三元材料行業(yè)發(fā)展專題報告

1、 三元材料行業(yè)發(fā)展專題報告經(jīng)歷崛起與蟄伏，行業(yè)迎來大變局 回顧歷史：三元正極材料的崛起和蟄伏2013-2017 年：補貼政策和續(xù)航需求推動三元材料加速應(yīng)用新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，與之配套的成熟動力電池以磷酸鐵鋰（國內(nèi)）和鈷酸鋰電池（特斯拉） 類型為主，這里體現(xiàn)出了電動車初步發(fā)展時期對安全的嚴苛要求。由于磷酸鐵鋰電池高安全性，價 格便宜，循環(huán)壽命高，在國內(nèi)，2016 年以前新能源汽車領(lǐng)域磷酸鐵鋰配套份額高達 70%以上，海 外以特斯拉為首的新企業(yè)選擇了鈷酸鋰路線。隨著市場對電動車續(xù)航要求提高，三元材料作為高比 能的新產(chǎn)品，開始考慮從消費類小規(guī)模應(yīng)用轉(zhuǎn)向車用電池環(huán)節(jié)。2017-2019 年：產(chǎn)能釋

2、放，需求疲軟，行業(yè)競爭格局惡化受下游需求大幅提升刺激，2017-2018 年，三元正極材料和核心原材料鈷鋰金屬價格也節(jié)節(jié)攀升， 鈷金屬最高漲至 68 萬元/噸，NCM523 正極材料最高漲至 24 萬元/噸。三元正極企業(yè)紛紛擴產(chǎn)，并 涌現(xiàn)出大量新進入者，期望抓住新能源汽車發(fā)展紅利。其結(jié)果就是三元正極材料產(chǎn)能大幅釋放，行 業(yè)產(chǎn)能利用率不斷下降，疊加 2019 年財政補貼大幅下降導(dǎo)致下游需求停滯等不利因素，三元材料 行業(yè)再次進入蟄伏期，價格持續(xù)下滑，NCM523 正極材料目前已經(jīng)較最高點跌去一半；產(chǎn)業(yè)競爭 激烈，格局持續(xù)分散，頭部企業(yè)份額僅 10%左右；產(chǎn)品競爭力差，海外出口規(guī)模小，海外增量以老

3、牌海外正極產(chǎn)為主，如住友金屬，優(yōu)美科，日亞化學(xué)，份額較為集中；加工費用持續(xù)壓縮，高鎳單 利潤從 3 萬元以上降至 1-2 萬元區(qū)間，毛利率下降到 10%左右，部分參與者出現(xiàn)虧損。2019-2020 年：原材料價格進入底部，三元材料結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化在經(jīng)歷 2018-2019 年行業(yè)價格單邊下跌和需求停滯之后，2020 年行業(yè)迎來了積極變化期。首先， 三元材料核心原材料價格已經(jīng)進入底部區(qū)間，三元正極采用成本加成模式核算單噸利潤，貴金屬含 量如鈷鎳鋰等價格波動很大程度影響三元正極企業(yè)的加工利潤。自 2018 年以來，鈷鋰均大幅下跌 也帶動三元正極材料價格持續(xù)下行。目前鈷鋰價格已經(jīng)到了底部區(qū)間，向上拐點臨

4、近，原材料漲價 將直接推動三元正極材料價格上行，疊加下游需求增加，三元材料企業(yè)收入規(guī)模有望恢復(fù)。從供給結(jié)構(gòu)來看，疫情導(dǎo)致頭部企業(yè)的產(chǎn)能釋放節(jié)奏放緩，其他企業(yè)也停止產(chǎn)能擴張，轉(zhuǎn)向細分領(lǐng) 域。行業(yè)整體產(chǎn)能釋放以龍頭企業(yè)為主。疫情進一步壓縮下游需求，價格萎靡情況下，市場份額開 始向頭部企業(yè)集中。國產(chǎn)材料開始認證海外客戶，并大規(guī)模向海外輸出，部分企業(yè)把握住了歐洲市 場增量，開始向歐洲車企配套，行業(yè)供給結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。展望未來：盈利迎拐點，行業(yè)破局在即我們認為，經(jīng)過 2018-2020 三年的蟄伏期，我國三元材料行業(yè)正在醞釀大變局，頭部企業(yè)有望抓 住新機遇。從過去幾年看，產(chǎn)能利用率持續(xù)低位徘徊，行業(yè)競爭格

5、局惡化，多種技術(shù)路線增加了不 確定性，使得行業(yè)盈利水平在鋰電池四大材料中墊底。展望未來，在市場需求恢復(fù)，海外客戶大量 采購和三元材料解決安全問題等驅(qū)動因素帶動下，我們預(yù)計市場份額將持續(xù)向頭部企業(yè)集中，產(chǎn)能 利用率回升促進噸凈利抬升，行業(yè)將迎來新的發(fā)展階段。驅(qū)動因素一：電動車消費放量拉動三元材料需求下半年以來，疫情好轉(zhuǎn)疊加需求周期和政策強刺激，新能源汽車銷量大幅提升，對上游材料的需求 逐漸好轉(zhuǎn)，三元正極產(chǎn)量迅速走高，目前已經(jīng)創(chuàng)下月度歷史新高。國內(nèi)市場在 model 3 等爆款車型 帶動下，電動車消費習(xí)慣大幅改善，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更進一步，展望明年，需求大幅增長確定性 強。我們預(yù)期明年全球電動車銷

6、量約 420 萬輛，對應(yīng)三元正極需求約 33 萬噸，疊加三元材料在儲 能和數(shù)碼領(lǐng)域的應(yīng)用，預(yù)計全球需求量超過 40 萬噸，三元材料量的增長確定性強，行業(yè)再次迎來 高景氣度周期。驅(qū)動因素二：產(chǎn)能利用率提升噸凈利，盈利持續(xù)改善從成本構(gòu)成來看，硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸錳和碳酸鋰等核心原料占據(jù)了 63%的份額，而液氨、液 堿、純水等輔助材料成本較低。核心原材料價格波動對三元材料的成本影響較大，2020 年以來， 鈷金屬的漲價趨勢頻繁被下游材料廠和電池廠以無鈷化為切入點打破。高鎳低鈷的技術(shù)路徑也得 到了產(chǎn)業(yè)認可，畢竟也能獲得材料克容量提升和電池能量密度的提升，從而降低單位 wh 的材料成 本。在這個技術(shù)路徑

7、里，鎳原材料的重要性更加凸顯，NCM811 前驅(qū)體材料中，鎳的成本占比高達 65%，鈷比例降至 15%，帶來的結(jié)果就是三元體系對鈷價的波動敏感度降低。在制造環(huán)節(jié)，電費 和人工成本僅約 8700 元/噸，而設(shè)備折舊高達 1.6 萬元（60%產(chǎn)能利用率計算）。展望明年，在下 游需求大幅釋放的情況下，主流材料企業(yè)的產(chǎn)能利用率提升，從 60%提升至 80%，制造費用下降 4000 元/噸，對三元材料單噸盈利的貢獻明顯。驅(qū)動因素三：高鎳技術(shù)壁壘強化，頭部企業(yè)有望拉開差距大家普遍認為三元材料行業(yè)壁壘不高，參與者眾多，同時，受下游客戶分散采購制約，很難有企業(yè) 能一家獨大成為龍頭。但我們認為這種局面將發(fā)生實質(zhì)

8、性變化，經(jīng)過近兩年來的技術(shù)升級和供應(yīng)鏈 關(guān)系整合，目前三元正極材料行業(yè)即將破局。從行業(yè)競爭格局來看，海外相對集中，優(yōu)美科，住友 金屬和日亞化學(xué)占據(jù)了 60%的份額；而國內(nèi)仍較為分散，長遠鋰科，容百科技等 top5 占據(jù) 47%的 行業(yè)份額，同時出貨量排名 6-10 的企業(yè)之間差距并不是特別大，份額集中在 4%-7%之間。隨著技 術(shù)壁壘更高的高鎳三元份額提升以及優(yōu)勢企業(yè)與下游龍頭企業(yè)深度綁定，行業(yè)格局也將得到優(yōu)化， 頭部企業(yè)份額將進一步提升，這種變革的核心催化因素是整車銷量超預(yù)期導(dǎo)致的三元正極需求大 幅放量，我們認為明年就是三元材料體系變革的時間節(jié)點。按鎳鈷錳的配比劃分，三元材料的固定型號僅有

9、333、523、622、811 之分，但三元材料產(chǎn)品是典 型的非標品，為了滿足下游不同客戶的需求，開發(fā)的材料逐漸脫離了固有型號，從而衍生出不同系 列的產(chǎn)品，如 5 系材料涵蓋普通 523，單晶 523，Ni55，大小顆粒等；6 系材料有 Ni60-Ni65-Ni70； 8 系材料包括 Ni80-Ni81-Ni83-Ni85-Ni90 等系列。三元材料的技術(shù)壁壘隨著材料結(jié)構(gòu)升級而分化， 如 NCM811 的制造難度遠高于 NCM523，包括生產(chǎn)環(huán)境控制、純氧氛圍、膨脹控制、產(chǎn)品一致性、 設(shè)備投資等，在此情況下掌握高鎳技術(shù)的龍頭企業(yè)有望占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，目前掌握該核心技術(shù)的正極 廠商仍較少，高鎳第一梯

10、隊主要容百科技和當升科技，第二梯隊包括天津巴莫、長遠鋰科、杉杉股 份等。普通三元材料的溢價已經(jīng)被抹平，而高鎳材料的超額收益持續(xù)存在。從量上來看，2020 年 上半年，高鎳 811 材料產(chǎn)量份額約 12%左右，還處于導(dǎo)入期，在解決了高鎳電池安全問題之后， 高鎳材料將得到快速普及，頭部企業(yè)將大幅受益。驅(qū)動因素四：供應(yīng)鏈關(guān)系進一步固化，頭部企業(yè)鎖定大客戶在當前供應(yīng)鏈全球化的趨勢下，上下游之間強強綁定，頭部企業(yè)的客戶認證壁壘在提升。產(chǎn)業(yè)變局 的推動也有客戶結(jié)構(gòu)的助力，盡管新能源汽車產(chǎn)銷量停滯，全球鋰電供應(yīng)關(guān)系一直持續(xù)固化。三元 正極材料的客戶認證周期一般為 6 至 12 個月，高鎳迭代后，安全事故偶有

11、發(fā)生，對正極材料一致 性提出了更高的要求。因此長期來看不同正極廠商產(chǎn)品切換較難，未來龍頭電池廠的正極供應(yīng)商將 趨于集中少數(shù)幾家。再論前驅(qū)體：堅定看好上下游一體化企業(yè)三元前驅(qū)體行業(yè)在成本加成模式下，不同企業(yè)的盈利水平持續(xù)分化，尤其是新能源汽車行業(yè)連續(xù)兩 年調(diào)整，三環(huán)前驅(qū)體行業(yè)產(chǎn)能進一步擴大的同時，各家的出貨量出現(xiàn)較為明顯的波動，而供應(yīng)鏈關(guān) 系也進一步固化。我們在三元前驅(qū)體：結(jié)構(gòu)升級,盈利分化，推薦上下游一體化企業(yè)報告中旗幟 鮮明地看好一體化龍頭企業(yè)，今年看來，一體化企業(yè)成本優(yōu)勢進一步顯現(xiàn)，市場份額進一步提升。2019 年，全球三元前驅(qū)體產(chǎn)量 33.4 萬噸，其中國內(nèi) 27.8 萬噸，占比 83%

12、，材料國產(chǎn)化率維持高 位，并開始大規(guī)模向海外輸出，海外供應(yīng)商有優(yōu)美科、巴斯夫、L&F、浦項等企業(yè)。疫情之后，三元前驅(qū)體需求大幅回升2020 年上半年，疫情影響下，三元前驅(qū)體產(chǎn)量較為低迷，隨著國內(nèi)疫情基本結(jié)束，我國三元前驅(qū) 體產(chǎn)量環(huán)比逐步改善，自 6 月以來，同比增速開始轉(zhuǎn)正，其中 9 月份同比增長 28%，1-9 月份累計 產(chǎn)量達到 19 萬噸。我們預(yù)計 2020 年全球三元前驅(qū)體產(chǎn)量有望突破 35 萬噸，其中國內(nèi)產(chǎn)量 28 萬 噸，維持 80%以上份額。從需求端來看，動力電池成三元前驅(qū)體主要消費領(lǐng)域，成長潛力巨大，我們測算 2020 年全球新能 源汽車對三元前驅(qū)體需求量為 21.25 萬噸，

13、其中國內(nèi)需求量為 9.16 萬噸；未來 5 年，隨著新能源 汽車同比保持高增速，且單車帶電量持續(xù)提升，我們預(yù)計 2025 年全球動力電池對三元前驅(qū)體需求量超過 100 萬噸，是 2020 年總需求量的 5 倍。2021 年我國新能源汽車將恢復(fù)高增長，將有效拉 動對三元前驅(qū)體需求。冶煉企業(yè)大規(guī)模拓展前驅(qū)體，正極廠收縮布局從產(chǎn)能布局來看，頭部企業(yè)是未來擴產(chǎn)主力，尤其一體化企業(yè)，我們預(yù)計 2021 年格林美產(chǎn)能達到 12 萬噸，華友鈷業(yè)產(chǎn)能達到 10 萬噸，中偉股份產(chǎn)能 8 萬噸，邦普循環(huán)約 5 萬噸。華友+格林美以 22 萬噸的產(chǎn)能占據(jù)全市場 25%的產(chǎn)能份額。從銷量上看，中偉股份 2020 年因

14、綁定 LG，有望成為 全球第一，格林美因客戶結(jié)構(gòu)調(diào)整，出貨量有所下滑，2021 年將重新奪回冠軍位置，華友未來兩 年快速放量，預(yù)計格林美+華友銷量 13 萬噸，占比 27%。需求不景氣和盈利較差的情況下，其他 企業(yè)近兩年擴產(chǎn)節(jié)奏明顯放慢，我們預(yù)計遠期一體化企業(yè)將占據(jù) 60%以上的份額。前驅(qū)體定價由原材料含貴金屬量乘以當前金屬或金屬鹽價格，加上加工成本，再給予一定的加工費 用這三部分組成。由于下游正極和電池廠降本壓力，前驅(qū)體環(huán)節(jié)的加工費用一再被壓縮。以 523 為 例，我們測算當前公開市場采購硫酸鈷/鎳/錳三大原材料的成本已經(jīng)高達 7.1 萬元/噸，再加上約 5000 元的加工費用，留給企業(yè)的加

15、工毛利僅 3000-4000 元，毛利率不足 5%。而一體化企業(yè)由于 具備上游硫酸鈷和硫酸鎳的冶煉產(chǎn)能布局，在前驅(qū)體原材料核算上具備明顯的優(yōu)勢。以硫酸鈷的成 本價進行核算，則 NCM523 的原材料成本可以下降到 6.57 萬元/噸，同時在制造環(huán)節(jié)由于省去了 硫酸鈷“蒸發(fā)結(jié)晶粉碎打包運輸純水溶解”等過程，可帶來 2000 元/噸的成本下降空間，加 工毛利可以提高到 1 萬元以上，毛利率提升約 10 個百分點。因此，向上游布局鈷鎳核心材料的冶 煉以及再上游的鈷鎳礦采選冶等環(huán)節(jié)，能大幅降低三元前驅(qū)體成本。2018 年以來，正極企業(yè)也是拓展前驅(qū)體的主力，但近 2-3 年的實際情況看，前驅(qū)體盈利難題一

16、直 困擾正極企業(yè)，主要原因是正極企業(yè)沒有上游鈷鎳等原材料的冶煉產(chǎn)能，需要從市場購買原材料， 成本居高不下。2020 年以來，正極廠對前驅(qū)體的拓展速度明顯收縮，僅容百科技和長遠鋰科布局 了超 2 萬噸前驅(qū)體產(chǎn)能，其他正極廠的產(chǎn)能停留在千噸級別。布局低成本鎳冶煉，鎖定鎳資源，強化成本優(yōu)勢新能源汽車的高速增長將推動硫酸鎳需求規(guī)模迅速走高，從遠期來看，三元高鎳趨勢明確，硫酸鎳 重要性凸顯。新能源汽車已經(jīng)超過不銹鋼，成為鎳消費增量最大的領(lǐng)域，硫酸鎳的產(chǎn)業(yè)地位得到大 幅提升，成為全球戰(zhàn)略性原材料。三元前驅(qū)體企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本，逐漸減少直接夠買硫酸鎳， 謀求其他渠道獲得硫酸鎳，替代直接購買的主要來源路徑有

17、三種：1）前驅(qū)體企業(yè)直接采購鎳豆酸溶制備硫酸鎳，較市場上直接購買硫酸鎳有 1500-2000 元/噸的優(yōu) 勢，近幾年成為三元前驅(qū)體企業(yè)比較重要的鎳來源渠道。2）前驅(qū)體企業(yè)自建硫酸鎳冶煉產(chǎn)線，用廢鎳或購買鎳中間品制備硫酸鎳，能進一步降低成本，如 用廢鎳做硫酸鎳，成本約 2.12 萬元/噸，較直接采購低 4000 元/噸；用鎳中間品做硫酸鎳成本在 2 萬元/噸左右，較直接采購成本更低。3）前驅(qū)體企業(yè)進一步向上游延伸，布局鎳中間品冶煉，打通“鎳礦鎳中間品硫酸鎳前驅(qū)體” 縱向一體化鏈條，如華友鈷業(yè)和格林美均和青山集團合作在印尼開展紅土鎳礦濕法冶煉項目，并且 均采用高壓酸浸工藝（HPAL），可研成本 1

18、.68 萬元/噸，低于其他工藝，較硫酸鎳市場價更低， 能有效降低前驅(qū)體成本，增加產(chǎn)品競爭力。華友鈷業(yè)和格林美因為布局上游硫酸鈷和硫酸鎳材料，成本較其他企業(yè)優(yōu)勢明顯，中偉股份則通過 綁定大客戶，訂單豐厚，并且享受一定的溢價，這些企業(yè)三元前驅(qū)體毛利率均達到了 10%以上， 能夠獲得正的加工凈利潤，而其他企業(yè)（正極廠）則因為成本較高，利潤為負。展望未來，三元前 驅(qū)體的盈利將進一步分化，華友鈷業(yè)和格林美在印尼開展紅土鎳礦冶煉項目，投產(chǎn)后，將給前驅(qū)體 供應(yīng)低成本硫酸鎳，盈利水平將進一步提升，公司也有望借助成本優(yōu)勢進一步搶占三元前驅(qū)體市 場份額。出于鈷鎳資源保障，下游客戶份額向一體化企業(yè)傾斜三元前驅(qū)體是非標品，企業(yè)開拓客戶需要較長的認證周期，一旦認證通過，輕易不會改變。我國前 驅(qū)體生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)打進大部分優(yōu)質(zhì)鋰電材料和電池廠供應(yīng)鏈。頭部企業(yè)逐