新能源與汽車行業新能源鋰電池系列報告之八：三元高鎳化大勢所趨四個維度考量盈利成本經濟性-220518（30頁）（30頁）.pdf

1、 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 證券研究報告 三元高鎳化大勢所趨，四個維度考量盈利成本經濟性 -新能源鋰電池系列報告之八 Table_IndNameRptType 新能源與汽車新能源與汽車 行業研究/深度報告 行業行業評級：評級：增持增持 報告日期： 2022-05-18 Table_Chart 行業指數與滬深行業指數與滬深 300 走勢比較走勢比較 Table_Author 分析師：陳曉分析師：陳曉 執業證書號：S0010520050001 郵箱： 主要觀點：主要觀點： Table_Summary 三元與磷酸鐵鋰并行發展三元與磷酸鐵鋰并行發展，高鎳化大勢所趨，高鎳化大勢所趨 補貼影響減弱，

2、市場競爭造成了車廠電池廠的合理選擇，不同材料特性對應了不同的應用領域，而應用領域發展決定了材料的占比變化，從而磷酸鐵鋰與高鎳三元并行發展。高鎳在三元材料內份額從 2019 年12.5%快速提升至 38.3%，核心地位預計將進一步提升。 四個四個維度維度考量高鎳，技術壁壘構筑盈利護城河，單位經濟性凸顯考量高鎳，技術壁壘構筑盈利護城河，單位經濟性凸顯 a. 低鈷利于成本管控，高鎳利于能量密度； b. 性能優勢、 制備壁壘、 資本開支造成了較高噸成本， 同時也決定了高加工費與高毛利：高鎳約 3-7pct 毛利優勢； c. 近年隨原材料成本上漲， 但高鎳噸成本較中低鎳漲幅較小， 瓦時成本差異逐步收斂，

3、 且形成成本優勢： 敏感分析高鎳度電成本優勢-524 元； d. 等電量與等電池重量綜合考量整車成本、 帶電量、 重量， 高鎳更高的克容量和壓實密度，有效降低體積及重量，帶來長續航、輕量化； 更進一步伴隨行業產能擴張釋放、技術工藝優化良率提升、單位產品的營業成本有望繼續下降， 高鎳正極有望維持較高毛利水平與更經濟的瓦時成本， 因此三元正極企業紛紛加大高鎳布局， 市場加速向高鎳化傾斜。 高鎳正極增量空間廣闊高鎳正極增量空間廣闊，三元正極競爭格局持續優化三元正極競爭格局持續優化 新能源汽車高景氣度驅動高鎳三元市場增量空間廣闊，2025 年全球高鎳正極需求預計達 156 萬噸， 5 年復合增長率 4

4、6%。 正極材料行業快速發展期，技術更迭快、產品多產能擴張謹慎、成本加成定價模式造就了格局較分散，但格局正逐步優化，2018 年 CR3/CR5 分別 31%/48%，2021 年已經分別提至 38%/56%， 結構上一線廠商基本滿產滿銷供不應求，前期低端產能逐步淘汰，行業產能利用率逐步提升。且隨著技術穩定、生產工藝成熟、產能釋放、客戶格局帶動，正極集中度提升將是大勢所趨， 具備技術、 資源、產能、客戶優勢的企業將在行業中脫穎而出。 投資建議投資建議：建議關注高鎳龍頭容百科技，國際化布局領先的當升科技，成本優勢顯著的長遠鋰科，一體化布局完備的華友鈷業。 風險提示風險提示 新能源汽車發展不及預期

5、；相關技術出現顛覆性突破；行業競爭激烈，產品價格下降超出預期；產能擴張不及預期、產品開發不及預期。 建議關注公司盈利預測建議關注公司盈利預測及估值及估值： 公司名稱公司名稱 歸母凈利潤（億元）歸母凈利潤（億元） PE 評級評級 2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 容百科技容百科技 19.93 30.22 40.63 21 14 10 無評級 當升科技當升科技* 15.61 22.9 26.27 19 13 11 買入 長遠鋰科長遠鋰科* 12.9 19.46 19.8 21 14 14 買入 華友鈷業華友鈷業 57.34 77.28 108.57 18 14

6、 10 無評級 資料來源：*為華安證券研究所預測，其他為 wind 一致預期 Table_CompanyReport 相關報告相關報告 1.回暖趨勢已現， 磷酸鐵鋰春天到新能源鋰電池系列報告之二磷酸鐵鋰2020-9-15 2. 從供需探討磷酸鐵鋰變化發展新能源鋰電池系列報告之三2021-1-5 3. 鋰電正極高鎳三元與磷酸鐵鋰兩翼齊飛新能源鋰電池系列報告之四2021-1-18 4.鈉電定位儲能及鉛酸替代，鋰電仍為主流新能源鋰電池系列報告之五2021-5-24 5石墨化缺口仍在， 工藝迭代及一體化布局重塑負極格局新能源鋰電池系列報告之六2022-3-8 6. 鋰行業深度報告之鋰復盤展望與全球供需

7、梳理：供需支撐高鋰價利潤上移，資源為王加速開發2022-3-20 -37%-15%7%28%50%72%5/218/2111/212/225/22電力設備滬深300Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 2 / 30 證券研究報告 正文正文目錄目錄 1 總論總論 . 5 2 三元高鎳化大勢所趨三元高鎳化大勢所趨 . 8 2.1 三元與磷酸鐵鋰并行發展，高鎳占比不斷攀升 . 8 2.2 高鎳三元性能優越，制備技術門檻高 . 11 3.高鎳正極盈利高鎳正極盈利能力強，成本優勢顯現能力強，成本優勢顯現 . 16 3.1 低鈷利于成本管控，高鎳利于能

8、量密度低鈷利于成本管控，高鎳利于能量密度 . 16 3.2 高鎳正極噸成本高位趨降，高性能高工藝構筑盈利護城河高鎳正極噸成本高位趨降，高性能高工藝構筑盈利護城河 . 16 3.3 高鎳能量密度高，瓦時成本經濟性凸顯高鎳能量密度高，瓦時成本經濟性凸顯 . 19 3.4 統籌整車綜合成本，高鎳長續航、輕量化優勢明顯統籌整車綜合成本，高鎳長續航、輕量化優勢明顯. 20 4 三元正極空間廣闊，格局優化三元正極空間廣闊，格局優化，高鎳加速，高鎳加速 . 21 4.1 動力電池帶動高鎳正極增量空間廣闊，5 年 CAGR45% . 21 4.2 三元正極競爭格局持續優化，國內企業參與全球競爭 . 23 4.

9、3 低端產能逐步出清，龍頭企業加碼高鎳三元 . 25 5 重點公司重點公司 . 27 5.1 容百科技：國內高鎳正極龍頭，產能擴張一體化布局 . 27 5.2 當升科技：深耕海外高端市場，產能擴張鞏固行業地位 . 27 5.3 華友鈷業：產業鏈深度整合，產能釋放增厚業績 . 28 5.4 長遠鋰科：高鎳布局一體化擴張，成本優勢顯著 . 28 風險提示：風險提示： . 29 nMrOnMpMxPnQnPnOzQnPnM7N8QaQsQoOpNoMlOqQtOiNmNvM7NnMqQwMqQqPxNqRtPTable_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明

10、3 / 30 證券研究報告 圖表目錄圖表目錄 圖表圖表 1 國內各系三元正極市場份額國內各系三元正極市場份額 . 5 圖表圖表 2 各系三元正極盈利能力情景分析各系三元正極盈利能力情景分析（萬元（萬元/噸）噸） . 6 圖表圖表 3 各系三元正極單瓦時營業成本（元各系三元正極單瓦時營業成本（元/Wh） . 6 圖表圖表 4 同等同等電量下電量下 NCM811 較較 NCM523 營業成本差值（原材料價格：萬元營業成本差值（原材料價格：萬元/噸；成本差值：元噸；成本差值：元/KWh） . 6 圖表圖表 5 國內三元正極市場集中度提升國內三元正極市場集中度提升 . 7 圖表圖表 6 正極材料產業鏈

11、正極材料產業鏈 . 8 圖表圖表 7 各類正極材料性能比較各類正極材料性能比較. 9 圖表圖表 8 國內各類正極材料產量（萬噸國內各類正極材料產量（萬噸/年）年） . 9 圖表圖表 9 國內各類正極材料產量占比（國內各類正極材料產量占比（%） . 9 圖表圖表 10 國內不同消費場景鋰電池出貨量占比（國內不同消費場景鋰電池出貨量占比（%） . 10 圖表圖表 11 近年動力電池裝機情況近年動力電池裝機情況 . 10 圖表圖表 12 國內各系三元正極市場份額（國內各系三元正極市場份額（%） . 11 圖表圖表 13 比比亞迪刀片電池亞迪刀片電池 . 12 圖表圖表 14 寧德時代寧德時代 CTP

12、 技術電池技術電池 . 12 圖表圖表 15 各系三元正極材料性能參數比較各系三元正極材料性能參數比較 . 12 圖表圖表 16 主要企業超高鎳產品研發進度主要企業超高鎳產品研發進度 . 13 圖表圖表 17 三元正極生產工藝流程三元正極生產工藝流程 . 14 圖表圖表 18 普通三元及高鎳三元生產工藝差異普通三元及高鎳三元生產工藝差異 . 15 圖表圖表 19 NCM523 裸樣和包覆樣的第裸樣和包覆樣的第 5 周放電曲線周放電曲線 . 15 圖表圖表 20 NCM523 裸樣和裸樣和 Mo 摻雜樣的循環曲線摻雜樣的循環曲線 . 15 圖表圖表 21 金屬原材料價格走勢（萬元金屬原材料價格走

13、勢（萬元/噸）噸） . 16 圖表圖表 22 三元正極的原材料價格走勢（萬元三元正極的原材料價格走勢（萬元/噸）噸） . 17 圖表圖表 23 各系三元正極的營業成本測算（單位：萬元各系三元正極的營業成本測算（單位：萬元/噸；取自噸；取自 2021 年年 12 月至月至 2022 年年 4 月價格數據）月價格數據） . 17 圖表圖表 24 各系三元正極單噸營業成本（萬元各系三元正極單噸營業成本（萬元/噸）噸） . 18 圖表圖表 25 各系三元正極毛利率情況各系三元正極毛利率情況（萬元（萬元/噸）噸） . 18 圖表圖表 26 各系三元正極盈利能力情景分析各系三元正極盈利能力情景分析（萬元（

14、萬元/噸）噸） . 19 圖表圖表 27 各系三元正極單瓦時營業成本（元各系三元正極單瓦時營業成本（元/Wh） . 19 圖表圖表 28 各系三元正極原材料單噸成本增長率各系三元正極原材料單噸成本增長率 . 19 圖表圖表 29 同等電量下同等電量下 NCM811 較較 NCM523 營業成本差值（原材料價格：萬元營業成本差值（原材料價格：萬元/噸；成本差值：元噸；成本差值：元/KWh） . 20 圖表圖表 30 不同正極材料的物理指標參數不同正極材料的物理指標參數 . 20 圖表圖表 31 各版本乘用車電池成本對單車帶電量及重量的邊際影響各版本乘用車電池成本對單車帶電量及重量的邊際影響 .

15、21 圖表圖表 32 中國新能源中國新能源車市場由政策驅動逐步進入供給拉動需求、乃至內生需求增長階段車市場由政策驅動逐步進入供給拉動需求、乃至內生需求增長階段 . 22 圖表圖表 33 全球全球新能源汽車加速爆發，新能源汽車加速爆發，2025 年銷量突破年銷量突破 2000 萬輛萬輛 . 22 圖表圖表 34 三元正極需求測算（車銷量：萬輛；裝機量：三元正極需求測算（車銷量：萬輛；裝機量：GWh；需求量：噸）；需求量：噸） . 23 圖表圖表 35 2020 年國內三元正極企業市場占有率年國內三元正極企業市場占有率 . 23 圖表圖表 36 2021 年國內三元正極企業市場占有率年國內三元正極

16、企業市場占有率 . 23 圖表圖表 37 國內三元正極市場集中度提升國內三元正極市場集中度提升 . 24 圖表圖表 38 2021 年全球三元正極企業市場份額年全球三元正極企業市場份額. 25 圖表圖表 39 三元正極行業產能利用率三元正極行業產能利用率 . 25 圖表圖表 40 三元正極頭部企三元正極頭部企業產能利用率業產能利用率 . 25 圖圖表表 41 主要三元正極企業擴產計劃主要三元正極企業擴產計劃 . 26 Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 4 / 30 證券研究報告 圖表圖表 42 2020 年國內高鎳三元市場占有率年國內高

17、鎳三元市場占有率 . 27 圖表圖表 43 2021 年國內高鎳三元市場占有率年國內高鎳三元市場占有率 . 27 Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 5 / 30 證券研究報告 1 總論總論 正極材料是鋰電池的核心，成本占比約 40%，其性能對電池的影響較大。在新能源汽車的強勁需求支撐下，國內正極材料市場規模不斷攀升，2015-2021 年產量從 11.3 萬噸快速提升至 111.2 萬噸，復合增長率達 46.38%。 復盤整個復盤整個正極材料的發展發現，在補貼政策影響減弱后，市場競爭造成了車廠正極材料的發展發現，在補貼政策影響減弱后，市

18、場競爭造成了車廠電池廠的合理選擇，不同材料特性對應了不同的應用領域，而應用領域發展決定了電池廠的合理選擇，不同材料特性對應了不同的應用領域，而應用領域發展決定了材料的占比變化。材料的占比變化。磷酸鐵鋰憑借著其高安全性、低成本優勢及高循環壽命，在國內補貼退潮的背景下，在儲能、低續航車等領域持續煥發活力。高鎳三元以較高的能量密度、逐步優化的成本及安全性在高端動力市場占據競爭優勢，兩者并行發展。2021 年國內高鎳材料總產量達到 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%。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提升。

19、同時，高鎳三元技術門檻高，在制備工藝及生產設備方面都有嚴格的要求，這給后續進入者增加了難度。 圖表圖表 1 國內各系三元正極市場份額國內各系三元正極市場份額 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勢，我們從四個考量高鎳三元正極材料的盈利能力與成本優勢，我們從四個維度維度入手：入手： 1. 低鈷利于成本管控，高鎳利于能量密度低鈷利于成本管控，高鎳利于能量密度 三元材料中，鈷的作用在于可以穩定材料的層狀結構,而且可以提高材料的循環和倍率性能，但鈷價高企且波動大，降低三元材料中鈷的含量對正極廠商的整體成本控制至關重要。鎳的作用在于提高增加材料的體積能量密度，但鎳含

20、量高也會導致鋰鎳混排，從而造成析鋰，循環性能會變差。所以在穩定材料性能、 保持安全性循環特性的前提下，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，另一方面利于提高能量密度。 2. 噸成本高位趨降，噸成本高位趨降，性能優勢技術門檻制備難度塑造了高毛利性能優勢技術門檻制備難度塑造了高毛利 橫向對比 5 系 6 系材料，由于更高的原材料價格、人工及制造費用，疊加低良品率， 高鎳三元正極的單噸營業成本相對較高。 高鎳三元在純氧環境下長時間煅燒，需要消耗更多的水電及氧氣；復雜嚴苛的生產工藝對設備提出更高的要求，資本開支大，故人工及制造費用高于中低鎳三元；高鎳良品率偏低意味著更多的原材料損

21、耗，也會增加相應成本。 縱向來看， 近兩年隨著上游原材料價格普漲， 各系三元正極的單噸營業成本均有明顯增加。單噸高鎳三元消耗的鋰鹽更多，因而在鋰鹽價格上漲時營業成本承壓更大，但較高的加工費帶動高鎳三元毛利率均維持在較高水平，體現了較強的定價能0%10%20%30%40%50%60%70%NCM333NCM523NCM622NCM811及NCA201920202021Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 6 / 30 證券研究報告 力和盈利水平。而隨著高鎳三元產能擴張釋放資本開支下降、技術工藝優化改進良品率提升，單位產品的營業成本有望攤薄，同

22、時高鎳帶來能量密度提升與整體車輛減重與降本的優勢， 因此三元正極企業紛紛加大高鎳布局， 市場加速向高鎳化傾斜。 圖表圖表 2 各系三元正極盈利能力情景分析各系三元正極盈利能力情景分析（萬元（萬元/噸）噸） 鋰鹽價格鋰鹽價格 NCM523 NCM622 NCM811 #1（20 萬元萬元/噸噸） 營業成本 20.98 21.51 23.54 毛利率毛利率 14.75% 15.08% 19.66% #2（30 萬元萬元/噸噸） 營業成本 24.70 25.24 27.84 毛利率毛利率 12.23% 12.58% 16.39% #3（40 萬元萬元/噸噸） 營業成本 28.43 28.96 32.

23、15 毛利率毛利率 10.28% 10.63% 13.82% #4（50 萬元萬元/噸噸） 營業成本 34.02 34.15 38.08 毛利率毛利率 8.05% 8.53% 11.07% 資料來源：華安證券研究所測算 3. 高鎳與中低鎳相比高鎳與中低鎳相比，瓦時成本差異逐步收斂瓦時成本差異逐步收斂，且形成成本優勢且形成成本優勢 為了更加客觀地反映各系三元正極的成本差異，我們選取歷史四個時間段換算為瓦時成本測算，可發現同一效用平臺下高鎳三元與中低鎳的營業成本差異正逐步收斂， 且在現階段已經形成了對中低鎳三元的明顯優勢。 主要因素在于原材料成本，上述四個時間段內高鎳的原材料單噸成本漲幅小于中低鎳

24、， 故原材料差距逐步縮??；疊加資本開支下降、 技術工藝優化改進良品率提升， 瓦時成本逐步降至中低鎳以下。 圖表圖表 3 各系三元正極單瓦時營業成本（元各系三元正極單瓦時營業成本（元/Wh） NCM523 NCM622 NCM811 811 系較系較 523 差值差值 2020 年年 7-12 月月 0.194 0.201 0.209 0.015 2021 年年 1-7 月月 0.259 0.268 0.260 0.001 2021 年年 8-11 月月 0.362 0.370 0.361 -0.001 2021 年年 12 月至月至 2022 年年 4 月月 0.552 0.543 0.505

25、 -0.047 資料來源：華安證券研究所測算 我們通過鋰鹽及前驅體的價格變動分別測算 NCM811 及 NCM523 在同等電量下的營業成本，可得 NCM811 瓦時營業成本在絕大部分情況下均具有優勢?？紤]到鋰鹽價格高位，前驅體價格短期變化不大仍將保持現有水平，同時高鎳正極仍有單位資本開支下降、良品率改進空間，故 NCM811 瓦時成本預計仍將占優。 圖表圖表 4 同等電量下同等電量下 NCM811 較較 NCM523 營業成本差值（原材料價格：萬元營業成本差值（原材料價格：萬元/噸；成本差值：元噸；成本差值：元/KWh） 資料來源：華安證券研究所測算 Table_CompanyRptType

26、 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 7 / 30 證券研究報告 4. 整車綜合考量成本、帶電量、重量，高鎳長續航輕量化優勢明顯整車綜合考量成本、帶電量、重量，高鎳長續航輕量化優勢明顯 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

27、三元電池下降 25.9%，而帶電量也減少 16.7%，折合每降本 1 萬元相應電量減少6.21KWh，考慮到鐵鋰耐低溫性能較差，乘用車的續航能力或將進一步降低。 需求端看，受全球新能源汽車帶動，正極材料市場空間廣闊。經測算，22/23 年全球三元正極的需求達 88/105 萬噸，25 年預計高達 196 萬噸；其中 22/23 年高鎳三元的需求達 49/69 萬噸，25 年預計高達 156 萬噸，5 年復合增長率 46%。 供給端看， 正極材料行業快速發展期，技術更迭快，產品多產能擴張謹慎、 成本加成定價模式造就了格局較分散。但競爭格局正逐步優化，2018 年 CR3/CR5 分別為 31%/

28、48%，2021 年已經分別提升至 38%/56%。隨著行業技術的穩定，生產工藝隨著行業技術的穩定，生產工藝的成熟， 投建產能的釋放， 下游客戶格局帶動， 正極材料集中度提升將是大勢所趨，的成熟， 投建產能的釋放， 下游客戶格局帶動， 正極材料集中度提升將是大勢所趨，具備技術、資源、產能、客戶優勢的企業將在行業中脫穎而出具備技術、資源、產能、客戶優勢的企業將在行業中脫穎而出。 圖表圖表 5 國內三元正極市場集中度提升國內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 結構上看，結構上看，三元正極行業特性以及較分散的格局決定了一線廠商基本滿產滿銷三元正極行業特性以及較分散的格局決

29、定了一線廠商基本滿產滿銷供不應求，前期低端產能逐步淘汰，行業整體產能利用率逐步提升。供不應求，前期低端產能逐步淘汰，行業整體產能利用率逐步提升。2021 年國內三元正極產能利用率提升至 58.73%， 國內前五大企業產量占行業總供應量的 50.83%，平均產能利用率達 91.02%， 一線廠商有望憑借高鎳、高電壓中鎳等高端產能最大程度實現滿產滿銷，且不斷進行產能擴張搶占市場份額，行業產能利用率與集中度有望同步提升。 投資建議投資建議 建議關注高鎳龍頭容百科技，國際化布局領先的當升科技，成本優勢顯著的長遠鋰科，一體化布局完備的華友鈷業。 Table_CompanyRptType 行業研究行業研究

30、 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 8 / 30 證券研究報告 2 三元高鎳化大勢所趨三元高鎳化大勢所趨 2.1 三元三元與磷酸與磷酸鐵鋰鐵鋰并行發展并行發展，高鎳占比不斷攀升，高鎳占比不斷攀升 鋰電池是通過鋰離子在正極和負極材料之間來回嵌入和脫嵌，實現化學能和電能相互轉化的裝置。當鋰電池充電時，正極發生氧化反應，電子沿著外電路到達負極， 與此同時 Li+從正極脫嵌， 經過電解質并穿過隔膜嵌入負極， 負極處于富鋰狀態。當對電池進行放電時 （即我們使用電池的過程） ， 嵌在負極碳層中的 Li+脫出， 又運動回正極。 鋰電池主要由正極材料、負極材料、隔膜、電解液四大材料構成。其中正極材鋰電池主要由正

31、極材料、負極材料、隔膜、電解液四大材料構成。其中正極材料是鋰電池料是鋰電池的核心的核心，成本占比約成本占比約 40%（在三元動力電池中占比（在三元動力電池中占比 50%-60%，磷酸鐵，磷酸鐵鋰動力電池中占比鋰動力電池中占比 20%-30%） ，其性能對電池的影響較大，其性能對電池的影響較大，因此因此鋰電池的命名主要鋰電池的命名主要以正極材料以正極材料屬性進行認定屬性進行認定。目前研制成功并得到大規模商業化應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。 正極材料屬于產業鏈中游環節，上游包括各

32、類金屬原材料及冶煉，下游應用涵蓋動力電池、3C 電池和儲能等領域。 圖表圖表 6 正極正極材料材料產業鏈產業鏈 資料來源：真鋰研究，華安證券研究所 鈷酸鋰工作電壓高、 振實密度大、 電化學性能良好， 憑借較為簡單的工藝流程最先實現商品化生產，主要用于消費電子；但缺點在于核心原材料鈷的全球儲量非常有限，且集中在非洲地區，當地政局動蕩極大影響鈷的穩定供應，導致鈷的價格高企且波動較大，不利于正極廠商控制成本。錳酸鋰在原材料方面儲備豐富且價格低廉，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域使用，下游一般應用于專用車及小型 3C 電池。 磷酸鐵鋰安全性能良好、循環壽命長，在儲能、磷酸鐵鋰

33、安全性能良好、循環壽命長，在儲能、商用車及中低商用車及中低續航續航乘用車領域得到大規模使用。三元正極充分結合鎳鈷錳（鋁）三乘用車領域得到大規模使用。三元正極充分結合鎳鈷錳（鋁）三種元素的特性，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。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。 Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 9 / 30 證券研究報告 圖表圖表 7 各類正極材料性能比較各類正極材料性能比較 性能參數性能參數 鈷酸鋰（鈷酸鋰（LCOLCO） 錳酸鋰（錳酸鋰（LMO)LMO) 磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰（L

34、FPLFP） 鎳鈷錳酸鋰鎳鈷錳酸鋰（NCM)NCM) 鎳鈷鋁酸鋰鎳鈷鋁酸鋰（NCA)NCA) 材料結構材料結構 層狀氧化物 尖晶石 橄欖石 層狀氧化物 層狀氧化物 理論放電比容量理論放電比容量（mah/g） 270 148 170 280 278 實際放電比容量實際放電比容量（mah/g） 140-150 100-120 130-150 150-220 180-220 振實密度振實密度（g/cm3） 4.0-4.2 3.1-3.3 2.0-2.4 3.6-3.8 3.6-3.8 工作電壓（工作電壓（v） 3.7 3.8 3.2 3.65 3.65 循環壽命（次）循環壽命（次） 500-1000

35、 500-1000 2000 1500-2000 1500-2000 安全性安全性 適中 較好 極好 較好 較好 優點優點 放電電壓高 填充性好 價格低廉 安全性好 錳資源豐富 穩定性好 安全性高 循環性能優良 電化學性能好 循環性能好 能量密度高 電化學性能好 循環性能好 能量密度高 缺點缺點 鈷價格貴 資源有限 能量密度較低 體積能量密度低 耐低溫性能差 部分金屬原料價格高 部分金屬原料價格高 資料來源：知網，容百科技招股說明書，華安證券研究所 近年來近年來主要由新能源車動力電池需求拉動主要由新能源車動力電池需求拉動正極材料規模不斷攀升。正極材料規模不斷攀升。2015-2021年年國內國內

36、正極材料年產量從正極材料年產量從11.3萬噸快速提升至萬噸快速提升至111.2萬噸， 復合增長率達萬噸， 復合增長率達46.38%。 1） 過去幾年國內消費電子市場低迷，3C 產品增速放緩導致鈷酸鋰的產量處于較低水平，產量占比從 2015 年的 28.31%快速下滑至 2021 年的 9.09%。 2） 錳酸鋰產量總體保持平穩，2020 年電動兩輪車及電動工具行情向好，相應需求增加對錳酸鋰市場形成支撐，當年國內錳酸鋰產量達到 9.29 萬噸，占比提升至 17.91%的歷史最高水平。 3） 近幾年國內正極材料市場規模的快速增長主要是由新能源汽車的強勁需求帶動， 動力電池出貨量由 2015年 16

37、.9GWh快速增長至 2021年 226GWh，復合增長率 54.06%，占比由 35.86%提升至 69.11%。由此帶來磷酸鐵鋰及磷酸鐵鋰及三元正極產量由三元正極產量由 2015年的年的 3.26/4.09萬噸提升至萬噸提升至 2021年的年的 45.91/44.05萬萬噸，合計占比從噸，合計占比從 65.05%提升至提升至 80.92%，成為正極材料市場的發展引擎，成為正極材料市場的發展引擎。 圖表圖表 8 國內國內各類正極材料產量（萬噸各類正極材料產量（萬噸/年）年） 圖表圖表 9 國內國內各類正極材料產量占比（各類正極材料產量占比（%） 資料來源： 高工鋰電，中國有色金屬工業協會鋰業

38、分會，華安證券研究所 資料來源：高工鋰電，中國有色金屬工業協會鋰業分會，華安證券研究所 0204060801001202015201620172018201920202021鈷酸鋰錳酸鋰磷酸鐵鋰三元材料0%20%40%60%80%100%2015201620172018201920202021鈷酸鋰錳酸鋰磷酸鐵鋰三元材料Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 10 / 30 證券研究報告 新能源汽車動力市場新能源汽車動力市場已經成為已經成為鋰電池最大的應用領域。鋰電池最大的應用領域。 2015-2021 年， 國內鋰電池出貨量從 47.1GW

39、h 快速增長至 327GWh，復合增長率 38.12%。其中 3C 消費類電池頹勢明顯，出貨占比從 50.27%一路下滑至 12.84%；萬億藍海儲能市場發展迎來提速，2021 年電池出貨占比提升至歷史最高點 14.68%；動力動力電池電池受益于新能源受益于新能源汽車汽車行業行業高景氣高景氣實現實現跨越式發展跨越式發展，2016 年年以以 30.8GWh 的的出貨量首次超過消費類電出貨量首次超過消費類電池，池， 隨后一直保持主導地位，隨后一直保持主導地位， 2021 年出貨占比高達年出貨占比高達 69.11%?！半p碳戰略?！半p碳戰略+市場驅動”市場驅動”下下新能源汽車新能源汽車是確定性極強的賽

40、道，是確定性極強的賽道，未來仍未來仍將是拉動鋰電池行業增長的核心力量將是拉動鋰電池行業增長的核心力量。 圖表圖表 10 國內國內不同不同消費消費場景場景鋰電池出貨量占比（鋰電池出貨量占比（%） 資料來源：高工鋰電，華安證券研究所 新能源汽車發展初期，磷酸鐵鋰電池一直占據主流位置，裝機占比最高時達到70%。2016 年 12 月四部委調整細化新能源車補貼，規定能量密度越高、續航里程越長，相應補貼越高。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用。2018 年三元動力電池裝機量一舉超過磷酸鐵鋰，占比最高時達到 61.82%。2019 年 3 月補貼政策提高了續航

41、里程和能量密度門檻，額度大幅退坡。2020 年 4 月四部委繼續出臺政策，2020-2022 年補貼分別在上一年基礎上退坡 10%、20%、30%，補貼效應逐步弱化。同時 CTP、刀片技術量產裝車提升了磷酸鐵鋰電池體積能量密度，具備價格優勢的磷酸鐵鋰開始回暖。2021 年年 7月， 磷酸鐵鋰裝機再度超過三元電池， 當月裝機量為月， 磷酸鐵鋰裝機再度超過三元電池， 當月裝機量為 5.8GWh， 占總裝機量的， 占總裝機量的 51.3%，比三元電池高出比三元電池高出 2.6 個百分點。個百分點。2021 年，國內動力電池裝機年，國內動力電池裝機 139.98GWh，其中磷，其中磷酸鐵鋰裝機酸鐵鋰裝

42、機 65.37GWh，占比提升至，占比提升至 46.7%，基本上占據半壁江山。，基本上占據半壁江山。 圖表圖表 11 近年動力電池裝機情況近年動力電池裝機情況 資料來源：高工鋰電，華安證券研究所 0%20%40%60%80%100%2015201620172018201920202021動力消費儲能小型動力+電動工具0%20%40%60%80%100%20172018201920202021三元磷酸鐵鋰錳酸鋰鈦酸鋰其他Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 11 / 30 證券研究報告 復盤整個正極材料的復盤整個正極材料的發展發展發現，在補貼

43、政策影響減弱后，市場競爭造成了車廠發現，在補貼政策影響減弱后，市場競爭造成了車廠電池廠的合理選擇，不同材料特性對應了不同的應用領域，而應用領域發展決定了電池廠的合理選擇，不同材料特性對應了不同的應用領域，而應用領域發展決定了材料的占比變化。材料的占比變化。磷酸鐵鋰憑借著其高安全性、低成本優勢及高循環壽命，在國內補貼退潮的背景下，在儲能、低續航車等領域持續煥發活力。而隨著 CTP、刀片電池的技術突破，鐵鋰電池的能量密度得到提高，使其在中高續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。高鎳三元向上趨勢不減，未來可期。從技術迭代和規模優勢的角度考慮，高鎳

44、三元依然是未來動力電池的主要技術路線。一方面，動力電池需解決續航里程的痛點，解決方式則是提高電池能量密度，相對于 CTP 和刀片電池從物理層面進行技術迭代，電化學材料體系的升級則是未來技術進步的關鍵，目前三元電池這一技術指標的提升空間優于磷酸鐵鋰電池，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，從而有效提高電池能量密度，滿足乘用車緊湊空間內更低重量的高續航需求； 安全性，三元正極通過包覆、 摻雜等技術不斷優化，同時相比鐵鋰電池具有更廣泛的溫度適應性，在低溫地區更有優勢。另一方面，技術更迭是不可逆的，盡管在技術迭代的初期，新技術面臨著成本較高、 產品性能不夠穩定、 消費者慣性

45、和信任成本等諸多問題，但隨著技術工藝逐步成熟，產能不斷釋放，上述問題將逐步完善。目前，在電池廠商逐步量產成熟的進步過程中，車企針對車型定位選擇高鎳的布局下，高鎳電池占比也穩步提升。2021 年國內高鎳材料（年國內高鎳材料（NCM811 及及NCA）總產量達到）總產量達到 15.23 萬噸，同比增長萬噸，同比增長 222.4%，市場份額從，市場份額從 2019 年的年的 12.5%快快速提升至速提升至 38.3%，增長迅速。，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提升。三元核心地位將繼續提升。 圖表圖表 12 國內

46、國內各系三元正極市場份額（各系三元正極市場份額（%） 資料來源：鑫欏資訊，華安證券研究所 2.2 高鎳三元性能高鎳三元性能優越優越，制備制備技術門檻高技術門檻高 在新能源汽車里程在新能源汽車里程焦慮、充電焦慮背景下焦慮、充電焦慮背景下，電池電池能量密度的提升主要從能量密度的提升主要從電化學電化學性能升級性能升級以及系統結構以及系統結構創新創新兩方面著手。兩方面著手。系統創新最具代表性的是比亞迪的刀片電池及寧德時代的 CTP、CTC 技術，基本原理是通過充分利用電池包體積以提高成組效率。寧德時代即將推出的第三代 CTP 技術（也稱為麒麟電池） ，在相同的化學體系和同等電池包尺寸下，電量相比 46

47、80 系統可以提升 13%。通過物理層面的結構0%10%20%30%40%50%60%70%NCM333NCM523NCM622NCM811及NCA201920202021Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 12 / 30 證券研究報告 創新，磷酸鐵鋰電池的發展取得長足進步，但是繼續提升的空間有限，且此類技術后續或將兼容三元電池。 寧德時代第三代 CTP 技術應用于三元電池的情況下， NCM電池系統重量能量密度可以提升至 250Wh/kg 以上， 體積能量密度則突破 450Wh/L，對應車型的續航性能更加優越。因此因此電池電池能量密度提升

48、的關鍵在于能量密度提升的關鍵在于鋰電鋰電材料材料電化學電化學性能性能升級升級。 圖表圖表 13 比亞迪刀片電池比亞迪刀片電池 圖表圖表 14 寧德時代寧德時代 CTP 技術電池技術電池 資料來源：無模組技術在新能源汽車動力電池中的應用與研究，華安證券研究所 資料來源：無模組技術在新能源汽車動力電池中的應用與研究，華安證券研究所 富鋰錳基材料、富鋰錳基材料、半固態電池材料目前還處于研發階段，大規模半固態電池材料目前還處于研發階段，大規模商業化商業化仍在摸索仍在摸索過程中過程中，現階段三元材料高鎳化是提升，現階段三元材料高鎳化是提升電池電池能量密度的重要路線。能量密度的重要路線。三元正極一般指NC

49、M（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、523 型、622 型以及 811 型等。Ni2+屬于活性物質，有助于提高材料的比容量，故高鎳三元的能量密度相對其它材料更高；但是，過多的 Ni2+會加劇陽離子混排，使材料的循環性能惡化。Co3+保持正極層狀結構穩定性，提高材料的倍率性能；但是過多的 Co3+會使可逆嵌鋰容量下降，成本增加。Mn4+是非電化學活性物質， 主要起骨架支撐作用， 能夠使鋰離子嵌入和脫嵌時保持晶體結構不變；但是過量容易出現尖晶石形態而破壞材料的層狀結構。 NCM811 晶體屬于六方晶系，晶體屬于六方晶系，是是 -

50、NaFeO2 的層狀結構化合物的層狀結構化合物，在，在比容量和比容量和振實密度振實密度指標上優于中低鎳三元，指標上優于中低鎳三元，擁擁有有更高的能量密度上限，更高的能量密度上限，材料特性材料特性支撐高端乘用車長續航支撐高端乘用車長續航需求需求。 圖表圖表 15 各系各系三元正極材料性能參數比較三元正極材料性能參數比較 產品產品 類別類別 示例圖示例圖 （SEM 電鏡形貌）電鏡形貌） 主要技術指標主要技術指標 最終最終 用途用途 NCM523 振實密度：2.20g/ cm （典型值） Ni：30.00 1.00wt% Co：11.85 1.00wt% Mn：16.70 1.00wt% 克比容量1