锂电池产业链相关转债梳理：探寻转债市场中的”锂“.pdf

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2021 年 8 月 22 日 总量 研究 探寻转债市场中的“锂” 锂电池产业链相关转债梳理 1、 构建绿色环保的能源体系乃大势所趋 2020 年，中国、美国和欧洲等地区都提出了碳中和的目标，构建绿色环保的能 源 体系必将成为全球的大趋势。 在此背景下，我国、欧盟和美国都出台了相应的 政策，提出新能源发展的规划和目标，支持新能源相关产业发展。新能源汽车作 为构建清洁能源体系的重要一环，成为各国发展的重点，新能源车销量大幅提高， 由此，也带来锂电池需求的持续攀升。在需求侧的带动下，锂电池 上游、中游厂 商纷纷扩产，锂电池产业链维持较高的景气度。 2、 聚焦动力电池，剖析锂电池产业链 锂电池的产业链主要包括上游环节锂矿、钴矿等锂电池生产材料的供应商；中游 环节锂电池生 产 商和下游需求端客户构成。锂电池的上游的厂商提供生产锂电池 所需的各类 原材料，中游厂商通过对上游原材料的加工，根据终端用户的需求， 提供不同的锂电池电芯、模组和电池包方案；下游锂电池的需求端主要涉及消费 电子领域、动力电池领域和储能领域。 锂电池产业链中的各个细分领域竞争日趋激烈，强者恒强。 构建绿色环保的能源 体系是大势所趋，新能源车和储能领域需求的增长带动了锂电池需求放量，锂电 池产业链 将 长期保持景气。通过对锂电池中游制造端的分析，我们认为后续产能 扩张速度较慢的环节将出现供不应求的卖方市场，铜箔、铝箔、锂电设备和隔膜 环节由于生产设备依赖进口，短时间内难以大幅扩产，因此供需格局较好。 从竞 争格局来看，技术壁垒高的环节竞争格局优，例如正极材料中的高镍三元材料领 域、 6m 及以下的铜箔领域技术壁垒较高，短期内不会有大量竞争者涌入，竞 争格局优。从公司层面 看，扩产速度快于行业均值以及打通上下游产业链的龙头 企业也将占据更多的市场份额。 3、涉及锂电池产业链的转债 转债市场上，与锂电池产业链相关的标的众多，从上游的矿产资源到中游的锂电 材料再到下游的整车、储能等领域均有涉及。 从锂电池制造端的四大材料来看， 正极材料、负极材料以及电解液相关的转债较少，隔膜领域有湿法隔膜龙头恩捷 股份发行的恩捷转债和干法隔膜 龙头星源材质发行的星源转 2。在铜箔和铝箔环 节的转债较多，分别有嘉元转债、鼎胜转债、万顺转 2 和明泰转债。 锂电池产业链相关转债转股溢价率低，转债价格与正股价格息息相关。 在产业链 关键位置 的正股对应的转债上涨空间更大。同时，由于大部分的锂电池产业链转 债价格较高，需及时关注是否有赎回风险。 4、风险提示 A 股市场波动引发转债市场价格下行风险。锂电池产业链相关转债触发赎回条 款。多家企业产能扩张导致供给过剩。 作者 分析师：张旭 执业证书编号： S0930516010001 010-58452066 zhang_ 分析师：危玮肖 执业证书编号： S0930519070001 010-58452070 分析师 ：李枢川 执业证书编号： S0930521040004 010-58452065 联系人：方钰涵 010-58452047 联系人：毛振强 010-58452047 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 固定收益 目 录 1、 锂电产业前景广阔 . 4 1.1、 构建绿色环保的能源体系是全球大趋势 . 4 1.2、 新能源车销量迅速提升带动锂电池需求旺盛 . 4 2、 锂电池产业链概述 . 5 2.1、 正极材料：三元材料与磷酸铁锂各有优势 . 6 2.1.1、 正极材料决定着动力电池的能量密度 . 6 2.1.2、 在不同的发展阶段，三元材料和磷酸铁锂各有优势 . 7 2.1.3、 三元高镍电池是未来技术进步的方向 . 8 2.2、 负极材料：短期内人造石墨材料仍是主流 . 8 2.2.1、 碳系负极材料是主流 . 8 2.2.2、 硅基负极材料有望取代碳基负极材料 . 9 2.3、 电解液：向高压高安全性方向发展 . 10 2.3.1、 电解液价格走势与六氟磷酸锂价格走势基本同步 . 10 2.3.2、 龙头企业规模优势明显 . 11 2.3.3、 双氟磺酰亚胺锂正在成为电解液新型锂盐 . 11 2.4、 隔膜： “基膜 +涂覆膜 ”的一体化趋势愈加明显 . 11 2.4.1、 锂电隔膜工艺难度较大，技术壁垒高 . 11 2.4.2、 湿法隔膜出现单一 龙头公司，干法隔膜出现 “多强 ”局面 . 12 2.4.3、 隔膜生产设备依赖进口 . 13 2.4.4、 产业链纵向一体化，向 “基膜 +涂覆膜 ”模式发展 . 13 2.4.5、 固态电池或将改变隔膜行业格局 . 14 2.5、 锂电铜箔：供给偏紧，赛道优势明显 . 14 2.5.1、 锂电铜箔轻薄化是长期趋势 . 14 2.5.2、 锂电铜箔行业具备设备壁垒 . 15 2.6、 锂电设备：迎来新一轮的扩产周期 . 16 2.7、 储能：锂电池的另一广阔市场 . 17 2.7.1、 锂电池是电化学储能领域运用最多的电池类型 . 17 2.7.2、 国家政策大力支持新型储能发展 . 18 2.7.3、 磷酸铁锂电池在储能领域有明显优势 . 19 3、 涉及锂电池产业链的转债 . 19 3.1、 锂电池产业链相关转债特征 . 19 3.2、 重点个券梳理 . 20 3.2.1、 鹏辉转债（鹏辉能源） . 20 3.2.2、 嘉元转债（嘉元科技） . 22 3.2.3、 大族转债（大族激光） . 23 3.2.4、 万顺转 2（万顺新材） . 24 3.2.5、 国泰转债（江苏国泰） . 25 3.2.6、 恩捷转债（恩捷股份） . 27 3.2.7、 百川转 债（百川股份） . 28 4、 总结 . 29 5、风险提示 . 30 国投瑞银 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 固定收益 图表目录 图表 1：国内及 海外新能源车销量（万辆） . 4 图表 2： 全球锂电池需求测算 . 5 图表 3： 国内磷酸铁锂和三元材料电池需求量预测 . 5 图表 4： 锂电池产业链简 图 . 6 图表 5： 不同正极材料锂电池的能量密度对比 . 6 图表 6： 截至 2020 年末不同类型的三元材料电池出货量占比 . 7 图表 7： 高镍三元电 池竞争格局优于中镍三元电池竞争格局 . 8 图表 8： 2020 年负极材料出货量占比 . 9 图表 9： 2020 年人造石墨负极材料出货量占比 . 9 图表 10： 电解液构成示意图 . 10 图表 11： 电解液价格走势与六氟磷酸锂价格走势基本同步 . 10 图表 12： 电解液竞争格局（ CR5 占比） . 11 图表 13： 干法隔膜和湿法隔膜工艺对比 . 12 图表 14： 干法隔膜和湿法隔膜出货量占比历年变化 . 12 图表 15： 2019 年和 2020 年湿法隔膜与干法隔膜竞争格局对比 . 13 图表 16： 嘉元科技不同铜箔产品的毛利率（ %） . 14 图表 17： 6m 铜箔产能的扩张速度远小于锂电铜箔需求增长的速度 . 15 图表 18： 2020 年锂电铜箔行业市占率 . 15 图表 19：锂电池制作示意图 . 16 图表 20： 2015-2020 年中国锂电电芯制造设备市场规模及预测 . 17 图表 21： 2020 年 国内储能市场不同储能方式占比 . 17 图表 22： 2020 年中国新增电化学储能装机量在不同应用场景中的占比 . 18 图表 23： 中国电化学储能市场累计装机量（ GW） . 18 图表 24： 锂电池产业链相关转债梳 理 . 19 图表 25：锂电池相关的转债在产业链中的分布 . 20 图表 26：鹏辉能源概览 . 21 图表 27：鹏辉能源锂电池产能规划 . 22 图表 28：嘉元科技概览 . 22 图表 29：主要的锂电铜箔上市公司毛利率对比 . 23 图表 30：大族激光概览 . 24 图表 31：万顺新材概览 . 24 图表 32：主要锂电铝箔公司产能规划 . 25 图表 33：江苏国泰及其子公司瑞泰新材的锂电池业务概览 . 26 图表 34：截至 2020 年瑞泰新材与主要客户签订的战略合作协议 . 26 图表 35：瑞泰新材各产品毛利率一览 . 27 图表 36：恩捷股份概览 . 28 图表 37：百川股份概览 . 29 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 固 定收益 1、 锂电产业前景广阔 1.1、 构建绿色环保的能源体系是 全球大趋势 1970 年代，锂电池问世，成为了铅酸电池等二次电池的替代品 。 因其具有环境 友好、能量密度大、质量轻的特点，短短数十年内占领了消费电子领域并扩展到 新能源汽车和储能等领域，让无化石燃料时代成为可能。 2020 年，中国、美国 和欧洲等地区都提出了碳中和的目标，构建绿色环 保的能源体系将成为全球的大 趋势。 在 此背景下，我国、欧盟和美国都出台了相应的政策，提出新能源发展的规划和 目标，支持新能源相关产业发展。 2020 年 11 月，国务院办公厅发布了新能源 汽车产业发展规划（ 2021-2035 年），计划到 2025 年纯电动乘用车新车平均 电耗降 至 12.0kWh/100km，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的 20%左右，高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用；计划到 2035 年，纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车实现全面电动化。 2021 年 7 月 9 日，欧盟的监管机构欧 盟委员会计划要求新车和货车的排放量从 2030 年起下降 65%（相比于 1990 年水平），并从 2035 年起降至零 。 2021 年 8 月 5 日，拜登通过美国总统的行政命令，提出到 2030 年新能源汽车销售份额达到 50%的目标。 1.2、 新能源车销量迅速提升带动锂电池需求旺盛 在碳中和、碳达峰的背景以及政策的支持下，新能源汽车作为构建清洁能源体系 的重要一环，成为各国发展的重点。截至 2020 年，新能源汽车的渗透率并不高， 中国新能源车的渗透率为 5.4%，欧洲为 11%，美国为 2.2%，距各国提出的渗 透率目标还有很远的距离，新能源汽车未来的 增长空间广阔，新能源车销量的增 长率预计将维持在较高水平 。 图表 1：国内及海外新能源车销量（万辆） 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 2 0 1 7 A 2 0 1 8 A 2 0 1 9 A 2 0 2 0 A 2 0 2 1 E 2 0 2 2 E 2 0 2 3 E 2 0 2 4 E 2 0 2 5 E 国内新能源车销量（万辆） 海外新能源车销量（万辆） 资料来源： EV Volumes，中汽协，光大证券研究所 统计区间： 2017 年至 2020 年为实际值， 2021 年至 2025 年为 预测值 。注：实际值来源为 EV Volumes 及中汽协 ，光大证券研究所整理； 预测值为光大证券研究所环保和电新团队测算 。 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 固 定收益 图表 2： 全球锂电池需求测算 0 30 0 60 0 90 0 12 00 15 00 20 19 20 20 20 21E 20 22E 20 23E 20 24E 20 25E 全球 3C 电池需求 全球其他领域锂电需求 全球储能电池需求 全球动力电池需求 资料来源： GGII，中 汽协，鑫椤锂电， 光大 证券 研究所 单位： GWh 统计区间： 2019 年至 2020 年为实际值， 2021 年至 2025 年为预测值 。注：实际值来源于 GGII，中汽协及鑫椤锂电 ，光大 证券研究所整理； 预测值为光大证券研究所环保与电新团队测算 。 新能源汽车广阔的增长空间势必带来动力电池需求量的持续攀升。根据光大研究 所环保与电新团队的预测， 至 2025 年 国内新能源车销量突破 900 万辆， 2020 年至 2025 年的年化复合增长率超过 45%。基 于新能源车销量的快速增长， 预计 2025 年 国内动力电池需求 可达 423GWh， 2020-2025 年的年化复合增长率 约为 44.5%， 其中三元电池 需求量约为 259GWh，磷酸铁锂 电池及其他电池的需求量 约为 163GWh。 图表 3： 国内磷酸铁锂和三元材料电池需求量预测 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 2 0 1 9 2 0 2 0 2 0 2 1 E 2 0 2 2 E 2 0 2 3 E 2 0 2 4 E 2 0 2 5 E 磷酸铁锂及其他电池总需求 三元电池总需求 资料来源： GGII， 光大 证券研究所 单位： GWh 统计区间： 2016 年至 2020 年为实际值， 2021 年至 2025 年为预测值 。实际值来源于 GGII，光大证券研究所整理；预测值 为光大证券研究所环保与电新团队测算。 2、 锂电池产业链概述 锂电池的产业链主要包括上游环节锂矿、钴矿等锂电池生产材料的供应商；中游 环节锂电池生 产 商和下游需求端客户构成。锂电池的上游的厂商提供生产锂电池 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 固 定收益 所需的各类原材料，中游厂商通过对上游原材料的加工，根据终端用户的需求， 提供不同的锂电池电芯、模组和电池包方案；下游锂电池的需求端主要涉及消费 电子领域、动力电池领域和储能领域。下文主要通过聚焦动力电池的四大材料以 及铜箔、 锂电设备等锂电池生产的重要环节，剖析锂电池产业链。 图表 4： 锂电池产业链简图 资料来源： 光大证券研究所绘制 2.1、 正极材料：三元材料与磷酸铁锂各有优势 2.1.1、 正极材料决定着动力电池的能量密度 正极材料的成本占动力电池总成本的 30%以上 ，决定着动力电池的能量密度。 目前动力电池所使用的正极材料包括钴酸锂（ LCO）、锰酸锂（ LMO）、磷酸铁 锂（ LFP）、镍钴锰酸锂（ NCM）、镍钴铝酸锂（ NCA）。钴酸锂能量密度高， 但是钴成本高循 、 环寿命低，主要用于 3C 产品；磷酸铁锂循环 型和安全性好， 但是能量密度也较低，所以应用于储能、商用车和部分低速电动车；三元材料可 以充分发挥三种金属的优势，具有高能量密度和高循环寿命等优点广泛用于电动 车领域 。 图表 5： 不同正极材料锂电池的能量密度对比 NCM52 3/62 2 NCM81 1 NC M33 3 LF P LMO 140 WH /Kg 160WH/Kg 180 WH /Kg 220 WH /Kg 260 WH /Kg 2012 2014 2016 2018 2020 能 量 密 度 资料来源： GGII，光大证券研究所绘制 敬请参阅最后一页特别声明 -7- 证券研究报告 固 定收益 2.1.2、 在不同的发展阶段，三元材料和磷酸铁锂各有优势 三元正极 材料能量密度占优，能够提高新能源车的续航能力。磷酸铁锂电池的成 本低廉，电池循环性性能好，安全性高。在动力电池不同的发展阶段，对不同正 极材料动力电池的需求也有所差异。 2013 年至 2016 年， 以磷酸铁锂为正极材料的动力电池占比高。 2013 年至 2016 年，我国动力电池的探索处于初步阶段。 磷酸铁锂和钴酸锂作为正极材料的动力 电池工艺相对成熟，成本低廉，广泛运用于对续航能力要求较低的电动公交车， 而三元正极材料的安全性不足并且产能较低，这一阶段 以 磷酸铁锂为正极材料的 动力电池出货量高于三元材料动力电池。 2016 年 至 2019 年 ，国家补贴新能源汽车的政策发生变化， 三元正极材料技术 进步，产能快速提高。 2017 年，国家补贴新能源汽车运营里程需达到 3 万公里， 并且将动力电池的能量密度也纳 入补贴范畴，促进了三元正极材料动力电池的发 展，三元正极材料产能 快速提高。 2019 年起，磷酸铁锂材料动力电池迎来又一次高速增长 。 主要有以下三方面的 原因： 第一，国家对新能源车的补贴政策持续退坡，磷酸铁锂成本优势显现。 2019 年，国家对新能源车的补贴政策持续退坡，续航里程低于 300 公里的汽车 将不再补贴，在补贴退坡的政策下，新能源车市场竞争激烈，降低动力电 池成本 的需求凸显。磷酸铁锂正极材料主要由磷酸铁和碳酸锂构成，而三元正极材料中 镍、钴的成本较高，特别是高镍三元正极材料成本显著高于较磷酸铁锂材料的成 本。在此情况下，磷酸铁锂电池的成本优势显现。 第二，刀片电池和 CTP 技术 的推出 显著提高磷酸铁锂电池的能量密度。 随着比亚迪推出“刀片电池”和宁德 时代推出 CTP 技术，磷酸铁锂电池可以通过电芯组装方法的改进提升能量密度。 磷酸铁锂电池采用 CTP 无模组技术后，由多个大容量电芯组成标准化电池包， 再堆叠组成更大的电池模块，在乘用车中 CTP 电池包体积利用率提高 15%-20%，有效提 升电池能量密度。比亚迪的刀片电池是将多个细长的 刀片 电池捆扎形成电池包模块，缩减电池包的体积，也能有效提高磷酸铁锂电池的能 量密度。在 CTP 和刀片电池的技术改进下，一些高端车型（例如比亚迪的 “ 汉 ” 图表 6： 截至 2020 年末不同类型的三元材料电池出货量占比 4 .1 0 % 5 3 .1 0 % 1 9 .7 0 % 2 1 .9 0 % 1 .2 0 % N C M 333 系列 N C M 523 系列 N C M 622 系列 N C M 811 系列 N CA 系列 资料来源： 鑫椤 锂电，光大证券研究所整理 敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告 固 定收益 系列）也更多地使用磷酸铁锂 电池，并以磷酸铁锂材料的安全性作为主打的“卖 点”。 第三，储能市场的发展带来磷酸铁锂电池需求的提升。 储能电池对能量密 度的要求低，但是对成本。安全性和循环性能的要求高，磷酸铁锂电池循环性能 较三元电池更优，同时安全性高于三元电池，受益于国内 5G 加速建设和海外储 能市场增长，磷酸铁锂材料动力电池的增 速明显提升。 2.1.3、 三元高镍电池是未来技术进步的方向 在保证安全性的基础上不断提升能量密度是必然的发展趋势。尽管磷酸铁锂电池 的出货量增速明显提升，但是三元高镍化电池材料仍是正极材料的主要技术路 线。三元材料中三种元素的不同配置将带来不同的性能，常见配比有镍钴锰 NCM111、 523、 622、 811 等。镍含量越高，材料的克容量越高，对应的电池 模组能量密度也越高，但相应的工艺难度也越大，安全性挑战也越高。我国三元 电池材料的产能占全球总产能的一半左右，但是以三元中镍和低镍材料为主，在 三元高镍材料的研发方面较日、韩 龙头电池厂 商 企业仍有差距。目前， 宁德时代、 国轩高科、比克动力、力神电池、比亚迪等龙头企业已经布局 NCM811 电池， 而 LG 化学已研发 出 四元正极材料电池， 进一步 提高 了动力电池的能量密度 。 从三元正极材料的竞争格局中也可知，中镍三元材料的技术门槛不高，竞争相对 激烈， 2020 年 的出货量 CR5 约在 57%79%之间（不同型号的中镍三元材料电 池竞争格局不同） ，而高镍三元材料 2020 年 的 出货量 CR5 达到 96.5%。高镍 三元材料的技术 门槛高，竞争格局优，并且从中低镍向高镍三元电池的技术跨越 难度高 。 随着动力电池能量密度的要求提高，三元 电池材料领域将会出现中低镍 三元电池需求不足，高镍三元电池的需求放量增长、供不应求的格局。 2.2、 负极材料：短期内人造石墨材料仍是主流 2.2.1、 碳系负极材料是主流 锂电池的负极材料主要分为碳系材料和非碳系材料，碳系材料中的天然石墨和人 造石墨是主流的负极材料。天然石墨负极 材料的原材料是天然鳞片晶质石墨，天 然石墨材料行业发展较为成熟，但天然石墨材料的价格主要受到上游原材料价格 的影响，天然石墨材料负极的厂商对上游原材料供应商几乎没有议价能力。贝特 瑞公司是天然石墨负极领域的龙头，主要客户包括松下、三星和 LG 化学等电池 厂商。贝特瑞也布局人造石墨，并且 其近年来 人造石墨负极材料的出货量大幅增 图表 7： 高镍三元电池竞争格局优于中镍三元电池竞争格局 资料来源： GGII，光大证券研究所绘制 统计区间截至： 2020 年 12 月 31 日 敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告 固 定收益 长， 2019 年，贝特瑞公司在人造石墨负极材料的出货量首次超过天然石墨负极 材料。 2020 年，贝特瑞在人 造石墨市场中的份额为 12%。 人造石墨是通过对有机物进行高温碳化处理加工后得到的，制作工艺较天然石墨 复杂，价格也更高。人造石墨较天然石墨在循环性和安全性方面更优，已逐步成 为动力电池的主要负极材料。人造石墨领域市占率较大的三家企业分别是璞泰 来、杉杉股份和凯金能源三家企业， 2020 年 在人造石墨材料中的市占率超过 55%。 图表 9： 2020 年人造石墨负极材料出货量占比 中科星城 , 8% 贝特瑞 , 12% 杉杉股份 , 19% 凯金能源 , 15% 璞泰来 , 21% 其他 , 25% 资料来源： GGII，光大证券研究所绘制 统计区间截至： 2020 年 12 月 31 日 2.2.2、 硅基负极材料有望取代碳基负极材料 石墨类材料的制作工艺不断完善，实际容量已经接近理论容量 372mAh/g，而 压实密度也将达到极限，严重限制了锂电池能量密度的进一步提升。并且，石墨 化工序耗能高、污染大， 环保监管趋严， 人造石墨负极材料的生产成本提高，因 此，非碳系负极材料逐渐成为负极材料的研发方向。在新型负极材料中， 硅基负 极材料有望取代碳基负极材料。硅基负极材料由于具有极高的能量密度（理论比 容量为 4,200mAh/g，远高于传统石墨负极材料）、较低的脱锂电位以及相对出 色的安全性能，被作为负极材料的下一步主要研发方向。但是，目前 硅碳负极的 图表 8： 2020 年负极材 料出货量占比 其他 , 18% 凯金能源 , 13% 璞泰来 , 17% 杉杉股份 , 16% 贝特瑞 , 20% 其他 , 17% 资料来源： GGII，光大证券研究所绘制 统计区间截至： 2020 年 12 月 31 日 敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告 固 定收益 成本约为人造石墨材料的两倍，因此短时期内动力电池的负极材料仍以人造石墨 负极材料为主流。 2.3、 电解液：向高压高安全性方向发展 2.3.1、 电解液价格走势与六氟磷酸锂价格走势基本同步 电解液是锂电池四大材料之一，是锂电池正负极之间离子转移的载体，用来保障 锂电池内部电路通畅。电解液在电池中的成本占比一般在 6%-8%。电解液的产 品质量和技术水平将对锂电池的安全程度、循环效率以及储能性能产生较大影 响。电解液可分为液态和固态两种，以液态电解液为主，其成分由溶剂、锂盐和 添加剂构成。溶剂的主要作用为溶解锂盐，主要类型分为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯 酯和碳酸二乙酯等；而锂盐对于电池的安全稳定、能量密度和循环寿命有着较大 影响，成分的挑选尤为重要，主要类型包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂 等；添加剂种类有导电添 加剂、阻燃添加剂、多功能添加剂等。六氟磷酸锂在电 解液中的成本占比较高，因此电解液价格走势和六氟磷酸锂（ LiPF6）价格走势 基本同步 。 图表 10： 电解液构成示意图 电解液 溶剂 添加剂溶质 聚碳酸酯 - PC 碳酸乙烯酯 - EC 碳酸二甲酯 - DMC 碳酸二乙酯 - D EC 碳酸甲乙酯 - EMC 常规锂盐 新型锂盐 六氟磷酸锂 （ LiPF 6 ） 双氟磺酰亚胺里 （ LiFS I ） 二氟双草酸磷酸锂 二氟草酸硼酸锂 双草酸硼酸锂 资料来源：光大证券研究所绘制 图表 11： 电解液价格走势与六氟磷酸锂 价格走势基本同步 0 9 18 27 36 0 2 4 6 8 20 18Q 1 20 18Q 3 20 19Q 1 20 19Q 3 20 20Q 1 20 20Q 3 20 21Q 1 电解液均价 : 磷酸铁锂电池 电解液均价 : 三元圆柱电池 六氟磷酸锂均价（右侧坐标轴） 资料来源： wind，光大证券研究所 单位：万元 /吨 统计区间： 2018 年 1 月 1 日至 2021 年 3 月 31 日 敬请参阅最后一页特别声明 -11- 证券研究报告 固 定收益 2.3.2、 龙头企业规模优势明显 电解液行业 CR5 逐步提高，龙头企业规模优势明显。电解液行业竞争激烈， 2019 年 产量 CR5 达到 72.1%，但是从结构来看， 天赐材料、新宙邦和国泰华融三家 公司的市占率就达到 55.3%，剩下的公司在市占率方面明显偏低。 2020 年，电 解液行业的 CR5 提升至 73.0%，天赐材料、新宙邦和国泰华融三家公司的市占 率提升至 61.6%，挤占了其余公司的市场占有率。并且，龙头公司的电解液品 质好，和下游客户绑定，在规模效应下更容易降低成本，进一步提升市占率，取 得产业发展的良性循环。并且，头部企业通过产业链的纵向（例如天赐材料拥有 碳酸 锂 -电解质 -电解液的纵向一体化的生产线）或横向（例如新宙邦具有电解液 -有机溶剂 -添加剂 -电解质横向一体化的产业链）整 合，获得成本优势及协同优势， 提升产业链的附加值，做高毛利率。因此，电解液行业将出现强者恒强的局面， 龙头企业的竞争格局较优。 2.3.3、 双氟磺酰亚胺锂正在成为电解液新型锂盐 电解液的技术进步路线：按照国家 2020 年 10 月发布的节能与新能源汽车技 术路线图 2.0， 2025 年 我国纯电动汽车动力电池的能量密度年目标为 400Wh/kg， 2030 年目标为 500Wh/kg，可以预见未来国家对享有补贴的新能源 汽车的电池能量密度要求逐渐提高。为了实现更高的能量密度，电解液将朝着高 压、高安全性的方向发展。目前国内最主流的电解液锂盐是六氟磷酸锂（ LiPF6）， 但六氟磷酸锂对温度敏感，热稳定性差，双氟磺酰亚胺 锂（ LiFSI）单体能量密 度和电导率高、高低温性能优良、水敏感度低，使用双氟磺酰亚胺锂可以提高锂 电池的安全性能。并且，双氟磺酰亚胺锂初步实现了量产，生产成本大幅下降， 正在成为新型锂盐取代 六氟磷酸锂。 2.4、 隔膜： “ 基膜 +涂覆膜 ” 的一体化趋势愈加明显 2.4.1、 锂电隔膜工艺难度较大，技术壁垒高 锂电池隔膜是锂电池正极和负极之间的一层薄膜， 是锂电池的关键组件之一，隔 膜成本占锂电池总成本的 10%至 20%左右 。 隔膜的主要作用是将电池的正、负 极分开，防止两极接触发生短路，同时，隔膜还需要允许锂离子自由通过，并具 图表 12： 电解液竞争格局（ CR5 占比） 8 4 .3 % 7 9 .9 % 7 2 .1 % 7 3 .0 % 7 6 .9 % 8 1 .3 % 6 0 % 6 5 % 7 0 % 7 5 % 8 0 % 8 5 % 9 0 % 2 0 1 7 2 0 1 8 2 0 1 9 2 0 2 0 2 0 2 1 E 2 0 2 2 E 资料来源： GGII， 主要电解液企业产能规划公告计算得出 统计区间： 2017 年至 2020 年为实际值， 2021 年及 2022 年为预测值， CR5 以电解液产量为 标准 敬请参阅最后一页特别声明 -12- 证券研究报告 固 定收益 备防止电解质腐蚀的性能。 锂电隔膜的制作工艺难度较大，技术壁垒高 。 锂电池 隔膜浸润在电解液中，表面上有大量微孔，锂离子可以从这些微孔中通过。微孔 的数量和厚度会影响锂离子穿过隔膜的速度，进而影响电池的放电倍率、循 环寿 命等性能。 常见的锂电隔膜主要有单层聚乙烯纳米微孔膜（ PE）、单层聚丙烯 纳米微孔膜（ PP）以及复合纳米微孔膜。聚乙烯产品主要应用于三元锂电池， 聚丙烯产品主要应用于磷酸铁锂电池。 图表 13： 干法隔膜和湿法隔膜工艺对比 隔膜指标 干法隔膜 湿法隔膜 孔径大小 较大（ 0.01-0.3m） 小（ 0.01-0.1m） 孔径分布 分布窄 分布均匀 厚度 20-50m 5-12m 机械强度 低 高 能量密度 低 高 一致性 较差 较好 成本 较低 较高 适用对象 硝酸铁锂电池 三元动力电池 资料来源： EV Tank，光大证券研究所整理 图表 14： 干法隔膜和湿法隔膜出货量占比历年变化 0% 20 % 40 % 60 % 80 % 10 0% 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 干法隔膜出货量占比（ % ） 湿法隔膜出货量占比（ % ） 资料来源： EV Tank，光大证券研究所整理 统计区间： 2014 年至 2020 年 2.4.2、 湿法隔膜出现单一龙头公司，干法隔膜出现“多强”局面 湿法隔膜更适应动力电池未来的发展方向。 锂电 池隔膜的技术路线有干法单向拉 伸工艺、干法双向拉伸工艺和湿法工 艺。 由于干法双向拉伸工艺隔膜的性能较差， 只能用于中低端电池，因此干法单向拉伸工艺和湿法工艺是目前主流制备工艺。 湿法隔膜工艺相对复杂、成本较高、易对环境造成污染，但湿法隔膜产品性能更 优，适用于大功率、高容量电池。干法工艺相对简单，成本低，但产品性能相对 较差，更适用于小功率、低容量电池。干法工艺更多用于磷酸铁锂电池，湿法工 艺更多用于三元材料电池。由于湿法隔膜在性能方面较干法隔膜具有优势，因此 湿法隔膜更能够适应锂电池向高能量密度发展的趋势。 敬请参阅最后一页特别声明 -13- 证券研究报告 固 定收益 从全球的竞争格局来看，隔膜企业主要由中、韩、日、美四个国家主导，中国的 出 货量最多， 2020 年中国隔膜企业出货量占全球的比重约 68%。从国内锂电隔 膜环节的竞争格局来看，湿法领域出现单一龙头公司恩捷股份，干法领域出现 “ 多强 ” 局面。 图表 15： 2019 年和 2020 年湿法隔膜与干法隔膜竞争格局对比 资料来源： GGII，光大证券研究所整理 统计区间： 2019 年及 2020 年 2.4.3、 隔膜生产设备依赖进口 隔膜生产设备 需要较高的制造工艺水平，目前 仍然没有 完成国产 替代，隔膜生产 设备需要从日、韩、德国等国家进口。 恩捷 股份 目前采用的日本制钢厂的隔膜设 备，良率在隔膜行业中处于较高水平。上游的隔膜设备商一年只能供给 30 条隔 膜生产线的生产，因此短期内隔膜生产设备很难大幅扩产。并且，隔膜属于重资 产行业，前期设备进口和建设产线的成本高。从技术壁垒和投资壁垒就决定了隔 膜行业的进入门槛很高，并且头部企业容易通过规模效应降低边际成本。行业在 经历了若干年的洗牌后，竞争格局已经趋于稳定，恩捷、星源、 中材等企业已经 胜出，但头部企业还在争取更多的市场份额，提高盈利水平。 2.4.4、 产业链纵向一体化，向 “基膜 +涂覆膜 ” 模式发展 随着隔膜技术的进步，湿法基膜和干法基膜的技术和工艺已经快速提升，技术迭 代的周期放缓，龙头企业之间的技术差距缩小，毛利率趋同。目前龙头企业开始 扩张涂覆膜业务，实现产业链的纵向一体化。涂覆膜是一种能够提升基膜性能的 隔膜。涂覆膜的可分为陶瓷氧化铝、 PVDF、芳纶等胶黏剂等，通过在基膜上涂 覆一层化合物，可以提高基膜的热稳定性、降低高温收缩率、避免隔膜大幅收缩 造成的极片外露。根据涂布材料分类，可以分为无机涂布隔膜、有机物涂布隔膜 和功能性多层涂布等。涂覆膜的单价较基膜高，通过整合涂覆膜的业务， 锂电隔 膜龙头的单 平隔膜盈利有所提高。 敬请参阅最后一页特别声明 -14- 证券研究报告 固 定收益 2.4.5、 固态电池或将改变隔膜行业格局 动力电池中的电解液易挥发易燃烧，使得动力电池的安全性差，如果将动力电池 中的电解质变为固态，不仅能够提高动力电池的能量密度，还能够提高锂电池的 热稳定性，使得动力电池在使用中更安全。如果固态电池量产，则电解液中不再 需要隔膜，锂电隔膜行业的格局将发生大的改变。头部的隔膜、电解液企业或许 也能通过自身的研发，切入固态电池领域，在技术迭代的浪潮中占据一席。但是， 目前固态电池的技术还不 成熟，固态电池的成本高昂，预计在短期内固态电池还 不会大规模投产。 2.5、 锂电铜箔：供给偏紧，赛道优势明显 铜箔是存放负极材料的集流体，主要功能是将负极材料的活性物质产生的电流汇 集起来。集流体需要具有导电性高、质地柔软、稳定性高，抗腐蚀性高的特性， 铜箔一般用来作为负极材料的集流体，铝箔作为正极材料的集流体。铜箔的质量 对负极制作工艺及电池性能有很大影响；从成本占比看，铜箔在锂电成本中的占 比在 5%-8%左右。 2.5.1、 锂电铜箔轻薄化是长期趋势 锂电铜箔轻薄化是长期中的趋势。锂电铜箔轻薄化可以提高电芯的能量密度，目 前，锂电铜箔厂商都将锂电铜箔从 6m 向更轻薄的类型转变。嘉元科技、诺德 股份、超华 科技均掌握了 6m 的量产技术，嘉元科技和诺德股份 6m 以下产 品实现规模化生产。 锂电铜箔产品定价模式为“现货铜价 +加工费 ” ，铜箔产品 的价格受上游铜价的影响较大， 但是在铜箔的定价中包含了铜价的影响，因此上 游铜价上涨或下跌对铜箔企业的毛利率影响有限。在加工费方面，铜箔 厚度不同 收取的加工费也不同，轻薄的铜箔加工费更贵， 6m 铜箔的加工费高于 8m 铜 箔。从毛利率来看，轻薄铜箔的毛利率 也 明显高于较厚的铜箔。 根据嘉元科技广 东嘉元科技股份有限公司向不特定对象发行可转换公司债券证券募集说明书 （ 2020 年 11 月发布） 披露的 数据， 2019 年，标准铜箔的毛利率为 14.70%， 8m 以上的锂电铜箔的毛利率 29.83%， 6m 及以下厚度的锂电铜箔毛利率为 38.70%。 图表 16： 嘉元科技不同铜箔产品的毛利率（ %） 1 9 .6 8 % 2 9 .9 3 % 2 3 .7 5 % 9 . 8 6 % 5% 14 % 23 % 32 % 41 % 50 % 2018 年 2019 年 2020 年前三季度 双光 6m 以下 双光 7 - 8m 8m 以上 标准铜箔 资料来源： 嘉元科技 招股说明书，可转债募集说明书， 光大证券研究所整理 统计区间： 2018 年至 2020 年 9 月 30 日 敬请参阅最后一页特别声明 -15- 证券研究报告 固 定收益 2.5.2、 锂电铜箔行业具备设备壁垒 高端 阴极 辊 主要从日本采购 。 阴极辊是铜箔制备中的关键 部件， 在锂电铜箔的制 备过程中， 铜离子向阴极辊筒界面移动，又经还原反应生成 铜原子，并聚焦在阴 极滚筒 表面生成电解铜箔， 等到电沉积达到 一定的 厚度要求且形成牢固的金属相 铜层时， 铜 箔就会不断地从阴极辊上剥离 ，再通过 切边、收卷过程生成 箔材。 阴 极辊的关键技术在于钛辊，钛辊的钛晶格主要用来沉积铜离子，形核长成铜晶体， 钛辊表面粗糙度越高，晶粒越细小， 就 越 容易形成晶粒细小、超薄韧性的箔材。 目前国内制备的阴极辊，大部分还停留在 7-8 级晶粒度的水平， 日本 可以生产 12 级晶粒度 的阴极 辊 ， 锂电铜箔厂商通常从国外采购高端 辊 。国内新能源汽车 销量大幅增长带动锂电铜箔需求增多，锂电铜箔厂商积极扩产， 但海外阴极辊设 备 企业并没有扩产 ， 从 阴极 辊下单到收货 的周期 已拉长至 2.5-3 年，同时 阴极 辊 设备采购价格涨幅较大，一定程度上也限制了行业产能释放 。 因此， 能够绑定日 本阴极辊制造商的国内铜箔企业，可以构筑一定的设备壁垒。 图表 17： 6m 铜箔产能的扩张速度远小于锂电铜箔需求增长的速度 0 7 14 21 20 19 20 20 20 21 E 20 22 E 20 23 E 国内锂电铜箔需求（万吨） 6 m 铜箔产能（万吨） 资料来源： 中汽协， GGII，鑫椤锂电，光大证券研究所。 2019 年与 2020 年锂电铜箔需求量来自中汽协、 GGII 及鑫椤锂电， 光大证券研究所整理； 2021 年至 2023