新能源鋰電池行業(yè)報(bào)告：三元高鎳化

1、行業(yè)研究正文目錄1 總論 .52 三元高鎳化大勢所趨.82.1 三元與磷酸鐵鋰并行發(fā)展，高鎳占比不斷攀升.82.2 高鎳三元性能優(yōu)越，制備技術(shù)門檻高.113.高鎳正極盈利能力強(qiáng)，成本優(yōu)勢顯現(xiàn).163.1 低鈷利于成本管控，高鎳?yán)谀芰棵芏?163.2 高鎳正極噸成本高位趨降，高性能高工藝構(gòu)筑盈利護(hù)城河.163.3 高鎳能量密度高，瓦時(shí)成本經(jīng)濟(jì)性凸顯.193.4 統(tǒng)籌整車綜合成本，高鎳長續(xù)航、輕量化優(yōu)勢明顯.204 三元正極空間廣闊，格局優(yōu)化，高鎳加速 .214.1 動(dòng)力電池帶動(dòng)高鎳正極增量空間廣闊，5 年 CAGR45% .214.2 三元正極競爭格局持續(xù)優(yōu)化，國內(nèi)企業(yè)參與全球競爭.234.3

2、 低端產(chǎn)能逐步出清，龍頭企業(yè)加碼高鎳三元 .255 重點(diǎn)公司 .275.1 容百科技：國內(nèi)高鎳正極龍頭，產(chǎn)能擴(kuò)張一體化布局.275.2 當(dāng)升科技：深耕海外高端市場，產(chǎn)能擴(kuò)張鞏固行業(yè)地位 .275.3 華友鈷業(yè)：產(chǎn)業(yè)鏈深度整合，產(chǎn)能釋放增厚業(yè)績.285.4 長遠(yuǎn)鋰科：高鎳布局一體化擴(kuò)張，成本優(yōu)勢顯著.28風(fēng)險(xiǎn)提示：.29敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明2 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究圖表目錄圖表 1 國內(nèi)各系三元正極市場份額.5圖表 2 各系三元正極盈利能力情景分析（萬元/噸） .6圖表 3 各系三元正極單瓦時(shí)營業(yè)成本（元/Wh） .6圖表 4 同等電量下 NCM811 較 NCM523 營業(yè)成本

3、差值（原材料價(jià)格：萬元/噸；成本差值：元/KWh） .6圖表 5 國內(nèi)三元正極市場集中度提升 .7圖表 6 正極材料產(chǎn)業(yè)鏈 .8圖表 7 各類正極材料性能比較.9圖表 8 國內(nèi)各類正極材料產(chǎn)量（萬噸/年）.9圖表 9 國內(nèi)各類正極材料產(chǎn)量占比（%） .9圖表 10 國內(nèi)不同消費(fèi)場景鋰電池出貨量占比（%） .10圖表 11 近年動(dòng)力電池裝機(jī)情況.10圖表 12 國內(nèi)各系三元正極市場份額（%）.11圖表 13 比亞迪刀片電池 .12圖表 14 寧德時(shí)代 CTP 技術(shù)電池.12圖表 15 各系三元正極材料性能參數(shù)比較 .12圖表 16 主要企業(yè)超高鎳產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度 .13圖表 17 三元正極生產(chǎn)工藝流

4、程.14圖表 18 普通三元及高鎳三元生產(chǎn)工藝差異 .15圖表 19 NCM523 裸樣和包覆樣的第 5 周放電曲線.15圖表 20 NCM523 裸樣和 Mo 摻雜樣的循環(huán)曲線.15圖表 21 金屬原材料價(jià)格走勢（萬元/噸）.16圖表 22 三元正極的原材料價(jià)格走勢（萬元/噸） .17圖表 23 各系三元正極的營業(yè)成本測算（單位：萬元/噸；取自 2021 年 12 月至 2022 年 4 月價(jià)格數(shù)據(jù)） .17圖表 24 各系三元正極單噸營業(yè)成本（萬元/噸） .18圖表 25 各系三元正極毛利率情況（萬元/噸）.18圖表 26 各系三元正極盈利能力情景分析（萬元/噸） .19圖表 27 各系三

5、元正極單瓦時(shí)營業(yè)成本（元/Wh） .19圖表 28 各系三元正極原材料單噸成本增長率.19圖表 29 同等電量下 NCM811 較 NCM523 營業(yè)成本差值（原材料價(jià)格：萬元/噸；成本差值：元/KWh） .20圖表 30 不同正極材料的物理指標(biāo)參數(shù) .20圖表 31 各版本乘用車電池成本對(duì)單車帶電量及重量的邊際影響.21圖表 32 中國新能源車市場由政策驅(qū)動(dòng)逐步進(jìn)入供給拉動(dòng)需求、乃至內(nèi)生需求增長階段 .22圖表 33 全球新能源汽車加速爆發(fā)，2025 年銷量突破 2000 萬輛.22圖表 34 三元正極需求測算（車銷量：萬輛；裝機(jī)量：GWh；需求量：噸） .23圖表 35 2020 年國內(nèi)三

6、元正極企業(yè)市場占有率.23圖表 36 2021 年國內(nèi)三元正極企業(yè)市場占有率.23圖表 37 國內(nèi)三元正極市場集中度提升 .24圖表 38 2021 年全球三元正極企業(yè)市場份額.25圖表 39 三元正極行業(yè)產(chǎn)能利用率.25圖表 40 三元正極頭部企業(yè)產(chǎn)能利用率 .25圖表 41 主要三元正極企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃.26敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明3 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究圖表 42 2020 年國內(nèi)高鎳三元市場占有率 .27圖表 43 2021 年國內(nèi)高鎳三元市場占有率 .27敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明4 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究1 總論正極材料是鋰電池的核心，成本占比約 40%，其性能

7、對(duì)電池的影響較大。在新能源汽車的強(qiáng)勁需求支撐下，國內(nèi)正極材料市場規(guī)模不斷攀升，2015-2021 年產(chǎn)量從 11.3 萬噸快速提升至 111.2 萬噸，復(fù)合增長率達(dá) 46.38%。復(fù)盤整個(gè)正極材料的發(fā)展發(fā)現(xiàn)，在補(bǔ)貼政策影響減弱后，市場競爭造成了車廠電池廠的合理選擇，不同材料特性對(duì)應(yīng)了不同的應(yīng)用領(lǐng)域，而應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展決定了材料的占比變化。磷酸鐵鋰憑借著其高安全性、低成本優(yōu)勢及高循環(huán)壽命，在國內(nèi)補(bǔ)貼退潮的背景下，在儲(chǔ)能、低續(xù)航車等領(lǐng)域持續(xù)煥發(fā)活力。高鎳三元以較高的能量密度、逐步優(yōu)化的成本及安全性在高端動(dòng)力市場占據(jù)競爭優(yōu)勢，兩者并行發(fā)展。2021 年國內(nèi)高鎳材料總產(chǎn)量達(dá)到 15.23 萬噸，同比增長

8、222.4%，市場份額從 2019年的 12.5%快速提升至 38.3%。未來隨著材料性能及成本方面的潛力不斷釋放，高鎳三元核心地位將繼續(xù)提升。同時(shí)，高鎳三元技術(shù)門檻高，在制備工藝及生產(chǎn)設(shè)備方面都有嚴(yán)格的要求，這給后續(xù)進(jìn)入者增加了難度。圖表 1 國內(nèi)各系三元正極市場份額201920202021NCM811及NCANCM622NCM523NCM3330%10%20%30%40%50%60%70%資料來源：鑫欏資訊，華安證券研究所考量高鎳三元正極材料的盈利能力與成本優(yōu)勢，我們從四個(gè)維度入手：1. 低鈷利于成本管控，高鎳?yán)谀芰棵芏热牧现?，鈷的作用在于可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),而且可以提高材料的循

9、環(huán)和倍率性能，但鈷價(jià)高企且波動(dòng)大，降低三元材料中鈷的含量對(duì)正極廠商的整體成本控制至關(guān)重要。鎳的作用在于提高增加材料的體積能量密度，但鎳含量高也會(huì)導(dǎo)致鋰鎳混排，從而造成析鋰，循環(huán)性能會(huì)變差。所以在穩(wěn)定材料性能、保持安全性循環(huán)特性的前提下，減少鈷用量，不斷增大鎳用量，一方面降低鈷帶來的成本波動(dòng)，另一方面利于提高能量密度。2. 噸成本高位趨降，性能優(yōu)勢技術(shù)門檻制備難度塑造了高毛利橫向?qū)Ρ?5 系 6 系材料，由于更高的原材料價(jià)格、人工及制造費(fèi)用，疊加低良品率，高鎳三元正極的單噸營業(yè)成本相對(duì)較高。高鎳三元在純氧環(huán)境下長時(shí)間煅燒，需要消耗更多的水電及氧氣；復(fù)雜嚴(yán)苛的生產(chǎn)工藝對(duì)設(shè)備提出更高的要求，資本開支

10、大，故人工及制造費(fèi)用高于中低鎳三元；高鎳良品率偏低意味著更多的原材料損耗，也會(huì)增加相應(yīng)成本?？v向來看，近兩年隨著上游原材料價(jià)格普漲，各系三元正極的單噸營業(yè)成本均有明顯增加。單噸高鎳三元消耗的鋰鹽更多，因而在鋰鹽價(jià)格上漲時(shí)營業(yè)成本承壓更大，但較高的加工費(fèi)帶動(dòng)高鎳三元毛利率均維持在較高水平，體現(xiàn)了較強(qiáng)的定價(jià)能敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明5 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究力和盈利水平。而隨著高鎳三元產(chǎn)能擴(kuò)張釋放資本開支下降、技術(shù)工藝優(yōu)化改進(jìn)良品率提升，單位產(chǎn)品的營業(yè)成本有望攤薄，同時(shí)高鎳帶來能量密度提升與整體車輛減重與降本的優(yōu)勢，因此三元正極企業(yè)紛紛加大高鎳布局，市場加速向高鎳化傾斜。圖表 2 各系

11、三元正極盈利能力情景分析（萬元/噸）鋰鹽價(jià)格NCM523NCM622NCM811營業(yè)成本毛利率20.9814.75%24.7021.5115.08%25.2423.5419.66%27.84#1（20 萬元/噸）營業(yè)成本毛利率#2（30 萬元/噸）#3（40 萬元/噸）#4（50 萬元/噸）12.23%28.4312.58%28.9616.39%32.15營業(yè)成本毛利率10.28%34.0210.63%34.1513.82%38.08營業(yè)成本毛利率8.05%8.53%11.07%資料來源：華安證券研究所測算3. 高鎳與中低鎳相比，瓦時(shí)成本差異逐步收斂，且形成成本優(yōu)勢為了更加客觀地反映各系三元正

12、極的成本差異，我們選取歷史四個(gè)時(shí)間段換算為瓦時(shí)成本測算，可發(fā)現(xiàn)同一效用平臺(tái)下高鎳三元與中低鎳的營業(yè)成本差異正逐步收斂，且在現(xiàn)階段已經(jīng)形成了對(duì)中低鎳三元的明顯優(yōu)勢。主要因素在于原材料成本，上述四個(gè)時(shí)間段內(nèi)高鎳的原材料單噸成本漲幅小于中低鎳，故原材料差距逐步縮??；疊加資本開支下降、技術(shù)工藝優(yōu)化改進(jìn)良品率提升，瓦時(shí)成本逐步降至中低鎳以下。圖表 3 各系三元正極單瓦時(shí)營業(yè)成本（元/Wh）811 系較 523NCM523NCM622NCM811差值0.0150.001-0.001-0.0472020 年 7-12 月2021 年 1-7 月0.1940.2590.3620.5520.2010.2680.

13、3700.5430.2090.2600.3610.5052021 年 8-11 月2021 年 12 月至 2022 年 4 月資料來源：華安證券研究所測算我們通過鋰鹽及前驅(qū)體的價(jià)格變動(dòng)分別測算 NCM811 及 NCM523 在同等電量下的營業(yè)成本，可得 NCM811 瓦時(shí)營業(yè)成本在絕大部分情況下均具有優(yōu)勢?？紤]到鋰鹽價(jià)格高位，前驅(qū)體價(jià)格短期變化不大仍將保持現(xiàn)有水平，同時(shí)高鎳正極仍有單位資本開支下降、良品率改進(jìn)空間，故 NCM811 瓦時(shí)成本預(yù)計(jì)仍將占優(yōu)。圖表 4 同等電量下 NCM811 較 NCM523 營業(yè)成本差值（原材料價(jià)格：萬元/噸；成本差值：元/KWh）資料來源：華安證券研究所測

14、算敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明6 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究4. 整車綜合考量成本、帶電量、重量，高鎳長續(xù)航輕量化優(yōu)勢明顯我們以車企視角選取同等帶電量與同等重量分別分析磷酸鐵鋰、各系三元電池Pack 的成本差異，以及對(duì)單車帶電量及電池重量的邊際影響。同等帶電量 50KWh，磷酸鐵鋰電池成本較高鎳三元電池下降 11%，而重量卻增加 20%，折合每降本 1 萬元增加重量 96.62kg，顯著增加的重量將提高整車能耗從而使車企在其他的部分付出更多的成本以換取輕量化；同等電池重量 277.78kg，磷酸鐵鋰電池成本較高鎳三元電池下降 25.9%，而帶電量也減少 16.7%，折合每降本 1 萬元相應(yīng)

15、電量減少6.21KWh，考慮到鐵鋰耐低溫性能較差，乘用車的續(xù)航能力或?qū)⑦M(jìn)一步降低。需求端看，受全球新能源汽車帶動(dòng)，正極材料市場空間廣闊。經(jīng)測算，22/23 年全球三元正極的需求達(dá) 88/105 萬噸，25 年預(yù)計(jì)高達(dá) 196 萬噸；其中 22/23 年高鎳三元的需求達(dá) 49/69 萬噸，25 年預(yù)計(jì)高達(dá) 156 萬噸，5 年復(fù)合增長率 46%。供給端看，正極材料行業(yè)快速發(fā)展期，技術(shù)更迭快，產(chǎn)品多產(chǎn)能擴(kuò)張謹(jǐn)慎、成本加成定價(jià)模式造就了格局較分散。但競爭格局正逐步優(yōu)化，2018 年 CR3/CR5 分別為 31%/48%，2021 年已經(jīng)分別提升至 38%/56%。隨著行業(yè)技術(shù)的穩(wěn)定，生產(chǎn)工藝的成熟

16、，投建產(chǎn)能的釋放，下游客戶格局帶動(dòng)，正極材料集中度提升將是大勢所趨，具備技術(shù)、資源、產(chǎn)能、客戶優(yōu)勢的企業(yè)將在行業(yè)中脫穎而出。圖表 5 國內(nèi)三元正極市場集中度提升資料來源：真鋰研究，華安證券研究所測算結(jié)構(gòu)上看，三元正極行業(yè)特性以及較分散的格局決定了一線廠商基本滿產(chǎn)滿銷供不應(yīng)求，前期低端產(chǎn)能逐步淘汰，行業(yè)整體產(chǎn)能利用率逐步提升。2021 年國內(nèi)三元正極產(chǎn)能利用率提升至 58.73%，國內(nèi)前五大企業(yè)產(chǎn)量占行業(yè)總供應(yīng)量的 50.83%，平均產(chǎn)能利用率達(dá) 91.02%，一線廠商有望憑借高鎳、高電壓中鎳等高端產(chǎn)能最大程度實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)滿銷，且不斷進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張搶占市場份額，行業(yè)產(chǎn)能利用率與集中度有望同步提升。投資

17、建議建議關(guān)注高鎳龍頭容百科技，國際化布局領(lǐng)先的當(dāng)升科技，成本優(yōu)勢顯著的長遠(yuǎn)鋰科，一體化布局完備的華友鈷業(yè)。敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明7 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究2 三元高鎳化大勢所趨2.1 三元與磷酸鐵鋰并行發(fā)展，高鎳占比不斷攀升鋰電池是通過鋰離子在正極和負(fù)極材料之間來回嵌入和脫嵌，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置。當(dāng)鋰電池充電時(shí)，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，電子沿著外電路到達(dá)負(fù)極，與此同時(shí) Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)并穿過隔膜嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的 Li+脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極。鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液四大材料構(gòu)

18、成。其中正極材料是鋰電池的核心，成本占比約 40%（在三元?jiǎng)恿﹄姵刂姓急?50%-60%，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池中占比 20%-30%），其性能對(duì)電池的影響較大，因此鋰電池的命名主要以正極材料屬性進(jìn)行認(rèn)定。目前研制成功并得到大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰（LCO）、磷酸鐵鋰（LFP）、錳酸鋰（LMO）、三元材料鎳鈷錳酸鋰（NCM）和鎳鈷鋁酸鋰（NCA）等。正極材料屬于產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)，上游包括各類金屬原材料及冶煉，下游應(yīng)用涵蓋動(dòng)力電池、3C 電池和儲(chǔ)能等領(lǐng)域。圖表 6 正極材料產(chǎn)業(yè)鏈資料來源：真鋰研究，華安證券研究所鈷酸鋰工作電壓高、振實(shí)密度大、電化學(xué)性能良好，憑借較為簡單的工藝流程最先實(shí)現(xiàn)商

19、品化生產(chǎn)，主要用于消費(fèi)電子；但缺點(diǎn)在于核心原材料鈷的全球儲(chǔ)量非常有限，且集中在非洲地區(qū)，當(dāng)?shù)卣謩?dòng)蕩極大影響鈷的穩(wěn)定供應(yīng)，導(dǎo)致鈷的價(jià)格高企且波動(dòng)較大，不利于正極廠商控制成本。錳酸鋰在原材料方面儲(chǔ)備豐富且價(jià)格低廉，但能量密度較低且高溫性能差，不適合在能量密度要求較高的領(lǐng)域使用，下游一般應(yīng)用于專用車及小型 3C 電池。磷酸鐵鋰安全性能良好、循環(huán)壽命長，在儲(chǔ)能、商用車及中低續(xù)航乘用車領(lǐng)域得到大規(guī)模使用。三元正極充分結(jié)合鎳鈷錳（鋁）三種元素的特性，在能量密度、安全性能方面有了較大的提升，主要匹配乘用車。敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明8 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究圖表 7 各類正極材料性能比較磷酸鐵鋰

20、（LFP）鎳鈷錳酸鋰（NCM)鎳鈷鋁酸鋰（NCA)性能參數(shù)鈷酸鋰（LCO）錳酸鋰（LMO)材料結(jié)構(gòu)層狀氧化物尖晶石橄欖石層狀氧化物層狀氧化物理論放電比容量（mah/g）270148170280278實(shí)際放電比容量（mah/g）振實(shí)密度140-1504.0-4.2100-1203.1-3.3130-150150-220180-2203.6-3.82.0-2.43.6-3.8（g/cm3）工作電壓（v）3.7500-1000適中3.83.220003.653.65循環(huán)壽命（次）安全性500-1000較好1500-2000較好1500-2000較好極好價(jià)格低廉安全性好錳資源豐富穩(wěn)定性好安全性高循環(huán)性

21、能優(yōu)良體積能量密度低電化學(xué)性能好循環(huán)性能好能量密度高電化學(xué)性能好循環(huán)性能好能量密度高放電電壓高填充性好優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鈷價(jià)格貴資源有限部分金屬原料價(jià)格高部分金屬原料價(jià)格高能量密度較低耐低溫性能差資料來源：知網(wǎng)，容百科技招股說明書，華安證券研究所近年來主要由新能源車動(dòng)力電池需求拉動(dòng)正極材料規(guī)模不斷攀升。2015-2021年國內(nèi)正極材料年產(chǎn)量從 11.3 萬噸快速提升至 111.2 萬噸，復(fù)合增長率達(dá) 46.38%。1）過去幾年國內(nèi)消費(fèi)電子市場低迷，3C 產(chǎn)品增速放緩導(dǎo)致鈷酸鋰的產(chǎn)量處于較低水平，產(chǎn)量占比從 2015 年的 28.31%快速下滑至 2021 年的 9.09%。2）錳酸鋰產(chǎn)量總體保持平穩(wěn)，2

22、020 年電動(dòng)兩輪車及電動(dòng)工具行情向好，相應(yīng)需求增加對(duì)錳酸鋰市場形成支撐，當(dāng)年國內(nèi)錳酸鋰產(chǎn)量達(dá)到 9.29 萬噸，占比提升至 17.91%的歷史最高水平。3）近幾年國內(nèi)正極材料市場規(guī)模的快速增長主要是由新能源汽車的強(qiáng)勁需求帶動(dòng)，動(dòng)力電池出貨量由 2015 年 16.9GWh 快速增長至 2021 年 226GWh，復(fù)合增長率 54.06%，占比由 35.86%提升至 69.11%。由此帶來磷酸鐵鋰及三元正極產(chǎn)量由 2015 年的 3.26/4.09 萬噸提升至 2021 年的 45.91/44.05 萬噸，合計(jì)占比從 65.05%提升至 80.92%，成為正極材料市場的發(fā)展引擎。圖表 8 國內(nèi)

23、各類正極材料產(chǎn)量（萬噸/年）圖表 9 國內(nèi)各類正極材料產(chǎn)量占比（%）鈷酸鋰 錳酸鋰 磷酸鐵鋰鈷酸鋰錳酸鋰磷酸鐵鋰三元材料三元材料120100806040200100%80%60%40%20%0%2015 2016 2017 2018 2019 2020 20212015 2016 2017 2018 2019 2020 2021資料來源：高工鋰電，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鋰業(yè)分會(huì)，華安證券研究所資料來源：高工鋰電，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鋰業(yè)分會(huì)，華安證券研究所敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明9 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究新能源汽車動(dòng)力市場已經(jīng)成為鋰電池最大的應(yīng)用領(lǐng)域。2015-2021 年，國內(nèi)鋰電

24、池出貨量從 47.1GWh 快速增長至 327GWh，復(fù)合增長率 38.12%。其中 3C 消費(fèi)類電池頹勢明顯，出貨占比從 50.27%一路下滑至 12.84%；萬億藍(lán)海儲(chǔ)能市場發(fā)展迎來提速，2021 年電池出貨占比提升至歷史最高點(diǎn) 14.68%；動(dòng)力電池受益于新能源汽車行業(yè)高景氣實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，2016 年以 30.8GWh 的出貨量首次超過消費(fèi)類電池，隨后一直保持主導(dǎo)地位，2021 年出貨占比高達(dá) 69.11%?！半p碳戰(zhàn)略+市場驅(qū)動(dòng)”下新能源汽車是確定性極強(qiáng)的賽道，未來仍將是拉動(dòng)鋰電池行業(yè)增長的核心力量。圖表 10 國內(nèi)不同消費(fèi)場景鋰電池出貨量占比（%）動(dòng)力消費(fèi)儲(chǔ)能小型動(dòng)力+電動(dòng)工具100

25、%80%60%40%20%0%2015201620172018201920202021資料來源：高工鋰電，華安證券研究所新能源汽車發(fā)展初期，磷酸鐵鋰電池一直占據(jù)主流位置，裝機(jī)占比最高時(shí)達(dá)到70%。2016 年 12 月四部委調(diào)整細(xì)化新能源車補(bǔ)貼，規(guī)定能量密度越高、續(xù)航里程越長，相應(yīng)補(bǔ)貼越高。高能量密度的三元電池滲透率由此迅速提升，一定程度上壓制了磷酸鐵鋰在乘用車中的應(yīng)用。2018 年三元?jiǎng)恿﹄姵匮b機(jī)量一舉超過磷酸鐵鋰，占比最高時(shí)達(dá)到 61.82%。2019 年 3 月補(bǔ)貼政策提高了續(xù)航里程和能量密度門檻，額度大幅退坡。2020 年 4 月四部委繼續(xù)出臺(tái)政策，2020-2022 年補(bǔ)貼分別在上一

26、年基礎(chǔ)上退坡 10%、20%、30%，補(bǔ)貼效應(yīng)逐步弱化。同時(shí) CTP、刀片技術(shù)量產(chǎn)裝車提升了磷酸鐵鋰電池體積能量密度，具備價(jià)格優(yōu)勢的磷酸鐵鋰開始回暖。2021 年 7月，磷酸鐵鋰裝機(jī)再度超過三元電池，當(dāng)月裝機(jī)量為 5.8GWh，占總裝機(jī)量的 51.3%，比三元電池高出 2.6 個(gè)百分點(diǎn)。2021 年，國內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī) 139.98GWh，其中磷酸鐵鋰裝機(jī) 65.37GWh，占比提升至 46.7%，基本上占據(jù)半壁江山。圖表 11 近年動(dòng)力電池裝機(jī)情況三元磷酸鐵鋰錳酸鋰鈦酸鋰其他100%80%60%40%20%0%20172018201920202021資料來源：高工鋰電，華安證券研究所敬請(qǐng)參閱末

27、頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明10 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究復(fù)盤整個(gè)正極材料的發(fā)展發(fā)現(xiàn)，在補(bǔ)貼政策影響減弱后，市場競爭造成了車廠電池廠的合理選擇，不同材料特性對(duì)應(yīng)了不同的應(yīng)用領(lǐng)域，而應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展決定了材料的占比變化。磷酸鐵鋰憑借著其高安全性、低成本優(yōu)勢及高循環(huán)壽命，在國內(nèi)補(bǔ)貼退潮的背景下，在儲(chǔ)能、低續(xù)航車等領(lǐng)域持續(xù)煥發(fā)活力。而隨著 CTP、刀片電池的技術(shù)突破，鐵鋰電池的能量密度得到提高，使其在中高續(xù)航乘用車占有一定市場份額，眾多廠商相繼推出鐵鋰版本車型。高鎳三元向上趨勢不減，未來可期。從技術(shù)迭代和規(guī)模優(yōu)勢的角度考慮，高鎳三元依然是未來動(dòng)力電池的主要技術(shù)路線。一方面，動(dòng)力電池需解決續(xù)航里程的痛點(diǎn)，解決

28、方式則是提高電池能量密度，相對(duì)于 CTP 和刀片電池從物理層面進(jìn)行技術(shù)迭代，電化學(xué)材料體系的升級(jí)則是未來技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵，目前三元電池這一技術(shù)指標(biāo)的提升空間優(yōu)于磷酸鐵鋰電池，通過增加電池正極材料鎳的占比可使得正極材料活性與放電比容量增強(qiáng)，從而有效提高電池能量密度，滿足乘用車緊湊空間內(nèi)更低重量的高續(xù)航需求；安全性，三元正極通過包覆、摻雜等技術(shù)不斷優(yōu)化，同時(shí)相比鐵鋰電池具有更廣泛的溫度適應(yīng)性，在低溫地區(qū)更有優(yōu)勢。另一方面，技術(shù)更迭是不可逆的，盡管在技術(shù)迭代的初期，新技術(shù)面臨著成本較高、產(chǎn)品性能不夠穩(wěn)定、消費(fèi)者慣性和信任成本等諸多問題，但隨著技術(shù)工藝逐步成熟，產(chǎn)能不斷釋放，上述問題將逐步完善。目前，在

29、電池廠商逐步量產(chǎn)成熟的進(jìn)步過程中，車企針對(duì)車型定位選擇高鎳的布局下，高鎳電池占比也穩(wěn)步提升。2021 年國內(nèi)高鎳材料（NCM811 及NCA）總產(chǎn)量達(dá)到 15.23 萬噸，同比增長 222.4%，市場份額從 2019 年的 12.5%快速提升至 38.3%，增長迅速。未來隨著材料性能及成本方面的潛力不斷釋放，高鎳三元核心地位將繼續(xù)提升。圖表 12 國內(nèi)各系三元正極市場份額（%）201920202021NCM811及NCANCM622NCM523NCM3330%10%20%30%40%50%60%70%資料來源：鑫欏資訊，華安證券研究所2.2 高鎳三元性能優(yōu)越，制備技術(shù)門檻高在新能源汽車?yán)锍探箲]

30、、充電焦慮背景下，電池能量密度的提升主要從電化學(xué)性能升級(jí)以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新兩方面著手。系統(tǒng)創(chuàng)新最具代表性的是比亞迪的刀片電池及寧德時(shí)代的 CTP、CTC 技術(shù)，基本原理是通過充分利用電池包體積以提高成組效率。寧德時(shí)代即將推出的第三代 CTP 技術(shù)（也稱為麒麟電池），在相同的化學(xué)體系和同等電池包尺寸下，電量相比 4680 系統(tǒng)可以提升 13%。通過物理層面的結(jié)構(gòu)敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明11 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究創(chuàng)新，磷酸鐵鋰電池的發(fā)展取得長足進(jìn)步，但是繼續(xù)提升的空間有限，且此類技術(shù)后續(xù)或?qū)⒓嫒萑姵?。寧德時(shí)代第三代 CTP 技術(shù)應(yīng)用于三元電池的情況下，NCM電池系統(tǒng)重量能量密度可以

31、提升至 250Wh/kg 以上，體積能量密度則突破 450Wh/L，對(duì)應(yīng)車型的續(xù)航性能更加優(yōu)越。因此電池能量密度提升的關(guān)鍵在于鋰電材料電化學(xué)性能升級(jí)。圖表 13 比亞迪刀片電池圖表 14 寧德時(shí)代 CTP 技術(shù)電池資料來源：無模組技術(shù)在新能源汽車動(dòng)力電池中的應(yīng)用與研究，華安證券研究所資料來源：無模組技術(shù)在新能源汽車動(dòng)力電池中的應(yīng)用與研究，華安證券研究所富鋰錳基材料、半固態(tài)電池材料目前還處于研發(fā)階段，大規(guī)模商業(yè)化仍在摸索過程中，現(xiàn)階段三元材料高鎳化是提升電池能量密度的重要路線。三元正極一般指NCM（鎳鈷錳三種金屬元素）和 NCA（鎳鈷鋁三種金屬元素）。NCM 按照各金屬含量不同可分為 333 型

32、 、523 型、622 型以及 811 型等。Ni2+屬于活性物質(zhì)，有助于提高材料的比容量，故高鎳三元的能量密度相對(duì)其它材料更高；但是，過多的 Ni2+會(huì)加劇陽離子混排，使材料的循環(huán)性能惡化。Co3+保持正極層狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高材料的倍率性能；但是過多的 Co3+會(huì)使可逆嵌鋰容量下降，成本增加。Mn4+是非電化學(xué)活性物質(zhì)，主要起骨架支撐作用，能夠使鋰離子嵌入和脫嵌時(shí)保持晶體結(jié)構(gòu)不變；但是過量容易出現(xiàn)尖晶石形態(tài)而破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)。NCM811 晶體屬于六方晶系，是 -NaFeO2 的層狀結(jié)構(gòu)化合物，在比容量和振實(shí)密度指標(biāo)上優(yōu)于中低鎳三元，擁有更高的能量密度上限，材料特性支撐高端乘用車長續(xù)航需求

33、。圖表 15 各系三元正極材料性能參數(shù)比較產(chǎn)品類別示例圖（SEM 電鏡形貌）最終用途主要技術(shù)指標(biāo)振實(shí)密度：2.20g/ cm（典型值）性能、成本、量產(chǎn)性上有較好平衡，廣泛用于數(shù)碼和車用電池Ni：30.001.00wt%Co：11.851.00wt%Mn：16.701.00wt%克比容量160mAh/g首次效率87.0%NCM523敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明12 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究振實(shí)密度：2.15g/ cm（典型值）Ni：36.101.00wt%Co：12.301.00wt%Mn：11.201.00wt%克比容量170mAh/g首次效率87.0%能量密度較高但成本較高，應(yīng)用于高端

34、車用電池NCM622NCM811NCA振實(shí)密度：2.45g/ cm（典型值）具有最高的能量密度、較低的綜合成本，對(duì)電池企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備要求較高，用于高端車用電池Ni：47.501.50wt%Co：6.600.60wt%Mn：5.500.60wt%克比容量190mAh/g首次效率87.0%振實(shí)密度：2.65g/ cm（典型值）具有最高的能量密度、較低的綜合成本，對(duì)電池企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備要求較高，用于高端車用電池Ni：56.001.50wt%Co：5.800.60wt%Al：0.500.20wt%克比容量195mAh/g首次效率86.0%資料來源：容百科技招股說明書，華安證券研究所高鎳化已成

35、為三元正極廠商普遍共識(shí)，高鎳四元以及超高鎳產(chǎn)品正在陸續(xù)研發(fā)生產(chǎn)，成為下一個(gè)爭奪高地。由于技術(shù)門檻較高，目前僅有頭部企業(yè)有實(shí)力開展超高鎳產(chǎn)品相關(guān)業(yè)務(wù)，未來有望搶先一步獲得技術(shù)溢價(jià)。圖表 16 主要企業(yè)超高鎳產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度企業(yè)名稱當(dāng)升科技2021 年最新研發(fā)進(jìn)度Ni83、Ni88、Ni90 型高鎳多元材料實(shí)現(xiàn)向海外大批量出口，批量應(yīng)用于日本、韓國、歐洲和美國一線品牌電動(dòng)汽車。Ni95 產(chǎn)品已完成國際客戶驗(yàn)證，性能表現(xiàn)優(yōu)異，即將進(jìn)入量產(chǎn)階段。目前公司正在開展超高鎳多元材料 Ni98 產(chǎn)品的開發(fā)。Ni90 系超高鎳正極材料小批量供應(yīng)包括 3C、動(dòng)力電池、半固態(tài)電池等領(lǐng)域的國內(nèi)外客戶，Ni95 及以上超高

36、鎳材料實(shí)現(xiàn)小試工藝定型。超高鎳產(chǎn)品預(yù)計(jì) 2022 年上半年大批量交付。容百科技巴莫科技9 系 NCM 及 NCMA 進(jìn)入量產(chǎn)階段。資料來源：各公司公告，華安證券研究所高鎳三元材料技術(shù)門檻高，在制備工藝及生產(chǎn)設(shè)備方面都有嚴(yán)格的要求，這給后續(xù)進(jìn)入者增加了難度。加工流程包括投料混合、煅燒、粉碎、包覆、二次煅燒、篩分、除鐵、包裝等。與普通的三元正極相比，高鎳三元正極的區(qū)別主要在于：敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明13 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究1）用料不同：高鎳三元使用熔點(diǎn)更低的氫氧化鋰作為原材料。如用碳酸鋰作為鋰源，溫度過低會(huì)導(dǎo)致其分解不完全影響產(chǎn)品基本性能；若溫度過高則又會(huì)加劇鋰鎳混排，破壞正極材

37、料的循環(huán)性能。2）工藝條件苛刻：煅燒是三元正極制備的核心工序。煅燒環(huán)境方面，通常需要在純氧環(huán)境下經(jīng)過多次燒結(jié)。由于高鎳材料吸水性強(qiáng)，很容易與水發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化鋰，造成表面殘余鋰增加，進(jìn)而導(dǎo)致材料變質(zhì)。因而高鎳三元正極生產(chǎn)全程必須嚴(yán)格控制濕度（10%以下）?？紤]到殘堿會(huì)導(dǎo)致材料表面阻抗增加，電池鼓包、電化學(xué)性能下降，多次燒結(jié)前需要水洗加以清除。煅燒溫度方面，通常鎳含量越高，燒結(jié)溫度越低，一般在 700 度左右。高鎳三元煅燒溫度不能過高，否則會(huì)造成二次結(jié)晶，不利于鋰離子的脫嵌，進(jìn)而影響正極材料的循環(huán)性能及倍率性能。為了盡可能減少殘余鋰，高鎳三元的煅燒時(shí)間一般長于普通三元。3）設(shè)備要求高：氫氧化

38、鋰容易揮發(fā)且堿性很強(qiáng)，因此從前道工序（原料混合、裝缽）、中間工序（高溫煅燒、水洗）到后道工序（破碎、篩分）都有極為嚴(yán)苛的技術(shù)要求，耐腐蝕性和密封性標(biāo)準(zhǔn)高。因此高鎳三元制備的設(shè)備價(jià)值一般比較高，導(dǎo)致企業(yè)資本開支較大。圖表 17 三元正極生產(chǎn)工藝流程資料來源：容百科技招股說明書，知網(wǎng)，華安證券研究所敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明14 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究圖表 18 普通三元及高鎳三元生產(chǎn)工藝差異普通三元高鎳三元混料碳酸鋰氫氧化鋰1）直接用空氣燒結(jié)2）可以不用水洗3）濕度無要求1 次燒結(jié)，時(shí)間較短1）水洗后用純氧燒結(jié)，且必須水洗2）密封性好且濕度在 10%以下煅燒環(huán)境煅燒時(shí)間煅燒溫度包覆摻雜

39、包裝多次煅燒，時(shí)間長溫度高，一般在 900 度左右 溫度低，一般在 700 度左右可選必須無特殊要求真空包裝混料高速混料機(jī)裝缽剛玉含量高的匣缽燒結(jié)輥道窯爐設(shè)備要求常規(guī)設(shè)備破碎分級(jí)氣流粉碎機(jī)、氣流分級(jí)裝置篩分振動(dòng)篩除鐵管道除鐵器和電磁型磁選機(jī)大部分設(shè)備要求耐腐蝕性高、密閉性好資料來源：真鋰研究，知網(wǎng)，華安證券研究所高鎳三元在充分提升性能的同時(shí)，安全性問題也備受關(guān)注。為了確保材料的安全可靠性，高鎳三元的制備需要利用包覆和摻雜進(jìn)行改性。1）包覆改性：一方面可以在材料表面沉積一層惰性物質(zhì), 隔離正極材料與電解液之間的接觸, 減少副反應(yīng)的發(fā)生; 另一方面也可以沉積一層活性材料, 減少殘堿的同時(shí)還可以降低

40、表面電阻。2）摻雜改性：一方面可以通過改變材料的晶格常數(shù)或部分元素的價(jià)態(tài)來提高材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性, 另一方面也可以通過降低陽離子混排來提高材料的電子電導(dǎo)率和離子電導(dǎo)率。圖表 19 NCM523 裸樣和包覆樣的第 5 周放電曲線圖表 20 NCM523 裸樣和 Mo 摻雜樣的循環(huán)曲線資料來源：高鎳三元正極材料的包覆與摻雜改性研究進(jìn)展，華安證券研究所資料來源：高鎳三元正極材料的包覆與摻雜改性研究進(jìn)展，華安證券研究所敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明15 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究3.高鎳正極盈利能力強(qiáng)，成本優(yōu)勢顯現(xiàn)3.1 低鈷利于成本管控，高鎳?yán)谀芰棵芏热牧现校挼淖饔迷谟诳梢苑€(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)

41、,而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能，但鈷價(jià)高企且波動(dòng)大，降低三元材料中鈷的含量對(duì)正極廠商的整體成本控制至關(guān)重要。在鎳、鈷、錳（鋁）等金屬原材料中，鈷資源較為稀缺且分布不均，2020 年全球探明鈷礦儲(chǔ)量 710 萬噸，其中剛果(金)儲(chǔ)量 360 萬噸，占比 50.70%；目前中國已探明鈷儲(chǔ)量約 8 萬噸，僅占全球總儲(chǔ)量約 1%，高度依賴進(jìn)口。此外，受地緣政治及戰(zhàn)爭影響，鈷供應(yīng)不穩(wěn)定，進(jìn)一步助推鈷價(jià)高位大幅波動(dòng)，增大三元正極廠商的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)。鎳的作用在于提高增加材料的體積能量密度，但鎳含量高也會(huì)導(dǎo)致鋰鎳混排，從而造成析鋰，循環(huán)性能會(huì)變差。所以在穩(wěn)定材料性能、保持安全性循環(huán)特性的前提下，減少鈷用量，不

42、斷增大鎳用量，一方面降低鈷帶來的成本波動(dòng)，另一方面利于提高能量密度。近幾年鎳價(jià)總體上保持平穩(wěn)態(tài)勢，市場均價(jià)是鈷價(jià)的 35%左右，有利于成本管理。隨著三元正極高鎳低鈷化深入發(fā)展，NCM523 鈷含量由 12.21%降至 NCM811 的 6.06%，每 Wh 電量的消耗量由 0.23g 下降到 0.1g；鎳含量相應(yīng)地從30.39%增加至 48.27%，每 Wh 電量的消耗量由 0.58g 增加到 0.8g。隨著高鎳低鈷化深入發(fā)展，高鎳三元正極的材料成本優(yōu)勢愈發(fā)明顯。圖表 21 金屬原材料價(jià)格走勢（萬元/噸）電解鈷（99.8%）電解鎳（1#）電解錳(1#)8070605040302010055.5

43、523.381.752018/12019/12020/12021/12022/1資料來源：鑫欏資訊，WIND，華安證券研究所3.2 高鎳正極噸成本高位趨降，高性能高工藝構(gòu)筑盈利護(hù)城河三元正極的原材料主要有前驅(qū)體和鋰鹽，在營業(yè)成本中的占比約 90%。我們分別選取四個(gè)時(shí)間段內(nèi)的前驅(qū)體及鋰鹽市場均價(jià)作為計(jì)算依據(jù)，分析高鎳三元正極材料的成本及盈利能力。2020 年 7-12 月，原材料價(jià)格總體平穩(wěn)，碳酸鋰及氫氧化鋰市場均價(jià)分別為4.2/4.94 萬元/噸，5/6/8 系三元前驅(qū)體均價(jià)分別為 8/8.7/9.19 萬元/噸。2021 年 1-7 月，原材料價(jià)格啟動(dòng)上漲。碳酸鋰及氫氧化鋰市場均價(jià)分別為敬請(qǐng)

44、參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明16 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究7.82/6.94 萬元/噸，5/6/8 系三元前驅(qū)體均價(jià)分別為 10.42/11.36/12.01 萬元/噸。2021 年 8-11 月，鋰鹽價(jià)格進(jìn)入快速上行通道，碳酸鋰價(jià)格分別于 8/11 月突破10/20 萬元/噸。2021 年 12 月至 2022 年 4 月，鋰鹽價(jià)格漲勢迅猛，碳酸鋰價(jià)格分別于 1/2/3 月快速突破 30/40/50 萬元/噸，氫氧化鋰尾隨其后并于 4 月實(shí)現(xiàn)反超。2021 年 8 月以來，前驅(qū)體價(jià)格依舊溫和上漲，5/6/8 系三元前驅(qū)體均價(jià)分別為 13.65/14.36/14.86萬元/噸。圖表 22 三

45、元正極的原材料價(jià)格走勢（萬元/噸）電池級(jí)碳酸鋰（左軸）三元前驅(qū)體（523型，右軸）三元前驅(qū)體（811型，右軸）電池級(jí)氫氧化鋰（左軸）三元前驅(qū)體（622型，右軸）605040302010030252015105CAGR：碳酸鋰 295.6%；氫氧化鋰 253.2%資料來源：鑫欏資訊，華安證券研究所橫向來看，由于更高的原材料價(jià)格、人工及制造費(fèi)用，疊加低良品率，高鎳三元正極的單噸營業(yè)成本相對(duì)較高。近兩年鋰鹽價(jià)格復(fù)合增長率高達(dá) 250%以上，在三元正極的原材料成本占比提升至 50%左右，成為影響其成本的核心要素。高鎳三元在純氧環(huán)境下長時(shí)間煅燒，需要消耗更多的水電及氧氣；復(fù)雜嚴(yán)苛的生產(chǎn)工藝對(duì)設(shè)備提出更高

46、的要求，資本開支大，故人工及制造費(fèi)用（含設(shè)備折舊）高于中低鎳三元。同時(shí)，高鎳三元的良品率偏低意味著更多的原材料損耗，也會(huì)增加相應(yīng)成本。圖表 23 各系三元正極的營業(yè)成本測算（單位：萬元/噸；取自 2021 年 12 月至 2022 年 4 月價(jià)格數(shù)據(jù)）NCM523NCM622NCM811單噸用量（噸）0.95單噸用量（噸）0.95單噸用量（噸）0.95價(jià)格成本價(jià)格成本價(jià)格成本前驅(qū)體鋰鹽14.3039.2526.54213.5814.9114.7139.2526.912.513.9814.9115.2234.6927.373.414.4614.920.380.380.43原材料成本資本開支單位折

47、舊0.20.250.34人工制造費(fèi)用0.700.720.75良率95%95%93%單噸營業(yè)成本28.8929.3530.6資料來源：華安證券研究所測算敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明17 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究縱向來看，近兩年隨著上游原材料價(jià)格普漲，各系三元正極的單噸營業(yè)成本均有明顯增加。隨著高鎳三元產(chǎn)能擴(kuò)張釋放、技術(shù)工藝優(yōu)化改進(jìn)，單位產(chǎn)品的營業(yè)成本有望攤薄，與中低鎳的成本差異或?qū)⑹照?。圖表 24 各系三元正極單噸營業(yè)成本（萬元/噸）NCM523NCM622NCM8112020 年 7-12 月2021 年 1-7 月10.1313.5718.9428.8910.8714.512012.6

48、815.7621.8530.62021 年 8-11 月2021 年 12 月至 2022 年 4 月資料來源：華安證券研究所測算29.35盈利能力方面，成本加成定價(jià)模式下三元正極成本傳導(dǎo)相對(duì)順暢，但由于客戶結(jié)構(gòu)和調(diào)價(jià)時(shí)滯等因素可能導(dǎo)致毛利率出現(xiàn)階段性下降。高鎳三元制備難度大，技術(shù)壁壘高，加工費(fèi)一般是中低鎳的 1.5 倍左右，因而享有更高的定價(jià)，毛利率通常在 14-20%，顯著高于中低鎳。圖表 25 各系三元正極毛利率情況（萬元/噸）NCM523NCM622NCM811價(jià)格成本11.7410.1312.8210.8715.9412.682020 年 7-12 月2021 年 1-7 月2021

49、 年 8-11 月毛利率價(jià)格13.68%15.4115.19%16.4020.45%18.60成本13.5714.5115.76毛利率價(jià)格11.92%21.5011.52%22.6715.26%25.84成本18.9420.0021.85毛利率價(jià)格11.91%32.1211.76%32.7715.43%35.862021 年 12 月至2022 年 4 月成本28.8929.3530.60毛利率10.06%10.46%14.68%資料來源：華安證券研究所測算新能源汽車高景氣度延續(xù)，下游需求旺盛，疊加鋰資源開發(fā)高難度及長周期下的低供給彈性，鋰價(jià)中樞預(yù)計(jì)仍將高位運(yùn)行。我們?cè)?20/30/40/50

50、 萬元/噸四個(gè)鋰價(jià)場景下展望各系三元正極毛利率水平。前驅(qū)體價(jià)格、人工制造費(fèi)用、良率等要素短期較為穩(wěn)定。單噸高鎳三元消耗的鋰鹽更多，因而在鋰鹽價(jià)格上漲時(shí)營業(yè)成本承壓更大，但較高的加工費(fèi)帶動(dòng)高鎳三元毛利率均維持在較高水平，體現(xiàn)了較強(qiáng)的定價(jià)能力和盈利水平。而隨著高鎳三元產(chǎn)能擴(kuò)張釋放資本開支下降、技術(shù)工藝優(yōu)化改進(jìn)良品率提升，單位產(chǎn)品的營業(yè)成本有望攤薄，同時(shí)高鎳帶來能量密度提升與整體車輛減重與降本的優(yōu)勢，因此三元正極企業(yè)紛紛加大高鎳布局，市場加速向高鎳化傾斜。敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明18 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究圖表 26 各系三元正極盈利能力情景分析（萬元/噸）鋰鹽價(jià)格NCM523NCM62

51、2NCM811營業(yè)成本毛利率20.9814.75%24.7021.5115.08%25.2423.5419.66%27.84#1（20 萬元/噸）營業(yè)成本毛利率#2（30 萬元/噸）#3（40 萬元/噸）#4（50 萬元/噸）12.23%28.4312.58%28.9616.39%32.15營業(yè)成本毛利率10.28%34.0210.63%34.1513.82%38.08營業(yè)成本毛利率8.05%8.53%11.07%資料來源：華安證券研究所測算3.3 高鎳能量密度高，瓦時(shí)成本經(jīng)濟(jì)性凸顯三元正極鎳含量的不同導(dǎo)致能量密度有所差異，同等電量下高鎳三元的使用量明顯更少（單位 Wh 電量分別消耗 8 系三

52、元 1.65g、6 系三元 1.85g、5 系三元 1.91g）。同一效用平臺(tái)下高鎳三元與中低鎳的營業(yè)成本差異正逐步收斂，且在現(xiàn)階段已經(jīng)形成了對(duì)中低鎳三元的明顯優(yōu)勢。圖表 27 各系三元正極單瓦時(shí)營業(yè)成本（元/Wh）811 系較 523NCM523NCM622NCM811差值0.0150.001-0.001-0.0472020 年 7-12 月2021 年 1-7 月0.1940.2590.3620.5520.2010.2680.3700.5430.2090.2600.3610.5052021 年 8-11 月2021 年 12 月至 2022 年 4 月資料來源：華安證券研究所測算原材料價(jià)格

53、是影響三元正極瓦時(shí)成本的核心因素。上述四個(gè)時(shí)間段內(nèi)高鎳三元的原材料單噸成本較高，但漲幅小于中低鎳三元，故原材料差距逐步縮?。化B加資本開支下降、技術(shù)工藝優(yōu)化改進(jìn)良品率提升，逐步形成了對(duì)中低鎳的瓦時(shí)成本優(yōu)勢。圖表 28 各系三元正極原材料單噸成本增長率60%NCM523NCM622NCM81155%50%45%40%35%30%2021/172021/8112021/122022/4資料來源：華安證券研究所測算敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明19 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究我們通過鋰鹽及前驅(qū)體的價(jià)格變動(dòng)分別測算 NCM811 及 NCM523 在同等電量下的營業(yè)成本，并以兩者差值來評(píng)價(jià)高鎳三元是否

54、具備成本優(yōu)勢。同等電量下 NCM811 營業(yè)成本在絕大部分情況下均具有優(yōu)勢：1）當(dāng) 8 系前驅(qū)體價(jià)格為 8 萬元/噸且鋰鹽價(jià)格為 19.3 萬元/噸時(shí)，NCM811 與NCM523 瓦時(shí)成本持平；2） 當(dāng)前驅(qū)體價(jià)格在 8 萬元/噸以上時(shí) NCM811 瓦時(shí)成本較低，鋰鹽價(jià)格高于19.3 萬元/噸時(shí) NCM811 瓦時(shí)成本較低，且隨原材料價(jià)格上升 NCM811 較NCM523 成本優(yōu)勢差值不斷擴(kuò)大；考慮到鋰鹽價(jià)格高位，前驅(qū)體價(jià)格短期變化不大仍將保持現(xiàn)有水平，同時(shí)高鎳正極仍有單位資本開支下降、良品率改進(jìn)空間，故NCM811瓦時(shí)成本預(yù)計(jì)仍將占優(yōu)。圖表 29 同等電量下 NCM811 較 NCM523

55、 營業(yè)成本差值（原材料價(jià)格：萬元/噸；成本差值：元/KWh）資料來源：華安證券研究所測算3.4 統(tǒng)籌整車綜合成本，高鎳長續(xù)航、輕量化優(yōu)勢明顯電池容量的增加可以提升汽車的續(xù)航能力，而同時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致重量增加，反而增大整車能耗，因此電動(dòng)車需要追求電池成本、帶電量、重量三者之間的平衡。磷酸鐵鋰材料的比容量偏低，同等帶電量下用量更多。而三元材料擁有更高的克容量和壓實(shí)密度，有效降低體積及重量，滿足汽車輕量化需求。圖表 30 不同正極材料的物理指標(biāo)參數(shù)比容量（mAh/g)壓實(shí)密度（g/cm3)對(duì)應(yīng)體積（L/KWh)對(duì)應(yīng)重量（kg/KWh)磷酸鐵鋰NCM523NCM622NCM8111501601651852

56、.43.73.73.70.940.520.500.452.261.911.851.65資料來源：華安證券研究所測算我們以車企視角分析磷酸鐵鋰、各系三元電池 Pack 的成本差異，以及對(duì)單車帶電量及電池重量的邊際影響。1）我們選取同等單車帶電量 50KWh 作為基準(zhǔn)（2021 年全球動(dòng)力電池裝機(jī)296GWh，新能源汽車銷量 677 萬輛，折合單車帶電量約 43.7 度），高鎳三元電池成本較高，但重量相對(duì)較輕。磷酸鐵鋰電池成本較高鎳三元電池下降 11%，而重量卻增加 20%，折合每降本 1 萬元增加重量 96.62kg。顯著增加的重量將提高整車能耗從而使車企在其他的部分付出更多的成本以換取輕量化。

57、2）同等電池重量下（50KWh 高鎳三元電池重量 277.78kg 為基準(zhǔn)），高鎳三元敬請(qǐng)參閱末頁重要聲明及評(píng)級(jí)說明20 / 30證券研究報(bào)告行業(yè)研究電池成本明顯更高，但帶電量更多。磷酸鐵鋰電池成本較高鎳三元電池下降 25.9%，而帶電量也減少 16.7%，折合每降本 1 萬元相應(yīng)電量減少 6.21KWh，考慮到鐵鋰耐低溫性能較差，乘用車的續(xù)航能力或?qū)⑦M(jìn)一步降低。綜合來看，鐵鋰及中低鎳三元電池成本有所降低，但是較低的電池能量密度會(huì)導(dǎo)致整車重量的增加或者帶電量的下降，間接增加車企其它方面付出的成本。中高端汽車消費(fèi)者對(duì)價(jià)格敏感度相對(duì)較低，更加看重汽車高性能帶來的體驗(yàn)感，高鎳三元電池可以提升汽車?yán)m(xù)航

58、能力及輕量化，滿足消費(fèi)者需求以強(qiáng)化在中高端動(dòng)力市場的優(yōu)勢。圖表 31 各版本乘用車電池成本對(duì)單車帶電量及重量的邊際影響LFP NCM5230.92NCM622NCM811PACK 價(jià)格（元/Wh）0.941600.951701.04180電池包能量密度（Wh/kg)150方案一：同等電量單車帶電量（KWh)電池成本（萬元）電池重量(kg)504.60504.70504.75505.18333.33312.50294277.78方案降本（萬元）增重（kg）0.57 / -11%55.56 / +20%96.620.47/-9.2%34.72/+12.5%73.100.42/-8.2%16.34/

59、+5.9%38.45每降本 1 萬元增重（kg）方案二：同等重量電池重量(kg)單車帶電量（KWh)277.7841.67277.7844.44277.7847.22277.7850.005.18電池成本（萬元）3.834.184.49方案降本（萬元）1.34 / -25.9%8.33 / -16.7%6.211.00 /-19.3%5.56 /-11.1%5.570.69 /-13.3%2.78 /-5.6%4.03帶電量減少（KWh)每降本 1 萬元減少帶電量（KWh)資料來源：華安證券研究所測算4 三元正極空間廣闊，格局優(yōu)化，高鎳加速4.1 動(dòng)力電池帶動(dòng)高鎳正極增量空間廣闊，5 年 CA

60、GR45%政策端：補(bǔ)貼逐步退坡影響消退，新能源車產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)提速發(fā)展，滲透率持續(xù)上行。在國務(wù)院 2030 年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060 年實(shí)現(xiàn)“碳中和”的大背景下，2025 年新能源車滲透率目標(biāo) 20%，2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案指出 2030 年新能源車比例目標(biāo) 40%，新能源汽車補(bǔ)貼政策延續(xù)至 2022 年，相較于 2021 年下降了 30%，補(bǔ)貼逐步退坡，對(duì)于市場影響逐步消退，車企不斷推出市場針對(duì)性競爭性車型，新能源車市場由政策驅(qū)動(dòng)逐步進(jìn)入供給拉動(dòng)需求、乃至內(nèi)生需求增長階段。2021 年中國新能源汽車滲透率已經(jīng)達(dá)到 13.4%，長期電動(dòng)化趨勢向好。市場端：“優(yōu)質(zhì)市場供給+終端消費(fèi)需求”成為