锂电池产业链:供给端突破关键之年,重视后周期和新技术

来源:开源证券

1、

新技术及扩产落地背景下锂电池厂集中度有望进一步提升

1.1、

锂电池需求:2022 年国内总需求有望达 420GWh

国内 2022 年电动车销量有望至 450 万辆,动力电池产量有望达 300GWh。2021 年 1-10 月汽车总销量约 250 万辆,单月销量在 35-38 万辆,预计国内 2021 年电动车销 量预计在 310-320 万辆。根据国内汽车企业的 2022 年销量目标,比亚迪 150 万辆, 特斯拉约 50-60 万辆,造车新势力 70-80 万辆,其他车企合计 150-200 万辆,预计 2022 年电动车总销量在 450-500 万辆间。

且 2022 年随着比亚迪、标准版 M3 和 MY 持续放量,我们预计国内磷酸铁锂电池市 占率有望进一步提升至 60%。随着 2023 年大圆柱电池逐步在高端车上应用,三元与 铁锂占比有望维持在 4:6。2022 年国内动力电池产量有望达 300GWh(+45.16%),锂 电池总产量有望达 420GWh(+37.03%)。海外汽车总销量有望超过 400 万辆,对应 动力电池总产量有望超过 220GWh(+40.00%),锂电池总产量有望达约 310GWh (+29.08%)。

1.2、

供给:加紧布局上游保供应,一二线电池厂集中度有望继续提升

国内电池厂集中度逐步提升,产能扩张后头部厂商规模优势将更加显著。2020 年国 内主要锂电池厂的新能源车装机市占率约为 79%,2021 年 1-10 月相应厂商的装机市 占率提升至约 83%。工信部《锂离子电池行业规范条件(2021 年本)》(征求意见稿) 要求动力电池电芯能量密度≥180Wh/kg,PACK 能量密度≥120Wh/kg。能量密度的 严格要求从本质上限制低效产能的扩产,而宁德时代亿纬锂能以及国轩高科欣旺达等强二线厂商现有量产产品均能满足此要求,因此新规对锂电池龙头和强二线厂商影响有限,限制一般的锂电池厂扩产有助于头部厂商市占率进一步提升。

扩产落地后整体锂电池产能相对充裕,优质产能仍然紧缺。比较统计的产能和测算 出的需求,扩产落地后整体产能相对充裕。但我们认为电池产品对整体性能的要求极高,部分统计在内的产能为无效产能,无法满足实际交货的需求。我们判断头部厂 商的优质产能仍然紧缺。

动力电池企业也在通过自建、合资、并购等方式实现材料的维稳保供。2021 年宁德时代加强了在上游原材料方面的布局,尤其是加强在锂、镍、钴等锂电池核心金属方 面的布局。我们认为伴随电动车渗透率的快速提升,锂钴镍等贵金属的需求持续旺 盛,在扩产相对需要一定周期的大背景下,价格有望维持在相对高位,周期性相对减 弱。投资金属原材料一方面可以便于企业和资源型企业签订长协时有更多的话语权, 保障自身原材料的供应,另一方面也可以享受作为股东的投资收益分成。

宁德时代恩捷股份德方纳米等龙头锂电材料公司绑定深度合作。2021 年 11 月宁德时代新宣布与恩捷股份创立合资项目公司,规划产能为湿法隔膜 16 亿平,干法隔 膜 20 亿平,我们如果按照 1GWh 电池需要 0.2 亿平隔膜测算,则上述年化产能可供 生产 180GWh 电池。宁德时代通过与龙头合作保障了长期自身原材料充足。

亿纬锂能均衡布局锂电主材。亿纬锂能的上游布局方式简洁明了,均通过合资方式 确保原材料供应。除铜箔外,在正极(德方纳米格林美)、负极(中科电气、贝特瑞)、隔膜(恩捷股份)、电解液(新宙邦)等均有深度合作。

国轩高科布局的优势在于正极、铜箔和锂矿。

(1)宁德时代亿纬锂能暂未在铜箔 领域通过投资的形式布局。相比之下国轩高科参与了铜冠铜箔的增资,获得其 3.5% 股权,有望在 2022 年铜箔相对紧缺的大背景下保障自身供应;

(2)国轩高科的正极材料自产自供,且目前自供正极产能充裕,有助于公司控制原材料成本;

(3)在宜春建设锂电产业园,其中包含 10 万吨碳酸锂产能,碳酸锂投产公司毛利率有望提升。

1.3、

新技术发展方向:4680 电池处于大规模应用前夕

高能量密度是 4680 电池的核心优势。4680 圆柱电池与硅基负极的匹配性高,硅基负 极的比容量高于石墨负极,有望打开现有的电池能量密度天花板,使单位体积的电 池带电量更多,车辆续航里程更长,有望是豪华电动车的主流电池之一。

海外推广 4680 电池将略早于国内。根据高工锂电信息,松下目前在 4680 研发上稍 有优势,预计 2022 年有望量产产品。

4680 电池对锂电材料产业链影响深远。正如刀片电池挽救了铁锂路线一般,4680 电 池的兴起重新坚定市场对高镍三元路线的信心。基于圆柱电池能在一定程度上缓解 硅基负极膨胀的危害,促使负极厂商加快对硅基负极的应用进度。同时 4680 电池会 增加对 PVDF 等材料等用量。

2、

重视锂电材料紧缺环节以及新技术发展对应材料变化

2.1、

湿法隔膜:龙头技术创新夯实成本优势

2.1.1、

2022 年供需紧张加剧,预计国内涨价潮将全面蔓延

我们预计 2022 年全球湿法隔膜供需紧张加剧。我们预计 2022 年全球湿法隔膜需求量达 113.9 亿平,同比+54%。而由于短期内上游设备交付能力有限,我们预计 2022 年全球湿法基膜母卷交付能力为 150.1 亿平,对应产成品交付能力为 110.4 亿平,同 比仅+33%。

2.1.2、

工艺水平是核心竞争要素,龙头持续创新夯实竞争优势

基膜成本高度依赖与工艺水平和生产规模。基膜成本结构中,折旧、燃料动力占比较 高。产线的实际运行效率(直接表现为在较大的幅宽和车速下稳定生产)、产能利用 率对生产成本具有显著影响。因此,工艺水平(在高的生产效率的情况下依旧能维持 较高的良品率)、生产规模(一方面,规模越大,则不需要频繁停机转产,提升产能 利用率并降低各项损耗;另一方面可提升对上游的议价权)是基膜生产的核心竞争 要素。

目前头部厂商和二线厂商在基膜成本上差距已明显缩小。随着二线厂商工艺水平持 续提升(主要体现在生产效率和良品率的提升),其基膜成本与头部厂商差距不大。 我们测算,同样为 CATL 供应的 9μm 湿法基膜,二线厂商与头部厂商成本差距在 0.16 元/平左右。

我们预计恩捷股份通过在线涂覆技术带动涂覆膜成本下降 15%以上,夯实成本优势。 目前生产涂覆膜主流的模式是离线涂覆,即基膜、涂覆分开生产。恩捷股份推出在线 涂覆技术,加大涂覆的幅宽使其与基膜幅宽保持一致,并降低基膜生产和涂覆过程 的损耗,我们预计将推动涂覆膜成本下降 15%以上。

2.1.3、

恩捷股份:产能扩张超预期,在线涂覆巩固领先地位

恩捷股份通过自建装备平台+多元化设备采购并举的形式应对设备供应瓶颈。公司在 早前已通过锁定日本制钢所产能、寻求与东芝和布鲁克纳等厂商合作以应对未来可能发生的供需紧张状况,我们预计 2022-2024 年公司将分别新增 25/30/35 亿平米湿 法隔膜(母卷)产能,预计 2022-2023 年湿法隔膜出货量分别为 47.6/64.9 亿平米, 同比分别+64%/36%。

基于我们的中性预期(分别对 CATL、除 CATL 外其他国内动力客户涨价 0.1 元/平、 0.2 元/平,消费类、海外动力不涨价),预计 2022 年国内湿法隔膜涨价对公司净利润 的贡献达 4.09 亿元。

切入干法隔膜布局储能市场。2021 年初公司与 Polypore 合资投产 10 亿平米干法隔 膜产能,主要定位储能市场,采用吹塑法工艺,相较于国内主流的流延法成本优势明 显,有望于 2022Q1 投产。

在线涂覆技术推动产品结构向涂覆膜升级,单平利润大幅提升。目前 CATL 主要通 过采购基膜+自行/委外涂覆的方式,得益于在线涂覆技术的成本优势,公司可直接供 应涂覆膜,带动单平利润提升。根据公司回复投资者提问(2021/09/22)内容,公司 现有 5 条在线涂布产线均在满负荷生产,到 2021 年底有 11 条在线涂覆线,单线出 货量约 700-900 万平方米/月。

2.1.4、

星源材质:盈利拐点已现,量价齐升驱动业绩高增长

得益于工艺的持续改进、产品结构改善,公司 2021 年单平净利润大幅提升。2021Q1- Q3 单平净利润分别为 0.24/0.22/0.34 元,较 2020 年明显提升。我们认为主要系产品 结构改善(Q3 对 LG 南京工厂大批量出货,贡献利润弹性)。 基于我们的中性预期(分别对 CATL 湿法、除 CATL 外其他国内动力客户湿法、国 内干法涨价 0.1 元/平、0.2 元/平、0.05 元/平,消费类、海外动力不涨价),预计 2022 年国内湿法隔膜涨价对公司净利润的贡献达 1.12 亿元。

在手订单充裕,产能大幅扩张。9 月 27 日公司发布定增预案,拟向不超过 35 名对象 募集不超过 60 亿元,其中 50 亿元用于建设南通 20 亿平湿法隔膜及涂覆项目。公司 目前在手订单充裕,海外大客户拓展顺利。8 月 30 日,公司披露已于 LG 化学签订 4.5 年内 43.11 亿元湿法涂覆膜供应合同。

2.2、

锂电铜箔:2022 年供需相对紧张

锂电铜箔性是锂电池负极集流体的主要材料,直接关系到锂电池的性能。根据加工 方法的差异,铜箔可以分为电解铜箔和压延铜箔。电解铜箔中,按下游需求,可以分 为电子电路铜箔(标准铜箔)和锂电铜箔。电子电路铜箔主要用于覆铜板(CCL)和 印制电路板(PCB),锂电铜箔的需求增长主要依靠动力类锂离子电池、消费类锂离 子电池。

锂电铜箔的作用主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来,以便形成较大的电流输出。因此,高性能超薄和极薄锂电铜箔可以保持较低的内阻,满足锂离子电池高体 积容量要求,间接提升锂离子电池能量密度(相较 8μm 锂电铜箔,6μm、4.5μm 锂电铜箔分别可提升锂电池 5%、9%的能量密度)。

需求:得益于对下游锂电池需求的急速增加,锂电铜箔需求或将迎来大幅增长。过 去,数码电池一直是中国锂电池的主要应用领域,占据市场中的大半出货量;而随着 近几年新能源汽车市场渗透率持续上升,动力锂电池的需求直接拉动锂电铜箔市场 规模上升,新能源汽车对动力电池的需求成为推动锂电铜箔需求新的增长因素;另 外,随着十四五期间可再生能源大批量上网以及在“碳中和、碳达峰”的政策背景下, 电网侧与发电侧对储能的需求愈发强烈,后期储能的发展或将一进步推升锂电铜箔 的需求。

供给:锂电铜箔产能尚未释放,各大企业正加紧扩产进度。根据高工锂电的市场数 据,2021 年上半年中国锂电铜箔总出货量 11.5 万吨,占 2020 年全年出货量的 90% 左右,预计下半年锂电铜箔出货量将不亚于上半年。面对新能源汽车、储能等需求端 强劲的需求,铜箔企业纷纷扩产以及进行技改(即将原本生产其他类型铜箔的设备 进行锂电铜箔的生产),锂电铜箔出货量将大幅增加:嘉元科技将在宁德、赣州、梅 州合计规划建设约 6.6 万的锂电铜箔项目;诺德股份将在青海、惠州合计规划建设 2.7 万的锂电铜箔项目;超华科技将在广西玉林规划建设年产 10 万吨高精度电子铜 箔项目;远东股份在宜宾的锂电铜箔项目正式开始动工,该项目将建成年产高精度 铜箔 5 万吨。甚至铜加工企业也加入产能扩充竞赛:11 月 7 日,海亮股份拟投资 89 亿元建设年产 15 万吨高性能铜箔材料项目。我们预计,在 2022 年锂电铜箔出货量 将达 35 万吨。

供需矛盾:受锂电铜箔扩产特点,供需矛盾依然突出。锂电铜箔产能存在技术难度 高、建设周期长、设备限制、投入产出比低、环保压力高等特点,使得锂电铜箔产能 扩产壁垒较高。由于至少到 2022 年,市场处于空白期:没有大量新的锂电铜箔产能 的投产,而需求却在显著增加。因此,紧张的供需关系至少到 2022 年不会缓解,锂 电铜箔市场供应仍然紧缺,甚至还会加强。2023 年或将得以缓解,有望恢复供需平 衡局面。

锂电铜箔制造最核心设备:阴极辊。在锂电铜箔生产过程中,阴极辗筒是非常重要的 一个生产工具。其形状,表面粗糙度,平整度直接决定了铜箔的表面质量。全球 70% 以上的阴极辊来自日本新日铁、三船等日企,订购相关企业阴极辊需提前进行下单 排期。目前,日本阴极辊制造厂家的交付订单已经排到 2024 年。国产阴极辊厂家有 上海洪田、西安泰金、航空四院等,所生产的阴极辊质量能够在一定程度上达到国外 产品标准(制造 6μm 及以上的锂电铜箔已和日本产品基本无异)。目前下游铜箔企业 逐渐导入国产设备,尚处于调试和改进中,但从制造技术、工艺水平、成品质量、维修保养等各方面与日本产品相比,国内阴极辊还有提升空间。

制造技术:由于阴极辊长期处于强腐蚀性的工作环境中,表明腐蚀加快,制备优质的 钛筒的生产工艺难度较大。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,科研界最好的阴极辊能做到 9-10 级晶粒度,与国外可以生产 12 级晶粒度 的生产技术相比,仍有较大的差距。国外以日本为代表的焊接钛阴极辊通过焊缝晶 粒细化技术,成功解决了焊接钛筒出现的“色差、亮斑”等问题。

工艺水平:日本主要通过焊接钛板实现,国内是通过旋压工艺,实现无缝钛圈生产; 焊接会使得有铜箔产生光斑,但成本低,旋压工艺由于对材料要求比较高,成本较 高。未来实现钛圈生产,需要进口真空熔炼炉、锻压等设备,但被严格控制和禁运。

成品质量:国产的阴极辊做不了 4.5μm 的产品,但国产的阴极辊在 6μm 生产没有问 题,一致性、稳定性都没有问题。在铜箔成品的良率上相比日本阴极辊也会稍差一 些,国产的差至少 1.5%。

维修保养: 由于因为国产的阴极辊保养间隔较短:每两个月需要保养一次,而日本 的阴极辊每六个月保养一次即可,会影响整体制作铜箔的效率。

综上所述,尽管由于日本阴极辊企业扩产速度较慢、而其下游的下游锂电行业景气 度非常高,对锂电铜箔产生大量需求,使得当前阴极辊国产化进程加快。在此背景下 部分国产企业抓住机遇,通过自主研发+技术引进相结合的方式,积极实现铜箔关键 设备的国产替代。但由于受限于军工产品(钛圈)以及制造技术、工艺水平等各方面 因素,国内阴极辊还有提升空间。

铜箔未来趋势:极薄化+看好高端锂电铜箔企业+高端产品供不应求。锂电铜箔发展 的趋势在于极薄化。由于极薄铜箔可以提升锂电池的能量密度、使用原材料铜相对 较少等优势,锂电铜箔厚度正从 8μm→6μm→4.5μm 快速迭代中。6μm 锂电铜箔 是当前铜箔企业量产的主要产品,不过,随着 LFP 电池在新能源乘用车市场占比快 速提升和原材料持续涨价,动力电池企业正在尝试导入更薄的铜箔,以降低对铜箔 的使用量,4.5μm 极薄铜箔成为电池企业关注的焦点,4.5μm 铜箔替代 6μm 铜箔 渐成趋势。

目前,包括诺德股份嘉元科技超华科技、圣达电气(远东股份)、龙 电华鑫、德福科技、铜冠铜箔、华威铜箔、鑫铂瑞、中一科技等铜箔企业都在加快 4.5 μm 铜箔的研发量产步伐,成为扩产的重点,推动锂电铜箔朝高密度、低轮廓、超轻 薄化、高抗拉强度、高延伸率等方向发展。当前市场上仅有诺德股份和嘉元科技等少 数几家企业开始向头部动力电池企业批量供货 4.5μm 铜箔,大多数企业仅处于研发 成功的阶段、还没有批量生产供货。

行业毛利也将随着极薄化趋势而提升,将利好高端锂电铜箔企业。由于铜箔是“铜 价+加工费”的模式,铜价是下单时“上海有色金属网现货 1#铜的上一个月均价”作 为基准;由于铜箔技术指标更新等原因,铜箔的加工费、加工费率并不固定。厚度越 薄的铜箔价格越高,不同厚度铜箔对应的原材料价格相近,意味着厚度越薄的铜箔 加工费率越高。未来,随着下游电池厂商对于极薄铜箔的需求增加,不同层次的铜箔 间价差随着厂商技术进步逐步缩小,此时有 4μm 铜箔生产技术的企业有更强盈利 能力、更高的技术附加值,更具备核心竞争优势。

总结:从短期看(2023 年前),得益于下游锂电行业的快速发展,暂不会造成产品产 能过剩的情况;从中长期看,锂电铜箔市场预计将呈现高端产品供不应求、中低端 产品(8μm 以及更厚)同质化竞争的供需格局。

2.3、

正极:上游原材料相对紧缺,价格或维持在高位

2.3.1、

铁锂正极需求持续旺盛,产能积极扩张

磷酸铁锂需求持续旺盛,装机量再度超过三元。新能源车产销两旺,储能蓄势待发, 特斯拉标准续航版改用磷酸铁锂加强趋势。随着补贴不断退坡,电池厂商面临降本 压力,磷酸铁锂电池的性价比凸显,磷酸铁锂动力电池产量和装机量快速增长,当前 磷酸铁锂装机量超过三元。

头部企业积极扩产,磷酸铁锂产能持续扩张。亿纬锂能、中航锂电、蜂巢能源等企业 2021 年也已经大规模布局磷酸铁锂电池产能,预计 2022 年磷酸铁锂装机量增幅仍将 保持高位。高工锂电梳理统计,10 月以来,华友钴业云天化芭田股份川金诺 等宣布投建磷酸铁锂相关项目,合计规划磷酸铁产能 170 万吨,磷酸铁锂产能近 100 万吨,远超 2020 年的实际产能。

2.3.2、

上游原材料供给受限,或将“量、价”齐升

磷酸铁锂装机量持续攀升,拉动磷酸铁锂价格 2021 年以来显著上涨。考虑到短期内 磷酸铁锂供需结构仍将较为紧张,后续磷酸铁锂价格仍有上行空间。

上游原材料供给难匹配下游需求,或将“量、价”齐升。2021 年以来,下游磷酸铁 锂需求超预期旺盛,同时在成本端的推动下,磷酸铁价格走高。四季度随着磷酸铁供 给的进一步释放,磷酸价格回落,磷酸铁价格同步调整,需求端稳定增长,将支撑磷 酸铁价格不大幅下跌。锂资源开发难度与进度难以匹配下游需求增长的速度和量级, 供需矛盾仍然紧张。未来两月,供给端受到青海降温减产影响,月度产量环比降低, 碳酸锂供不应求,价格或仍有上涨态势。

2.3.3、

磷酸锰铁锂稳步推进,将步入产业化进程

磷酸锰铁锂可使电池能量密度提升 15%以上,同时还兼具了磷酸铁锂和磷酸锰锂的 优点。在锂电池各大路线中,主流的磷酸铁锂电池相比三元电池,在安全性、循环寿 命和成本优势备受各大主流车企和造车新势力追捧,但磷酸铁锂电池本身能量密度 低仍是绕不过去的短板。磷酸锰铁锂作为磷酸铁锂的“升级版”,其高温性能好,具 有较高的安全性和较大的容量。

草酸亚铁技术路线提升产品性能,具有成本优势。富临精工是国内磷酸铁锂正极材 料草酸亚铁技术路线的开创者,该技术路线生产磷酸铁锂正极材料的主要原材料为 磷酸二氢锂和草酸亚铁,其中磷酸二氢锂的主要原材料为碳酸锂和磷酸锂。因此,选 用磷酸锂在价格具有优势的前提下还可以减少加工成本,具有较大的成本优势。富临精工采用固相法+草酸亚铁制作的磷酸铁锂,其制成材料压实密度较高,循环衰减较少,与其他磷酸铁锂企业形成差异化竞争。

目前,相关企业正积极布局磷酸锰铁锂产能,经历一两年左右的认证周期和生产放 量后,磷酸锰铁锂将步入产业化进程。

2.3.4、

三元正极:高镍占比有望提升至 50%+

4680 量产在即,三元需求潜力较大。新能源行业需求保持扩张趋势,动力电池需求大幅增长。从中长期来看,预计随着三元正极材料不断降本,长期高镍三元材料的应 用趋势不改。考虑到 4680 电池在能量密度、输出功率和生产成本相较于现有的 21700、 18650 系列电池均有较大优势,未来 4680 电池在储能、新能源业务上有望实现大规 模应用。

在全球动力电池需求快速增长的刺激下,头部电池企业产能迅速扩张。虽然三元动 力电池在一定程度上受到了磷酸铁锂电池的冲击,但是在 2021 年 10 月,国内三元 电池的装机量依然达到了 7GWh。

上游需求回升,价格或将上行。2021 年基于整个锂电产业链景气度高,上游原材料 价格上涨,三元正极材料价格出现一定上浮。 随着镍矿进口量下降以及库存消耗,预计未来整体镍供应端偏紧,因镍铁成本上涨, 在限电影响下国内镍铁厂仍普遍处于降负荷生产,供应偏紧低库存,叠加需求有所 回升,预计后续镍价延续此前强势运行。 目前现有钴盐产能远不能满足电池厂扩产需求,随着新能源汽车需求的持续放量, 预计未来 5 年全球钴行业始终处于紧平衡状态,钴价格或将持续上行。

2.3.5、

前驱体行业集中度提升,高镍化、一体化趋势明显

前驱体行业集中度提升趋势明显。根据高工锂电数据,前驱体行业集中度从 2017 年 38%提升到 2020 年的 72%,行业集中度提升明显。随着头部企业加大产能扩张力度, 行业集中度有望持续提升。

前驱体产能将持续扩张。格林美公司积极扩产,截至 2021 年上半年已有 13 万吨产 能,预计 2021 年年底前驱体产能将超过 20 万吨,2025 年远期规划 40 万吨。中伟股份现有三元前驱体产能处于满负荷生产状态,根据公司中报,公司有序加速推进 24 万吨以上的前驱体扩产计划,预计到 2021 年底公司有效产能将超过 20 万吨,2023 年公司产能将超过 50 万吨,生产规模优势会得到进一步加强。

高镍发展趋势明确,一体化降本有效。根据高工锂电数据,2020 年全球三元前驱体 需求量 42 万吨,预计到 2025 年全球三元前驱体需求量将接近 200 万吨。三元前驱 体直接决定三元正极材料核心理化性能,而正极材料决定动力电池能量密度,随着 消费者对高续航电池需求持续提升,三元正极高镍化发展趋势明显。为了保障原料 供应、降低成本,目前主要前驱体企业开始向上游资源端延伸,打通镍钴资源端和前 驱体制造端,推进一体化布局,有望降低原材料成本。

高镍材料产品优势明显,未来市占率有望继续上升。动力电池三元正极高镍化大势所趋。在动力电池的发展中,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。高镍三元材料能量密度高,有效解决“里程焦虑”。高镍低钴化能够有效提 高能量密度,减轻上游钴资源相对匮乏且价格波动大的限制,推动电池进一步降本。

高镍在三元中渗透率稳步上升,未来市占率有望继续提高。根据中国化学与物理电 源行业协会、鑫椤资讯统计,2019 年三元正极材料中,5 系产量占比 71%,8 系产量 占比 15% 。2020 年三元正极材料中,5 系 NCM 产量占比为 63%,6 系 NCM 产量 占比为 12%,8 系 NCM 产量占比为 24%。

主流厂商加大高镍布局,无钴电池实现量产。高镍正极现已实现产业化应用,产业 链配套完整,主流车企和电池厂均加大布局。LGC、三星 SDI、SKI、CATL 等全球 电池厂均把 NCM811 和 NCA 等高镍技术路线作为其研发方向。

无钴电池实现量产。长城汽车旗下蜂巢能源在江苏举行了首款无钴电池量产下线仪 式,正式实现量产,蜂巢能源由此成为全球首家突破无钴电池技术难关,成功实现产 品量产的动力电池企业。

2.4、

负极:重点关注石墨自供率,硅基负极有望逐步投入使用

2.4.1、

全球负极需求持续攀升,企业加快扩产布局

下游动力电池需求量急剧攀升,带动国内及全球负极需求量大幅增长。我们预计 2022 年国内/全球的负极总需求分别为 42.02/72.92 万吨,同比增速达 37.03%/33.54%,负 极市场需求未来预期将保持较大增速。 紧抓行业发展机遇,各大企业加紧扩产进程。

下游动力电池需求持续旺盛,各大企 业基本处于满产状态运行,各大企业均加快布局负极产能。负极供给头部效应明显, 贝特瑞、璞泰来和杉杉股份作为第一梯队,2022 年预计产能扩张规模和速度显著大 于同行企业。同时,第二梯队企业如中科电气、翔丰华、凯金能源也在加紧建设生产 线,分担供给压力。

2.4.2、

限电限产环境下,石墨化自供率成关键指标

预计未来半年负极石墨化产能将持续紧张:2021 年年底,作为石墨化产能主要分布 地区,内蒙古、四川等省份通过“限电限产”措施限制高能耗企业生产,一定程度会 抑制石墨化产能。根据 GGII 数据,2021 年 9 月“限电限产”措施将影响石墨化产能 30%以上, 2022 年石墨化产能预期偏紧。另外,全国各地电价市场化脚步加快,高 耗能行业可由市场交易形成电价,全国各地电价普遍上涨。电费作为石墨化加工成 本的重要组成部分,石墨化成本也水涨船高。

石墨化自供率高的企业预计将受益于当前行业环境:随着石墨化加工成本增加,通 过布局负极材料生产一体化布局,实现石墨化自供能够有效降低成本,进一步提高 企业毛利率,从而提升市占率。另外,2022 年初冬奥会举行,参考以往年份大型活 动的环保限产政策,内蒙古地区产能可能进一步收缩产能,一定程度限制石墨化产 出。在产能偏紧的市场环境下,石墨化自供率高的企业更具备竞争优势。

2.4.3、

市场需求刺激下,硅基负极逐步实现产业化

随着技术、成本方面进一步突破,硅碳负极渐显产业化趋势。目前,硅碳负极在日本 已经得到批量使用,国内企业逐步实现小规模产能落地,也有部分企业仍处于中试 线或实验阶段。2021 年 4 月份广汽正式推出海绵硅负极电池技术,并计划应用于埃 安纯电动车型中;同年 11 月份,硅宝科技发布公告称公司计划投资 5.6 亿元在四川 彭山经开区建设 1 万锂电池用硅碳负极材料项目。目前特斯拉已经将硅碳负极应用 于 Modell3 相关电池,并计划在 4680 电芯中大规模应用硅碳负极材料,4680 圆柱 电池的推出,强有力地驱动了产业链地更新迭代,硅基负极具备的高能量密度优势 更加突出,未来预期会批量应用于高端电动车。

2.5、

电解液:LiFSi 渗透率逐步提升,关注竞争格局变化

2.5.1、

6F、VC 供需迎来拐点,LiFSI 渗透率大幅提升

预计 2022 年 6F、VC 供需状况有望明显缓解。6F:据我们统计,2021 年全行业 6F 优质产能 7.94 万吨,需求量达 7.43 万吨。天赐材料 2 万吨 6F 产能已于 2021Q4 起逐 步投放,2022 年行业新增有效产能超 4 万吨,主要集中在天赐材料、多氟多、新泰材料等头部厂商,我们预计 2022H2 起 6F 供需紧张态势有望显著缓解。

VC:VC 能促进 SEI 膜形成,提高电池的初始容量及循环寿命,在 LFP 电池电解液中 添加比例较高。随着 2022 年永太科技、奥克股份、天赐材料等厂产能逐步投放,预 计 VC 供需紧张状况将逐步缓解。

LiPF6 是目前商业化应用最为广泛的锂盐,LiFSI 等新型锂盐开始兴起。LiPF6 是目 前最主流的电解液锂盐,其主要优势体现在:电导率较高、电化学稳定窗口较宽、促 进 SEI 膜形成等;主要缺陷体现在:热稳定性差、易水解(可通过提纯进行改善)。 LiFSI 是目前发展前景较好的新型锂盐,其有效克服了 LiPF6 热稳定性差、易水解的 缺陷,且其电导率和耐低温性能优于 LiPF6,能提升电解液的电导率、高低温性能、 耐水解性等,并且能抑制气胀,尤其更适应于高压、高倍率性能的电池。但由于其加 工难度较大、成本较高,目前主要作为添加剂使用。

得益于高镍三元电池占比大幅提升以及 LiFSI 大规模国产化带来的成本下降,预计 LIFSI 渗透率有望大幅提升。我们预计 2021/2022/2025 年全球三元电池产量分别为 341.0/491.1/985.4GWh,对应的三元电池电解液需求量分别为 37.5/54.0/108.4 万吨, 其中 LiFSI 占比分别为 2.7%/3.3%/5%,对应 LiFSI 需求量分别为 1.01/1.78/5.42 万吨。

2.6、

辅材(PVDF、铝塑膜、勃姆石):国产化率逐步提升

PVDF 是锂电池正极粘结剂中重要原料。PVDF(聚偏氟乙烯)是一种热塑性含氟聚 合物,可分为涂料级、粒料级和锂电级,用于锂电池正极粘结剂、隔膜,并且是氢燃 料电池质子交换膜、军工重防腐涂料、光伏背膜的核心材料。最受市场关注的是其在 锂电池正极粘结剂中的应用。

2021 年供应情况紧张,价格不断走高。在新能源需求的强势拉动下,锂电池市场对 于 PVDF 的需求量迅速增长。2021 年以来,PVDF 一直处于供应短缺状态,特别是 锂电级产品的供应紧张情况一时难以缓解,产业链的景气度有望继续走高。

技术壁垒较高和产能释放较慢是导致供应紧张情况一时难以缓解的原因。PVDF 的 技术壁垒较高,特别是锂电级 PVDF 对杂质含量要求极为苛刻,工艺壁垒较高,从 投产到稳定产出锂电级 PVDF 需要较长的调试周期。根据联创股份等公司公告,国 内企业 PVDF 的扩产周期往往需要 2 年左右,加之锂电级 PVDF 需 6 至 12 个月的认 证周期,锂电级 PVDF 供应紧张局面将延续较长时间。此外,PVDF 在磷酸铁锂电池 中的添加量(3-4%)高于三元电池(1.5%),随着磷酸铁锂电池在各领域的渗透率不 断提高有望带动 PVDF 需求进一步增长。

预测 PVDF 价格在 2022 年仍将维持上涨态势。结合电池需求测算,我们预测 2022/2023/2024 年锂电级 PVDF 的需求量分别为 2.28,3.05,4.06 万吨,预测 2022 年国内锂电级 PVDF 的总产能为 1.8-2.8 万吨,考虑到实际出货量会小于产能,且锂 电级 PVDF 新增产能释放较慢,2022 年供应情况将持续保持紧张,价格有望继续走 高,行业的高景气度还将延续。

铝塑膜是软包锂电池的核心材料。锂离子电池封装工艺主要分为圆柱形、方形、软包三种,铝塑膜是软包电池电芯封装的关键材料,单片电池组装后由铝塑膜进行密封 形成电池,从而保护内部电芯。

动力类铝塑膜需求将大幅增长。结合软包电池比例和铝塑膜单耗等,我们预计动力 电池对铝塑膜的需求量将大幅度增加,2021/2022/2023 年国内动力类铝塑膜需求量分别为 4651.85/11254.48/21270.96 万 平 , 总的铝塑膜需求量分别为11735.60/19647.66/31303.66 万平。未来铝塑膜的主战场将由 3C 消费电池转向动力电 池领域。

海外厂商扩产缓慢,国产化加速。DNP、昭和电工、栗村化学等日韩厂商占据主要市 场,但扩产速度慢、扩产意愿并不强烈。反观国内企业,一旦在技术上和性能上突破 以后,整个锂电材料的国产化率将会快速提升。国内厂商,包括紫江企业、璞泰来、 新纶科技、明冠新材、道明光学等均有自己的扩产计划。铝塑膜作为最后一块未被大 面积国产替代的行业,将成为这些企业未来重点突破的领域。尤其是紫江企业在铝 塑膜布局深厚,基本实现了材料国产化,且单平盈利明显领先于同行业公司。

勃姆石作为锂电池涂覆材料,是锂电池无机涂覆材料的主要成分。通过对锂电池电 芯隔膜或极片进行涂覆,可以提高锂电池电芯、隔膜的耐热性和抗刺穿能力,并降低 涂覆隔膜的含水率,有助于改善锂电池的倍率性能和循环性能,降低电芯的自放电, 提升电芯的良品率,并提高锂电池的安全性能,被广泛应用于新能源汽车、消费电 子、储能等领域。

勃姆石市场空间不断增长。根据高工产业研究院预测,2025 年锂电池用勃姆石需求 量国内约为 4.5 万吨,全球约为 11 万吨。 壹石通是国内勃姆石生厂商中的龙头。其锂电池用勃姆石出货量位列全国第一、全 球第二,是宁德时代、三星 SDI、璞泰来等下游公司的供应商。 供需情况较为平稳,价格稳中有降。目前主流销售价格平均在 22~23 元左右每公斤, 考虑到头部企业规模效应,我们预计 2022 年勃姆石价格稳中有降。

3、

储能:2022年有望加速放量

3.1、

电化学储能高速增长,市场发展前景良好

新能源加储能融合发展已成大势。解决可再生能源波动,需要依赖储能装置,值得一 提的是,可再生能源发电占比越高,储能的配置比例也越高(还需要结合地方电力条 件)。目前国内多按 15-20%的功率比×2h进行配置,美国储能配比则达到 30-40%*4h, 部分项目甚至达到 60-70%的功率配比。多省地方政府和电网企业提出集中式新能源 +储能配套发展鼓励政策,储能技术对新能源规模化应用的重要价值已形成共识。储 能对电力系统安全稳定运行的重要作用愈发突显,在提升发电侧启动和重要电力用 户应急备用能力方面已经开启探索与应用。

“一体化”综合能源项目规模化示范推广:国家发改委、能源局联合发布的“两个一 体化”指导意见,明确了在电源侧和负荷侧的基地建设中增加储能以实现系统灵活 坚强发展的目标。新规则出台逐步扫除储能参与市场的阻力:2020 年,各区域和地方电力市场相继出 台的规则基本解决了储能参与辅助服务市场的身份问题,初步扫除了参与市场交易 的阻力,明确了第三方主体和用户资源参与辅助服务的基本条件,提出了辅助服务 成本逐步向用户传导的长效发展思路。

新模式 “共享”、“租赁”推出试行:青海省率先推出的共享储能模式,将储能的独 立主体身份进一步落实。湖南省在电网侧储能项目中采用租赁模式,并于 2020 年将升级版的租赁模式应用于可再生能源侧储能,以分摊各个主体的投资风险。多种模 式的探索和实践,将极大的促进储能多重应用价值的叠加和项目的盈利能力。

新技术促进成本下降:储能技术方面不断取得进展,锂离子电池继续向大容量长寿 命方向发展。宁德时代利用全寿命周期阳极补锂技术,开发完成满足超长寿命要求 的储能专用磷酸铁锂电池;比亚迪推出“刀片”电池进一步提升单体电池的容量。储 能系统成本持续下降。以锂离子电池储能系统为例,在电池本体生产规模、制造工艺 不断提升以及储能系统高度集成化发展的驱动下,锂电池系统成本持续下降。

3.2、

各方积极布局,中国储能“百家争鸣”

资本市场持续加码储能产业投资。多家金融机构参与储能企业投资,如高瓴资本以 百亿规模参与宁德时代定增;多家储能厂商开启 IPO,登陆国内资本市场,为扩大相 关业务规模进行募集资金,典型的如派能科技、天能股份等。

新势力异军突起,加速布局储能。以宁德时代、阳光电源、比亚迪、南都等为代表的 传统储能技术及系统集成商继续加大储能领域的投资;天津力神完成股权划转,城 通集团成为实际控制人;同时国内储能市场新势力不断涌现,最为典型的是华为、远景以及明阳智慧能源。

储能企业与其它产业深度融合。以宁德时代为例参股投资了电力工程设计服务企业、 与国家电网综合能源服务公司开展深度合作等;比亚迪与阿特斯、金风科技、华润、 正泰等 “合纵连横”深度布局国内外储能市场;除此之外一些矿产、能源及电力企 业也加强了储能产业的布局。

3.3、

政策出台助力我国储能发展,“双碳”目标推进储能规模化应用

“十四五”迎来储能加速发展期:2021 年全国新能源工作会议明确提出要大力提升 新能源消纳和储存能力,大力发展抽水蓄能和储能产业。“十四五”期间,电力系统 对储能设施的需求将更强烈,抽水蓄能电站规模化储能的优势也将有更大的发挥空 间。

“双碳目标”愿景下,储能规模化应用势在必行。随着以新能源为主体的新型电力 系统的推进,储能规模化应用势在必行。国家电网电科院首席专家表示,在新能源装 机占总装机量规模约 35%,2035 年合理弃能率为 8%的前提下,相应储能装机需求 2-2.5 亿千瓦,其中锂离子电池为主体的储能约 1.1-1.6 亿千瓦。各省份相继出台的鼓 励或强制配置储能的政策推动储能规模的快速增长,“碳达峰”、“碳中和”目标的设 立,将助推可再生能源+储能跨越式发展。

3.4、

龙头企业加大储能布局,锂电储能规模可观

宁德时代将持续加大储能业务板块发展。宁德时代 2021 年以来储能板块出货量持续 攀升,未来将继续加大储能领域的投资。亿纬林洋 10GWh 储能专用电池项目正式启动,项目投资建设不超 30 亿元,建设周期不超 36 个月。

锂电池储能优势明显,贡献绝大部分增量。储能系统的核心在于高安全、长寿命和低 成本。成本角度,目前只有铅蓄电池的度电成本低于锂电池,但铅蓄电池能量密度与 功率密度偏低。此外,在技术成熟度、能量效率方面综合比较,锂电池是最适用电化 学存储场景的技术路线。锂电储能渗透率逐渐上升,装机量稳步提高。2014 年锂离 子电池在新增电化学储能中的占比为 74.8%,2015 年占比升至 91.6%后维持 90%左 右。2020 年锂离子电池储能再次放量,在新增电化学储能中占比超过 98%,贡献绝 大部分增量。累计装机份额方面,2014 年-2020 年,锂离子电池在电化学储能的累计 装机量由 45.8%提升至 92.0%。电化学储能中出锂离子电池外,钠电池凭借其低成本 优势有望是未来主流的电化学储能方式。

4、

投资分析

我们认为未来一年是新能源汽车向上周期投资的第三阶段,锂电池产业链优质供给 端有望实现突破,投资机会体现在以下几个方面。

(1)长期成长的壁垒高的环节:电池、隔膜、负极等;其中电池环节未来一年受益 于上游价格边际松动、下游渗透率提升以及产品创新,处于较好投资期。

(2)2022 年景气度提升的后周期方向:储能、设备、辅料等;其中储能产业链同时 受益碳中和以及清洁能源配套刚性需求。

(3)新技术有望实现突破的方向:4680 电池、LiFSI 等;这些龙头公司引领的产品 创新有望带来成本持续下降、安全性提升,从而进一步打开锂电池未来成长空间。

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牛研看牛11-28 04:45

我们认为未来一年是新能源汽车向上周期投资的第三阶段,锂电池产业链优质供给 端有望实现突破,投资机会体现在以下几个方面。
(1)长期成长的壁垒高的环节:电池、隔膜、负极等;其中电池环节未来一年受益 于上游价格边际松动、下游渗透率提升以及产品创新,处于较好投资期。
(2)2022 年景气度提升的后周期方向:储能、设备、辅料等;其中储能产业链同时 受益碳中和以及清洁能源配套刚性需求。
(3)新技术有望实现突破的方向:4680 电池、LiFSI 等;这些龙头公司引领的产品 创新有望带来成本持续下降、安全性提升,从而进一步打开锂电池未来成长空间。

吴加布11-26 14:08

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狼群小牛11-25 18:17

春和景丽11-25 16:15