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文檔簡介

1、投資要點1、核心觀點我們認為新能源汽車乃大勢所趨,其對鋰離子電池的需求長期為剛需,不論是磷酸鐵鋰還是三元鋰電甚至是未來的固態(tài)電池,這些技術(shù)路徑的根基仍為鋰離子電池,因此技術(shù)迭代并不影響對上游鋰資源的需求。同時隨著高鎳三元(特指鎳含量比在 6 及以上的如 NCM811 和特斯拉使用的 NCA)經(jīng)過過去幾年的技術(shù)攻關(guān)終于迎來市場放量,對上游電池級氫氧化鋰的需求日益增長(由于高鎳三元正極材料只能用氫氧化鋰來合成),我們認為氫氧化鋰將接過碳酸鋰的接力棒成為上游鋰的新增長動能來源。我們建議重點關(guān)注鋰資源以及鋰化合物合成領(lǐng)域頭部廠商:贛鋒鋰業(yè)(002460.SZ)、天齊鋰業(yè)(002466.SZ);同時又新

2、能源汽車驅(qū)動的電池高鎳化也給予了氫氧化鋰空前的增長空間,上述兩個標(biāo)的均在氫氧化鋰產(chǎn)能上有所布局。2、市場觀點受海內(nèi)外疫情影響,新能源汽車的需求低迷。此次的疫情對企業(yè)銷量以及整體業(yè)績均會有較大沖擊,整個一、二月份銷量均呈現(xiàn)大幅度下跌,而受到復(fù)工復(fù)產(chǎn)時間表影響導(dǎo)致部分制造業(yè)企業(yè)無法及時開工,一季度損失或較大。國內(nèi)新能源車市場疲軟,海外疫情控制不利。去年受新能源汽車補貼退坡以及整體宏觀經(jīng)濟增速放緩所導(dǎo)致的汽車市場低迷影響,國內(nèi)市場出現(xiàn)負增長,而被給予厚望的歐洲市場如今又面臨擴散的疫情導(dǎo)致不確定性增強。CTP +磷酸鐵鋰,三元電池市場地位遭挑戰(zhàn)。近期由于新型磷酸鐵鋰的亮相導(dǎo)致市場對三元鋰電池未來的發(fā)展

3、前景感到擔(dān)憂,新型磷酸鐵鋰在續(xù)航里程和安全性上都得到了極大的提升也拉近了二者之間的差距。3、區(qū)別于市場的觀點國內(nèi)疫情已得到緩解,國家出臺政策刺激消費。我國通過及時有效的科學(xué)方法將疫情遏制,同時國家相關(guān)部門也已經(jīng)出臺政策刺激疫情之后的汽車消費(購置稅等),疫情之后動力電池下游需求將迎來反彈。歐美新能源汽車放量在即,宏觀政策帶動發(fā)展。歐美國家已經(jīng)開始發(fā)力新能源汽車市場,從越來越嚴(yán)苛的碳排放指標(biāo)到各國不同程度上對新能源汽車的補貼政策提前落地均可以看出新能源汽車的發(fā)展乃是大勢所趨。技術(shù)路徑不影響對鋰需求,三元仍是主要方向。磷酸鐵鋰在低溫(冬天)環(huán)境中的表現(xiàn)仍然差強人意,同時高鎳三元在續(xù)航里程上依然保持

4、著一定的優(yōu)勢,且如果有類似 CTP 這樣的技術(shù)被應(yīng)用在高鎳三元上性能也將得到提升。我們長期看好新能源汽車對高鎳三元的需求,氫氧化鋰需求基本盤仍然穩(wěn)固。4、股價催化劑目前各地出臺眾多針對汽車的消費優(yōu)惠政策,預(yù)計疫情之后下游市場將迎來反彈,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈需求回暖。隨著動力電池白名單對外資開放,擁有較為成熟的高鎳產(chǎn)品線(如 LG 6 系三元)的外資將直接與國內(nèi)廠商同臺競爭,這勢必會加速高鎳化三元的發(fā)展速度,從而進一步對提升氫氧化鋰的需求。正文目錄 HYPERLINK l _TOC_250007 鋰電池市場需求崛起,對鋰需求騰飛 5 HYPERLINK l _TOC_250006 從 3C 消費到汽

5、車,鋰電全場景滲透 5 HYPERLINK l _TOC_250005 鋰電技術(shù)多次迭代,對鋰需求恒不變 7 HYPERLINK l _TOC_250004 新能源汽車核心驅(qū)動,鋰成新“石油” 10 HYPERLINK l _TOC_250003 發(fā)力高鎳三元正極,氫氧化鋰風(fēng)光無限 11 HYPERLINK l _TOC_250002 政策助力需求回暖,電池產(chǎn)能穩(wěn)步擴張 17 HYPERLINK l _TOC_250001 投資建議 20 HYPERLINK l _TOC_250000 風(fēng)險提示 20圖表目錄圖 1:化學(xué)電池發(fā)展歷程一覽 5圖 2:全球新能源汽車銷量(萬輛) 6圖 3:三大汽車

6、市場(中美歐)新能源汽車銷量(萬輛) 6圖 4:2012 年中國鋰離子電池應(yīng)用市場結(jié)構(gòu) 6圖 5:2018 年中國鋰離子電池應(yīng)用市場結(jié)構(gòu) 6圖 6:全球智能手機出貨量(百萬臺) 7圖 7:全球智能手機平均帶電量(mAh) 7圖 8:全球可穿戴設(shè)備出貨量及預(yù)測(萬臺) 7圖 9:全球充電寶出貨量及預(yù)測(萬臺) 7圖 10:鋰離子電池結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖 8圖 11:用于汽車動力電池的鋰離子電池正極材料發(fā)展趨勢 8圖 12:鋰離子電池中 SEI 膜示意圖 9圖 13:鋰的損失造成了首周充放電容量不可逆的損失 9圖 14:進行過預(yù)鋰化(補鋰)后容量增加 9圖 15:三層電極法預(yù)鋰化工藝 10圖 16

7、:金屬鋰箔補鋰工藝示意圖 10圖 17:CATL 極片預(yù)鋰化工藝專利圖 10圖 18:2010 年至 2019 年鋰資源下游終端應(yīng)用市場占比 11圖 19:全球鋰離子電池出貨量(GWh) 11圖 20:全球鋰資源需求總量(LCE 噸) 11圖 21:全球鋰資源主要分布國家 12圖 22:鋰資源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 12圖 23:鹵水鋰 / 礦石鋰的開采過程 13圖 24:碳酸鋰 / 氫氧化鋰循環(huán)鏈 13圖 25:2020 年鋰行業(yè)產(chǎn)品成本及累計產(chǎn)量 14圖 26:全球鹽湖鋰供給量(LCE 噸) 14圖 27:全球主要礦山礦石鋰(鋰輝石)供給量(LCE 噸) 14圖 28:歷年不同正極材料出貨量(左軸:萬噸

8、) 14圖 29:三元正極動力電池裝機量占比逐年上升 14圖 30:我國三元正極材料細分市場滲透率預(yù)測 15圖 31:我國高鎳三元裝機量預(yù)測(GWh) 15圖 32:國內(nèi)電池級碳酸鋰 / 氫氧化鋰現(xiàn)貨價(元/噸) 16圖 33:2019 年全球氫氧化鋰產(chǎn)能份額 17圖 34:氫氧化鋰供給端情況(LCE 噸) 17圖 35:2010-2019 年中國氫氧化鋰出口量(噸)及單位價格 17圖 36: 碳酸鋰/氫氧化鋰的需求占比預(yù)測曲線 17圖 37:歐洲地區(qū)動力電池廠布局情況一覽 19圖 38:特斯拉布局鋰離子電池自研自產(chǎn) 19表 1:動力電池主要正極材料含鋰量理論計算值 15表 2:每 1GWh

9、動力電池所需的正極材料量(噸) 15表 3:2019 年全球動力電池裝機量前十廠商 16表 4:國內(nèi)部分已出臺的針對新能源汽車消費的刺激政策 18表 5:全球部分動力電池產(chǎn)能擴產(chǎn)計劃 18鋰電池市場需求崛起,對鋰需求騰飛電池作為一種電化學(xué)儲能設(shè)備得到應(yīng)用已經(jīng)超過一百年,從早期的鉛酸蓄電池到鎳鉻/鎳氫電池再到如今的鋰離子電池,電池技術(shù)也經(jīng)歷了多次迭代。而相比其他種類的電池,盡管鋰離子電池出現(xiàn)相對較晚,卻后來者居上,依靠其出色的綜合性能在幾乎所有下游應(yīng)用市場進行快速滲透,一躍成為當(dāng)今電池市場的王者。從 3C 消費到汽車,鋰電全場景滲透自鋰離子電池第一次被大規(guī)模商用化已經(jīng)過去了近 30 年,回顧這

10、30 年鋰離子電池的風(fēng)雨歷程,我們將它的發(fā)展劃分為三個主要階段:圖 1:化學(xué)電池發(fā)展歷程一覽資料來源:浙商證券研究所第一階段(1980s)以歐美學(xué)術(shù)研究機構(gòu)為主導(dǎo)的鋰離子電池技術(shù)研發(fā):這一時期鋰離子電池尚處于早期研發(fā)階段,由歐美國家的學(xué)術(shù)機構(gòu)以及公司主導(dǎo)。鋰電池之父 Goodenough 教授首次提出了鋰離子電池的工作原理,并在這一基礎(chǔ)上先后開發(fā)出了鈷酸鋰(LCO)和磷酸鐵鋰(LFP)電池,他也因為對電池技術(shù)發(fā)展的貢獻獲得了 2019 年諾貝爾化學(xué)獎。第二階段(1990-2010)3C 商業(yè)化迅速落地,中日韓上演“三國演義”:1991 年日本索尼公司率先將以鈷酸鋰為正極材料的鋰離子電池商業(yè)化,

11、并在 3C 消費電子市場大展拳腳,依靠其優(yōu)異的性價比迅速搶占鎳鉻/鎳氫電池的市 場,而后者也因其自身含有對人體有害的劇毒重金屬而逐漸被淘汰。另一邊的韓國也不甘落后利用本土相對較小的市場規(guī)模以及財團優(yōu)勢迅速進行產(chǎn)業(yè)垂直整合并扶植起本國電池巨頭。而我國也在 90 年代末不甘示弱加入到這場電池爭霸戰(zhàn)中,諸如比亞迪、欣旺達、ATL 等優(yōu)秀國產(chǎn)電池廠商均在這一時期誕生并為當(dāng)前我國強大的電池產(chǎn)業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。至此,全球鋰離子電池三國爭霸的局面就此形成。在進入 21 世紀(jì)后,隨著筆記本電腦和智能手機平板的加速普及,鋰離子電池在 3C 市場的應(yīng)用得到空前規(guī)模的增長空間。第三階段(2010 至今)新能源汽車

12、異軍突起,動力電池成新“藍?!保弘S著 2012 年特斯拉 Model S 進入市場,電動汽車便一炮走紅,無論是 PHEV 插混型車還是 BEV 純電動汽車都離不開關(guān)鍵的動力源電池。上世紀(jì) 90 年代和本世紀(jì)初部分嘗試過電動汽車的車企采用鎳氫電池(NiMH)作為汽車動力源,但效果不佳,然而當(dāng)鋰離子電池的相關(guān)技術(shù)愈來愈成熟時,人們開始將其應(yīng)用在汽車電池領(lǐng)域。早期的動力電池簡單粗暴,如特斯拉的 Model S 就是將超過 7000 枚松下 18650 圓柱形鋰離子電池整合進一個電池包作為汽車的動力源。而隨著新能源汽車在全球范圍掀起新一輪的汽車革命,眾多電池廠商投入巨資布局動力電池領(lǐng)域,這也帶動鋰離子

13、電池在過去 10 年中的爆發(fā)式增長,市場持續(xù)擴容。圖 2:全球新能源汽車銷量(萬輛)圖 3:三大汽車市場(中美歐)新能源汽車銷量(萬輛)資料來源:公開資料整理,浙商證券研究所整理資料來源:公開資料整理,浙商證券研究所整理圖 4:2012 年中國鋰離子電池應(yīng)用市場結(jié)構(gòu)圖 5:2018 年中國鋰離子電池應(yīng)用市場結(jié)構(gòu)資料來源:高工鋰電,浙商證券研究所資料來源:高工鋰電,浙商證券研究所過去幾年中,鋰離子電池應(yīng)用端市場由 3C 市場為主導(dǎo)快速轉(zhuǎn)向動力電池為主導(dǎo),其中一個很重要的因素是汽車動力電池的單位帶電量要遠高于 3C 電子產(chǎn)品。一輛電動汽車所攜帶的電池電量平均在 50KWh90KWh,而 3C 消費

14、電子單位裝機量較小,以 iphone 11 為例帶電量約為 12Wh,簡單的換算就是一輛電動汽車電池需要上千臺手機/平板的電池來滿足能量需求。因此盡管新能源汽車興起時間較短,但仍靠著對鋰電池龐大的帶電量需求快速帶動市場發(fā)展,而原先各國的老牌電池大廠(日本松下,韓國 LG 和三星以及中國的比亞迪和 ATL)紛紛開始投入布局動力電池產(chǎn)業(yè)。除動力電池外,3C 消費電子產(chǎn)品也仍將是未來鋰離子電池市場需求重要的增長來源:盡管全球智能手機的出貨量出現(xiàn)了下滑趨勢,但單機電池帶電量的提升(手機越做越大,電池也越來越大)和未來 5G 芯片的高功耗導(dǎo)致對電池帶電量的進一步提升會繼續(xù)給手機用鋰電池帶來增長空間。同時

15、可穿戴設(shè)備如手環(huán),TWS 耳機和充電寶等移動電源設(shè)備在近幾年中銷量增長迅猛也為 3C 領(lǐng)域的電池市場帶來了新的增長動能,關(guān)于這部分的具體數(shù)據(jù)和分析,我們已經(jīng)在前一篇鈷行業(yè)報告持續(xù)看好鈷的邏輯中進行了詳細闡述,這里不再做贅述。圖 6:全球智能手機出貨量(百萬臺)圖 7:全球智能手機平均帶電量(mAh)資料來源:Canalys,浙商證券研究所資料來源:公開資料整理,浙商證券研究所整理圖 8:全球可穿戴設(shè)備出貨量及預(yù)測(萬臺)圖 9:全球充電寶出貨量及預(yù)測(萬臺)資料來源:IDC,浙商證券研究所整理資料來源:IDC,浙商證券研究所整理鋰電技術(shù)多次迭代,對鋰需求恒不變與傳統(tǒng)鉛酸電池通過正負極材料與硫酸

16、的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生充放電回路不同,鋰離子電池通過正極材料中的鋰離子在正負極兩端的移動達到充放電回路。如下圖所示,在充電時正極中的鋰離子從晶體結(jié)構(gòu)中脫出,并嵌入碳負極材料結(jié)構(gòu)的空隙中貯存起來;在放電時先前嵌入進負極中的鋰離子從負極中脫出返回正極材料結(jié)構(gòu)的空位中,最終形成充放電回路。如下圖所示,鋰離子電池主要由四部分組成:正極,負極,隔膜,電解液。這其中正極和負極材料直接決定了鋰離子電池能量密度的多少,而隔膜和電解液則對電池的綜合性能及安全性有較大影響。通常我們在提及鋰離子電池時使用它的正極材料作為稱呼,如鈷酸鋰電池的正極材料就是鈷酸鋰,磷酸鐵鋰電池的正極材料就是磷酸鐵鋰。圖 10:鋰離子電池結(jié)構(gòu)及工

17、作原理示意圖資料來源:ResearchGate,浙商證券研究所以日常生活中常見的鈷酸鋰 LCO 電池為例,正極材料鈷酸鋰在充電時有 X 個鋰離子脫出嵌入負極材料,并釋放X 個電子;隨著以動力電池為能源的新能源汽車在全球范圍快速普及,未來鋰離子電池市場保持高增長的一個主要來源便是動力電池。而動力電池自身在過去 10 年中也經(jīng)歷了多次技術(shù)迭代,每一次技術(shù)變革主要是以正極材料的變化為主。圖 11:用于汽車動力電池的鋰離子電池正極材料發(fā)展趨勢資料來源:浙商證券研究所整理無論是鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元鋰電還是高鎳三元,其核心本質(zhì)仍是“鋰離子電池”,在工作原理不變的前提下鋰仍將是鋰離子電池的最基本的剛需,未

18、來鋰離子電池市場需求的進一步擴張將持續(xù)帶動對上游鋰原材料的需求。值得一提的是近年來有很多所謂的“新概念電池”如“石墨烯電池”、“碳納米管電池”等其本質(zhì)上仍是鋰離子電池,石墨烯和碳納米管是作為高導(dǎo)電性材料被微量加入進電池用來提升電極材料的導(dǎo)電性,電池主體材料仍是傳統(tǒng)鋰離子電池。除鋰離子電池對鋰的剛需帶來的行業(yè)擴容增長外,新技術(shù)的應(yīng)用也將在未來進一步帶動上游鋰資源的需求擴張,這就是鋰離子電池預(yù)鋰化/補鋰技術(shù):當(dāng)鋰電池在進行首次充放電循環(huán)時,電池中的電解液與部分鋰離子發(fā)生反應(yīng),在負極材料表面形成一層由鋰化合物和有機分子組成的固體電解質(zhì)界面膜(SEI 膜),這層膜的形成導(dǎo)致本該用于充放電循環(huán)的部分鋰離

19、子不可逆的損失,造成電池循環(huán)壽命和能量密度下降(相關(guān)研究表能量密度下降 5-8,循環(huán)性能下降 10),而這一效應(yīng)在硅碳負極上則更加明顯(由于硅碳在充放電循環(huán)中體積膨脹比石墨要大,先前生成的 SEI 會被擠破導(dǎo)致更多的鋰離子反應(yīng)去生成新的 SEI 膜。圖 12:鋰離子電池中 SEI 膜示意圖資料來源:AEM,浙商證券研究所整理為應(yīng)對這一情況,預(yù)鋰化技術(shù)應(yīng)運而生:通過對負極提前進行補鋰處理,將具有活性可作為可逆容量的“鋰”通過多種手段加入負極,這樣可以有效的補充由 SEI 膜造成的鋰損失,對電池在循環(huán)過程中的容量保持率有顯著提升。圖 13:鋰的損失造成了首周充放電容量不可逆的損失圖 14:進行過預(yù)

20、鋰化(補鋰)后容量增加資料來源:AEM,浙商證券研究所資料來源:JACS,浙商證券研究所當(dāng)前在市場和補貼政策對續(xù)航里程要求越來越高的背景下,各大動力電池廠商均在布局預(yù)鋰化/補鋰技術(shù),而目前預(yù)鋰化工藝主要有以下幾種技術(shù)路徑:三層電極法:如圖所示,通過將鋰粉附著在負極集流體表面(銅箔)并用一層可溶于電解液的薄膜保護層隔絕鋰粉與空氣(防止劇烈反應(yīng)),并用這些經(jīng)過處理的銅箔進行下一步電池總裝工藝。最終,成品電池在進行第一次充放電時先前的保護層被電解液溶解(如圖 15 所示),鋰粉開始補充形成 SEI 膜并提供額外的鋰來彌補鋰容量的損失。實驗室中該方法可將首次循環(huán)容量保有率提升 6%7%。鍍膜法:該方法

21、目前得到各大廠商的關(guān)注,特別是以寧德時代為代表的龍頭已經(jīng)于 2019 年 9 月申請了相關(guān)工藝專利。該方法主要將金屬鋰帶通過延壓模塊壓制成鋰箔膜,然后在將已制成的負極極片和鋰箔貼合并通過卷壓機使鋰均勻地分布貼合在極片上,上述過程均在真空干燥的環(huán)境下進行,而寧德時代的新工藝較為適合大規(guī)模量產(chǎn),預(yù)計使用了該種工藝的電池將在不久的未來上市。正極補鋰法:通過在正極材料中加入富鋰基材料如氟化鋰 LiF 來提升正極中單位含鋰量,在充放電時這部分富鋰材料通過化成反應(yīng)將自身攜帶的鋰離子轉(zhuǎn)化成可用作充放電循環(huán)的鋰離子補充進入負極。圖 15:三層電極法預(yù)鋰化工藝圖 16:金屬鋰箔補鋰工藝示意圖資料來源:互聯(lián)網(wǎng),浙

22、商證券研究所資料來源:AEM,浙商證券研究所圖 17:CATL 極片預(yù)鋰化工藝專利圖資料來源:公司專利,浙商證券研究所整理新能源汽車核心驅(qū)動,鋰成新“石油”隨著鋰離子電池在幾乎所有需要電池的應(yīng)用場景中進行著全頻段式的覆蓋,鋰離子電池已經(jīng)成為了鋰資源市場增長的重要動力源。通過公開渠道整理的數(shù)據(jù)我們可以看到進入 21 世紀(jì)后隨著鋰電池在 3C 消費電子以及新能源汽車中的快速推廣并成為了鋰資源下游最重要的應(yīng)用市場,截至 2019 年,上游鋰資源所開采的鋰(鋰礦石和鹽湖鋰)有近三分之二被使用在了電池中,電池端市場占有比例仍呈現(xiàn)上升趨勢。而隨著新能源汽車在全球范圍內(nèi)快速放量,動力電池已經(jīng)成為了鋰資源市場

23、增長的重要動力源,而動力電池對鋰的需求則主要由電池級碳酸鋰 Li2CO3 和氫氧化鋰 LiOH組成。圖 18:2010 年至 2019 年鋰資源下游終端應(yīng)用市場占比資料來源:浙商證券研究所整理圖 19:全球鋰離子電池出貨量(GWh)圖 20:全球鋰資源需求總量(LCE 噸)資料來源:公開資料整理,浙商證券研究所整理資料來源:公開資料整理,浙商證券研究所整理發(fā)力高鎳三元正極,氫氧化鋰風(fēng)光無限全球鋰資源分布相對較為集中,主要集中在南美洲、澳洲和亞洲,通過美國地質(zhì)勘探局公布的數(shù)據(jù),南美洲儲量最高超過 1000 萬公噸,中國和澳大利亞也均擁有百萬噸級的儲量,因此最上游的鋰資源開采地相對集中。圖 21:

24、全球鋰資源主要分布國家資料來源:USGS2019 數(shù)據(jù),浙商證券研究所整理目前已勘測的鋰資源儲備主要是以鹵水鋰(鹽湖鋰)和礦石鋰這兩種形式存在,通過這兩種鋰源開采出的鋰資源被送至加工廠進行提純?nèi)ルs得到一系列鋰化合物,而這些化合物則被廣泛應(yīng)用在各類場景之中。圖 22:鋰資源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)資料來源:浙商證券研究所整理鹵水鋰(鹽湖鋰)對比礦石鋰的一大優(yōu)勢是開采難度低,只需要通過鉆井將地下的鹽水打到地表進行分離式蒸發(fā)便可以得到固態(tài)含鋰鹽。開采鹽湖鋰的一個難題便是需要將鹽水中的氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂進行分離除雜以得到高純度的鋰鹽,而分離氯化鎂是一項十分耗費時間和金錢的步驟,這也讓部分鋰資源如南美玻利維亞鹽湖鋰

25、的生產(chǎn)變得較為困難(除了全年下雨天數(shù)高于阿根廷和智利外,玻利維亞鹽湖的含鎂量也遠超這兩家競爭對手,鹽湖平均鎂含量 21:1 對比智利的 5:1)。同時由于鹽湖鋰需要通過長時間的多次蒸發(fā)去雜進行鋰鹽提純,導(dǎo)致鹽湖鋰的開采周期相對較長(普遍為 8-18 個月),而礦石鋰的開采更為直接,資源提取周期較短(小于 1 個月)。但不管是鹵水鋰還是礦石鋰,最終所提煉出的電池級材料只有碳酸鋰和氫氧化鋰,兩者均為電池正極材料的前驅(qū)體材料,通過高溫?zé)Y(jié)合成最終得到如磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、三元鎳鈷錳等正極材料。圖 23:鹵水鋰 / 礦石鋰的開采過程資料來源:互聯(lián)網(wǎng),浙商證券研究所整理氫氧化鋰一般可以通過兩種工藝生產(chǎn):1

26、)苛化法;2)一步法??粱ǎ和ㄟ^提煉出的碳酸鋰成品進行苛化反應(yīng)得到氫氧化鋰,一般多以成本相對低廉的鹵水碳酸鋰作為生產(chǎn)原料;一步法:該方法多以鋰礦石(鋰精礦等)為生產(chǎn)原料,將開采的礦石進行煅燒、浸出、除雜等工藝處理可得到電池級的氫氧化鋰,這也是目前國內(nèi)相關(guān)企業(yè)所大量采取的工藝。兩種工藝各有優(yōu)劣,一步法具有產(chǎn)品品質(zhì)較高且可以在已有碳酸鋰產(chǎn)能基礎(chǔ)上進行產(chǎn)能轉(zhuǎn)換的優(yōu)勢,但整體生產(chǎn)流程時間較長;苛化法具有生產(chǎn)時間短,前期產(chǎn)線投資相對較小等優(yōu)勢,但鹵水提取的鋰鹽雜質(zhì)較多導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的一致性較差,同時在已提取出的碳酸鋰基礎(chǔ)上進行加工費用較高(每噸額外加工成本約為 7000-8000 元),盈利空間被進一步

27、壓縮。圖 24:碳酸鋰 / 氫氧化鋰循環(huán)鏈資料來源:浙商證券研究所整理圖 25:2019 年鋰行業(yè)產(chǎn)品成本及累計產(chǎn)量資料來源:公開資料整理,浙商證券研究所圖 26:全球鹽湖鋰供給量(LCE 噸)圖 27:全球主要礦山礦石鋰(鋰輝石)供給量(LCE 噸)資料來源:各公司披露,浙商證券研究所整理資料來源:公開資料整理,浙商證券研究所整理氫氧化鋰對于高鎳三元正極材料(NCM622、NCM811、NCA 等)的熱合成是不可或缺的,背后的核心因素是氫氧化鋰的物化性質(zhì)更利于高鎳三元正極的合成。在合成正極材料時需要將前驅(qū)體材料完全熔化為液體以保證所有材料均勻接觸反應(yīng)生成性能最優(yōu)的正極材料,而同時高鎳三元的合

28、成溫度不宜過高(一般控制在 600oC-650oC 以下),因此氫氧化鋰的熔點(470oC)相對碳酸鋰的熔點(720oC)更加匹配高鎳三元正極材料的熱合成溫度。圖 28:歷年不同正極材料出貨量(左軸:萬噸)圖 29:三元正極動力電池裝機量占比逐年上升資料來源:高工鋰電,浙商證券研究所資料來源:高工鋰電,浙商證券研究所近年來三元正極材料(NCM/NCA)依靠其優(yōu)異的比容量優(yōu)勢在新能源汽車特別是乘用車市場中快速滲透,裝機量占比由 2016 年的 22%提升到 2019 年的 65%,而三元正極材料的出貨量也呈穩(wěn)定上升態(tài)勢。根據(jù)我們的測算模型,1GWh 的動力電池對正極材料的理論需求量大約是:磷酸鐵

29、鋰 1850 噸/GWh,三元 NCM 15001800 噸/GWh(高鎳三元在 15001650 之間);根據(jù)實際生產(chǎn)中因良品率和生產(chǎn)工藝所導(dǎo)致的理論偏差,得出單位所需的正極材料實際量為:磷酸鐵鋰 20002150 噸/GWh,三元約 2000 噸/GWh。考慮到相關(guān)材料損耗(良品率問題),每噸高鎳三元大約需要消耗 500kg 的氫氧化鋰,以此為基準(zhǔn)我們可以計算未來新能源汽車帶來的氫氧化鋰需求增量。磷酸鐵鋰NCM111NCM523NCM622NCM811表 1:動力電池主要正極材料含鋰量理論計算值1kg 正極中鋰的含量(kg)0.04400.07240.07190.0716 0.07131k

30、g 正極中 LCE 當(dāng)量(kg)0.23420.38530.38260.3812 0.3798資料來源:浙商證券研究所整理材料種類理論需求(噸)實際生產(chǎn)(噸)表 2:每 1GWh 動力電池所需的正極材料量(噸)磷酸鐵鋰 LFP185020002150三元 NCM(包括高鎳)150019002000資料來源:公開資料整理,浙商證券研究所整理我們在預(yù)測模型假設(shè)中暫且忽略 CTP 技術(shù)對磷酸鐵鋰電池的性能提升帶來的市占率的波動(如比亞迪的刀片電池),同時除松下以外的頭部動力電池廠商(如寧德時代、LG 化學(xué)、比亞迪等)在三元技術(shù)路徑上均以 NCM 為主力,因此我們暫時假設(shè)短期內(nèi) NCA 在國內(nèi)的產(chǎn)量及

31、市占率可以忽略不計。2020 年第一季度受疫情影響導(dǎo)致的消費需求大幅下滑將會影響此前對全年的預(yù)期,但是隨著各地陸續(xù)出臺促進汽車消費的政策以及國家層面延長 2 年等助力新能源汽車的相關(guān)政策都將對今年的下游需求產(chǎn)生一定程度的刺激,因此我們對 2020 年全年的預(yù)測仍保持樂觀。圖 30:我國三元正極材料細分市場滲透率預(yù)測圖 31:我國高鎳三元裝機量預(yù)測(GWh)資料來源:第三方歷史數(shù)據(jù)庫,浙商證券研究所整理資料來源:浙商證券研究所整理2019 年全球動力電池裝機量排名前三的電池廠均明確以高鎳三元為主要發(fā)展路線(寧德時代NCM622/811、日本松下NCA、韓國 LG 化學(xué)NCM622/811),CR

32、3 的市占份額達到將近三分之二同時保持了相對較高的增速。我們認為全球行業(yè)龍頭均在發(fā)力高鎳三元,未來隨著高鎳三元在新能源汽車中的裝機量越來越大,作為核心材料的氫氧化鋰也將會迎來空前的增長空間。表 3:2019 年全球動力電池裝機量前十廠商2019 排名公司2019 年(GWh)同比變化%2019 年公司份額2018 年公司份額1寧德時代32.7+39.0%27.9%23.4%2松下(日本)28.1+31.9%24.1%21.3%3LG Chem (韓國)12.3+64.0%10.5%7.5%4比亞迪11-5.9%9.5%11.8%5SDI(韓國)4.2+20.0%3.6%3.5%6AESC3.9

33、+5.4%3.3%3.7%7國軒高科3.5+10.0%2.7%3.2%8PEVE(日本)2.2+15.8%1.9%1.9%9力神1.9-36.7%1.6%3.0%10SK(韓國)1.9+137.5%1.6%0.8%其他廠商合計15.3-23.1%13.3%19.9%總計116.6+16.6%100%100%資料來源:公開資料整理,浙商證券研究所整理從價格層面,目前國內(nèi)氫氧化鋰價格處于低位,這背后主要有三大推手:1)進入 2018 年后隨著相關(guān)企業(yè)氫氧化鋰產(chǎn)能擴張陸續(xù)推進,產(chǎn)量顯著上升,但由于高鎳三元(特別是 NCM811)的性能遲遲未能達到預(yù)期導(dǎo)致裝機進度大大低于預(yù)期,導(dǎo)致下游需求不振引發(fā)價格

34、下滑;2)2019 年 7 月新能源汽車補貼大幅退坡,下游需求不振,新能源汽車銷量 3 連跌,全年總銷量 5 年來首次出現(xiàn)負增長;3)2020 年年初受疫情的影響新能源汽車市場處于腰斬狀態(tài),同時停工也對產(chǎn)業(yè)鏈日常的生產(chǎn)造成了較大影響。我們認為隨著相關(guān)刺激促進政策的落地以及疫情逐步緩解,氫氧化鋰的價格將會隨著下游需求復(fù)蘇以及高鎳三元滲透率持續(xù)增長而回升。圖 32:國內(nèi)電池級碳酸鋰 / 氫氧化鋰現(xiàn)貨價(元/噸)資料來源:中國有色金屬工業(yè)協(xié)會,浙商證券研究所整理從全球氫氧化鋰產(chǎn)能份額上看,除了海外行業(yè)龍頭雅寶 ALB 和 Livent 外,國產(chǎn)廠商產(chǎn)能占據(jù)了近 50,并且國產(chǎn)龍頭贛鋒鋰業(yè)和天齊鋰業(yè)雄

35、心勃勃的擴產(chǎn)計劃正按部就班地進行著,預(yù)計到 2021 年國產(chǎn)氫氧化鋰市場份額將占到近三分之二。同時從出口端看,我國氫氧化鋰出口總量日益增長,其中電池級氫氧化鋰主要出口對象為日韓(松下、LG化學(xué)、三星 SDI),出口占比達 90以上,這主要得益于日韓企業(yè)長期以高鎳三元為主要產(chǎn)品發(fā)展路線。圖 33:2019 年全球氫氧化鋰產(chǎn)能份額圖 34:氫氧化鋰供給端情況(LCE 噸)資料來源:中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng),浙商證券研究所整理資料來源:各公司披露,浙商證券研究所圖 35:2010-2019 年中國氫氧化鋰出口量(噸)及單位價格圖 36: 碳酸鋰/氫氧化鋰的需求占比預(yù)測曲線資料來源:海關(guān)總署,浙商證券研究所整理

36、資料來源:浙商證券研究所整理政策助力需求回暖,電池產(chǎn)能穩(wěn)步擴張2019 年受下半年新能源汽車和動力電池相關(guān)補貼政策退坡以及電池白名單開放導(dǎo)致全年新能源汽車銷量在近年來首次出現(xiàn)負增長,帶動動力電池增速放緩,同時由于今年年初疫情在中國以及其他國家的蔓延導(dǎo)致今年前兩個月新能源汽車銷量和上有動力電池裝機量均呈現(xiàn)腰斬態(tài)勢,同比均下降超過 50,市場情緒較為悲觀。然而隨著我國疫情在國家強有力的防控下得到緩解,各地也均開始出臺刺激新能源汽車消費的政策,部分車企也積極響應(yīng)推出針對私人消費者的降價政策以進一步刺激疫情結(jié)束后的需求。此外,歐洲市場1 月(疫情爆發(fā)前)的動力電池裝機量達到2.6GWh,首次超過中國,

37、歐洲部分國家新能源汽車在 Q1 的銷量均實現(xiàn)同比翻番,市占率普遍超過 6。我們認為在歐盟國家集體發(fā)力新能源汽車市場的前提下,疫情的影響將是短期的,長期看海外市場將成為動力電池廠商下一個新的增長點。地區(qū)/企業(yè)/部門政策具體內(nèi)容表 4:國內(nèi)部分已出臺的針對新能源汽車消費的刺激政策廣州對個人消費者購買新能源汽車給予每車 1 萬元綜合性補貼湖南鼓勵各地對無車家庭購置首輛家用新能源汽車給予支持推出購買新能源汽車最高享 20000 元綜合性補貼;置換車最高 8000 元補貼;購混動車型額外享 3000廣汽豐田元補貼等 8 項購車補貼方案發(fā)改委等 23 個部門提出關(guān)于促進消費擴容提質(zhì)加快形成強大國內(nèi)市場的實

38、施意見促進疫情后消費市場恢復(fù)工信部推出關(guān)于有序推動工業(yè)通信業(yè)企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的指導(dǎo)意見明確提出要積極穩(wěn)定汽車等傳統(tǒng)大工信部資料來源:工信部,國務(wù)院,浙商證券研究所宗消費隨著全球范圍宏觀政策和車企戰(zhàn)略發(fā)展層面均有利于新能源汽車的發(fā)展,全球新能源汽車的產(chǎn)銷量整體呈增長態(tài)勢,且單車帶電量在里程焦慮的推動下越來越高,對動力電池的需求量也越來越大。包括寧德時代、松下、LG 化學(xué)在內(nèi)的中日韓電池廠商開始在中國以及歐美地區(qū)開始擴產(chǎn)。表 5:全球部分動力電池產(chǎn)能擴產(chǎn)計劃公司/國家和地區(qū)當(dāng)前產(chǎn)能(GWh)規(guī)劃擴產(chǎn)產(chǎn)能(GWh)具體內(nèi)容寧德時代/中國60公司計劃 2023 年前在四川,江蘇和寧德的工廠繼續(xù)進行擴產(chǎn)規(guī)5

39、2劃 52GWh億緯鋰能/中國62025公司于去年 9 月宣布將于 SKI 合資建廠擴產(chǎn) 20-25GWh國軒高科/中國1436公司計劃2020 年年底前產(chǎn)能達到30GWh,2022 年前達到50GWh天津力神/中國155根據(jù)公司早前的計劃,2020 年總產(chǎn)能將達到 20GWh比亞迪/中國40公司寧鄉(xiāng)的生產(chǎn)基地將于今年一季度完工并投產(chǎn),公司今年總產(chǎn)20能將達 60GWh孚能科技/中國2515公司計劃在 2022 年前將產(chǎn)能提高至 40GWh蜂巢能源/中國4公司二期 2020 年年底前投產(chǎn)新增 8GWh,三期 6GWh 將于明年56完工,遠期規(guī)劃 2025 年前產(chǎn)能將達 60GWh中航鋰電/中國1120公司一期項目預(yù)計 2020 年 Q4 完工投產(chǎn),二期項目隨即啟動欣旺達/中國6公司于 2019 年動力電池裝機量首次殺入前十名,目前計劃 202255年年底前擴產(chǎn)

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