鋰電池前驅(qū)體產(chǎn)業(yè)研究-布局NCA前驅(qū)體-擁抱高鎳化時代

鋰電池前驅(qū)體產(chǎn)業(yè)研究布局NCA前驅(qū)體，擁抱高鎳化時代

一、三元前驅(qū)體：三元鋰電池的關(guān)鍵材料1.1三元前驅(qū)體：三元正極材料的“半壁江山”NCA/NCM三元前驅(qū)體指鎳、鈷、鋁(錳)氫氧化物共沉淀化合物，是生產(chǎn)鎳鈷鋁（錳）酸三元正極材料的主要原料。前驅(qū)體的價值可占到三元正極材料價值的一半以上，而正極材料在鋰電池材料成本中的占比則高達(dá)40%左右。三元正極材料性能與前驅(qū)體關(guān)聯(lián)緊密。三元正極材料由三元前驅(qū)體與鋰鹽燒結(jié)而成。由于高溫?zé)Y(jié)的過程對于三元前驅(qū)體的性能影響很小，因此三元正極材料對前驅(qū)體有很好的繼承性，故三元前驅(qū)體的控制工藝至關(guān)重要。三元前驅(qū)體的技術(shù)指標(biāo)包括4個方面，1）粒徑大小及分布；2）振實(shí)密度；3）金屬元素摩爾比；4）克比容量(mAh/g)。1.2三元前驅(qū)體產(chǎn)業(yè)鏈：終端主要為新能源汽車領(lǐng)域三元前驅(qū)體最重要的下游應(yīng)用是動力電池。三元前驅(qū)體與鋰鹽燒結(jié)后形成的正極材料，是鋰電池的重要組成部分，目前主要用于新能源汽車的動力電池。三元材料由于其比容量與能量密度的優(yōu)勢，近年來的裝機(jī)量不斷提升，具有廣闊前景。此外，三元鋰電池也將向消費(fèi)電子、電動工具、儲能設(shè)備、軍工等領(lǐng)域不斷拓展。三元前驅(qū)體上游主要為粗制原材料。三元前驅(qū)體的上游材料主要包括鎳濕法冶煉中間品，廢舊電池鎳鈷料以及其他粗制鎳鈷料。上游材料經(jīng)濕法冶煉技術(shù)分離提純后得到高純硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳等溶液，進(jìn)而直接合成三元前驅(qū)體。1.3正極材料的分類:三元市場份額不斷提高，高鎳化大勢所趨目前新能源汽車所使用的動力電池正極材料主要分為磷酸鐵鋰（LFP）與三元正極（NCM、NCA）兩大類，近年來三元材料隨著工藝升級與性能提高，市場份額不斷提升，2020年市占率達(dá)60%。三元正極材料又可以根據(jù)構(gòu)成元素及比例的不同分為NCA、NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等型號，數(shù)字代表不同組分占的比例。他們的性質(zhì)特點(diǎn)與成本也各有差異，制造工藝也略有不同，因此存在一定的差異化競爭。其中NCM811與NCA由于鎳含量較高，又被稱為高鎳三元材料，是未來正極材料的熱點(diǎn)。1.4NCA前驅(qū)體生產(chǎn)工藝：化學(xué)共沉淀法是主流、技術(shù)壁壘高，降低成本是關(guān)鍵化學(xué)共沉淀法是主流方法，工藝技術(shù)壁壘高。三元前驅(qū)體的制備方法主要有固相合成法、化學(xué)共沉淀法和溶膠凝膠法。其中化學(xué)共沉淀法產(chǎn)品質(zhì)量高、設(shè)備簡單，是國內(nèi)外生產(chǎn)的主流方法。由于前驅(qū)體的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能的改善與制備工藝指標(biāo)密不可分，因此在工藝上仍有較高的壁壘。降低制造成本是關(guān)鍵。前驅(qū)體行業(yè)原料成本占比較大，如何降低成本是企業(yè)關(guān)鍵。以芳源股份為例，公司將粗制品利用“萃雜不萃鎳”的核心技術(shù)提純得到用于制作三元前驅(qū)體的高純硫酸鹽溶液，有效地降低了制造成本。二、高鎳化大勢所趨，NCA前驅(qū)體需求快速提升2.1新能源汽車實(shí)現(xiàn)量的飛躍，十年內(nèi)預(yù)計增翻15倍新能源汽車行業(yè)發(fā)展：隨著全球一體化愈加深入，環(huán)境保護(hù)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整受到各國政府高度關(guān)注，低碳、綠色已經(jīng)成為未來發(fā)展趨勢，新能源汽車產(chǎn)業(yè)成為各國政府發(fā)展規(guī)劃和鼓勵扶持的重點(diǎn)領(lǐng)域。政府支持：國務(wù)院常務(wù)會議將新能源汽車購置補(bǔ)貼和免征車輛購置稅政策延長期限，平緩補(bǔ)貼退坡力度和節(jié)奏，支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，促進(jìn)新能源汽車的消費(fèi)。內(nèi)需擴(kuò)大：我國是推廣和發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)最早的國家之一，2015年我國新能源汽車銷量全球第一，2019年我國占2.2動力電池需求旺盛，五年來以穩(wěn)健步伐持續(xù)增長全球動力電池裝機(jī)量持續(xù)增長：根據(jù)高工產(chǎn)研、Marklines統(tǒng)計，2019年全球動力電池裝機(jī)量達(dá)到115.2GWh，同比增長18.9%，發(fā)展勢頭良好，前景廣闊。中國動力電池市場潛力巨大：過去幾年我國新能源汽車行業(yè)迅速發(fā)展，三元動力電池在乘用車領(lǐng)域廣泛使用，推動我國三元動力電池出貨量高速增長。根據(jù)高工產(chǎn)研數(shù)據(jù)，2019年我國三元動力電池出貨量達(dá)到49.6GWh，同比增長21.0%，2015-2019年復(fù)合增長率達(dá)到87.7%。2.3三元正極材料作為正極龍頭，將持續(xù)占領(lǐng)市場主流按照市場規(guī)模，目前正極材料主要有三元正極材料（NCM,NCA),磷酸鐵鋰(LFP),鈷酸鋰（LCO）以及錳酸鋰（LMO）。2016-2021年，國內(nèi)主流動力電池企業(yè)加快三元動力電池生產(chǎn)和應(yīng)用，三元正極材料的出貨量所占市場比例也在不斷提升。按照出貨量統(tǒng)計，三元正極材料比重最高且呈現(xiàn)逐年上漲趨勢。根據(jù)住友金屬公告的數(shù)據(jù)，2019年全球三元正極材料市場出貨量為34.3萬噸，預(yù)計到2025年，全球三元正極材料出貨量將達(dá)到150.0萬噸，2019-2025年復(fù)合增長率達(dá)到27.8%。分型號來看，國內(nèi)市場NCM5系三元正極材料仍是主流，NCA正極材料在2021年出貨量將達(dá)到6.7萬噸。2.4中國三元正極材料規(guī)模將隨著全球市場的成長而持續(xù)擴(kuò)張按照高工產(chǎn)研的數(shù)據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)，自2019年至2025年:全球三元正極材料預(yù)計十年內(nèi)出貨量翻10倍，由34.3萬噸升至150.0萬噸，年均復(fù)合增長率將達(dá)到27.8%；其他正極材料未來在整體市場的占比預(yù)計仍將保持較低水平。中國三元正極材料預(yù)計十年內(nèi)出貨量翻20倍，由19.2萬噸升至62.0萬噸，年均復(fù)合增長率將達(dá)到21.6%；中國市場占全球市場的比例在40%左右，三元正極材料在海外市場仍有較大需求空間。三、高鎳前驅(qū)體供不應(yīng)求，頭部企業(yè)加倍擴(kuò)產(chǎn)3.1三元前驅(qū)體行業(yè)競爭激烈，中鎳NCM仍是供應(yīng)主流據(jù)高工產(chǎn)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年中國前驅(qū)體企業(yè)出貨量約25萬噸，其中格林美出貨量第一，中偉股份排名第二，芳源占比為4%，NCA前驅(qū)體主要由格林美和芳源批量供應(yīng)。按產(chǎn)品類型分析，2019年三元前驅(qū)體產(chǎn)品供應(yīng)以NCM5系為主，高鎳部分的NCM8系與NCA的份額共計為25%，其中NCA前驅(qū)體占三元前驅(qū)體比例為12%。3.2三元前驅(qū)體行業(yè)競爭激烈，高鎳化趨勢明顯，2020年NCM8系占比倍增2019年國內(nèi)三元高鎳材料在三元材料中占比只有13%，而在2020年三元高鎳材料中的NCM8系出貨量大幅提升，總計占比達(dá)到了23%，由于高鎳低鈷或無鈷是動力電池的主流發(fā)展趨勢，未來高鎳材料在三元正極材料中的占比將繼續(xù)提高。2019年國內(nèi)NCA正極材料出貨量占三元材料僅有2%，而2020年占比為1%，同時2019年國內(nèi)NCA前驅(qū)體出貨量占三元前驅(qū)體的比例為12%，可見國內(nèi)NCA正極材料供應(yīng)量較小，以格林美、芳源為主的NCA前驅(qū)體企業(yè)的產(chǎn)品以出口為主，供應(yīng)海外客戶。3.3NCA三元前驅(qū)體主要供應(yīng)海外市場，全球NCA正極企業(yè)格局集中國內(nèi)NCA前驅(qū)體供應(yīng)商主要是格林美和芳源，高鎳NCA前驅(qū)體產(chǎn)品以出口為主，根據(jù)高工產(chǎn)研、中國海關(guān)數(shù)據(jù)，2020年中國NCM與NCA三元前驅(qū)體出口量合計11.28萬噸，其中NCA前驅(qū)體出口7338噸。格林美在2019-2020年保持國內(nèi)NCA出貨量第一，芳源在2018-2020年保持國內(nèi)NCA前驅(qū)體出口量第一。海外三元前驅(qū)體及正極材料市場以NCA為主，日本住友金屬是世界最大的NCA供應(yīng)商，韓國的ECOPRO為世界第二大NCA材料供應(yīng)商，2020年世界高鎳前驅(qū)體及正極材料企業(yè)CR3占比超過70%，頭部集中格局明顯。3.4三元前驅(qū)體主流供應(yīng)商紛紛擴(kuò)產(chǎn)高鎳前驅(qū)體涉及NCA前驅(qū)體及正極材料生產(chǎn)的企業(yè)目前產(chǎn)能不足以滿足主流廠商N(yùn)CA正極電池需求，紛紛大量規(guī)劃擴(kuò)建新產(chǎn)能以滿足高鎳前驅(qū)體激增的需求，NCM8系與NCA前驅(qū)體是擴(kuò)建產(chǎn)能的主要組成部分。NCA前驅(qū)體國內(nèi)的頭部企業(yè)格林美與芳源在擴(kuò)產(chǎn)和客戶資源上優(yōu)勢明顯，新增NCA的在建產(chǎn)能都在1萬噸以上。芳源主要供應(yīng)松下，格林美間接供應(yīng)三星SDI。四、芳源股份：高鎳NCA前驅(qū)體行業(yè)領(lǐng)先者4.1公司深耕正極材料領(lǐng)域近二十年，成為國內(nèi)領(lǐng)先NCA正極材料前驅(qū)體供應(yīng)商廣東芳源環(huán)保股份有限公司主要從事鋰電池三元正極材料前驅(qū)體和鎳電池正極材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。產(chǎn)品主要用于鋰電池和鎳電池的制造，并最終應(yīng)用于新能源汽車動力電池、電動工具、儲能設(shè)備及電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。公司是國內(nèi)領(lǐng)先的鋰電池NCA正極材料前驅(qū)體生產(chǎn)商。以有色金屬資源綜合利用為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代分離技術(shù)和功能材料制備技術(shù)為核心，生產(chǎn)NCA、NCM前驅(qū)體和鎳電池正極材料球形氫氧化鎳，主要產(chǎn)品為高端電動汽車用NCA三元正極材料前驅(qū)體。截至2020年末，公司擁有專利41項，已獲4項江門市科學(xué)技術(shù)獎。4.2公司股權(quán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，貝特瑞戰(zhàn)略入股羅愛平為公司主要控股股東，直接持有7582.28萬股股份，占公司總股本的17.69%。公司實(shí)際控制人為羅愛平先生和吳芳女士，系夫妻關(guān)系。截至本招股說明書簽署日，公司擁有4家控股子公司，1家參股公司。4.3公司NCA三元前驅(qū)體銷售為主要盈利點(diǎn)，下游應(yīng)用領(lǐng)域主要為動力電池芳源股份的主要產(chǎn)品為NCA三元前驅(qū)體，2018年至2020年公司NCA三元前驅(qū)體出口量國內(nèi)