锂电池产业链:正极材料、负极材料、隔膜、电解质、电芯制造与电池封装。
整个产业链中,正极材料约占成本的30-40%。
正极材料的性能是制约锂电池容量的重要因素。常见的正极材料有:钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。
1、钴酸锂:首个成功商业化的锂离子电池正极材料。由于有钴资源相对贫乏、价格较高、对环境有毒性等缺点,再加上该材料安全性能较差、容量相对较低,大大限制了其广泛的应用和长远的发展。目前钴酸锂材料电池主要用于数码电池中。
2、锰酸锂:主要为尖晶石型锰酸锂。相较钴酸锂,具有资源丰富、价格便宜、对环境污染小且安全性能优良等特点。但尖晶石的结构很难保持完整性,循环性较差,高温循环中锰在电解液中的溶解和 Jahn-Teller 效应也导致材料的容量衰减严重。
3、磷酸铁锂:原料丰富、价格相比其他材料来比较低廉、对环境友好,加上较好的循环性能和高安全性使得其率先在电动汽车上得到了应用。但是磷酸铁锂材料的导电性较差,振实密度较低,导致体积能量密度较低,限制了其进一步的应用。
4、三元材料:受钴酸锂的金属元素掺杂改性的启发,多元金属复合氧化物---三元材料 LiNi 1-x-y Co x N y O 2 (N=Mn、Al)得到快速发展。三元材料结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂(铝酸锂)的优点,形成了三元共溶体,可以充分发挥三个组元的作用。理论容量较高,具有较为均衡的性质,在动力型电池市场中占据了重要的地位。
产能方面:2012---2016年,国内正极材料产量从4.4万吨增长到16.16万吨,年复合增长率高达 38%。
产值方面:2011---2016 年,正极材料产值从57亿元增长到208亿元,年复合增长率高达24.08%。其中2016年增长超过54%。
价格方面:受上游原料涨价影响,正极材料价格普遍上涨。
市场结构:目前磷酸铁锂占比最大。2016年动力锂电正极材料产量中磷酸铁锂(含企业自产)5.7万吨,同比增75%。三元材料产量5.43万吨,同比增49%。
市场趋势:结合钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂(铝酸锂)优点三元材料电池是动力电池的主要方向。三元材料电池型号众多,目前国内以NCM523为主,2016年其在三元材料分型号产量中占比为76%。但随着对动力电池能量密度的高要求和续航里程的延长,高镍的 NCM622、NCM811 以及NCA占比会持续增加。
国内主要正极材料厂商:
下游市场需求:
全球锂电市场规模(2011-2015,亿元)
我国锂电池产量和增速(2012-2016,Gwh)
一方面是“3C”类产品如电脑、消费电子、数码产品等行业的爆发,推动低功率锂电池需求大幅增长。另一方面,世界各国大力发展纯电动、混合动力新能源汽车,带动锂离子电池需求的增加。
2015年,全球锂离子电池总体产量达100.75GWh,同比增长39.45%,2011-2015年,全球锂电池市场规模从840亿元增长到1755亿元,年复合增长率高达20.2%。预计到2018 年,全球锂离子电池电芯产值将突破2500亿元。
增长点来看,传统“3C”类产品锂电池主要是钴酸锂材料,由于电脑、手机等市场已接近饱和,未来主要看智能手机的创新和期待智能穿戴的爆发,因此当前3C领域对锂离子电池需求(钴酸锂材料电池)将保持一个稳定的低增速。
另一方面,受益于新能源汽车的迅速普及,动力锂电池迎来爆发,直接拉动相应的磷酸铁锂和三元正极材料的出货量。
GGII预计,全国动力电池2017-2020年需求为42.8、55.4、73.5和99.6Gwh,按1 Gwh 对应大约 0.2万吨正极材料测算,动力锂电池正极材2017-2020年的需求分别为8.56万吨、11.8 万吨、14.7万吨和19.92万吨。
其中,三元材料是趋势。GGII 统计,2016年国内三元材料市场规模达79.8亿元,同比增68%,预计2018年产值将达到218亿元。2016年国内三元材料市场销量达到54300吨,同比增长49%,预计2018年达到116600吨。
动力锂电池的三元材料中,高能量密度三元材料需求增大。
2017年1月14日,工信部牵头编制了《汽车产业中长期发展规划》,明确2020年我国新能源汽车年产量将达到200万辆,2025年我国新能源汽车销量占总销量的比例达到 20%以上的发展目标。
目前的磷酸铁锂材料电池达不到2020年的要求,三元的NCM111 和 NCM523 等型号,材料也很难达到2020年单体电池300wh/kg的目标。
目前主流的三元材料电池中,NCM523型号可以达到160-200wh/kg,而 NCM622和 NCM811 分别可以达到230wh/kg 和 280wh/kg。因此,高镍的三元电池NCM622、NCM811 和 NCA是未来主要方向。
作用:镍(Ni)提供容量,含量越高电池的能量密度越大;钴(Co)贡献部分容量的同时稳定结构;猛和铝Mn/Al主要用来稳定结构,三者协同作用,共同发挥出三元材料高能量密度、较低成本等优点。
国内三元材料电池NCA现状:国外起步较早,国内的起步较晚
目前特斯拉采用日本松下的NCA 电池,带动了全球的 NCA热潮。
截止 2016年末,国内从事 NCA 生产的企业超过15家,大多处于建设发展初期,少量企业处于小批量生产送样检测的阶段,与日韩存在明显的差距。国内 NCA 产量为几百吨左右,而预计到 2018年国内需求将突破千吨。
鉴于高镍三元材料是未来的主流,国内的正极材料企业正在积极布局。主要有当升科技300073、杉杉能源835930、天津巴莫、国轩高科002074、格林美002340等。
注意:据不完全统计,2017年以来,厦门钨业、当升科技、科恒股份、湘潭电化、优美科、安达科技、裕能新能源、三秋新能源、国光电器、浩普瑞、格林美、天赐材料等12 家都在国内投扩建正极材料,投资金额超70亿元,产能规划近40万吨。“大跃进”式布局将带来市场过剩,处于低端的磷酸铁锂正极材料竞争更加激烈,未来价格战或不可避免。
国际形势:全球锂离子电池正极材料市场,中日韩三国占据统治地位,总共市场份额90%以上。
截止2014年,我国正极材料占全球43.77%份额,位居第一;韩国占有率迅速上升到 30.56%;同时日本在积极布局动力电池市场,增长明显。我国主要在磷酸铁锂电池领域技术较强,在三元领域相对于日韩有一定的差距,目前开始追赶日韩巨头。
据中国产业信息网的信息,三元 NCM 的基础专利由美国 3M 公司持有,3M并不涉及生产,而是通过转让授权专利的方式获取利润,其中 LG、SK、优美科都曾向3M购买专利授权。
NCA 的主要专利掌握在日本松下和住友手中,专利限制在全球有效。目前三元材料的相关专利主要集中在日韩手中,排名前三的分别是丰田、索尼、东芝。这些专利技术壁垒阻碍我国三元材料厂商很难进入国际大厂,通过改性添加以及改良生产工艺等手段已成为我国正极材料企业避免专利诉讼的常用手段,近年来国内企业和高校也开始布局三元专利。
在今年的投资者见面会上,特斯拉宣布与松下联合研发的新型21700电池开始量产,并强调这是目前可量产电池中能量密度最高且成本最低的电池,三星SDI也推出了相同规格的新型电池21700,全球锂电巨头纷纷转向21700电池。
6月28日,亿纬锂能300014“湖北金泉二区投产暨三区启动仪式”在湖北金泉举行。亿纬锂能圆柱三元电池生产线正式竣工投产,标志着我国圆柱三元电池正式迈入21700时代。已经布局21700的企业,还有比克、猛狮新能源、福斯特、天鹏等。
储能领域逐渐增长:
储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、电化学储能(如铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。作为能源互联网的重要支撑,可以起到削峰填谷作用,已被我国纳入能源技术革命创新行动计划之一。
我国目前的化学储能以锂离子电池为主,装机规模占据电化学储能市场的一半以上,2010-2015年,我国电化学储能市场年复合增长率为110%,是全球平均增长率的6倍。据GGII预测,到2018年,我国储能市场锂离子电池的需求量将达到8.21 Gwh。
国内厂商积极布局电化学储能项目。2017年第一季度布局电化学储能的企业有:国轩高科002074、沃特玛、亿纬锂能300014、比亚迪002594、南都电源300068、猛狮科技002684等。
国内正极材料企业分析:
1、杉杉集团
公司业务分为新能源业务及非新能源业务,其中新能源业务覆盖锂电新能源上下游产业链, 为公司主要的业绩来源及发展重点,主要包括锂电池材料、新能源汽车及能源管理服务业务。非新能源业务 主要包括服装品牌运营、类金融和创投业务。截止2016年公司总资产146亿元,营业收入55亿元,净利润3.3亿元,截止目前市值185亿元(截止6月30日数据)。
在正极材料业务方面,公司主要产品有钴酸锂系列产品、多元材料系列产品、锰酸锂系列产品和三元前驱体。2016年公司正极材料业务营收25.03亿元,同比增长8.12%,销量1.8万吨,同比减少5.26%。
目前公司正极材料产能3.3万吨(主要是2016年扩产,2017年将开始放量),2016 年宁乡厂区一期1.5万吨锂电正极材料项目建设验收完成开始投产,宁乡二期10000吨项目计划2017年年中投入试生产;宁夏石嘴山市的年产5000吨三元前驱体和5000吨三元材料的项目已建成投产,宁夏工厂二期年5000吨三元前驱体+5000吨811高镍三元正极材料项目开工建设,计划于2018 年年初投入试生产。
同时,公司NCM523正极材料已经进入国内大客户供应链,NCM 622已导入有望在今年下半年逐步上量;公司5000吨NCM811产能也开始加速启动,逐步进入收获期。数据来源:公司年报
2、厦门钨业
公司主要从事钨精矿、钨钼中间制品、粉末产品、丝材板材、硬质合金、切削刀具、各种稀土 氧化物、稀土金属、稀土发光材料、磁性材料、贮氢合金粉、锂电池材料及其他能源新材料的研 发、生产和销售,兼营房地产开发与经营。截止2016年公司总资产155亿元,营业收入85亿元,净利润3亿元,目前市值232亿元(截止6月30日数据)。
在正极材料业务方面,公司2016年营收20.51亿元,同比增长89.03,销量1.34万吨,同比增长86.11%。公司2017年满产产能1.7-1.8万吨,并且拟通过技改增加到1.8-2万吨。公司正在新建的生产线:位于厦门的海沧分公司1万吨/年车用锂离子三元正极材料产业化项目进展顺利,初步预计于2018年底完工;福建三明新建的6000吨产能也将预计于2018年下半年投产。因此预计公司2019年产能将要达到3.6万吨。数据来源:公司年报
3、当升科技
公司是一家从事新能源材料研发和生产的高新技术企业.其主要从事钴酸锂、多元材料及锰酸锂等小型锂电、动力锂电正极材料的研发、生产和销售,自进入锂电正极材料行业以来,一直保持着良好的发展势头,成为国内率先出口锂电正极材料的供应商,是国内锂电正极材料的龙头企业之一。截止2016年公司总资产22亿元,营业收入13亿元,净利润1亿元,目前市值91亿元(截止6月30日数据)。
在正极材料业务方面,主要产品包括三元材料、钴酸锂、锰酸锂等正极材料以及四氧化三钴、三元材料前驱体等前驱体材料,出口日本、韩国及台湾等多个国家与地区,受到了国际、国内客户的高度评价。2016年公司正极材料业务营业收入11.85亿元,同比增长49.62%,销量0.80万吨,同比增长33.33%。
公司至今已实现NCM523、NCM622的批量生产及NCM811、NCA的中试生产,目前产能已达到8000吨,建设及规划中产能达到22000吨。下游客户包括亿纬锂能、力神、CATL、深圳比克等国内锂电巨头。数据来源:公司年报
4、格林美
格林美是中国规模最大的采用废弃资源循环再造超细钴镍粉体的企业,中国钴镍粉体材料与循环技术的产业基地之一。公司致力于循环技术产业的研究与产业化,采用二次资源通过循环技术生产高技术材料,目前已具备采用废旧电池等二次资源生产超细钴粉、超细镍粉、先进电池材料、无铅焊接材料等多种产品的生产能力,且具有显著的资源和成本优势。
公司的主要产品“循环技术生产的球状和针状超细钴粉材料”、“镍电池用功能镍粉材料”、“循环技术生产低密度多孔隙钴片”等已被认定为国家重点新产品。截止2016年公司总资产191亿元,营业收入78亿元,净利润3亿元,总市值231亿元(截止6月30日数据)。
在正极材料业务方面,公司以荆门为中心,围绕建设世界最大的三元前驱体原料基地,建成15000吨产能,通过三星供应链多产品论证,NCA前驱体批量供应三星供应链,NCM批量供应国内主流市场,成为国内外前驱体制造的主流厂家,为建设世界最大的三元前驱体原料制造基地打下坚实的基础。2017年1月,公司和韩国Ecopro公司合资在中国建立子公司,拟2017年建设1万吨NCA前驱体项目。
数据来源:公司年报(由于数据统计问题,电池材料业务包括四氧化三钴业务和三元材料业务)
5、其它公司
国内正极材料企业除了几大龙头之外,还有众多小而散的部分企业,其中较大的有杉杉能源、湖南瑞祥、北大先行、巴莫科技、德方纳米(筹划IPO)等等,其具体产能信息如下(下表只有部分企业的数据,其他企业由于数据并未公开,因此没有列出):
数据来源:公司公告、互联网
文章来源: 秦亮聊投资