2022年鋰電材料行業(yè)發(fā)展方向分析

1、2022年鋰電材料行業(yè)發(fā)展方向分析1.鋰電材料：周期轉(zhuǎn)向成長，關(guān)注一體化、弱周期、新技術(shù)方向各環(huán)節(jié)盈利漸趨回歸。2020 年以來，歐洲市場和國內(nèi)市場相繼出現(xiàn)了高增長，而上游部分環(huán)節(jié)受 限于擴(kuò)產(chǎn)周期長使得材料階段性緊缺，導(dǎo)致原材料價(jià)格波動較大，如六氟磷酸鋰單噸價(jià)格從低點(diǎn) 7 萬一度漲到高位 59 萬，2021 年至今硫酸鎳、硫酸鈷和碳酸鋰的價(jià)格漲幅分別達(dá)到 59.8%、 91.7%、796.1%，鋰電池核心四大材料中，受上游材料漲價(jià)影響，正極和電解液 2020 年至今的 價(jià)格漲幅均超過 130%，隔膜和負(fù)極石墨化由于供給偏緊，2021 年以來價(jià)格也穩(wěn)中有升，在這個(gè) 階段行業(yè)呈現(xiàn)了較大的周期性。從

2、各個(gè)環(huán)節(jié)代表公司的盈利情況看，今年一季度盈利水平處于歷 史高位，尤其是周期性較強(qiáng)的電解液環(huán)節(jié)。隨著行業(yè)新產(chǎn)能釋放以及六氟磷酸鋰價(jià)格回歸，盈利 水平已逐步回歸。同時(shí)隨著價(jià)格回歸以及各環(huán)節(jié)供需情況不斷改善，未來行業(yè)的周期性將減弱， 而隨著終端需求的增長，行業(yè)將由周期轉(zhuǎn)向成長。2.方向一：一體化降本，無懼價(jià)格波動，優(yōu)選電解液、前驅(qū)體環(huán) 節(jié)電解液環(huán)節(jié)單位盈利觸底，一體化布局有望迎來盈利修復(fù)。受到 2020 年以來原材料六氟磷酸鋰 漲價(jià)影響，電解液環(huán)節(jié)迎來較強(qiáng)的景氣周期，但隨著 2022 年以來六氟磷酸鋰供需改善后的價(jià)格 回歸，電解液環(huán)節(jié)的單位盈利也處于下降通道中。目前六氟磷酸鋰價(jià)格已趨近成本線，六氟磷

3、酸 鋰價(jià)格觸底意味著電解液環(huán)節(jié)的價(jià)格和單位盈利也即將回歸，隨著需求的增長，電解液環(huán)節(jié)將由 周期屬性轉(zhuǎn)向成長，而在電解液環(huán)節(jié)一體化布局完善的公司將具備極強(qiáng)的成本優(yōu)勢和長期競爭力。天賜材料股價(jià)表現(xiàn)與其單噸盈利走勢保持一致，而非六氟磷酸鋰價(jià)格走勢。上一輪股價(jià)跟隨六氟 價(jià)格的原因是其單噸盈利跟隨六氟價(jià)格，而本輪由于有六氟自給率、六氟長單、添加劑等多重因 素影響，其單噸盈利并非與六氟價(jià)格完全一致。三元材料產(chǎn)業(yè)鏈全面一體化趨勢已有苗頭。三元材料產(chǎn)業(yè)鏈包括三元正極，三元前驅(qū)體，以及上 游硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸錳、碳酸鋰/氫氧化鋰和對應(yīng)的礦產(chǎn)資源，每種材料根據(jù)相應(yīng)的化學(xué)分子 式，可計(jì)算對應(yīng)原材料的需求結(jié)構(gòu)。三元

4、正極產(chǎn)業(yè)鏈占電池比重較大，目前已經(jīng)逐漸形成一體化 的趨勢，如華友鈷業(yè)業(yè)務(wù)涉及上游鈷鎳鋰礦產(chǎn)，中游鈷鎳冶煉和三元前驅(qū)體，計(jì)劃向三元正極布 局；格林美也具備從金屬鹽到前驅(qū)體再到三元正極以及電池回收的一體化布局。正極企業(yè)容百科 技和長遠(yuǎn)鋰科往上游前驅(qū)體環(huán)節(jié)拓展，但暫未布局鈷鎳鋰原料。一體化優(yōu)勢在于對核心鈷鎳鋰原 料的掌控和盈利加成，成本+原料雙優(yōu)勢打造超強(qiáng)競爭力。三元前驅(qū)體業(yè)務(wù)規(guī)模擴(kuò)大，一體化布局進(jìn)入收獲期。頭部華友、格林美、中偉股份堅(jiān)持布局一體 化，在 2022 年及以后逐步進(jìn)入增量貢獻(xiàn)期，成本優(yōu)勢進(jìn)一步加強(qiáng)，同時(shí)份額持續(xù)提升。華友鈷 業(yè)鈷完全自供，印尼鎳資源已經(jīng)規(guī)劃 5 個(gè)項(xiàng)目共計(jì) 46.5 萬

5、噸，其中 10.5 萬噸在今年釋放產(chǎn)能， 預(yù)計(jì) 2025 年前驅(qū)體產(chǎn)能按計(jì)劃達(dá)到 50 萬噸以上、正極產(chǎn)能達(dá)到 40 萬噸以上；格林美印尼青美 邦項(xiàng)目一期3萬噸7月試運(yùn)營，無錫格林美三元正極產(chǎn)量5萬噸，三元前驅(qū)體業(yè)務(wù)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大， 預(yù)計(jì) 25 年 40 萬噸；中偉股份新增 12 萬噸濕法鎳項(xiàng)目，產(chǎn)能將達(dá)到 18 萬噸，前驅(qū)體產(chǎn)能規(guī)劃 60 萬噸，規(guī)模排第一。三元前驅(qū)體一體化布局的成本優(yōu)勢在售價(jià)和盈利均可體現(xiàn)。三元材料商業(yè)模式是成本加成：售價(jià) =主材料成本+加工費(fèi)，總成本=主材料成本+加工成本（含輔料、人工、能源、折舊等）；對一體 化企業(yè)，售價(jià)是按原材料市場價(jià)格核算；報(bào)表總成本按原材料實(shí)際成本核

6、算，差額均為公司毛利。3.方向二：弱周期疊加技術(shù)壁壘，優(yōu)選隔膜、三元環(huán)節(jié)弱周期疊加技術(shù)壁壘，優(yōu)選隔膜、三元環(huán)節(jié)。隔膜環(huán)節(jié)格局優(yōu)質(zhì)，整個(gè)環(huán)節(jié)的歷史盈利水平呈現(xiàn) 非周期性的特性，在供應(yīng)緊缺的背景下、邊際盈利有望持續(xù)改善，疊加量的增長，隔膜環(huán)節(jié)未來 的成長性較強(qiáng)；另外，三元正極采用成本加成模式，廠商主要利潤來自加工費(fèi)，而加工費(fèi)整體趨 于穩(wěn)定，考慮上游原材料價(jià)格波動較大且存在一定采購周期，因此三元正極環(huán)節(jié)的單位盈利水平 呈現(xiàn)較弱的周期性，隨著上游資源端品種價(jià)格趨穩(wěn)，未來三元正極環(huán)節(jié)的單位盈利變化較小，疊 加量的增長，三元正極環(huán)節(jié)未來同樣具備較高成長性。鋰電隔膜在中游材料中技術(shù)壁壘最高。隔膜（尤其是濕法

7、隔膜）行業(yè)壁壘極高，包括進(jìn)入壁壘、 開車/技術(shù)壁壘、降成本壁壘等，最終只有少數(shù)企業(yè)能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?。（1）進(jìn)入壁壘：濕法隔 膜屬于資本密集型行業(yè)，單條產(chǎn)線及相關(guān)配套投資額在 2 億元左右，整體投資金額較高；（2）開 車/技術(shù)壁壘：鋰電隔膜涉及高分子材料、材料加工、納米技術(shù)、電化學(xué)、表面和界面學(xué)、機(jī)械設(shè) 計(jì)與自動化控制技術(shù)、成套設(shè)備設(shè)計(jì)等多學(xué)科領(lǐng)域，產(chǎn)線能否順利開車、產(chǎn)品良率是否達(dá)到要求 均存在極大不確定性；（3）降成本壁壘（盈利難度）：隨著行業(yè)競爭加劇以及隔膜價(jià)格不斷下 滑，成本的重要性不斷突顯，而隔膜成本受規(guī)模效應(yīng)、客戶結(jié)構(gòu)、設(shè)備折舊、產(chǎn)品良率等眾多因 素影響，降本難度大。隔膜市場集中度高，

8、頭部效應(yīng)明顯。國內(nèi)隔膜市場向頭部企業(yè)集中，行業(yè)剩余玩家所剩無幾。自 2016 年以來，由于隔膜行業(yè)壁壘高、盈利難的屬性，不少第二梯隊(duì)隔膜企業(yè)紛紛退出這個(gè)市場， 另外 2019 年以來，隨著龍頭企業(yè)中材科技整合湖南中鋰、恩捷股份整合蘇州捷力和紐米科技， 隔膜行業(yè)集中度不斷提升，前三家企業(yè)在國內(nèi)濕法領(lǐng)域的市場份額已經(jīng)超過 63%，同時(shí)二線廠商 也僅剩下滄州明珠等 6 家左右。后續(xù)隨著頭部企業(yè)在技術(shù)、融資、擴(kuò)產(chǎn)等方面的優(yōu)勢，行業(yè)集中 度仍有望繼續(xù)提升。從當(dāng)升科技和容百科技?xì)v史單位盈利水平變化來看，成本加成模式下三元正極單噸盈利能力波動 較小，2021 年以來在上游原材料漲價(jià)時(shí)產(chǎn)生一定庫存收益，考慮到

9、上游資源端品種價(jià)格趨穩(wěn)，未 來三元正極環(huán)節(jié)的單位盈利變化較小，疊加量的增長，三元正極環(huán)節(jié)未來同樣具備較高成長性。4.方向三：新技術(shù)和新材料，優(yōu)選硅碳負(fù)極、導(dǎo)電劑、磷酸鐵錳 鋰把握新技術(shù)迭代方向，硅碳負(fù)極能量密度優(yōu)勢明顯，隨著預(yù)鋰化技術(shù)突破大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化時(shí)點(diǎn)臨近； 鏈狀碳納米管導(dǎo)電性能更優(yōu)異，在硅碳負(fù)極體系中添加量更高，看好長期滲透率提升；高電壓平 臺的磷酸錳鐵鋰材料可以突破磷酸鐵鋰材料的能量密度瓶頸，同時(shí)還能擁有磷酸鐵鋰材料低成本、 高安全性的優(yōu)點(diǎn)，未來有望成為磷酸鐵鋰材料新的發(fā)展方向。硅碳負(fù)極能量密度優(yōu)勢明顯，打破傳統(tǒng)石墨負(fù)極能量密度極限。從安全性來說，石墨化的碳材料 容易溶解到丙烯碳酸鹽類的

10、電解液中，這會導(dǎo)致石墨層間膨脹并且最終引起石墨結(jié)構(gòu)的降解， 用硅可以提升碳基負(fù)極的穩(wěn)定性。從技術(shù)性來說，石墨負(fù)極材料的容量上限已無法滿足快速發(fā)展 的電子器件和電動汽車更高能量密度的需求，而硅是提升動力電池能量密度的關(guān)鍵。未來隨著動 力電池能量密度要求的提高，硅碳負(fù)極搭配高鎳三元材料的體系成為發(fā)展趨勢。2020 年下半年以來，特斯拉、蔚來、智己汽車等車企紛紛推出自己新一代電動智能車，在電池材料上均布局了 硅系負(fù)極，硅負(fù)極產(chǎn)業(yè)化大勢日漸明晰。680 電池或是行業(yè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，大圓柱電池將成為硅基負(fù)極增長爆發(fā)點(diǎn)。在特斯拉和頭部電池廠 的推動下，預(yù)計(jì) 4680 電池將迎來爆發(fā)拐點(diǎn)，帶動主輔材向高能量高倍

11、率方向加速升級，而從適 配程度、能量密度提升角度而言，“高鎳+高硅”將是最適合搭配 4680 電池的方案。隨著主流電 池廠紛紛跟進(jìn)量產(chǎn)，4680 電池的爆發(fā)將有效帶動相關(guān)行業(yè)進(jìn)入快車道。 海外方面：除特斯拉在美國德州、德國的超級工廠外，松下、LG 化學(xué)均在推動 4680 大圓柱電池 配套設(shè)施建設(shè)。 國內(nèi)方面：寧德時(shí)代正加快研發(fā)節(jié)奏，規(guī)劃了 8 條 4680 電池產(chǎn)線，共 12GWh；比克動力于 2019 年開始研發(fā)大圓柱電池，預(yù)計(jì) 2023 年量產(chǎn)；億緯鋰能具備 4680 的技術(shù)儲備，并在 2021 年 11 月公告稱，將在荊門投建 20GWh 乘用車用大圓柱電池生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)受特斯拉引領(lǐng)，國內(nèi)

12、企業(yè) 將跟進(jìn)布局 4680 電池，帶動圓柱電池滲透率將進(jìn)一步提升。硅碳負(fù)極產(chǎn)業(yè)化難點(diǎn)：體積膨脹降低壽命與低首次充電效率。硅材料在嵌鋰過程中巨大的體積膨 脹誘導(dǎo)極大的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，內(nèi)應(yīng)力的釋放會導(dǎo)致硅顆粒破裂甚至粉化，破碎的硅顆粒與電極失去 電接觸，還會導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)破壞，部分電極與極片失去電接觸，導(dǎo)致電池容量衰減。此外，硅顆 粒在脫嵌鋰過程中劇烈的體積膨脹所形成的外應(yīng)力不斷使硅顆粒表面形成的 SEI 膜破裂，硅顆粒 表面與電解液重新接觸導(dǎo)致 SEI 膜反復(fù)再生，導(dǎo)致電池中有限的活性鋰損失，進(jìn)而降低使用壽命。 而鋰離子電池首次充放電過程中，SEI 膜的形成會永久地消耗來自正極的鋰，造成首次庫倫效率

13、（首次充電效率）和能量密度偏低。其次，硅的導(dǎo)電性能相較碳材料來說較差，在高倍率下不利 于電池容量的有效釋放。產(chǎn)業(yè)化突破：預(yù)鋰化提升首效短板，規(guī)?；瘞映杀鞠陆怠ｎA(yù)鋰化技術(shù)提高鋰離子的性能，負(fù)極 補(bǔ)鋰規(guī)模化效應(yīng)帶動相關(guān)成本下降，將成為硅碳負(fù)極產(chǎn)業(yè)化突破的關(guān)鍵點(diǎn)。 負(fù)極預(yù)鋰化能大幅度提高鋰離子電池的首次庫倫效率、彌補(bǔ)不可逆容量損失。硅基負(fù)極首效較低， 主要是因?yàn)楣璨牧媳缺砻娣e較大，導(dǎo)致電極在首次嵌鋰的過程中產(chǎn)生大面積 SEI 膜，從而消耗電 池中的鋰離子。使用預(yù)鋰化技術(shù)在電極正式充放電循環(huán)之前添加少量鋰源，可以彌補(bǔ)反應(yīng)中過量 消耗的鋰，補(bǔ)充 SEI 膜形成過程中的副反應(yīng)和陰極鋰的消耗， 在一定程度

14、上減輕了體積膨脹，提 高了鋰離子電池的整體性能。 負(fù)極預(yù)鋰化工藝難度高，規(guī)模使用利好成本下降。預(yù)鋰化有正極補(bǔ)鋰與負(fù)極補(bǔ)鋰兩種方法。負(fù)極 補(bǔ)鋰的方式主要包括金屬鋰粉、鋰合金化合物、化學(xué)和電化學(xué)補(bǔ)鋰等，正極補(bǔ)鋰的方式主要包括 富鋰添加劑、二元鋰化合物、逆轉(zhuǎn)化反應(yīng)的納米復(fù)合材料補(bǔ)鋰等。但是現(xiàn)階段，由于金屬鋰的使 用與生產(chǎn)環(huán)境、常規(guī)溶劑、粘結(jié)劑及熱處理等過程不兼容，相比于正極補(bǔ)鋰，負(fù)極補(bǔ)鋰由于成本 與工藝原因，難度相對較高，預(yù)計(jì)隨著硅基負(fù)極的需求提升，相關(guān)成本將會下降。常見的預(yù)鋰化方式主要有鋰粉補(bǔ)鋰、鋰合金補(bǔ)鋰、電化學(xué)補(bǔ)鋰、化學(xué)補(bǔ)鋰，每一種都有其優(yōu)點(diǎn)和 缺點(diǎn)。 鋰粉補(bǔ)鋰：使用含鋰活性物質(zhì)如鋰化負(fù)極材料

15、作為預(yù)鋰劑，其可以進(jìn)行可逆的鋰化/去鋰化，所以 不會降低電池的能量密度。部分的鋰化材料特別是 Sn 和 Ge，具有相對良好的環(huán)境空氣穩(wěn)定性， 這有可能降低電池制造過程中預(yù)鋰化的成本，但是對于極性高的溶劑，如 NMP 或水，它們?nèi)匀?過于活潑，這是一個(gè)主要的缺點(diǎn)。 鋰合金補(bǔ)鋰：通過陽極與鋰金屬的直接接觸原理十分簡單，即將 Li 壓在電極表面或?qū)?Li 嵌入復(fù)合 電極內(nèi)部。然而，使用鋰箔用作預(yù)鋰劑時(shí)，目前商用的鋰箔為 45m，難以加工，其預(yù)鋰化程度 常規(guī)方法下很難控制。使用 SLMP 在控制精度上更有優(yōu)勢，但是其成本遠(yuǎn)高于鋰箔。 電化學(xué)補(bǔ)鋰：電化學(xué)預(yù)鋰化可以很好地控制預(yù)鋰化程度，這對于平衡陽極/陰

16、極容量、SEI 的形成 非常有利。然而，面臨的問題是通常需要拆解極片重新組裝電池，導(dǎo)致這種技術(shù)的商業(yè)電池制造 的可用性下降。 化學(xué)補(bǔ)鋰：化學(xué)預(yù)鋰化可以根據(jù)時(shí)間控制預(yù)鋰化的程度，并且可以通過將電極浸入溶液中進(jìn)行相 對簡單的操作，反應(yīng)速率和反應(yīng)時(shí)間由預(yù)鋰化試劑的活性決定。此外，電極必須在預(yù)鋰化后從不 需要的反應(yīng)物質(zhì)中提純，這進(jìn)一步增加了這項(xiàng)技術(shù)的支出。顆粒狀導(dǎo)電劑和纖維狀導(dǎo)電劑各有千秋。目前導(dǎo)電添加劑可以分為顆粒狀和纖維狀兩種，傳統(tǒng)的 導(dǎo)電劑包括炭黑（KB）、乙炔黑（AB）、石墨（KS），高端導(dǎo)電劑則主要包括納米碳纖維 （VGCF）、碳納米管（CNT）和碳纖維（GN）等。導(dǎo)電炭黑導(dǎo)電性適中、純度高

17、、成本低、市場份額大；導(dǎo)電石墨片徑大且厚，不易形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)， 通常與導(dǎo)電炭黑復(fù)合使用；在高端導(dǎo)電劑中，碳納米管導(dǎo)電性普遍較普通炭黑好，用量低但價(jià)格 較高，且分散困難。碳納米管導(dǎo)電劑具有非常優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等性能。在力學(xué)上，它具有極高的強(qiáng)度和極大 的韌性；在電學(xué)上，導(dǎo)電性能優(yōu)異；在熱學(xué)上，熱傳導(dǎo)效率極高，導(dǎo)熱性能突出；并且，其化學(xué) 性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸性和耐堿性。與磷酸鐵鋰（LFP）、三元鎳鈷錳材料（NCM）相比，磷酸鐵鋰錳（LMFP）綜合性能突出。 LMFP 與 LFP 均為有序的橄欖石結(jié)構(gòu)，因此均擁有高安全性和穩(wěn)定性；NCM 具備密度大、電導(dǎo) 率高等優(yōu)勢，然而使用壽命和安全性缺乏。綜合考慮理論性能和商業(yè)應(yīng)用需求，LMFP 以及包覆 LMFP 的 NCM 材料或是更好的選擇。對比 LFP 優(yōu)勢：磷酸錳鐵鋰電池具備更高的能量密度，大