鋰電正極材料行業深度報告:市場規模增長,新技術有望規模化應用
(報告出品方/作者:中銀證券,李可倫、武佳雄)
動力電池中最關鍵的原材料
從電池技術來看,正極材料決定電池性能
正極材料為動力電池電化學體系提供鋰離子。動力電池作為鋰離子電池的一種產品形式,廣泛應用 於新能源汽車和電化學儲能領域。鋰離子電池依靠鋰離子在正極和負極之間的移動來實現充放電, 因此也被稱為「搖椅電池」。在充電過程中鋰離子從正極中脫出,嵌入到負極中;在放電過程鋰離子從 負極中脫出,回到正極中,完成一次充放電過程。在組成鋰離子電池的原材料中,正極材料是鋰的 化合物,為電池體系提供鋰離子。因此,從鋰離子電池的工作原理來看,正極材料是最關鍵的原材 料。
正極材料按照晶體結構大致可以分為三類。正極材料根據材料晶體結構可以分為橄欖石結構、層狀 結構和尖晶石結構。LiFePO4是一種典型的橄欖石結構,其晶體沒有連續的 FeO6共邊八面體網路,故 不能形成電子導電,其導電性比較差。一般通過摻雜或包覆等手段來提升材料的電子導電性能。鈷 酸鋰和三元材料是典型的層狀結構的電極材料,LiCoO2 在高電壓下有很好的循環性能,但是鈷具有 毒性、成本比較高。因此在其基礎上採用鎳和錳替代鈷的方式發展出了三元材料,既能夠提升材料 克容量,又能夠降低材料成本。LiMn2O4是典型的尖晶石結構電極材料,具有成本低、環境友好等優 點,但是該材料在高溫下的循環性能較差。
正極材料性能對於電池性能影響較大。正極材料的克容量對於動力電池的能量密度影響較大。根據 目前廣泛使用的幾種動力電池材料體系來看,在負極材料不變的情況下,磷酸鐵鋰做正極的電池能 量密度較低;當正極材料換做克容量較高的 5 系、6 系三元材料後,電池的能量密度也隨之提升,達 到 200Wh/kg 以上;當正極材料採用克容量更高的 NCM811 材料後,電池能量密度能夠達到 260Wh/kg。 此外,正極材料還包括容量更高的高鎳材料,富鋰錳基等,搭配硅基負極後,其能量密度能夠進一 步提升到 300Wh/kg 以上。因此不同的正極材料選擇對於組成動力電池的性能影響較大。
從電池成本來看,正極材料佔比較高
正極材料在動力電池原材料成本中佔比最高。動力電池的組成主要有四大關鍵材料:正極、負極、 隔膜、電解液。根據我們測算,在磷酸鐵鋰電池的成本組成中,正極、負極、隔膜、電解液的佔比 分別為 40%、10%、8%、20%,在 811 三元電池中,佔比分別為 57%、7%、4%、13%。可以看出,無 論在磷酸鐵鋰電池還是三元電池,正極材料成本佔比均最高。因此,正極材料的選擇對於動力電池 價格的影響較大。
從製備技術來看,正極材料製備存在較高技術壁壘
磷酸鐵鋰製備主要採用固相法和液相法兩種。固相合成法是目前應用最多、研究最為成熟的合成磷 酸鐵鋰的方法,其中,碳熱還原法又是應用較為廣泛的。固相合成法使用的鐵源一般為草酸亞鐵、 氧化鐵、磷酸鐵等,鋰源一般為碳酸鋰、氫氧化鋰、乙酸鋰等,磷源一般為磷酸-二氫銨、磷酸氫二 銨等。將上述原材料按化學計量比混合均勻後,在保護氣(N2、Ar 等)下,首先在較低溫度下處理 1-5h, 使原材料預分解,然後再在高溫下(550-750℃)處理 5-20h,由於原材料種類較多,因此該反應方法的 關鍵是原材料混合時必須均勻。液相法主要有水熱/溶劑熱法、溶膠凝膠法、共沉澱法等,在使初始 原料在分子水平上的混合和獲得的前驅體更均勻,比起固相合成法有無可爭議的優勢,但由於對生 產條件控制的要求較高,其產業化相比固相合成法難度要大。其中,水熱/溶劑熱法是較為普及的液 相合成法,其相對較為快捷且易操作,以化學計量比 1:1:3 的 FeSO4、H3PO4和 LiOH 為原料,首先將 FeSO4溶液和 H3PO4溶液混合,然後將 LiOH 溶液加入混合物中,在 120℃條件下進行水熱反應 5h。此 種方法在製備過程中,由於鋰/鐵的原子排布混亂,會使大概 7%的鐵原子佔據鋰的位臵,使得製備出 的產品中磷酸鐵鋰容量不夠高。
兩種方法各有優劣。固相合成法最大的優點是設備和工藝簡單,製備條件容易控制,較為適合工業 化生產。其缺點是原材料固相不均勻,化學反應產物顆粒較大,粒度分布範圍寬,產品批次一致性 較差,對產品導電性、安全性等產生不利影響。液相合成法的優點是容易控制晶型和粒徑,物相均 一,粉體粒徑小,過程簡單。但其缺點也很明顯:需要高溫高壓設備,設備造價高,工藝複雜。 液相法存在較高技術壁壘。製備高性能的磷酸鐵鋰還是需採用液相合成法,只是在實際生產過程中 要想辦法優化工藝,降低成本。磷酸鐵鋰龍頭企業德方納米就是採用的液相合成法——「自熱蒸發液 相合成納米磷酸鐵鋰技術」。該技術綜合了自熱蒸發液相合成法、非連續石墨烯包覆等技術,在常溫 常壓下,通過將原料鋰源、鐵源、磷源和輔料混合後即可自發反應,反應放熱後快速蒸發水分而自 動停止反應,得到納米磷酸鐵鋰的前驅體,而後在燒結過程中加入碳源,進行兩次的高溫分解,得 到非連續的石墨烯包覆磷酸鐵鋰顆粒。
兩種方法各有優劣。固相合成法最大的優點是設備和工藝簡單,製備條件容易控制,較為適合工業 化生產。其缺點是原材料固相不均勻,化學反應產物顆粒較大,粒度分布範圍寬,產品批次一致性 較差,對產品導電性、安全性等產生不利影響。液相合成法的優點是容易控制晶型和粒徑,物相均 一,粉體粒徑小,過程簡單。但其缺點也很明顯:需要高溫高壓設備,設備造價高,工藝複雜。 液相法存在較高技術壁壘。製備高性能的磷酸鐵鋰還是需採用液相合成法,只是在實際生產過程中 要想辦法優化工藝,降低成本。磷酸鐵鋰龍頭企業德方納米就是採用的液相合成法——「自熱蒸發液 相合成納米磷酸鐵鋰技術」。該技術綜合了自熱蒸發液相合成法、非連續石墨烯包覆等技術,在常溫 常壓下,通過將原料鋰源、鐵源、磷源和輔料混合後即可自發反應,反應放熱後快速蒸發水分而自 動停止反應,得到納米磷酸鐵鋰的前驅體,而後在燒結過程中加入碳源,進行兩次的高溫分解,得 到非連續的石墨烯包覆磷酸鐵鋰顆粒。
市場格局或仍有變數,技術壁壘將成未來競爭關鍵
出貨量保持增長,結構出現變化
正極材料整體出貨量增速較快。正極材料近幾年的出貨量增長較快,2016 年出貨量為 16.1 萬噸,到 2021 年增長至 109.4 萬噸,年均複合增速為 46.70%。2021 年正極材料出貨量同比大幅增長 98.5%,增 速創歷史新高。其中磷酸鐵鋰出貨量從 2016 年的 5.56 萬噸增長到 2021 年的 45.5 萬噸,年均複合增速 為 52.26%;三元材料出貨量則從 5.4 萬噸增長到 42.2 萬噸,年均複合增速為 50.86%。可以看出,近 6 年磷酸鐵鋰的增長速度較快。
三元材料出貨量增速穩定,高鎳趨勢明確。2016-2020 年,國內三元材料出貨量由 5.4 萬噸增長至 23.5 萬噸,年均複合增速為 44.43%。其中,高鎳三元正極材料出貨量佔三元材料的比重從 1%提高到 24%, 三元材料高鎳趨勢顯著。2021 年,受益於國內外新能源汽車市場蓬勃發展,根據 EV Tank 統計的數據, 全球三元材料出貨量達到 71.8 萬噸,同比增長 70.9%;國內三元材料出貨量達到 42.2 萬噸,同比增長 79.6%。根據 EV Tank 數據,2021 年高鎳三元佔三元材料出貨比重超過 36%,高鎳趨勢進一步明確。
材料價格呈現大幅增長。正極材料價格受上游原材料影響較大,近幾年上行趨勢較為顯著。2021 年, 電池級碳酸鋰價格由 5.15 萬元/噸上升至 27.75 萬元/噸,漲幅超過 400%。2022 年 3 月以來,碳酸鋰價 格已突破 50 萬元/噸。作為正極材料成本的重要組成部分,碳酸鋰價格高漲給下游企業造成較大壓力, 磷酸鐵鋰材料價格在一年內由 4.85 萬元/噸上漲至 16.8 萬元/噸,漲幅達到 246%。對於三元材料,其 成本還受到鎳、鈷、錳材料的影響,價格呈現大幅增長趨勢。 鐵鋰材料市場份額逐步走高。2017-2021 年,磷酸鐵鋰出貨佔比從 21.72%提升至 41.59%,市場份額多 年來首次超過三元材料,主要得益於原材料價格高漲背景下,磷酸鐵鋰成本優勢進一步顯現。同時 伴隨補貼政策退坡,市場對高能量密度的三元材料需求增速放緩。刀片電池、CTP 等技術的逐步成 熟也將帶動磷酸鐵鋰電池成組效率提高,能量密度有所改善。未來隨著磷酸鐵鋰產能持續擴張,其 市場份額有望進一步提升。
正極材料市場受新能源汽車補貼影響較大。2013 年以來,我國逐步調整補貼標準,對續航里程、能 量密度等指標提出更高要求,帶動能量密度更高的三元材料相關產業鏈快速發展。隨著補貼政策逐 步退坡,成本更低、安全性更高的磷酸鐵鋰技術路線回歸市場,帶動市場格局進一步轉變。為促進 新能源汽車市場發展,我國補貼政策實行平緩退坡,2020-2022 年補貼標準分別在上一年基礎上退坡 10%、20%、30%。2021 年 12 月 31 日,四部委印發《關於 2022 年新能源汽車推廣應用財政補貼政策 的通知》,明確 2022 年底終止補貼政策。由於正極材料在動力電池成本中佔比最高,受到影響較大, 下游補貼紅利的逐步消退將對正極材料價格帶來下行壓力。
市場格局尚未穩定,新進入者增加
正極材料市場集中度處於較低水平。正極材料為動力電池產業鏈的關鍵環節,新進入者眾多。一方 面下遊動力電池廠商出於產品質量、供應鏈保障等考慮,會自產部分正極材料;另一方面,上游原 材料廠商和回收企業具有資源優勢,也會向下布局,一定程度上擠占正極材料廠商的市場空間。目 前磷酸鐵鋰成本優勢顯現、三元材料向高鎳低鈷趨勢發展、新型材料逐漸受到市場關注,不同技術 路線均有其應用領域,正極材料市場格局有待重塑。2016 年以來,中國正極材料市場競爭較為激烈, 行業集中度處於較低水平,CR3 基本維持在 22%左右,CR5 未超過 35%。根據 EV Tank 數據,2021 年 正極材料整體市場集中度仍然較低,前十名企業市場份額低於 50%,市場格局尚未形成。
三元材料市場格局相對分散。三元材料近年來市場格局變化不大,CR3 基本保持在 30%-35%,CR5 基 本保持在 50%左右。隨著三元材料高鎳化趨勢進一步明確,以 8 系、9 系產品為主的三元材料廠商市 場份額逐步提高。其中容百科技為高鎳龍頭,出貨量連續 3 年位於行業首位。此外,行業前十名廠 商排序存在較明顯波動,且每年都有新企業進入市場,競爭較為激烈。
陸續有企業進入磷酸鐵鋰行業。2020 年下半年以來,新能源汽車行業持續升溫,磷酸鐵鋰市場需求 回暖,疊加磷酸鐵鋰行業壁壘不高等因素,各行業廠商加入擴產熱潮。傳統廠商德方納米、湖南裕 能加速擴產進程,設計產能合計近百萬噸;湖北萬潤、富臨精工等企業規模逐漸擴大,規劃產能均 超 20 萬噸。當升科技攜手中偉股份,與廈鎢新能、振華新材等三元材料重要廠商邁入磷酸鐵鋰市場, 前驅體龍頭格林美也公告開始規劃年產 5 萬噸磷酸鐵鋰項目。同時,部分磷化工、鈦白粉企業憑藉 原材料優勢,進一步向下延伸產業鏈。新洋豐、雲天化等磷化工廠商具有較豐富的磷礦資源,龍佰 集團、中核鈦白等鈦白粉廠商可利用副產品硫酸亞鐵作為鐵源,擁有更加突出的成本優勢,有助於 企業實現產能落地後的效益最大化。此外,海螺創業、雲翔聚能等其他行業廠商也紛紛入局,最高 規劃年產 50 萬噸磷酸鐵鋰項目。
現有正極材料產能預計能夠滿足 2025 年鋰電池需求。據不完全統計,目前磷酸鐵鋰擴產規模已達到 800 萬噸,三元材料擴產規模接近 180 萬噸,正極材料合計擴產規模達到 980 萬噸。結合各公司公告 及項目環評等信息,不考慮前驅體及磷酸錳鐵鋰等新型磷酸鹽系材料產能,預計磷酸鐵鋰 2022 年設 計產能達到 187 萬噸,2023 年設計產能達到 283 萬噸;三元材料 2022 年設計產能達到 100 萬噸,2023 年設計產能達到 131 萬噸。隨著新增產能有序釋放,未來市場供需緊張的局面有望緩解。根據我們 測算,2025 年正極材料(主要為磷酸鐵鋰、三元材料)需求量 225 萬噸。其中,磷酸鐵鋰材料需求 量 139 萬噸,三元材料需求量 86 萬噸。2021-2025 年鋰電池正極材料需求量年複合增長率 41.58%,其 中磷酸鐵鋰、三元材料年均複合增速分別為 55.13%、28.04%。預計現有正極材料產能可以滿足未來 5 年鋰電池裝機需求。(報告來源:未來智庫)
產能或將出現分化,技術壁壘將成未來競爭關鍵
正極材料或出現高端產能不足,低端產能過剩的情況。目前正極材料市場供需格局相對平衡,但廠 商大規模擴產可能加深結構性產能過剩問題。磷酸鐵鋰方面,雖然各家企業的規劃產能規模都比較 大,但是短期來看對於供需格局影響有限。一方面,新增產能需要一定的投放周期,材料企業從產 能建設、安裝調試、產品開發、產品送樣、產能驗證等,至少需要 1 年以上的時間,對於磷酸鐵鋰 材料供需格局影響有限;另一方面,正極材料企業和電池企業保持較好的合作關係,新進入者產能 較難進入到高端電池企業供應鏈,進而流入到中低端電池供應鏈,可能會出現一定的產能過剩。正 極三元材料方面,考慮到高鎳化技術路線具有一定壁壘,高端產能短期內仍供不應求。隨著磷酸錳 鐵鋰、鈉離子電池等新產品工藝不斷成熟,下遊客戶對材料性能要求不斷提升,中低鎳三元產品競 爭力下降,低端產能存在一定的過剩問題。
與大客戶深度合作仍能獲得高增紅利,但潛在盈利空間可能壓縮。正極材料企業與頭部電池企業較 好的合作開發關係能夠使正極材料企業受益於電池企業的出貨量的快速增長,從而進一步提升材料 出貨量,享受到業績快速增長紅利。但是,正極企業持續面臨原材料價格、能源價格等的上漲,成 本端的壓力逐步增大。此外,電池企業也會面臨來自下游主機廠客戶的價格調整壓力。因此,在電 池企業話語權較大的情況下,正極材料企業的潛在盈利空間可能會出現一定程度的壓縮。 從長期來看,技術壁壘將成未來競爭關鍵。正極材料行業雖然出現眾多企業爭先入局競爭的情況, 但是其本質上是技術含量較高的行業,從磷酸鐵鋰發展到三元材料,從 3 系三元發展到 5 系三元、8 系三元,9 系三元等,都是材料技術不斷發展的結果。因此,從長期來看,正極材料企業依然需要不 斷地提升自身技術創新能力。尤其是隨著行業各大產能完成建設以及產品認證後,供需緊張的格局 可能會出現一定的扭轉,這就需要正極材料企業加強與電池企業的產品技術合作關係,推出更多適 配高性能電池的材料,才有望在未來的競爭中繼續保持競爭優勢。
高容量高安全低成本仍是未來技術發展方向
磷酸錳鐵鋰逐步具備優勢
磷酸錳鐵鋰材料能量密度高、成本低、安全性能好。磷酸錳鐵鋰材料的理論容量與磷酸鐵鋰相同, 為 170mAh/g,但它擁有更高的電壓平台,充電過程中的高電壓平台可以達到 4.1V 左右,遠高於磷酸 鐵鋰的 3.2V,其理論能量密度將近 700Wh/kg,比磷酸鐵鋰提升 15-20%,因此具有潛在的高能量密度 優勢,作為電池的續航里程上限進一步突破。同時,磷酸錳鐵鋰的原材料成本較低,根據我們測算, 磷酸錳鐵鋰的原材料成本比磷酸鐵鋰低約 28%。此外,磷酸錳鐵鋰還具有高安全性能,高熱穩定性, 針刺、過充不發生自燃,壽命長、安全的優點。
材料仍然存在短板,改性技術逐步成熟。磷酸鐵鋰導電性較差,幾乎屬於絕緣體。較差的導電性、 高電阻使磷酸錳鐵鋰在充放電過程中產生較大極化,電池在循環過程中出現各種副反應,直接導致 電池的循環性能較差。此外,磷酸錳鐵鋰材料在充放電過程中容易發生 Mn2 轉變成 Mn3 的 Jahn-Teller 效應,使得體積發生變化,以上問題使磷酸錳鐵鋰在使用過程中達不到理想狀態。磷酸錳鐵鋰中摻 雜金屬離子是有效提升性能的手段,這種由磷酸錳鐵鋰和金屬元素組成的材料稱為 M3P 材料。有研 究表明釩和鎂的摻雜能夠有效提升材料的充放電性能和循環性能,具備較好的應用前景。
高鎳和高電壓或成三元材料兩大技術發展趨勢
高鎳材料具備高能量密度。三元電池目前仍處於技術迭代上升期,高鎳無鈷體系的演進、替代元素 的引進以及固態電池等新技術都有望推動三元電池在能量密度、安全性、成本方面不斷優化,從中 長期來看高鎳三元有望在綜合成本上接近甚至低於鐵鋰。目前 Ni80,Ni85 等高鎳材料已經實現批量 化應用,Ni90 及以上的超高鎳材料也已進入小試階段。
單晶高電壓路線受到重視。三元材料按照顆粒微觀形貌的不同可以劃分為多晶材料和單晶材料,其 中多晶材料在高電壓條件下進行充放電時,容易產生的各向異性應力更強,導致顆粒破碎。進而引 發更多的副反應,影響了材料熱穩定性、循環性能和安全性能等。相比於二次顆粒的多晶三元材料, 單晶三元材料晶體結構更加完整,穩定性更高,具有較好機械強度,從而可以抑制顆粒破碎,降低 與電解液接觸的副反應及相變,改善了材料的性能,更能承受高溫和高壓的條件。因此,單晶三元 材料體系在安全性能與循環性能方面表現更為優異,壓實也相對較好;在鎳鈷錳比例相同的情況下, 單晶三元材料的克容量要低於多晶三元材料,但由於單晶三元材料的電壓更高,可以釋放出更多的 容量,滿足高能量密度的要求。
重點公司分析
當升科技:高鎳產品推陳出新,客戶結構逐步改善
高端產品行業領先,新型材料性能不斷提升。當升科技多年專註於鋰電正極材料研發,以三元材料 和鈷酸鋰為主要產品,同時覆蓋固態鋰電材料、富鋰錳基材料及新型電池關鍵材料等前沿領域,技 術水平處於行業領先地位。近年來,公司動力鋰電材料持續迭代開發,形成了包括高鎳系列、單晶 系列和高電壓系列的高端動力產品體系。其中,高壓實、高容量型 Ni95 產品和超高鎳產品 Ni98 等已 獲得客戶高度認可,並積極推進認證、導入工作,領跑全球高端市場。小型鋰電方面,公司開發出 高倍率鈷酸鋰和新型多元材料產品,在小型鋰電市場佔據較高的市場份額。新型材料方面,公司緊 跟行業發展動向,積極布局下一代電池關鍵材料,固態鋰電材料實現批量供貨,富鋰錳基材料獲得 客戶良好評價,並組建專門團隊研發燃料電池、鈉離子電池等新型電池相關材料,核心競爭力進一 步提升。此外,公司磷酸鐵鋰材料布局取得較好進展,目前已完成工藝定型,並與中偉股份在磷資 源、磷化工、前驅體及磷酸鐵鋰正極材料產業鏈一體化方面建立全方位戰略合作關係,在貴州布局 年產 30 萬噸磷酸鐵鋰項目,預計投產後將進一步鞏固市場領先地位。
多年技術儲備奠定研發實力,超額利潤分享激發創新熱情。公司自 1998 年成立以來深耕正極材料系 列產品研發,2008 年起開展多元正極材料的研究,其前身礦冶總院課題組研發實力雄厚,歷經多年 技術積澱打造高端研發團隊,創新能力不斷提高。截至 2021 年底,公司已累計獲得授權專利 193 項, 其中有效專利 150 項。公司憑藉豐厚的基礎研究和產業化經驗,已實現多項行業成就,是國內首家 出口小型鋰電、動力鋰電、儲能鋰電正極材料的企業,並率先開發完成和批量銷售高鎳多元材料, 自主設計、建設了國內第一條全自動鋰電正極材料生產線。近年來,公司重視研發投入,研發費用 率保持 4.5%左右,其中 2021 年研發投入金額為 3.36 億元,佔全年營業收入的 4.07%。公司制定超額 利潤分享方案,與員工持股計劃等長效激勵工具協同激發核心人才創新活力。2021 年底,公司研發 人員佔比突破 20%,人才優勢進一步提升。
動力產品供應鋰電巨頭,儲能和小型鋰電進入高端市場。公司致力於實施大客戶戰略,目前已與全 球前十大鋰電巨頭形成良好供應關係,產品銷往中國、日本、韓國、歐美等全球多個國家和地區, 客戶結構多元化,覆蓋動力鋰電、儲能、小型鋰電三大終端市場。動力方面,公司與 SK 加強產品供 貨合作,設立合資公司協同布局產能,與 LG 化學、AESC、比亞迪、中航鋰電、億緯鋰能等一線企 業建立牢固合作關係,與特斯拉、大眾、寶馬等車企均有合作。同時,公司固態鋰電材料實現了批 量銷售,導入贛鋒鋰電、清陶、輝能等固態電池客戶,並獲得衛藍新能源總量不低於 2.5 萬噸的意向 訂單。儲能方面,公司儲能型多元材料已進入歐美高端市場,並逐步開發國內客戶,未來公司將配 合海外客戶開發新一代儲能材料,預計成為公司業績新的增長點。小型鋰電方面,公司產品應用於 電子煙、航模、無人機等領域,鈷酸鋰及高倍率多元材料產品已實現大規模應用,佔據較高市場份 額。
強化戰略合作關係,保持原材料穩定供應。2017 年以來,公司先後與 Clean TeQ 全資子公司 Scandium21、 鵬欣資源、HPAL 就上游鎳、鈷資源開展長期採購合作,為產能持續擴張提供保障。2021 年 11 月 30 日,公司公告與華友鈷業、中偉股份達成三元前驅體等產品的供銷合作,並商定資源開發等事宜, 共同開發高品質、低成本的原材料產業鏈。
2021 年盈利大幅增長。公司業務主要包括鋰電材料業務和智能裝備業務,其中鋰電材料業務收入占 公司營收 85%以上。近年來,隨著新能源汽車市場快速發展,公司營收基本保持增長態勢。2019 年, 受計提比克公司應收賬款壞賬和收購中鼎高科產生的商譽減值準備影響,公司業績大幅下降,歸母 凈利潤虧損 2.09 億元。若排除相關影響,公司 2019 年實現盈利 3.46 億元,同比增長 9.39%,增速略 有放緩。2020 年,公司進一步優化成本結構,同時海外客戶佔比迅速提升,帶動盈利回歸正常水平。 2021年,公司高鎳產品快速放量,盈利能力持續提升。全年實現營業收入82.58億元,同比增長159.41%; 歸母凈利潤 10.91億元,同比增長 183.45%。其中,正極材料實現營業收入 78.76億元,同比增長 162.36%, 占營業收入比重進一步提升至 95.38%。
產能快速釋放,產銷量持續提升。2021 年,隨著常州當升一期年產 2 萬噸項目建成並快速達產,公 司正極材料產能規模進一步擴大至 4.40 萬噸,其中多元材料 4.11 萬噸,鈷酸鋰 2,880 噸。全年正極材 料實現產量 4.97 萬噸,同比增長 101.13%;銷量 4.72 萬噸,同比增長 96.68%,增速創歷史新高。目前 公司國內生產基地主要集中在海門、常州。常州當升二期 5 萬噸高鎳多元材料已完成土建工程的部 分施工及主要設備採購, 預計 2022 年下半年逐步投產。江蘇當升四期 2 萬噸小型鋰電正極材料項目 已完成技術評審。貴州 30 萬噸磷酸鐵鋰一體化項目一期進入立項階段。歐洲首期年產 10 萬噸鋰電 新材料產業基地項目選址芬蘭,目前已完成可行性研究及論證,第一階段 5 萬噸產能預計 2024 年釋 放。此外,與 SK 在韓國或美國合資設立的鋰電正極材料工廠正在進行前期立項。公司持續擴張產能, 預計 2022 年正極材料產能有望突破 10 萬噸,進一步擴大產銷規模。(報告來源:未來智庫)
容百科技:高鎳技術行業領先,布局上游降低成本
高鎳產品持續突破,新材料產業化進程加速。容百科技在三元正極材料領域具備先發優勢,核心產 品為 NCM811 系列、NCA 系列、Ni90 及以上超高鎳系列三元正極及前驅體材料。公司深化高鎳技術優 勢,NCMA 四元正極材料生產技術、高電壓單晶材料生產技術、高鎳無水洗技術等多項核心技術取得 新的突破,部分已廣泛應用於生產,競爭實力持續提升。公司積極布局下一代電池正極材料,與寧 德時代等重要客戶以及國內材料領域頂尖級科研院所加強技術合作,開發適用於固態電池的改性高 鎳/超高鎳三元正極材料、氧化物固態電解質及鈉離子電池正極材料、尖晶石鎳錳酸鋰正極材料、無 鈷鎳錳二元材料等。目前高電壓鎳錳酸鋰、富鋰錳基、磷酸錳鐵鋰等材料已進入中試階段,新材料 有望快速落地。此外,公司新增高鎳產線可兼容生產超高鎳三元材料及前驅體、鈉離子正極材料、 鎳錳二元材料等,同時兼容單晶與多晶產品,綜合能力不斷提升。
高起步進入行業,重視研發投入與人才培養。公司研發團隊由中韓兩國共同打造,創始人兼董事長 白厚善先生為行業資深技術專家與企業家,總經理劉相烈先生從業 30 余年,研發及管理經驗豐富。 公司依託深厚的技術底蘊起步,自設立之初就確定了高能量密度與高安全性產品的發展方向,並於 2016 年突破高鎳三元材料的關鍵技術,於 2017 年成為國內首家量產 NCM811 系列產品的企業。截至 2021 年底,公司已掌握前驅體共沉澱技術、正極材料摻雜技術等九大核心技術,在國內外擁有 141 項註冊專利,其中發明專利 60 項、實用新型專利 81 項,研發實力行業領先。近年來,公司重視研 發活動投入,擴大研發團隊規模。2021 年,公司研發費用 3.60 億元,同比提升 146.17%,占營業收入 的 3.50%。年底共有研發人員 497 名,占公司員工總數的 14.12%。公司注重人才培養與員工激勵,制 定「事業夥伴計劃」激發團隊創新活力。
高鎳產品需求增長,客戶結構逐步優化。隨著高鎳化趨勢逐漸加強,高端客戶產品需求旺盛,公司 進一步深化與客戶的合作關係。2021 年 7 月 27 日,公司公告與孚能科技簽訂採購框架協議,約定 2021 年下半年、2022 年全年孚能科技將向公司分別採購 5,505 噸、30,953 噸高鎳三元正極材料。2022 年 1 月 8 日,公司宣布與寧德時代達成戰略合作,2022 年預計向寧德時代供應高鎳三元正極材料約 10 萬 噸,並於 2023-2025 年期間作為其三元正極粉料第一供應商。此外,蜂巢能源、億緯鋰能、蔚來汽車、 衛藍電池等重要客戶也相繼與公司簽訂戰略合作協議;海外客戶 SK on、SDI、Northvolt、ACC、Saft 也已展開各類型合作。在小動力領域,公司與 ATL、天鵬能源等客戶建立了合作。 客戶集中度不斷提升,第一大客戶採購比例超 60%。公司客戶集中度逐步提高。2017-2021 年,前五 名客戶銷售額占公司年度銷售總額比重從 61.28%提升至 84.17%。其中,戰略客戶交易金額佔比較高。 2021 年公司向第一大客戶銷售額為 64.72 億元,佔比已達到 63.08%。隨著公司與下游廠商簽訂多項戰 略合作及長期採購協議,預計未來客戶結構將持續優化。
營業收入穩定增長,2021 年量價齊升。2017 年以來,公司營業收入整體保持增長趨勢,2017-2020 年 複合增長率 19.21%。2017-2019 年,得益於新能源汽車市場快速發展,動力電池出貨量不斷提升,公 司加大高鎳系列產品供應,營業收入持續增長。2020 年,在新冠疫情衝擊之下,下游電池廠商開工 率降低,物流、原材料供應等均受到影響,公司產銷量下滑。下半年隨著產業鏈各廠商復工復產, 下游市場需求回暖,公司出貨量有所回升,全年實現營業收入 37.95 億元,同比下降 9.43%。2021 年, 公司新增產能加速釋放,產能利用率提升,疊加下游市場需求旺盛,帶動產銷量大幅增長。同時原 材料價格高漲,公司相應上調產品售價,量價齊升推動 2021 年營業收入迅速提高至 102.59 億元,同 比增長 1.7 倍以上。
高鎳出貨多年保持國內第一,擴產規模行業領先。2017-2020 年,公司正極材料銷量從 0.98 萬噸提升 至 2.63 萬噸,年複合增長率為 38.77%。2021 年,受益於新增產能逐季釋放,公司正極材料銷量翻倍 增長至 5.23 萬噸,其中高鎳 8 系、9 系及 NCA 系列產品合計銷量超過 5 萬噸,高鎳產品佔比進一步提 升。根據 GGII 數據,2021 年公司高鎳產品出貨量全國第一,全球第二,高鎳龍頭地位顯著。公司積 極推進產能建設,2021 年底擁有正極材料產能 12 萬噸。貴州二期 1.5 萬噸及後續擴產 7 萬噸項目已 於 2021 年啟動,整體建設周期約 48 個月。仙桃基地一期 10 萬噸產能預計 2023 年釋放,二期 10 萬噸 2025 年前建成,三期 20 萬噸 2030 年前建成,該基地單線產能預計可提升 30%-40%。此外,韓國忠州 1-2 期年產 1.5 萬噸項目持續推進,後續 5 萬噸項目規劃在 2025 年前完成建設。未來公司將進一步擴 大產能規模,開拓歐洲和美國市場客戶。預計 2022 年公司正極材料產能達到 25 萬噸,2023 年產能有 望達到 34.5 萬噸, 2025 年高鎳正極產能擴大至 60 萬噸以上,公司擴產規模業內領先。
德方納米:液相法技術構築壁壘,盈利水平穩步提升
磷酸鐵鋰產品性能優異,新型磷酸鹽系材料技術領先。公司為磷酸鐵鋰行業龍頭,其納米磷酸鐵鋰 產品性能優異,壓實密度可提升至 2.60g/m3,現已具備成熟的生產工藝,供貨能力行業領先,主要應 用於動力與儲能終端市場。此外,公司較早布局新型磷酸鹽系正極材料,產品同時具備高性能、低 成本優勢,未來有望成為重要的正極材料技術發展路線。2014 年,公司公開「磷酸錳鐵鋰複合正極材 料及製備方法、正極和鋰電池」專利,所得材料性能穩定,鋰電池放電克容量和循環容量保持率高。 2017 年公司開展石墨烯複合磷酸錳鐵鋰鋰離子正極材料關鍵技術研發,並先後公開「由磷礦製備磷酸 鋰的方法、磷酸錳鐵鋰及磷酸鐵鋰正極材料的製備方法」、「無碳磷酸鹽系正極材料及其製備方法」等 專利,材料導電性、穩定性獲得持續改善。此外,公司研究發現補鋰添加劑與新型磷酸鹽系材料的 複合使用將使能量密度比磷酸鐵鋰電池提升約 20%,具備良好的應用前景。目前該產品通過客戶的 小批量驗證,進入中試階段,預計 2022 年四季度投放市場,或將成為公司新的業績增長點。為進一 步完善產業鏈,公司同時布局補鋰劑與磷酸鐵鋰前驅體材料,產品種類不斷豐富。
液相合成法優勢領先,生產工藝持續改善。公司獨家採用自熱蒸發液相合成納米磷酸鐵鋰技術,所 得產品導電性好、內阻較低,應用於電池後顯著增加其循環使用壽命。此外,公司新型磷酸鹽系正 極材料生產結合自熱蒸發液相合成法、非連續石墨烯包覆、離子摻雜技術、納米化技術等多項核心 工藝技術,通過引入新離子和加強一次粒徑控制,改善產品綜合性能,具備較強的技術優勢。 協同下游廠商擴建產能,前五名客戶佔比超 95%。隨著補貼政策退坡與磷酸鐵鋰高性價比優勢逐漸 凸顯,同時 CTP、刀片電池等新技術快速發展,下遊客戶對磷酸鐵鋰的需求逐漸旺盛,磷酸鐵鋰產 品在客車、專用車等新能源商用車領域及乘用車領域均有廣闊的市場空間。公司憑藉技術優勢與產 品競爭力,與寧德時代在江安縣布局年產 8 萬噸磷酸鐵鋰項目,與億緯鋰能設立合資公司投建年產 10 萬噸磷酸鐵鋰項目並確保優先供應,同時與比亞迪等下游領先企業達成長期合作。近年來公司客 戶集中度不斷攀升,2017-2021 年從 89.13%提升至 97.33%。其中,寧德時代作為公司多年的第一大客 戶,銷售額佔比維持 60%以上,2021 年已提升至 69.66%。
產銷水平快速提升,產能規模持續擴張。2021 年,公司推進新增產能建設與投放,在行業供不應求 的情況下,產銷規模大幅增長,全年實現銷量 9.12 萬噸,同比提升 197.57%。年底納米磷酸鐵鋰設計 產能為 10.55 萬噸,產能利用率達到 93.15%。目前公司積極建設德枋億緯年產 10 萬噸磷酸鐵鋰生產 基地項目和宜賓德方時代年產 8 萬噸磷酸鐵鋰項目,預計 2022 年將建成投產,年底形成磷酸鐵鋰產 能 20 萬噸,2023 年形成磷酸鐵鋰產能 33 萬噸。此外,公司布局新型磷酸鹽系材料產能共 44 萬噸、 磷酸鐵鋰前驅體產能 20 萬噸以及補鋰劑產能共 4.5 萬噸,競爭力有望持續提升。 費用率波動較大,2021 年回落至較低水平。公司三大費用率波動較為明顯。2019 年,因運費大幅提 升和員工數量增加、薪酬支付提高,銷售費用率和管理費用率分別同比增加 0.77、1.44 個百分點,同 時公司根據規定調整票據與信用證貼現息核算,財務費用率同比減少 1.76 個百分點。2020 年,公司 新建生產基地並實施股權激勵,管理費用率同比大幅增加 3.87 個百分點至 8.24%。2021 年,公司管控 能力增強,費用率有所回落。
2020 年毛利率大幅下降,2021 年全面回升。2020 年,公司綜合毛利率、磷酸鐵鋰材料毛利率、凈利 率、ROE 分別為 10.36%、10.18%、-3.70%、-1.86%,同比分別下降 10.92、10.92、13.31、15.72 個百分點, 主要受疫情及原材料漲價影響。2021 年,綜合毛利率、磷酸鐵鋰材料毛利率、凈利率、ROE 全面回 升,分別為 28.85%、28.89%、16.61%、30.96%,同比分別增長 18.49、18.71、20.31、32.82 個百分點。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站
※質譜儀行業研究報告:政策支持自主可控,國產質譜崛起東風正勁
※醫藥行業中期策略:抓住產業向解決臨床未滿足需求方向升級的趨勢