【行業研究】鋰電池正極材料深度研究報告

2016.03.22 16:34閱讀15660　　正極材料是鋰電池最大成本來源，有技術優勢、客戶基礎、規模化生產的正極材料廠商值得投資！　　澄泓研究理念：讓研報變誠實，使投資更簡單。　　澄泓研究·新視界工作室團隊：簡放、散人gjjn538（主稿）、大徐子、明日花開、後來居上_dioyan、楊長雍、股市裡的隨風草　　【核心觀點】　　正極材料是鋰電池最大成本來源，但由於產能過剩以及競爭激烈等原因，行業毛利率近兩年均在10%左右水平，成為鋰電池材料中盈利能力最弱的環節。由於正極材料行業普遍毛利率過低，未來相關企業的利潤增長主要看點是新能源汽車行業拉動下的價穩量升，有技術優勢、穩定的客戶基礎、規模化生產的正極材料廠商更值得投資。重點推薦關注當升科技、杉杉股份、廈門鎢業、金瑞科技、格林美。　　鋰離子電池分為多種技術路線，其中主流的技術路線包括鈷酸鋰 （LCO）、錳酸鋰（LMO）,鎳鈷錳酸鋰三元材料（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰三元材料（NCA）和磷酸鐵鋰（LFP）。三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優點，國外頂級電動車廠商均選用三元鋰電池，從投資的角度考慮，三元材料未來相對比其他正極材料有更好的前景，值得重點關注。　　【導讀】　　新能源汽車高速發展，鋰電池材料將充分受益。鋰電池性能優越，用途廣泛，前景最為廣闊。相對於鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等二次電池，鋰電池具有能量密度高、循環壽命長、自放電率小、無記憶效應和綠色環保等突出優勢。鋰電池隨著技術的不斷進步已經在人們的生活中得到了廣泛的應用，如攜帶型電子產品、新能源汽車、儲能等領域。尤其是新能源汽車產業，發展新能源汽車已經上升為國家戰略，國家已提出了發展方向、戰略目標、主要任務及政策措施，新能源汽車發展正面臨千載難逢的歷史機遇。隨著一系列新能源汽車扶持政策即將出台，中國新能源汽車在「十三五」期間將快速發展，屆時將帶動鋰電池材料快速增長。　　一、鋰電池構成材料　　鋰離子電池的主要組成部分包括正極、負極、電解液和隔膜等，上述材料在電池成本中所佔的比例不同。其中，正極材料佔40%左右，電解液占 16%左右，隔膜占 21%左右，負極材料僅占 5%。因此，可以說正極材料的成本直接決定鋰電池成本的高低。

　　二、正極材料的分類與發展趨勢　　構成鋰離子電池的每種材料都會對電池的電性能產生影響，其中影響較大的主要有三種，即正極、負極、電解液。其中正極材料的比容量每提高50%，電池的能量密度提高28%；負極材料的比容量每提高50%， 電池的能量密度提高13%，這表明改善正極材料的性能是提高鋰離子電池電性能的關鍵所在（數據來源：《4種正極材料對鋰離子電池性能的影響及其發展趨勢》，昆明理工大學材料與冶金工程學院，昆明理工大學真空冶金國家工程實驗室，廖文明、戴永年、姚耀春、易惠華和熊學）。　　正極材料主要影響鋰離子電池能量密度、安全性、循環壽命等性能，為鋰離子電池中最重要的材料。根據鋰離子電池正極材料選擇的不同，鋰離子電池分為多種技術路線，其中主流的技術路線包括鈷酸鋰 （LCO）、錳酸鋰（LMO）,鎳鈷錳酸鋰三元材料（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰三元材料（NCA）和磷酸鐵鋰（LFP）等。由於所選取的正極材料不同，各類鋰離子電池的價格、性能與適用領域也多有差異，不同正極材料鋰離子電池的比較如下表所示：

　　鈷酸鋰的主要優點為：充放電電壓平穩，適合大電流充放電；電導率高，生產工藝簡單、容易製備等。其主要缺點為：價格昂貴（鈷屬於貴金屬，單價較高），安全性能較差，循環性能（充放電次數）有待進一步提高。　　錳酸鋰的主要優點為：錳資源豐富、價格便宜，安全性高，比較容易製備。主要缺點為：能力密度低；材料在電解質中會緩慢溶解，即與電解質的相容性太好；在深度充放電的過程中，材料容易發生晶格崎變，造成電池容量迅速衰減，特別是在較高溫度下使用時更是如此；循環性能（充放電次數）較低。　　磷酸鐵鋰的主要優點為：安全性能好，價格便宜，儲存性能好，循環性能（充放電次數）高。主要缺點為：能量密度低，產品一致性和低溫性能差。　　三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰等正極材料的優點，兼具能量密度高、循環壽命較長、安全性較好、成本相對較低等特點。　　值得一提的是，三元正極材料的應用範圍不斷拓展，根據中商情報網的統計，在全球鋰電池正極材料市場份額中，三元材料佔比最大，且呈現逐年上升的趨勢，而鈷酸鋰的市場份額則逐年下降趨勢：

　　全球市場的三元材料銷量呈現快速增長趨勢，由2009年的 1.2萬餘噸快速增加至2014年度的 7.4萬餘噸。

　　從我國鋰電池正極材料細分產品結構來看，2014 年我國鈷酸鋰的市場份額最大，佔比達到50.16%；其次是三元材料，市場份額為 22.80%；錳酸鋰位居第三，市場份額為19.84%；磷酸鐵鋰的市場份額為 6.84%，位居第四。相對於全球市場，我國三元材料佔比相對較低：

　　近幾年鋰電池技術不斷進步，採用金屬鎳、鋁等替代貴金屬鈷的趨勢非常明顯，與傳統的鈷酸鋰材料相比，鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等材料在安全性、循環性能等方面的優勢愈加明顯，市場佔有率逐步提高。其中三元材料在鋰電池市場中的佔比快速提升。從三元材料的銷量來看，2009-2014 年，我國三元材料的年均複合增長率達到30%以上，由2009 年的4300 噸增加至2014年的19040噸：

　　目前，市場上主流新能源汽車的動力電池正極材料的選擇也以三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰為主。在動力電池領域，磷酸鐵鋰正極材料擁有超長的循環壽命、極好的安全性能、較好的高溫性能和相對低廉的價格，並且磷酸鐵鋰材料其低溫性能和倍率放電已經可以達到鈷酸鋰的水平，目前是市場上主流的動力電池材料的，但由於能量密度的缺陷，有逐步被三元材料取代的趨勢。

　　三、鋰電池材料下游需求分析　　全球鋰電池產業呈現在東亞地區集聚的現象，中、日、韓三國幾乎佔據了全球鋰電池市場所有的份額，但各國的產業重點並不相同。日本鋰離子電池產業的發展偏重於動力電池，其國內動力型鋰離子電池份額已經超過消費型鋰離子電池，佔據了優勢地位。與日本相反的是，韓國鋰離子電池產業與其本國三星、LG 等消費類電子產品製造廠商緊密聯繫，其更偏重於消費型鋰電池的發展，消費類電子產品類鋰電池仍佔據其產量的較高份額。在中國市場，鋰離子電池產業一直保持穩健的增長勢頭，我國鋰電池市場規模在全球市場的份額呈現逐年穩步上升的態勢，年均增長率為2%，由 2011 年的21%逐步增長至 2014年的 27%，僅次於韓日兩國，為世界第三大鋰離子電池生產國。　　鋰電池材料下游需求主要在小型電池（消費電子）、動力電池（新能源汽車）、儲能等領域。根據統計，2015年全球鋰離子電池總產量達到了100.75Gwh，其中小型電池佔比66.28%、動力電池佔比28.26%、儲能電池佔比5.46%，動力電池領域的佔比對比2014年增長接近一倍：

　　1、小型電池方面：由於消費電子滲透率較高，消費電子領域對於鋰離子電池的需求趨穩，基本保持10%左右的增長率。　　2、動力電池方面：新能源汽車領域的高速增長將帶動動力電池產業高速增長。　　2015年新能源汽車出現井噴態勢，2015年我國累計生產新能源汽車37.90萬輛，同比增長400%。2016年，中汽協預測預測新能源車銷量為70萬輛，對比2015年將增長一倍，在這種增速下，由於消費電子需求趨穩，動力電池佔比將繼續提高，我們預計2016年動力電池佔比將超過50%。　　3、儲能領域的發展對於鋰離子電池的需求巨大　　到目前為止，針對不同的領域、不同的需求，人們已提出和開發了多種儲能技術來滿足應用。全球儲能技術主要有物理儲能、化學儲能（如鈉硫電池、全釩液流電池、鉛酸電池、鋰離子電池等）、電磁儲能和相變儲能等幾類。鋰離子電池儲能則是目前儲能產品開發中最可行的技術路線。　　由上面分析可以得知，未來對電池消費鎮長拉動最大的將是動力電池方面和儲能方面。根據預測，2016年動力及儲能鋰電池總需求約 3420萬 KWh。 動力電池需求中還包括了電動自行車、代步車等，其中鋰電自行車近兩年增長迅速，占整個動力電池的份額約 10%。此外，儲能及工業方面，鋰電池也正在快速發展，通信後備電源中已經開始廣泛使用磷酸鐵鋰電池來替代鉛酸電池，整個市場正在快速起量，微電網儲能也進入了比較大規模的實驗階段。綜合來看，預計 2016年國內動力電池總需求在 3420萬 KWh，同比增長30%。

　　四、正極材料主要生產廠家　　根據真鋰研究統計，中國目前有171 家正極材料生產企業，其中鈷酸鋰生產企業29 家，三元材料49 家，錳酸鋰43 家，磷酸鐵鋰111 家。雖然正極材料是鋰電池最大成本來源，但由於產能過剩以及競爭激烈等原因，行業毛利率近兩年均在10%左右水平，成為鋰電池材料中盈利能力最弱的環節。　　中國雖然有近200 家的正極材料生產企業，很多廠家都進入了國際主流電池供應鏈當中，但總體而言，正極材料廠家之間產品同質化嚴重，競爭力較低。隨著這幾年的不斷發展，國內鋰電池正極材料的集成度不斷提高，優勝劣汰的局勢越發明顯。由於中國大型鋰電正極材料企業近十年迅速發展，產品質量大幅度提高，並具備較強的成本優勢，近年來日韓鋰電企業開始逐步從中國進口鋰電正極材料，目前中國鋰電正極材料市場份額已佔據全球的46%，未來發展空間仍廣闊。　　正極材料十大生產廠家：　　1、杉杉股份：鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料　　杉杉股份子公司湖南杉杉從2013年開始湖南杉杉連續三年位居國內正極材料銷售量首位，目前產能3萬噸/年。2015年湖南杉杉上半年實現銷售額10.2億元，實現銷售量約8000噸。在銷售量的增長中杉杉逐步調整了自身的客戶機構，目前的大客戶已經涵蓋了 ATL 、比亞迪、力神、 LG化學等，加上中小客戶的支撐，盈利能力也有所回升。2015年上半年的利潤同比增加100%以上，在正極材料行業企業利潤率普遍降低的情況下也顯示其轉型的成功。　　優勢：湖南杉杉作為杉杉股份正極材料的主要布局點，和杉杉集團的負極材料、電解液產業形成有效的互補效應。近兩年通過客戶結構的調整，大客戶結構逐步形成和穩定。湖南杉杉的綜合競爭力在國內居於首位。 2015年湖南杉杉在寧鄉一期年產1.5萬噸正極材料生產基地項目計劃於年內實現全部投產，產能會達到3萬噸每年。在以規模效應日益重要的正極材料產業領域，看好湖南杉杉未來的增長空間和持續競爭力。　　2、北大先行：鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料　　北大先行由東聖投資和北京大學合作於1999年創建成立，位於北京中關村科技園區昌平園，除了電池正極材料外，公司還涉足了電動汽車及儲能電池組的研發、生產、銷售和服務。北大先行已經形成了北京基礎研究、北京工程技術中心、泰安和西寧正極材料生產基地、北京普萊德動力電池組裝的新能源電池材料產業鏈戰略格局。2014年北大先行實現銷售額7.5億元，增長幅度達到44% 。2015年銷售額約10億元。截止2014年底，產能1.5萬噸/年，產品包括鈷酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰。主要客戶包括 ATL、CATL 、力神、光宇、維科等。　　優勢：北大先行在搭上 ATL 的發展的順風車之後，同時在力神、光宇、維科等客戶完成布局，客戶結構良好。 2015 年憑藉在小型鋰電池高端領域的開拓和動力電池材料的規模化釋放，在國內處於 No.2 的位置。 2014 年以來，新能源汽車市場崛起，北大先行的磷酸鐵鋰市場規模快速擴大，在西寧的正極材料生產基地也開始規模投產。其汽車用三元材料也在國內的力神等客戶中使用，整體呈現多點發展的局面。　　3、湖南瑞翔新材料股份有限公司：鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰、氧化鈷、三元前驅體、硫酸錳、硫酸鈷　　湖南瑞翔新材料股份有限公司位於長沙國家級經濟技術開發區，是一家專門從事鋰離子電池正極材料的研究、開發、生產和銷售的高新技術企業。公司成立於2001年，註冊資本2.1億元，擁有國家發明專利及實用發明專利共計30餘項，是湖南省首批七十餘家通過國家四部委按新標準聯合評定的高新技術企業之一、國家科技支撐計劃重點項目和國家「 863 」計劃項目的參與者、「國家級先進儲能材料研究中心」的核心成員。 2014年營業收入達到14.51億元，銷售量超過12000噸，實現利潤9500萬。湖南瑞翔目前產能達到1.5萬噸/年，產品包括鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰、氧化鈷、三元前驅體、硫酸錳、硫酸鈷。　　優勢：瑞翔是最早進入國際市場的正極材料生產企業，客戶不僅包括全球知名的三星SDI 、LGC 、SKI、東芝等客戶，在國內也是力神、比亞迪的穩定供貨商。瑞翔汽車用三元材料研發和生產走在國內的前列，客戶包括三星、SKI 、東芝等。湖南瑞翔從滿足汽車用動力電池的需求布局產業鏈，高起點的布局必將帶來良好的後續發展，在新能源汽車發展大背景下，未來的前景看好。　　4、寧波金和新材料股份有限公司：三元材料前驅體、三元正極材料、 NCA　　2014年原當升科技創始人白厚善創立的北京容百投資控股有限公司入資寧波金和，寧波金和成為容百投資控股下的企業。容百投資除了控股寧波金和以外，還控股了鹽光科技、韓國 EMT、韓國 TMR 等企業，在正極材料回收、前驅體和多元化的正極材料產品類別上進行布局。寧波金和在容百控股中主要承擔三元材料前驅體以及三元正極材料、 NCA等材料的生產，正極材料總產能9000噸/年，三元前驅體總產能 16000噸/年。寧波金和的客戶包括三星 SDI 、 LG 化學、ATL、CATL、力神等客戶。2014年寧波金和的銷售收入達到4.1億元，2015年上半年銷售收入達到3.2億元。　　優勢：通過容百控股注資，可以利用韓國的技術優勢對國內進行反哺，綜合實力得到極大提升。寧波金和長期定位在三元材料的研發、生產和銷售，為進軍新能源汽車領域奠定了良好的基礎。　　5、當升科技：鈷酸鋰、三元材料、三元材料前驅體　　當升科技(300073)，成立於2001年，起源於國務院國資委管理的國家首批創新型中央企業——北京礦冶研究總院。當升科技是一家從事新能源材料研發和生產的高新技術企業，自進入鋰電正極材料行業以來，一直保持著良好的發展勢頭，成為國內率先出口鋰電正極材料的供應商，是國內鋰電正極材料的龍頭企業之一。當升科技正極材料產能：9000噸/年負極材料產能：6000噸/年。主要客戶有比亞迪、比克、力神電池、ATL 、三星、SK 、LG 、三洋、索尼、東芝等，是國內唯一一家以鋰電正極材料作為主營業務的上市公司。2014年公司正極材料銷售收入6.25億元，毛利潤2.24% 。 2015年上半年銷售收入3.41億元，毛利潤2.81% 。　　優勢：當升科技最近兩年正在逐步從傳統以鈷酸鋰為主向三元材料轉變，2014年和韓國GSE集團合作開發NCA也是強化三元材料轉型的重要舉措。　　6、廈門鎢業：鈷酸鋰、三元材料、三元前驅體　　廈門鎢業(600549) 主要從事鎢冶煉產品、鎢粉末、硬質合金、鎢鉬絲材、新能源材料等的研發、生產與銷售，是國內最大的鎢鉬產品生產與出口企業。廈門鎢業目前正極材料產能為5000噸/年左右。產品包括鈷酸鋰、三元材料、三元前驅體等。 2014年正極材料銷售收入8.65億元，毛利率達到9.5%。 2015年上半年銷售收入4.12億元，毛利率降低到6.65% 。　　優勢：2012年以來廈門鎢業在正極材料領域不斷轉型，從高端切入的思路非常明確。通過和松下在其他金屬領域的合作，三元材料主要針對松下開發，目前全自動的生產線已經開始量產，並且在國內佔據一定的位置。廈門鎢業還在配套松下開發特斯拉汽車上使用的鎳鈷鋁酸鋰材料，也是未來的一個重要增長點，廈門鎢業在正極材料行業逐步躋身高端領域。　　7、天津巴莫科技股份有限公司：鈷酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰　　天津巴莫科技股份有限公司成立於2002年8月，主要從事鋰電池正極材料的研製、開發和規模化生產，是國內目前綜合實力較強、產銷量靠前的鋰離子電池正極材料供應商之一。公司第一大股東為中節能（天津）投資集團有限公司，是由中國節能環保集團公司控股的大型投資公司。 2014 年天津巴莫的銷售量達到6500噸，銷售收入達到7.8億元。 2015年上半年銷售收入達到3.2億元，利潤達到1500萬。　　優勢：巴莫2014年的銷量提升明顯，主要是出口銷售量的增加，巴莫的產品結構還是以鈷酸鋰為主，市場也還集中在3C領域。巴莫作為中節能控股的電池材料公司，加上中節能控股的鎳鈷材料生產企業新時代集團浙江新能源材料有限公司，未來存在整合產業鏈的優勢。在國內正極材料行業競爭日漸強化的態勢下，巴莫的競爭力顯得中規中矩。　　8、河南科隆新能源有限公司：三元材料、三元前驅體、磷酸鐵鋰　　河南科隆新能源有限公司隸屬於河南科隆集團，河南科隆擁有國家級技術中心、博士後工作站、國家「 863 計劃」專項 (HEV材料）科研、產業化基地、河南省高效二次電池材料工程技術中心。目前有正極材料產能9000噸。其中三元材料產能3000噸/年、三元前驅體產能5000噸/年、磷酸鐵鋰產能1000噸/年。 2014年正極材料銷售收入5.1億元，實現凈利潤2400萬。　　優勢：河南科隆是國內較早做三元材料前驅體的企業之一，率先進入韓國客戶的供應體系。近兩年科隆開始涉足正極材料生產，銷售量也得到快速提升，由於企業的質量控制水平較高，也在國內市場的開拓能力也較強，加上上市公司深天地A計劃全資購買科隆的股權，未來依託上市公司的平台，發展前景十分看好。　　9、湖南長遠鋰科有限公司：鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰　　長遠鋰科成立於2002年，主營鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰等。2014年金瑞科技完成長遠鋰科剩餘49%股權的收購，長遠鋰科成為金瑞科技的全資子公司。由金瑞科技和長沙礦冶院共同投資10000噸/年電池正極材料生產基地建設項目的順利實施和金天材料搬遷工作的按期完成設立的。該項目一期 6000 噸/年電池正極材料項目建設於2015年底建成並進入調試。2014 年長遠鋰科鋰電材料的產能約5000噸，鋰電材料收入約3.5億元，其中三元材料佔比近30%，同比增長120% 。此外，長遠鋰科在 NCA 前驅體及產品上具有一定的優勢，其中前驅體已經出口日本，百噸級 NCA 中試線也完成設備調試。　　優勢：長遠鋰科作為上市公司金瑞科技的正極材料產業平台，集團會將更多的資源集中與長遠鋰科，尤其是在高鎳的NCA材料方面可能成為未來的爆發點，看好高容量材料在3C和汽車電池上的應用。　　10 、深圳市振華新材料股份有限公司：三元材料、鈷酸鋰　　深圳市振華新材料股份有限公司是2004年由振華集團深圳電子有限公司新光源廠和新材料廠改制後註冊成立的股份制企業。振華在貴州設立生產基地，產能達到 7500 噸每年，主要生產基地轉移到貴州，在用工成本和水電成本都大幅降低。2014年銷售收入達到3.8億元，2015年上半年銷售收入達到2.1億元。客戶主要包括 ATL 、比亞迪、優特利等。　　優勢：振華材料依靠混合型材料進入 ATL 的供應鏈，近兩年取得較大的增長。振華在高電壓的正極材料領域具有較深的技術積累，未來在 3C 領域的發展可圈可點。同時振華也在推出動力電池使用的混合材料，但是還需要市場的進一步驗證。　　五、正極材料行業風險分析　　1、競爭風險。產能過剩造成競爭激烈，行業毛利率近兩年均在10%左右水平，是鋰電池材料中盈利能力最弱的環節。未來規模小、沒有技術優勢已經穩定客戶源的廠商將被整合或淘汰。　　2、技術風險。國內正極材料存在諸多技術瓶頸：

　　3、政策風險。2月初工信部明確表示，出於對動力電池安全問題的考慮，將暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄，短期內對三元電池在國內的發展造成負面影響。　　六、正極材料投資策略　　1、由於正極材料行業普遍毛利率過低，未來相關企業的利潤增長主要看點是新能源汽車行業拉動下的價穩量升，有技術優勢、穩定的客戶基礎、規模化生產的正極材料廠商更值得投資。重點推薦關注當升科技、杉杉股份、廈門鎢業、金瑞科技、格林美。　　2、三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優點，存在明顯的三元協同效應，並且由於含鈷量低，在價格上有所優勢，同時在循環穩定性、熱穩定性和安全性能上較鈷酸鋰相比也有所改善，具有十分廣闊的發展前景，大有成為鋰電行業的發展主流方向，國外一線電動汽車廠商大部分採用三元材料：

　　因此，從投資的角度考慮，三元材料未來相對比其他正極材料有更好的前景，值得重點關注。　　【免責聲明】　　利益披露：工作室部分成員已持有文中所涉及的股票或其他投資組合。　　工作室的系列報告的信息均來源於公開資料，我們對這些信息的準確性和完整性不作任何保證，也不保證所包含的信息和建議不會發生任何變更。我們已力求報告內容的客觀、公正，但文中的觀點、結論和建議僅供參考，報告中的信息或意見並不構成所述證券的買賣出價或征價，投資者據此做出的任何投資決策與本公司和工作室以及下屬作者無關。　　【澄泓研究·新視界工作室】　　新視界，我們用心看透複雜，讓您輕鬆看到簡單。　　秉承讓研報變誠實，使投資更簡單的理念，研討市場方向、把握投資機遇、挖掘潛力個股。專註但不限於新能源與環保，用多重維度的專研，去解析變化萬千的市場。新視界工作室，用「誠實」譜寫，讓「簡單」說話，帶給您投資研習的美麗新世界。
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