2021年鋰電正極材料行業(yè)研究報告_2021數(shù)據(jù)分析研究洞察完整版行業(yè)報告

1、2021年鋰電正極材料行業(yè)研究報告伴隨行業(yè)退補(bǔ)降本、刀片技術(shù)改進(jìn)和安全意識提升等因素催化，短期國內(nèi)鐵鋰電池顯著回暖，長期看三元趨勢不變。當(dāng)前高鎳化是高續(xù)航車型 提升能量密度最有效的方法，同時高鎳材料技術(shù)難度大，加工費(fèi)用高， 擁有相關(guān)技術(shù)的企業(yè)擁有更高的盈利和降本空間，伴隨電池廠和車企高 鎳化持續(xù)布局，國內(nèi)正極高鎳化趨勢有望加速。我們預(yù)計 25 年國內(nèi)和海 外三元 8 系占比有望提升至 55%和 74%，預(yù)計 25 年全球 6 系及以上高 鎳正極需求約 133 萬噸，CAGR 達(dá)到 45%，顯著高于正極整體增速。高鎳與漲價促進(jìn)行業(yè)格局優(yōu)化，全球高端一體化步伐加速中國正極產(chǎn)能全球占比超一半，但整體

2、市場集中度低產(chǎn)能過剩嚴(yán)重，我們判斷當(dāng)前行業(yè)正加速集中：1）龍頭高鎳占比高享受需求高增速；2）行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)集中在龍頭，規(guī)模和成本優(yōu)勢強(qiáng)化；3）龍頭前沿技術(shù)布局完善，加速產(chǎn)品降本提質(zhì)；4）龍頭全球化客戶布局，海外產(chǎn)能落地帶來業(yè)績收獲期。正極產(chǎn)業(yè)鏈中前驅(qū)體壁壘高格局好，全產(chǎn)業(yè)鏈布局的正極企業(yè)盈利顯著高于行業(yè)平均水平。正極：鋰電核心材料，安全與高效博弈正極材料決定鋰電性能，能量密度和安全性是核心考量為了滿足鋰電池高能量密度、功率密度，較好的循環(huán)性能和可靠的安全性，正 極材料需要具備以下幾方面條件：1）為電池充放電提供鋰源；2）提供更高的 電極電位保障輸出電壓高；3）電壓平臺穩(wěn)定保障輸出電位平穩(wěn)；4）正極材

3、料 的電化當(dāng)量小，保障較高能量密度；5）鋰離子在材料中擴(kuò)散系數(shù)高，保障高功 率密度；6）可逆性好保障電池循環(huán)性能；7）較高的電子和離子電導(dǎo)率；8）化 學(xué)穩(wěn)定性好、資源豐富、制備成本低。根據(jù)不同的技術(shù)路線，常見的正極材料可以分為鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、 磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）等。電池能量密度與比容量、正極質(zhì)量、電壓成正比，與總質(zhì)量成反比。鈷酸鋰能 量密度高，但是鈷成本高循環(huán)壽命低，主要用于 3C 產(chǎn)品；錳酸鋰成本低廉但 是能量密度低，磷酸鐵鋰循環(huán)型和安全性好，但是能量密度也較低，所以應(yīng)用 于儲能、商用車和部分低速電動車；三元材料可以充分發(fā)揮三種

4、金屬的優(yōu)勢， 具有高能量密度和高循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于電動車、3C 等領(lǐng)域。橫向?qū)Ρ蠕囯姴牧鲜袌?，正極價值高競爭強(qiáng)盈利弱對比鋰電池四大材料，正極材料價值占比高、國內(nèi)市場分散、盈利能力較弱。1）價值量占比高：我們在之前的報告中拆分了電芯尺寸為 20*87*285 的 NCM523 以及 20*99*322 的 LFP 電芯成本，在電芯制造 95%的良率下 NCM523 中正極材料成本占比接近 60%，LFP 中正極成本占比也超過 30%，要顯著高于 其他的負(fù)極材料、隔膜和電解液2）市場競爭激烈：國內(nèi)正極材料產(chǎn)能全球占比約為 60%，但是出貨量占比仍 較低在 45%左右，低于負(fù)極、電解液和隔膜等海

5、外放量；從競爭格局來看，國 內(nèi)正極材料行業(yè)較為分散，2020 年三元正極 CR2 僅為 20%左右，CR3 僅為 30-35%，CR5 約為 50%，三大指標(biāo)都要顯著低于負(fù)極、隔膜和電解液；3）盈利能力較弱：隨著電池降本需求，鋰電四大材料售價呈現(xiàn)下降趨勢，但四 大材料龍頭企業(yè)毛利率相對穩(wěn)定，正極材料行業(yè)整體毛利率保持在 20%以下， 顯著低于負(fù)極材料和電解液（30%左右）、隔膜（50%左右）的毛利率，主要因 為正極材料低端產(chǎn)能過剩，但隨著高壁壘的高鎳正極增多，市場集中度持續(xù)提 升。三元與鐵鋰正極的競爭，核心是安全與高效的博弈三元正極材料能量密度占優(yōu)，在政策引導(dǎo)、成本降低和安全性提高的推動下，

6、市場份額顯著提升。不同三元材料的鎳含量不同，但平均能量密度要高于 LFP 和 LCO 正極，行業(yè)初期 LFP 和 LCO 依靠成本低廉和技術(shù)成熟成為主要的鋰電 正極材料，2015 年開始伴隨長續(xù)航的乘用車占比增多和補(bǔ)貼政策對長續(xù)航的優(yōu) 惠，長續(xù)航的 NCM 占比持續(xù)提升。國內(nèi) NCM 占比從 2014 年的 30%上升至 2018 年近 50%。2019 年以來 LFP 正極市占率有所回升。2020 年 NCM 出貨量占比略有下降， LFP 占比從 22%提升至 25%，一方面是隨著補(bǔ)貼下降車企降本壓力增大，下游 車企推出多款鐵鋰電池爆款車型，另一方面安全意識提升、刀片電池技術(shù)提升， 再加上電

7、動車和儲能等小動力市場需求和出口增加，帶動 LFP 市場回暖。復(fù)盤正極技術(shù)發(fā)展歷程，性能提升有待技術(shù)突破回顧鋰電正極材料歷史：1）鈷酸鋰正極：是最早被使用的正極材料，20 世紀(jì) 90 年代索尼公司率先生產(chǎn) 的第一塊商業(yè)化鋰電池，采用的鈷酸鋰正極，2003 年之前鈷酸鋰被國外廠商壟 斷，2003 年當(dāng)升科技、湖南瑞翔推出國內(nèi)第一款鈷酸鋰，隨著國內(nèi)當(dāng)升、北大 先行和杉杉等企業(yè)不斷擴(kuò)張，當(dāng)前國內(nèi)鈷酸鋰產(chǎn)能全球占比超過 70%。鈷酸鋰 電池能量密度提升分為兩個階段：第一階段，通過中粒徑增加和形貌改變提高 壓實(shí)密度，壓實(shí)密度達(dá)到極限 4.14.1g/cm3；第二階段，通過提高充電截止電 壓、摻雜和包覆等

8、方式提升高壓情況下電化學(xué)性能等方式，提高比容量。2）鎳鈷錳酸鋰三元：已經(jīng)成為使用最廣泛的正極材料，2006 年深圳天驕、寧 波金和率先推出 333/443/523 體系的三元正極，2007 年鈷價格大漲加速了鎳鈷 錳酸鋰正極市場發(fā)展，2012 年廈門鎢業(yè)三元產(chǎn)品開始供應(yīng)日本市場，成為國內(nèi) 第一家鎳鈷錳酸鋰出口日本的企業(yè)，2015 年開始長續(xù)航、高能量密度和政策引 導(dǎo)下，三元正極材料進(jìn)入快速發(fā)展階段。3）磷酸鐵鋰：擁有穩(wěn)定的橄欖石骨架結(jié)構(gòu)，電化學(xué)性能穩(wěn)定，在低成本的儲能 領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在退補(bǔ)政策和能量密度提升的趨勢下，在電動車上應(yīng)用呈增多 之勢。磷酸鐵鋰材料主要集中在中國大陸、中國臺灣和北美地區(qū)

9、，早年北美的 磷酸鐵鋰企業(yè)因為需求不足長期處于虧損狀態(tài)，中國大陸 2001 年開始磷酸鐵 鋰研發(fā)，經(jīng)過 6 年時間北大先行等企業(yè)率先突破生產(chǎn)技術(shù)和工藝難題，隨后在 國家新能源汽車政策鼓勵下，國內(nèi)衍生了一大批生產(chǎn)廠商。磷酸鐵鋰技術(shù)方面 的發(fā)展方向主要是：碳包覆或石墨烯提高導(dǎo)電性、金屬離子摻雜改性、納米化、 發(fā)展更高壓的磷酸鹽材料。4）錳酸鋰：現(xiàn)在主要應(yīng)用于一些安全性和成本要求高，但是對能量密度和循環(huán) 要求較低的市場，包括通訊類電池、筆記本電腦電池和數(shù)碼相機(jī)電池等。2003 年開始國內(nèi)錳酸鋰開始產(chǎn)業(yè)化，云南匯龍和盟固利等企業(yè)閃現(xiàn)開發(fā)出錳酸鋰材 料，之后循環(huán)占領(lǐng)部分低端市場，高端市場中錳酸鋰經(jīng)過改性

10、后可以直接用于 客車市場，后續(xù)隨著三元技術(shù)發(fā)展成熟，錳酸鋰在電動車市場份額不斷下降。鋰電正極材料未來發(fā)展：從鋰電池的綜合性能看，電池的應(yīng)用需要綜合考慮平 衡質(zhì)量能量密度、體積能量密度、安全性、循環(huán)性、充放電效率、低溫特性和 制造成本等多個指標(biāo)。正極材料中，磷酸鐵鋰現(xiàn)有容量可達(dá)到 160-165mA.h/g， 接近理論極限 170160-165mA.h/g，高壓錳酸鋰正極比容量理論上可進(jìn)一步提 高，鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰和富鋰錳基正極材料比容量提升空間較 大。除此之外，材料穩(wěn)定性、界面穩(wěn)定性和高壓下傳統(tǒng)電解液改性或者向固態(tài) 電解液過渡等是正極材料未來的發(fā)展趨勢。短期鐵鋰強(qiáng)勢復(fù)蘇，長期三元

11、高鎳化加速滲透政策刺激消費(fèi)驅(qū)動，電動車站在黃金十年起點(diǎn)國內(nèi)電動車行業(yè)逐步從政策驅(qū)動向消費(fèi)市場轉(zhuǎn)變。國內(nèi)新能源汽車過去行業(yè)主 要的驅(qū)動力在于傳統(tǒng)限牌、限行和營運(yùn)等剛性需求與新車型帶來的純市場需求 的疊加，伴隨財政補(bǔ)貼政策逐步退出以及純消費(fèi)市場的興起，預(yù)計行業(yè)周期性 波動將會逐步減弱。驅(qū)動邏輯一：政策規(guī)劃滲透率提升空間大，補(bǔ)貼延長奠定行業(yè)黃金三年。政策規(guī)劃驅(qū)動下，新能源汽車滲透率提升空間大。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2020 年國內(nèi)新 能源汽車銷量 137 萬輛，滲透率達(dá)到 5.4%。從政策規(guī)劃來看，新能源汽車產(chǎn) 業(yè)發(fā)展規(guī)劃 2021-2035 年規(guī)劃要求 2025 年新能源汽車銷量要達(dá)到 20%，預(yù) 計需

12、達(dá)到 500 萬輛以上，而“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖 2.0”更是對 2035 年提出節(jié)能汽車與新能源汽車銷量約各占 50%，汽車產(chǎn)業(yè)基本實(shí)現(xiàn)電動化轉(zhuǎn)型 的目標(biāo)，電動車滲透率提升尚處在初始階段。驅(qū)動邏輯二：動力電池成本下降，消費(fèi)級乘用車平價在即。伴隨動力電池成本下降以及能量密度提升，消費(fèi)級乘用車逐步接近平價。過去新能源汽車成本較 高的原因主要在于電池成本居高不下，伴隨電池售價下降其在整車成本中的占 比逐步降低。從消費(fèi)者角度來說，對經(jīng)濟(jì)性較敏感的中低端車型已基本實(shí)現(xiàn)全 生命周期的平價，伴隨三電系統(tǒng)價格進(jìn)一步下探，以及磷酸鐵鋰版車型的普及， 有助于進(jìn)一步提升消費(fèi)級乘用車的滲透率。驅(qū)動邏輯三：爆款

13、車型涌現(xiàn)為純消費(fèi)市場注入活力。純消費(fèi)市場方面，爆款車型是增長的關(guān)鍵所在。除了成本考量和補(bǔ)貼退坡外，爆款車斷檔是過去新能源 車面臨的最大問題，伴隨 2020 年下半年自主品牌車型以及特斯拉、大眾 MEB 等新車型的推出，新能源汽車實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷端雙雙反轉(zhuǎn)，逐步走上中長期成長階段。在 19 年補(bǔ)貼退坡后 A 級車已取代 A00 與 A0 級地位成為新能源純電動乘用車 的主要銷量來源，這一現(xiàn)象在 2020 年表現(xiàn)的更為明顯，特斯拉等新車型的快 速放量帶動了 B 級以及 A 級車的占比提升。驅(qū)動邏輯四：限行和環(huán)保政策鼓勵，公共交通領(lǐng)域收益于政策導(dǎo)向有望迎來復(fù) 蘇。過去 2 年受補(bǔ)貼退坡幅度較大影響，新能源客

14、車與貨車的銷量持續(xù)下滑， 2019 年全年僅 9.6 萬/4.9 萬輛。2020 年補(bǔ)貼新政策明確鼓勵公共交通等領(lǐng)域 汽車電動化，相關(guān)領(lǐng)域的用車 2020 年補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)不退坡，2021-2022 年分別在 上一年基礎(chǔ)上退坡 10%、20%。公共用車方面，目前各地根據(jù)實(shí)際情況已加大 新能源汽車推廣應(yīng)用力度及產(chǎn)銷規(guī)劃布局，預(yù)計將成為國內(nèi)新能源汽車存量替 換主要力量。驅(qū)動邏輯五：海外補(bǔ)貼政策邊際向好，龍頭車企發(fā)力電動化規(guī)劃。從全球范圍 看，由于歐洲碳排放法規(guī)趨嚴(yán)、多國新能源汽車補(bǔ)貼政策邊際向好、傳統(tǒng)車企 陸續(xù)公布電動化大戰(zhàn)略以及特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)度超預(yù)期，整體海外新能源汽車市 場持續(xù)高增速。傳統(tǒng)車企緊跟特

15、斯拉腳步，寶馬、大眾、戴姆勒紛紛發(fā)布電動 化戰(zhàn)略，車型儲備豐富。特斯拉中國工廠建設(shè)加速，20 年 1 月交付首批中國制 造的 Model3，寶馬、大眾、戴姆勒也等紛紛加速在電動化上的布局，除寶馬大 量采購 CATL+三星 SDI 電池外，大眾也在近日公布了其五年電動化計劃，公司 規(guī)劃 2020 年純電動車銷量目標(biāo)為 40 萬輛，同比增長接近 300%，同時公司規(guī) 劃 2020 年、2025 年純電動車銷量比例為 4%和 20%；戴姆勒也宣布未來電動 化車型將涵蓋奔馳品牌全部產(chǎn)品線，2021 年電動化車型的覆蓋率將從 9%提升 至 15%。新能源汽車銷量預(yù)測：2025 年全球近 1600 萬輛，

16、國內(nèi)超 600 萬輛。2020 年國內(nèi)外新能源汽車銷量增速顯著提升。2020 年國內(nèi)新能源汽車銷量 136.7 萬輛，同比增長 10.9%，增速由負(fù)轉(zhuǎn)正。全球新能源汽車銷量達(dá)到 324 萬輛，同比增長 43%，其中歐洲市場新能源車登記輛近 140 萬輛，同比增長 137%。我們預(yù)計全球新能源乘用車銷量有望從 2020 年的 324 萬輛增至 2025 年的近 1600 萬輛，CAGR 將達(dá)到 38%，預(yù)計全球新能源乘用車滲透率有望達(dá) 到 18%左右。國內(nèi)新能源汽車有望從 2020 年 135 萬輛增至 2025 年的 628 萬 輛，CAGR 達(dá)到 36%，國內(nèi)新能源汽車滲透率有望達(dá)到 23%

17、左右。需求測算：2025 年全球正極市場有望超 2000 億（1）鋰電池需求總量測算：2025 年全球鋰電池需求量預(yù)計達(dá)到 1187GWh。全球動力電池需求有望從 2020 年的 146GWh 增至 2025 年的 933GWh，CAGR 達(dá)到 45%；2025 年全球消費(fèi)電池需求將達(dá)到 152GWh，CAGR 為 10%，儲能 電池需求有望達(dá)到 102GWh，CAGR 達(dá)到 30%。（2）鋰電池需求結(jié)構(gòu)測算：假設(shè)如下：國內(nèi)動力電池中，電動客車均采用 LFP 電池，電動專用車 80%采用 LFP 電池，電動乘用車 LFP 占比先上漲后下降，2025 年達(dá)到 25%；國內(nèi)消費(fèi) &儲能：2025

18、年 NCM 占比提升至 50%，LFP 占比提升至 10%；儲能全部采用 LFP；海外電池結(jié)構(gòu)：動力電池全部采用三元；LCO 占比持續(xù)下降，消費(fèi)電池 NCM 占比持續(xù)提升；儲能電池全部采用 LFP。鋰電需求結(jié)構(gòu)測算：預(yù)計 2025 年國內(nèi)鋰電池需求達(dá)到 518GWh，其中 NCM 需 求近 300GWh，占比達(dá)到 58%，國內(nèi) LFP 需求占比預(yù)計在 2022 年達(dá)到最高 38.2%，隨后占比緩慢下降，2025 年占比達(dá) 36%，需求量達(dá)到 187GWh。預(yù) 計 2025 年海外電池需求 670GWh，其中三元電池需求達(dá)到 632GWh。（3）正極材料需求測算：預(yù)計 2025 年全球鋰電正極材

19、料需求從 2020 年的 47 萬噸增至 190 萬噸，CAGR 達(dá)到 32%。國內(nèi)鋰電正極材料需求量有望從 2020 年的 23.8 萬噸增至 2025 年的 86.8 萬噸，CAGR 近 30%，預(yù)計 2025 年三元 需求 46.8 萬噸，LFP 需求 34.7 萬噸，LCO 需求 5.3 萬噸；海外 2025 年正極 材料需求預(yù)計為 103 萬噸。（4）正極材料市場規(guī)模測算：2025 年國內(nèi)鋰電正極材料市場有望達(dá) 830 億元， CAGR 達(dá) 23%，其中三元正極市場 562 億元，CAGR 達(dá) 30%。海外正極材料 市場有望達(dá) 1300 億元，全球正極材料需求市場 2025 年有望超

20、 2000 億元，其 中全球三元正極材料需求市場達(dá) 1730 億元，CAGR 達(dá)到 38%。一方面，伴隨行業(yè)降本、鈷用量減少和企業(yè)話語權(quán)較弱等因素，鋰電正極材料 價格持續(xù)下降，2020Q4 國內(nèi)常規(guī)型號三元材料價格已下降至 12 萬元/噸，較 2018 年 Q1 的高點(diǎn)價格折半；另一方面全球電動化需求持續(xù)上漲，正極材料整 個市場規(guī)模不斷擴(kuò)張，全球正極材料有望從 2020 年 600-700 億元擴(kuò)大至 2025 年的 2000 億元，市場 CAGR 達(dá)到 27%。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變：短期鐵鋰強(qiáng)勢回暖，長期三元趨勢不變復(fù)盤鋰電池正極材料，三元材料與鐵鋰材料競爭可分為三個階段：階段一（2013-2015）：

21、新能源商用車貢獻(xiàn)主要需求，成本低、技術(shù)成熟、安全 性好促進(jìn) LFP 快增長。2013 年開始國內(nèi)電動車需求爆發(fā)，拉動鋰電正極材料 出貨量快速增長。1）LFP 和 LCO 依靠成熟的工藝和低廉的成本出貨量快速增 長；2）公交車相對于乘用車電動化率率先增長，更加安全的 LFP 電池需求增 速顯著高于 NCM 電池，2015 年國內(nèi) LFP 正極材料出貨量增速達(dá)到 120%；3） 2015 年 NCM 整機(jī)材料出貨量增速降至 11%，除了公交車安全考慮外，產(chǎn)能瓶 頸也限制了其出貨增速。階段二（2016-2018）：2016 年開始新能源乘用車銷量快速增長、三元正極產(chǎn)能釋放和補(bǔ)貼政策改變，共同促使 L

22、FP 增速放緩，NCM 出貨快速增長。2016 年開始新能源商用車銷量維持在 20 萬輛左右，其中新能源客車滲透率維持在 35%左右，新能源乘用車銷量從 2015 年的 19 萬輛快速增長至 2018 年的 105 萬輛。一方面是因為 17 年開始國家補(bǔ)貼新能源汽車運(yùn)營里程需達(dá)到 3 萬公里， 另一方面是 2017 年國家將能量密度納入補(bǔ)貼考核，大大促進(jìn)了 NCM 電池需求。除此之外，NCM 正極材料產(chǎn)能在 2016-2018 年集中釋放，國內(nèi)正極材料產(chǎn)能 從 2014 年的 5 萬噸左右迅速上漲至 2017 年底的 20 萬噸，其中三元正極產(chǎn)能 在兩年時間增長近 4 倍，三元正極材料產(chǎn)能利用

23、率從 80%的高點(diǎn)下滑至最低 30% 左右，行業(yè)處于供給過剩局面。階段三（2019-至今）：2019 年受宏觀經(jīng)濟(jì)和政策退補(bǔ)的影響，新能源汽車銷量 下降，2020 年政策補(bǔ)貼延長、降本和爆款車型等綜合作用下，新能源汽車實(shí)現(xiàn) 快速增長，相應(yīng)正極材料需求持續(xù)增長。從結(jié)構(gòu)上看，三元正極雖然保持高增速，但是增速有所放緩，相應(yīng)鐵鋰電池增速持續(xù)回升。2019 年主要是補(bǔ)貼中能 量密度和續(xù)航里程提升，和電動工具等需求增加，帶動三元電池快速增長。2020 年鐵鋰正極出貨量 12.4 萬噸，同比增長 41%，LFP 占比從 22%回升至 25%。該階段鐵鋰電池呈現(xiàn)顯著回暖態(tài)勢。正極材料發(fā)展趨勢：短期看鐵鋰電池回

24、暖，長期看三元與鐵鋰電池共存。1）驅(qū)動因素一：雖然高能量密度的三元電池受益于補(bǔ)貼政策，但隨著退補(bǔ)補(bǔ)貼 驅(qū)動作用正在邊際減弱。2019 年補(bǔ)貼持續(xù)退坡達(dá)到 70%，2020 年續(xù)航里程低 于 300 公里的汽車將不再補(bǔ)貼，補(bǔ)貼政策對于新能源汽車銷量促進(jìn)作用顯著減 弱，國內(nèi)電動車逐漸向著消費(fèi)市場轉(zhuǎn)變。伴隨動力電池降本壓力，鐵鋰電池成 本優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，在儲能、商用車和中低端乘用車中，LFP 電池占比有望回升。LFP 和 NCM 電池成本差異有望持續(xù)保持。兩種電池成本差異主要在于正極材 料價格差異，LFP 電池成本中正極材料占比成本占比在 14%左右，正極材料主 要由磷酸鐵和碳酸鋰組成，均價在 5 萬

25、元/噸左右。NCM 電池中正極材料成本 占比在 30%-40%，其中的鎳鈷錳成本較高，按三元五系正極價格 15 萬元/噸測 算，顯著高于 LFP 正極材料，對應(yīng) NCM 電芯均價為 0.675 元/wh，LFP 電芯 均價在 0.525 元/wh，二者差異為 0.15 元/wh，并且成本差異有望長期保持。2）驅(qū)動因素二：CTP 和刀片電池技術(shù)顯著提高鐵鋰電池能量密度，并降低電 池成本。LFP 電池采用 CTP 無模組技術(shù)后，由多個大容量電芯組成標(biāo)準(zhǔn)化電池 包，再靈活堆疊組成更大的電池模塊，在乘用車中 CTP 電池包體積利用率提高 15%-20%，CTP 集成效率有望從 75%提升至 90%，生

26、產(chǎn)效率提升 50%，零部 件數(shù)量下降約 40%，有效提升電池能量密度。比亞迪的刀片電池是將多個刀片 捆扎形成電池包模塊，通過少數(shù)幾個大模組的組合成電池模塊，單體穩(wěn)定長度 可達(dá)到 2100mm，當(dāng)前刀片電池成包重量功率密度可能達(dá)到 180Wh/kg 左右， 成本較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)電池下降 10%左右，有效降低電池成本。3）驅(qū)動因素三：儲能和小動力市場增長超預(yù)期，帶動鐵鋰電池需求增長。儲能 市場對電池能量密度要求低，但是對成本、安全性和循環(huán)性能要求高，LFP 電 池循環(huán)性能可超過 2000 次，售價低于 NCM 電池，同時安全性高于 NCM 電池， 受益于國內(nèi) 5G 加速建設(shè)和海外儲能市場增長，2020

27、年儲能鋰電池出貨同比增 長超 50%，LFP 電池直接受益。小動力（含共享電單車、換電柜）市場受出口 與內(nèi)需雙向帶動，鋰電池出貨量同比增長超 80%，國內(nèi)小動力市場磷酸鐵鋰電 池占比預(yù)計接近 30%。另外，新國標(biāo)政策下二輪電動車市場鋰電池滲透率加速提升。2019 年 4 月電動 自行車新國標(biāo)開始實(shí)施，鉛蓄電池難以滿足電動自行車輕量化、長續(xù)航等新國 標(biāo)要求，另外鋰電池壽命要顯著長于鉛蓄電池，再加上鋰電池具有輕便、快充 和無保養(yǎng)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，鋰電池當(dāng)前滲透率正持續(xù)提升，2019 年國內(nèi)二輪電動車 中鋰電池滲透率已經(jīng)達(dá)到 18.8%，預(yù)計未來 toB 端共享兩輪車鋰電池滲透率有 望達(dá)到 100%，三年

28、內(nèi) toC 端二輪電動車滲透率有望達(dá)到 50%。高鎳化是產(chǎn)業(yè)鏈共同訴求，萬事俱備加速滲透高鎳三元材料仍是鋰電長期趨勢。從成本端考量，三元材料中原材料占比較高， 高鎳三元材料降本空間大；從提升能量密度角度看，高鎳化是目前認(rèn)可度最高， 技術(shù)最為成熟的手段；從企業(yè)盈利角度看，高鎳三元電池因其技術(shù)壁壘高，享 受更高的盈利空間；從行業(yè)競爭看，高鎳三元材料加工難度大，技術(shù)迭代速度 變慢，龍頭企業(yè)有望重塑行業(yè)競爭格局。1）高鎳低鈷三元正極成本優(yōu)勢顯著高鎳含量三元正極性能優(yōu)異、成本低廉，但是制備難度高、安全性能待提高。三元材料中，鈷可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，提高材料的循環(huán)和倍率性能，鎳可 以增加材料能量密度，但

29、過高會造成鋰的析出，錳顯著降低材料成本，提高安 全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但過高會降低材料的比容量。伴隨高能量密度需求，三元材料逐漸從 NCM111、NCM523 向 NCM622、 NCM811 發(fā)展，電池能量密度有望達(dá)到 300Wh/kg，電池比容方面，NCA 三元 材料最高可以達(dá)到 190mAh/g。從性能來看，NCM111 雖然綜合性能較為均衡， 但是首次充放電效率低，NCM811 和 NCA 雖然能量密度高，但是工藝難度大， 儲存運(yùn)輸?shù)劝踩阅茌^差。除此之外，富鋰錳基正極材料能量密度也有較大提 升空間。正極材料成本拆分中，單噸鈷酸鋰正極材料大約需要碳酸鋰和四氧化三鈷 0.38 和 0.82

30、噸，單噸三元材料 333/523/622/811 中水合硫酸鎳需求分別為 0.91/1.36/1.63/2.16 噸，水合硫酸鈷需求量分別為 0.97/0.58/0.58/0.29 噸。按 照百川資訊價格數(shù)據(jù)，截止 2020 年 2 月 25 日，硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳單價 分別上漲至約 3.6/8.7/0.63 萬元/噸，按此測算 LCO/NCM333/NCM811 單位成 本分別為 27/15/13 萬元/噸。三元材料高鎳低鈷成為行業(yè)降本的主要趨勢。三元電池中原材料成本占比達(dá)到 90%，原材料中前驅(qū)體占比達(dá)到 60%，原材料端降本空間大。全球鈷資源較為 稀缺，當(dāng)前國內(nèi)鈷價格已經(jīng)上漲至近 3

31、0 萬元/噸，顯著高于當(dāng)前鎳金屬的 14 萬 元/噸的報價，減少鈷用量，增加鎳的含量是降本增效的主要路徑。經(jīng)計算， NCM111 的鈷含量最高達(dá)到 20%，對應(yīng)每 GW 電池需要的鈷含量超過 400 噸， NCM811 鈷含量最低僅為 6%，對應(yīng)每 GW 電池需要的鈷含量僅為 100 噸左右。2）高鎳化是當(dāng)前提高電池能量密度最有效的方法鋰電池能量密度提升可分為兩種，提高電池包成組效率和提升電芯能量密度。隨著 CTP 和刀片電池技術(shù)的發(fā)展，電池的成組效率已經(jīng)從傳統(tǒng)電池包的 75% 提升至 90%左右，成組效率提升空間已經(jīng)不大，電芯能量密度提升是提升電池 能量密度的主要方式。電芯可以從三方面提升能

32、量密度，電池比容量、材料振實(shí)密度和充電電壓。從 材料端講，不同電池正極材料比容量不同，LFP 現(xiàn)有比容量已經(jīng)接近理論極限 170mA.h/g，LCO、NCM 和富鋰基正極材料比容量提升空間較大，1）LCO 發(fā) 展趨勢是通過提升電壓提升比容量，2）NCM 材料通過高鎳化提升比容，3）富 鋰基正極材料能將鋰離子單體能量密度提升至 400W.h/kg 以上，但富鋰基材料 充電截止電壓已經(jīng)超過傳統(tǒng)液態(tài)電解液電壓窗口上限，需要配套半固態(tài)或者固 態(tài)電解液才可以充分發(fā)揮高能量密度。正極材料結(jié)構(gòu)端可以顯著改進(jìn)壓實(shí)密度、循環(huán)穩(wěn)定性和電壓等。目前三元正極材料結(jié)構(gòu)改進(jìn)的方向包括類單晶結(jié)構(gòu)、放射狀結(jié)構(gòu)、核殼結(jié)構(gòu)和梯度

33、材料結(jié)構(gòu)。綜上所述，高壓 LCO 雖然能量密度提升空間也較大，但是 LCO 成本較高，富鋰基正極材料仍處于研發(fā)當(dāng)中，所以當(dāng)前提升能量密度最有效可行的方法還是 提高三元材料的含鎳量，富鋰基材料只有在半固態(tài)/固態(tài)電解液技術(shù)成熟的技術(shù)上才有望充分發(fā)揮高比容優(yōu)勢。3）高鎳化技術(shù)壁壘高，企業(yè)可以享受高盈利空間；正極材料售價可以拆分為原材料價格、企業(yè)加工成本（設(shè)備折舊、能源消耗和 人工成本）和企業(yè)盈利，三元高鎳材料因其加工技術(shù)難度大，對設(shè)備要求和能 源消耗都較高，所以售價端也偏高，相比具有更大的盈利空間。根據(jù) Wind 最新數(shù)據(jù)顯示，2021 年 2 月 20 日國內(nèi)三元 811 市場價格已經(jīng)上漲 至近

34、20 萬元/噸，三元 5 系數(shù)正極材料市場售價僅為 15 萬元/噸。按照我們測 算的原材料成本來看，三元 8 系和 5 系單噸成本都在 13 萬元左右，在此輪正 極材料漲價中，按此粗略估算 8 系企業(yè)加工成本和盈利達(dá)到近 7 萬元/噸，遠(yuǎn)高 于 5 系 2 萬元/噸左右的加工成本和盈利。高鎳技術(shù)壁壘高，高鎳三元材料受制于正極材料制備、制造環(huán)境、生產(chǎn)設(shè)備和 電芯制造工藝等影響。1）高鎳三元材料主要采用高溫固相燒結(jié)法，穩(wěn)定和安全 性差；2）高鎳材料前驅(qū)體燒結(jié)和制備對設(shè)備要求高，國內(nèi)設(shè)備國產(chǎn)化程度低；3）生產(chǎn)過程中對環(huán)境濕度要求苛刻，再加上高能量密度條件下安全隱患較高；4）高鎳三元材料雖然鈷含量降低

35、實(shí)現(xiàn)降本，但是生產(chǎn)過程中能耗增加，產(chǎn)線投 資和配套的電解液、隔膜等都導(dǎo)致成本上升。除此之外，安全、環(huán)保和回收到 等問題都阻礙了其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展，掌握核心優(yōu)化技術(shù)的公司有望享受較高盈利。4）下游電池廠和車企紛紛布局高鎳電池和車型海外高鎳正極起步較早，日本最為領(lǐng)先主要采用 NCA 路線，國內(nèi)高鎳主要發(fā)展 NCM811，韓國高鎳發(fā)展兼顧 NCA 和 NCM811。海外市場住友和 ECOPRO 等 企業(yè)占據(jù)全球絕大多數(shù)高鎳正極材料市場。2016 年開始容百率先開始小規(guī)模量 產(chǎn) NCM811 材料，17-18 年開始當(dāng)升、杉杉、長遠(yuǎn)、天津巴莫等企業(yè)紛紛跟進(jìn) 量產(chǎn)高鎳三元材料。當(dāng)前，國內(nèi)主要電池廠商寧德時代、

36、國軒高科、比亞迪等 電池企業(yè)高鎳電池陸續(xù)量產(chǎn)，海外 LG 化學(xué) 2018 年實(shí)現(xiàn) NCM811 和 NCA 電池 小批量生產(chǎn)，松下、三星 SDI 和 SKI 等企業(yè)也均推進(jìn)高鎳電池布局。三元正極材料需求結(jié)構(gòu)測算：2020 年國內(nèi)三元正極材料中，高鎳 8 系材料出貨占比持續(xù)提升。根據(jù)高工鋰電 數(shù)據(jù)，2020 三元 5 系及以下材料占比同比下降 9 個百分點(diǎn)，高鎳 8 系材料占比 同比提升 9 個百分點(diǎn)。一方面是國內(nèi)電池企業(yè)布局高鎳電池，海外高鎳需求旺 盛，出口歐美市場的需求帶動高鎳電池增長，另一方面國內(nèi)電動工具受益于出 口增加，電動工具用鋰電池逐漸向高倍率和大容量方向傾斜。預(yù)計隨著國內(nèi)中 高鎳材

37、料開發(fā)應(yīng)用加快和出口增加，高鎳市場占比將持續(xù)提升。根據(jù)上述分析我們對國內(nèi)外三元電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行了預(yù)測，假設(shè)國內(nèi)三元動力電池 中 811 占比從 2021 年的 25%上漲至 2025 年的 55%，海外動力三元電池需求 中，8 系占比預(yù)計從 2021 年 50%上升至 2025 年的 75%。按此測算，我們預(yù) 計國內(nèi)三元 5 系需求有望從 2020 年的 32.5GWh 降至 2025 年的 29.7GWh，對 應(yīng) 5 系國內(nèi)需求占比從 20 年的 53.5%將至 2025 年的 35%，8 系需求 2025 年 有望達(dá)到 56%。海外市場三元 8 系需求有望從 2020 年的 43%增至 202

38、5 年的 74%，高鎳三元材料占比有望持續(xù)上漲。行業(yè)格局持續(xù)優(yōu)化，全球高端一體化步伐加快全球正極產(chǎn)能中國占比超一半，國內(nèi)集中度仍顯著低于海外全球正極材料產(chǎn)能主要集中在中日韓企業(yè)，中國企業(yè)產(chǎn)能快速上漲。2019 年國 內(nèi)三元正極產(chǎn)能 61.5 萬噸/年，占全球產(chǎn)能近 60%，中國三元正極產(chǎn)量 19.2 萬 噸，全球占比 56%。2019 年國內(nèi)三元前驅(qū)體產(chǎn)能約為 26 萬噸/年，全球占比 60-70%。依靠巨大的需求市場、完善的產(chǎn)業(yè)鏈和低廉的能源成本，國內(nèi)正極占 比持續(xù)提升。全球正極材料競爭格局較為分散，國內(nèi)企業(yè)集中度低于海外。2019 年全球三元 正極材市場 CR3 僅為 27.2%，CR5

39、僅為 40%，但海外正極材料前三企業(yè)住友 金屬、LG 化學(xué)和優(yōu)美科前三企業(yè) CR3 占比高達(dá) 65%。國內(nèi)正極市場較為分散， 根據(jù) GGII 統(tǒng)計，2020 年國內(nèi)三元正極材料出貨量 CR3 占比 43%、CR5 占比 63%，國內(nèi)集中度顯著低于海外。行業(yè)壁壘低產(chǎn)能結(jié)構(gòu)過剩，企業(yè)分化龍頭維持高開工率國內(nèi)正極材料技術(shù)壁壘不高，市場參與者眾多。從電池種類可以把這些企業(yè)劃 分為鐵鋰正極材料企業(yè)和三元正極企業(yè)，2020 年大致可以分為三大類：1）始 終以正極材料為核心，伴隨鋰電池行業(yè)需求發(fā)展，從鈷酸鋰正極延伸到三元或 者鐵鋰電池正極的企業(yè)，比如當(dāng)升、容百、長遠(yuǎn)鋰科、杉杉等；2）上游礦資源 向下游前驅(qū)體

40、和正極材料延伸的企業(yè)，比如華友鈷業(yè)、格林美等；3）下游電池 廠自產(chǎn)部分正極材料的企業(yè)，比如國軒高科和比亞迪等。國內(nèi)正極材料行業(yè)整體供需過剩，龍頭企業(yè)產(chǎn)能利用率高，行業(yè)集中將加速。16-17 年國內(nèi)正極材料新增產(chǎn)能大量落地，正極產(chǎn)能從 14 年的 15 萬噸增至 19 年底的近 130 萬噸，正極材料產(chǎn)能利用率從 50%多降至 30%左右，產(chǎn)能嚴(yán)重過 剩。其中 LCO 和 LMO 需求占比不斷減少，擴(kuò)產(chǎn)較少，LFP 和 NCM 電池成為 主流，伴隨大幅擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能過剩也最為嚴(yán)重。正極行業(yè)龍頭企業(yè)依靠產(chǎn)品穩(wěn)定性、 產(chǎn)品高鎳化和大客戶優(yōu)勢產(chǎn)能利用率顯著高于行業(yè)平均，當(dāng)前行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能主 要集中在龍頭企業(yè)，

41、預(yù)計未來正極行業(yè)集中度將加速提升。正極材料橫向?qū)Ρ龋瑖鴥?nèi)三元材料集中度低于磷酸鐵鋰正極和鈷酸鋰正極，鈷 酸鋰正極已處于高集中度的穩(wěn)態(tài)階段，鐵鋰正極正處于行業(yè)集中階段，三元正 極即將進(jìn)入行業(yè)集中階段。1）鈷酸鋰：國內(nèi)鈷酸鋰正極材料最先被大規(guī)模應(yīng)用，當(dāng)前其能量密度改善主要 靠高電壓等，技術(shù)壁壘較高，當(dāng)前市場集中度較高，2020 年國內(nèi) CR3 為 68%， 龍頭廈門鎢業(yè)市占率近 40%；2）磷酸鐵鋰：整體制備技術(shù)不高，當(dāng)前技術(shù)改進(jìn)集中在提高成組效率方面，隨 著三元材料占比增多，鐵鋰正極行業(yè)競爭加劇。行業(yè) CR3 從 2017 年的 43%增 至 2019 年 61%，2019 年行業(yè)市占率前三分別

42、為德方納米（2.6 萬噸、29%）、 湖北萬潤（1.5 萬噸、17%）、貝特瑞（1.3 萬噸、15%）。產(chǎn)能方面我們測算， 19/20 年國內(nèi)主流廠商鐵鋰正極產(chǎn)能約為 18/22 萬噸，預(yù)計 21 年同比增速超 40% 達(dá)到 32 萬噸左右，行業(yè)集中仍在加速。3）三元正極：三元正極整體技術(shù)壁壘不高，當(dāng)前市場集中度仍較低，2020 年 CR3 為 43%，分別為容百科技、天津巴莫和當(dāng)升科技，三元正極龍頭容百市占 率僅為 14%，二線產(chǎn)能和產(chǎn)量差異不大，預(yù)計隨著高技術(shù)壁壘的高鎳產(chǎn)品占比 提升，行業(yè)將進(jìn)入快速集中階段。龍頭擴(kuò)產(chǎn)&高鎳壁壘&海外布局，行業(yè)加速從無序走向集中我們判斷當(dāng)前正極行業(yè)正逐步走出

43、低價競爭階段，行業(yè)壁壘逐步增強(qiáng)，盈利持 續(xù)分化，龍頭加速集中。1）龍頭企業(yè)高鎳占比高，享受下游高需求增速；2） 龍頭產(chǎn)能利用率高擴(kuò)產(chǎn)加速，成本和資本壁壘增強(qiáng)；3）龍頭企業(yè)前沿技術(shù)布局 完善，加速產(chǎn)品降本提效、打造專利技術(shù)壁壘；4）龍頭企業(yè)全球化客戶布局， 有望伴隨海外客戶共同成長，鑄就較高的客戶認(rèn)證壁壘。催化因素一：國內(nèi)高鎳產(chǎn)能較為集中，正極龍頭產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中高鎳占比高，下游 需求更加強(qiáng)勁。容百科技和天津巴莫 2020 年三元正極出貨量占比分別為 14% 和 11%，位列國內(nèi)前兩名，但在 NCM811 出貨量上二者合計占比高達(dá) 83%。短期 1-2 年看，基于安全和降本考慮，高鎳正極滲透放緩，但長

44、期看高鎳仍是 行業(yè)趨勢，正極龍頭持續(xù)布局高鎳產(chǎn)品，在國內(nèi)外高鎳化趨勢下，高鎳三元占 比高的龍頭企業(yè)下游需求更加強(qiáng)勁，產(chǎn)能利用率也更高。催化因素二：行業(yè)新增產(chǎn)能集中在行業(yè)龍頭，規(guī)模成本優(yōu)勢增強(qiáng)，擴(kuò)產(chǎn)資金壁 壘增強(qiáng)。在龍頭企業(yè)產(chǎn)能利用維持高位的前提下，頭部企業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，頭 部企業(yè)產(chǎn)能在 20-22 年平均有望翻倍以上增長。一方面，龍頭企業(yè)高鎳產(chǎn)能占 比高&產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，規(guī)模優(yōu)勢和產(chǎn)能利用率提升帶來的固定資產(chǎn)折舊成本降低， 增加盈利空間；另一方面，龍頭企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)集中在高鎳產(chǎn)能，相比于低鎳產(chǎn)能設(shè) 備要求高，固定資產(chǎn)投資顯著提升，一定程度上提升了企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)資金壁壘。催化因素三：龍頭正極企業(yè)加大布局高鎳

45、、高壓、單晶、固態(tài)電池等前沿技術(shù)， 鑄就更高技術(shù)和專利壁壘。當(dāng)前國內(nèi)三元正極企業(yè)大力加大高鎳三元 8 系、9 系和 NCA 等技術(shù)儲備。當(dāng)升科技截止公司第二代固態(tài)鋰電材料研發(fā)已實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電 率和比容量大幅提升，容百科技高鎳 9 系材料已小批量供貨，龍頭企業(yè)超前技 術(shù)布局將不斷提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低成本，打造行業(yè)技術(shù)和專利壁壘。催化因素四：正極龍頭加速海外布局，伴隨全球鋰電龍頭共同成長。隨著鋰電 池技術(shù)迭代速度加快，龍頭企業(yè)優(yōu)勢更加顯著，2020 年全球和國內(nèi)鋰電裝機(jī) CR3 都達(dá)到 70%，全球鋰電池前三企業(yè)為 CATL、LG 化學(xué)和松下。正極龍頭 企業(yè)全球產(chǎn)能布局加快，比如容百在韓國建設(shè)前驅(qū)體產(chǎn)能、

46、華友和 POSCO 合 資建設(shè)前驅(qū)體和正極產(chǎn)能、優(yōu)美科在中國建設(shè)正極和前驅(qū)體產(chǎn)能等。國內(nèi)鋰電廠中，寧德時代正極供應(yīng)商較為分散，供應(yīng)商包括幾乎包括國內(nèi)全部 主流企業(yè)，比亞迪是廈門鎢業(yè)主供，國軒高科正極材料自供，孚能和億緯鋰能 都是當(dāng)升主供；海外市場，LG 正極 80%自供，松下 NCA 住友化學(xué)主供，NCM 由日亞化學(xué)主供，三星 SDI 約 1/3 正極自供，除此之外采購優(yōu)美科、當(dāng)升、格 林美等正極，SKI 正極由當(dāng)升主供，占當(dāng)升出貨量的 50-60%。前驅(qū)體壁壘高格局好，看好具有資源屬性的一體化企業(yè)鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游的鎳鈷錳等礦產(chǎn)、中游的前驅(qū)體制備和下游 的鋰電正極材料，前驅(qū)體制備

47、難度更大，該環(huán)節(jié)享受更高的技術(shù)溢價。三元前 驅(qū)體是鎳鈷錳氫氧化物，其與鋰源反應(yīng)生成三元正極，三元前驅(qū)體屬于定制化 產(chǎn)品，根據(jù)正極需求定制出不同的元素配比、形貌和粒徑。前驅(qū)體對電池性能 影響很大，前驅(qū)體中的雜質(zhì)可能造成電池短路，前驅(qū)體中的粒徑大小決定了正 極材料粒徑，小粒徑前驅(qū)體比表面積大，提高電池倍率和性能。普通三元材料中顆粒二次團(tuán)聚粒徑分布較寬，會造成顆粒牢固性和包裹性差易 脹氣等問題，當(dāng)前用小顆粒制備的單晶顆粒具有良好的壓實(shí)密度、包裹性和比 表面積，可以顯著提高電池倍率，單晶型正極才用的小顆粒前驅(qū)體對燒結(jié)技術(shù) 要求更高。高鎳三元材料對前驅(qū)體中異物控制要求更高，高鎳正極中起穩(wěn)定作 用的錳含量降低，對前驅(qū)