凸顯。我們判斷由於高鎳材料技術難度高,未來其行業格局不會像常規三元如此分散,而正極材料行業也將出現分化,能穩定生產優質高鎳正極材料的企業可能就四五家(龍頭可能佔據較高份額),瓜分全部市場並享受一定技術溢價,而其他正極材料廠商則聚焦於 NCM333、NCM523 等常規材料生產,行業整體格局有望因此得以重塑。

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趨勢二:與下游深度綁定,大客戶市場優勢逐步凸顯

正極材料供應鏈關係較為穩定

三元正極材料屬於三元鋰電池的核心關鍵材料,鋰電池生產商均實行嚴格的認證機制,需要對供應商的技術能力、物流能力、質量管理、財務穩定性、環保能力等方面進行認證,檢驗週期漫長且嚴格,通常從送樣到量產要耗費數年時間。

一般而言,整個驗證流程包括:(1)正極材料供應商首先要經過客戶的調查評估、驗廠考察、樣品測試等認證程序,進入客戶的合格供應商體系或目錄,並根據客戶需要簽署年度合作框架協議;(2)在客戶合作對接過程中,公司營銷、研發部門與客戶開展深入、持續對接,同時品質、採購部門也參與到客戶產品開發中,同時為滿足部分新型材料的生產,工程部門會根據新產品的特殊需求,優化產線佈局和設備結構;(3)正極材料企業在提供材料樣品的同時,會根據客戶電池產品開發情況,給出建議使用條件,協助客戶完成電池體系的定型。

因此,鋰電池廠商對長期合作的正極材料供應商粘性較強,不會輕易更換供應商,而隨著國內鋰電池行業愈發集中,掌握優質頭部客戶的材料公司有望獲得先發優勢。

綁定優質大客戶,分散終端風險

第二梯隊三元電池廠商份額受到龍頭擠壓。從三元正極材料下游客戶來看,2016 至 2019 年寧德時代和比亞迪的三元鋰電池市場份額不斷攀升,到 2019 年 4 月兩家合計佔據了國內三元鋰電池近78%的份額,而反觀比克、力神、孚能,這三年間三元電池市場份額卻出現明顯下滑,但下滑後仍能維持在 2%-4%之間,其餘廠商如捷威、卡耐、桑頓、中航鋰電等則基本保持平穩,市場份額維持在 0%到 2%之間。因此僅從市場份額來看,我們大概率可以判斷寧德時代、比亞迪屬於三元鋰電池第一梯隊;比克、力神、孚能目前維持第二梯隊水平,但三家市場份額在寧德時代和比亞迪衝擊下明顯收縮;其餘三元電池廠屬於第三梯隊,這兩年份額基本微弱變化,其中個別企業(如中航鋰電)試圖發力衝擊第二梯隊。同時我們也進一步分析了第二梯隊三元電池廠份額下滑的原因,我們發現第二梯隊廠商與龍頭寧德時代在客戶端有較高重合,如力神客戶之長安、江淮,比克客戶之江淮,孚能客戶之北汽,這兩年均已成為寧德時代重要客戶,直接增強了寧德時代在三元鋰電池端的影響力。

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綁定優質大客戶,分散下游終端風險。正極材料最終將應用於終端的新能源汽車,而目前全球新能源汽車仍處於發展的初始階段,成熟格局尚未形成,無論是傳統車廠轉型,還是新興造車勢力,未來仍要面對很大變數,下游終端汽車品牌、爆款車的出現、市場份額的變化,也存在巨大不確定性。對於正極材料廠商而言,我們認為綁定某家電池廠,成為其一供角色可能並非最優,如果綁定的電池廠下游客戶單一,或整車銷量波動性巨大,則材料廠也有可能受其波及。如孚能綁定北汽,如果北汽銷量下滑,則其正極供應商可能也會面臨訂單減少的風險。另一方面,下游電池客戶進入的車企數量越多,未來在其中出現爆款車的概率就越大,正極供應商也就越有可能享受爆款車出現帶來的訂單紅利。我們簡單比較了當升、容百和巴莫,三家企業近三年前五大客戶份額出現不同變化,其中巴莫目前前五大客戶佔比最高,客戶的多樣化需要突破,而當升前五大客戶佔比在 18 年甚至有所提高,結合其目前主要客戶,優質大客戶在其中佔比較低,客戶結構仍有優化的必要。容百和巴莫在 18 年前五大客戶佔比均有下滑,但兩者本質存在差別,巴莫是海外客戶佔比下滑,國內比亞迪份額提升,本質是綁定了比亞迪,但比亞迪下游客戶較為單一,而容百是在 2018 年大力開拓了寧德時代,進一步豐富了自己的客戶結構,同時寧德時代下游客戶眾多,也有助容百抵禦下游整車銷售不確定帶來的風險。

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趨勢三:向上延伸產業鏈,構築資源護城河

正極材料在鋰電四大材料中產業鏈較長,包括"正極材料-前驅體-金屬鹽(冶煉)-礦產"等諸多環節,一方面較長的產業鏈導致利潤分配環節較多,從毛利率來看除上游礦產以外的各個環節毛利率較低,另一方面從長期來看也給了相關企業進行產業鏈整合的機會。而從競爭趨勢來看,正極材料在電池成本中仍佔大頭,隨著未來正極產品同質化趨勢加強後降本壓力也將隨之增加,因此鎖定上游優質資源,構築成本護城河,甚至進行產業鏈的縱向延伸與合作,都將成為正極材料提升競爭力的應有之義。

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從競爭力角度來看,擁有上游資源的企業在正極材料行業中將擁有長期競爭優勢。我們比較了正極材料企業自產前驅體與外購前驅體的毛利率水平,兩者最大差距可達 10 個百分點,在利潤原本微薄的正極材料中屬於巨大差異。此外,即使對於自產前驅體的企業,由於在上游資源端稟賦不同,其前驅體毛利率也大有差別,如容百科技雖然在高鎳產品端擁有技術溢價,但由於缺乏上游資源支撐,其三元前驅體毛利率水平也只處於行業平均水平,而從事鈷資源回收的格林美、擁有鈷礦及冶煉資源的華友鈷業,在三元前驅體端均體現出較強的盈利優勢,如果此類企業最終切入正極材料環節,則在成本端將對現有三元材料企業形成較大沖擊。

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正極三元材料:短期波動不改變長期投資價值

三元材料短期盈利波動主要受鈷價影響

2018 年下半年以來,正極材料行業毛利率、淨利率出現不同程度下滑,盈利水平自高點回落,我們認為這主要是受鈷價下跌和國內外鈷價差收窄的影響。正極材料的定價方式主要為"成本+加工費"模式,一方面鈷價下跌情況下,三元正極材料售價下滑,而企業的高價鈷庫存可能導致原材料成本偏高,進而影響正極材料噸利潤;另一方面,正極三元材料報價主要參考 MB 鈷報價,而真實採購原料時成交價為國內鈷價,當 MB 鈷價高於國內鈷價時,企業能充分享受國內外價格差,而當 MB鈷價低於國內鈷價時,企業必須彌補國內外價格差(或直接從海外採購,價格差帶來的盈利也會縮減),導致盈利下滑。

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2018 年 4 月份以來,國內外鈷價均見頂回落,由於國內鈷冶煉產能豐富以及海外挺價意願較強,國內鈷價下滑幅度遠高於海外 MB 鈷價下跌幅度,對於原材料庫存管理合理的企業,存在利用國內外鈷價差套利的機會,這也是部分正極材料龍頭企業在2018年下半年噸盈利持續創出新高的原因。而隨著鈷產業鏈整體去庫存以及鈷供需格局出現扭轉,MB 鈷價出現大幅下滑並向國內鈷價靠攏,甚至出現國內外鈷價倒掛的現象,正極材料企業盈利也在 2019 年一季度環比開始下滑。

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近期三元正極材料盈利能力已經見底

從週期角度來看,鈷價整體衝高回落後已經基本見底,而正極材料行業整體盈利能力 2018 年再次下滑,主要上市公司正極毛利率從 18.6%下滑至 14.8%,而淨利率更是從 7.8%下滑至 3.2%,基本處於微利的狀態。考慮到正極材料企業以賺取加工費為主,同時必須面對高價值原料庫存波動的風險,合理利潤率是行業生存的應有之義,未來行業盈利水平繼續大幅下滑的可能性已不高。此外,相比其他三大材料,目前正極材料無論是毛利率還是淨利率已是四大材料中最低,其利潤佔比也創出了近兩年新低,隨著鈷價高點回落後恢復穩定,未來正極材料盈利能力也有望率先築底企穩。

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從成長角度來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,其技術附加值還有望不斷提升,前期由於炒作等因素,高鎳最終雷聲大雨點小,整個產業化進度似乎不及預期,但我們認為,首先高鎳趨勢不改,技術升級帶動附加值提升毋庸置疑,其次隨著寧德時代等標杆性電池企業將於 2019 年下半年推出 811 高鎳電池,高鎳的產業化將真正拉開。考慮到目前高鎳在三元正極中佔比仍偏小,未來滲透率有望持續提升,三元材料行業整體價值及龍頭企業盈利能力也有望獲得提升。

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三元材料長期市場空間巨大,長期仍具投資價值

三元正極材料已成為未來鋰電池發展主要方向。2017 年三元正極材料替代磷酸鐵鋰,成為國內佔比最大的鋰電池正極材料,到 2018 年,我國動力電池年產量已達 70.6GWh,其中三元電池與磷酸鐵鋰電池產量佔比分別為 55.5%和 39.7%,三元電池的結構佔比進一步提升。

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未來市場空間巨大,長期仍有望孕育大市值公司。根據 GGII 調研數據,2018 年我國三元正極材料的市場規模達 230 億元,同比增長 33%,受益於國內外新能源汽車行業快速發展、數碼電池低鈷化等有利因素,GGII 預計到 2023 年我國三元正極材料市場規模將達 800 億元,考慮高鎳提升之後,以合理 18%的毛利率、6%的淨利率測算,三元材料的利潤空間在 50 億元左右。而考慮海外三元正極材料格局,前三家市佔率接近 60%,龍頭企業佔據 25%份額,國內目前格局雖然分散,但隨著技術壁壘更高的高鎳推行以及優勢企業與下游龍頭企業深度綁定,行業格局也將得到優化,頭部企業份額將進一步提升。假若達到海外水平,則前三家企業將佔據約 30 億的利潤規模,頭部企業利潤體量在 10 億以上,按合理估值水平行業有望出現多家 200-300 億市值的公司,長期看行業仍具投資價值。

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趨勢一:高鎳方向不變,技術壁壘催生龍頭優勢

下游整車廠、電池企業進軍高鎳方向不變

裝配高鎳電池的新能源汽車將陸續推出。新能源汽車續航里程不足一直是影響消費者購買意願的重要因素,為破解消費者"里程焦慮"電池企業一直在努力開發能量密度更高的 NCM811 電池。2019年上海車展,搭載 NCM811 電池的純電動汽車首次集體亮相,多家車企發佈裝配 NCM811 電池的純電動汽車,其工況續航里程基本都在 500km 以上。

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國內寧德時代量產 811 電池有望帶來示範效應。2019 年 3 月,寶馬 X1 插電式混合動力里程升級版上市,電池採用寧德時代 811 電芯,憑藉 811 電池的高能量密度優勢,寶馬 X1 插混純電續航里程大幅提升,在電池包僅比老款增重 2.5 公斤情況下,能量密度提升 61%,電量增長 63%,純電續航里程增加 83%,達到 110 公里,目前在量產的插電式混動汽車中排名前列。國內此前量產811 電池的主要有比克、力神等圓柱形企業,但圓柱電池並非動力電池主流路線,同時高能量密度也必然帶來電芯生產、系統管控難度的大幅提升,因此 811 電池推廣也曾遇到阻礙。而寧德時代作為國內電芯領頭羊企業,一方面在其 NCM811 材料上採用包覆技術,摻雜了其他一些材料,另一方面採取了新電解液配方,以避免電解液和正極材料發生反應,提高了倍率性能和循環性能,此外在電芯機械設計方面,寧德時代採取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時洩壓、鋁製外殼及時抗壓等來應對電芯安全和熱失控問題,在模組、系統層級也相應增加了防護設計,最終使得 811 電池安全性大幅提升。而寧德時代擬於 2019 年首推 811 電池,我們認為其示範效應極大,在解決安全性問題後 811 電池終將走上產業化快車道。

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海外積極推進 811 電池,LG 化學已率先量產。從海外來看,電池廠比較集中,其中松下主要生產高鎳 NCA 並主供特斯拉;三星 SDI 相對比較保守,但也已經在小型電池使用了 NCM811,,並公佈下一代 3.5 代產品能量密度目標達到 630Wh/L,相當於 240-260Wh/kg,預計今年量產,而正在研發的第 4 代電池能量密度將達 700Wh/L,相當於 270-280Wh/kg,預計於 2021-2022 年量產;LG 化學生產的 NCM811 電芯已經在此前韓國現代發佈的 Kona EV 純電動 SUV 上正式應用,續航里程高達 470km,而根據 LG 化學規劃,高鎳低鈷一方面可以顯著提升電池能量密度,另一方面可以有效降低成本,以成為其主攻方向。

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高鎳材料生產工藝難點多,壁壘高

高鎳三元材料的生產不同於常規三元材料,其對生產設備、工藝技術、生產環境等提出了更高的要求,也成為部分優勢企業的核心機密,這也導致行業目前進軍高鎳三元材料的企業多,但真正實現規模化量產的企業少。我們判斷高鎳正極材料產業化壁壘較高,短期內全行業實現規模化生產的可能性較低,龍頭企業擁有充分的優勢窗口期。

合成技術困難

前驅體合成:前驅體成分、形貌、粒徑及分佈、振實密度、比表面積等對燒結後正極材料影響巨大,而高鎳材料對前驅體的指標一致性要求更高。

原材料預處理:氫氧化鎳鈷錳(Ni0.8Co0.1Mn0.1OH)需要進行高溫脫水處理,其預處理溫度要求較高,否則顆粒容易爆裂,而預處理窯選型需要儘量減少磁性異物含量。此外高鎳材料鋰源為顆粒較粗的氫氧化鋰,需要進行粉碎處理,過程中要儘量避免與二氧化碳接觸,否則會有碳酸鋰生成。

燒結困難:(1)高鎳材料在 Ni 的三價、四價情況下,Ni 的熱力學很不穩定,與氧有能帶重疊,氧氣容易液化出來;(2)Ni2+和 Li+容易混排,結構不穩定,合成較為困難;(3)高鎳對環境溼度和二氧化碳更為敏感,表面鹼性高。

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工藝裝備難點

前驅體生產體積受限:高鎳材料的反應釜容積不能過大,目前最大的反應釜為 10 立方米,行業大多數為 6 立方米,單釜產能受限。

混合工序裝備難點:(1)高鎳三元前驅體和氫氧化鋰的粒度大小和密度大小差異較大,要實現固相均勻混合難度較高,且氫氧化鋰含有結晶水,在混合過程中放熱造成氫氧化鋰脫水,導致團聚影響混合效果;(2)傳統高混機在使前驅體與氫氧化鋰混合時,無法將氫氧化鋰分散混合均勻,提高轉速容易破壞三元前驅體顆粒形貌,犁刀混合機線速度太低又會影響混合效果。

燒結裝備難點:燒結工序最為核心,一般要求做二次燒結,一次燒結溫度較高,二次燒結溫度較低,燒結過程必須在氧氣氛圍中進行。(1)高鎳材料必須在純氧氣中高溫合成,因此窯爐材質必須耐氧氣腐蝕;(2)高鎳材料必須用氫氧化鋰作為鋰源進行高溫合成,氫氧化鋰容易揮發且鹼性較強,窯爐材料必須耐鹼腐蝕;(3)裝料匣缽腐蝕嚴重,匣缽損耗大,且作為固體危廢有害環境,回收成本高;(4)目前高鎳三元材料生產主要採用密封輥道窯,國內能生產企業較少。

粉碎工序裝備難點:經過一次燒結後的半成品必須要粉碎成一定粒度分佈的三元材料粉末,在粉碎過程中需要防止物料受潮及與二氧化碳接觸,氣體中含水量和二氧化碳含量要求小於 100ppm。

水洗工藝屬於核心機密:在一次燒結後有一個水洗的工序,因為高鎳材料表面殘鹼含量高,在電池生產的勻漿過程中常會出現果凍狀,不能進行正常塗布,因此材料企業一般會採用水洗的方法除去殘鹼,同時高鎳材料遇水敏感,因此水洗工序較難控制,目前諸多廠家採用的水洗工藝和設備各不相同,屬於核心機密。

包覆工序裝備難點:因為高鎳材料對溼度和二氧化碳高度敏感,為改善材料表面穩定性通常會在材料表面包覆一層結構比較穩定的材料,如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化硼等,目前包覆工藝主要有幹法包覆和溼法包覆兩種,包覆工藝屬於企業核心技術,一般不對外公開。

包裝工序裝備難點:由於高鎳三元材料對溼度高度敏感,包裝工序需採用全自動化和連續包裝,物料輸送與儲存要求採用密封管道和密封儲罐,包裝車間環境要求相對溼度小於 10%。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

生產環境難點

高鎳三元吸水性強,需要在 10%溼度以下生產和保存,此外溼度環境對生產和運輸存儲影響很大,因此高鎳三元系的生產線設計對溼度環境要求高,廠房與生產線一般選擇乾燥的北方和西北地區。

環保難點

前驅體生產環保難點:(1)前驅體生產過程需要用到氨水做絡合劑,導致車間氣味重、環境差,未來產線需要考慮全密封和吸收工藝,或採用無氨絡合劑;(2)前驅體生產過程中產生大量硫酸鈉和硫酸銨廢水,無法直接排放,必須將銨離子轉換為氨水回收利用,硫酸鈉可通過濃縮蒸發結晶回收作為副產品。

高鎳三元材料生產環保難點:氫氧化鋰刺激性較強,在三元材料的粉碎車間和混料車間必須採用全封閉車間,可選擇自動化設備,採用無人操作工藝。

高技術壁壘下坐擁更高的競爭力和盈利能力

對下游電芯企業而言,高鎳電池具有較強的價格競爭力。隨著高鎳三元材料生產規模的擴大和技術的成熟,其生產成本將不斷降低,同時由於高鎳三元材料含鈷量低,其成本優勢也將愈發突出。NCM811 相比 NCM523 鈷含量由 12.21%降至 6.06%,折算到動力電池每 kWh 用鈷量從 0.22kg降至 0.09kg,在鈷高價時 NCM811 成本優勢將更加明顯。例如,在金屬鈷 20 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 8%;在金屬鈷 30 美元/磅時,高鎳三元材料單位容量成本比常規三元低 12%。此外,由於能量密度提升巨大,長期來看高鎳三元更符合鋰電池降成本的需求。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

對正極材料企業而言,高鎳三元材料將在一定窗口期內擁有較高盈利能力。從價格端來看,高鎳三元材料價格明顯高於普通三元材料,而其中 NCM811 和 NCA 材料更高;從利潤端來看,高鎳三元材料毛利率持續保持在 20%以上,而常規三元材料毛利率僅為 10%左右,與高鎳材料相差一半;從企業比較來看,容百科技主打高鎳三元材料(NCM622、NCM811),當升科技主打 NCM523,開發 NCM622,而廈門鎢業仍以代工 NCM523 為主,從下圖也可以看出三家企業正極材料毛利率明顯存在差異,容百科技盈利能力顯著更強。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

高鎳重塑行業格局,龍頭有望強者恆強

高鎳三元材料技術門檻較高,在製備工藝、設備以及生產環境等方面的要求明顯高於常規三元材料,大規模量產的難度也較高,目前國內僅有容百科技、當升科技、杉杉能源等少數廠家可以實現NCM811 的量產。此外,基於安全性考慮,車企或動力電池企業對於高鎳材料產品的認證測試程序更為複雜,時間也更長,這也將直接導致優勢企業建立先發優勢。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

高鎳三元材料格局更優,未來有望重塑行業。國內三元正極材料行業格局較為分散,前五大企業各自擁有 8%-10%的不等份額,這也是鋰電四大材料裡面競爭相對比較激烈的一環。而根據 CIAPS,中國能夠生產高鎳 NCM811 材料的企業可以分為三個梯隊:第一梯隊高鎳三元材料月產量在 500噸以上,目前僅有容百科技一家;第二梯隊企業高鎳材料月產量在 100-500 噸之間,包括天津巴莫、當升科技、杉杉能源等企業;第三梯隊高鎳三元材料月產量在 100 噸以下,目前出貨量相對較小。而高鎳三元材料的市場格局也遠遠優於常規三元,根據統計,2018 年中國 NCM811 材料市場銷量約 8000 噸,而其中容百科技一家就達到 5926 噸,佔據 74%的市場份額,可以說龍頭地位凸顯。我們判斷由於高鎳材料技術難度高,未來其行業格局不會像常規三元如此分散,而正極材料行業也將出現分化,能穩定生產優質高鎳正極材料的企業可能就四五家(龍頭可能佔據較高份額),瓜分全部市場並享受一定技術溢價,而其他正極材料廠商則聚焦於 NCM333、NCM523 等常規材料生產,行業整體格局有望因此得以重塑。

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趨勢二:與下游深度綁定,大客戶市場優勢逐步凸顯

正極材料供應鏈關係較為穩定

三元正極材料屬於三元鋰電池的核心關鍵材料,鋰電池生產商均實行嚴格的認證機制,需要對供應商的技術能力、物流能力、質量管理、財務穩定性、環保能力等方面進行認證,檢驗週期漫長且嚴格,通常從送樣到量產要耗費數年時間。

一般而言,整個驗證流程包括:(1)正極材料供應商首先要經過客戶的調查評估、驗廠考察、樣品測試等認證程序,進入客戶的合格供應商體系或目錄,並根據客戶需要簽署年度合作框架協議;(2)在客戶合作對接過程中,公司營銷、研發部門與客戶開展深入、持續對接,同時品質、採購部門也參與到客戶產品開發中,同時為滿足部分新型材料的生產,工程部門會根據新產品的特殊需求,優化產線佈局和設備結構;(3)正極材料企業在提供材料樣品的同時,會根據客戶電池產品開發情況,給出建議使用條件,協助客戶完成電池體系的定型。

因此,鋰電池廠商對長期合作的正極材料供應商粘性較強,不會輕易更換供應商,而隨著國內鋰電池行業愈發集中,掌握優質頭部客戶的材料公司有望獲得先發優勢。

綁定優質大客戶,分散終端風險

第二梯隊三元電池廠商份額受到龍頭擠壓。從三元正極材料下游客戶來看,2016 至 2019 年寧德時代和比亞迪的三元鋰電池市場份額不斷攀升,到 2019 年 4 月兩家合計佔據了國內三元鋰電池近78%的份額,而反觀比克、力神、孚能,這三年間三元電池市場份額卻出現明顯下滑,但下滑後仍能維持在 2%-4%之間,其餘廠商如捷威、卡耐、桑頓、中航鋰電等則基本保持平穩,市場份額維持在 0%到 2%之間。因此僅從市場份額來看,我們大概率可以判斷寧德時代、比亞迪屬於三元鋰電池第一梯隊;比克、力神、孚能目前維持第二梯隊水平,但三家市場份額在寧德時代和比亞迪衝擊下明顯收縮;其餘三元電池廠屬於第三梯隊,這兩年份額基本微弱變化,其中個別企業(如中航鋰電)試圖發力衝擊第二梯隊。同時我們也進一步分析了第二梯隊三元電池廠份額下滑的原因,我們發現第二梯隊廠商與龍頭寧德時代在客戶端有較高重合,如力神客戶之長安、江淮,比克客戶之江淮,孚能客戶之北汽,這兩年均已成為寧德時代重要客戶,直接增強了寧德時代在三元鋰電池端的影響力。

新能源汽車產業鏈之三元正極前瞻分析

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綁定優質大客戶,分散下游終端風險。正極材料最終將應用於終端的新能源汽車,而目前全球新能源汽車仍處於發展的初始階段,成熟格局尚未形成,無論是傳統車廠轉型,還是新興造車勢力,未來仍要面對很大變數,下游終端汽車品牌、爆款車的出現、市場份額的變化,也存在巨大不確定性。對於正極材料廠商而言,我們認為綁定某家電池廠,成為其一供角色可能並非最優,如果綁定的電池廠下游客戶單一,或整車銷量波動性巨大,則材料廠也有可能受其波及。如孚能綁定北汽,如果北汽銷量下滑,則其正極供應商可能也會面臨訂單減少的風險。另一方面,下游電池客戶進入的車企數量越多,未來在其中出現爆款車的概率就越大,正極供應商也就越有可能享受爆款車出現帶來的訂單紅利。我們簡單比較了當升、容百和巴莫,三家企業近三年前五大客戶份額出現不同變化,其中巴莫目前前五大客戶佔比最高,客戶的多樣化需要突破,而當升前五大客戶佔比在 18 年甚至有所提高,結合其目前主要客戶,優質大客戶在其中佔比較低,客戶結構仍有優化的必要。容百和巴莫在 18 年前五大客戶佔比均有下滑,但兩者本質存在差別,巴莫是海外客戶佔比下滑,國內比亞迪份額提升,本質是綁定了比亞迪,但比亞迪下游客戶較為單一,而容百是在 2018 年大力開拓了寧德時代,進一步豐富了自己的客戶結構,同時寧德時代下游客戶眾多,也有助容百抵禦下游整車銷售不確定帶來的風險。

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趨勢三:向上延伸產業鏈,構築資源護城河

正極材料在鋰電四大材料中產業鏈較長,包括"正極材料-前驅體-金屬鹽(冶煉)-礦產"等諸多環節,一方面較長的產業鏈導致利潤分配環節較多,從毛利率來看除上游礦產以外的各個環節毛利率較低,另一方面從長期來看也給了相關企業進行產業鏈整合的機會。而從競爭趨勢來看,正極材料在電池成本中仍佔大頭,隨著未來正極產品同質化趨勢加強後降本壓力也將隨之增加,因此鎖定上游優質資源,構築成本護城河,甚至進行產業鏈的縱向延伸與合作,都將成為正極材料提升競爭力的應有之義。

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從競爭力角度來看,擁有上游資源的企業在正極材料行業中將擁有長期競爭優勢。我們比較了正極材料企業自產前驅體與外購前驅體的毛利率水平,兩者最大差距可達 10 個百分點,在利潤原本微薄的正極材料中屬於巨大差異。此外,即使對於自產前驅體的企業,由於在上游資源端稟賦不同,其前驅體毛利率也大有差別,如容百科技雖然在高鎳產品端擁有技術溢價,但由於缺乏上游資源支撐,其三元前驅體毛利率水平也只處於行業平均水平,而從事鈷資源回收的格林美、擁有鈷礦及冶煉資源的華友鈷業,在三元前驅體端均體現出較強的盈利優勢,如果此類企業最終切入正極材料環節,則在成本端將對現有三元材料企業形成較大沖擊。

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華友鈷業擬收購巴莫科技有望促進正極材料產業鏈整合加速。華友鈷業近期公告擬以 32 億元收購巴莫科技 100%股權,此次收購一方面有助於華友實現產業鏈的向下拓展,平滑上游礦產端的大幅波動風險,另一方面也有助於巴莫科技獲得更為安全、成本更低的上游資源支撐,在未來的正極材料成本競爭中佔得先機。我們認為此次收購行為有望成為正極材料產業鏈加速整合的一個信號,出於成本競爭考慮未來相關企業進行縱向佈局的概率將有所增加。如當升科技也在年報中披露"公司持續加強與國際供應商的戰略合作,通過簽訂採購長單,探討合作介入上游資源等方式,保障原材料供應安全和成本競爭優勢"。目前來看,部分正極材料廠商主要通過簽署戰略合作協議的方式鎖定未來上游原料供給,通過股權合作深度綁定的企業較少,甚至還有大量正極材料企業仍缺乏上游資源佈局的考慮,我們認為隨著華友與巴莫的深度綁定,正極材料新的競爭模式已經誕生,產業鏈利潤分配環節將有所減少,同時大量外部化的成本通過整合將實現內部化,優勢企業成本競爭力將大幅增強,這也將倒逼其他正極材料企業尋求產業鏈的整合以構築長期的成本護城河。

投資建議

短期來看三元正極材料的盈利水平波動主要受鈷價影響,隨著鈷價企穩,三元正極材料盈利也將進入平穩趨勢。從中長期來看,三元正極材料未來還將實現從 523 至 622 至 811/NCA 的技術升級,產品溢價將逐漸體現,此外,正極材料在鋰電四大材料中空間最大,未來隨著行業格局的優化前三家有望合計達到 30 億左右的利潤規模,長期看有望出現多家 200-300 億市值的公司,較目前仍具有投資價值。從未來趨勢判斷,我們認為行業三大趨勢有望促成企業的競爭優勢:(1)三元材料高鎳方向不變,技術壁壘將催生龍頭優勢;(2)供應鏈將逐漸穩定,與下游優質大客戶深度綁定的材料企業將逐漸凸顯市場先機;(3)以華友鈷業擬收購巴莫科技為契機,未來三元正極材料企業將積極尋求縱向產業鏈延伸,構築資源護城河。建議關注在高鎳三元、優質客戶綁定、產業鏈縱向延伸方面具有優勢的公司,包括華友鈷業、當升科技、容百科技等。

(報告來源:東方證券)

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