2022年鋰電池正極材料行業(yè)格局及發(fā)展趨勢分析

2022年鋰電池正極材料行業(yè)格局及發(fā)展趨勢全球新能車銷量高速增長，動力電池產(chǎn)業(yè)鏈需求共振向上環(huán)節(jié)、電機(jī)電控、汽車芯片、車載電子等，動力電池作為產(chǎn)業(yè)鏈的中間環(huán)節(jié)，對新能源車的發(fā)展至關(guān)重要，而新能源車的快速發(fā)展也帶動了動力電池的發(fā)展。作為電動汽車的動力來源，電池性能的優(yōu)劣不但關(guān)系到整車?yán)m(xù)駛里程的長短，而且關(guān)系到產(chǎn)品的安全性和可靠性，因而動力電池的發(fā)展決定著純電動汽車的未來。動力電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解質(zhì)和電池外殼幾個(gè)部分組成。其中，正極材料是其導(dǎo)作用。全球新能車銷量高速增長，預(yù)計(jì)2025年全球新能源汽車需求達(dá)2000萬輛，中國銷量占比超40%。國內(nèi)外電動車?yán)顺币阎?，國?nèi)市場在補(bǔ)貼推動下，2015-2018年起量很快，年銷量快速破百，但第一階段以低端導(dǎo)向?yàn)橹鳎?021年隨著比亞迪漢、蔚來、小鵬等優(yōu)質(zhì)供給出現(xiàn)，電動車增長由政策驅(qū)動善車型質(zhì)量。海外市場從高端車型逐漸向下拓展(ModelS→Model3),在中端產(chǎn)品的推動下2020年開始逐步起量。同時(shí)原材料零部件整車上游中游下等新種放標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)趨嚴(yán)推動電動化趨勢加速。在低碳行動帶動下，海降低各國碳排放的重要抓手。2021年7月，歐盟的監(jiān)管機(jī)構(gòu)歐盟委員會計(jì)劃要求新車和貨車的排放量從2030年起比2021年的水平下降65%,并從2035年起降至零，更嚴(yán)格的污染排放標(biāo)準(zhǔn)將輔以規(guī)定各國政府加強(qiáng)車輛充電基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)定。此外，《歐洲氣候法》明確了歐盟的承諾，即到2050年實(shí)現(xiàn)氣候中和，到2030年在1990年的水平上減少至少55%的溫室氣體凈排放。劃。禁售燃油車規(guī)劃方面，全球多個(gè)國家和地區(qū)的基本目標(biāo)是在2025-2040年實(shí)現(xiàn)燃油車禁售。挪威通過國家計(jì)劃的方式提出在2025年禁售燃油車，德國、荷蘭、印度等國家和地區(qū)提出在2030年禁售燃油車。電動車滲透率不斷提升，市場維持高景氣趨勢。2021年B級銷量一直處于領(lǐng)先位置，A、B級銷量實(shí)現(xiàn)大幅度增長。A級和A00級車身較小，對續(xù)航能力的要求較低，其熱銷促A00滲透率處于領(lǐng)先位置，其他級別仍有較大提升空間。2021年A00市場滲透率達(dá)到了80%以上，截止2021年12月級新能源車滲透率分別為23%/12%/23%/43%,A00級別新能源車滲透率已經(jīng)達(dá)到80%以上，逐步接近天花級別車輛滲透率也已經(jīng)超過10%關(guān)口，我們預(yù)計(jì)，2022年大型車銷量占比有望增加，其市場滲透率有望持續(xù)提升。未來隨著各級別新能車滲透率的提升，對動力電池的需求也將越來越圖表5:2021年各級別新能源車型銷售情況86420動力電池需求高增，未來4年裝機(jī)量CAGR超30%預(yù)計(jì)2022-2025年銷量CAGR可超32%。國內(nèi)市場在政策與供給的雙輪驅(qū)動下，表現(xiàn)屢超預(yù)期。2021年新能源汽車?yán)塾?jì)銷量達(dá)352.1萬輛，同比增長157.5%。2021年12月31日，財(cái)政部等四部委聲明2022年放開補(bǔ)貼規(guī)模200萬臺的上限，下游需求表現(xiàn)強(qiáng)勁。我們預(yù)測2022/2025年國內(nèi)新能源汽車銷量可達(dá)510/1075萬輛，2022-2025年CAGR可達(dá)32.2%。海外市場主要受政策驅(qū)動，我們預(yù)計(jì)2022-2025年銷量CAGR可達(dá)38%。全球來看，中美歐三個(gè)地區(qū)占據(jù)了新能源汽車九成以上的市場份額。歐洲市場方面，碳減排政策不斷加碼，新能源汽車滲透率連創(chuàng)新高。歐盟于2021年7月發(fā)布了Fitfor55減排方案，進(jìn)一步提高了碳減排要求，明確2035年要實(shí)現(xiàn)汽車凈零排放。美國市場方面，拜登先后出臺了一系列2026年美國新能源汽車滲透率達(dá)到25%的目標(biāo)，之后又在2021年8月提出2030年滲透率達(dá)到50%的目標(biāo)；同時(shí)拜登政汽車市場爆發(fā)在即。我們預(yù)計(jì)2022-2025年海外/全球新能源汽車銷量CAGR可達(dá)37.9%/34.8%。增。2021年中國/全球新能源汽車動力電池裝機(jī)量為168.7/305.2GWh,考慮到全球新能源汽車市場的高景氣度以及未來單車帶電量的提升趨勢，我們預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到651.7/1347.4GWh,2022-2025年CAGR可達(dá)40.2%/44.9%。22-25年0202020212022E2023E2024E國內(nèi)裝機(jī)重(GWh)全脖乳機(jī)量力色金屬(硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳及前端冶煉環(huán)節(jié)等)和下游鋰電材料的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三元前驅(qū)體材料通常由三種金屬元素構(gòu)成，分別是鎳、鈷、錳，三元前驅(qū)體材料通過與鋰源混合燒結(jié)，NixCoyMn1-x-y(OH)2,其中鎳鈷錳的比例(x:y:1-x-y)可以根據(jù)下游材料、電池客戶的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，其性能受原材料和制備工藝的影響大，不同的制備過程和條件將直接影響最終的性能，因此企業(yè)競爭壁壘來自原材料掌控能力及技術(shù)迭代速度，成本控制能力為核心競爭要素。前驅(qū)體是典型采取成本加成模式的材料前驅(qū)體行業(yè)呈現(xiàn)來料加工的特點(diǎn)，客戶類型(國外/國內(nèi))和產(chǎn)品類型(鎳含量越高，加工費(fèi)越高)共同決定產(chǎn)品售價(jià)。以三元前驅(qū)體加工商芳源股份(主要客戶為松下-特斯拉體系)為例，2017-2020年其產(chǎn)品售價(jià)波動較大，但其加工費(fèi)則基本恒定。其中2019年NCA91的海外客戶加工費(fèi)高出國內(nèi)66%,其國內(nèi)NCA91的加工費(fèi)也高出NCA87接近23%。與三元材料關(guān)系：前驅(qū)體是決定三元材料性能的核心鎳錳鈷元素的配比對前驅(qū)體性能起決定性作用。在三元材料中，鎳是主要的電化學(xué)活性元素，錳對材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定提供保證，鈷在降低材料電化學(xué)極化和提高倍率特性方面具有不可替代的作用。前驅(qū)體性能影響三元正極材料的核心電化學(xué)性能?？刂平Y(jié)晶方法制備三元材料前驅(qū)體，可以在晶胞結(jié)構(gòu)、一次顆粒組成與形貌、二次顆粒粒度與形貌，以及顆粒表面化學(xué)四個(gè)層面對材料的性能進(jìn)行調(diào)控與優(yōu)化：1)前驅(qū)體粒徑大小、粒徑分布直接決定三元正極粒徑大小、粒徑分布；2)前驅(qū)體比表面積、形貌決定單元正極比表面積、形貌；3)前驅(qū)體元素配比決定三元正極元素配比；4)前驅(qū)體雜質(zhì)(如殘留堿)帶入正極，影響正極雜質(zhì)含量。因此前驅(qū)體的性能直接決定了三元正極材料的粒徑、元素化前驅(qū)體為鎳鈷錳氧化物，與碳酸鋰燒結(jié)后可得三元材料(鎳鈷錳酸鋰)。氫氧化物共沉淀法是目前大規(guī)模制備三元劑的作用下同步沉淀，得到各組分均一的沉淀物，很大程度上提升了前驅(qū)體材料的振實(shí)密度，其顆粒表面光滑、粒徑分布均pH值：最主要工藝參數(shù)，直接影響晶體顆粒的生成、長大，控制pH值可有效調(diào)控顆粒形貌。pH值升高，一次粒子逐漸細(xì)化，顆粒球形度變好，前驅(qū)體振實(shí)密度逐步升高；氨濃度：沉淀過程中，氨的加入主要是絡(luò)合金屬離子，達(dá)到控制游離金屬離子目的，降低體系過飽和系數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制顆粒長大速度和形貌；溫度：沉淀溫度在控制結(jié)晶過程中，影響化學(xué)反應(yīng)釜速率，從而影響顆粒生長速度及表面結(jié)構(gòu)；固含量：沉淀過程中的固含量會影響前驅(qū)體形貌，適當(dāng)提高料漿固含量可優(yōu)化產(chǎn)品形貌、提高產(chǎn)品的振實(shí)密度；攪拌速度：攪拌強(qiáng)度直接影響料液的混合效果，攪拌強(qiáng)度與攪拌速度和攪拌形式有關(guān)，攪拌速度對結(jié)晶過程影響較大。前驅(qū)體進(jìn)一步加工成三元材料最常用的方法是高溫固相法。為了使合成材料有理想的電化學(xué)性能，滿足Li+脫嵌體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，必須保證其有良好的結(jié)晶度。高溫固相法即反應(yīng)物僅進(jìn)行固相反應(yīng)，該法制備的粉體顆粒無團(tuán)聚、結(jié)晶度高、填充性好、成本低、產(chǎn)量大，主要制備工藝條件則包括反應(yīng)溫度、傳送塑料、氣流流量等，核心是配方、溫度曲線、氣氛控制，電費(fèi)成本高，因此生產(chǎn)趨勢向西北、云貴川等電費(fèi)低的地三元前驅(qū)體+三元前驅(qū)體+碳酸鋰/氫氧化鋰三元正極NCM523前驅(qū)體比容量較高、熱穩(wěn)定性較強(qiáng)且價(jià)格較低，是現(xiàn)階段三元材料的主力，其趨勢是單晶化，而高鎳三元材料(鎳的摩爾分?jǐn)?shù)在6以上),如NCM811,由于其具有理論高能量密度，從而成為現(xiàn)階段三元材料開發(fā)的重點(diǎn)；另外，高容量富錳材料(也稱為富鋰錳基固溶體)、高壓尖晶石材料(高電壓)也是下一代正極材料開發(fā)的重點(diǎn)方向。產(chǎn)業(yè)鏈地位：作為鋰電池的核心材料，成本占比居于首位正極材料在產(chǎn)業(yè)鏈中處于關(guān)鍵位置。正極材料處于產(chǎn)業(yè)鏈中游，中游制造處于微笑曲線中間，本質(zhì)上為加工屬性，因此成本控制能力為核心競爭要素，企業(yè)競爭壁壘來自原材料掌控能力及技術(shù)迭代速度。正極材料是鋰電池的核心材料，是決定鋰電池能量密度、電壓、使用壽命等的關(guān)鍵因素。龍頭公司的資金優(yōu)勢有助于其快速完成一體化，這也是未來正極環(huán)節(jié)比拼的重要方向。不少正極企業(yè)紛紛實(shí)現(xiàn)前驅(qū)體—正極一體化的產(chǎn)業(yè)鏈前端融合，并且開始向資源端發(fā)展，以確保供應(yīng)鏈的安全性。在動力電池的成本構(gòu)成中，正極材料占比最高。正極材料作為電池四大材料之一，成本占比約為38%居于首位，負(fù)極材料/電解液/隔膜成本占比分別為6%/5%/4%,正極材料作為鋰電池最為核心的關(guān)鍵材料，其性能直接決定了鋰電池容量、安全性等各項(xiàng)性能指標(biāo)。在下游新能源汽車市場快速增長的帶動下，鋰電池正極材料市場需求迅速攀升，近年來正極材料的產(chǎn)量和產(chǎn)值都實(shí)現(xiàn)了迅速的增長。商業(yè)模式：定價(jià)模式傳導(dǎo)原料漲價(jià)，銷售認(rèn)證構(gòu)建行業(yè)壁壘定價(jià)模式：材料成本占90%左右，主要采取成本加成定比為85-90%左右，是在所有電池材料中占比最高，具有很強(qiáng)的資源屬性；從價(jià)格來看，正極企業(yè)與下游客戶普遍實(shí)行成本加成的產(chǎn)品定價(jià)機(jī)制。企業(yè)與客戶在確定采購訂單時(shí)，就具體規(guī)格型號、采購數(shù)量的產(chǎn)品提供報(bào)價(jià)。報(bào)價(jià)公式由各類金屬鹽圍救22:正權(quán)材料摩材件占比高。宅世主圍救22:正權(quán)材料摩材件占比高。宅世主要采取成本加成定價(jià)工■物營向容百州州族江科瑪前放中時(shí)所氧21年以來正極材料價(jià)格受到原料價(jià)格影響大幅攀升。正21年以來原料價(jià)格高漲，截至2022年4月27日，相比2021年1月1日(下同),金屬鎳價(jià)格漲幅達(dá)到84%,金屬鈷達(dá)到99%,電解錳達(dá)到20%,電池及碳酸鋰價(jià)格漲幅798%,氫氧化鋰漲幅818%。受原料價(jià)格帶動，正極材料價(jià)格同樣大幅拉升，三元523材料漲幅達(dá)到195%,三元622材料漲幅達(dá)到177%,三元811材料漲幅達(dá)到149%,磷酸鐵鋰材料漲幅達(dá)到341%。由于正極材料采用“材料成本+加工利潤”的成本加成定價(jià)原則，產(chǎn)品價(jià)格高漲下，毛利率會相應(yīng)下滑。原材料中鎳、鈷和鋰的價(jià)值量較高且漲幅較大，預(yù)計(jì)23年有回調(diào)趨勢。當(dāng)前鈷資源較為稀缺且高度依賴進(jìn)口，全球超45%的資源都集中在局勢不穩(wěn)定的剛果(金),供應(yīng)難以保證且鈷價(jià)波動十分劇烈，給下游電池及整車企業(yè)的盈利帶來較大不確定性。隨著新技術(shù)在采礦環(huán)節(jié)的應(yīng)用和新礦源的開發(fā)，礦端開采成本有望降低。中國企業(yè)在印尼布局的紅土鎳礦項(xiàng)目的開采成本低于傳統(tǒng)的硫化鎳礦，同時(shí)會有伴生鈷產(chǎn)出，預(yù)計(jì)2022-2023年會集中釋放產(chǎn)能，能夠在原材料端帶來深度降本。碳酸鋰與氫氧化鋰預(yù)計(jì)22年內(nèi)供應(yīng)仍較為緊張，23年起隨著產(chǎn)能釋放，價(jià)格有望逐步下降。同時(shí)，電池循環(huán)回收技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用也能給原料端成本帶來較大下降空間，但是短期內(nèi)受限于回收渠道不完善、供應(yīng)不穩(wěn)定等因素，回收仍無法帶在行業(yè)產(chǎn)能大幅擴(kuò)張的背景下，預(yù)計(jì)加工費(fèi)將逐步下降，維持各環(huán)節(jié)合理利潤水平。當(dāng)前行業(yè)整體來看，加工費(fèi)相對較為穩(wěn)定。加工費(fèi)主要與產(chǎn)品制造難度和客戶構(gòu)成的相關(guān)性較強(qiáng)，一般而言，海外客戶>國內(nèi)客戶、高鎳產(chǎn)品>中低鎳產(chǎn)品。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)公司產(chǎn)能大幅擴(kuò)張，同時(shí)隨著高鎳技術(shù)逐漸普及，預(yù)計(jì)加工費(fèi)將逐步下降，維持各環(huán)節(jié)合理利潤水平。銷售模式：上下游互動協(xié)同開發(fā)，多層次同步推動的銷售策略協(xié)同開發(fā)、多層次同步推進(jìn)的主動銷售策略。正極材料的銷售主要是銷售人員和研發(fā)人員組成聯(lián)合開發(fā)小組，形成聯(lián)動機(jī)制，以研發(fā)人員為主導(dǎo)進(jìn)行新品推廣，正極配方關(guān)乎最終電池所需屬性，電池會主導(dǎo)前驅(qū)體，正極的發(fā)展方向，因此銷售前會有較長的客戶認(rèn)證期。正極材料的客戶認(rèn)證周期一般為1-2年，對于一些高鎳材料的認(rèn)證周期相對更長，因此下游電池企業(yè)或者車企一旦鎖定供應(yīng)商，將會在很長一段時(shí)間內(nèi)不會更換，對正極企業(yè)來說鎖定龍頭客戶顯得至關(guān)重要。相較于常規(guī)三元材料，生產(chǎn)NCM811、NCA等高鎳三元正極材料的技術(shù)壁壘更高，車企和動力電池企業(yè)對于NCM811、NCA產(chǎn)品和廠商綜合評估的整體認(rèn)證周期時(shí)間會達(dá)到2年以上。我們認(rèn)為隨著高鎳的技術(shù)要求提升，認(rèn)證時(shí)間及前期配方拓展難度增加，需要前驅(qū)體和電池廠深度參與配方研發(fā)。盈利能力：正極企業(yè)盈利能力取決于：加工費(fèi)+原材料價(jià)格+庫存收益原材料價(jià)格對正極企業(yè)盈利能力影響較大。三元正極材料的售價(jià)采取原材料成本+加工費(fèi)的模式，原材料成本，取決于鎳、鈷、錳和碳酸鋰、氫氧化鋰的價(jià)格走勢。在成本加成定價(jià)模式下，原材料價(jià)格對正極企業(yè)盈利能力影響較大。在三元正極上，金屬鈷的價(jià)格對原材料成本影響最大，三元材料正極價(jià)格也與鈷價(jià)高度相關(guān)，在鐵鋰路線上，碳酸鋰的價(jià)格對原材料成本影響最大，磷酸鐵鋰正極價(jià)格也與碳酸鋰價(jià)格高度相關(guān)。此外。從加工費(fèi)來看，一般國外客戶>國內(nèi)客戶，高行業(yè)格局：市場集中度相對較低，龍頭企業(yè)市占率有待相對較低，分別在20%和50%左右。根據(jù)鑫欏鋰電2021年12月產(chǎn)量數(shù)據(jù)，三元正極龍頭市占率和行業(yè)集中度(CR3)分別為19.92%和45.32%,行業(yè)集率和行業(yè)集中度(CR3)分別為28.88%和60.76%,相對于三正極集中度較低，技術(shù)路線的發(fā)展或?qū)蛹卸忍嵘?。從產(chǎn)量口徑來看，磷酸鐵鋰路線2021年行業(yè)產(chǎn)量CR3約51.63%,湖南裕能、德方納米和常州鋰源位列前三，行業(yè)競爭廠商較多，當(dāng)前技術(shù)改進(jìn)集中在提高成組效率方面；三元路線2021年競爭格局更為分散，2021年行業(yè)產(chǎn)量CR3為35.20%,容百科技、天津巴莫和當(dāng)升科技位列前三，由于5系等產(chǎn)品整體技術(shù)壁壘不高，當(dāng)前競爭格局較為分散，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。圖表30:2021年磷酸鐵鋰正極各企業(yè)產(chǎn)量占比情況重慶特瑞北大先行重慶特瑞北大先行安達(dá)科技國軒高科湖北萬潤融通高科其他湖南裕能常州鋰源資料來源：鑫欏資訊，華泰研究4.路線趨勢：高循環(huán)+低成本同時(shí)發(fā)力，三元和鐵鋰路線比翼齊飛正極材料路線多樣，各路線應(yīng)用于不同的場景要應(yīng)用在包括手機(jī)、電腦、小型可穿戴電子設(shè)備等3C領(lǐng)域；錳酸鋰主要應(yīng)用在物流車以及注重成本的微型乘用車領(lǐng)域；磷酸鐵鋰是國內(nèi)最早大規(guī)模商業(yè)化的動力型正極材料，主要應(yīng)用新能源汽車。高鎳三元和磷酸鐵鋰將實(shí)現(xiàn)分級消費(fèi)。磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放電循環(huán)壽命長，但其缺點(diǎn)是能量密度、高低間大，有條件裝大體積電池，要求安全性能高間斷運(yùn)營的場景，比如商用車和儲能設(shè)施；三要高能量密度，空間有限，客戶體驗(yàn)感要求高的場景，比如中高端乘用車，三元將憑借其高能量密度優(yōu)勢在高續(xù)航乘用車中擴(kuò)大份額。元與磷酸鐵鋰之爭可以主要分為三個(gè)階段：1)2015年開始，電動公交汽車發(fā)展迅速，鐵鋰受到青睞2015年開始，新能源車在公共交通領(lǐng)域的滲透率快速提升，磷酸鐵鋰由于成本低受到市場青睞。同時(shí)，2016年國家考慮到安全問題暫停在客車中推廣應(yīng)用三元鋰電池，國內(nèi)磷酸鐵鋰電池需求大增，出貨量從2014年的1.2萬噸提升至2016年的5.6萬噸，市場份額在70%左右。2)2017-2019年，能量密度納入補(bǔ)貼考核，三元高歌猛進(jìn)2017年工信部將電池能量密度納入新能源汽車補(bǔ)貼考核，三元鋰電池因系統(tǒng)續(xù)航里程遠(yuǎn)、能量密度高，能夠享受高額補(bǔ)貼而在政策出臺后受到追捧；而磷酸鐵鋰車型在2017年續(xù)航里程約為150-300km,磷酸鐵鋰電池在2017年系統(tǒng)能量密度約為100Wh/kg,低于補(bǔ)貼的最低標(biāo)準(zhǔn)105Wh/kg,在此階段需求迅速下降。這一時(shí)期三元路線占領(lǐng)上風(fēng)，期間磷酸鐵鋰的份額逐年萎縮，2019年裝車量占比僅為32.5%。3)2020-2021年開始，補(bǔ)貼逐漸退出，原材料漲價(jià)明顯，鐵鋰優(yōu)勢再次凸顯2018年補(bǔ)貼力度開始退坡，到2020年補(bǔ)貼額度已經(jīng)較小，影響相對弱化。隨著磷酸鐵鋰電池技術(shù)持續(xù)迭等技術(shù)的出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上改善電池?zé)o疑在2021年唱主角，2021年磷酸鐵鋰動力電池裝機(jī)量65.37GWh,同比增長204%,增速顯著高于三元動力電池的87%。鐵鋰復(fù)蘇的主要驅(qū)動因素包括以下幾類：(1)政策方面，據(jù)2020年12月國家財(cái)政部新公開的政策，2021年新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)在2020年基礎(chǔ)上退坡20%,且要求新能源車補(bǔ)貼前售價(jià)需低于30萬元，磷酸鐵鋰經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢明顯。(2)到提升。(3)配套車企方面，2020年大賣的車型，比如比亞套磷酸鐵鋰電池，此外戴姆勒集團(tuán)CEO康林松(Ola金屬價(jià)格的飆升。(4)儲能方面，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，儲能和小動力市場增長超預(yù)期，帶動鐵鋰電池需求增長。(5)車型方面，隨著新能源車下鄉(xiāng)活動開啟，帶動A00級與A0級入門成本優(yōu)勢帶動鐵鋰復(fù)蘇，原材料漲價(jià)帶動cell成本提升。受益于新能源補(bǔ)貼退坡，磷酸鐵鋰路線重獲重?cái)?shù)據(jù)，我們測算2021年LFPcell平均成本為600.5元/kwh,同比+30%,811cell平均成本為728.3元/kwh,同比+21%。磷酸鐵鋰有望憑借其性價(jià)比和安全優(yōu)勢在儲能和低續(xù)航乘用車中煥發(fā)活力，而高鎳三元將憑借其高能量密度此外，里程焦慮是困擾新能源汽車發(fā)展最主要的問題，使用高圖表38:2010-2021年嶙酸鐵鋰裝機(jī)量圖表38:2010-2021年嶙酸鐵鋰裝機(jī)量3估教增0100儲章宿三元路線：汽車智能化加速，高能量密度是解決之道高鎳三元和常規(guī)三元再生產(chǎn)工藝方面存在明顯的不同，高鎳三元的要求更為苛刻。在生產(chǎn)原料方面，高鎳三元材料需要更高的能量密度、更好的充放電性能，普遍采用氫氧化鋰作為鋰源材料，對于常規(guī)三元正極材料，由于碳酸鋰成本普遍低于氫氧化鋰，大部分廠商均采用碳酸鋰作為鋰源材料。在生產(chǎn)設(shè)備方面，高鎳三元材料尤其容易產(chǎn)生金屬離子混排問題，因而需要在純氧環(huán)境中生產(chǎn)，所以高鎳產(chǎn)品的燒結(jié)需要氧氣爐，而常規(guī)三元只需使用空氣爐。在生產(chǎn)環(huán)境方面，高鎳三元材料對于濕度要求更高，一般需要專用除濕、通風(fēng)設(shè)備。廠房進(jìn)行特定改造。由于生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)環(huán)境的要求顯著提升，窯爐的多溫區(qū)溫度控制精度、氧氛燒結(jié)對設(shè)備的密閉性要求均顯著高于NCM523等常規(guī)產(chǎn)品，高品質(zhì)、高一致性的高鎳正極材料量產(chǎn)難度較大，產(chǎn)品整體合格率較低。在未來動力電池的發(fā)展進(jìn)程中，在保證安全性的基礎(chǔ)上不斷提升能量密度是必然的發(fā)展趨勢，三元高鎳化就是其中最主要的技術(shù)路線。三元材料中三種元素的不同配置將帶來不高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但會降低容量。另有鎳鈷鋁NCA,常見配比面包覆進(jìn)行改性，離子摻雜可以增強(qiáng)材料的穩(wěn)定性，提高材料的循環(huán)性能。鎳含量越高，材料的克容量越高，對應(yīng)的電池模組能量密度也越高，但相應(yīng)的工藝難度也越大，安全性挑戰(zhàn)也越高。因此找到三種材料的比例關(guān)系以達(dá)到綜合性能最優(yōu)化，高鎳材料受益于終端市場的低重合度以及海外市場的需場份額提升較為迅速，2019年8系材料占比為10.8%,2021年這一數(shù)值已經(jīng)提升到37.7%。但是由于生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，當(dāng)前高鎳三元的加工成本仍然較高。未來一方面隨著高鎳三元生產(chǎn)工藝更加成熟，產(chǎn)品良率提升，加工成本或?qū)⒊尸F(xiàn)下行趨勢；另一方面，高鎳三元市場集中度較高，隨著市場空間的打開，頭部企業(yè)的規(guī)模效應(yīng)不斷增強(qiáng)，加工成本仍有較大下探空相對于一體化廠商，專業(yè)化廠商更具產(chǎn)品優(yōu)勢。良好的產(chǎn)業(yè)布局有利于企業(yè)保持較高的毛利率，因此正極企業(yè)和前驅(qū)體企業(yè)都有向上游資源端擴(kuò)展的可能性，比如華友鈷業(yè)和格林實(shí)現(xiàn)一體化，同時(shí)通過電池回收形成產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，有助于企業(yè)保持競爭優(yōu)勢，穩(wěn)固行業(yè)地位。而容百科技、當(dāng)升科技、廈鎢新能以及長遠(yuǎn)鋰科等企業(yè)傾向于專業(yè)化生產(chǎn)正極材料，并向前端前驅(qū)體行業(yè)有所傾斜。目前從市占率的情況來看，專業(yè)化廠商民營企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張更為明顯，主要參與者爭相綁客戶。頭部三元正極材料企業(yè)的國企背景較多(長遠(yuǎn)鋰科、當(dāng)升科技、振華新材、廈鎢新能),民企背景(容百科技)較少。從產(chǎn)能擴(kuò)張節(jié)奏來看，民營企業(yè)在產(chǎn)能擴(kuò)張方面更為激進(jìn)，而國營企業(yè)則相對保守。從綁定客戶的情況來看，頭部的正極廠商基本上都打入了全球TOP5電池產(chǎn)業(yè)鏈，其中正極企業(yè)以對寧德時(shí)代的供應(yīng)為主，容百科技(50%以上)、長遠(yuǎn)鋰科(40%左右)和振華新材(50%左右)。從客戶的角度來看，容百科技是寧德時(shí)代高鎳正極的主要供應(yīng)商，約占寧德高鎳供給的30%-40%,且2021年公司與孚能科技簽訂長單，2021H2、2022年孚能將向公司分別采購5,505噸、30,953噸高鎳三元圖表45:2019-2021年三元正極材料產(chǎn)量分布料來源:鑫夢資訊,華泰研究品性能的關(guān)鍵。不同生產(chǎn)技術(shù)路線所采用的原料、設(shè)備有差異，產(chǎn)品性質(zhì)在關(guān)鍵維度上也有區(qū)別。目前量產(chǎn)的工藝分為固相法和液相法兩大類，固相法根據(jù)前驅(qū)體的不同分為磷酸鐵法、草酸亞鐵法、鐵紅法，磷酸鐵法又根據(jù)調(diào)節(jié)pH所用試劑不同分為氨法(氨水)和鈉法(氫氧化鈉)。磷酸鐵鋰的規(guī)模化的生產(chǎn)工藝可以分為固相法與液相法兩類，固相法與液相法各有優(yōu)劣。固相法的主要優(yōu)勢在于工高，且由于原材料是固態(tài)研磨混合，產(chǎn)品的均勻性和一致性相對較差。而液相法在溶液中進(jìn)行原材料分子級別的混合，產(chǎn)品均勻一致性好，批次穩(wěn)定性好；但工藝過程較復(fù)雜，較難控制。國內(nèi)磷酸鐵鋰生產(chǎn)廠商中，固相法的代表為龍?bào)纯萍?、湖南裕能等；液相法的代表為德方納米。成本端上，液相法由于對原材料純度要求較低、能耗低、排放成本低所以原材料成本和尾料處理成本較低；固相法中磷酸鐵法建設(shè)成本和原料成本較低，其中氨法相較于鈉法尾料更具經(jīng)濟(jì)性，成本稍低。產(chǎn)品性能方面，液相法由于生產(chǎn)的反應(yīng)過程較均勻，生成粒徑較為均一，并且更容易控制粒徑大小，因此針對產(chǎn)品的電化學(xué)性能調(diào)優(yōu)更容易；固相法產(chǎn)品的性質(zhì)主要由前驅(qū)體的純度、粒徑等因素決定，并一定程度上受混料燒結(jié)過程的影響，磷酸鐵法由于其壓實(shí)密度的優(yōu)勢、前驅(qū)體工藝和燒結(jié)工藝的成熟、產(chǎn)能建設(shè)成本低周期短而被廣泛應(yīng)用，草酸亞鐵法和鐵紅法分別由于產(chǎn)品電化學(xué)性能差和能領(lǐng)密度低而應(yīng)用較少。磷酸鐵工藝主要原料是正磷酸鐵、碳酸鋰和碳源，該工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品主要優(yōu)勢是克容和壓實(shí)可以做到比較高的水平，因此一般會用到乘用車領(lǐng)域。硝酸鐵工藝主要原料是硝酸、鐵塊、凈化一銨、工業(yè)級碳酸鋰，該工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品主要優(yōu)勢是一致性與循環(huán)性能優(yōu)異，但克容和壓實(shí)略低，因此一般會用到商用車和儲能領(lǐng)域。三類玩家入局，專一化產(chǎn)能綁定下游電池廠優(yōu)勢最大。目前市場現(xiàn)有玩家主要分為三類，分別是目前業(yè)務(wù)聚焦于磷酸鐵鋰的專一化產(chǎn)能、下游電池廠后向整合的產(chǎn)能、鋰電中游企業(yè)橫向布局的產(chǎn)能、以及磷化工和鈦白粉化工等前向整合產(chǎn)能。1)專一化產(chǎn)能：目前主要有德方納米、湖南裕能、江西升華、重慶特瑞、湖北萬潤、斯特蘭，以及一些小產(chǎn)能。企業(yè)數(shù)量最多且占現(xiàn)有產(chǎn)能絕大部分，且對生產(chǎn)know-how最足，產(chǎn)品穩(wěn)定性最有保證。由于這部分產(chǎn)能較大且下游認(rèn)證周期長，下游電池廠開始尋求與專一化龍頭形成強(qiáng)綁定，通過入股或合資等方式。目前寧德時(shí)代同時(shí)與德方納米、湖南裕能、江西升華形成合資或入股，比亞迪參股湖南裕能，億緯鋰能與德方納2)電池企業(yè)后向整合產(chǎn)能：典型產(chǎn)能有北大先行設(shè)立子公司湖南雅城從事正極材料業(yè)務(wù)，比亞迪、國軒高科自建磷酸鐵鋰材料產(chǎn)能。主要定位是滿足自身部分定制化需求、保證供應(yīng)鏈安全，產(chǎn)能較小，一般外采磷酸鐵，且由于競爭緣故未來擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)行外供可能性不大，規(guī)模有限。3)磷、鈦白粉化工發(fā)展協(xié)同業(yè)務(wù)：如磷化工起家的安達(dá)科技切換主業(yè)到磷酸鐵鋰，主營鈦白粉的龍佰集團(tuán)、中核鈦白料中價(jià)值量占比分別約為22%、3%,降本需求驅(qū)動相關(guān)企業(yè)下磷酸鐵鋰電池的性價(jià)比優(yōu)勢再次凸顯，預(yù)計(jì)2022年將迎來度的本質(zhì)特征仍然具備強(qiáng)競爭力，預(yù)計(jì)市場占比在2023年后有望逐步回升。儲能市場開啟高景氣周期，預(yù)計(jì)會為磷酸鐵鋰帶來廣闊市場空間。能源革命時(shí)代下，全球能源結(jié)構(gòu)從火力發(fā)電向可再生能源轉(zhuǎn)型。為了保證供應(yīng)的穩(wěn)定性并提高資源利用率，進(jìn)行儲能配置就顯得格外重要。隨著主要國家紛紛出臺激勵政策，許多儲能項(xiàng)目逐漸具備較好的經(jīng)濟(jì)性，儲能市場開始進(jìn)入