1、本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 1 长远锂科（688779.SH）深度报告 三元正极领军者，全产业链布局构筑成本护城河 2022 年 03 月 09 日 Table_Summary 公司是五矿集团旗下的正极厂商，国内三元材料头部企业。公司背靠中国五矿集团，深耕正极材料行业近二十年，拥有多元材料前驱体、多元正极材料、钴酸锂等锂电正极材料和镍氢电池正极材料等在内的正极全产业链布局。2020 及2021 年国内三元市场格局中，公司市场份额达到 9%，位居行业前四。公司实行稳健的经营战略， 2016-2020 年业绩有序扩张； 受益其深厚的产业积累及新能源行业

2、高景气度，2021 年公司业绩迎来快速增长，分别实现营收及归母净利润68.41 亿元和 7.01 亿元，同增 240.25%和 538.17%。 三元正极技术路线多样，4680 体系创造广阔增量。高镍无钴化是三元正极的主要方向，针对富镍稳定性问题主要存在两大技术路线， （1）单晶化：单晶型材料晶体结构相较多晶型更加稳定，有效提升材料热稳定性和循环寿命； （2）元素掺杂：通过引入微量掺杂剂以提高富镍正极材料的结构稳定性。此外，特斯拉4680 大圆柱体系的推出提升了电池的稳定性和安全性，搭载高镍三元材料的能量密度优势，进一步提升高镍三元市场空间。三元正极多路径发展叠加 4680 贡献额外增量，我们

3、预计 2025 年三元电池将贡献 953.3GWh 的装机量，2025 年全球三元正极材料需求量达到 157.9 万吨。 集团资源内供+一体化布局实现成本下探，绑定优质客户打造强劲盈利能力。公司成本端优势显著，盈利能力优于行业平均水平，主要得益于： （1）母公司五矿集团以内部协同为纪律，保障公司镍、钴、锂等资源的优先供应； （2）收购全资子公司用于生产三元正极前驱体，掌握产业链核心技术； （3）公司设备领先，自动化程度高，规模效应凸显带来加工成本、人工费用以及单吨能耗的持续下探。公司客户结构优质，聚焦海内外市场，国内一众客户覆盖宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、欣旺达等下游一线锂电企业，并持续开拓丰

4、田、松下、村田、三星 SDI 和 LG 化学等在内的知名海外电池厂商。随着未来产能的进一步投放，客户订单放量在即。 投资建议：根据测算，公司 21-23 年的营收分别为 68.41、159.08、291.08亿元，同比增速为 240.2%、132.5%、83%，实现归母净利润 7.01、12.67 和19.35 亿元， 同比增速为 538.1%、 80.6%、 52.7%， 当前股价对应 PE 分别为 50、28、18 倍，考虑公司处于优质赛道，且一体化优势显著，成本控制明显优于行业平均水平，首次覆盖，给予“推荐”评级。 风险提示：新能源车销量不及预期；产能扩张进度不及预期；原材料价格波动；行

5、业竞争加剧；大客户集中的风险。 Table_Profit 盈利预测与财务指标 项目/年度 2020A 2021E 2022E 2023E 营业收入（百万元） 2011 6841 15908 29108 增长率（%） -27.3 240.2 132.5 83.0 归属母公司股东净利润（百万元） 110 701 1267 1935 增长率（%） -46.8 538.8 80.6 52.7 每股收益（元） 0.08 0.36 0.66 1.00 PE 226 50 28 18 PB 8.2 5.3 4.4 3.5 资料来源：Wind，民生证券研究院预测； （注：股价为 2023 年 03 月 09

6、日收盘价） 推荐 首次评级 当前价格： 18.07 元 长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2 目录 1 公司基本情况：背靠五矿的正极厂商 . 3 1.1 公司发展历程 . 3 1.2 产品结构&经营数据 . 5 1.3 公司财务数据分析 . 6 2 三元正极技术路线多样，未来增量明显 . 9 2.1 三元正极需求持续向好 . 9 2.2 三元正极技术路线多样 . 14 2.3 4680 创造三元新机遇 . 17 3 一体化打造强劲盈利能力，背靠五矿保障资源优势 . 20 3.1 成本管控能力优异 . 21 3.

7、2 前驱体一体化提升产业链地位 . 23 3.3 背靠五矿集团，提供资源保障 . 24 4 绑定优质客户，产能规划清晰 . 26 4.1 聚焦优质客户，深度绑定龙头公司 . 26 4.2 出海国际市场，持续开拓客户 . 27 4.3 产销稳定增长，产能加速建设 . 27 5 盈利预测与投资建议 . 29 6 风险提示 . 31 插图目录 . 33 表格目录 . 34 rXqWPB8WkXxU7N9R7NoMpPpNnPjMoOsRfQnMnN8OqQwPuOmMsRvPnPqQ长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告

8、3 1 公司基本情况：背靠五矿的正极厂商 1.1 公司发展历程 发源于长沙矿冶院， 后并入中国五矿。 湖南长远锂科有限公司由长沙矿冶院与锂科技于 2002 年共同合资设立， 成立初期主要从事钴酸锂正极材料的生产。 2009年10月， 通过国有资产无偿划转方式整体并入中国五矿集团， 成为其全资子公司。2019 年 4 月，在五矿股份、长沙矿冶院等 14 家法人的发起下，长远锂科以有限责任公司整体变更为股份有限公司， 股东为五矿集团及其子公司长沙矿冶院。 2021年 8 月 11 日，公司在上海证券交易所科创板上市。 图1：公司发展历史 资料来源：wind，民生证券研究院 深耕正极材料， 细分领域

9、切换优势显著。 长远锂科主要从事高效电池材料的研究与生产。公司成立初期主要从事钴酸锂技术的研究，多年的研发积累使得其于2009 年实现钴酸锂技术的变革，整体竞争力步入新台阶。2011 年，公司前瞻性布局，开始研发三元正极材料，并于 2012 年实现小规模量产，借助原有钴酸锂正极材料业务销售渠道打入 3C 电池领域。 2015 年， 受益于新能源汽车的高景气度，在长远战略布局的考量下， 公司三元正极材料正式打入锂离子动力电池领域， 并分别于 2016 和 2018 年实现 NCA 以及 NCM811 的小规模量产。根据 GGII 统计，2016-2019 年，公司稳居国内三元正极材料出货量前两名

10、，其中 2016 年、2018年位列第一位。 表 1：公司前十大股东持股情况（截至 2021 年三季度） 排名 股东名称 持股数（百万股） 持股比例 1 长沙矿冶研究院有限责任公司 331.10 17.16% 2 中国五矿股份有限公司 331.10 17.16% 3 宁波创元建合投资管理有限公司 165.55 8.58% 4 国新风险投资管理(深圳)有限公司-深圳安晏投资合伙企业(有限合伙) 148.30 7.69% 5 上海尚颀投资管理合伙企业(有限合伙)-嘉兴尚颀颀旻投资合伙企业(有限合伙) 82.39 4.27% 6 深圳市安鹏股权投资基金管理有限公司-深圳安鹏智慧投资基金企业(有限合伙

11、) 75.80 3.93% 7 中国国有企业结构调整基金股份有限公司 65.91 3.42% 8 建信(北京)投资基金管理有限责任公司 49.43 2.56% 9 芜湖信石信远投资管理合伙企业(有限合伙) 39.55 2.05% 10 天津源融投资管理有限公司-华能融科(海宁)股权投资合伙企业(有限合伙) 32.96 1.71% 合计 1322.09 68.53% 资料来源：Wind，民生证券研究院 长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 4 背靠世界 500 强企业中国五矿集团有限公司，具备独家资源平台优势。截至2

12、021Q3，公司的第一大股东为中国五矿集团有限公司，直接持股 17.16%，并通过全资子公司长沙矿冶院间接持股 17.16%，合计持有公司 34.32%的股权，是公司的实际控制人。 五矿集团在全球金属材料行业中排名第一， 2021年位列世界500强企业中的第 65 名，具备丰富的金属矿产资源禀赋，共拥有境内外矿山 42 座，部分金属产量位居全球前列； 其全资子公司长沙矿冶院作为新材料、 冶炼合金的科研院所，为公司正极材料、前驱体材料技术进步提供研发支持以及设备保障。 图2：公司股东实力雄厚 资料来源：wind，民生证券研究院 设立全资子公司，夯实正极产业链地位。公司拥有两家全资子公司：金驰材料

13、和长远新能源。金驰材料设立于 2013 年 1 月，专注于新能源材料的研发、生产及销售，主要为长远锂科供应前驱体，以保障三元正极材料的生产；长远新能源成立于 2019 年 11 月，聚焦新能源技术的推广，是长远锂科推进锂离子动力电池材料产能释放的重要阵地。 表 2：控股子公司情况 子公司 业务 持股比例 金驰能源材料有限公司 主要业务为新能源材料的研发、生产、销售；自营和代理商品和技术的进出口业务；废旧动力蓄电池的回收与处理，以及相关技术服务 100% 湖南长远锂科新能源有限公司 主要业务为新能源技术推广；锂离子电池材料的生产、销售、研制；自营和代理各类商品及技术的进出口 100% 资料来源：

14、招股说明书，民生证券研究院 长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 5 1.2 产品结构&经营数据 全面布局正极材料， 产业一体化能力强。 长远锂科致力于为新能源电池提供高安全性、高能量密度、高循环次数的正极材料。公司拥有锂电多元材料前驱体和锂电多元正极材料完整产品体系，主要产品包括多元材料前驱体、多元正极材料、钴酸锂等锂电正极材料和镍氢电池正极材料，是国内最早实现三元材料产业化的企业之一。 表 3：公司主要产品基本情况 产品类别 示例图（SEM 电镜形貌） 主要技术指标 终端用途 备注 三元正极材料 电动汽车 3C

15、 产品 储能 公司的 NCM523 和 NCM622产品均提升了镍含量，降低钴含量，在保证电导率水平和高低温性能的前提下，实现比容量提升。公司第二代单晶NCM811 产品已完成中试开发验证，进一步提升了镍含量，降低钴含量，实现容量增加、成本降低 三元前驱体 振实密度： 0.5-2.5g/cm3 比表面积： 3-50cm2/g 粒度大小： 1.5-25m 粒度分布宽化系数： 0.4-1.4 三元正极材料 公司通过应用湿法结晶共沉淀的一次颗粒调控、二次颗粒调控、晶体结构调控、材料表面调控等技术，有效提高了三元前驱体的离子传输通道，提升了三元正极材料循环性能、倍率性能和结构稳定性等 NCA 前驱体

16、振实密度： 1.2-2.2g/cm3 比表面积： 6-50cm2/g 粒度大小： 3.0-25m 粒度分布宽化系数： 0.6-1.4 NCA 正极材料 公司通过独特的湿法结晶共沉淀技术结局了 NCA 前驱体材料中铝元素均匀共沉淀难题。2013 年，NCA 前驱体成功导入日本松下，并进行批量生产及出口销售，是国内最早实现批量、稳定生产的厂家 钴酸锂正极材料 3C 类小型消费电池 钴酸锂正极材料具有振实密度大、充放电稳定、工作电压高的优势，用于电池正极可以有效降低电池内阻提高导电性能 长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报

17、告 6 球型氢氧化镍 压实密度： 2.7-3.0g/cm3 克比容量： 240-270mAh/g 移动电源 动力电源 球镍，即球型氢氧化镍，是锌镍、镍氢电池的常用正极材料，用球镍制造的各种锌镍、镍氢电池具有体积小、放电能力强、环境友好等特点 资料来源：招股说明书，民生证券研究院 1.3 公司财务数据分析 规模方面，2021 年产能有序释放，实现触底反弹。2017 年公司营业收入和归母净利润分别为 16.86 亿元和 1.79 亿元，17-19 年 CAGR 分别达 28.08%和7.2%。 2020年受新冠疫情冲击公司营收规模总额20.11亿元， 同比下降27.31%；此外核心产品三元正极材料

18、的产能利用率从 2019 年的 91.53%下跌至 52.33%，导致 2020 年归母净利润同比下降 46.76%， 仅实现 1.10 亿元。 2021 年工厂生产力逐渐恢复，叠加新能源车新车型的推出刺激下游需求端大幅提升，21 年公司分别实现营收及归母净利润 68.41 亿元和 7.01 亿元，同增 240.25%和 538.17%。 图 3：2017-2021 年营收及增速（亿元） 图 4：2017-2021 年归母净利润及增速（亿元） 资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 结构方面，紧跟下游市场需求，重点布局三元正极材料。公司把握锂电动力电池未来发展趋

19、势， 通过新建产能及改造原有钴酸锂材料产线的方式， 全面推进三元正极材料产能布局。 2017-2020 年公司三元正极材料营收占比提升显著， 2020 年达到 84.53%，较 2017 年提升 42.93 个百分点；2020 年公司钴酸锂正极材料、球镍营收占比为 8.81%、6.17%。此外，为推进正极材料产业一体化进程，公司自产前驱体于 2020 年二季度起停止对外销售，优先满足公司三元正极材料需求。从毛利构成看， 2020 年三元正极材料业务是公司主要的毛利来源， 占比达 86.37%。 16.8626.3927.6620.1168.4156.55%4.81%-27.31%240.25%

20、-80%-40%0%40%80%120%160%200%240%280%007080200202021营业收入YOY1.791.812.061.107.010.99%13.95%-46.76%538.17%-50%150%350%550%750%950%1150%1350%0720021归属于母公司所有者的净利润 YOY长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 7 图 5：2017-2020 年营收构成 图 6：2020 年毛利构成

21、 资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 盈利能力方面，疫情影响 2020 年利润率略有下降，2021 年前三季度盈利修复能力较强。 2017-2020 年销售毛利率为 19.97%、 15.87%、 17.18%、 14.47%；销售净利率为 10.63%、6.86%、7.46%、5.46%，受到疫情冲击 2020 年利润率水平整体有所下降。21 年前三季度随着疫情得到控制，叠加产能利用率提升，公司毛利率与净利率分别达到 18.31%和 10.74%，盈利能力恢复显著。从主营业务的毛利率走势看，传统钴酸锂正极材料回落最快，2020 年仅为 8.8%；三元正极材

22、料毛利率在四年中保持较高水平，2020 年受下游市场需求波动有小幅下降。 图 7：2017-2021Q1-3 销售毛利率与净利率 图 8：2017-2020 年主营业务毛利率 资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 费用率方面，成本管控能力提升，研发投入加大。2021 年以来，随着公司营收规模扩大，期间费用率呈现下降趋势，其中管理费用降幅最为显著，体现出公司在扩大生产规模的同时对于成本的管控能力有明显提升。此外，2021 年前三季度研发费用总额达到 1.89 亿元，较 2017 年增长近 2.5 倍，公司加大研发投入有助于提升核心产品竞争力，未来发展潜力较大。

23、41.60%63.67%85.97%84.53%0%20%40%60%80%100%20020三元正极材料钴酸锂正极材料球镍86.37%6.25%5.36%2.02% 0.00%三元正极材料球镍钴酸锂正极材料其他三元前驱体10.63%6.86%7.46%5.46%10.74%19.97%15.87%17.18%14.47%18.31%0%5%10%15%20%25%200202021Q1-3销售净利率销售毛利率0%5%10%15%20%25%30%35%20020三元正极材料钴酸锂正极材料球镍三元前驱体长远锂科(688779)/

24、电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 8 图 9：2017-2021Q1-3 费用规模（亿元） 图 10：2017-2021Q1-3 费用率情况 资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 -0.50.00.51.01.52.0200202021Q1-3销售费用管理费用研发费用财务费用-5%0%5%10%15%200202021Q1-3销售费用率管理费用率研发费用率财务费用率长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免

25、责声明 证券研究报告 9 2 三元正极技术路线多样，未来增量明显 2.1 三元正极需求持续向好 三元锂电池能量密度高、 应用场景广泛。 锂离子动力电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元正极材料等技术路线。其中，三元正极材料是层状镍钴锰(铝)酸锂复合材料，按照镍盐、钴盐、锰(铝)盐的比例，可以分为 NCM333、NCM523、NCM622、NCM811、NCA 等型号。三种金属元素不同配比可以满足对电池性能的不同应用需求，随镍含量的提升，电池能量密度增加，但电池安全性与稳定性降低。 表 4：不同三元锂电比较 类别 NCA NCM333 NCM523 NCM622 NCM811 镍元素质量

26、占比 51.3% 20.5% 30.8% 37.3% 50.7% 质量比能量密度（WH/kg） 200 150 165 180 200 安全性 一般 良好 较好 较好 一般 单位成本 低 高 低 中 低 优点 比容量高 倍率性能高 安全性好 倍率性能高 综合性能好 比容量较高 比容量高 循环寿命高 缺点 技术工艺难度高 成本高 能量密度低 能量密度低 成本较高 技术工艺难度高 资料来源：招股说明书，民生证券研究院 三元主流地位确定，高镍化发展方向明确。2019-2021 年三元材料电池在新能源车动力电池装机领域装机量分别为 40.53GWh、 38.86GWh、 73.35GWh， 占比达到

27、65.15%、61.06%、48.12%，是最主要的电池装机材料；2021 年以来受到磷酸铁锂需求回暖影响稍有回落。从三元材料的具体结构来看，2021 年市场中以 5 系、 6 系、 8 系为代表的中高镍系产品占据主要部分， 占比分别达到 47.70%、12.20%、 36.20%。 提升三元材料中镍金属含量的占比可以有效提升电池能量密度，而高能量密度和强续航能力作为未来乘用车发展的首要目标，高镍化在中长期内趋势明确。 图 11：2019-2021 年不同类型电池装机量占比（MWh） 图 12： 2020 年各类三元正极材料占比 资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：鑫椤锂电，民生证券

28、研究院 65.15%61.06%48.12%0%20%40%60%80%0500000200000201920202021三元材料磷酸铁锂锰酸锂钛酸锂其他三元材料占比1.90%47.70%12.20%36.20%2.10%333型523型622型811型NCA型长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 10 三元材料出货稳定增长，市场需求空间广阔。2017-2020 年国内市场三元材料出货量分别为 8.61、13.68、19.20、23.60 万吨，占正极材料总体出货比重的41.83%、49.82

29、%、47.52%、46.27%。17-21 年三元正极材料的出货量 CAGR 高达 48.83%，尤其是 2021 年全球新能源车销量超预期，三元正极材料的出货量同比增长 78.81%，未来上下游市场对三元材料的需求量存在较大上升空间，总体格局向好。 图 13：2017-2020 年中国正极材料出货占比 图 14：2017-2021 年中国三元材料出货量及增速（万吨） 资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 三元正极行业集中度逐步攀升， 市场格局持续优化。 根据 GGII 数据显示， 2021年中国三元材料总产量为 39.81 万吨，同比增长 89.5%。其中，

30、容百科技以 14%的比例位居国内三元正极材料市场占有率榜首； 当升科技与天津巴莫并列第二， 占比 12%。市场 CR3、CR5 占有率分别由 2020 年的 35%和 52%增长至 2021 年的 38%和 55%，格局逐步集中。三元市场由于技术路线多样化、 “玩家”众多，市场占有率水平普遍低于其他中游材料， 随着未来技术路线优势的确立， 头部企业产能逐步投放，市场格局将不断优化，市场集中度有望持续攀升。 图 15：2020 年国内三元市场格局 图 16：2021 年国内三元市场格局 资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 正极行业下游空间持续扩容，应用场景分以

31、下几类：动力电池、储能与其他种类。 全球动力电池装机量预测： 动力电池装机量的高速增长是上游正极需求的最大支柱之一。我们预计 2025年，中国新能源汽车销量达 1172 万辆，全球新能源车销量达 2524 万辆，国内动力电池装机量 715GWh，全球动力电池装机量 1439 GWh。 41.83%49.82%47.52%46.27%0%20%40%60%80%100%20020钴酸锂锰酸锂三元材料磷酸铁锂8.61 13.68 19.20 23.60 42.20 59.00%57.06%40.40%23.00%78.81%0%20%40%60%80%100%0.005.00

32、10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.00200202021三元材料三元材料增速14%11%10%9%8%8%6%7%6%5%16%容百科技天津巴莫长远锂科当升科技湖南杉杉新乡天力厦门钨业贵州振华南通瑞翔优美科其他14%12%12%9%8%7%6%32%容百科技当升科技天津巴莫长远锂科贵州振华南通翔瑞厦钨新能源其他长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 11 核心假设： (1).中国新能源车销量：根据中汽协发布数据，2021 年中国汽车总销量为2627.5

33、万辆（考虑部分芯片影响） ，预计 2025 年汽车总销量 3000 万辆，年化稳定增长。根据政策规定，预计 2025 年新能源汽车渗透率 30%，新能源车销量年化稳定增长。 (2).海外新能源车销量：预计美国 22-25 年新能源车年复合增速 37%，欧洲与其他地区 22-25 年新能源车年复合增速 40%。 (3).单车带电量自 2021 年开始年增长 3 KWh。 图 17：中国新能源汽车销量（万辆） 图 18：全球新能源汽车销量（万辆） 资料来源：中汽协，民生证券研究院 资料来源：中汽协，民生证券研究院 表 5：全球三元正极材料需求预测 2020 2021 2022E 2023E 202

34、4E 2025E 中国新能源汽车销量（万辆） 137 352 600 750 938 1172 欧洲新能源汽车销量（万辆） 137 227 318 445 623 872 美国新能源汽车销量（万辆） 33 60 96 154 230 346 其他地区新能车销量（万辆） 18 35 49 69 96 134 全球新能车销量（万辆） 325 674 1063 1418 1886 2524 中国单车带电量（kwh/辆） 46 49 52 55 58 61 全球单车带电量（kwh/辆） 42 45 48 51 54 57 中国动力电池装机量（GWh） 63 172 312 413 544 715 全球

35、动力电池装机量（GWh） 137 303 510 723 1019 1439 中汽协，EV Sales，民生证券研究院测算 储能装机量预测： 储能是电池需求的第二大市场，根据“十四五”新规，政策明确了 2025 年全国 30GWh 的装机规模，年复合增长超 55%。据高工锂电预测，储能市场未来规模将大超预期，2025 年中国储能装机量 180GWh，全球储能装机量 416GWh，年复合增长率稳定，分别为 62%和 73%。 02004006008000202020212022E2023E2024E2025E0500025003000202020212

36、022E2023E2024E2025E长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 12 图19：中国储能市场装机量预测（GWh） 图 20：全球储能市场装机量预测（GWh） 资料来源：高工锂电，民生证券研究院 资料来源：高工锂电，民生证券研究院 其他种类电池装机量预测： 其他种类电池主要包括消费电子以及应用于不同场景下的电动工具。 消费电子迭代更替频率高， 未来市场景气。 消费电子板块主要包括了智能手机，平板，个人电脑（PC）与最近逐渐热门的穿戴式设备。受 5G 通讯、云计算以及物联网等高新技术发展与居民结构收入增加等因

37、素影响，消费电子的换机频率将近一步加快，另一方面，可穿戴设备市场逐渐成熟，下游需求持续增强。消费电子电池“量质”持续提升，据高工锂电预测，2025 年国内消费用电池 83GWh，全球消费用电池 116.9GWh，年复合增长率分别为 12.38%和 7%。 碳中和趋势下，各行业尝试电动化转型。根据高工锂电,未来两轮车、叉车、船舶、工程器港口机械、电动工具、特种车等均对锂电池有较高需求，合计 2025年国内其他行业对锂电池需求 54.62GWh，全球其他行业对锂电池需求69.62GWh。 表 6：其它种类电池装机量预测（GWh） 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E

38、国内消费用电池 46.3 52 62.1 71.1 77.5 83 全球消费用电池 83.4 89.2 95.5 102.1 109.3 116.9 中国锂电两轮车 12 14.9 18.4 22.8 28.3 35 全球锂电两轮车 24 27.8 32.2 37.3 43.2 50 叉车锂电池 1.6 2.2 3.2 4.6 6.5 9.3 船舶锂电池 0.2 0.3 0.6 1.3 2.6 5.2 工程机械锂电池 0.8 1.5 2.7 4.9 8.8 16 港口机械 0.2 0.3 0.4 0.7 1.2 2 电动工具 2.9 3.4 4.0 4.7 5.5 6.5 特种车锂电池 0.1

39、 0.1 0.1 0.2 0.2 0.24 中国其他电池装机量合计 14.86 18.79 23.98 30.98 40.70 54.62 全球其他电池装机量合计 26.86 31.72 37.76 45.45 55.62 69.62 资料来源：高工锂电，民生证券研究院 电池总量预测：2025 年国内电池总量为 1032 GWh，全球电池总量为 2061 GWh。 电池基本路线确定， 未来三元和铁锂平分天下。 动力电池联盟数据显示， 202000200202020212022E2023E2024E2025E05003003504

40、00450202020212022E2023E2024E2025E长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 13 年磷酸铁锂电池累计装机量占市场份额 51.68%，首次反超三元电池。三元与磷酸铁锂对应不同下游场景， 我们预计两种技术路线会长期并存， 因此核心假设是未来三元和磷酸铁锂的装机量占比各为 50%。 预计 2025 年磷酸铁锂电池贡献1107.6GWh 的装机量，三元电池贡献 953.3GWh 的装机量。 表 7：电池总量预测（GWh） 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 国内电

41、池总用量 140 269 441 583 773 1032 YOY 92.0% 63.5% 32.4% 32.6% 33.5% 电池总用量 277 475 730 1018 1437 2061 YOY 71.7% 53.6% 39.6% 41.1% 43.4% LFP 总用量 71.0 179.8 275.0 468.4 710.7 1107.6 NCM 总用量 205.6 295.0 454.5 549.8 726.0 953.3 资料来源：中汽协、高工锂电，民生证券研究院 三元正极预测： 核心假设： (1).NCM523 、 NCM622 、 NCM811 型 的 单 耗 分 别 为 21

42、27t/GWh 、1890t/GWh、1701t/GWh，年降 2%； (2).NCM523、 NCM622、 NCM811 型的市场占比分别为 60%、 15%、 25%。其中，NCM523 之后每年下降 10%，至 2025 年占比 20%； NCM622 之后四年占比分别为 10%、5%、5%、5%；NCM811 之后四年占比分别为 40%、55%、65%、75%； (3).三元正极收率为 90%。 以此为假设，可以预测全球三元正极需求量 2021 年为 58.6 万吨，2025 年为 157.9 万吨，年复合增长率为 28.1%。 表 8：全球三元正极需求预测 2021 2022E 2

43、023E 2024E 2025E NCM523 单耗（t/GWh） 2127 2084 2042 2002 1962 NCM622 单耗（t/GWh） 1890 1853 1816 1779 1744 NCM811 单耗（t/GWh） 1701 1667 1634 1601 1569 NCM523 占比 60% 50% 40% 30% 20% NCM622 占比 15% 10% 5% 5% 5% NCM811 占比 25% 40% 55% 65% 75% 三元正极收率 90% 90% 90% 90% 90% 全球三元正极需求量（万吨） 59 86 99 126 158 全球三元正极需求量增速

44、47% 15% 26% 26% 资料来源：中汽协、高工锂电，民生证券研究院 长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 14 2.2 三元正极技术路线多样 2.2.1 三元正极的主要进化路径高镍化 NCM 三元材料的化学方程式为 LiNixCoyMn1-x-yO2， 结合了 LiMnO2、 LiCoO2、LiNiO2三种材料的特性，Ni、Co、Mn 在材料晶体中产生协同效应，提供不同优势。其中： （1）Ni 的作用是提高活性材料的能量密度，Ni2+/3+与 Ni4+的氧化还原反应为三元材料贡献大部分的容量。 （2）Co

45、的作用是可以表现为抑制相变、提高活性材料的循环稳定性以及提供良好的倍率性能，并在高电位时能够提供容量。 （3）Mn 元素能够提供稳定的结构和增加材料整体的安全性，Mn 的添加对热稳定性的提高有明显的效果，较大程度上抑制了放热反应。 由于 Co 成本过高，目前三元正极路线基本为无钴化和增加镍含量。 当前市场 NCM811 技术基本成熟，宁德时代、松下、LG 新能源、三星 SDI等厂商均已实现大规模量产。 为满足更高能量密度需求并降低钴含量， 更多厂商选择开发 9 系 ncm 电池。9 系 NCM 能量密度可超 300 Wh/kg，并且钴含量降低至 5%-10%。 图21：锂离子电池正极的演变路线

46、 资料来源：GGII，民生证券研究院 然而高镍三元正极的劣势明显：富镍 NCM 化合物在循环过程中整体体积发生膨胀， 材料表面结构退化导致容量衰减与结构稳定性降低， 产生循环性问题和安全性能问题。 长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 15 图 22：镍含量越高，电池热安全性及循环性能越差 图 23：三元正极材料对电车性能的影响 资料来源： 高镍三元层状锂离子电池正极材料:研究进展、挑战及改善策略 ，民生证券研究院 资料来源： 高镍三元层状锂离子电池正极材料:研究进展、挑战及改善策略 ，民生证券研究院 目前解决高镍

47、三元材料问题，改善化学性能的两大两路线为单晶化和掺杂。 2.2.2 三元正极改性技术 1单晶化 目前商业化的高镍三元正极材料以多晶次级粒子的形式存在，高镍多晶三元材料在持续充放电的过程中会出现一系列问题： （1）富镍 NCM 化合物在循环过程中整体体积发生膨胀， 材料表面结构退化导致容量衰减与结构稳定性降低， 产生循环性问题和安全性能问题。 （2）多晶型颗粒在循环过程中因相变产生较大的残余应力会导致微裂纹， 加速电极与电解质的副反应， 从而影响电池的热稳定性和寿命。 单晶型三元正极材料晶体结构稳定， 有效提升材料热稳定性和循环寿命。 由于单晶型正极材料晶体内部不存在晶界，在材料压实与电池充放电

48、过程中仍能保持单晶结构， 可有效避免各向异性应力引起晶界裂纹的形成， 从而减轻电极和电解液之间的副反应。 图24：电极压制过程和电化学循环过程中多晶和单晶正极材料的形态和界面变化 资料来源： 单晶型镍锰钴三元正极材料的形成和失效机理研究进展 ，民生证券研究院 因此，相较多晶型三元正极材料，单晶型三元材料优势显著： (1)单晶型内部不存在晶界，多次充放电循环后晶间不出现裂纹； 长远锂科(688779)/电力设备及新能源 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 16 (2)单晶型材料机械强度高，压实过程中不容易出现破裂，压实密度大； (3)单晶型材料颗粒比表面积小

49、，与电解液接触面积小，副反应少。 单晶系列产品出货量占比持续提升， 提升空间广阔。 根据鑫椤锂电数据， 2017年，宁德时代等头部锂电企业率先将单晶型三元材料应用在动力电池上，18 年单晶型三元材料出货占比提升迅猛， 19-20 年， 受疫情影响外加新能源汽车补贴大幅退坡，新能源汽车市场萎靡，上游产业链需求受挫，单晶三元市占率回落。21 年下游市场需求提振，单晶三元材料出货占比持续攀升。 图25：2018-2021 年单晶三元材料市占率变化 资料来源：鑫椤锂电，民生证券研究院 2.2.3 三元正极改性技术 2元素掺杂 元素掺杂是通过引入微量掺杂剂取代晶格中的原子以提高富镍正极材料结构稳定性的有

50、效策略，目前商用化的主要掺杂剂为 Al 离子。 “高镍化”和“稳定性”兼得NCMA 材料。NCMA 材料由韩国汉阳大学Un-Hyuck Kim 提出，其本质是向 NCM 材料中掺杂 Al 粒子，用 Al 代替 Co。NCMA 中的镍含量超过 90%，Co 含量低于 5%，并且由于掺杂粒子 Al 所形成的Al-O 化学键强度远高于 Ni（Co,Mn）-O 化学键，化学结构上四元材料的稳定性更强，因此 NCMA 可以在提升镍含量提高能量密度的同时，实现降低成本和增强材料稳定性。 NCMA 微观结构稳定，循环寿命高。Un-Hyuck Kim 团队发现，NCMA 材料再经过 1000 次循环后，内部裂