三元材料是指由三種化學(xué)成分(元素),組分(單質(zhì)及化合物)或部分(零件)組成的材料整體。在鋰電池的正極材料中其一般均指的是化學(xué)組成為L(zhǎng)iNixXyCozO2的材料。其中X為Mn(錳)時(shí)就是NCM(俗稱鎳鈷錳酸鋰),而X為Al(鋁)時(shí)指的就是NCA(俗稱鎳鈷鋁酸鋰)。
一、行業(yè)總述
1、三元材料行業(yè)定義
三元材料是指由三種化學(xué)成分(元素),組分(單質(zhì)及化合物)或部分(零件)組成的材料整體。在鋰電池的正極材料中其一般均指的是化學(xué)組成為L(zhǎng)iNixXyCozO2的材料。其中X為Mn(錳)時(shí)就是NCM(俗稱鎳鈷錳酸鋰),而X為Al(鋁)時(shí)指的就是NCA(俗稱鎳鈷鋁酸鋰)。而所謂111、532、622和811等型號(hào)則均指的是NCM材料中x、y、z三個(gè)數(shù)字的比例,比如622中的x:y:z就等于6:2:2,其化學(xué)組成就是LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2。材料的微觀結(jié)構(gòu)來(lái)看,NCA和NCM非常類似,但是由于其中真正走向產(chǎn)業(yè)化規(guī)模制造的目前只有松下為首在使用的LiNi0.8 Al0.05Co0.15O2,因而最后NCA就演變成了對(duì)它的特指。
圖:典型的鋰電池正極材料
NCM 和 NCA 本質(zhì)上都是為了解決鈷酸鋰(LiCoO2)或鎳酸鋰(LiNiO2)層狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題, 錳元素和鋁元素在其中均起到支撐結(jié)構(gòu)的作用,其中錳的摻入可以引導(dǎo)鋰和鎳層間混合,因此改善材料的高溫性能;鋁的摻入則在一定程度上可以改善材料的晶格結(jié)構(gòu),減少塌陷,進(jìn)而改善其循環(huán)穩(wěn)定性。兩條技術(shù)路線本身并沒(méi)有什么高下之分,甚至NCM由于Mn的穩(wěn)定性更好還可能有著安全性上的優(yōu)勢(shì),未來(lái)誰(shuí)是三元材料的發(fā)展趨勢(shì)關(guān)鍵還是得看產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用后誰(shuí)的Ni含量更高。
正極三元材料與鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰性能比較:
2、三元材料產(chǎn)業(yè)鏈圖
以三元電池NCM為例,產(chǎn)業(yè)鏈上游包括三元前驅(qū)體和相應(yīng)的礦產(chǎn)資源(鋰礦、鈷礦、錳礦和鎳礦),中游包括三元正極材料、電解液、負(fù)極材料、隔膜及其他,下游主要應(yīng)用在3C電子、新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能蓄電池【1】。
【1】?jī)?chǔ)能蓄電池:指使用于太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備以及可再生能源儲(chǔ)蓄能源用的蓄電池。
圖:三元材料(NCM)產(chǎn)業(yè)鏈圖
從我國(guó)鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域看,動(dòng)力、儲(chǔ)能以及3C等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展已成為驅(qū)動(dòng)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力,且動(dòng)力和儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)︿囯姵氐男枨笤鏊僭诓粩嗉涌臁?/p>
1)3C領(lǐng)域仍是鋰離子電池的最主要下游消費(fèi)終端,但增速開(kāi)始逐漸趨緩, 3C領(lǐng)域三元電池的使用量較少,主要是鈷酸鋰電池;
2)新能源汽車(chē)市場(chǎng)快速發(fā)展,動(dòng)力型鋰電池成為正極材料市場(chǎng)主要支撐,增量明顯。三元電池作為未來(lái)動(dòng)力電池的主流發(fā)展方向?qū)⒅苯邮芤嬗谛履茉雌?chē)市場(chǎng)的高速增長(zhǎng),也是未來(lái)三元材料需求的主要增長(zhǎng)點(diǎn);
3)儲(chǔ)能蓄勢(shì)待發(fā),成長(zhǎng)空間即將打開(kāi)。預(yù)計(jì)2015-2018年儲(chǔ)能領(lǐng)域鋰電池正極材料的市場(chǎng)需求量年復(fù)合增速將超過(guò)40%。
3、三元材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 三元材料市場(chǎng)概述
受下游新能源汽車(chē)產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)、3C電子產(chǎn)品出貨量的穩(wěn)定增長(zhǎng)帶動(dòng),我國(guó)正極材料的產(chǎn)量及產(chǎn)值呈現(xiàn)出了快速增長(zhǎng)勢(shì)頭。2016年,我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量為16.16萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)43.14%;2010年至2016年,年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)36.48%。而行業(yè)產(chǎn)值則從2010年的57億元增長(zhǎng)到2016年的208億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)24.08%。
受動(dòng)力鋰電池快速發(fā)展的支撐,三元材料呈現(xiàn)快速發(fā)展勢(shì)頭,且受下游動(dòng)力市場(chǎng)的需求影響,新型高電壓正極材料以及高鎳三元材料開(kāi)始受到廠家的重視,研發(fā)力度加大,并逐步開(kāi)始推向市場(chǎng)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2016年中國(guó)鋰電三元材料產(chǎn)量5.43萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)48.8%;產(chǎn)值79.8億元,同比增長(zhǎng)超過(guò)60%,在四種正極材料中其產(chǎn)值占比最高。
受2016年初政府暫停三元鋰電池客車(chē)列入新能源汽車(chē)推廣目錄的政策影響,2016年三元材料電池配套量占比較2015年下降8%,主要系三元材料電池在純電動(dòng)專用車(chē)上應(yīng)用的減少,數(shù)據(jù)顯示,2016年三元材料電池在專用車(chē)上的占比從58.99%跌至24%,磷酸鐵鋰電池的占比卻從36.25%增加至71.12%。隨著三元電池在客車(chē)的解禁,三元電池的突出優(yōu)勢(shì)更加明顯,尤其是在乘用車(chē)和專用車(chē)領(lǐng)域,2017年1-5批新能源汽車(chē)推廣目錄中,乘用車(chē)和專用車(chē)三元占比均超過(guò)70%。
圖:2015年和2016年動(dòng)力電池配套占比比較
3.2 三元材料技術(shù)路線
目前三元正極材料主要包括兩種技術(shù)路線,即以鎳鈷錳酸鋰為正極的NCM路線和以鎳鈷鋁酸鋰為正極的NCA路線。NCM 和 NCA 本質(zhì)上都是為了解決鈷酸鋰(LiCoO2)或鎳酸鋰(LiNiO2)層狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題, 錳元素和鋁元素在其中均起到支撐結(jié)構(gòu)的作用,對(duì)容量的提升相對(duì)有限。其中錳的摻入可以引導(dǎo)鋰和鎳層間混合,因此改善材料的耐高溫性能;鋁的摻入則在一定程度上可以改善材料的晶格結(jié)構(gòu),減少塌陷,進(jìn)而改善其循環(huán)穩(wěn)定性。
(1)鎳鈷錳酸鋰(NCM)
NCM根據(jù)組分可以分為兩個(gè)基本系列:低鈷的對(duì)稱型三元材料和高鎳的三元材料兩種類型。前者的Ni/Mn兩種金屬元素的摩爾比固定為1,以維持三元過(guò)渡金屬氧化物的價(jià)態(tài)平衡,代表性的產(chǎn)品是333和442三元材料。這類材料由于Ni含量較低Mn含量較高晶體結(jié)構(gòu)比較完整,因此具有向高壓發(fā)展的潛力;高鎳的三元材料由于采用氫氧化物共沉淀工藝使得Ni,Co和Mn三元素在前驅(qū)體里面實(shí)現(xiàn)了原子尺度的均勻分布,高鎳三元目前有代表性的組分有622、701515和811這幾種。811的物性和NCA非常相似,在全電池中的實(shí)際克容量發(fā)揮可以超過(guò)190mAh/g相當(dāng)可觀。
雖然提高鎳含量可以提升容量,但負(fù)面作用也同樣非常明顯。隨著鎳含量的升高,Ni在Li層的混排效應(yīng)也更加明顯,將直接惡化其循環(huán)性和倍率性能【2】。而且提高鎳含量使得晶體機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性變差,表面殘堿含量也隨之升高,這些因素都會(huì)導(dǎo)致安全性問(wèn)題比較突出,尤其是在高溫測(cè)試條件下電芯產(chǎn)氣非常嚴(yán)重。
【2】倍率性能:指不同充放電電流下的電池放電性能。
高鎳的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)難點(diǎn),在于前驅(qū)體的生產(chǎn)和產(chǎn)物的燒結(jié),以及表面處理工藝這些方面,其中三元材料技術(shù)含量60%體現(xiàn)在前驅(qū)體的制備工藝。前驅(qū)體制備必須嚴(yán)格控制氣氛以及絡(luò)合劑濃度,否則鎳含量將偏離化學(xué)計(jì)量比,導(dǎo)致前驅(qū)體碳含量偏高,而前驅(qū)體的品質(zhì)(形貌、粒徑、粒徑分布、比表面積、雜質(zhì)含量、振實(shí)密度等)直接決定了最后燒結(jié)產(chǎn)物的理化指標(biāo);燒結(jié)工藝主要體現(xiàn)在摻雜物的選擇、燒結(jié)程序溫度和氣氛的控制。
NCM生產(chǎn)工藝流程:
(2)鎳鈷鋁酸鋰(NCA)
三元NCA 材料,國(guó)外起步較早,國(guó)內(nèi)的起步較晚。根據(jù)GGII 的統(tǒng)計(jì),截至2016年末,國(guó)內(nèi)從事NCA 生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量超過(guò)了15家,大多數(shù)處于建設(shè)發(fā)展初期,少量企業(yè)處于小批量生產(chǎn)送樣檢測(cè)的階段,與日韓存在明顯的差距。目前特斯拉電動(dòng)汽車(chē)采用的為日本松下的NCA 電池,帶動(dòng)了全球的NCA 生產(chǎn)的熱潮,目前國(guó)內(nèi)NCA 生產(chǎn)量為幾百噸左右。
圖:2016年末國(guó)內(nèi)NCA 材料企業(yè)的進(jìn)展
NCA材料的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)難度在于首先需要掌握前驅(qū)體的共沉淀工藝,其次是需要有比較獨(dú)特的Al摻雜技術(shù),并且燒結(jié)程序溫度和氣氛的控制也較高。除了材料方面的因素,電池生產(chǎn)工藝也需要與NCA材料匹配,NCA材料由于表面的堿性物質(zhì)含量很高,因而非常容易吸潮,所以要求勻漿涂布車(chē)間要非常嚴(yán)格地控制水分,防止在勻漿過(guò)程中漿料容易形成果凍狀,而導(dǎo)致無(wú)法涂布;此外,還需要在勻漿過(guò)程中采取一些特別的措施,比加入少量草酸來(lái)改善漿料凝結(jié),松下公司還在NMP里面加入一種特殊的助溶劑,來(lái)改善打漿過(guò)程中的團(tuán)聚。另外,與NCA對(duì)電解液的匹配性有較高要求,否則電芯脹氣將比較嚴(yán)重,高溫循環(huán)和存儲(chǔ)也很難過(guò)關(guān)。
4、三元材料未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
技術(shù)趨向高鎳化:三元材料中鎳元素含量的增加會(huì)增加材料容量,而綜合性能受到鎳鈷錳三種元素的比例影響較大,未來(lái)在對(duì)電池能量密度需求不斷提升的背景下,三元材料將向高鎳化方向發(fā)展。但是同時(shí)考慮到鎳含量增加會(huì)影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和循環(huán)性能,因此高鎳化趨勢(shì)更加考驗(yàn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的把控能力。
表:不同類型NCM材料的比容量
行業(yè)集中度提高,中低端競(jìng)爭(zhēng)更加激烈:工信部在2016年推出《汽車(chē)動(dòng)力電池行業(yè)規(guī)范條件》(征求意見(jiàn)稿),對(duì)于下游的動(dòng)力電池企業(yè)提出了年產(chǎn)8GWh的基本要求,相對(duì)于原先的要求提高了40倍,這項(xiàng)政策將會(huì)極大地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的集中,與動(dòng)力電池相關(guān)的磷酸鐵鋰和三元材料企業(yè),紛紛推出了擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,加劇了行業(yè)洗牌。同時(shí)伴隨著規(guī)?;?yīng),動(dòng)力電池企業(yè)的電池成本下降,必將對(duì)上游的正極材料企業(yè)成本造成沖擊,要求正極材料企業(yè)能夠滿足動(dòng)力電池企業(yè)對(duì)更高性能材料的要求。預(yù)計(jì)未來(lái)可能有價(jià)格戰(zhàn),中低端正極材料產(chǎn)能過(guò)剩,技術(shù)水平較高的龍頭公司能滿足動(dòng)力電池企業(yè)對(duì)更高性能材料的需求,市場(chǎng)集中度進(jìn)一步提升,表現(xiàn)出強(qiáng)者恒強(qiáng)。
二 需求側(cè)分析
1、過(guò)去5年市場(chǎng)量數(shù)據(jù)分析
受益于國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)用動(dòng)力電池、3C電池的鈷替代、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)等快速增長(zhǎng)的影響,帶動(dòng)中國(guó)三元材料市場(chǎng)需求的持續(xù)快速增長(zhǎng)。2016年中國(guó)三元材料市場(chǎng)規(guī)模和銷(xiāo)量分別達(dá)到79.8億元、5.43萬(wàn)噸,同比2015年分別增長(zhǎng)68%、49%。
三元電池市場(chǎng)產(chǎn)量的增長(zhǎng)主要受新能源乘用車(chē)、鋰電自行車(chē)、中低端數(shù)碼鋰電池等市場(chǎng)帶動(dòng),而市場(chǎng)產(chǎn)值的增長(zhǎng)高于產(chǎn)量的增長(zhǎng)主要系以下原因:
a)2016年新能源汽車(chē)動(dòng)力電池保持高速增長(zhǎng),乘用車(chē)對(duì)三元材料需求量增速加快;b)鎳、鈷金屬價(jià)格全年呈現(xiàn)上漲趨勢(shì),其中鎳金屬年底價(jià)格同比年初上漲超過(guò)2萬(wàn)元/噸,鈷金屬上漲超過(guò)6萬(wàn)/噸,因此拉動(dòng)三元前驅(qū)體及成品材料價(jià)格上漲;c)高鎳材料如622、811、NCA產(chǎn)能逐步釋放并形成銷(xiāo)量,其價(jià)格同比常規(guī)型號(hào)532高1.5萬(wàn)元/噸以上,因此帶動(dòng)總產(chǎn)值上漲;d)2016年下半年鈷酸鋰價(jià)格大幅度上漲,部分?jǐn)?shù)碼電池企業(yè)為節(jié)省成本,加大在中低端數(shù)碼領(lǐng)域采用三元材料替代鈷酸鋰。
2、未來(lái)5年預(yù)測(cè)市場(chǎng)量數(shù)據(jù)分析
2016年我國(guó)新能源汽車(chē)處于政策調(diào)整期,受清查騙補(bǔ)、三元電池暫緩用于商用車(chē)、電池目錄、補(bǔ)貼政策調(diào)整、純電動(dòng)物流車(chē)推薦目錄暫緩發(fā)布等政策影響,新能源汽車(chē)增速36.41%,低于年初預(yù)期。但從全球來(lái)看,中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)仍是全球增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。根據(jù)工業(yè)和信息化部的最新要求,自2017年1月1日起,三元電池在客車(chē)上的應(yīng)用解禁,三元材料有望保持高速增長(zhǎng)。
2021年國(guó)內(nèi)三元材料市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到378億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率36.49%,主要來(lái)自動(dòng)力電池需求的增長(zhǎng)。政策推動(dòng)三元材料成為必經(jīng)之路,根據(jù)《促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》,到2025年,新體系動(dòng)力電池技術(shù)取得突破性進(jìn)展,單體比能量達(dá)500瓦時(shí)/公斤。目前來(lái)看,三元是最有可能達(dá)到相關(guān)要求的技術(shù)路線。根據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預(yù)測(cè),2019年三元材料將與磷酸鐵鋰各占半壁江山,2020年三元材料市場(chǎng)占比將超過(guò)55%。
3、市場(chǎng)需求整體情況
在純電動(dòng)乘用車(chē)方面,三元材料依然仍占據(jù)主導(dǎo)地位,2016年配套量占比達(dá)55.95%。雖然相比2015年時(shí),占比降低了2.7%左右,但是其配套量卻翻了兩番,達(dá)到4.65GWh。
國(guó)內(nèi)三元材料型號(hào)以532為主,而532三元材料,原本是三星 SDI為了規(guī)避美國(guó)3M的專利而開(kāi)發(fā)的組分,卻成為了市場(chǎng)上最暢銷(xiāo)的三元材料。從電池形狀上來(lái)看,國(guó)內(nèi)圓柱三元電池普遍采用NCM532,采用疊片工藝的三元?jiǎng)恿﹄姵夭捎肗CM111,其中三元圓柱的產(chǎn)量大于方形疊片電池。
4、主要需求者與特點(diǎn)
鋰離子電池電芯的核心結(jié)構(gòu)包括正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜等。具體來(lái)看,正極材料在電芯制造成本、質(zhì)量中占比最大,直接決定著動(dòng)力電池產(chǎn)品的安全性、能量密度等各項(xiàng)性能。
動(dòng)力鋰電池行業(yè)集中度明顯提升:工信部已經(jīng)陸續(xù)公布第292 至297批《道路機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品》目錄,目錄中共有1,743 款新能源汽車(chē)入選。其中排名前五名電池企業(yè)配套車(chē)型數(shù)量超過(guò)總數(shù)量的50%,絕大多數(shù)車(chē)型集中在CATL、沃特瑪、北京國(guó)能、中信國(guó)安以及國(guó)軒高科,其中CATL 在今年來(lái)每個(gè)批次的目錄中車(chē)型配套數(shù)量均為第一,CATL 在客車(chē)和乘用車(chē)領(lǐng)域配套車(chē)型數(shù)量均為第一,專用車(chē)方面則沃特瑪、北京國(guó)能和CATL車(chē)型居多。
圖:推薦目車(chē)型配套數(shù)量
電池廠商擴(kuò)產(chǎn)步伐堅(jiān)定:根據(jù)公開(kāi)資料顯示,電池廠商均有明確的產(chǎn)能規(guī)劃。目前4 大產(chǎn)能電池廠商分別是比亞迪、CATL、沃特瑪和國(guó)軒高科,4 家企業(yè)的2016 年鋰電池產(chǎn)能共為35.5GWh。比亞迪2020 年的產(chǎn)能規(guī)劃達(dá)到34GWh,CATL 計(jì)劃到2020 年產(chǎn)能為50GWh,電池廠產(chǎn)能計(jì)劃情況如下表:
表:主要電池生產(chǎn)廠商產(chǎn)能規(guī)劃
鋰電池產(chǎn)能過(guò)剩推動(dòng)行業(yè)洗牌:根據(jù)國(guó)內(nèi)2017-2018 年新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量及預(yù)測(cè),國(guó)內(nèi)2017-2018 年國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰電池的需求量為16GWh 和18GWh,三元材料鋰電池需求量為14GWh 和24GWh,而國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到63GWh,三元電池產(chǎn)能也達(dá)到39GWh,從供需結(jié)構(gòu)來(lái)講,目前鋰電池行業(yè)處于產(chǎn)能過(guò)剩的狀態(tài)。
產(chǎn)能過(guò)剩將加速行業(yè)的洗牌,具體表現(xiàn)為:
1)磷酸鐵鋰電池能量密度要求提高,落后產(chǎn)能淘汰,具有規(guī)模、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和資金實(shí)力的企業(yè)存活下來(lái);
2)磷酸鐵鋰產(chǎn)能擴(kuò)張放緩,部分企業(yè)逐步將一些磷酸鐵鋰電池產(chǎn)能切換為三元電池產(chǎn)能(具有成熟三元電池技術(shù)的生產(chǎn)企業(yè)將產(chǎn)線從磷酸鐵鋰調(diào)試成三元大概需要3 個(gè)月左右,但是對(duì)于之前沒(méi)有三元電池生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)來(lái)說(shuō)產(chǎn)能切換可能需要2-3 年,同時(shí)受電池規(guī)格和型號(hào)不同的影響,并不是所有產(chǎn)線都可以直接切換);
3)龍頭鋰電池企業(yè)持續(xù)投入三元電池產(chǎn)能的建設(shè),同時(shí)技術(shù)路徑向高密度三元鋰電池發(fā)展,如NCM(622、811)和NCA。
主要廠商:據(jù)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道聯(lián)合威爾森咨詢有限公司共同推出的《2016中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)報(bào)告》中顯示,2016年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池市場(chǎng)出貨量達(dá)28.04Gwh,三元電池出貨量占比31%,其中寧德時(shí)代排名第一。
三 供給側(cè)分析
1、供給整體情況及主要參與者
目前全球較大的三元材料廠商還主要集中在中日韓三國(guó),合計(jì)占約 50%的市場(chǎng)份額。日本以其獨(dú)特的專業(yè)技術(shù)積累把控市場(chǎng),而韓國(guó)企業(yè)近些年迅速崛起,無(wú)論在技術(shù)還是產(chǎn)品品質(zhì)方面都極具競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)企業(yè)進(jìn)入時(shí)間不長(zhǎng),由特斯拉帶動(dòng)的金瑞科技是國(guó)內(nèi)第一家 NCA 材料供應(yīng)商,而后其他企業(yè)紛紛涉足三元。
目前國(guó)內(nèi)三元材料的供應(yīng)較為集中,根據(jù)EVTank在研究報(bào)告中三元正極材料企業(yè)市場(chǎng)份額的排名,長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、當(dāng)升科技、湖南杉杉、廈門(mén)鎢業(yè)、寧波金和這前五家企業(yè)2016年市占率合計(jì)達(dá)到了 50%左右,前十大廠商 2016 年的市占率在 68%左右。隨著三元電池產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定與成熟,下游電芯及整車(chē)企業(yè)對(duì)材料供應(yīng)的穩(wěn)定性、質(zhì)量的保證以及品牌越發(fā)看重,兼具技術(shù)與資金優(yōu)勢(shì)的大企業(yè)相對(duì)于跟風(fēng)的小企業(yè)將擁有顯著優(yōu)勢(shì),未來(lái)大企業(yè)整體的市場(chǎng)份額有望保持甚至擴(kuò)大。
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)主流產(chǎn)商發(fā)布的產(chǎn)能建設(shè)及規(guī)劃消息,僅主流產(chǎn)商三元材料產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模已超30萬(wàn)噸,這還不算中低端小型企業(yè)的未統(tǒng)計(jì)產(chǎn)能,假設(shè)2017年僅僅百分之50達(dá)產(chǎn)這個(gè)數(shù)字也達(dá)到了15萬(wàn)噸的產(chǎn)能,遠(yuǎn)超出三元材料預(yù)測(cè)需求量,產(chǎn)能過(guò)剩已經(jīng)開(kāi)始顯現(xiàn)。
表:國(guó)內(nèi)部分三元材料廠商產(chǎn)能規(guī)劃
主要參與者:
(1)湖南杉杉(股票代碼:600884.SH)
湖南杉杉成立于1992年,是國(guó)內(nèi)首批進(jìn)入鋰離子電池材料市場(chǎng)的企業(yè),目前為中國(guó)最大、世界綜合產(chǎn)能前三的鋰離子電池材料綜合供應(yīng)商,是日本IIT總研年報(bào)中連續(xù)四年唯一上榜的中國(guó)鋰電材料制作商,已與三星、LG、索尼等國(guó)際知名企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。公司經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品囊括鋰電池正、負(fù)極材料、電解液及正極材料前驅(qū)體。2016年度公司正極材料實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入250,341萬(wàn)元。
(2)廈門(mén)鎢業(yè)(股票代碼:600549.SH)
廈門(mén)鎢業(yè)成立于1997年,經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)涉及鎢、鉬、稀土、能源新材料和房地產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)。鎢產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)三十年的發(fā)展已形成從鎢礦山、冶煉、深加工到鎢二次資源回收的完整鎢產(chǎn)業(yè)鏈,其中燈用鎢絲占世界市場(chǎng)的50%以上份額。稀土產(chǎn)業(yè)形成了從稀土礦山開(kāi)發(fā)、冶煉分離、稀土功能材料(稀土永磁材料、儲(chǔ)能材料、發(fā)光材料等)和科研應(yīng)用等較為完整的產(chǎn)業(yè)體系。能源新材料領(lǐng)域建設(shè)了鋰電正極材料和鎳氫電池負(fù)極材料(貯氫合金)兩大產(chǎn)品線,其中鋰電正極材料包括了鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰等產(chǎn)品。2016年度公司電池材料實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入205,051萬(wàn)元。
(3)天力鋰能(股票代碼:833757.OC)
新鄉(xiāng)天力鋰能股份有限公司成立于2009年,注冊(cè)資金2100萬(wàn),是目前國(guó)內(nèi)最大的集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售為一體專業(yè)生產(chǎn)二次動(dòng)力電池材料的生產(chǎn)廠家。公司主營(yíng)產(chǎn)品為新型鋰離子電池正極材料鎳鈷錳酸鋰產(chǎn)品系列,具有年產(chǎn)5,000噸的規(guī)模實(shí)力;鎳氫電池負(fù)極材料儲(chǔ)氫合金粉產(chǎn)品系列,具有年產(chǎn)1,000噸的規(guī)模實(shí)力;一次性鋅錳電池負(fù)極材料鋅粉產(chǎn)品系列,具有年產(chǎn)3,000噸的規(guī)模實(shí)力。2016年度公司三元材料實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入31,072萬(wàn)元。
(4)當(dāng)升科技(股票代碼:300073.SZ)
公司是一家新能源材料研發(fā)和生產(chǎn)的北京市高新技術(shù)企業(yè),主要從事鈷酸鋰、多元材料及錳酸鋰等小型鋰電、動(dòng)力鋰電正極材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。公司是國(guó)內(nèi)率先出口鋰電正極材料的供應(yīng)商,國(guó)際前6大鋰電巨頭中擁有5家客戶,包括三星SDI、LG化學(xué)、三洋能源、深圳比克和比亞迪等。2016年度公司鋰電池正極材料實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入115,658萬(wàn)元。
2、供給側(cè)上游各環(huán)節(jié)及主要參與者
三元材料的產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括三元前驅(qū)體和相應(yīng)的礦產(chǎn)資源(鋰、鈷、鎳、錳礦以及廢料回收)。隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的高速發(fā)展,帶動(dòng)了鈷、鋰量?jī)r(jià)齊增,目前市場(chǎng)處于供不應(yīng)求的狀況。
(1)鋰礦及碳酸鋰
鋰礦資源基本處于壟斷格局,2014 年前五家公司控制了全球82%的鋰資源供應(yīng),其中天齊鋰業(yè)和洛克伍德聯(lián)合控制泰利森(天齊鋰業(yè)股權(quán)占比51%,洛克伍德股權(quán)占比49%)后,相當(dāng)于控制了全球鋰資源的50%左右供給。
表:全球主要鋰礦供應(yīng)商
碳酸鋰是生產(chǎn)三元材料的主要原材料,碳酸鋰的材料成本占整個(gè)三元材料成本比重的50%以上,碳酸鋰的價(jià)格直接決定了三元材料的成本高低,全球碳酸鋰及其衍生產(chǎn)品供應(yīng)量約70%來(lái)自鹽湖鹵水提鋰,約30%來(lái)自礦石提鋰。雖然鋰資源并不稀缺,但具備經(jīng)濟(jì)可采價(jià)值的鋰資源高度集中于鹽湖提鋰企業(yè)SQM、Rockwood、FMC和鋰輝石企業(yè)Talison、Galaxy手中,因此碳酸鋰的全球定價(jià)權(quán)基本集中于上述企業(yè)。隨著新能源汽車(chē)尤其是乘用車(chē)對(duì)三元材料需求量的增大,碳酸鋰處于供不應(yīng)求的狀況,2015年國(guó)內(nèi)碳酸鋰供給缺口達(dá)1.5萬(wàn)噸,導(dǎo)致碳酸鋰的價(jià)格也從14年的4萬(wàn)/噸上升至目前的16萬(wàn)/噸。
圖:14年-16年碳酸鋰價(jià)格走勢(shì)圖
國(guó)內(nèi)鋰資源主要企業(yè)及產(chǎn)能情況如下:
(2)鈷
全球鈷礦主要儲(chǔ)量集中在非洲,其中最大儲(chǔ)量國(guó)為剛果,占全球總儲(chǔ)量的47%,中國(guó)的儲(chǔ)量極少,只占到全球儲(chǔ)量的1.11%。但由于非洲的電力等生產(chǎn)條件受限,鈷礦都是出口到國(guó)外深加工,其中我國(guó)是主要的鈷礦深加工國(guó),全球42%的鈷礦在中國(guó)精煉。受新能源汽車(chē)需求拉動(dòng),鈷價(jià)在2016年下半年觸底反彈,11月份以來(lái)鈷價(jià)漲幅超10%,后續(xù)爆發(fā)潛力最大。據(jù)國(guó)金證券2015年10月22日發(fā)布的研究報(bào)告《需求強(qiáng)勁,供給受限,鈷市場(chǎng)拐點(diǎn)臨近》預(yù)測(cè),從2015年至2020年,全球鈷供需平衡狀況將不斷改善,并在2016年出現(xiàn)供不應(yīng)求,到2020年鈷市場(chǎng)緊缺額將擴(kuò)大至6,600噸。
國(guó)內(nèi)鈷礦資源主要參與企業(yè)如下:
(1)金川集團(tuán)
金川集團(tuán)是全球知名的采、選、冶配套的大型有色冶金和化工聯(lián)合企業(yè),是中國(guó)最大的鎳鈷鉑族金屬生產(chǎn)企業(yè)和中國(guó)第三大銅生產(chǎn)企業(yè),在全球24個(gè)國(guó)家或地區(qū)開(kāi)展有色金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與合作。目前,金川集團(tuán)目前擁有19個(gè)采礦許可證,29個(gè)勘查許可證,控制的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量中,約包含鎳435萬(wàn)噸,銅995萬(wàn)噸,鈷43萬(wàn)噸,鉑1,110噸。鈷金屬保有資源量、鉑族金屬儲(chǔ)量和可開(kāi)發(fā)利用的鈷資源儲(chǔ)量均居國(guó)內(nèi)首位。
(2)格林美(股票代碼:002340.SZ)
格林美收購(gòu)凱力克也極大提升了鈷行業(yè)發(fā)展?jié)摿?,公司在超?xì)鈷粉子行業(yè)具有明顯優(yōu)勢(shì),公司是中國(guó)規(guī)模最大的采用廢棄資源循環(huán)再造超細(xì)鈷鎳粉體的企業(yè),國(guó)際上采用廢棄鈷鎳資源生產(chǎn)超細(xì)鈷鎳粉體材料的先進(jìn)企業(yè),中國(guó)鈷鎳粉體材料與循環(huán)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)基地之一。致力于循環(huán)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的研究與產(chǎn)業(yè)化,采用二次資源通過(guò)循環(huán)技術(shù)生產(chǎn)高技術(shù)材料,形成采用廢舊電池等二次資源生產(chǎn)超細(xì)鈷粉、超細(xì)鎳粉、先進(jìn)電池材料、無(wú)鉛焊接材料等多種產(chǎn)品,具有資源和成本優(yōu)勢(shì)。
(3)中國(guó)中冶(股票代碼:601618.SH)
公司是全球最大的工程建設(shè)綜合企業(yè)集團(tuán)之一,以工程承包、資源開(kāi)發(fā)、裝備制造及房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)為主業(yè)的多專業(yè)、跨行業(yè)、跨國(guó)經(jīng)營(yíng)的特大型企業(yè)集團(tuán)。中國(guó)中冶聯(lián)合吉恩鎳業(yè)、金川集團(tuán)有限公司和酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司投資巴布亞新幾內(nèi)亞瑞木鎳鈷礦項(xiàng)目,項(xiàng)目生產(chǎn)產(chǎn)品為氫氧化鎳鈷,礦山服務(wù)年限20年,項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)產(chǎn)品含鎳金屬33,000噸,鈷金屬3,300噸。
(4)華友鈷業(yè)(股票代碼:603799.SH)
公司是一家專注于鈷、銅有色金屬冶煉及鈷新材料產(chǎn)品深加工的高新技術(shù)企業(yè),產(chǎn)品主要用于鋰離子電池正極材料、航空航天高溫合金、硬質(zhì)合金、色釉料、磁性材料、橡膠粘合劑和石化催化劑等領(lǐng)域。公司是中國(guó)最大的鈷化學(xué)品生產(chǎn)商,鈷綜合產(chǎn)能規(guī)模排名中國(guó)第二,世界前列。
(5)硫酸鎳
硫酸鎳主要應(yīng)用在電池和電鍍兩個(gè)行業(yè)中,而在電池行業(yè)中,硫酸鎳主要用于生產(chǎn)三元材料前驅(qū)體,鎳在其中的主要作用為提高三元材料的能量密度。在動(dòng)力電池提高能量密度的大趨勢(shì)下,三元材料高鎳化將是大方向,高鎳體系對(duì)硫酸鎳的需求會(huì)成倍增加。據(jù)測(cè)算,理論上單噸NCM 111、532、622、811以及NCA對(duì)硫酸鎳的需求在0.91、1.36、1.63、2.16以及2.19噸,高鎳三元對(duì)硫酸鎳的需求是低鎳三元的兩倍左右。
圖:不同類型的三元正極材料所需硫酸鎳的量(噸)
根據(jù)亞洲金屬網(wǎng)的數(shù)據(jù),2016年國(guó)內(nèi)硫酸鎳總產(chǎn)量為24.7萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)32.4%,2017年上半年,中國(guó)累計(jì)生產(chǎn)硫酸鎳為13.33萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)13%。由于下游三元材料需求旺盛,國(guó)內(nèi)幾家公司都有增產(chǎn)計(jì)劃,2017年硫酸鎳產(chǎn)能預(yù)計(jì)超過(guò)35萬(wàn)噸,2018年產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)到47萬(wàn)噸。根據(jù)國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)政策規(guī)劃,預(yù)計(jì)17-19年國(guó)內(nèi)三元正極材料需求量分別為7.61萬(wàn)噸、11.66萬(wàn)噸、15.74萬(wàn)噸,復(fù)合增速44%;而受益于高鎳占比的快速提升,對(duì)應(yīng)電池級(jí)硫酸鎳的需求量分別為9.09萬(wàn)噸、15.11萬(wàn)噸、21.36萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)短期內(nèi)硫酸鎳產(chǎn)能能夠完全覆蓋供給需求,但是考慮到硫酸鎳生產(chǎn)采用濕法冶金工藝,屬于高污染行業(yè),目前國(guó)內(nèi)環(huán)保政策趨嚴(yán)的形勢(shì)下,可能會(huì)對(duì)廠商的開(kāi)工率產(chǎn)生影響,造成供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于產(chǎn)能,也可能會(huì)造成供需缺口。
圖:2016-2020年硫酸鎳預(yù)計(jì)需求
圖:2014年至今硫酸鎳價(jià)格走勢(shì)
主要廠商:
格林美、中國(guó)中冶、貴研鉑業(yè)。
四 法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策分析
行政主管部門(mén):政府監(jiān)管工業(yè)和信息化部是我國(guó)鋰離子電池行業(yè)的主管部門(mén),負(fù)責(zé)提出新型工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略和政策,協(xié)調(diào)解決新型工業(yè)化進(jìn)程中的重大問(wèn)題,擬訂并組織實(shí)施工業(yè)、通信業(yè)、信息化的發(fā)展規(guī)劃,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整和優(yōu)化升級(jí),推進(jìn)信息化和工業(yè)化融合;制定并組織實(shí)施工業(yè)、通信業(yè)的行業(yè)規(guī)劃、計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)政策,提出優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、結(jié)構(gòu)的政策建議,起草相關(guān)法律法規(guī)草案,制定規(guī)章,擬訂行業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)并組織實(shí)施,指導(dǎo)行業(yè)質(zhì)量管理工作;擬訂并組織實(shí)施工業(yè)、通信業(yè)的能源節(jié)約和資源綜合利用、清潔生產(chǎn)促進(jìn)政策,參與擬訂能源節(jié)約和資源綜合利用、清潔生產(chǎn)促進(jìn)規(guī)劃,組織協(xié)調(diào)相關(guān)重大示范工程和新產(chǎn)品、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的推廣應(yīng)用。
行業(yè)管理:行業(yè)協(xié)會(huì)主要有中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)等。
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)是經(jīng)中華人民共和國(guó)民政部注冊(cè)登記的國(guó)家一級(jí)協(xié)會(huì),主管部門(mén)為工業(yè)和信息化部。協(xié)會(huì)成立于1989 年12 月,現(xiàn)有300 多家會(huì)員單位,下設(shè)堿性蓄電池與新型化學(xué)電源分會(huì)、酸性蓄電池分會(huì)、鋰電池分會(huì)、太陽(yáng)能光伏分會(huì)、干電池工作委員會(huì)和電源配件分會(huì)等六個(gè)分支機(jī)構(gòu)。
中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)成立于 1988 年,經(jīng)國(guó)家民政部注冊(cè)批準(zhǔn),具有法人資格,為跨地區(qū)、跨部門(mén)、跨所有制的國(guó)家一級(jí)協(xié)會(huì)。中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)的主管部門(mén)是國(guó)有資產(chǎn)管理監(jiān)督委員會(huì),同時(shí)接受?chē)?guó)家民政部和中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)的管理。
行業(yè)內(nèi)主要政策情況如下:
五 產(chǎn)業(yè)涉及的主要上市公司匯總
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鋰電池
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三元材料
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原文標(biāo)題:細(xì)讀-三元材料產(chǎn)業(yè)投資地圖
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