[新能源汽车锂电池行业深度报告：动力电池产业链深度梳理] 由 [招商人@ZSR(www.cnzsr.com)]小编精心整理分享，供您参阅（仅限学习研究交流等参考使用）！希望能为您的学习工作提供有益帮助！本文所属栏目 [招商实务]-[产业研究]，内容来源于 [百度百家号（未来智库）]，作者 [山西证券 李召麒]，转载请记得注明！
三、动力电池产业链上游
锂离子电池成本受到供应链上游金属原材料价格波动影响较大，而其中最影响锂离子电池性能的金属 原材料包括钴、镍、锰、锂等金属原料及其化合物。由于正极材料在动力电池中成本占比最大，而原材料成 本占正极材料成本的比例达到 90%，正极材料的价格变化极大地影响了锂离子动力电池的研究方向和技术 路线。
市场上出现的钠离子动力电池和无钴电池等都是受到原材料价格波动而诞生的锂离子动力电池的替 代方案。 目前市场上主流的动力电池分别为磷酸铁锂电池和三元锂电池，而生产这两种电池正极材料的原材料 都很依赖进口，且近年来价格波动幅度较大。生产锂离子动力电池正极材料和前驱体的主要化合物为碳酸 锂、氢氧化锂、硫酸钴、硫酸镍和硫酸锰。
3.1 锂资源：主要依赖进口，行业龙头选择全球布局战略
碳酸锂和氢氧化锂是制造动力电池正极的主要原材料，主要提取自锂辉石等硬岩锂矿和封闭盆地内的 盐湖卤水锂矿。尽管硬岩锂矿提锂技术成熟，但国内 79%锂资源主要储存在盐湖之中，且开采具有一定难 度。在全球范围来说，具有开采价值的锂矿数量有限，且分布极不均匀。根据 USGS 统计，南美锂三角区域 合计占比 58%，澳洲占比 19%，中国锂资源全球占比为 7%。作为动力电池的全产业链生产大国，中国对锂 资源需求很大，十分依赖进口。
作为生产动力电池正极的主要原材料，碳酸锂在 2021 年 6 月之后价格持续走高。根据最新的市场价格， 在 2021 年 9 月碳酸锂的市场价格均价涨至 15.5 万元/吨，较上一周上涨 2.1 万吨。氢氧化锂的成交价格在 2021 年 9 月达到 15.65 万元/吨，较上一周价格上涨 2.1 万元。金属锂的成交价格 9 月均价为 84 万元/吨，较 上一周上涨 10 万元。锂离子电池供应链中下游产业需求旺盛，厂家报价持续高位，锂精矿价格持续上涨， 造成碳酸锂、氢氧化锂等正极原材料价格不断走高。受到疫情影响，锂精矿供应处于下降状态，大批优质锂 矿石资源集中在美国雅宝、智利矿业化工等少数几家公司手中，厂家库存和供应不足的局面预计在短期内 难以缓解。(报告来源：未来智库)
3.2 锰资源：地域差异较大，红星发展优势明显
锰矿石在 2020 年和 2021 年也经历了一轮原材料价格的上涨，市场需求却不降反升。电解二氧化锰是 制备锰酸锂电池的主要原材料，硫酸锰是生产三元锂动力电池前驱体的主要原材料。高纯硫酸锰是二氧化 锰和硫酸反应得到的化合物，而电解二氧化锰是二氧化锰经过制液，电解得到的具有优良性能的电池去极 化剂。电解二氧化锰行业龙头企业为湘潭电化，硫酸锰行业龙头企业为红星发展，湘潭电化。
根据贵州中伟正源新材料有限公司公开资料显示，球形镍钴锰三元氧化物生产线上硫酸镍、硫酸锰和硫 酸钴三种溶液液单耗分别为 3.6t/t，0.56t/t 和 1.4t/t，而预计 2021 年中国三元正极材料出货量为 36 万吨，对 应高纯硫酸锰需求量超过 15 万吨。CPM 集团 2019 年预测，2040 年全球锰需求量将增长 80 倍，其中 70% 来自高纯硫酸锰，高纯硫酸锰未来需求旺盛。 我国属于锰矿资源贫乏国家。
3.3 钴资源：稀有金属价格昂贵，对动力电池成本影响较大
钴是银白色铁磁性金属，在地壳中为 0.001%(质量)，且没有单独的钴矿物，往往伴生于镍、铜、 铁、锌等硫化物矿床之中，作为新能源电池主要材料之一，是一种非常稀缺的战略金属，价格昂贵。2020 年 全球钴资源储量约为 710 万吨，主要分布在刚果和澳大利亚，分别达 51%和 20%。我国钴资源比较稀缺， 资源对外依存度达到 97%，且产量较为分散，仅有洛阳钼业产量占全球产量的 12%，其余厂商产量占比 均小于 5%。
在我国，超过 80%的钴被加工为硫酸钴，用于生产动力电池三元材料前驱体，因此钴价格的 动力电池的影响较大。钴资源行业龙头企业为洛阳钼业和华友钴业。尽管洛阳钼业是国内最大的钴生 产商，但其业务结构中铜钴仅占一半，生产产品无法直接用于三元前驱体制造；国内生产商中华友钴业与动 力电池的生产联系最为紧密，可被视为动力电池钴资源的龙头企业。
2021 年以来钴的价格持续上涨，截至 10 月 8 日，国内现货钴的价格已经从 2020 年 4 月的不到 24 万元 /吨上涨到 38 万元/吨，涨幅超过 60%。与此同时，由于钴价节节升高，动力电池的发展也出现了低钴化的 趋势，各大生产厂商增大研发投入，陆续开发出高镍低钴，甚至是无钴化电池，钴在中国动力电池领域前 景不甚明朗。2021 年 6 月以来，硫酸钴进入新一轮上涨周期，2021 年 7 月硫酸钴价格同比上涨 71%。硫酸 钴厂商出于对钴原材料供应的担心，报价始终维持高位，市场供应减少，随着低钴趋势逐渐形成，钴产品上 涨速度预计将有所减缓。
3.4 镍资源：高镍动力电池是未来发展的主要方向之一，镍潜力巨大
全球镍资源主要集中分布于赤道附近的国家，澳大利亚、巴西占据全球较多的镍资源储量，但菲律宾和 印尼由于具有成本优势且运输方便，是全球镍产量最多的国家，也是中国镍矿是的主要供应国。 受到政策补贴和续航里程的影响，三元锂电池高镍化一直是市场主流的发展方向之一。在 2020 年全球 镍消费结构中，不锈钢行业占主导地位，电池行业仅占镍消费的 3%。硫酸镍作为一种镍盐，主要用于动力 电池行业重要原材料和电镀行业。2016 年-2020 年全球硫酸镍消费量由 33 万吨增长至 66 万吨，其中动力电 池领域消费量由 9 万吨增长至 38 万吨，成为拉动硫酸镍需求增长主要动力。
根据 IEA 和 BloomBergNEF 预测，在未来高镍三元电池占据市场主流的背景下，动力电池领域硫酸镍 的需求量将从 2020 年的 38 万吨增长至 2035 年的 500 万吨；镍氢电池领域对硫酸镍需求将比 2020 年增长 613%，达到 57 万吨。中国作为高镍三元电池主要研究国，未来对硫酸镍需求将持续走高。近期镍价格震荡 下行，进口下滑，加之全国实行能耗双控，限产限电，无论现在还是将来，下游企业对镍资源都有较大需求。
格林美、华友钴业和洛阳钼业是中国布局镍资源的龙头企业。格林美 8 系高镍等新一代前驱体材料的 出货量占比 70%以上，同时积极布局镍资源，打通了“城市矿山+自建镍资源基地+国际巨头战略合作”的 多原料战略通道，形成镍原料供应体系。华友钴业布局镍资源的采、选和初加工业务，同时具有生产电池级 硫酸镍和三元前驱体的能力，打造镍原料——前驱体的一体化优势。洛阳钼业投资的华月镍钴在印尼布局 镍的开采、冶炼和深加工等，是世界红土镍矿的引领者，项目投产预计有年产 6 万吨的能力，市场前景广 阔。
3.5 三元前驱体：三元正极主流原材料之一，影响电池性能
三元前驱体是一种前驱体，经溶液过程制备出多种元素高度均匀分布的中间产物，该产物经与锂盐化学 反应可以支撑三元正极材料，主要分为镍钴锰(NCM)前驱体和镍钴铝(NCA)前驱体。主要原材料包括硫酸 镍、硫酸钴、硫酸锰(铝)等，按照镍、钴、锰(铝)的构成比例，可以细分为 NCM811 前驱体、NCM622 前 驱体、NCM523 前驱体以及 NCA 前驱体等。三元前驱体中镍的占比越高，锂电池能量密度也就越高，因此 对 NCM622 前驱体和 NCM811 前驱体的市场需求在逐年扩大。
三元前驱体上市企业中，中伟股份是行业龙头，市占率全球第一。2020 年中伟股份三元前驱体出货量 为 7.3 万吨，全球和国内市场占有率分别为 17%和 24%。中伟股份三元前驱体总产能为 14 万吨，2025 年规 划产能将超过 50 万吨。中伟股份专注于研发生产高镍三元前驱体，2017 年 5 系三元锂电池占比 80%，到 2020 年占比已经降至 20%，而高镍系三元锂电池占比已经超过 80%。中伟股份高镍三元前驱体在振实密度， 松装密度和比表面积等核心指标上表现优异，处于行业领先水平，并且中伟股份与 LG 化学、宁德时代、厦 门钨业等一众优质动力电池生产企业建立稳定客户关系，全球份额有望持续增长。同时，中伟股份积极布局 上游资源，降低成本，长期建立“技术+客户+成本”的三重护城河，公司成长空间巨大。
2020 年后半年至 2021 年年初，三元前驱体经历了一波比较明显的上涨周期，5 系，6 系，8 系镍钴锰 三元前驱体价格均突破了当时的历史高点。2021 年第二季度以来，由于三元前驱体生产厂商扩产，三元前 驱体行业出现产能过剩情况，原料端硫酸镍价格下跌，三元前驱体价格有所回落，较高点下降超过 30%。但 之后随着镍价重新上涨，且地方政府出台新的环保政策，导致一些硫酸锰生产厂商停产，硫酸锰供应紧张价 格上涨，三元前驱体价格开启新一轮的上涨周期。
3.6 磷酸铁资源：磷酸铁锂电池装机量增加激发磷酸铁产能
磷酸铁锂是具有橄榄型结构的磷酸盐，可以作为电池的正极材料涂敷在铝模与电池正极连接。磷酸铁是 一种白色、灰白色单斜晶体粉末，属于铁盐溶液和磷酸钠作用的盐，可作为磷酸铁锂电池的前驱体，80%磷 酸铁锂的需求通过磷酸铁工艺路径来实现，是生产磷酸铁锂正极材料的主要原料。随着磷酸铁锂需求的增 加，众多企业改变赛道，许多钛白粉、磷化工企业宣布进军磷酸铁的生产。磷化工企业在原料端具有成本优 势，在加工端可以通过将磷铵装置向下游延伸，使用成熟工艺节约能耗和运费。在预计规划产能中，磷化工 企业规划产能超过 100 万吨，预计 2025 年 274.2 万吨磷酸铁锂需求对应 209 万吨磷酸铁，目前国内磷酸铁 规划产能超过 300 万吨，预计未来磷酸铁出现供给宽松的情形。
磷酸铁的制备主要有两种方法：固相法和液相法。固相法工艺成熟，产品具有较高的压实密度，是目前 生产磷酸铁最常用的方法，液相法是德方纳米的主要生产方式，具有产品一致性高的优点，但是因为具有较 高的技术壁垒，市场中使用的企业较少。 2020 年后半段，随着比亚迪“刀片电池”的上市，市场对于磷酸铁锂电池需求量增加，磷酸铁锂电池 装车量已经直逼三元锂电池装车量。同时受到疫情影响，大宗商品价格上涨，磷酸铁上游原材料成本增加， 导致磷酸铁价格不断提升，从 2021 年初的 1.2 万元/吨，增长至 2021 年 10 月 15 日的 2.6 万元/吨，涨幅达 到 116%。
3.7 石墨资源：高端石墨需求量增加，低端石墨市场竞争激烈
目前锂离子电池负极材料包括天然石墨材料、人造石墨材料、硅基及其他负极材料。人造石墨虽然成本较天然石墨更高，但凭借出色性能，与正极材料更好的匹配在动力电池领域占据绝对主流；而天然石墨主要 用于消费和储能。 人造石墨具有锂离子导电率高，锂离子扩散系数大，嵌锂容量高和嵌锂电势低等优点，且石墨材料来源 广泛、价格便宜，拥有成熟产业链，人造石墨未来仍将是负极材料的主流。 2016-2020 年，我国人造石墨出货量从 7.7 万吨提升至 30.7 万吨，在负极材料中的占比从 68%提升至 84%，2021 年上半年我国人造石墨出货量 28.2 万吨，占比达到 85%。
石墨资源储量较为丰富，价格便宜，但生产石墨企业属于高能耗企业，受到国家能源政策和电价波动影 响较大，因此石墨产能主要集中在电价较低地区。石墨化企业积极布局一体化产能，石墨化产能较高企业同 时也在动力电池负极材料上产能较高。尽管人造石墨占据市场主流，但负极材料头部企业贝特瑞却是以生 产天然石墨为主。在性能上，贝特瑞在首次效率，比容量上相较于其他公司产品有一定优势，贝特瑞天然石 墨制备的负极材料可以作为高端负极材料供给海内外电池厂商。目前贝特瑞天然石墨领域市场份额占比 70%，天然+人工市场份额占比 22%，位列行业第一。
3.8 动力电池上游产业链壁垒分析
动力电池产业链上游壁垒主要集中在资源储备和资金壁垒。生产锂离子动力电池相关的矿产资源在国 内分布稀缺，目前市场上龙头企业均在多年前在全球范围内收购矿产，通过合资、并购等方式获得国外优质 资源，从源头把握市场需要。 其次，受到新能源产业链的火爆的影响以及新冠肺炎疫情的冲击，动力电池上游产业链产品过去一段时 间价格波动大，投资相关产业链需要面临市场价格波动风险，同时回款周期长，对于企业流动资金要求较 大。
四、动力电池中游分析
动力电池中游是生产动力电池最为关键的环节，产业链包括动力电池正极材料、负极材料、电池隔膜、 电解液和结构件，中游产品性能直接决定了动力电池的表现。
4.1 正极材料：三元正极和磷酸铁锂正极并驾齐驱
正极材料是锂离子电池四大核心材料中最为重要的部分，在锂离子电池材料成本中的占比达到 40%- 45%，锂离子电池正极材料性能优劣直接决定了电池的综合性能。正极材料会在充电时释放锂离子，嵌入 负级材料的碳结构中，在放电时锂离子会从碳结构中析出重新形成化合物从而释放电能。 动力电池的正极材料是由镍、钴、锰、磷酸铁等化合物反应首先制出动力电池前驱体，后再与氢氧化 锂和碳酸锂反应所形成的。市场中主流的锂离子电池正极材料为磷酸铁锂(LFP)、三元锂(NCM/NCA) 和锰酸锂(LMO)。
进入 2021 年以来，磷酸铁锂市场占有达到 37%，增速加快，市场份额超过三元锂电池市场份额，成为 国内主流动力电池。但本文观点是动力电池高镍化趋势已经形成，长远来看，受到磷酸铁锂电池理论最大能 量密度较低的影响，三元锂电池具有更强的发展潜力，高镍三元锂电池和固态电池将在未来给动力电池行 业带来新的变革。
4.1.1 三元正极材料：高镍三元正极材料市占率持续上升
三元正极材料是层状镍钴锰(铝)酸锂复合材料，按照镍盐、钴盐、锰(铝)盐的大致比例，可以分为 NCM333， NCM523，NCM622，NCM811，NCA 等型号。镍、钴、锰为过渡金属元素，所形成的固溶体可以任意比例 混合，镍元素比例上升可以提升电池容量，锰元素比例上升可以保证电池安全性，钴元素比例上升可以减少 阳离子混排，有利于电池的循环性能。
三元正极材料由于其具有高能量密度的优势，符合市场对新能源汽车续航里程要求以及政府补贴政策 支持，逐步占据汽车动力电池大部分市场份额。但受到磷酸铁锂电池续航里程增加和补贴退坡的影响，三元 锂电池增长率近年来持续下滑，市占率被磷酸铁锂电池反超。
《中国制造 2025》预计 2030 年动力电池能量密度将达到 500Wh/kg，动力电池高镍化将是达到能量密 度要求的最优解。选择高镍化，降低钴含量，不仅可以增加动力电池能量密度，而且可以有效降低成本。 NCM523、NCM622 和 NCM811 的原材料成本占比分别为 87.98%，86.78%和 81.55%。但短期内高镍三元正 极材料产能为 32 万吨，需求仅为 8 万吨，高镍三元锂电池尚未解决颗粒粉末化，安全性问题，短期内供大 于求，但长期来看，高镍三元锂电池续航里程有望突破 1000 公里，前景广阔。
高镍三元锂动力电池行业格局存在明显的集中趋势，5 系、6 系的三元锂动力电池 CR2 均不到 50%，但 高镍三元锂电池的 CR2 达到 82.2%。容百科技和天津巴莫在高镍电池正极材料中优势明显。高镍系列电池 在一些追求能量密度的高性能车型上具有极大的发展空间，未来更多豪华品牌涉足新能源电动汽车，以性 价比高为特点的传统磷酸铁锂电池难以满足豪华车型能量需求，预计高镍动力电池增速加快。
2025 年市场将形成以 8 系、9 系三元锂电池为主，7 系三元锂电池为辅的市场格局，高镍材料将成为市 场主导。但随着高镍三元电池市场份额的提升，技术壁垒逐渐升高，缺少核心技术的中小型三元正极材料生 产厂商会逐渐失去竞争力，最终被市场淘汰，未来三元正极材料市场集中度有进一步上升的趋势。
三元高镍征集材料 NCM811 的增长率超过 250%，而容百科技正是高镍正极材料的龙头企业，NCM811 出货量全球居首。2017 年容百科技成为首家在动力电池上大规模使用 NCM811 材料的企业，2020 年容百科技高镍正极材料中国市 场占有率达到 60%，全球高镍电池市占率达 40%，位列全球第一。容百科技在技术上具有优势，推进一体 化布局，产能利用率和前驱体自供率提升，拥有全自动化的高镍正极材料生产线，技术优势明显。2022 年， 容百科技计划量产含镍量达到 96%的 9 系高镍电池。除在高镍电池领域具有竞争优势以外，容百科技也是 2020 年国内唯一一家三元正极材料产销量超过 2.5 万吨的企业。公司目前三元正极材料产能为 4 万吨，计划到 2023 年底产能达到 25 万吨，2030 年产能规划达到 100 万吨。
4.1.2 磷酸铁锂正极材料：磷酸铁锂电池向中高端车型进军
磷酸铁锂电池(LFP)是在动力电池领域具有广泛分布的应用的一种电池，其正极材料磷酸铁锂主要由 磷酸铁前驱体和碳酸锂采用固相法或液相法制成，其具有安全性能好，循环寿命长，成本低廉等优点。主要 应用于动力电池和储能领域。
磷酸铁锂电池理论比容量低于三元锂电池，但三元锂电池需要复杂的电池管理系统，结合最先进的 CTP 技术，在制成电池包以后二者能量密度差异较小。根据工信部 2021 年发布的第三批新能源车型目录，搭载 磷酸铁锂电池的新能源汽车，平均模组能量密度为 151.3Wh/kg，搭载三元材料的新能源汽车，平均模组能 量密度为 164.7Wh/kg。其次是磷酸铁锂电池拥有更加低廉的价格。续航 400km 以上的磷酸铁锂电池其成本 会比相同续航的三元锂电池低 7000 元以上。最后一点是磷酸铁锂电池具有更高的使用寿命。磷酸铁锂电池 充放电次数普遍可以超过 4000 次，而普通的三元锂电池充放电次数仅为 1000-2000 次。
我国磷酸铁锂动力电池装机量 2019 年、2020 年和 2021 年 1-6 月市场占比分别为 4%、15%和 30%， 市场占比大幅增加，且装机量在 2021 年后半年超过三元锂电池装机量。2020 年磷酸铁锂正极材料出货量已 经达到 12.4 万吨，同比增长 40.9%，随着国内越来越多的热门车型，例如磷酸铁锂版特斯拉 Model3、比亚 迪汉和五菱宏光 EVmini 的上市，市场对于磷酸铁锂的需求未来进一步上升。
磷酸铁锂的生产主要经历从磷矿石到磷酸，磷酸到磷酸铁以及磷酸铁到磷酸铁锂三个环节。技术路径相 对成熟，传统磷化工企业在布局磷酸铁锂时具有一定优势。目前国内上市公司中，湖南裕能和德方纳米是磷 酸铁锂正极材料的主要供应商。
在国内主要胜场磷酸铁锂正极材料的厂商中，德方纳米是生产磷酸铁锂龙头，采用“液相法”生产磷酸 铁锂正极材料。“液相法”最大的特点是反应过程中加入了溶剂，因此具有混合均匀、产品一致性好、质量 相对较好的优点，但反应过程要求较高，生产设备较为复杂。“液相法”采用硝酸铁作为铁源，磷酸二氨作 为磷源，相比较“固相法”所使用的磷酸铁，“液相法”更具有成本优势。在加热过程中，“液相法”能耗相 对较低，进一步降低生产成本，“液相法”相比于“固相法”会产生 3000 元/吨的成本优势。2020 年底德方 纳米拥有产能 38580 吨、2021 年底产能将达到 12 万吨、2023 年规划产能将达到 35 万吨，产能扩大 10 倍 以上。
湖南裕能在 2020 年国内磷酸铁锂正极材料领域的市场占有率为 15%，位居国内行业第二名。湖南裕能 已经成为宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、蜂巢能源、赣锋锂业、远景动力等众多锂电池企业的供应商。湖南 裕能在三元相关技术领域有较多技术储备，磷酸铁锂生产主要是以固相法为主。磷酸铁锂是公司的核心业 务，收入占比超过 95%，2020 年与磷酸铁锂有关的营业收入达到 9.27 亿元。2019、2020 年和 2021 年 1-3 月，公司磷酸铁锂业务毛利率分别为 25.36%、16.18%和 21.57%；同时期竞争对手德方纳米磷酸铁锂业务毛 利率则分别为 21.1%、10.18%和 17.4%。但是存在下游客户集中度过高的问题，宁德时代和比亚迪合计销售 收入占比达到 90%
4.2 负极材料：石墨负极材料产业龙头企业优势明显
动力电池用负极材料可以被分为碳系负极材料和非碳系负极材料。碳系负极材料具体可分为石墨、硬 碳、软碳和石墨烯等负极材料，其中石墨材料可进一步分为天然石墨、人造石墨和中间相碳微球。非碳系负 极材料包括钛基材料、硅基材料、锡基材料、氮化物和金属锂等。 早期锂离子电池负极材料主要为锂金属，但由于一直无法解决锂金属枝晶的问题，枝晶会刺破隔膜或电 芯外壳，造成电解液泄露，存在很大的安全隐患，现如今大规模使用的负极材料仅有石墨类碳材料和 LTO，还有其他负极材料包括 Si，Sn 等合金负材料。
正极材料和负极材料的选用是影响动力电池能量密度和使用 寿命的一个非常找那个要的因素。负极材料在动力电池成本构成中的占比约为 10%~15%。人造石墨是中国 负极材料的主要增长点，占整个负极市场的 80%，2020 年国内锂电池人造石墨负极材料的 CR4 为 71%。
人造石墨以石油焦、针状焦为主材，经破碎、整形、造粒以及石墨化以后形成的石墨负极产品，人造石 墨循环寿命优势突出，天然石墨循环寿命一般在千次以内，人造石墨可以达到 2000 次，而且人造石墨倍率 性能好，体积膨胀小，高低温性能有益；天然石墨价格优势突出，省去了石墨化工艺流程，能量密度高，但 和电解液相溶性较差，续航寿命短；复合石墨是以天然石墨为主材，通过表面改性、石墨化、炭化包覆或与 不同人造石墨进行复合搭配以后形成的石墨负极产品，其性能可以兼顾人造石墨和天然石墨的优点。
随着碳达峰和碳中和政策的执行，以及新能源汽车未来渗透率不断提升和风电光伏电站装机工作的推 进所导致的储能电池需求的提升，负极材料需求在未来会快速增长，行业未来空间广阔。在近几个月磷酸铁 锂正极材料动力电池的装机量首次超越三元锂正极材料动力电池的装机量，而磷酸铁锂动力电池对负极材 料的需求大于三元锂电池。在未来随着磷酸铁锂正极材料技术进步以及新能源汽车逐渐进入下沉市场，负 极材料行业将逐步形成规模效应，未来将有较大的成长空间。(报告来源：未来智库)
贝特瑞是全球最大的锂电负级材料龙头，主营天然石墨，布局全产业链，较其他品牌有明显领先优势。自 2013 年以来，贝特瑞负极材料出货量连续 8 年全球第一，负极材料市占率行业第一，达到 21.8%。在人 造石墨方面，公司出货量占比由 2017 年的 26.6%提升至 2020 年的 46.7%。截止到 2021 年 6 月，贝特瑞拥 有负极材料产能为 15 万吨，其中硅负极产能为 0.3 万吨，在建、规划产能达到 31.5 万吨。同时，贝特瑞产 品远销海外，下游客户包括松下，三星 SDI，LG 等国际电池巨头，2020 年贝特瑞海外销售收入占比达到 40%。
杉杉股份是国内唯一一家业务覆盖动力电池正极材料、负极材料和电解液的企业。2020 年，杉杉股份 负极材料出货量达到 12 万吨，位居行业第三。另外，正极材料产能为 6 万吨，电解液产能为 4 万吨。杉杉 股份在 2021 年上半年归母净利润 8.77 亿元，已经超过 2019、2020 年全年归母净利润。杉杉股份在 2021 年 采用瘦身战略，剥离公司次要业务，将公司主要精力集中在锂离子电池材料方面。2021 年杉杉股份对外投 资额超过 150 亿元，其中用 80 亿元在内蒙古建立产能 20 万吨锂离子电池负极材料一体化生产基地。杉杉 股份 2020 年海外客户销量为 53%，客户结构进一步改善，公司产品逐步进入全球主流动力电池供应链中。
4.3 电解液：随新能源汽车发展需求量进一步释放
动力电池电解液是电池中离子传输的载体。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐和必要的添 加剂构成，在锂电池正负极之间起到传导离子的作用。在一定条件下，按照一定比例配置后可使得锂离子电 池获得高电压、高比能等优点。电解液成本约占整个动力电池生产的 10%~15%。而其中电解质又占电解液 成本的 50%。根据 Bloomberg 预测，到 2025 年全球锂电池需求量将达到 1200GWh，对应动力电池电解液 需求量约为 132 万吨。从国内来看，预计到 2025 年电解液总体出货量可达 86.5 万吨，年均增长速度约为 31.7%，其总体市场规模将达到约 200 亿元。
4.3.1 电解质锂盐
解质锂盐决定了电解液的基本理化性能，是电解液成分中对锂离子电池特性影响最重要的部分。根据性 能不同，锂盐可以采用单一锂盐、混合锂盐或者把另一种锂盐作为添加剂。 锂电池电解质锂盐市场最核心原材料为六氟磷酸锂。六氟磷酸锂具有良好的离子迁移数和解离常数， 较高的电导率和电化学稳定性，以及较好的抗氧化性能和铝箔钝化能力且与正极材料反应。但考虑到电池 成本、安全性能等因素，六氟磷酸锂是目前商业化应用最广泛的锂电池溶质。按照每吨电解液配比 0.12 吨 六氟磷酸锂计算，预计 2025 年全球六氟磷酸锂需求量约为 16.5 万吨。
六氟磷酸锂在 2018 年、2019 年间价格一直处于较低水平，导致许多产能退出市场，但自 2020 年 9 月 起价格开始大幅增加，截止到 2021 年 9 月价格已经达到 445000 元/吨；而另一种电解液主要类型磷酸铁锂 电解液价格也已经达到 99000 元/吨。近年来各国大力推行新能源汽车的发展，新能源产业恢复速度迅猛， 自 2020 年 9 月以来产业链上下游需求明显提升。由于六氟磷酸锂市场在 2020 年之前出现供过于求局面， 很多企业选择暂停生产，难以满足突然出现的需求增加局面，产能难以快速恢复，六氟磷酸锂市场需求和 价格极大增加。欧洲市场对新能源汽车订单数量的增加进一步扩大六氟磷酸锂的需求缺口。
4.3.2 溶剂
溶剂占到电解液成本的 30%左右。溶剂以使用碳酸酯类溶剂为主，包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸 甲乙酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯等。其中链状碳酸酯类(DMC、DEC、EMC)粘度低、电化学稳定性好、可以提升电解液的低温性能。环状碳酸酯类(EC、PC)介电常数高、离子电导率高、在负板表面形成稳定 的 SEI 膜，产生的粘度也比较大。目前、碳酸二甲酯(DMC)作为溶剂中最常见的品种被广泛应用，但随 着电解液性能要求的提升，单一溶剂已经难以满足电解液的要求，未来将逐步向混合溶剂体系转型，通过高 介电常数和低粘度的溶剂实现性能提升。各类溶剂的需求量预计均会有所增长。
4.3.3 电解液添加剂
添加剂尽管在动力电池电解液中质量占比很小，但能在基本不改变生产成本和生产工艺的情况下显著 改善锂电池的各项性能。目前主流的电解液添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)和双 草酸硼酸锂(LiBOB)等。
4.4 隔膜：干法隔膜和湿法隔膜两条赛道长期并存
隔膜是锂电子结构中的关键内层组件之一，隔膜决定了电池的界面结构、内阻等，并直接影响了电池的性能。隔膜是一张多孔薄膜，主要是将正极负极分开，避免其直接接触导致短路，但可以做到锂离子、钠离 子自由通过，提高锂离子电池的综合性能。隔膜在电池成本中的占比约为 8%-10%，毛利率可达 50%-60%， 是四大主要材料中毛利率最高的产品。2020 年全球出货量为 62.8 亿平方米，同比增长 21.5%，其中我国出 货量为 38.7 亿平方米，同比增长 29.9%。根据中材科技公司公告预测，2025 年全球动力电池隔膜需求将超 过 140 亿平米。
锂离子电池隔膜是电池各构件中最晚实现国产化的内部组件，但最近几年经过持续不断的发展，性能逐 步提升，国产化率稳步增加，2013 年-2020 年，我国锂电池隔膜国产化比例从 40%上升至 93%。2021 年上 半年，锂电池隔膜出货量为 34.5 亿平方米，同比增长 202%。根据工艺的区别，锂电池隔膜主要分为干法隔 膜和湿法隔膜两种。干法隔膜主要依靠吹膜+单向拉伸、铸片+单向拉伸以及双向拉伸，干法技术工艺简单、 设备成本较低，主要用于聚丙烯(PP)隔膜的制造，主要应用于动力型磷酸铁锂电池中。湿法隔膜使用石蜡 油与 PE 混合占位造孔，在拉伸工艺后需要用溶剂萃取移除，主要用于聚乙烯(PE)隔膜的制造，在三元锂 电池中的应用更为广泛。湿法隔膜出货量在 2020 年已经达到 27.2 亿平方米，出货量占比由 2015 年的 29.27% 增长到 2020 年的 70.28%，湿法隔膜逐渐成为市场主角。不过随着磷酸铁锂电池装机量的提升，市场对于 干法隔膜的需求较前几年显著增加。
目前行业主要技术路径为磷酸铁锂和低端三元锂电池多使用干法隔膜；高端三元锂电池多使用湿法隔 膜，未来干法和湿法隔膜将长期并存。在可以预见的未来，磷酸铁锂电池仍具有很强的产品竞争力，但仍看 好高镍三元锂电池的高速增长，对湿法隔膜的需求也会大幅增加，因此，本文的主要观点是对于隔膜行业， 湿法隔膜具有很强的发展潜力，建议关注在湿法隔膜技术路径中具有竞争优势的企业。
隔膜在锂电池开发的初期主要应用在小型电池、数码 3C 等一些对能量密度要求较低、无需大规模充放 电的电池，因此使用干法隔膜较为适用。而锂离子动力电池在大功率充放电和安全性方面对隔膜的各项指 标提出了更高的要求，锂电池隔膜的主要材料因此由聚烯烃类材料向多种材料、复合材料的方向发展，结构 也从简单结构向复杂结构转变。
4.5 动力电池结构件：中国企业选择方形电池，日韩企业选择圆柱和软包
动力锂离子电池的封装按照技术路线的不同，主要有方形，圆柱和软包三种形状。三种形状对应的结构 件为方形结构件、圆柱结构件和铝塑膜。而锂电池精密结构件是锂电池重要组成部分，对锂电池的安全性、 密闭性、能源使用效率都具有直接影响，锂离子电池精密结构件制造业属于多技术交叉，工艺品质高、设备 投入高的技术密集型高科技产业。
动力电池精密结构件主要包括电芯外壳顶盖、钢/铝外壳，正负极软连接和电池软连接排等，是电池封 装的重要材料。主要用于电池传输能量、承载电解液、保护安全性、固定支撑电池等作用，并根据环境不同， 具备可连接性、抗震性、散热性、防腐蚀性、防干扰性、抗静电性等特点。由于新能源汽车需要的是大功率 电能，因此在实际使用过程中，往往使用上百个电芯串、并联保证能量供应。单个动力锂电池结构件的市场 价格是传统便携式锂电池结构件的几十甚至上百倍。
国内市场生产的结构件产品已经超过国内市场需求，未来会有越来越多的结构件产品选择出海，全球动 力电池需求量的快速增加结构件未来的发展潜力。国内结构件市场中，方形结构电池占据市场绝对优势，市 场占有率为 85%，是软包电池的 10 倍，圆柱形电池的 13 倍。磷酸铁锂电池的装机量中，方形铝壳电池占 92.4%；而国内最大的 5 家生产三元锂电池的企业当中，仅孚能科技一家技术路线采用软包技术，其他几家 均以方形铝壳的技术路线为主。
目前方形封装壳体电池能量密度最高可以达到 238Wh/kg。尽管原理上讲，圆柱和软包的电芯能量密度 相比较方形电芯的能量密度分别高 20Wh/kg 和 40Wh/kg，而组成电池包以后，由于软包和圆柱的组成效率 低，理论上三种形状电池的能量密度并无太大差异。然而在实际组成电池组以后，大部分软包电芯能量密度 为 200Wh/kg-210Wh/kg，圆柱电芯能量密度为 200-215Wh/kg，均落后于方形电芯的能量密度。
科达利是方形电池精密结构件主要供应商，2021 年前三季度预计归属于上市公司股东净利润 3.6-3.8 亿 元，同比增长 270%-286%，其中第三季度净利润为 1.6-1.8 亿元，同比增长 183%-214%。受益于全球性能源 汽车需求量的增加和公司对动力电池结构件的需求提升，公司精密结构件订单量持续增加。近年来科达利 专注于锂电池结构件业务，市场占有率超过 50%。科达利主要合作客户包括 CATL、中航锂电、亿纬锂能等 国内客户以及 LG、松下、特斯拉等国外客户。科达利客户结构在逐渐优化，第一大客户营业收入比重由 2019 年的 58.51%下降到 2020 年的 75.86%，前五大客户营业收入比重由 2019 年的 83.11%下降到 2020 年的 75.85%。目前科达利已经在国内的华东、华南、东北、西北、西南等电池行业重点区域布局了 8 个动力电池 精密结构件生产基地，以及欧洲的德国、瑞典、匈牙利 3 个动力电池精密结构件生产基地，2022 年产能将 陆续释放。海外市场预计在 2022 年开始显著贡献收入，增量明显。
4.6 动力电池产业链中游壁垒分析
动力电池产业链中游存在客户认证壁垒和技术壁垒。动力电池产业链中游在行业发展初期出现“百花 齐放”局面，多种部件和多种技术路径并存，许多中小厂商尚能获得客户订单。但今年来随着技术进步和消 费者对于电池安全性、能量密度要求的提升，技术路线出现逐渐统一的趋势。头部企业已经在开发高镍征集 材料、硅负极材料和固态电解质等新一代动力电池材料，这些都要求长时间的技术积累和试错成本。对于缺 少核心领先技术的企业，市场中的技术壁垒愈来愈高。
同时，动力电池安全性能一直是消费者关注的重点。头部企业布局产业时间长，产品得到充分安全验 证，深受消费者信赖。下游动力电池厂商一般不会轻易更换中游动力电池材料供应商，且中游供应商多与下 游厂商深度绑定，依据下游客户需求生产定制产品，供应商可替代性较差，市场地位稳定。对于新进入者来 说，如何获得市场订单是最关键问题之一，市场客户认证壁垒明显。
欢迎光临【招商人@ZSR】
