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三元正极行业系列之一:技术迭代探讨三元正极的高镍化、高电压化和单晶化-220706(20页).pdf

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三元正极行业系列之一:技术迭代探讨三元正极的高镍化、高电压化和单晶化-220706(20页).pdf

1、请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2022.07.06 三元正极三元正极的高镍化、高电压化和单晶化的高镍化、高电压化和单晶化 三元正极行业系列之一三元正极行业系列之一:技术迭代探讨:技术迭代探讨 庞钧文庞钧文(分析师分析师) 石岩石岩(分析师分析师) 牟俊宇牟俊宇(分析师分析师) 证书编号 S0880517120001 S0880519080001 S0880521080003 本报告导读:本报告导读: 高镍化、 高电压化、 单晶化的工艺应用带动高镍化、 高电压化、 单晶化的工艺应

2、用带动三元正极材料在能量密度、 安全性能、三元正极材料在能量密度、 安全性能、 成成本等方面的本等方面的不断优化不断优化,具备相应具备相应技术储备的头部企业技术储备的头部企业有望推动行业集中度提升有望推动行业集中度提升。 摘要:摘要: 投资建议:投资建议: 我们认为, 降本增效持续驱动下三元正极材料行业正迎来在能量密度、安全性能、成本方面不断优化, 在目前三元正极材料市场格局尚不稳定的情况下, 相关头部企业通过对相应三元正极材料技术的不断探索有望使行业集中度进一步提升, 看好具备相应技术储备的头部三元正极企业的发展潜力。推荐:振华新材、厦钨新能、容百科技、当升科技等,受益标的:长远锂科。 汽车

3、电动化进程加快, 三元正极材料长期向好。汽车电动化进程加快, 三元正极材料长期向好。 目前以欧洲为代表的海外市场三元装机量约在 9 成,国内市场上 22 年 1-5 月三元电池装机量达到 34.0GWh 占比约 4 成,同比增长 186.1%依旧保持高速增长。考虑当前全球电动车较低的渗透率水平,未来 5-10 年行业整体仍将保持快速发展趋势,相应带动三元材料需求进一步上升。 国内市场格局相对分散, 三元正极头部企业间市占率差距不明显。国内市场格局相对分散, 三元正极头部企业间市占率差距不明显。2022 年 一季 度我 国三 元正 极材 料市 场 CR5/CR10 分别 达 到57.7%/85.

4、1%, 整体行业集中度虽然较 2021 年有所提升, 但以前三企业为例,容百科技/当升科技/巴莫科技三元正极产量占比分别为15.7%/13.9%/10.6%,头部企业之间份额仍较为接近,行业整体处于相对分散的阶段。我们认为,当下动力电池行业尚处需求爆发阶段,各头部三元正极企业扩产意愿较强, 市场格局尚不稳定, 后续各企业如何紧跟行业发展趋势, 通过技术提升和成本控制, 快速匹配下游客户的需求将对获取市场份额起到关键性作用。 三元正极技术不断迭代, 高镍化三元正极技术不断迭代, 高镍化/高电压化高电压化/单晶化单晶化有望有望推动行业走向推动行业走向集中集中。 降本增效持续驱动三元正极材料在能量密

5、度、 安全性能、 性价比方面不断优化。 能量密度方面, 高镍化和高电压化技术路线引领三元正极材料能量密度提升; 安全性能方面, 单晶三元正极材料凭借物化性能更为稳定的特点, 能够作为中镍高电压的材料体系之一, 且在安全性能及循环性能上较多晶产品更具优势; 成本方面, 超高镍化和高电压体系在带来能量密度提升的同时也带来了三元锂电池瓦时成本的有效降低。往后看,相应技术迭代增加了材料工艺难度, 对企业在前驱体、掺杂、包覆以及材料体系的理解提出了更高的要求, 也使得在高镍、高电压、单晶的细分领域行业集中度更高。 风险提示:风险提示:新能源汽车销量不及预期,产品导入进度不及预期 评级:评级: 增持增持

6、上次评级:增持 细分行业评级 相关报告 动力锂电 旺季行情开启, 重视电池技术创新 2022.06.22 动力锂电CTP 与CTC引领行业变革 2022.06.15 动力锂电 5 月供应改善明显, 6月需求有望跃升 2022.06.13 动力锂电 供应环节改善, 需求显著跃升 2022.06.11 动力锂电材料涨价潮,电池迎挑战 2022.05.09 行业更新行业更新 股票研究股票研究 证券研究报告证券研究报告 动力锂电动力锂电 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 20 目目 录录 1. 汽车电动化进程加快,三元正极材料长期向好 . 3

7、 1.1. 新能源汽车销量快速增长,动力电池装机量不断增加 . 3 1.2. 正极材料需求持续井喷,三元与磷酸铁锂长期共存 . 4 2. 三元正极技术不断迭代,推动行业走向集中 . 6 2.1. 三元正极材料格局仍相对分散 . 6 2.2. 三元正极技术不断迭代,推动要素矩阵持续优化 . 7 2.2.1. 能量密度再升级:三元高镍化/高电压化趋势明显. 8 2.2.2. 安全性能再提升:三元单晶体系应用增加 . 9 2.2.3. 性价比再突破:三元瓦时成本有望下降.11 2.2.4. 技术迭代工艺难度增加,细分市场集中度更高 . 13 3. 侧重各有不同,龙头三元正极企业引领行业发展 . 14

8、 3.1. 振华新材:深耕一次颗粒大单晶技术的三元单晶龙头 . 14 3.2. 厦钨新能:中镍高电压领域的佼佼者 . 15 3.3. 当升科技:海外布局领先的头部三元材料供应商 . 16 3.4. 容百科技:聚焦高镍赛道的三元正极材料龙头 . 17 3.5. 长远锂科:产业链一体化优势突出的头部三元正极企业 . 18 4. 投资建议 . 19 5. 风险提示 . 19 rUbWoYfWnXnXkZuWdUpO6MaOaQmOqQpNoMlOpPrOfQnNsN9PqQvMxNmRoRuOtOxP 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 20

9、 1. 汽车电动化进程加快,三元正极汽车电动化进程加快,三元正极材料材料长期向好长期向好 1.1. 新能源汽车销量快速增长,动力电池装机量不断增加新能源汽车销量快速增长,动力电池装机量不断增加 海内外共振, 全球汽车电动化趋势明显。海内外共振, 全球汽车电动化趋势明显。 根据 EV Sales 数据统计, 2012-2021年全球新能源汽车销量从12.5万辆增长至675万辆, CAGR 55.7%。全球新能源汽车渗透率稳步提升, 2021 年全球渗透率达到 8.3%, 较 2020年提升 4.1 个 pct。 2022 年第一季度, 全球新能源汽车销量达到 206.1 万辆,同比增长 77%,

10、渗透率达到 11.2%。其中,中国整体新能源汽车销量达到 125.7 万辆,同比增长 142.7%,渗透率达到 19.2%;欧洲整体新能源汽车销量达到 56.2 万辆,同比增长 23.7%,渗透率达到 20.4%;美国新能源乘用车销量达到 21.6 万辆, 同比增长 71.8%, 渗透率达到 6.5%。 图图 1:2022 年一季度全球新能源车销量达到年一季度全球新能源车销量达到 206.1 万辆万辆 图图 2:2022 年一季度全球新能源车年一季度全球新能源车渗透率渗透率 11.2% 数据来源:EV Sales,国泰君安证券研究 数据来源:EV Sales,国泰君安证券研究 图图 3:中国和

11、欧洲占据中国和欧洲占据全球全球新能源汽车消费主要市场新能源汽车消费主要市场 图图 4:中国和欧洲中国和欧洲领衔全球领衔全球新能源汽车新能源汽车市占率市占率 数据来源:EV Sales,中汽协,Marklines,国泰君安证券研究 数据来源:EV Sales,中汽协,Marklines,国泰君安证券研究 汽车电动化趋势下全球动力电池装机量快速上升。汽车电动化趋势下全球动力电池装机量快速上升。 受益于中国和欧洲市场汽车电动化的快速推进,2016 年以来全球新能源汽车销量快速上升,动力电池装机量同步提升。 2021 年全球动力电池装机量达到 296.8GWh,同比增长 102%; 中国动力电池装机量

12、达到 154.5GWh, 同比增长 144%,快于全球平均增速,占全球电池装机量超一半。2022 年第一季度全球动力电池装机量 95GWh,同比增长 93.3%;其中,中国动力电池装机量51GWh,同比增长 120.7%。 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 20 图图 5:全球动力电池企业装机量持续上升全球动力电池企业装机量持续上升 图图 6:中国动力电池企业装机量持续上升中国动力电池企业装机量持续上升 数据来源:SNE,国泰君安证券研究 数据来源:动力电池分会,国泰君安证券研究 1.2. 正极材料需求持续井喷,三元与磷酸铁锂长期共存

13、正极材料需求持续井喷,三元与磷酸铁锂长期共存 国内国内市场市场三元电池装机量三元电池装机量维持高增维持高增, 磷酸铁锂装机量回暖。, 磷酸铁锂装机量回暖。 此前三元正极材料凭借高能量密度的优势在新能源乘用车市场快速放量,其占动力电池装机量比重在 2019、2020 年均超过 60%。但随着宁德时代 CTP 技术和比亚迪刀片电池的推出,叠加国内财政补贴退坡,降本成为车企动力电池选择的主要因素,比亚迪汉、特斯拉 Model3、宏光 MINI 等爆款车型的推出拉动了磷酸铁锂装机量的回暖。2021 年 7 月, 磷酸铁锂单月装机量超过三元,2021 年全年装机量为 79.8GWh,占比达到 51.7%

14、,这是从 2018 年以来其装机量首次超过三元。2022 年 1-5 月份,我国动力电池累计装机量 83.1GWh, 同比增长 100.8%; 磷酸铁锂电池累计装机量49.0GWh, 占比 58.9%, 较 2021 年大幅提升 17.6 个 pct; 三元电池累计装机量 34.0GWh,同比增长 186.1%,占比 40.9%。 图图 7:2021 年磷酸铁锂装机量超过三元(年磷酸铁锂装机量超过三元(GWh) 数据来源:动力电池应用分会,国泰君安证券研究 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 20 图图 8:2022 年一季度磷酸铁锂电

15、池占比提升至年一季度磷酸铁锂电池占比提升至 53% 图图 9:2022 年年 5 月月三元三元装机量占比装机量占比有所提升有所提升 数据来源:动力电池应用分会,国泰君安证券研究 数据来源:动力电池应用分会,国泰君安证券研究 欧洲欧洲市场市场动力电池装机量以三元材料为主。动力电池装机量以三元材料为主。 2017-2020 年, 欧洲动力电池装机量由 16.5 GWh 上升至 98.1 GWh,CAGR 达到 81.4%。其中三元动力电池装机量始终占据主导地位, 2020 年占比超过 90%。 在各种类型的三元材料之中,NCM622 占据主导地位,2017-2020 年,装机量由 4.1 GWh

16、上升至 50.8 GWh,CAGR 达到 131.4%。2021 年 1-11 月欧洲动力电池装机量达到 144.9 GWh,同比增长 92.1%。三元动力电池仍占据主导地位,占比提升至 95.4%;其中 8 系三元装机量达到 30.2GWh,同比增长 495.2%,比重从 6.7%大幅提升至 20.9%。 表表 1:2017-2020 年欧洲各类型动力电池装机量年欧洲各类型动力电池装机量中以三元电池为主中以三元电池为主(MWh) 排名排名 类型类型 2017 2018 2019 2020 CAGR 1 NCM622 4,099 7,260 16,081 50,825 131.40% 2 NC

17、M523 1,043 6,085 7,558 15,779 147.30% 3 NCA 4,374 4,647 14,396 11,609 38.50% 4 NCM811 0 0 40 6,496 - 5 NCM811(50)+NCM523(50) 0 6 1,346 4,227 2519.70% 其它其它 6,937 5,715 6,066 9,226 10.00% 合计合计 16,452 23,714 45,487 98,136 81.40% 数据来源:SNE,国泰君安证券研究 表表 2:2021 年年 1-11 月欧洲月欧洲 8 系三元系三元电池装机量电池装机量增长最为显著增长最为显著(

18、MWh) 排名排名 类型类型 2020 1-11 2021 1-11 QoQ 2020 M/S 2021 M/S 1 NCM622 38,088 68,794 80.60% 50.50% 47.50% 2 NCM811 5,082 30,248 495.20% 6.70% 20.90% 3 NCM523 13,207 17,600 33.30% 17.50% 12.10% 4 NCM622(90)+NCA(10) 2,546 8,276 225.00% 3.40% 5.70% 5 NCA 8,924 7,896 -11.50% 11.80% 5.40% 6 NCM811(50)+NCM523(

19、50) 3,747 5,433 45.00% 5.00% 3.70% 其它其它 3,843 6,651 73.10% 5.10% 4.60% 合计合计 75,437 144,898 92.10% 100.00% 100.00% 数据来源:SNE,国泰君安证券研究 受益于电动车的需求提升,三元材料的受益于电动车的需求提升,三元材料的 出货量出货量持续攀升。持续攀升。 2021年全球三 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 20 元正极材料出货量达 71.8 万吨, 同比增长 70.95%, 2017 年-2021 年复合增长率达 48.66

20、%;2021 年我国三元正极材料出货量达 42.2 万吨,同比增长 79.57%,2017 年-2021 年复合增长率达 41.25%。2021 年国内市场占比全球达到 58.8%,成为带动全球三元材料市场增长的主力军。我们认为, 新能源汽车整体渗透率仍处于较低水平, 随着渗透率的后续提升,三元材料的产量也将进一步提高。 图图 10:2021 年年全球和全球和我国我国三元正极材料三元正极材料出货量进一步出货量进一步增长增长 数据来源:GGII,国泰君安证券研究 2. 三元正极技术不断迭代,推动行业走向集中三元正极技术不断迭代,推动行业走向集中 2.1. 三元正极材料格局仍相对分散三元正极材料格

21、局仍相对分散 国内市场格局相对分散, 头部企业之间差距不明显。国内市场格局相对分散, 头部企业之间差距不明显。 根据鑫椤资讯统计,2021 年我国三元正极材料市场 CR5/CR10 分别为 52.6%、78.6%;从企业角度看,容百科技、巴莫科技和当升科技的三元正极材料产量位居前三名;2022 年一季 度我国三元 正极材料市 场 CR5/CR10 分别达 到57.7%/85.1%,整体行业集中度有所提升,前三企业容百科技/当升科技/巴莫科技三元正极产量占比分别为 15.7%/13.9%/10.6%, 头部企业之间份额仍较为接近,行业整体处于相对分散的阶段。我们认为,当下动力电池行业尚处需求爆发

22、阶段,各龙头三元正极企业扩产意愿较强,市场格局尚不稳定,因此,各企业如何紧跟行业发展趋势,通过技术提升和成本控制,快速匹配下游客户的定制化需求将对获取市场份额起到关键性作用。 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 20 图图 11: 2021年年我国三元我国三元正极产量行正极产量行业格局较为分散业格局较为分散 图图 12: 2022年年一季度我国三元正极集中度有所提升一季度我国三元正极集中度有所提升 数据来源:鑫椤资讯,国泰君安证券研究 数据来源:鑫椤资讯,国泰君安证券研究 2.2. 三元正极技术不断迭代,推动要素矩阵持续优化三元正极技术

23、不断迭代,推动要素矩阵持续优化 多种正极材料路线并存多种正极材料路线并存, 材料体系之间性能要素有所差异, 材料体系之间性能要素有所差异。 目前正极材料主要可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料四大类,其中三元又可以细分为镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA) 。根据产品特性和下游应用场景的需求,钴酸锂和锰酸锂主要用于消费电子领域,而磷酸铁锂与三元主要用于新能源汽车领域。 表表 3:正极材料存在多种路线工艺:正极材料存在多种路线工艺 项目项目 钴酸锂钴酸锂 (LCO) 锰酸锂锰酸锂 (LMO) 磷酸铁锂磷酸铁锂 (LFP) 镍钴锰酸锂镍钴锰酸锂 (NCM) 镍钴锰酸铝镍钴锰酸铝(NCA

24、) 晶体结构 层状 尖晶石 橄榄石结构 层状 层状 理论比容量 (mAh/g) 274 148 170 273-285 273-285 实际比容量 (mAh/g) 135-150 100-120 130-140 155-220 210-220 振实密度 (g/) 2.8-3.0 2.2-2.4 0.8-1.1 2.6-2.8 2.6-2.8 压实密度(g/cm) 3.60-4.20 2.80-3.20 2.20-2.60 3.40-3.80 3.40-3.80 循环寿命(次) 500-1,000 500-2,000 2,000-6,000 800-2,000 800-2,000 电压范围(v)

25、 3.0-4.5 3.0-4.3 3.2-3.7 2.8-4.5 2.5-4.6 热稳定性 较差 良好 优秀 一般随 Ni 变高而变差 较差 材料成本 较高 低 低 中 中 优点 振实密度大、能量密度高、工作电压高 成本低、安全性能好 成本低、安全性好、循环寿命长 能量密度高、成本相对较低 能量密度高、低温性能好 缺点 成本高 能量密度低、高温循环性能差 能量密度较低,低温性能较差 高温易胀气、循环性、安全性较差 循环性、安全性较差 主要应用领域 3C 电子产品 电动自行车、电动工具 商用客车及储能 3C 电子产品、电动工具、电动自行车、电动汽车及储能 电动汽车,目前主要用于特斯拉汽车 数据来

26、源:厦钨新能招股说明书,国泰君安证券研究 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 20 降本增效持续驱动研发创新, 三元正极材料在能量密度、 安全性能、 性降本增效持续驱动研发创新, 三元正极材料在能量密度、 安全性能、 性价比方面不断优化。价比方面不断优化。 新能源汽车智能化发展趋势成为主流, 更丰富的座舱体验和智能驾驶功能都对动力电池都提出了更长续航里程、更高能量密度的要求。与此同时,更高容量、更高负载的电池系统伴生而来的安全性和成本性价比的要求同样刚性,催生出对三元正极能量密度、安全性能、成本性价比的进一步探索。 2.2.1. 能量密

27、度再升级:三元高镍化能量密度再升级:三元高镍化/高电压化高电压化趋势明显趋势明显 解决续航里程焦虑, 高镍化和高电压化提升解决续航里程焦虑, 高镍化和高电压化提升三元三元正极材料能量密度。正极材料能量密度。 根据能量密度公式 Wh/kg=U*I*h/kg=U*Q/kg,在同样质量下为实现能量密度的提升,目前行业内主要通过提升材料的充电电压上限(高电压化)与提升镍含量(高镍化)来提高三元正极材料的能量密度。 高镍高镍 8系系三元三元占比逐渐上升占比逐渐上升, 超高镍进一步提升高镍三元竞争力, 超高镍进一步提升高镍三元竞争力。 三元材料高镍化是指在三元材料中提升镍元素的含量,进而提升能量密度,并相

28、应降低对钴元素的依赖。 2021 年我国高镍三元产量为 15.2 万吨, 同比增长 110.2%,占三元正极材料总产量的 38.3%。 2022 年一季度, 高镍三元产量为 5.4 万吨,占比提升至 42.4%。目前行业头部正极材料企业已在逐步开发、验证和生产 9 系的超高镍正极材料,进一步提升能量密度,解决电池轻量化问题,提升高镍三元竞争力。我们认为未来高镍三元仍将会继续成为长续航车型的主流应用之一,占据重要市场份额。 表表 4:8 系系正极材料正极材料在我国三元正极材料中比重逐年提升在我国三元正极材料中比重逐年提升 三元正极材料三元正极材料 单位单位 2019 2020 2021 2022

29、Q1 合计 万吨 19.7 21.0 39.8 12.7 3 系市场 万吨 1.4 0.9 0.7 0.1 5 系市场 万吨 12.1 11.2 19.0 5.3 6 系市场 万吨 3.6 4.1 4.9 1.9 8 系市场 万吨 2.5 4.9 15.2 5.4 3 系占比 % 7.3% 4.1% 1.9% 1.0% 5 系占比 % 61.5% 53.1% 47.7% 41.6% 6 系占比 % 18.5% 19.7% 12.2% 15.0% 8 系占比 % 12.7% 23.1% 38.3% 42.4% 数据来源:鑫椤资讯,国泰君安证券研究 备注:8 系含 NCA 随着中镍电压平台的上升,

30、随着中镍电压平台的上升, 高电压化路线能量密度性能表现与高镍三元高电压化路线能量密度性能表现与高镍三元趋于一致。趋于一致。 高电压化路线通过提升电池充电截止电压使得正极材料在更高电压下脱出更多的锂离子,从而同时提升容量与工作电压,进而达到提升能量密度的目的。从当前实际应用的主要产品来看,高电压 Ni6 系典型产品(Ni65)的实际能量密度 735.15Wh/kg 已与 Ni8 系典型产品的739.32Wh/kg 接近。同时,由于高电压材料的镍含量相对较低,生产工艺不如高镍三元复杂,因此高电压化正极材料在提升能量密度的同时还兼具了一定的安全性改善。 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款

31、部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 20 表表 5:三元正极材料通过提升充电电压上限(高电压化)与镍含量(高镍化)来提高动力电池能量密度:三元正极材料通过提升充电电压上限(高电压化)与镍含量(高镍化)来提高动力电池能量密度 项目项目 Ni5 系系 Ni6 系系 Ni7 系系 Ni8 系系 Ni9 系系 常规电压常规电压 高电压高电压 常规电压常规电压 高电压高电压 典型产品比例(Ni/Co/Mn) 55/15/30 65/7/28 72/5/23 83/11/6 92/5/3 理论克比容量(mAh/g) 276.4 277.4 272.0 275.1 274.8 当前实际克比容量(

32、mAh/g) 170 180 180 195 200 202 214 当前适用电压(V) 4.25 4.35 4.25 4.4 4.35 4.2 4.2 当前应用能量密度(Wh/kg) 630.7 680.4 669.6 735.15 750 739.32 783.24 目前开发中的下一代产品的预计充电电压(V) 4.45 4.25 4.25 目前开发中的下一代产品的潜在应用能量密度(Wh/kg) 809.8 769.6 810.3 数据来源:厦钨新能定增问询函,国泰君安证券研究 备注:高电压 NCM 三元材料是指能够在高于 4.35V(含)的充电电压下发挥出较好电化学性能的正极材料 2.2.

33、2. 安全性能再提升:安全性能再提升:三元三元单晶单晶体系应用增加体系应用增加 多晶三元正极体系成熟, 单晶三元正极特点突出多晶三元正极体系成熟, 单晶三元正极特点突出。 从晶体结构方面划分,三元正极材料可以分为单晶型和多晶型三元正极材料。单晶指由一个晶核在各个方向上均衡生长起来的晶体,其内部结构基本上是一个完整的晶格,而多晶是由很多取向不同的单晶颗粒结合而成,其整个晶体结构中不是由同一晶格所贯穿,常规的多晶三元正极材料是以二次球形颗粒团聚形式而存在。单晶技术通过使用特殊前驱体及烧结工艺,实现三元正极材料形成晶体的特殊结构,在保持现有的容量和充放电平台的基础上,设法提高正极材料的单晶粒度,从而

34、提高其振实密度,提高锂电池的体积容量,并大幅度地提升锂电池的安全性,使锂电池的品质得到大幅度提升。 表表 6:多晶和单晶三元正极材料形态特征有所差异多晶和单晶三元正极材料形态特征有所差异 项目项目 一次颗粒大单晶产品一次颗粒大单晶产品 二次颗粒二次颗粒团聚体团聚体产品产品 SEM 电镜形貌 (以 5 系产品为例) 市场应用情况 主要应用于国内市场,是国内动力电池行业的主流选择之一 国外市场的主流技术路线,国内部分高镍三元正极材料采用二次颗粒团聚体技术 数据来源:振华新材招股说明书,国泰君安证券研究 国外以多晶三元技术为主国外以多晶三元技术为主, 国内单晶三元和多晶三元技术并行。国内单晶三元和多

35、晶三元技术并行。 单晶三元材料的研究已久,但由于早期对材料体系的研发路线和专利储备的侧重,海外日韩系电池厂的主流三元材料基本以多晶三元材料为主,并由国内头部正极材料企业逐步导入国内市场。 2009 年振华新材在国内较早推出一次颗粒大单晶 NCM523 产品,而后厦钨新能、长远锂科等头部正 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 20 极企业相继突破单晶制作工艺。2017 年下半年,随着宁德时代等头部电池企业开始将其应用于在动力电池, 单晶材料逐步实现在国内市场放量。 图图 13:大单晶技术成为国内重点发展方向之一大单晶技术成为国内重点发展

36、方向之一 数据来源:振华新材招股说明书 单晶单晶三元正极材料三元正极材料物化性能更为稳定,物化性能更为稳定, 能够作为更高电压的材料体系之能够作为更高电压的材料体系之一, 且一, 且在安全性能及循环性能上较多晶产品具备一定的优势在安全性能及循环性能上较多晶产品具备一定的优势。 三元正极材料在高电压下, 随着循环次数的增加内阻变大, 电池容量衰减会很快,循环性能变差。同时,常规的多晶三元正极材料在循环过程中,颗粒不断膨胀收缩会导致整个二次球开裂、破碎,使得电池的电化学环境发生剧烈变化,进而导致循环寿命缩短;由于小单晶一次颗粒之间的连接较为脆弱,在极片冷压过程中,易导致二次颗粒破碎,也容易导致电池

37、性能恶化。单晶三元正极材料通常是直接由一个或几个大颗粒(25m)组成的一次不规则块状颗粒,材料内部没有晶界,微观表面较光滑,具有更好的结构稳定性和耐高温性能,且其材料经压实和高温循环后,不易发生破碎,从而获得更加优异的高温循环稳定性。因此,单晶三元正极材料具备更好的安全性能,可以较好地规避上述多晶三元正极材料存在的问题。 表表 7:单晶与多晶三元正极材料各方面对比:单晶与多晶三元正极材料各方面对比 项目项目 单晶三元正极材料单晶三元正极材料 多晶三元正极材料多晶三元正极材料 形貌形貌 单个分散颗粒,直径在 2-5um 的独立晶体 一次颗粒团聚的二次球颗粒,团聚直径在10um 左右 结构结构 结

38、构稳定,不易出现微裂纹;表面较为光滑,与包覆导电剂可以较好的接触,同时晶体内部晶格缺陷少,均有利于提高锂离子的传输 加工性能相对较差,辊压更容易发生二次颗粒变形和破碎 热稳定性热稳定性 材料热失控温度更高、高电压下产气少,热稳定性较好 多次循环充电后, 内部产生细小裂纹, 热稳定性较弱,产气较高 能量密度能量密度 克容量、能量密度稍逊于多晶型三元正极 克容量、能量密度较高 倍率性能倍率性能 较低 略高 压实密度压实密度 较高 较低 安全性安全性 安全性更佳 安全性相对较低 循环寿命循环寿命 热稳定性较好,循环寿命较长 热稳定性较弱,循环寿命较短 生产工艺生产工艺 对生产工艺控制精度要求较高 生

39、产工艺控制精度要求相对较低 产品价格产品价格 价格相对较高 价格相对较低 数据来源:鑫椤资讯,帕瓦股份招股说明书,国泰君安证券研究 单晶三元单晶三元正极材料正极材料渗透率逐步提升。渗透率逐步提升。 据鑫椤资讯, 2017年国内单晶三元正极材料产量不足万吨。 进入 2018 年以后, 国内单晶三元材料产量迅速 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 20 增长,年产量跃升至 4.9 万吨左右,其中 90%以上的单晶三元材料应用在动力电池领域。 2020 年由于比亚迪全系切换磷酸铁锂刀片电池 6 系单晶三元市占率有所降低。随着下游动力电池企业

40、的逐步导入,2021 年国内单晶三元总产量跃升至 14.4 万吨, 同比增长 89.5%; 2022 年一季度,单晶产量达 4.9 万吨,占比升至 38.5%, 预计 2022 年国内单晶三元材料的市占率有望升至 40%以上。 中镍中镍领域单晶高电压技术迭代,领域单晶高电压技术迭代, 高镍领域高镍领域单晶单晶加速导入加速导入。 2022年一季度,在中镍 5 系、中高镍 6 系三元材料中,单晶材料体系占比均超过 50%。高镍 8 系三元材料目前仍以多晶体系为主,但自 2021 年国内头部动力电池企业开始导入高镍单晶以来单晶高镍在 8 系三元材料市场渗透率逐步提升,2022 年一季度单晶 8 系三

41、元材料占比已升至 13.5%。 表表 8:单晶正极单晶正极在我国三元正极材料中比重逐年提升在我国三元正极材料中比重逐年提升 三元正极材料三元正极材料 单位单位 2019 2020 2021 2022Q1 合计 万吨 19.7 21.0 39.8 12.7 单晶市场产量 万吨 6.7 7.4 15.0 4.9 单晶合计占比 % 34.0% 35.0% 37.8% 38.5% 单晶在各系市场分布单晶在各系市场分布 5 系单晶 万吨 4.2 5.4 10.6 3.0 6 系单晶 万吨 2.5 1.8 2.7 1.2 8 系单晶 万吨 0.0 0.1 1.7 0.7 5 系占比 % 63.0% 73.

42、4% 70.5% 60.2% 6 系占比 % 36.7% 25.1% 17.9% 24.9% 8 系占比 % 0.3% 1.5% 11.6% 14.9% 单晶在单晶在各系市场各系市场渗透率渗透率 5 系市场 % 34.8% 48.4% 55.9% 55.8% 6 系市场 % 67.4% 44.6% 55.5% 63.9% 8 系市场 % 0.8% 2.3% 11.5% 13.5% 数据来源:鑫椤资讯,国泰君安证券研究 备注:8 系含 NCA 2.2.3. 性价比再突破:三元瓦时成本有望下降性价比再突破:三元瓦时成本有望下降 补贴退坡情形下, 保持高能量密度的同时, 性价比重要性凸显。补贴退坡情

43、形下, 保持高能量密度的同时, 性价比重要性凸显。 近年来,国内新能源汽车行业补贴呈整体下滑态势,之前高能量密度带来的政策补贴优势有所削弱。在此背景下,国内车企重新考虑成本收益,在保证高能量密度(即保证续航里程)和性价比之间进行权衡,结合产品的实际成本收益理性选取电池配置。 表表 9: 2017 年开始中国新能源补贴将能量密度引入评价指标年开始中国新能源补贴将能量密度引入评价指标 纯电动纯电动 乘用车乘用车 纯电动续航里程(工况法、公里)纯电动续航里程(工况法、公里) 单位:万元单位:万元 100R150 150R200 200R250 250R300 300R400 R400 R500 20

44、22 非公 0.91 非公 1.26 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 20 公共 1.3 公共 1.8 延续 2019 年能量密度补贴政策。 2021 非公 1.3 公共 1.62 非公 1.8 公共 2.25 延续 2019 年能量密度补贴政策。 2020 1.62 2.25 2.25 延续 2019 年能量密度补贴政策。 2019 1.8 1.8 2.5 2.5 动力电池系统的质量能量密度不低于 125Wh/kg,125(含)-140Wh/kg 的车型按 0.8 倍补贴,140(含)-160Wh/kg的车型按 0.9 倍补贴,

45、160Wh/kg及以上的车型按 1 倍补贴。 2018 1.5 2.4 3.4 4.5 5 5 动力电池系统的质量能量密度不低于 105Wh/kg,105(含)-120Wh/kg 的车型按 0.6 倍补贴,120(含)-140Wh/kg的车型按 1 倍补贴,140(含)-160Wh/kg的车型按 1.1 倍补贴,160Wh/kg及以上的车型按 1.2 倍补贴。 2017 2 3.6 3.6 4.4 4.4 4.4 4.4 动力电池系统的质量能量密度不低于 90Wh/kg,对高于 120Wh/kg的按 1.1 倍给予补贴。 数据来源:国家发改委,工信部,财政部,科技部,国泰君安证券研究 三元高镍

46、化三元高镍化/高电压化推动瓦时成本下降。高电压化推动瓦时成本下降。 从成本端来看, 高镍三元正极材料往超高镍化发展,钴金属的使用减少,而高电压三元正极材料依托更高的电压平台可实现在同样中镍材料成本体系下能量密度的提升,两者在进一步提升电池能量密度的同时,也带来了三元锂电池瓦时成本的有效降低。 表表 10: 对比对比 8 系三元正极,系三元正极,高电压高电压化化和高镍和高镍化化路线推动瓦时成本降低路线推动瓦时成本降低 项目项目 高电压高电压 Ni6 系系 超高镍超高镍 Ni9 系系 典型典型 Ni8 系系 典型产品比例(Ni/Co/Mn) 65/07/28 92/05/03 83/11/06 理

47、论克比容量(mAh/g) 277.4 274.8 275.1 当前实际克比容量(mAh/g) 195 214 202 当前适用电压(V) 4.4 4.2 4.2 当前应用能量密度(Wh/kg) 735.15 783.24 739.32 单吨正极材料价格单吨正极材料价格(万元(万元/吨)吨) 37.65 - 38.8 单单 Wh 价格价格 (元(元/Wh) 0.51 - 0.52 单单 t 正极使用量正极使用量 Li (吨) 0.07 0.07 0.07 Ni(吨) 0.39 0.55 0.50 Co (吨) 0.04 0.03 0.07 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必

48、阅读正文之后的免责条款部分 13 of 20 Mn (吨) 0.16 0.02 0.03 单单 Wh 正极使用量正极使用量 Li(kg) 0.0952 0.0909 0.0947 Ni(kg) 0.5305 0.7068 0.6763 Co(kg) 0.0544 0.0386 0.0947 Mn(kg) 0.2176 0.0216 0.0406 数据来源:厦钨新能定增问询函,国泰君安证券研究 备注:正极材料价格取自 2022 年 7 月 1 日鑫椤资讯报价 2.2.4. 技术迭代工艺难度增加技术迭代工艺难度增加,细分市场,细分市场集中度更高集中度更高 从目前的技术水平和产品应用情况从目前的技术

49、水平和产品应用情况来来看,看, 高镍化、 高电压化、 单晶化驱高镍化、 高电压化、 单晶化驱动三元正极材料行业技术迭代, 也向三元正极材料企业提出了更高的工动三元正极材料行业技术迭代, 也向三元正极材料企业提出了更高的工艺难度:艺难度: 高镍化方向上来看,镍含量越高,同等电压条件下比容量越高,但镍离子与锂离子半径接近,其结构发生阳离子混排可能性也越高,容易导致材料的比容量降低,倍率性能减弱,材料表面稳定性的降低也更易引发安全问题。同时,8 系以上的高镍三元正极材料的工艺流程对于窑炉设备、匣钵、反应气氛等均有特殊的要求,往往涉及二次烧结甚至更多次数的烧结,在保障产品的批次稳定性和一致性上实现难度

50、更大。目前,行业主要通过掺杂、表面包覆等技术方法对材料进行改性,以使得高镍三元材料在热稳定性得到增强的同时减少应用过程中所发生的副反应。 单晶化方向上来看,大单晶三元正极材料的生产与合成需要克服大单晶对容量及功率性能的负面影响,同时需解决直流内阻大的问题。目前,行业主要通过掺杂和表面改性技术,以降低产品游离锂、改善材料调浆稳定性,降低直流内阻,提高单晶三元材料在高温、高镍和高电压环境下的循环稳定性。 高电压方向上来看, 高电压三元正极材料虽然能有效提升材料能量密度,但在 4.4V 及以上电压的应用场景下,面临着晶体结构稳定性、相变、 界面副反应、释氧等一系列挑战,使得材料开发具备极高的技术壁垒

51、。目前行业主要通过掺杂、包覆以及使用单晶形貌材料,提高三元材料高电压下的容量,解决材料的高温循环、胀气、容量恢复等方面的问题。 高镍高镍和单晶三元和单晶三元正极正极材料市场集中度材料市场集中度相较三元相较三元行业整体行业整体集集中度更高中度更高。2020-2021 年我国三元正极材料CR3/CR5 分别为35%/ 52%和38%/ 55%,相较之下, 同期三元高镍正极材料市场 CR3/CR5 分别为 85.6%/ 93.2%和68.5%/ 81.6%,三元单晶正极材料市场 CR3/CR5 分别为 53.5%/74.8%和53.9%/ 73.4%,较整体三元正极材料市场竞争格局而言更为集中。 行

52、业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 20 图图 14:2021 年高镍三元年高镍三元市场集中度较高市场集中度较高 数据来源:鑫椤资讯,国泰君安证券研究 图图 15:单晶三元材料市场集中度较高单晶三元材料市场集中度较高 数据来源:鑫椤资讯,国泰君安证券研究 3. 侧重各有不同,侧重各有不同,龙头龙头三元正极三元正极企业引领行业发展企业引领行业发展 3.1. 振华新材:深耕振华新材:深耕一次颗粒大单晶技术一次颗粒大单晶技术的的三元三元单晶龙头单晶龙头 单晶出货量第一的三元正极材料企业。单晶出货量第一的三元正极材料企业。 公司于 2009年较

53、早地推出第一代一次颗粒大单晶 NCM523 产品,高温、高电压、循环稳定性及安全性能优异于 2014 年在新能源汽车上批量应用。2018 年公司推出第一代中高镍低钴一次颗粒大单晶产品 ZH6000A,其负载 4.35V 电压比容量提高5-8mAh/g。 公司大单晶生产采取三次烧结的工艺, 与二次烧结工艺相比,在三元前驱体选择的宽泛性、工艺兼容性以及产品的晶体结构完整性等方面具有一定优势,并可以改善镍含量不断提升对高镍三元正极材料结构稳定性、安全性和循环性能带来的负面影响。目前,公司已批量销售多款一次颗粒大单晶 5 系、6 系和 8 系产品,2021 年单晶产量达到 3.3万吨居国内市占率第一。

54、同时,在研镍 9 系、低钴/无钴等进一步提高能量密度及性价比的三元单晶正极材料产品也在向下游主要动力企业送样认证中, 有望充分保证公司产品端竞争力, 打造公司利润的新增长点。 表表 11:公司公司三元正极在研项目布局完善三元正极在研项目布局完善 核心技术名称核心技术名称 应用主要产品应用主要产品 核心技术运用对生产工艺的具体体现核心技术运用对生产工艺的具体体现 核心技术运用对产品性能的具体核心技术运用对产品性能的具体体现体现 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 of 20 一次颗粒大单晶镍钴锰三元材料合成技术 全系NCM三元正极材料 常规技

55、术主要采用二次颗粒团聚体三元材料;该核心技术合成一次颗粒大单晶三元材料,生产工艺方面,对三元前驱体适应范围宽,工艺兼容性强; 涵盖从中镍、中高镍到高镍大单晶三元材料的批量生产 相较于二次颗粒团聚体技术,采用该技术合成的一次颗粒大单晶三元材料,在循环寿命及能量密度、游离锂水平控制等方面更具优势 大单晶无钴层状结构镍锰二元材料合成技术 镍锰二元正极材料(无钴材料) 该技术延续三烧工艺路线制备一次颗粒大单晶层状结构材料的优点, 将钴从主元素中去除, 基于不同的Ni、Mn 含量,系统探索适合的掺杂、包覆工艺及烧结工艺, 以完善材料晶体结构及表面特性, 降低无钴化带来的层状结构锂离子脱嵌困难、动力学性能

56、变差等影响, 最大限度地降低成本的同时, 保持产品性能,实现更高的性价比 采用该技术研发的大单晶无钴产品可实现对应三元材料同等比容量,目前已向主流客户送样 多晶镍钴锰三元正极材料合成技术 复合三元材料 常规技术直接将钴酸锂与三元材料混合;该核心技术将钴酸锂与三元材料混合进行共同烧结,以减少钴酸锂及三元颗粒表面电荷差异,进而提高调浆稳定性能 与常规混合正极相比,采用该技术生产的复合三元材料具备同等能量密度,但由于调浆稳定性更好,使得生产的电池具备更好的一致性(质量稳定性更好) 正极材料掺杂技术 所有正极材料 通过对不同正极材料体系的掺杂元素种类、含量及工艺进行系统的研究,建立起公司自有的元素掺杂

57、技术, 以起到稳定材料体相结构、 改善材料荷电输运特性的作用, 同时不断进行优化升级, 以获得更佳的产品性能 该技术应用于公司所有正极材料产品,对提高各系列产品的循环稳定性能、降低直流内阻起到显著效果 正极材料表面改性技术 所有正极材料 通过对不同正极材料体系包覆元素种类、含量及工艺进行系统研究,形成公司自有的包含干法、湿法、元素微乳化法等多种正极材料表面改性技术,以起到降低材料表面能、 稳定材料表面特性的作用, 同时不断进行优化升级,以获得更佳的产品性能 该技术应用于公司所有正极材料产品,对降低产品游离锂、改善材料调浆稳定性、提高产品循环稳定性、降低直流内阻起到显著效果 数据来源:振华新材年

58、报,国泰君安证券研究 3.2. 厦钨新能:中镍高电压领域厦钨新能:中镍高电压领域的的佼佼者佼佼者 高电压系列产品领域经验积累丰富高电压系列产品领域经验积累丰富的正极的正极材料材料行业龙头行业龙头。 公司是钴酸锂正极材料行业全球绝对龙头, 21 年钴酸锂出货量 4.5 万吨位居全球第一,产品涵盖 4.40V、4.45V、4.48V、4.5V 等高电压系列,4.55V 系列产品也正处于研发进程中。三元材料方面,公司充分借鉴在钴酸锂领域所形成的高电压技术研发优势, 与下游电池厂商积极配套开发高电压三元材料,使得主要产品在能量密度提升的同时兼具安全性与成本优势。2020 年,中创新航率先采用公司供应的

59、高电压 Ni5 系材料量产 590 模组电池并配套应用于广汽埃安 Aion-LX 车型上,使其成为国内首款续航里程超过600 公里的 SUV 电动车型之一;2021 年,公司开发的新款高电压 6 系三元材料电压平台可达 4.4V,在满足电动车高续航、高安全性需求的同时,降低了镍钴等贵金属的使用,性价比优势明显,并成功应用到续航里程超过 1000 公里的电动车上。同时,公司超高镍 Ni9 系产品已获得了部分下游客户的认证,处于小批量供货阶段,产品下游应用正在逐步导入。 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 of 20 表表 12:公司高电压三元

60、正极产品竞争力显著公司高电压三元正极产品竞争力显著 项目项目 公司高电压公司高电压 Ni5 系系产品产品 公司新款高电压公司新款高电压Ni6 系产品系产品 典型典型 Ni8 系系产品产品 理论克比容量(mAh/g) 277.4 274.8 275.1 当前实际克比容量(mAh/g) 189 200 202 首次效率 88% 87% 87% 数据来源:厦钨新能定增问询函,国泰君安证券研究 表表 13: 公司三元正极在研项目布局完善公司三元正极在研项目布局完善 项目名称项目名称 进展或阶进展或阶段性成果段性成果 拟达到目标拟达到目标 技术水平技术水平 具体应用前景具体应用前景 高 镍 正 极材料开

61、发 量产阶段 研究粒度窄分布的氢氧化物前驱体制备工艺,以有效减少正极材料的小颗粒组成,改善材料的产气性能,并通过与单晶材料搭配,开发高压实密度、低产气的 NCM811 高镍正极材料 开发出第三代间歇 8 系多晶,放电容量高,0.1C扣 电 放 电 容 量 217 mAh/g,DCR 增长低 在 3C、BEV、PHEV 上均可以应用 Ni9 系高镍正 极 材 料开发 量试阶段 开发 Ni9 系 NCM 多晶产品, 采用控制结晶方法制备出元素均匀分布,具有特定形貌的氢氧化物前驱体。制备出高容量、 晶体结构稳定、 并具有特定形貌的球形二次颗粒正极材料, 0.1C 扣电放电容量220mAh/g 开发的

62、 9 系多晶, 0.1C扣电放电容量223 mAh/g,高温循环优异,45 度循环1000 周 (容量保持率80%) 适用于液态和半固态 锂 离 子 电池, 在 3C、 BEV、PHEV 上均可以应用 高 镍 单 晶材料开发 量产阶段 开发 NCM811 单晶产品,研究小粒度三元前驱体共沉淀控制结晶技术,制备出成分均匀、粒度集中、形貌可控的 NCM 前驱体。 开发出容量高、 高温循环好、产气少、DCR 低的 Ni8 系高镍单晶材料 开发出 8 系 9mol%低 Co和 12mol%Co 产品, 0.1C扣电放电容量205mAh/g, 9mol%低 Co产品性价比高 在 3C、BEV、PHEV

63、上均可以应用 Ni9 系单晶材料开发 量试阶段 开发 Ni9 的 NCM 单晶产品, 研究小粒度三元前驱体共沉淀控制结晶技术,制备出成分均匀、粒度集中、形貌可控的 Ni9 系 NCM 前驱体。开发出容量比 Ni8系单晶更高、Co 含量低、循环好、产气少、DCR 低的 Ni9 系高镍单晶材料 开发的 9 系单晶, 0.1C扣电放电容量217 mAh/g,初始 DCR 低、高温循环寿命长、 DCR 增长低, 同9 系多晶搭配应用 在 3C、BEV、PHEV 上均可以应用 高 容 量 电池 用 三 元材料开发 量试阶段 针对客户提出新的要求指标,需要对不同工艺形貌的前驱体进行验证, 确认合适的前驱体

64、。 同时优化烧结工艺和包覆工艺,保证材料容量和压缩性能达到客户的需求 该项目通过客户认证, 在保持高容量的同时, 循环和安全性能优异 适用于 BEV、PHEV 等车型 4.4V 高 电压 三 元 材料的开发 中试阶段 高电压三元是未来的发展方向,电动汽车配套的动力电池对容量的要求也越来越高。4.4V 下的三元材料的电化学性能还需进一步提高,通过选择不同的包覆材料,提高材料的导电率以及通过多次包覆同时提高导电率,从而显著地提高电化学性能 该项目处于中试阶段, 产品 4.4V 全电全电池 1/3容量195mAh/g,满足新一代高电压材料的应用需求 适用于 BEV、PHEV 等车型 数据来源:厦钨新

65、能年报,国泰君安证券研究 3.3. 当升科技:海外布局领先的头部三元材料供应商当升科技:海外布局领先的头部三元材料供应商 具备海外客户卡位优势的头部具备海外客户卡位优势的头部三元正极材料三元正极材料企业企业。 公司业务范围涵盖全 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 17 of 20 球,成为当前国内为数不多的同时向日本、韩国、欧洲、美国销售动力正极材料的企业,2021 年公司海外营收占比达 32.7%,考虑到海外客户国内工厂端交付, 海外客户收入占比更高。 同时, 公司积极筹备在欧洲、美国、韩国等主要的海外市场进行产能布局。作为在国内率先量产车用

66、动力高镍多元材料的公司之一,动力及储能用高镍多元材料牢固占据全球顶尖高端供应链,大批量应用于国际高端电动汽车及储能市场。公司整合资源聚焦目标客户,集中力量突破关键技术,先后开发出多款技术领先、性能优异的动力多元材料及前驱体产品,形成了包括高镍系列、单晶系列和高电压系列在内的高端动力产品体系,在国内市场上占据主流高端产品地位,并逐步扩大国际市场应用,跻身国际著名品牌新能源汽车供应链。 表表 14: 公司三元正极在研项目布局完善公司三元正极在研项目布局完善 项目目的项目目的 项目进展项目进展 拟达到的目标拟达到的目标 预计对公司未来发展的影响预计对公司未来发展的影响 针对电动汽车市场开发的高容量高

67、镍多元产品 在国内外高端动力电池市场供不应求, 产能进一步扩张 开发第二代高容量高镍多元产品 提升公司在国内外高端动力电池用高容量多元材料市场占有率 针对电动汽车市场用大型方形软包电池开发的单晶型中镍多元产品 目前完成产品开发, 通过客户测试 开发升级款单晶型中镍多元产品 提高公司在国内动力电池用单晶型中镍多元材料市场的应用 针对高端电动汽车市场开发的单晶型高镍多元产品 率先批量供应国际高端的动力电池客户 开发单晶型高镍多元产品 提高公司在高安全高能量密度电池市场应用的优势地位 针对电动汽车市场开发的单晶型中镍高电压多元产品 目前完成稳产量产的工作,产销量快速增长 开发单晶型中镍高电压多元产品

68、 引领单晶型中镍高电压多元材料的行业发展方向 针对电动汽车市场开发的高压实、长寿命高镍多元产品 目前完成新产线调试, 连续批量供应国际高端的动力电池客户 开发高压实、长寿命高镍多元产品 巩固公司在国际高端动力电池用高容量多元材料市场的领先地位 针对电动汽车市场开发的高镍多元产品 目前完成产品开发, 进入客户吨级测试阶段 开发第三代高压实、长寿命高镍多元产品 引领高安全高容量高镍多元材料的行业发展方向 针对 48V启停电源市场开发的超高功率多元产品 目前完成中试工艺定型,通过客户测试 开发超高功率多元产品 扩大公司在高功率多元正极材料市场的领先优势 针对电动汽车市场开发的一款单晶型超高镍多元产品

69、 目前完成产品开发, 实现吨级供货 开发单晶型超高镍多元产品 引领单晶型高镍多元材料的行业发展方向 数据来源:当升科技年报,国泰君安证券研究 3.4. 容百科技:容百科技:聚焦高镍赛道的聚焦高镍赛道的三元正极材料龙头三元正极材料龙头 国内三元正极龙头,国内三元正极龙头, 聚焦高镍三元正极材料。聚焦高镍三元正极材料。 公司于 2016 年推出第一代 NCM811 产品,2017 年在国内率先实现 NCM811 产品的大规模产业化,建立了高镍正极材料领域的核心竞争壁垒,长年稳居国内高镍正极材料出货量第一。2019 年在国内率先开发完成 Ni90 超高镍正极材料,并于 2020 年实现超高镍正极产品

70、的产业化。公司不断迭代产线设计及工程装备等综合能力, 公司新增产能均可大规模生产 NCM811、 Ni90及以上超高镍、NCA 三元材料以及 NCMA 四元材料等多类型产品,同时对于单晶与多晶产品也具有较好的兼容性。 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 of 20 表表 15: 公司三元正极在研项目布局完善公司三元正极在研项目布局完善 项目名称项目名称 进展或阶段性进展或阶段性成果成果 拟达到目标拟达到目标 技术水平技术水平 具体应用前景具体应用前景 高 镍 单 晶型 Ni90 量产 开发出高分散性、高温循环、高安全性 能的单 晶 Ni90

71、 产 品(Ni90%) 产品全电池测试 1/3C 容量206mAh/g,低成本高容量,循环寿命优良,适用于传统液态和半固态锂离子电池 主要应用在新能源汽车,数码产品为辅 Ni90 高 镍新品开发 试生产阶段 现有量产的 NCM811 产品基础上提升能量密度 6%,采用低钴化路线,降低成本 8%,实现高镍产品的迭代 产品全电池测试 1/3C 容量206mAh/g,低成本高容量,循环寿命优良,适用于传统液态和半固态锂离子电池 主要应用在新能源汽车,数码产品为辅 Ni96 新 品开发 产线调试阶段 开发出高容量,低成本,高温循环 优 异 的 超 高 镍 多 晶 产 品(Ni92%) 产 品 目 前

72、全 电 池 测 试 1/3C 容 量215mAh/g,低成本高容量,循环寿命良好 主要应用在新能源汽车,数码产品为辅 多 元 高 能量密度NCMA 产线调试阶段 制备出容量高、结构稳定的NCMA 正极材料 产品全电池测试 1/3C 容量205mAh/g,产品热稳定性显著提高,持续开发中 主要应用在新能源汽车,数码产品为辅 6 系低成本单晶开发 产线调试阶段 开发出高电压4.35V、低 Co 含量低成本、 高温循环和安全性能优良的单晶 6 系产品 4.35V 高电压下全电池 1/3C 容量达到190mAh/g,循环寿命和安全性能优良,满足新能源汽车使用要求 主要应用在新能源汽车,数码产品为辅 N

73、CA 新品开发 产线调试阶段 开发出高压实密度、低成本、高安全性能的NCA产品 (Ni90%) 工艺流程简单,高容量、高压实密度,压实密度3.6g/cm3,热稳定性和安全性良好 主要应用在新能源汽车,数码产品为辅 高 电 压 镍锰 正 极 材料 小试阶段 开发出高能量密度、低成本、长循环的高电压镍锰二元产品, 容量140mAh/g,循环2000 次,倍率性能优异,性价比高,以替代中低镍和磷酸铁锂材料。 所制 备 的正 极 材料 软 包全 电 容 量135mAh/g,成本低,循环性能有待进一步改善。目前已与国内多家客户送样测评,共同开发解决高电压电池配套问题。 主要应用在新能源汽车,电动工具、数

74、码产品为辅。 数据来源:容百科技年报,国泰君安证券研究 3.5. 长远锂科:产业链一体化长远锂科:产业链一体化优势优势突出突出的的头部头部三元三元正极正极企业企业 一体化一体化优势突出的优势突出的头部头部三元正极材料三元正极材料企业企业。 公司自2011年进入三元正极材料领域,具备 NCM523、NCM622、NCM811、NCA 等三元正极材料量产能力。基于子公司金驰材料的三元前驱体核心技术,公司实现了在三元前驱体、正极方面的一体化布局,形成对产品质量更为稳定可控的保证。同时,公司实际控制人中国五矿集团拥有巴新瑞木镍钴矿、一里坪盐湖等全球一流矿产资源, 并在工程、 设备领域具备行业领先地位,

75、有助于优化和打造公司在原材料端和制造生产端的成本优势。 表表 16: 公司三元正极在研项目布局完善公司三元正极在研项目布局完善 项目名称项目名称 进展或阶进展或阶段性成果段性成果 拟达到目标拟达到目标 技术水平技术水平 具体应用前景具体应用前景 高镍 Ni88 单晶正极材料的开发 试产 量产 行业先进 新能源汽车 高功率型锂电正极材料 LY388 前驱体及正极材料的开发 试产 量产 国内领先 电动工具;数码 高镍 Ni88 单晶前驱体及正极材料的开发 试产 量产 行业先进 新能源汽车 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 19 of 20 动力用高

76、功率三元正极材料及前驱体 试产 量产 行业先进 新能源汽车;电动工具;数码 功率型 LYM90 系列高镍前驱体及其正极材料开发 中试 量产 国内领先 新能源汽车 成本型高镍多晶产品开发 小试 量产 国内领先 新能源汽车 LYM5 功率型 21 系列产品改善研究 中试 量产 行业先进 新能源汽车;电动工具;数码 LYMA9 高容量 21 系列产品开发 中试 量产 国内领先 新能源汽车 超高镍层状正极材料开发 小试 中试 国内领先 新能源汽车 高镍高压实体系正极材料开发 小试 量产 国内领先 新能源汽车 数据来源:长远锂科年报,国泰君安证券研究 4. 投资建议投资建议 我们认为,降本增效持续驱动下

77、当前三元正极材料行业正迎来在能量密度、安全性能、成本方面不断优化,随着高镍化、高电压化、单晶化在国内外市场的逐步导入,在目前三元正极材料市场格局尚不稳定的情况下,相关头部企业通过对相应三元正极材料技术的不断探索有望使行业集中度进一步提升,看好具备相应技术储备的头部三元正极企业的发展潜力。推荐:振华新材、 厦钨新能、容百科技、当升科技等, 受益标的:长远锂科。 表表 1717:投资建议一览:投资建议一览 股票代码 股票名称 收盘价 EPS PE 评级 2022.07.05 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 688707.SH 振华新材 78.25 1.12

78、2.36 3.11 - 33.16 25.16 增持 688778.SH 厦钨新能 127.40 2.65 3.66 4.93 - 34.81 25.84 增持 300073.SZ 当升科技 104.96 2.38 2.89 3.45 26.97 36.32 30.42 增持 688005.SH 容百科技 141.90 2.06 4.17 6.05 24.95 34.03 23.45 增持 688779.SH 长远锂科 23.10 0.44 0.69 1.01 - 33.28 22.81 数据来源:国泰君安证券研究 备注:长远锂科盈利预测取自 wind 一致预期 5. 风险提示风险提示 新能源

79、汽车销量不及预期。新能源汽车销量不及预期。 如果受疫情或者宏观经济因素影响, 全球新能源汽车销量低于预期,则会影响行业整体对动力电池的需求,从而影响三元正极材料产业链经营业绩。 产品产品导入进度导入进度不及预期。不及预期。 有别于常规三元正极体系, 高镍化、 高电压化、单晶化的三元正极材料占比仍相对较低,若下游动力电池及车企接受导入进度不及预期,则会影响产业链公司产品出货量。 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 20 of 20 本公司具有中国证监会核准本公司具有中国证监会核准的证券投资的证券投资咨询咨询业务资格业务资格 分析师声明分析师声明 作

80、者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,保证报告所采用的数据均来自合规渠道,分析逻辑基于作者的职业理解,本报告清晰准确地反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响,特此声明。 免责声明免责声明 本报告仅供国泰君安证券股份有限公司(以下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放,并仅为提供信息而发放,概不构成任何广告。 本报告的信息来源于已公开的资料,本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判

81、断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时,本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。 本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下,本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利,不与投资者分享投资收益,也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务

82、必注意,其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。 本公司利用信息隔离墙控制内部一个或多个领域、部门或关联机构之间的信息流动。因此,投资者应注意,在法律许可的情况下,本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易,也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下,本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。 市场有风险,投资需谨慎。投资者不应将本报告作为作出投资决策的唯一参考因素,亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前,如有需要,投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。 本报告版权仅

83、为本公司所有,未经书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的,需在允许的范围内使用,并注明出处为“国泰君安证券研究”,且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。 若本公司以外的其他机构(以下简称“该机构”)发送本报告,则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议, 本公司、 本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。 评级说明评级说明 评级评级 说明说明 1

84、.1.投资建议的比较标准投资建议的比较标准 投资评级分为股票评级和行业评级。 以报告发布后的 12 个月内的市场表现为比较标准,报告发布日后的 12 个月内的公司股价(或行业指数)的涨跌幅相对同期的沪深 300 指数涨跌幅为基准。 股票投资评级股票投资评级 增持 相对沪深 300 指数涨幅 15%以上 谨慎增持 相对沪深 300 指数涨幅介于 5%15%之间 中性 相对沪深 300 指数涨幅介于-5%5% 减持 相对沪深 300 指数下跌 5%以上 2.2.投资建议的评级标准投资建议的评级标准 报告发布日后的 12 个月内的公司股价(或行业指数)的涨跌幅相对同期的沪深 300 指数的涨跌幅。 行业投资评级行业投资评级 增持 明显强于沪深 300 指数 中性 基本与沪深 300 指数持平 减持 明显弱于沪深 300 指数 国泰君安证券研究国泰君安证券研究所所 上海上海 深圳深圳 北京北京 地址 上海市静安区新闸路 669 号博华广场 20 层 深圳市福田区益田路 6009 号新世界商务中心 34 层 北京市西城区金融大街甲 9 号 金融街中心南楼 18 层 邮编 200041 518026 100032 电话 (021)38676666 (0755)23976888 (010)83939888 E-mail:

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