锂电池行业深度研究:把握供需紧张环节与利润分配

(报告出品方/作者:华安证券,陈晓)

1总论

在芯片影响背景下全球新能源车显示出其韧性与趋势,政策鼓励、优质车型供给拉动、内生市场需求共振,预计2022年中国新能源汽车销量将突破500万辆,全球新能源汽车有望实现1000万辆销量。政策方面:我国补贴逐步退坡,德国、英国维持新能源汽车补贴,法国、意大利等补贴退坡,美国刺激提案将拉动新一轮增长,各国对于新能源车的支撑力度不减,补贴退坡市场影响逐步消退,车企不断推出市场针对性竞争性车型,新能源车市场由政策驱动逐步进入供给拉动需求、乃至内生需求增长阶段。市场方面:造车新势力销量屡创新高,传统车企纷纷制定电动化战略,新能源车市场抢夺战愈发激烈,22年诸多车企将密集推出优质车型,一方面优质车型供给将有效拉动需求,另一方面新能源车市场化驱动或将成为下阶段主导力量。

新能源车销量高增拉动电池放量,国内外动力电池装机量同比大增。预计全球2021年装机量将达到290GWh,2022年达到450GWh;国内2021年装机量达到155GWh,2022年达到230GWh。从电池厂市场格局来看,国际上中日韩企业牢牢占据出货量前十名,宁德时代与LG共同分享全球动力电池近一半的市场份额;国内层面宁德时代市占率50%以上,比亚迪紧随其后,国轩高科、孚能科技、亿纬锂能、中航锂电积极扩产布局,二线厂商竞争尤为激烈。

随着动力及非动力锂电池需求持续提升,上游及中游各环节不同程度的涨价给以电池厂及整车厂成本压力巨大,2021年动力电池厂商毛利普遍下降,但长期锂电成本曲线下降以及产业链稳步发展才能持续推动新能源车渗透率提升及各环节利润合理化,所以短期高昂成本传导以及有效合理的金属联动定价机制都对于产业是进步有利的方向。整车厂来说,资源倾向新能源车,车型与市场布局优先级更高,对电池厂来说,成本传导更致力于长期技术进步及成本下降提升全球竞争力。我们认为,2022年随着中游材料部分环节产能逐步释放,高企的材料价格有望得到缓解;此外,电池厂与整车厂商协商价格且逐步建立金属联动机制,可有效缓解电池厂成本压力,毛利得以修复;同时,下游高需求趋势下,电池厂商前期产能扩张得以释放,出货量将大比例提升,有望迎来量价齐升的良好局面。

受益于新能源产业链景气度持续超预期,以及持续高速发展,上游锂资源成长性显现,锂需求结构优化、增长刚性,而供给释放有限、节奏错配,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,供需支撑下锂价有望持续维持高位,带来产业链利润上移。从锂需求结构上看,新能源相关领域不仅在占比方面大幅增长,且增量需求方面持续超市场预期,锂资源的需求结构优化和主导需求增量放大导致其周期性淡化,成长性逐步显现及验证;根据我们测算,2021-2023年全球锂需求量为54.4/72.8/92.0万吨LCE,三年复合增速超过30%。

从锂资源供给端来看,南美锂三角与西澳矿山仍然主导全球锂资源供给,同时国内开发提速、供给占比提升,预计2021-2023年全球锂供给量为52.8/71.5/91.4万吨LCE,但是大多数优质矿山与盐湖已经被开发,锂资源新开发与复产项目谨慎进行,且难度加大、周期拉长,造成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。

在锂电需求持续高涨且迫切、装机与排产均逐月抬升的背景下,锂盐供需矛盾加剧,现货期货价格、长单散单价格均持续上涨,预计2021-2023年,锂供给需求差为-1.6/-1.3/-0.6万吨LCE,供需有力支持中长期高锂价。整车厂来说,资源倾向新能源车,车型与市场布局优先级更高,单一环节成本上升并不影响车型推出与整体市场需求,且部分锂电中游环节及汽车零部件仍有价格缓冲带。目前各环节锂盐及精矿库存均处低位,而不断增速的中下游产能扩张,年前备货及各环节对于锂供给的担忧,进一步放大了对上游锂资源的需求;由此纵观产业链,上游锂资源的战略性不断加强,各方加大全球范围锂布局,锂盐供给成为中下游产能释放的决定因素,利润上移。

正极环节,磷酸铁锂持续放量,高镍未来已来。受成本、安全性、储能需求等因素驱动磷酸铁锂保持高增速,电池产量端2021年5月超三元,装机量7月超三元,随后一直保持领先优势,且进一步向中镍三元应用领域渗透;另一方面,高镍三元依然是未来动力电池的主要技术路线,在电池厂商逐步量产成熟的进步过程中,车企针对车型定位选择高镍的布局下,高镍电池占比也稳步提升。2021年1-10月,国内三元高镍材料产量(NCA型和811型)达到11.8万吨,同比增长258%,而随着搭载高镍电池的新车型陆续推出,预计高镍电池需求将超过行业平均增速。长期来看磷酸铁锂和高镍三元市场将齐头发展,满足终端市场多样化需求,随着电池正极材料技术逐步成熟,具备技术、资源、产能、客户优势的企业将脱颖而出,从而改善正极材料市场份额分散的局面。

负极环节,供给紧张,石墨化价格攀升,一体化企业将受益。人造石墨由于稳定性能、循环性能优越逐渐成为市场主流,但石墨化因高耗能产能落地进度或将收紧,供需关系紧平衡,拥有高自供率的负极企业有望显著提升企业盈利能力和市场占有率。隔膜环节,湿法隔膜市占率进一步上升,干法隔膜受磷酸铁锂电池需求增量支撑,“无机+有机”涂覆膜性价比凸显,代替基膜逐步进行中。2022年隔膜环节受设备、技术壁垒影响,整体或将出现供不应求局面。

2新能源车:国内高景气度持续,海外蓄势待发

全球新能源汽车市场受政策、优质供给和终端消费需求等多重因素驱动加速爆发。2021年1-11月,中国新能源汽车销量为299万辆,同比增长166.8%,渗透率达12.7%,全年有望实现350万销售量;2021年1-11月,全球新能源汽车销量达557万辆,同比增长124.0%,全年有望突破600万辆。在芯片影响背景下全球新能源车显示出其韧性与趋势,无论是造车新势力,还是传统车企都在全力投入新能源车,随着更多不同级别类型不同价位的新能源车上市,丰富的供给、更加智能化的体验持续拉动需求向上,我们预计2022年中国新能源汽车销量将突破500万辆,全球新能源汽车有望实现1000万辆销量目标。

2.1国内:“政策+市场”双轮驱动,新能源汽车销量持续刷新记录,渗透率持续上行

疫情恢复过程中,不断丰富的车型供给以及电动化智能化体验持续拉动需求,新能源车消费逐步由牌照路权需求扩展到自发需求,我国新能源汽车产销持续刷新记录,渗透率加速上行频超市场预期。2021年,在原材料涨价、汽车芯片短缺的背景下,我国新能源汽车依然产销两旺,1-11月产量302.3万辆,同比增长167.4%;终端需求持续火爆,销量达到299.0万辆,同比增长166.8%。从渗透率角度来看,2020年新能源汽车渗透率在5%左右,2021年11月就达到17.8%,1-11月达到12.7%,全年有望突破13%,消费者对新能源汽车消费意愿持续高涨或将驱动渗透率持续向上打开空间。

政策端:补贴逐步退坡影响消退,新能源车产业链持续提速发展,渗透率持续上行。在国务院2030年实现“碳达峰”、2060年实现“碳中和”的大背景下,2025年新能源车渗透率目标20%,《2030年前碳达峰行动方案》指出2030年新能源车比例目标40%,新能源汽车补贴政策延续至2022年,相较于2021年下降了30%,补贴逐步退坡,对于市场影响逐步消退,车企不断推出市场针对性竞争性车型,新能源车市场由政策驱动逐步进入供给拉动需求、乃至内生需求增长阶段。2021年中国新能源汽车渗透率或将达到13%,长期电动化趋势向好。

市场端:“优质市场供给+终端消费需求”成为新能源车新驱动能量。市场供给方面,新能源车领跑者比亚迪秦/汉、特斯拉Model3/Y、宏光MINIEV爆款效应明显,小鹏、蔚来、理想等造车新势力入场搅局,传统整车厂上汽、长城、广汽加速发展电动车业务,车企有极强动力开发优质明星车型,率先抢占新能源车市场份额。终端消费方面,新能源车充电桩等配套设施逐渐完善,新能源车产业链规模化平摊成本使终端整车价格平民化,智能化出行体验升级等便利、经济、体验化优势带动终端消费。

2.2海外:欧洲市场销量增速均维持高位,美国市场厚积薄发

2021年德国、法国、英国、挪威和意大利等欧洲主要新能源汽车市场保持高销量、高增长的状态,全欧洲新能源汽车销量有望达到241万辆,同比增长90%。2022年德国、英国维持新能源汽车补贴,法国、意大利等补贴退坡,但新能源汽车市场核心驱动已从补贴逐渐转向市场化,新能源车全面平价化趋势下,补贴退坡对销量影响有限。我们预计,2022年欧洲新能源汽车销量将达到350万辆,同比增速45%,渗透率突破20%。

3电池:竞争激烈积极扩张,成本压力缓解盈利

有望改善新能源车销量高增拉动电池放量,国内外动力电池装机量同比大增。预计全球2021年装机量将达到290GWh,2022年达到450GWh;国内2021年装机量达到155GWh,2022年达到230GWh。磷酸铁锂电池保持高增速,产量5月超三元,装机量7月超三元,随后一直保持领先优势,持续抢占中镍份额,预计2022年磷酸铁锂将维持60%以上的市场份额;另一方面,高镍三元依然是未来动力电池的主要技术路线,向上趋势不减,预计增速将超行业平均增速。

从电池厂格局来看,宁德时代与LGC共同分享全球动力电池近一半的市场份额,中日韩企业牢牢占据出货量前十名;国内宁德时代市占率50%以上,比亚迪紧随其后,国轩高科、孚能科技、亿纬锂能、中航锂电积极扩产布局,二线厂商竞争尤为激烈。高增的下游需求导致上游及原材料供需紧张,上游及中游环节涨价使得电池厂承压,今年动力电池厂商毛利普遍下降,我们认为,2022年随着中游材料部分环节产能逐步释放,高企的材料价格有望得到缓解;此外,电池厂与整车厂商协商价格且逐步建立金属联动机制,可有效缓解成本压力,毛利得以修复;同时下游高需求趋势下,电池厂商产能扩张得以释放,出货量将大幅提升,有望迎来量价齐升良好局面。

3.1磷酸铁锂风头正劲,高镍三元未来可期

新能源车销量高增拉动电池放量,国内外动力电池装机量同比大增。2021年1-11月全球动力电池装机量达到250.8GWh,同比增长112.1%,我们预计全年装机量将达到290GWh,2022年全年装机量达到450GWh,继续保持增长态势;国内层面,截止到11月底,我国动力电池装机量达到128.3GWh,占据全球近一半的电池装机量,同比增长153.1%,超过全球平均增速,步入年末,受下游需求拉动,装机量增速进一步提升,预计全年装机量有望达到155GWh,明年各类车型陆续上市,增长趋势不减,我们预计2022年国内动力电池装机量有望达到230GWh。

磷酸铁锂保持高增速,产量及装机量均超越三元。在2018-2020年间,国内由于补贴政策的倾向性,三元电池产量一直高于磷酸铁锂电池,而今年以来,受益于技术迭代以及成本优势,且补贴退坡,车企及电池企业给予不同定位车型配备不同动力电池,再者储能、两轮车等非动力电池需求逐步爆发,磷酸铁锂电池开始加速。

从产量来看,三元电池5月份开始被磷酸铁锂反超,当月磷酸铁锂电池产量占比达到63.6%,随后一直保持领先优势。装机量较产量表现略有滞后,磷酸铁锂电池装机量于7月份成功超过三元电池,并于8月9月拉大差距。为满足下游高增的需求,动力电池厂商加大对磷酸铁锂产能的布局,除了传统磷酸铁锂正极材料企业德方纳米、裕能、龙蟠科技等加速产能扩张,化工企业龙佰集团等也跨界布局磷酸铁锂产线。我们认为,磷酸铁锂将凭借自身的成本优势叠加能量密度改善的情况下,2022年将在产量以及装机量继续保持60%以上的市场占比。

磷酸铁锂优势明显,抢占中镍三元市场份额。磷酸铁锂凭借着其高安全性、低成本优势及高循环寿命,在国内补贴退潮的背景下,在储能、低续航车等领域持续焕发活力。而随着CTP、刀片电池的技术突破,铁锂电池的能力密度得到提高,使其在中高续航乘用车占有一定市场份额,众多厂商相继推出铁锂版本车型。今年以来,磷酸铁锂不断提升市场占比,就正极材料产量来看,截至年末,磷酸铁锂正极产量市场占比提升的份额与以5系为代表的的中镍材料减少的市场份额接近,我们认为,在磷酸铁锂市场竞争优势逐步显现的情况下,将进一步向中镍三元应用领域渗透。

高镍三元向上趋势不减,未来可期。从技术迭代和规模优势的角度考虑,高镍三元依然是未来动力电池的主要技术路线。一方面,动力电池需解决续航里程的痛点,解决方式则是提高电池能力密度,相对于CTP和刀片电池从物理层面进行技术迭代,电化学材料体系的升级则是未来技术进步的关键,目前三元电池这一技术指标的提升空间优于磷酸铁锂电池,通过增加电池正极材料镍的占比可使得正极材料活性与放电比容量增强,从而有效提高电池能量密度。另一方面技术更迭是不可逆的,尽管在技术迭代的初期,新技术面临着成本较高、产品性能不够稳定、消费者惯性和信任成本等诸多问题,但随着技术工艺逐步成熟,产能不断释放,上述问题将逐步完善。目前,在电池厂商逐步量产成熟的进步过程中,车企针对车型定位选择高镍的布局下,高镍电池占比也稳步提升。2021年1-10月,国内三元高镍材料产量(NCA型和811型)达到11.8万吨,同比增长258%,而随着搭载高镍电池的新车型陆续推出,预计高镍电池需求将超过行业平均增速。

3.2龙头领跑扩张,二线竞争激烈,明年盈利有望改善

从近年全球动力电池的出货份额来看,中日韩企业牢牢占据前十名额,CR10占比接近85%以上,宁德时代与LGC共同分享全球动力电池近一半的市场份额,头部企业因为进入行业早,技术积累深厚,不断投入进行产品研发,绑定整车客户,继续扩大竞争优势。其中宁德时代随着近年来中国新能源车的高速发展,长期保持出货量第一,受益于国内疫情管控因素,国内装机快速恢复,随着海外客户开始放量,宁德时代全球市占率有望进一步提升。2021年1-11月宁德时代全球装机量达到79.8GWh,同比增长180.1%,全球市占率31.8%,与第二名的LG化学继续拉开差距。

而从国内动力电池的格局来看,宁德时代则是绝对的龙头,市占率50%以上,比亚迪紧随其后,二线厂商例如国轩高科、孚能科技、亿纬锂能、中航锂电积极扩产布局,2020年CR5为79.5%,而2021年1-11月CR5则达到了83.3%,其中中航锂电累计装机量市占率有去年的2.4%提升至6%,超过传统电池厂商国轩高科和力神,与稳定的头部格局相比,二线厂商竞争尤为激烈。

随着动力及非动力锂电池需求持续提升,上游及中游各环节不同程度的涨价给以电池厂及整车厂成本压力巨大,今年动力电池厂商毛利普遍下降,但长期锂电成本曲线下降以及产业链稳步发展才能持续推动新能源车渗透率提升及各环节利润合理化,所以短期高昂成本传导以及有效合理的金属联动定价机制都对于产业是进步有利的方向。整车厂来说,资源倾向新能源车,车型与市场布局优先级更高,对电池厂来说,成本传导更致力于长期技术进步及成本下降提升全球竞争力。我们认为,2022年随着中游材料部分环节产能逐步释放,高企的材料价格有望得到缓解;此外,电池厂与整车厂商协商价格且逐步建立金属联动机制,可有效缓解电池厂成本压力,毛利得以修复;同时,下游高需求趋势下,电池厂商前期产能扩张得以释放,出货量将大比例提升,有望迎来量价齐升的良好局面。

宁德时代全球布局竞争优势明显,海内外电池企业加速抢占车企份额。宁德时代作为全球电池龙头,几乎覆盖所有的国内自主及合资整车厂,配套海外宝马、戴姆勒、大众、丰田、PSA、现代等,进入特斯拉供应链,并且进入欧洲建立生产基地。竞争优势明显。国内二线电池企业积极开拓国内客户的同时,也加速进入海外客户供应链,孚能科技取得戴姆勒订单,亿纬锂能进入戴姆勒、宝马、福特。与此同时,大众入股国轩,戴姆勒入股孚能,一方面反映了整车厂对于动力电池供应链安全的忧虑,逐步从与供应商合作保证电池供应,到自研掌握核心技术,最终自产自有动力电池;另一方面动力电池供应商会因为绑定头部整车厂而有一个技术和市场的提升空间,有望跻身动力电池第一梯队。

3.3储能锂电爆发在即,市场空间星辰大海

能源转型大势所趋,锂电储能成长曲线凸显。储能作用是调节用电高峰、提高用电效率,对于促进能源结构向低碳转型起到重要作用。储能方式主要包括物理储能和化学储能,截止2020年底,全球累计储能装机规模为191GW,其中90%为物理储能中的抽水蓄能,但此类技术受地理因素限制较大,而电化学储能具有不受地理因素限制、快速响应能力强等特点,正在大规模商用部署中,有望逐渐成为主流储能方式。

政策端:中国政策要求新能源风光发电强配储能设施,配置比例10%-20%,容量时间2小时;美国方面,自2019年颁布《储能税收激励和部署法案》以来,多次出台相关政策发展储能设施,多个州开始逐步储能规划;欧洲方面,欧盟及德国、英国等主要国家出台一系列储能激励政策,2020年欧洲装机量再次刷新记录。需求端:光伏、风能发电加速并网,需要对应配套储能系统以应对发电具有波动性;5G基站建设需求高密度能量电池以取代铅酸电池,加速储能锂电需求放量。我们预计2023年全球储能领域锂电新增装机有望达到61GW。

4上游锂:供需高度紧张,锂价中枢维持高位

2021年受益于新能源产业链景气度持续超预期,供需错配下锂价持续上涨,电池级碳酸锂、电池级氢氧化锂价格从年初5.20万元/吨、4.95万元/吨分别涨至28.60万元/吨、22.70万元/吨,全年涨幅分别为450%、359%。在锂电需求持续高涨且迫切、装机与排产均逐月抬升的背景下,锂盐供需矛盾加剧,现货期货价格、长单散单价格均持续上涨,预计2021-2023年,锂供给需求差为-1.6/-1.3/-0.6万吨LCE。

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,供需有力支持中长期高锂价。整车厂来说,资源倾向新能源车,车型与市场布局优先级更高,单一环节成本上升并不影响车型推出与整体市场需求,且部分锂电中游环节及汽车零部件仍有价格缓冲带。目前各环节锂盐及精矿库存均处低位,而不断增速的中下游产能扩张,年前备货及各环节对于锂供给的担忧,进一步放大了对上游锂资源的需求;由此纵观产业链,上游锂资源的战略性不断加强,各方加大全球范围锂布局,锂盐供给成为中下游产能释放的决定因素,利润上移。

4.1需求端:结构优化,新能源车主导需求增量放大,成长性逻辑加强

本轮锂周期下游需求结构明显变化,新能源相关领域不仅在需求结构占比方面大幅增长,且增量需求方面持续超市场预期,锂资源的需求结构优化和主导需求增量放大导致其周期性淡化,成长性逐步显现及验证。展望2022年,新能源车动力电池、锂电储能相关产能有望在需求驱动下继续向上打开空间,横向拉动本轮锂资源牛市时间持续性,纵向提升行业景气度。

4.1.1需求结构:新能源相关领域需求占比显著提升,支撑锂需求持续性

从需求结构上来看:2016-2021年,锂终端需求结构发生显著性变化。1)新能源车相关领域在需求中占比从16%大幅上升达到49%,陶瓷/玻璃、润滑剂等传统工业锂需求占比大幅下降;2)储能锂电需求从无到有,占比迅速提升至7%。

4.1.2需求增长三年CAGR超30%:新能源车增量空间广阔,储能锂电打开第二成长曲线

从需求增长上来看:1)“政策+市场”双轮驱动,新能源车市场进入迅速发展阶段,未来5年有望实现高速增长;2)储能锂电厚积薄发,迎来黄金发展时期,适应性较物理储能更好的储能锂电装机规模空间或将进一步向上打开。

在“碳中和”大背景下,政策鼓励与终端市场消费选择的双重驱动,新能源车销量节节攀高,贡献主要锂需求。2021年1-11月,中国新能源车销量近300万辆,全年有望挑战350万辆,据我们测算,2022年中国新能源车销量有望达到500万辆,全球新能源车销量或将突破1000万辆。锂需求沿“新能源车——动力电池——正极材料——碳酸锂”供应链条传导,预计2023年,新能源车将贡献58.6万吨LCE锂需求,2021-2023年CAGR高达44.1%。储能锂电有望迅速发展,打开锂需求的第二成长曲线。

光伏、风能发电加速并网,需要对应配套储能系统以应对发电具有波动性,难储存等问题。对目前的储能市场主要以物理储能为主,化学储能为辅,其中电化学储能不受地理等因素限制,具有良好的普适性,随着技术的成熟有望逐渐主流化。此外5G基站建设需求高密度能量电池以取代铅酸电池,加速锂电池需求放量。预计2023年,储能锂电将贡献7.4万吨LCE锂需求,2021-2023年CAGR高达49.8%。根据我们测算,2021-2023年全球锂需求量为54.4/72.8/92.0万吨LCE,三年复合增速超过30%。

从增量需求角度来看,新能源车在2021-2025年将持续贡献80%以上的锂需求增量,绝对数字方面,2025年将达到22.62万吨LCE的增量需求;储能锂电增量需求稳步上升,2025年储能锂电需求增量或将较2021年翻倍达到3.02万吨LCE。

4.2供给端:锂开发难度与进度难以匹配下游需求扩张,未来两年增量有限

南美锂三角与西澳矿山仍然主导全球锂资源供给,同时国内开发提速供给占比提升,预计2021-2023年全球锂供给量为52.8/71.5/91.4万吨LCE,但是锂资源新开发与复产项目谨慎进行,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。

4.2.1供给结构:海外锂资源储量与禀赋优势明显,主导全球供给,国内开发提速

从锂资源量结构上来看,海外占据90%以上,我国占比约6%。从供给结构上来看,2021年玻利维亚、阿根廷、智利的盐湖和澳大利亚的锂矿供给了全球80%左右的锂资源,国内锂资源供给占比20%左右。随着锂资源需求的日益增长,海外锂资源供应商进行了程度不同的逐步扩产,凭借资源储量与禀赋,南美锂三角与西澳矿山仍然主导全球供给;同时国内锂资源的开采进程加速,供给占比有望进一步提升。

4.2.2供给拆分:全球锂资源供给增量有限,新开发与复产谨慎进行

海外盐湖产能开始逐步释放,但项目进展缓慢,实际供给增量或将不及预期。南美洲地区的玻利维亚、阿根廷和智利的盐湖是世界上最大的卤水锂资源,但玻利维亚地区矿床镁锂比过高难以开发,锂资源主要以智利为主、阿根廷为辅的结构供给。根据各公司公告,预计2021-2023年海外盐湖供给量为18.0/24.7/30.8万吨LCE。但考虑到以往开发盐湖进度时间较长,产能爬坡进展缓慢,海外盐湖实际增长供给量或将不及预期。

国内青海盐湖产能逐渐爬坡,西藏盐湖开发正提速。青海盐湖资源开发技术逐步成熟,经过多年摸索产能逐步放量,尤其是蓝科锂业扩产爬产,新增2万吨产线已于21年年中投产,预计将在2022-23年继续爬产;西藏盐湖镁锂比低,资源禀赋优势明显,但海拔高、生产配套设施弱、开发环境较差,目前西藏盐湖正在建设产能,开发正当时。根据各公司公告,预计2021-2023年国内盐湖供给量为6.2/7.7/10万吨LCE。

国内四川锂矿和江西云母矿产能逐步爬坡,有望供给占比进一步提高。四川甲基卡锂矿250万吨锂精矿选矿项目有望2022年实现落地,李家沟18万吨锂精矿项目预计2022年投产;江西化山瓷石矿2022年有望新增180万吨选矿产。根据各公司公告,预计2021-2023年国内矿石供给量为6.0/10.5/18.5万吨LCE。

4.3供需展望:未来两年供需错配,锂价中枢有望维持高位

需求端受新能源领域拉动,锂需求保持高速增长,并且有望持续超出市场预期;供给端,海外盐湖、澳洲锂矿等主导锂资源供应商扩产进展缓慢,产能释放需要时间验证,未来2-3年供给增量有限。预计2021-2023年,锂供给需求差为-1.6/-1.3/-0.6万吨LCE。锂供需全年有望处于紧平衡状态,高景气度持续,锂价中枢受供需关系支撑维持高位。

5.1正极:磷酸铁锂持续放量,高镍未来已来

磷酸铁锂持续放量,全年铁锂材料产量超越三元。2021年1-10月正极材料产量为78万吨,同比提升95%,其中磷酸铁锂材料占比40%,三元材料占比39%,从年初开始,磷酸铁锂正极产量一路上扬,并于7月首次超越三元,之后继续拉开差距。我们认为,随着下游储能、两轮车等非动力电池的需求爆发,补贴逐步退去、车企陆续推出中低续航车型,各大厂家相继发布磷酸铁锂产能规划,未来磷酸铁锂将持续放量。

磷酸铁锂正极产量实现高增长,头部企业市占率稳步提升。此前在补贴政策的引导下,高能量密度的三元电池渗透率迅速提升,压制了磷酸铁锂在乘用车中的应用,而随着补贴退坡,车企及电池企业给予不同定位车型配备不同动力电池,低续航里程车型相继推出,再者储能、两轮车等非动力电池需求逐步爆发,磷酸铁锂依靠低成本和安全稳定的性能持续发力。今年以来,磷酸铁锂正极持续放量,2021年1-10月累计产量31.39万吨,同比增长192%。我们预计全年出货量在40万吨左右,2022年磷酸铁锂正极产量达到65万吨,高增趋势不减。与多寡头局面的电池厂商相比,磷酸铁锂正极材料则显示出较为分散的局面,暂未出现绝对龙头,2021年1-10月德方纳米出货量市场占比第一,为22.9%,相较于去年上升2.9pct,湖南裕能市占率为15.99%,同比上升2.5pct。2020年CR5为67.1%,2021年1-10月CR5则达到了69.9%,头部企业市占率稳步提升。

多款爆款车型助力磷酸铁锂高增长。磷酸铁锂凭借着低成本优势以及高安全性,在中低端车型领域发力。其中A00入门车型宏光MINI销售火爆,2021年Q3累计销售9.8万辆,稳居销量第一,特斯拉ModelY铁锂版8月份上市,9月份销量爬坡,居于当月销量第二。

磷酸铁锂发力储能领域。储能市场对单体电池的体积并无严苛要求,但对稳定性、使用寿命、循环次数要求更高,且从成本角度考虑,磷酸铁锂电池相较于三元电池更适用于储能领域。我们预测到2023年,全球储能装机将达到61GW,其中海外储能装机为45GWh,国内储能装机达到16GW,高增的储能市场将为磷酸铁锂电池提供新动能。

三元正极产量稳步提升,市场竞争格局较为分散。截止到2021年10月,国内三元正极累计产量为31.15万吨,同比提升97.5%,增速稍逊于磷酸铁锂,我们预计三元材料正极全年产量达到39万吨,明年三元正极厂商将释放60万吨的产量。随着行业发展的进程中,锂电产业链中的电池、负极、电解液、隔膜环节已经初步完成行业整合,头部企业市占率较高,而正极材料环节因为其产品多样性,技术迭代快等因素,一直保持着较为分散的局面,其中,三元材料企业较磷酸铁锂材料企业表现更为明显,前1-5名市占比差距仅为4%。我们认为,排名靠前的企业将会不断扩充产能,得以满足下游电池厂商的需求,并依靠技术优势及规模效应,进一步提升市场份额。

受益下游高续航里程诉求,高镍占比不断提高。目前国内三元正极材料已经形成多种材料共存的局面,高镍材料占比逐年增加。2021年Q3高镍8系产量首次超过中镍5系,占整个三元正极材料产量41.3%,同比增长19.6pct,而5系占比为38.9%,同比下降13.2pct。目前三元主流厂商积极布局高镍产能。

4680大圆柱进一步推动三元电池向高镍方向发展。2020年特斯拉首次发布了4680大圆柱电池,是2170电池的电芯容量的5倍,单体能量密度可达到300Wh/kg,充放电明显,能够有效提高相应车型16%的续航里程,由于电池数量的降低,也将减少结构件的使用,节约生产成本,特斯拉估算,4680电池相较于2170电池将实现14%的成本下降。此外,4680采用的无极耳方案,在电池体积变大的同时,降低了电阻,减少热量聚集,提高了电池的安全性和循环寿命。从材料体系上,圆柱电池更适用于高镍方案,包括超高镍的NCA、镍90等,未来4680大圆柱将进一步提升高镍三元的市场空间。

从产业进展来看,由于特斯拉的积极推动,各车企及动力电池厂商已陆续进行4680大圆柱方面的布局,戴姆勒投资StoreDot发布的4680研发项目;LG上调规划,预计2025年实现430GWh的产能,其中4680产能为120GWh;松下预计2022年3月进行试生产,2022年底量产;亿纬锂能在荆门投资建设20GWh大圆柱电池生产线。

5.2负极:供给紧张,石墨化价格攀升,一体化企业将受益

负极材料市场已形成三大四小格局。得益于下游需求快速增长,带动锂电池产业链负极材料等行业快速发展。2021年1-11月国内负极材料产量62.67万吨,同比增长98.8%,目前国内负极材料企业已形成三大四小格局,头部公司凭借产品、客户、产能和成本等优势在行业发展中占据优势地位,其中贝特瑞占比24%、江西紫宸占比16%,杉杉股份占比15%,CR3达55%。

人造石墨性能优于天然石墨,市场占比保持高位。天然石墨虽然具备成本和比容量的优势,但是人造石墨在循环性能、安全性能、充放电倍率表现更为优秀,因此人造石墨广泛应用于大容量的车用动力电池和中高端消费锂电,天然石墨主要用于小型锂离子电池和一般用途的消费锂电。目前人造石墨占比80%,持续保持高位,2021年1-11月人造石墨产量49.28万吨,同比增长91.8%,稍低于整个负极材料增速,主要原因系今年石墨化产能紧缺,价格高企,天然石墨混配人造石墨或成为负极厂商应对供货及成本压力短期内较好的解决方案。

负极价格提升主要系石墨化产能紧缺,石墨化价格持续攀升。今年以来,人造石墨价格持续走高,以中端为例,从年初的4.2万元/吨,一直攀升至12月的5万元/吨,其主要原因系负极人造石墨生产过程中需要进行石墨化程序,而由于各地限产限电导致石墨化产能供给不足,使得加工费用持续走高,2020年石墨化价格维持在1.3-1.5万元/吨,今年石墨化价格持续上升,8月份达到2万元/吨,进入年末,价格进一步提升至2.5万元/吨。

在负极材料加工制造过程中,石墨化成本占比55%,石墨化价格的波动对负极企业成本影响较大。从石墨化产能的分布来看,内蒙古占比最大为47%,其次是四川、山西等地,能耗双控的限制之下,各地陆续出现限电停产,供给端持续紧张。

石墨化产能紧缺背景下,一体化企业将受益。在目前石墨化代加工价格高增的市场环境下,拥有高自供率的负极企业有望显著提升企业盈利能力和占有率。今年以来,各负极厂商加速扩产石墨化产能及负极一体化项目。

5.3隔膜:供需偏紧格局好,湿法隔膜市占率稳步上升,涂覆膜替代进行时

锂电隔膜行业为传统重资产行业,受设备、资金、技术工艺要求高等限制,扩产周期长,产能释放节奏缓慢,未来1-2年主要隔膜企业产能增量有限,新进入行业公司受良率,产能爬坡影响,释放产能难度较大。定性来看,2022年湿法隔膜市占率或将进一步上升,干法隔膜受磷酸铁锂电池需求增量支撑,市场份额呈谨慎乐观态势;“无机+有机”涂覆膜性价比凸显,代替基膜正在进行时。定量来看,2022年隔膜需求有望达到122亿平,从增量角度出发,明年隔膜需求增量达到38亿平,而新增有效产能低于30亿平,隔膜行业整体有望保持供不应求状态,竞争格局良好。

湿法隔膜性能优越,与干法隔膜价差逐渐缩小,逐渐成为主流;储能锂电市场前景广阔,磷酸铁锂电池需求或将提升,干法隔膜凭借成本优势仍有规模应用。湿法隔膜工艺薄膜孔径小而且均匀,薄膜更薄,能使得锂电池获得更高的能量密度和更好的安全性能,但工艺较干法隔膜复杂,成本高于干法。近年来,随着湿法技术的进步成长,规模效应使得成本下降,湿法隔膜与干法隔膜的价差逐渐靠近,价差从2019年初的0.55元/平方米缩小到0.4元左右,市占率超过干法隔膜后逐渐成为市场主流。干法隔膜常用于磷酸铁锂电池,2022年储能锂电需求有望爆发,同比增速或达100%。

涂覆膜精确适配锂电池需求,技术逐渐成熟,产线良率不断提升,与基膜价差逐渐缩小,有望逐步替代基膜,产能放量进行时。涂覆隔膜是利用粘结剂在基膜上涂布陶瓷氧化铝或PVDF,主要应用在湿法工艺上。近年来,涂敷材料逐渐多样化:1)无机涂层勃姆石逐渐替代氧化铝,以更高的质量提高隔膜耐热性,提升电池安全性;2)有机涂层PVDF、芳纶混合物等则提升隔膜粘结性,提高电池循环寿命;3)多层涂敷以无机+有机的形式综合各类材料优质性能,组合化以适应下游锂电池需求。自2020年,涂覆膜与基膜价差大幅缩小,从1.5元/平方米大幅缩减到当前不足0.5元/平方米,性价比较基膜优势明显。涂覆膜大量应用在湿法技艺中,随着湿法隔膜市占率不断提升,预计未来几年,涂敷膜市场占有率也有望稳步上升。

国内隔膜行业形成“一超多强”的竞争格局,恩捷股份隔膜出货量长期保持全球第一,国内二线优质隔膜厂星源材质、中材科技保持行业领先地位,出货量稳步上升。从2021年1-11月隔膜出货量来看,恩捷继续保持45%的高市场占有率,占据绝大部分的市场份额,虽然二线隔膜厂出货量稳步增长,但从增量结构上来看,增量占比小于恩捷。整体来看,锂电隔膜行业集中度继续向领先厂商集中。

根据GGII的锂电池需求数据,我们推算,全球2022年隔膜需求有望达到122亿平,从增量角度来看,明年隔膜需求增量达到38亿平,而根据各隔膜厂商扩产公告,新增隔膜母卷产能不超过50亿平,考虑到新增产线需要经历产能爬坡、提高良率才能有效释放产能,预计明年实际新增隔膜产能远小于30亿平,供给存在明显缺口。

2020-2021年,下游新能源汽车消费需求快速增长带动电解液产销两旺,主要原材料六氟磷酸锂、VC等大幅跳涨,带动电解液价格上行,电解液头部厂商盈利改善,产能扩张积极性高涨,凭借资金优势向上游原材料环节进行一体化布局,行业集中度进一步提升。展望2022年,随着原材料六氟磷酸锂、添加剂和溶剂扩产逐步落地,原材料供需矛盾或将缓解,电解液产能有望逐渐释放,市场份额进一步向头部厂商靠拢。新型锂盐LiFSI凭借材料性能优越进入市场导入期,但目前商用比例仍偏低,随着未来几年头部电解液厂商积极扩产产能落地,有望加速渗透。

电解液企业一体化布局,扩产计划有望逐渐落地,电解液产能逐步释放。主流电解液厂商纷纷向上布局六氟磷酸锂、溶剂和添加剂等,保障原材料供应的同时,配合电解液生产技术规格提升良率,降低成本,增加企业利润。六氟磷酸锂作为电解液上游供给紧张环节,由于扩产环评审批、工艺调整等需要时间,产能建设周期普遍在1-2年,短期六氟磷酸锂供需仍然处于紧平衡状态。随着新增产线落地,2022下半年产能或将逐渐释放,供需关系有望得到有效缓解。

LiFSI等新型锂盐凭借性能优势兴起,投产正当时,有望加速渗透。LiFSI较六氟磷酸锂导电率更高、热稳定性更强、更耐水解,可以作为六氟磷酸锂的添加剂,也可以单独作为电解液锂盐使用,但由于其高工艺标准的合成提纯技术,产线良率低,成本较高,限制了产业规模化。随着动力电池容量需求的不断提升,采用新型锂盐作为电解质是提高锂电池能量密度的重要手段,LiFSI作为具有材料禀赋的新型电解液溶质受到各大电解液厂商的青睐。自2016年起,头部电解液厂商已开始重点布局LiFSI产线,但其商业化进程还未实现,随着产线逐渐落地,工艺有望继续提升,未来几年有望实现规模化使得良率提高,成本下降,LiFSI有望加速渗透。

国内电解液市场份额有向龙头厂商集中的趋势。2021年1-11月国内排名前三的天赐材料、新宙邦、江苏国泰产量分别为12.7、7.2、5.5万吨,市场份额分别为34.28%、19.38%、14.84%,市场前三市场份额达到68.50%,相比2020年进一步提升。2022年,电解液产能持续释放,占据行业领先地位的龙头公司率先进行一体化布局,市场份额有望进一步提升,与竞争对手拉开差距。

锂电铜箔供需紧平衡,优质产能整体短缺。2021年锂电铜箔行业整体满产满销,主要企业开启扩产计划,但高端铜箔产能受设备、生产工艺及技术壁垒限制,扩产建设周期长,部分产能预计2022年才能得到释放,短期供给缺口难以得到满足。极薄铜箔有利于提升电池能量密度,为下游电池厂降本增效,性价比突出,受此影响铜箔极薄化进程加速。从总量角度来看,2021-2023年全球锂电铜箔产能为36.8/49.7/65.9万吨,需求量为34.6/49.2/67.3万吨,行业整体供需紧平衡。此外,考虑到优质锂电铜箔产能仍整体短缺,极薄铜箔仍然有望保持供不应求状态,拥有极薄产能的厂商或将进一步实现盈利厚增。

锂电铜箔受下游新能源汽车所需锂电池需求放量影响,供需关系紧张,带动锂电铜箔价格上涨。截至2021年12月,6μm铜箔价格较年初上涨24.7%达到12.35万元/吨,8μm铜箔价格较年初上涨28.9%达到10.70万元/吨。随着铜箔轻薄化进程进展顺利,6μm与4.5μm铜箔加速渗透,预计下游电池厂使用轻薄铜箔比例将进一步提升。

锂电铜箔轻薄化对产业链上下游均有益处,4.5μm极薄铜箔渗透率有望进一步提升。极薄铜箔优势在于:1)对下游电池厂能降低成本。极薄铜箔由于用量减少,节省了大量的铜原料成本,即使加工费适当上涨电池厂使用成本也将显著降低。据我们测算,下游电池厂使用4.5μm极薄铜箔生产1GWh的动力电池要比使用6μm的铜箔节约成本300万元;2)对上游铜箔厂商能厚增盈利。不同厚度铜箔的生产成本差异相对较小,尽管铜箔变薄后的生产操作难度加大,在负荷率、成品率和开工率方面都提出了更高的挑战,但技术成熟后的生产成本没有特别显著差异。而4.5μm的极薄铜箔毛利率接近50%,6μm约为30%,8μm则约为20%,在成本并无显著差异的情况下,极薄铜箔的技术溢价直接增厚厂商利润。下游动力电池厂的需求催化上游铜箔厂商实现技术突破,规模化生产极薄铜箔,有望实现产业链的良性循环,2021年4.5μm锂电铜箔渗透率约为10%,2022年有望进一步提升达到20%。

极薄铜箔的生产和应用技术壁垒高。1)生产端:生产铜箔设备阴极辊配套70%以上需要进口,获取困难,并且在磨辊工艺、添加剂和生箔设备的结构优化与参数调试几个方面上存在的生产技术问题使得极薄铜箔生产壁垒高;2)应用端:要求电池厂攻克涂布与卷绕环节中的打褶、断带和高温氧化等问题使得极薄铜箔应用壁垒高。极薄铜箔方面,目前国内仅嘉元、诺德等极少数企业有能力实现4.5μm铜箔的真正规模化量产。

从总量角度来看,测算2021-2023年全球锂电铜箔产能为36.8/49.7/65.9万吨,需求量为34.6/49.2/67.3万吨,考虑到库存、损耗等影响,行业整体供需情况紧张;从增速角度来看,2022-2023年产能增速为35.1%/32.6%,需求增速为42.2%/36.8%,需求增速明显高于供给增速,市场需求旺盛,行业整体产能增量十分有限。考虑到优质锂电铜箔尤其是4.5μm极薄铜箔扩产难度更大,周期更长,2022年供需关系更为紧张,市场份额有望向头部优质铜箔厂商进一步集中。

5.6铝塑膜:软包驱动铝塑膜需求,国产替代进行时

铝塑膜是软包动力电池重要原料,技术壁垒导致日韩长期占据产业链主要市场份额。铝塑膜主要用于封装锂电池,防止水份、氧气、碰撞外力因素等对锂电池造成损伤,主要应用在数码3C电子消费电池和软包动力电池上。铝塑膜制造工艺复杂难度高,动力电池铝塑膜较普通铝塑膜在阻隔性、使用寿命、安全性等性能上要求更为苛刻。受技术壁垒和下游需求动力等因素影响,国内能达到动力电池厂商铝塑膜认证标准的产能极少。

国产铝塑膜厂商技术工艺逐渐成熟,软包动力电池、铁锂软包电池催生动力电池铝塑膜需求,国产化进程或将有效推进。在上游原材料质量要求和生产工艺难度高的背景下,国产铝塑膜的各项性能指标较日韩进口铝塑膜有差距,而下游终端动力电池厂选择铝塑膜供应商要求较为苛刻,认证周期长达1-2年,这一市场长期被日韩企业占据。近年来,国产铝塑膜技术工艺逐渐成熟满足动力电池应用标准,相关产品技术指标与日韩进口不断缩小,下游应用端受软包动力电池需求增长、磷酸铁锂电池开启软包技术路线等影响向上打开需求,终端动力电池厂商开始沿产业链寻求稳定持续、成本较低的铝塑膜供应商,国产铝塑膜厂商积极迈开扩张步伐,有望依托高性价比和国内本土优势推动国产铝塑膜市场占比逐渐向上。目前,紫江企业、新纶科技、明冠新材等铝塑膜企业进入下游动力电池厂商认证流程中,铝塑膜国产化进程有效推进。

软包动力电池渗透率提升空间广阔,动力电池铝塑膜增长可期。三元软包动力电池具备高能量密度、高安全性能、长寿命等重要优势,是动力电池技术路线的重要发展方向之一。从市场份额来看,欧洲软包动力电池渗透率较高,在我国装机量仅占6%左右,这是原于:1)我国新能源车终端消费需求与欧洲存在差异;2)动力电池厂商技术选择。随着终端消费者以及各国政府对新能源车的性能以及安全性要求上移,采用三元软包动力电池未来将成为主流趋势之一。据GGII、中商产业研究院数据预测,到2025年,中国软包动力电池出货量或将达到88.6GWh,若以每GWh软包动力电池用150万平方米铝塑膜计算,预计到2025年,中国软包动力电池铝塑膜需求量将达1.32亿平方米。按照上海紫江中端铝塑膜23.5元/平米的单价计算,国内软包动力电池铝塑膜市场空间约为31亿元。

锂电材料唯一尚未国产化环节,国产替代至关重要。根据GGII、中国产业信息网的数据显示,四大锂电材料基本于2017年完成了国产化,作为软包动力电池不可或缺的铝塑膜目前国产率预计不足20%,随着国内铝塑膜厂商技术逐渐成熟,产线良率提升,国产铝塑膜有望对日韩进口产品进行替代,增量空间广阔。

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