锂电正极材料专题报告：三元高景气，NCM811拔头筹.pdf

最近一年行业指数走势 行业专题报告 公司研究 财通证券研究所 投资评级 :增持 (维持 ) 2019 年 06 月 24 日 锂电 正极材料 专题 报告 计算机软件与服务 证券研究报告 电气设备 动 力电池 装机量持续走高 ，高镍三元市 场空间巨大 近 5 年中国新能 源汽车 产销量 持续 高 速 增 长， 年均 复合 增速 在 70%以 上， 新能车动力电池装机量从 2015 年的 17.8GWh 攀 升至 2018 年的 56.4GWh， 其中三元电池装机量占比逐年 提升 。 据 GGII 预测， 2020 年仅高镍 NCM811/NCA三元材料市场占比就有望达到 26%，对应需求量 达 7 万吨，到 2025 年占比有望超过 60%，对应需求量接近 40 万吨 ， 市场空间巨大。 三元高镍化趋势明显，中长期产业化必经之路 三元正极材料产业化 路径 从 NCM111、 NCM523、 NCM622 再到 NCM811， 增镍降钴 趋势明显 ， 当前 NCM811 的 商业化 应用 已 趋于 成熟 。 节能与新能源汽车技术路线图 预测 ， 2020 年动 力电池单体 能量密度 将 达到 300Wh/kg 甚至350Wh/kg， 正极 材料端 选择 NCM811 成为 最 优 技术路线。 NCM811 能量 密度可达到 280 Wh/kg 以上 ,相较于 目前 主流三元 NCM523， 能量密度提升 18%左右，较 NCM622 提升近 12%。 我们认为未来新能源 汽车将主 要依托 三元 高镍 化 技术路线， 中长期 高镍正极材料将会成为应用主流， 市场 有望 迎来大爆发。 NCM811 优 势集聚叠 加高技术壁垒， 安全性 突破 有望成为 市场新贵 NCM811 正极材料集高能量密度（超 280Wh/kg） 和 高毛利 （毛利率 较 NCM523提升 近 5 个百分点 ） 等优势 于一体 。目前 NCM811 材料 制备 及 应 用 难度 较高 ，量产 规模 较小 ， 其电池 稳定 性 较低 ，高技术壁垒 将 构筑 头 部 企业 竞争优势 。目前 以 宁德时代 为代表的头部 电池 厂商 ，提出 多重安全 电池 设计方案， 从电芯环节、模组环节和电池包 等 环节解决 NCM811 带来的 安全问题 。 随着技术持续突破， NCM811 将开启大规模 商业化 应用 ， 有望 成为 市场 新贵。 厂商加大 NCM811 布局力度，尽享产能释放红 利 三元正极材料 行业集中度较低， 出货量 较 分散 ， 2017 年和 2018 年 CR3 分别为 31.6%和 29.1%，且排名前三的厂商 市占率相差 较小 。在高 镍化趋势下，锂电 产业链 各方积极投产布局高镍三元领 域 ，未来两年 产能 有望 放量带 动规模效应。国内企业如当升科技、杉杉 能 源、宁波容百等 均 已 具 备 量产高镍三元正极 材料的能力 ， 且 布局的 产能 充足 。 伴随 下游 需求提升， 拉动 三元 NCM811 正极材料放量，未来具 备 产能优势的企业尽享 行 业 发展 红利。 投资建议： 高镍 正极 材料 工艺 难度大 ， 设备 要求高， 开发周期长，因此 优先 掌握 高镍材料核心技术 、 具备量产能力的 企业 有望 直接 受益 行业 发展 红利 。 建议关注： 容百科技（高镍龙 头 +核心技术优势）、当升科技（锂电正极龙头 +高镍正极产品优势）、杉杉股份（高镍产能布局优势） 风 险提示： 新能源汽车销 量不及预期 ，高镍三元市场推进不及预期 ，技术替代风险。 行业研究 财通证券研究所 三元 高景气 ， NCM811 拔头筹 请阅读 最后一页的重要声明 以才聚财 ，财通天下 证券研究报告 联 系 信 息 龚斯闻 分析师 SAC 证书编号： S0160518050001 gswctsec 021-68592229 付正浩 联系人 fuzhenghaoctsec 021-68592272 周淼顺 联系人 zhoumsctsec 021-68592219 相关报告 1 软 包动力电池 开局 :软包动力电池竞争格局之一 2019-05-31 2 短期政策不影响长期趋势 :新能车补贴新政事件 点评 2019-03-28 3 电网智能信息化投资大幅提升 :国 网推 进“ 三型两网 ” 事件点评 2019-03-12 谨请 参阅尾页 重要声明及 财通 证券 股票和行业评级标准 2 证券研究报 告 行业专题报告 内容目录 1、 三元正极材料渗透加速，高镍化已成既定趋势 . 5 1.1 新能源汽车化 “ 危 ” 为 “ 机 ” ，动力电池装机量持续提升 . 5 1.2 多项政策激活新能车市场，长续航与高能量密度是大势所趋 . 6 1.3 三元大规模应用于乘用车，高镍化势不可挡 . 9 2、 高镍三元正极：技术更迭下的产业化必经之路 . 10 2.1 三元正极材料产业链 . 10 2.2 三元高镍化进程加快，中长期产业化趋势明显 . 12 3、 NCM811 优势尽显，厂商扩产能欲夺市场先锋 . 15 3.1 实现比能量 300Wh/kg， NCM811 地位凸显 . 15 3.2 增镍降钴， NCM811 成本优势明显 . 16 3.3 NCM811 技术门槛偏高，多重方案助力解决安全性问题 . 21 3.4 NCM811 导入高端乘用车，消除 “ 里程焦虑 ” 迎市场大需求 . 25 3.5 厂商积极布局 NCM811，抢占电动市场群 雄竞逐 . 26 4、 投资建议 . 29 5、 重点关注公司 . 29 5.1 容百科技 . 29 5.2 当升科技 . 31 5.3 杉杉股份 . 32 6、 风险提示 . 33 图表目录 图 1：中国新能源汽车产量及同比增速 . 5 图 2：中国新能源汽车销量及同比增速 . 5 图 3：中国新能源汽车装机量及同比增速 . 5 图 4： 2017-2019 年动力电池月度装机量 . 5 图 5：新能源汽车补贴政策历程 . 7 图 6： 2017 年新能车市场续航分布 . 8 图 7： 2018 年新能车市场续航分布 . 8 图 8： 2017 年电池系统能量密度分布 . 9 图 9： 2018 年电池系统能量密度分布 . 9 谨请 参阅尾页 重要声明及 财通 证券 股票和行业评级标准 3 证券研究报 告 行业专题报告 图 10： 2016-2018 年新能源乘用车产量情况 . 9 图 11： 2016-2018 年动力电池装机占比情况 . 9 图 12： 2017 年三元 NCM 电池主要配套车型 . 9 图 13： 2018 年三元 NCM 电池主要配套车型 . 9 图 14： 2017-2018 年三元 NCM 正极材料月需求量 . 10 图 15：国内三元 NCM 正极材料市场规模 . 10 图 16：三元正极材料 产业链 . 11 图 17：不同组分三元材料比容量、热稳定性和容量保持率的关系 . 12 图 18： 2017 年三元正极材料占比情况 . 13 图 19： 2018 年三元正极材料占比情况 . 13 图 20：动力电池发展路线图 . 14 图 21： 2020-2030 年动力电池单体技术路线 . 16 图 22：三元正极原材料价格走势 . 16 图 23：三元前驱体价格走势 . 17 图 24：三元 正极材料价格走势 . 17 图 25：镍、钴、锰储量 . 18 图 26：近两年钴、镍和锰价格走势 . 18 图 27： NCM523 成本拆分 . 20 图 28： NCM811 成本拆分 . 20 图 29： NCM523 售价 拆分 . 21 图 30： NCM811 售价拆分 . 21 图 31：高镍正极和普通正极材料生产工艺对比 . 21 图 32： NCM 正极材料改性方法 . 24 图 33：宁德时代 NCM811 多重安全设计方案 . 24 图 34： 2025 年 811/NCA 在三元中渗透率将达 60%以上 . 26 图 35： 2018 年全球主要企 业三元产量分布 . 27 图 36：国内三元正极材料产能和产量 . 27 图 37： 2017 年三元正极企业市占率 . 27 图 38： 2018 年 三 元正极企业市占率 . 27 图 39：营业总收入及同比增速 . 30 图 40：归母净利润及同比增速 . 30 图 41：营业总收入及同比增速 . 31 图 42：归母净利润及同比增速 . 31 谨请 参阅尾页 重要声明及 财通 证券 股票和行业评级标准 4 证券研究报 告 行业专题报告 图 43：营业总收入及同比增速 . 32 图 44：归母净利润及同比增速 . 32 表 1：近十年我国新能源汽车产业政策 . 6 表 2： 18-19 年国家新 能源乘用车补贴方案 . 8 表 3：锂电池正极材料各种性能对比 . 12 表 4：正极材料中镍、钴、锰元素的利弊 . 13 表 5：三元正极材料性能对比 . 15 表 6：动力电池每 kWh 三元正极所用钴金属成本测算 . 19 表 7： NCM523 和 NCM811 每吨正极材料需要的原材料成本构成 . 19 表 8： NCM523 和 NCM811 正极材料成本拆分 . 20 表 9：普通三元和高镍三元 工艺和设备的对比 . 22 表 10： NCM811 和 NCA 材料性能对比 . 25 表 11： NCM811 和 NCA 量产部分重点企业 . 25 表 12：纯电 动车型搭载 NCM811 电池车型一览 . 26 表 13：国内主要厂商 NCM811 动力电池布局进展 . 28 表 14：国外主要企业高镍动力电池布局进展 . 29 表 15：杉杉能源 三元材料及三元前驱体产能情况 . 33 谨请 参阅尾页 重要声明及 财通 证券 股票和行业评级标准 5 证券研究报 告 行业专题报告 1、 三元正极材料渗透加速，高镍化已成既定趋势 1.1 新 能源汽车 化“危”为“机” ，动力电池装机量持续提升 新能源汽车 产 销量猛增 。 由 于 全球化节能与减排的压力 和 汽车 动力总成电气化 的必然趋势，新能源汽车化“危”为“机” ，发展态势 十分强劲。 2014 到 2018 年，中国新能源汽车产量逐年上升，年均复合增速高达 72%以上。据工信部预测， 2019年新能源汽车产量 将 超 150 万辆 。 2014 年至 2018 年中国 新能源 汽车销 量保持稳健增 长 ， 2018 年销量达到 125.6 万辆，同比增长 61.6%，近 5 年 复合 增速 为 75.7%，伴随 电动化浪潮加速推进，新能车的 市场空间巨大。 图 1： 中国 新能源汽车产量 及同比增速 图 2： 中国 新能源汽车销量 及同比增速 数据来源： 中汽协，工信部， 财通证券研究所 数据来源： 中汽协， 财通证券研究所 新能源汽车装机量逐年提升 。 2015 年中国新能 源汽车装机量为 17.8GWh， 2018 年装机量 攀升至 56.4GWh， 3 年 CAGR 达到 33%以上。根据真锂研究预测， 2019 年和 2020 年国内新能源汽车装机量有望达到 67.1GWh 和 84.8GWh。 此外， 伴随 新能车渗透率的快速提升，国内动力电池装机量 仍 将持续走高。 图 3： 中国新能源汽车装机量及同比增速 图 4： 2017-2019 年动力电池月度装机量 数据来源： 真锂研究 ， 财通证券研究所 数据来源： 真锂研究 ，高工锂电 ， 财通 证 券研究 所 谨请 参阅尾页 重要声明及 财通 证券 股票和行业评级标准 6 证券研究报 告 行业专题报告 1.2 多项政策 激活新能 车市场， 长续航 与 高能量密度是大势所趋 多 项 政策促新能车发展进入快车道。 近十年间，国家密集出台多项扶 持新能源汽车发展的相关政策， 从宏观综合、行业管理、税收优惠、科技创新、推广应用、基础设施等方面制定了全面的政策体系，促使我国的新能源汽车产业驶入快车道。 2010 年，国务院将 新 能 源汽车作为“国家战略性新兴产业”； 2012 年，节能与新能源汽车产业发展规划（ 2012 2020）正式出台，并做为 2020 年以前我国新能源汽车产业的发展导向标； 2016 年出台节能与 新能源汽车技 术路线图，提 出 在 2028 年新能源 汽车逐渐成 为主流产品，汽车产业初步实现电动化转型 ，智能网联汽车技术产生一系列原 创性科技成果； 2017 年出台 汽车产业中长期发展规划为 新能源汽车的发展进一步指明了前路和目标 ，包括 继续完善创新体系，加强核心技术攻关能力，突破重点领域引领汽车产业转型升级，提升质量打造本土国际领军企 业 等 。 表 1： 近十年 我国 新能源 汽车 产业 政策 年份 政策 2008.01 关于开展节能与新能 源 汽 车示 范推广工作试 点工 作的 通 知 2012.06 节能与新能源 汽 车产业发展规划（ 2012-2020年） 2013.09 关于继续开展新能源 汽车 推广 应用 工作的 通 知 2014.01 关于进一步做好 新能源汽车推 广应用工作的通知 2014.07 关 于 加快新 能源 汽车 推广 应用的指 导意 见 2014.11 关于新能源汽车充电设施 建设奖励的通知 2015.04 关于 2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策 的通知 2015.10 关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见 2016.01 关于 “十三 五” 新能 源 汽 车 充电基础设 施奖励政 策及加 强 新能源汽 车推广应用 的通知 2016.10 节能与新能源汽车技术路线图 2016.12 调 整完善补贴政策促进新能源汽车产业健 康发展 2016.12 汽车动力电池行业规范条件（ 2017 年） 2016.12 关 于新 能源汽 车 推广应用审批责任有关事项的通知 2016.12 关 于调整 新 能源汽 车 推广应 用 财政补贴政策的通知 2017.01 关于 “十三 五”节能减排综合工作方案的通知 2017.01 加快单位内部电动 汽 车 充电 基础设施建 设 2017.01 新能源汽车 生产企业及产 品 准 入管 理规定 2017.04 汽车产业中长 期发展规划） 2017.06 乘用车 企业平均 燃 料 消 耗重与新能源汽 车积分并行管理办法 （征求 意见稿 2017.08 免征车辆购置税的新 能 源 车 车型目 录 2018.02 新能 源汽车 动力蓄电池回收利用管理暂行办法 2018.03 新 能源 汽车 动 力蓄电 池回收利 用 试点实施方案 2018.04 免征车辆购 置税的新能源 汽车车型目录 谨请 参阅尾页 重要声明及 财通 证券 股票和行业评级标准 7 证券研究报 告 行业专题报告 2018.04 对美国加征关税商品清单 2018.05 关于降 低汽车 整车 及零 部 件 进 口关税的公 告 2018.06 关于做好 平行进口汽 车燃料消耗量与新能 源汽车积分数据报送工作的通知 2018.09 享 受车船税减免优惠的节约能源使用新能 源汽车 车型目 录 2018.09 新能源汽车废旧动力 蓄 电 池 综合利 用行 业规 范条 件 企业 名单 （第 1批） 2019.03 关于进一步完善新 能源汽车推广应 用财政 补贴政策 的 通知 数据 来 源： 财政部 ， 工信部， 发改委， 科技部， 财通证 券研究 所 补贴 政策 额度 收紧， 技术 标准 要求 渐 高。 从 2009 年开始新能源汽车推广试点以来， 我国 接连推行补贴政策支持新能源汽 车快速、稳定、健 康 的 发展 ， 此后 并 不断 对补贴政策 进行 调整。总体来看， 国家坚持促进新 能源汽车产业优 胜劣汰，淘汰落后产能， 支持行业龙头快速发展。补贴政策呈现 额度收紧，技术标准要求逐渐提高 ，更加注重安全性的长久趋势。 图 5： 新能源 汽车补贴 政策 历程 数据来源： 工信部，发改委，财政部 ，科技部， 财通 证 券 研究所 新能车补贴退坡加 速 ，驱使动力电池高 能量 密度化。 2019 年补贴标准在 2018 年基础上平均退坡 50%以上，地方补贴也被取消，主机厂将面临着巨大的降本压力，进 而对动力电 池 等 中 上 游材料端提出大幅降价要求， 三 元 电池和三元正极材料将首当其冲。 在新能源乘用车方面，补贴标准设置两档 ，相较于 2018 年，续航 250km以下的车型无补贴； 250R300km 的车型补贴 1.8 万，补贴下滑 47%； 300 R400km的车型补贴 1.8 万元，补贴下滑 60%； R 400km 的车型补贴 2.5 万元，补贴下滑50%。新能源 乘 用 车能量密度低于 120Wh/kg 无补贴 ； 120 E140Wh/kg 拿到 0.8 倍补贴 ； 140 E160Wh/kg 拿到 0.9 倍补贴 ； 高于 160Wh/kg 才能拿到 1 倍补贴 。 谨请 参阅尾页 重要声明及 财通 证券 股票和行业评级标准 8 证券研究报 告 行业专题报告 表 2： 18-19年国 家 新能源 乘用车 补贴 方案 2018 年 补贴 方案 2019 年补贴方案 技术要求 分档标准 补贴 标准 分 档标准 补贴 标准 能 量密度 E（ Wh/kg） 105E120 0.6 E120 0 120E140 1.0 120E140 0.8 140E160 1.1 140E160 0.9 E160 1.2 E160 1.0 续 航 里程 km 100R150 0 100R150 0 150R200 1.5 万 150R200 0 200R250 2.4 万 200R250 0 250R300 3.4 万 250R300 1.8 万 300R400 4.5 万 300R400 1.8 万 400 以 上 5 万 400 以 上 2.5 万 数 据来源： 工信 部， 财通证 券 研究所 新能 车 整 体续航突飞猛进。 2018 年 上市 的 新能车中，短续航里程新能车的比例缩小，长续航里程的新能车比例迅速 增加，而且长续航车型扎推聚集。 2017 年市场上新能 车主流续航里程 300 公里以 上 占比 仅 15%左 右 ， 2018 年续航里程在 300 公里以 上的占 比 已 超过了 60%， 预计 2019 年 将 有 更多 续航超过 500km 甚至 600km 的新能车面市。 图 6： 2017年新能车市场续航分布 图 7： 2018年新能车市场续航分布 数据 来 源 ： 真锂研究， 财通证券研究所 数据来源： 真锂研究， 财通证券研究所 动力电池系统能量密度大幅提升。 在整车布置空间有限的前提下，提升续航里程一个有效的解决方案是提高电池系统的能 量密度。市场需 求驱动 动 力 电 池 体系 能量密度不断的 提升 ， 2017年新能车市场体系能量密度 小于 120Wh/kg的占 70%以上，到 2018 年电池系 统能量密度大于 120Wh/kg 占市场份额 85%以上，而且已经有体系能量密度 160Wh/kg 以上 的电池系统面世。 谨请 参阅尾页 重要声明及 财通 证券 股票和行业评级标准 9 证券研究报 告 行业专题报告 图 8： 2017年电池系统能量密度分 布 图 9： 2018年电池系统能量密度分布 数据来源： 真锂研究， 财通证券研究所 数据来源： 真锂研究， 财通证券研 究所 1.3 三元 大规 模 应用于乘用车，高镍化势不 可挡 三元装机占比过半，乘用车应用广泛 。 2016 到 2018 三年时间， 新能源乘 用车产量 逐年增加， 三元动力电池装机量 也 一路 攀升 ， 2018 年动力电池装机量达到56.4GWh，三元装机量 为 33.5GWh，占比达到 近 60%， 首次 超越磷酸铁锂成为市占率第一的动力锂电池。乘用车市场是三元 电池 主要 应用 领域 ， 2017 年 NCM 三元动力电池在 EV 乘用车 、 PHEV 乘用车 和 EV 专用车 实现装机量 分别 达 9.2GWh、1.5GWh 和 4.2GWh。 2018 年 NCM 三元动力电池在 EV 乘用车 、 PHEV 乘用车 和 EV专用车 分 别 实现装机量达 26.6GWh、 3.7GWh 和 3.0GWh，三元 NCM 在 EV 乘用车的装机量占比远远超过其他车 型。 图 10： 2016-2018 年新能源乘用车产量情况 图 11： 2016-2018 年动力电池装机占比情况 数据 来 源： 真锂研究， 财通证券研 究所 数据来源： 真锂研究， 财通证券研究所 图 12： 2017 年 三元 NCM 电池 主要 配套车型 图 13： 2018 年 三元 NCM 电池 主要 配套车型 谨请 参阅尾页 重要声明及 财通 证券 股票和行业评级标准 10 证券研究报 告 行业专题报告 数据来源： 真锂研究， 财通证券研究所 数据来源 ： 真锂研究， 财通证券研究所 三元正极需求 旺盛 ， 市场 规模 巨大 。 2017 年和 2018 年三元 NCM 装机量呈逐月上升趋势。 2017 年全年 NCM 正极材料的需求量约 为 2.7 万吨， 2018 年 需求量 攀升至 6 万吨，同比 增 幅达到 121.4%。 预计随着新能源乘用车产销量持续走高，三元电池 装机量 的 提升 将 带动 三元 正极 材料 市场 进一步 扩大 ， 未来 5 年 三元正极 材料市场规模年均复合增长率达到 21.2%， 2023 年市场规模有望 突破 800 亿元。 图 14： 2017-2018 年 三元 NCM 正极材料月需求量 图 15： 国内 三元 NCM 正极材料市场规模 数据来源： 真锂研究， 财通证券研究所 数据 来源 ： GGII， 财通 证 券 研究所 2、 高镍 三 元 正 极 ： 技术更 迭下的产业化必经之路 2.1 三元正极材料产业链 三元正极材料产业链包括上游的金属矿（钴矿、镍矿、锰矿、锂矿）原材料 、 下游三元电池 和 3C 电子、新能源汽车和储能等领域的应用。