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鋰電池正極材料全產業鏈深度分析及前景預測

來源:澄邁研究 2017-10-12 08:55中國投資咨詢網 A-A+

  一、正極材料產業簡介

  1.行業簡介

  鋰離子電池分布在我們生活中的每一個角落,其應用領域包括手機、平板電腦、智能手表、電動汽車、無人機以及各類其他電動工具。作為電能的載體和眾多設備的動力來源,可以說,離開了鋰離子電池,當今的物質世界就玩不轉了。

  正極材料作為目前鋰離子電池里面主要的儲存鋰離子的地方,其性能直接影響鋰離子電池的性能(正極材料的質量比一般為3:1-4:1,因此正極材料起到決定性影響),其成本的高低也決定鋰電池成本的高低。

  2.技術路線

  常見的鋰電池正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰,其性能差異如下圖:

  3.正極材料展望

  以上比較常見的鋰離子電池正極材料,并不代表所有的技術路線。實際上目前很多科研機構,都在努力研究新型的鋰離子電池正極材料,希望能把能量密度、倍率和壽命等關鍵指標提升到更高的量級。

  按照目前國家的規劃,如果到2020年正極材料的能量密度達到250mAh/g,甚至到300mAh/g的能量密度指標,那么現在商業化應用的正極材料都無法實現,那么正極材料就需要較大的技術改革,比如改變層狀結構為尖晶石結構的固體類材料,以及有機化合物正極材料等,都是目前比較熱門的研究方面。

  因此,隨著鋰電池行業的發展,在正極材料行業未來能夠發明符合行業發展趨勢所需材料的企業,將有希望成為材料行業的新星。

  4.行業產業鏈

  二、正極材料產業全球現狀分析

  1.全球產銷分析

  在2014年之前,全球正極材料的主要產品是鈷酸鋰,其主要應用于3C消費領域,在2013年全球正極材料的產量占比約為42.11%。

  但是隨著新能源汽車行業額的發展,車用動力鋰電池的需求量迅速增加,而車用鋰電池目前主要使用的正極材料為磷酸鐵鋰(中國新能源汽車主流用正極材料)和三元材料(以特斯拉為代表的新能源汽車企業主流用正極材料)。

  因此,從2014年開始三元材料和磷酸鐵鋰正極材料的產量開始暴增,其中磷酸鐵鋰從2013年的0.8萬噸,增長到2016年的7.48萬噸,年復合增長率為110.67%。三元材料的產量從2013年的3.9萬噸,增長到2016年的12.90萬噸,年復合增長率49%。

數據來源:EVTank、中國電池網

  截止2016年,全球正極材料產量達到31.35萬噸,其中磷酸鐵鋰和三元材料占比分別為23.84%,41.15%。我們可以發現,三元材料已然成為正極材料行業的主流趨勢。

  受到鋰離子電池行業的快速發展帶動,正極材料使用量一直處于穩步提升的趨勢,對于正極材料需求方面的分析,我們根據全球鋰電池出貨量,再按照每KWH鋰電池平均用正極材料2.4KG這個數據進行歷年正極材料需求量測算:

數據來源:真鋰研究

  然后再進行全球產銷情況分析:

數據來源:EVTank、中國電池網、真鋰研究

  從全球正極材料歷年產量和需求量情況來看,近幾年整體一直處于供給略大于需求的局面。在產量方面,全球正極材料產量從2011年的8.36萬噸,增加到2016年的31.35萬噸,年復合增長率30.26%,需求方面,全球正極材料從2011年的6.39萬噸,增長到2016年的28.49萬噸,年復合增長率34.85%,明顯高于產量的增速,因此預計未來全球正極材料產業的供給關系逐步趨于平衡。

  由于3C消費領域對于鋰電池的需求區域平穩,因此主要應用于3C鋰電池的正極材料(主要為鈷酸鋰)也跟隨其下游發展區域穩定。但隨著新能源汽車行業以及儲能行業的發展,預計未來正極材料行業在細分的磷酸鐵鋰以及三元材料方面將成為正極材料產業增長的主要驅動力。

  2.全球產量分布情況

  鋰電正極材料的生產地主要集中于中國、日本和韓國,截止2016年數據,中國產量占比68%,日本15%,韓國16%,其他國家1%。

  在2015年之前,我國正極材料產量全球占比一直穩定在45%左右,但隨著2014國內新能源汽車產業的快速發展,帶動了正極材料這一細分產業的產能快速提升,這兩年國內產量在全球的占比逐漸加大,目前來看,我國在產量方面是世界鋰電池正極材料的龍頭國家。

數據來源:EVTank

  3.全球主要國家正極材料競爭力分析

  國際上有一定產能和知名度的正極材料公司主要集中在日本、中國和韓國,國際上其他國家的正極材料企業規模普遍偏小,產品也較為單一,因此上述三國全球正極材料行業公認的三大巨頭國家。

  日韓兩國在正極材料行業發展較早,近幾年來一直致力于三元材料等高端正極材料產品,而國內方面,由于多方面的原因,鋰電正極材料產業在過去的發展中心集中在磷酸鐵鋰,近兩年來隨著新能源汽車行業的發展,國家和企業逐步重視三元材料行業的發展,但在技術方面仍然和日韓先進企業有一定的差距。

  三、正極材料產業國內現狀分析

  1.國內產銷分析

  中國在正極材料發展前進的道路上,技術路線之爭一直不斷。目前,主流的正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及三元材料。在2014年之前,我國鋰離子電池發展的重心主要為消費類鋰電池產品,因此隨著2014年新能源汽車行業的爆發式增長,鋰離子電池的發展重心已由3C類變成車用動力電池,因此正極材料的行業發展,也更加偏向于磷酸鐵鋰和三元材料。

數據來源:中國有色金屬業協會,鋰業分會

  從我國歷年來各類正極材料的產量情況來看,鈷酸鋰產量從2011年的1.88萬噸,增長到2016年的5.1萬噸,年復合增長率22.09%,其主要增長期在2011-2014年期間,在2015-2106年開始穩步發展,雖然鈷酸鋰的產量一直處于增長態勢,但是隨著國內正極材料產量的逐年快速增長,鈷酸鋰產量在正極材料中的占比逐年降低,從2011年的58.02%,降低到2016年的23.61%。

  磷酸鐵鋰產量從2011年的0.23萬噸,增長到2016年的7.4萬噸,5年間整整增加了30多倍,可謂是發展迅速,當然這也和國內新能源汽車動力電池近幾年主要使用磷酸鐵鋰正極材料有關。三元材料方面,其產量從2011年的0.63萬噸,增長到2016年的6.5萬噸,年復合增長率59.48%,遠高于整體正極材料行業46.14%的年復合增長。

  在正極材料需求量方面,我們按照全球正極材料需求量分析的方法,對國內正極材料的需求數據進行分析。

數據來源:真鋰研究

  然后再進行國內正極材料產銷分析:

數據來源:中國金屬業協會(鋰業分會)、真鋰研究

  從國內正極材料近幾年的產需數據來看,國內正極材料的供需關系相當寬裕,產量從2011年的 3.24萬噸,增長到2016年的21.6萬噸,年復合增長率46.14%,需求量從2011年的3萬噸,增長到2016年的14.96萬噸,年復合增長率37.89%,遠低于產量的年復合增長情況。

  由于我國正極材料產能主要集中在低端產品,在一些高端產品,比如高性能三元材料等領域目前產能仍有不足,對于具體供需情況,我們會在新能源汽車系列報告中的總結報告中,跟大家進行詳細闡述。

  因此,我們認為,鋰電正極材料行業目前整體來看處于供大于求的階段,未來主要驅動力來自于動力電池的需求增長情況。并且在產品分布方面,低端產品產能過剩,高端產品供給不足。

  2.國內正極材料進出口分析

  我國生產的正極材料不光用于國內的下游電池廠商,還有部分出口國外,根據中國海關信息網數據,我國2016年三元材料出口量為1.98萬噸,鈷酸鋰由于2014年之后出口退稅取消,因此鈷酸鋰的出口量銳減。

  四、國外正極材料企業分析

  1.日亞化學

  日亞化學成立于1954年,在1993年發布了震驚世界的藍色LED,迄今為止其致力于以熒光粉為中心的精密化學品,主營業務為LED方面的相關產品。在電池材料方面,其正極材料產品涵蓋鈷酸鋰、錳酸鋰、和正極材料。在正極材料業務方面,其目前產能約為2萬噸左右,主要為三元材料和鈷酸鋰。

  2.Umicore(優美科)

  優美科是一家全球材料科技集團,總部位于比利時。優美科側重于應用領域,在這個領域中,它在材料科學、化學、冶金方面的專業知識可以發揮真正的作用。優美科有三大業務集團:催化、能源&表面處理技術和回收。優美科的營業收入主要來自清潔技術領域,而其研發投入也大部分在該領域,如:控制排放的催化劑、可充電電池材料和回收技術。

  公司是全球領先的正極材料生產商之一。截止2016年公司總資產41億歐元,營業收入111億歐元,凈利潤1.41億歐元,目前市值68億歐元(截止6月30日數據)。

  優美科于1982年進入中國,截止2017年,優美科在中國設有8個工廠,分別位于北京、蘇州、江西贛州、廣東清遠、廣東江門和臺灣新竹。7個貿易公司,分別位于北京、上海、廣州、成都、江門(技術支持)、香港和臺北。1個區域總部,位于上海。

  在正極材料業務方面,其主要為三元材料,2016年正極材料業務營業收入6.1億歐元,公司計劃2018年底完成對現有產能擴產計劃,預期其產能屆時將達到6萬噸左右(2016年產能在2萬噸左右),主要產地在中國和韓國。

數據來源:Umicore公司年報

  3.L&F

  L&F成立于2000年7月,初期主要制造和販賣LCD用BLU,2005年8月設立子公司L&F材料開始了鋰離子二次電池用正極材料事業,2010年以后成為全球正極材料供應商龍頭企業。2016年2月,通過并購L&F,L&F新材料,完成了在主業正極材料行業成為超一流企業的戰略與資源整合。

  在正極材料業務方面,公司主要從事鈷酸鋰、錳酸鋰及三元材料業務。

數據來源:互聯網信息

  4.其他公司

  除了上面這些產能較大的公司之外,國外正極材料企業主要集中在日本和韓國,由于數據方面的欠缺,我們主要對這些企業的產能進行統計(主要正極材料廠商),如下表所示:

  五、國內正極材料企業分析

  1.杉杉股份

  公司業務分為新能源業務及非新能源業務,其中新能源業務覆蓋鋰電新能源上下游產業鏈, 為公司主要的業績來源及發展重點,主要包括鋰電池材料、新能源汽車及能源管理服務業務。非新能源業務 主要包括服裝品牌運營、類金融和創投業務。截止2016年公司總資產146億元,營業收入55億元,凈利潤3.3億元,截止目前市值185億元(截止6月30日數據)。

  在正極材料業務方面,公司主要產品有鈷酸鋰系列產品、多元材料系列產品、錳酸鋰系列產品和三元前驅體。2016年公司正極材料業務營收25.03億元,同比增長8.12%,銷量1.8萬噸,同比減少5.26%。

  目前公司正極材料產能3.3萬噸(主要是2016年擴產,2017年將開始放量),2016 年寧鄉廠區一期1.5萬噸鋰電正極材料項目建設驗收完成開始投產,寧鄉二期10000噸項目計劃2017年年中投入試生產;寧夏石嘴山市的年產5000噸三元前驅體和5000噸三元材料的項目已建成投產,寧夏工廠二期年5000噸三元前驅體+5000噸811高鎳三元正極材料項目開工建設,計劃于2018 年年初投入試生產。

  同時,公司NCM523正極材料已經進入國內大客戶供應鏈,NCM 622已導入有望在今年下半年逐步上量;公司5000噸NCM811產能也開始加速啟動,逐步進入收獲期。

數據來源:公司年報

  2.廈門鎢業

  公司主要從事精礦、鉬中間制品、粉末產品、絲材板材、硬質合金、切削刀具、各種稀土 氧化物、稀土金屬、稀土發光材料、磁性材料、貯氫合金粉、鋰電池材料及其他能源新材料的研 發、生產和銷售,兼營房地產開發與經營。截止2016年公司總資產155億元,營業收入85億元,凈利潤3億元,目前市值232億元(截止6月30日數據)。

  在正極材料業務方面,公司2016年營收20.51億元,同比增長89.03,銷量1.34萬噸,同比增長86.11%。公司2017年滿產產能1.7-1.8萬噸,并且擬通過技改增加到1.8-2萬噸。公司正在新建的生產線:位于廈門的海滄分公司1萬噸/年車用鋰離子三元正極材料產業化項目進展順利,初步預計于2018年底完工;福建三明新建的6000噸產能也將預計于2018年下半年投產。因此預計公司2019年產能將要達到3.6萬噸。

數據來源:公司年報

  3.當升科技

  公司是一家從事新能源材料研發和生產的高新技術企業.其主要從事鈷酸鋰、多元材料及錳酸鋰等小型鋰電、動力鋰電正極材料的研發、生產和銷售,自進入鋰電正極材料行業以來,一直保持著良好的發展勢頭,成為國內率先出口鋰電正極材料的供應商,是國內鋰電正極材料的龍頭企業之一。截止2016年公司總資產22億元,營業收入13億元,凈利潤1億元,目前市值91億元(截止6月30日數據)。

  在正極材料業務方面,主要產品包括三元材料、鈷酸鋰、錳酸鋰等正極材料以及四氧化三鈷、三元材料前驅體等前驅體材料,出口日本、韓國及臺灣等多個國家與地區,受到了國際、國內客戶的高度評價。2016年公司正極材料業務營業收入11.85億元,同比增長49.62%,銷量0.80萬噸,同比增長33.33%。

  公司至今已實現NCM523、NCM622的批量生產及NCM811、NCA的中試生產,目前產能已達到8000噸,建設及規劃中產能達到22000噸。下游客戶包括億緯鋰能、力神、CATL、深圳比克等國內鋰電巨頭。

數據來源:公司年報

  4.格林美

  格林美是中國規模最大的采用廢棄資源循環再造超細鈷粉體的企業,中國鈷鎳粉體材料與循環技術的產業基地之一。公司致力于循環技術產業的研究與產業化,采用二次資源通過循環技術生產高技術材料,目前已具備采用廢舊電池等二次資源生產超細鈷粉、超細鎳粉、先進電池材料、無鉛焊接材料等多種產品的生產能力,且具有顯著的資源和成本優勢。

  公司的主要產品“循環技術生產的球狀和針狀超細鈷粉材料”、“鎳電池用功能粉材料”、“循環技術生產低密度多孔隙鈷片”等已被認定為國家重點新產品。截止2016年公司總資產191億元,營業收入78億元,凈利潤3億元,總市值231億元(截止6月30日數據)。

  在正極材料業務方面,公司以荊門為中心,圍繞建設世界最大的三元前驅體原料基地,建成15000噸產能,通過三星供應鏈多產品論證,NCA前驅體批量供應三星供應鏈,NCM批量供應國內主流市場,成為國內外前驅體制造的主流廠家,為建設世界最大的三元前驅體原料制造基地打下堅實的基礎。2017年1月,公司和韓國Ecopro公司合資在中國建立子公司,擬2017年建設1萬噸NCA前驅體項目。

數據來源:公司年報(由于數據統計問題,電池材料業務包括四氧化三鈷業務和三元材料業務)

  5.其他公司

  國內正極材料企業除了幾大龍頭之外,還有眾多小而散的部分企業,其中較大的有杉杉能源、湖南瑞祥、北大先行、巴莫科技、德方納米(籌劃IPO)等等,其具體產能信息如下(下表只有部分企業的數據,其他企業由于數據并未公開,因此沒有列出):

數據來源:公司公告、互聯網

  六、產業發展前景分析

  根據目前國內以及全球的正極材料產銷分析,我們不難看出,目前整個正極材料行業處于供過于求的現狀,預期在未來幾年內這一現象仍然持續。

  隨著新能源汽車行業的快速發展,我們假設2020年全球新能源汽車產銷量為300萬輛,平均單車電池容量40KWH,那么到2020年全球車用動力電池需求預計為120GWH。

  我們假設車用動力電池在整個鋰離子電池中的占比為50%,那么全球鋰離子電池到2020年需求量約為240GWH,按照每KWH鋰電池需2.4kg正極材料來測算,全球正極材料需求在2020年將達到57.6萬噸,對應2016年產量,年復合增長率達到 17.71%。

  因此目前來看,整個正極材料行業未來幾年內的行業需求增速小于行業擴產速度。

  七、產業投資建議

  鑒于目前正極材料行業供大于求的行業現狀,我們建議關注符合未來行業發展趨勢的三元材料細分產業,尤其具備一定技術實力以及產能優勢和供應商優勢的龍頭三元材料企業。

  在具體上市公司中,建議關注具備整個電池材料產業鏈優勢的格林美、杉杉股份、當升科技等上市公司。

  八、產業風險提示

  1.鋰電池產業發展不及預期;

  2.正極材料廠商短期內集中擴產,導致行業產能過剩嚴重,從而引起企業發動價格戰;

  3.上游原材料行業大幅漲價,從而造成企業生產成本加大。

關鍵詞:鋰離子電池 正極材料 新能源
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