鋰電材料處于整個(gè)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的上游,主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液四大材料組成。
正極材料是鋰電池電化學(xué)性能的決定性因素,直接決定電池的能量密度及安全性,進(jìn)而影響電池的綜合性能。該環(huán)節(jié)雖然產(chǎn)值較高,但在議價(jià)能力方面“兩頭受壓”(上游資源與下游電池)。
由于正極材料在鋰電池材料成本中所占的比例達(dá)30-40%,其成本也直接決定了電池整體成本的高低,因此正極材料在鋰電池中具有舉足輕重的作用,并直接引領(lǐng)了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
從當(dāng)前時(shí)點(diǎn)來看,各類正極材料的馬太效應(yīng)正在形成,產(chǎn)品開始分層,在主流產(chǎn)品線上已進(jìn)入至數(shù)家頭部大廠之間的動(dòng)態(tài)博弈階段。
中國是全球正極材料主要產(chǎn)能集中地,占比約60%:
數(shù)據(jù)來源:華安證券
鋰電池按照正極材料體系來劃分,主要分為鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、三元材料(鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA))等技術(shù)路線。
鈷酸鋰成本較高、壽命較短,主要應(yīng)用于3C產(chǎn)品;錳酸鋰能量密度較低、壽命較短但成本低,主要應(yīng)用于專用車輛;磷酸鐵鋰壽命長、安全性好、成本低,主要應(yīng)用于商用車;三元材料尤其是NCM能量密度高、循環(huán)性能好、壽命較長,主要應(yīng)用于乘用車。
高鎳是新的起點(diǎn),大幅抬升三元材料的進(jìn)入門檻,當(dāng)前高鎳材料正在進(jìn)一步從8系向超高鎳9系發(fā)展。
2020年1-11月我國正極材料出貨量接近40萬噸。在量的增長之外,出貨量結(jié)構(gòu)上也有顯著變化,其中磷酸鐵鋰和三元的占比持續(xù)提升,貢獻(xiàn)了主要的增量。
2020年1-11月中國NCM三元材料約21%產(chǎn)量出口海外,波蘭與韓國是最主要出口流向;鐵鋰與錳酸鋰產(chǎn)能基本全部匯聚在中國,海外產(chǎn)能占比僅約5%;鈷酸鋰產(chǎn)能中國約占全球70%,韓、日兩國占比約為19%。
國內(nèi)正極材料環(huán)節(jié)的產(chǎn)能龐大,頭部集中化趨勢(shì)逐步顯現(xiàn)。
其中鈷酸鋰的集中度最高,磷酸鐵鋰次之,三元材料則相對(duì)偏低,2020年三類正極材料的CR3份額分別為68%、50%、35%
據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,2020年第一季度實(shí)現(xiàn)供貨的正極材料廠商17家,相比2019年減少了7家,表明行業(yè)洗牌已經(jīng)開始,產(chǎn)能、技術(shù)、客戶結(jié)構(gòu)較差的小企業(yè)開始退出市場,集中度有望加速提升。
電池材料代表性企業(yè)主要有11家,其中正極材料主要有四家(當(dāng)升科技、容百科技、杉杉股份、德方納米)。
根據(jù)真鋰研究數(shù)據(jù)顯示,2019年行業(yè)排名前三的公司中,德方納米正極材料出貨均為磷酸鐵鋰,容百科技正極材料出貨均為三元材料。
當(dāng)前全球正極企業(yè)的產(chǎn)能布局已不再局限本國,而是全球化布局,其大多謀劃長遠(yuǎn),布局如高鎳化、高電壓、固態(tài)電池材料等技術(shù)方面。
國內(nèi)正極材料客戶結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化,當(dāng)下聚焦海內(nèi)外頭部電池商:
圖表來源:五礦證券
三元材料的高能量密度優(yōu)勢(shì)使其在動(dòng)力領(lǐng)域占據(jù)了重要地位,動(dòng)力電池的發(fā)展也帶動(dòng)了三元材料的放量。
2020年1-11月三元總出貨量為17.8萬噸,同比微降0.7%,其他及海外用量為11.3萬噸。
國內(nèi)三元正極行業(yè)的參與者眾多,由于三元等材料體系的產(chǎn)能投資所需資本開支高且技術(shù)迭代較快,常規(guī)三元正極制備工藝的壁壘較低,且后續(xù)衍生型號(hào)眾多,導(dǎo)致技術(shù)路線分化,因此三元正極行業(yè)的集中度一直較低。
三元材料廠商競爭激烈,格局較為分散,頭部大型廠商之間的份額差距較小,2020年行業(yè)CR5約為52%。從動(dòng)態(tài)視角來看,行業(yè)集中度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。
高工鋰電數(shù)據(jù)顯示,在2019年國內(nèi)三元正極市場中,容百鋰電、長遠(yuǎn)鋰科、湖南杉杉、當(dāng)升科技、廈門鎢業(yè)、振華新材料、天津巴莫等企業(yè)占據(jù)主要地位。
數(shù)據(jù)來源:高工鋰電,東方證券
2020年1-5月三元電池領(lǐng)域LG化學(xué)超比亞迪位列第二,市占率高達(dá)19.1%,三元電池市場格局由2019年寧德時(shí)代(50.5%)、比亞迪(19.7%)“雙寡頭”格局轉(zhuǎn)變?yōu)槟阏f的(45.1%)、LG化學(xué)(19.1%)、比亞迪(17.0%)“三寡頭”格局。
由三元材料產(chǎn)品同質(zhì)化程度較高的常規(guī)型產(chǎn)品競爭日趨激烈,倒逼企業(yè)加快高鎳化單晶化等新系列產(chǎn)品開發(fā),同時(shí)加大對(duì)頭部電池企業(yè)的拓展。
雖然中國占據(jù)著全球半數(shù)以上的三元材料產(chǎn)能,但在高鎳市場方面國內(nèi)三元材料企業(yè)還有提升空間。
國內(nèi)真正能夠?qū)崿F(xiàn)高鎳三元材料批量出貨的企業(yè)并不多,出貨量較高的企業(yè)主要為容百、巴莫、貝特瑞以及邦普。
據(jù)華安證券報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,容百高鎳產(chǎn)量占比70%左右,處于高鎳三元行業(yè)龍頭地位,巴莫、貝特瑞與邦普則處于行業(yè)第二梯隊(duì),當(dāng)升科技、長遠(yuǎn)鋰科、杉杉股份、振華新材等企業(yè)距離TOP4都有一定的差距,處于行業(yè)第三梯隊(duì)。
就當(dāng)前國內(nèi)高鎳三元材料的供貨格局來看,2020年國內(nèi)第一、二梯隊(duì)的高鎳三元材料有望繼續(xù)擴(kuò)大其出貨規(guī)模,從而躋身全球一流高鎳三元材料生產(chǎn)商地位,而對(duì)于第三梯隊(duì)的企業(yè)而言,如何正確的把握客戶需求,生產(chǎn)出差異化的產(chǎn)品,將成為未來公司發(fā)展的重要目標(biāo)。
受疫情影響,歐美多家車廠選擇關(guān)停工廠,松下、LG、三星等企業(yè)也相繼關(guān)停了其位于歐美地區(qū)的電池廠。豐田、松下等企業(yè)也開始考慮或者關(guān)停日本本土的工廠,在一定程度上抑制海外市場對(duì)于日韓企業(yè)高鎳三元材料的需求。
正極材料同行業(yè)可比公司經(jīng)營情況比較:
資料來源:中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì),華安證券研究所
雖然在與磷酸鐵鋰電池的競爭中,三元鋰電池在安全性和穩(wěn)定性上略遜一籌,但確具有其他電池?zé)o法比擬的電池能量密度、材料成本、續(xù)航里程的優(yōu)勢(shì)。
磷酸鐵鋰主要以國內(nèi)動(dòng)力領(lǐng)域?yàn)橹鳎^去受補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)制約發(fā)展幾乎停滯;但隨著磷酸鐵鋰性價(jià)比優(yōu)勢(shì)突出,在儲(chǔ)能等非動(dòng)力領(lǐng)域的應(yīng)用快速發(fā)展,尤其在2019年開始爆發(fā)。
在電芯層面,磷酸鐵鋰成本低廉的優(yōu)勢(shì)顯著,使用成本仍然顯著優(yōu)于三元,在正極和電芯層面有50%和20%以上的降本優(yōu)勢(shì),并且由于不含鈷鎳等貴重金屬,磷酸鐵鋰價(jià)格波動(dòng)遠(yuǎn)小于三元,利于成本管控。
磷酸鐵鋰電池龍頭企業(yè)通過差異化創(chuàng)新加大技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。從產(chǎn)能規(guī)劃格局上看,磷酸鐵鋰行業(yè)集中度將顯著提升,已進(jìn)入領(lǐng)軍廠商之間的拼殺階段,2020年行業(yè)CR5約75%(CR3為50%),相比之下在2017年度這一數(shù)字僅為37%。
在主流企業(yè)中,比亞迪、國軒以自用為主,德方納米、貝特瑞、湖南裕能、湖北萬潤則外售。
其中德方納米仍維持龍頭地位,市占率接近30%。2020年底和目前在建產(chǎn)能均位于行業(yè)第一,2021年市占率有望回升至29%以上。
湖南裕能在獲得寧德時(shí)代和比亞迪增資后計(jì)劃將產(chǎn)能擴(kuò)充至10萬噸以上,位于行業(yè)第二。
從電池包以及結(jié)構(gòu)層面看,磷酸鐵鋰由于其成熟穩(wěn)定性,在“刀片”“CTP”等結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和成組效率上占據(jù)優(yōu)勢(shì),但是隨著三元尤其是高鎳三元的技術(shù)發(fā)展成熟穩(wěn)定,也有提升空間,差距會(huì)縮小。
寧德時(shí)代的“CTP”技術(shù)可以將磷酸鐵鋰電池能量密度提升至160Wh/kg以上,用在三元上則可以提升至200Wh/kg。
磷酸鐵鋰格局變化(2017-2020):
圖表來源:高工鋰電,華安證券
鈷酸鋰主要用于消費(fèi)電子領(lǐng)域,和消費(fèi)電子行業(yè)景氣度相關(guān)度高。2014年鈷酸鋰出貨量3.24萬噸,2019年為6.62萬噸,基本五年實(shí)現(xiàn)了翻倍,增速較緩慢;2020年1-11月為6.26萬噸,同比下降2.7%。
鈷酸鋰材料的競爭格局已基本確立,2020年CR3和CR5分別達(dá)到68%和84%,其中廈鎢的市場份額升至39%,未來高電壓鈷酸鋰等產(chǎn)品或促使產(chǎn)品壁壘進(jìn)一步提升,高低端需求分層。
正極材料2020年市場競爭格局:
除寧德時(shí)代、比亞迪2家供應(yīng)商在三元電池和磷酸鐵鋰路線均有較高的市場份額之外,其他競爭對(duì)手大多專注于一種技術(shù)路線,比如專注三元的力神、中航鋰電、孚能科技,專注磷酸鐵鋰電池的國軒、億緯鋰能等。之前的動(dòng)力電池供應(yīng)商沃特瑪、比克電池等份額逐漸縮小,產(chǎn)能出清。
未來高鎳三元和磷酸鐵鋰電池將分別憑借性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)占據(jù)國內(nèi)動(dòng)力電池市場的主要份額,改變目前中鎳三元為主的局面,預(yù)計(jì)到2025年高鎳三元和磷酸鐵鋰電池合計(jì)占比將超過80%。
從全球視角來看,日系、韓系領(lǐng)軍電池廠的高端新產(chǎn)品更傾向于通過其內(nèi)部正極產(chǎn)能或通過其本土供應(yīng)商來實(shí)現(xiàn)推廣和上量,尤其在全球新能源汽車形成區(qū)域供應(yīng)鏈的趨勢(shì)下,該情形愈發(fā)普遍,從日韓到歐洲,海外正極材料正在實(shí)施大規(guī)模的產(chǎn)能建設(shè)。
從機(jī)遇來看,中國的三元前驅(qū)體產(chǎn)能對(duì)于全球鋰電巨頭已不可或缺,而中國的正極材料環(huán)節(jié)也正在持續(xù)追趕與日本、韓國的技術(shù)差距,未來有望在全球主流、高端供應(yīng)系統(tǒng)中扮演更重要的角色。
后疫情時(shí)代全球經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型推動(dòng)鋰電供給端加碼,疊加汽車電動(dòng)化浪潮催生需求端爆發(fā),全球即將迎來新一輪新能源產(chǎn)業(yè)擴(kuò)產(chǎn)周期。作為產(chǎn)業(yè)鏈上游的鋰電池材料產(chǎn)業(yè)鏈有望整體受益。
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