锂电行业研究框架-东亚前海证券.pdf

东亚前海锂电行业研究框架 1 理性投资 专业融资 RATIONAL INVESTMENT PROFESSIONAL FINANCING 报告日期：2022年12月15日 证券分析师：郑倩怡 资格证书：S1710521010002 核心观点 2 在 “双碳”背景下，新能源汽车行业以及新型储能赛道迎来快速发展。新能源汽车方面， 2021年我国新能源汽车销量为352.1万辆，同比增长157.5%；2022年1-10 月销量为528万辆，同比增长107.67%。在新能源政策补贴逐渐退坡的情况下，我国新能源汽车市场渗透率 仍然逐步提升，2022年1-10月渗透率达24.03%，较2021 年提升10.63pct。新能源车市场渗透率大幅增长表明我国新能源车行业发展已逐步由政策驱动转为市场驱动 ，实现良性发展。 新型储能方面， 新能源发电并网为新型 储能行业发展提供了机遇。截至2022年9月末，我国已有24省区发布新能源配储政策。同时《关于加快推动新 型储能发展的指导意见》指出到2025年新型储能的装机 规模达30GW以上，我国新型储能行业具有广阔的发展空间。新能源汽车与新型储能赛道高景气带动锂电行业景气度提升。 • 动力电池装车量及储能锂电池出货量实现高速增长。动力电池方面， 2021年我国动力电池装车量为154.5GWh，同比增长142.77%；2022年1-10月装车量为 224.24GWh，同比增长108.69%，其中磷酸铁锂电池装车量为135.99GWh，同比增长155.56%，三元电池装车量为87.99GWh，同比增长62.78%。 储能锂电池 方面， 2022年上半年我国储能锂电池出货量为44.5GWh，整体规模已接近2021年全年水平，高工锂电预计2022年我国储能锂电池出货量在90GWh以上。 • 正极材料中磷酸铁锂、三元材料需求量大幅提升。磷酸铁锂方面， 2022年1-9月我国磷酸铁锂表观消费量为64.98万吨，同比增长120.49%。 三元材料方面， 2022年1-9月我国三元材料表观消费量为43.58万吨，同比增长48.29%，已超2021年全年水平。 • 负极材料以人造石墨为主，出货量大幅提升。 截至2022年上半年，我国人造石墨出货量占负极材料出货量的比例达85%。2021年我国负极材料出货量为72万吨， 同比增长94.59%；2022H1出货量为54万吨，同比增长68.8%。 • 电解液和隔膜需求量均增长较快。电解液方面， 2021年我国电解液出货量占全球电解液出货量比例为82.84%，为电解液生产大国。2021年我国电解液出货量为 50.7万吨，同比增长88.48%。 隔膜方面， 2021年我国隔膜出货量达78亿平方米，同比增长110.81%；2022H1出货量为54亿平方米，同比增长55%。 • 锂电池技术不断更新迭代，向高安全、高能量密度发展。 目前锂电池生产商不断创新锂电池结构和电芯，进而提升锂电池安全性与能量密度。在产能与需求的同 步扩张下，未来拥有高性价比的锂电池生产商将在行业中取得显著的竞争优势。 风险提示： 新能源汽车销售不及预期，原材料价格异常波动，市场竞争加剧等。 目录 CONTENTS 01 锂电池位于产业链中游 02 核心材料：四大关键材料、成长属性凸显 03 结构件：电池铠甲、规模提升 04 锂电池：方兴未艾，出货高增 05 电池技术创新：以高安全、高能量密度为导向 3 06 风险提示 1PART 01 锂电池位于产业链中游 THE TITLE IN ENGLISH 4 锂电池位于产业链中游 图表1：锂电池全景产业链图 资料来源：新材料产业在线，OFweek维科网，东亚前海证券研究所5 2PART 02 核心材料：四大关键材料、成长属性凸显 THE TITLE IN ENGLISH 6 四大核心组成材料 • 锂电池四大核心组成材料： 正极材料、负极材料、隔膜和电解液。动力电池为锂电池的主要消费领域，2021年我国动力电池消费占比达60 %。在动力电 池的成本构成中，2021年正极材料、负极材料、隔膜和电解液的成本占比分别为45%、10%、10%、10%。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表2：2021年我国锂电池下游消费结构 7 资料来源：华经产业研究院，东亚前海证券研究所 图表3：2021年我国动力电池成本构成 2.1 正极材料分类及性能对比 • 目前得到商业化应用的正极材料主要包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。 钴酸锂具有振实密度大、充放电稳定、工作电压高等优势，主要应用于消费电 子领域；锰酸锂具有资源丰富、成本低、安全性能好等优势，主要应用于专用车等领域；磷酸铁锂具有循环寿命高、 安全性好等优势，主要应用于商用车、储能 等领域；三元材料具有能量密度高等优势，主要应用于乘用车领域。 资料来源：长远锂科招股说明书，东亚前海证券研究所 图表4：四种类型正极材料性能对比 8 2.1 正极材料分类及性能对比 图表5：2016-2021年我国四种类型锂电池正极材料出货量占比 资料来源：GGII，东亚前海证券研究所 • 四种类型的正极材料中以磷酸铁锂和三元材料为主。 磷酸铁锂和三元材料在价格和性能方面的综合优势决定了两者较大的出货量占比。其中2021年我国三元材料、 磷酸铁锂正极材料出货量占国内总正极材料出货量的比例分别为38.05%、42.48%。随着磷酸铁锂电池性能的不断改善以及储能赛道的发展，磷酸铁锂材料出货 量大幅增长，2021年我国磷酸铁锂出货量为48万吨，同比增长287.1%，首次超过三元材料出货量43万吨。 9 2.1.1 钴酸锂：供给收缩、需求下降 图表6：2017-2022年9月我国钴酸锂有效产能 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表7：2017-2022年1-9月我国钴酸锂产量 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 2022年以来钴酸锂供给有所收缩。 截至2022年9月，我国钴酸锂有效产能为12.55万吨，较2021年全年下降0.79%。此外，2022 年1-9月我国钴酸锂产量为 5.72万吨，同比下降27.04%。钴酸锂产量大幅下降主要系上游原材料碳酸锂价格高企，叠加下游数码终端 市场需求疲软，成本和需求双重压力下致使钴酸锂 企业减产。 10 2.1.1 钴酸锂：供给收缩、需求下降 • 我国钴酸锂行业集中度较高。 2021年我国钴酸锂行业产能CR3、CR5分别达63.24%和83.00%，行业集中度较高。其中厦门钨业龙头地位显著，2021年钴酸锂 产能为4万吨，市场占有率高达31.62%。杉杉股份、天津巴莫和格林美紧随其后，2021年钴酸锂产能市占率分别为19.76%、11.86%和11.86%。 11 图表8：2021年我国钴酸锂企业产能占比 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表9：2021年钴酸锂行业产业链 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 钴酸锂电池下游主要应用于3C消费电子领域。 钴酸锂正极材料所含元素较少，产业链较为简单，上游原料为碳酸锂和四氧化三钴，中游加工成数码型电池，下游 广泛应用于手机、笔记本、平板电脑、其他电子产品等领域，2021年需求占比分别为48.29%、26.47%、6.38%、18.86%。 2.1.1 钴酸锂：供给收缩、需求下降 12 图表10： 2015-2022年1-8月我国手机累计出货量 资料来源：Wind，东亚前海证券研究所 图表11： 2015-2022年1-8月我国笔记本电脑销量 资料来源：Wind，东亚前海证券研究所 • 2022年以来手机出货量与笔记本销量同比均有所下降。 2022年1-8月我国手机出货量为1.75亿部，同比下降22.91%。一方面各地疫情对于线下门店经营、物 流运输造成了不利影响，各方面成本上行，进一步压缩厂商利润。另一方面目前5G技术尚未成熟，同时智能手机性能较为健全，消费者更换新手机的欲望不足。 2022年1-8月我国笔记本电脑销量为1045.03万件，同比下降17.57%，主要因为疫情原因致使笔记本电脑从供给端和需求端承压，供给端因驱动电路元件短缺 受阻，需求端受通胀影响和消费者需求不足而疲软，因此目前我国传统消费电子行业整体较为低迷。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表12： 2018-2022年1-9月我国钴酸锂表观消费量 • 手机、笔记本销量下降导致钴酸锂需求量同步下降。 2022年1-9月我国钴酸锂表观消费量为5.63万吨，同比下降27.72%。 2.1.1 钴酸锂：供给收缩、需求下降 13 图表13：2019-2022年碳酸锂市场均价 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 碳酸锂价格上涨支撑钴酸锂价格上行。 在供需趋紧下，碳酸锂价格位于历史高位。截至2022年12月14日，我国碳酸锂市场均价报57.2万元/吨，较2022年初 上涨99%，目前碳酸锂价格仍位于历史高位。2022年9月以来，钴酸锂价格有所回升，截至2022年12月14日，我国钴酸锂市场均价报44.25万元/吨，较9月 初上涨5.36%。 图表14：2019-2022年钴酸锂市场均价 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 2.1.2 锰酸锂：产量回落、价格高企 • 锰酸锂产能稳步增长。 2017-2021年我国锰酸锂产能由6.45万吨增长至17.65万吨，年均复合增长率为28.62%；2 022年9月我国锰酸锂产能再次上行，增 长至18.25万吨，较2021年初增长3.4%。 图表16：2017-2022年1-9月我国锰酸锂产量 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 锰酸锂产量有所回落。 2017-2021年，我国锰酸锂产量由3.80万吨增长至10.72万吨，而2022年1-9月我国锰酸锂 产量有所回落，为4.63万吨，同比下降 47.84%，主要系锰酸锂企业采购碳酸锂原料较为困难所致。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表15：2017-2022年9月我国锰酸锂有效产能 14 2.1.2 锰酸锂：产量回落、价格高企 • 我国锰酸锂行业集中度较低。 我国锰酸锂行业的龙头生产企业为博石高科和新乡弘力，2021年产能均为2万吨，占比均为11.33%。其他 主要生产企业分别 为南方锰业(崇左)、无锡晶石和湖南海利，2021年产能分别为1.4万吨、1万吨和1万吨，占比分别为7.93%、5.67%、5.67%。 图表18：2021年锰酸锂行业产业链 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 锰酸锂下游主要应用于动力电池、数码电子和储能领域。 锰酸锂具有资源丰富、成本低、安全性能好等优势，在中游可以被制作成容量型电池和动力型电池。 容量型电池主要应用于数码设备和储能，2021年消费占比分别为38.64%和25.22%；动力型电池主要应用于新能源汽车，2021年消费占比为36.14%。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表17：2021年我国锰酸锂企业产能占比 15 2.1.2 锰酸锂：产量回落、价格高企 • 2022年以来锰酸锂需求量大幅下降。 随着锂电池产业的迅速发展，2017-2021年我国锰酸锂表观消费量持续上行，从3.77万吨增长至10. 7万吨，年均复合 增长率为29.80%。2022年1-9月我国锰酸锂表观消费量大幅下降，为4.62万吨，同比下降47.84%，主要系锰酸锂产量下 降，叠加锰酸锂价格大幅上涨，下 游商家对锰酸锂涨价存在抵触情绪，对于锰酸锂需求量降低。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表19：2017-2022年1-9月我国锰酸锂表观消费量 16 2.1.2 锰酸锂：产量回落、价格高企 • 锰酸锂行业开工率位于历史低位。 2021年6月-2022年9月，我国锰酸锂行业开工率呈下降趋势，从75.67%下降至32.15%。20 22年10月以来，我国锰酸锂 行业开工率有所回升，但仍处于历史低位，截至2022年11月，锰酸锂行业开工率为42.05%。 图表21：2019-2022年碳酸锂、锰酸锂市场均价 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 碳酸锂价格高企支撑锰酸锂价格上行。 2019-2022年12月，锰酸锂市场均价与碳酸锂市场均价之间的相关系数达0.99，碳酸锂市场价格高位 运行，支撑锰 酸锂价格上行。截至2022年12月14日，锰酸锂市场均价报15.4万元/吨，较2022年9月初上涨19.38%，较2022年初上涨86.67%。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表20：2019-2022年1-11月我国锰酸锂行业开工率 17 2.1.3 磷酸铁锂：产能扩张、需求向好 • 磷酸铁锂产能、产量扩张提速。产能方面 ，2017-2021年，磷酸铁锂产能从21.5万吨增长至71.2万吨，年均复合增长率为34.90%；截 至2022年9月末，产 能增长至130.65万吨，较2021年上涨83.5%。 产量方面， 2017-2021年，磷酸铁锂产量从7.7万吨上升至44.75万吨，年均复合增长率为55.27%；20 22年 1-9月产量继续上行，达到64.97万吨，同比增长120.76%，主要系下游新能源汽车产销增长以及新型 储能行业迎发展机遇，为磷酸铁锂提供广阔的市场空 间。 图表23：2017-2022年1-9月我国磷酸铁锂产量 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表22：2017-2022年9月我国磷酸铁锂有效产能 18 2.1.3 磷酸铁锂：产能扩张、需求向好 • 我国磷酸铁锂产能供给或将持续扩张。 2022年我国预计新增磷酸铁锂产能合计为32.5万吨，其中万润新能预计新增产能19.5万吨。2023年 我国预计新增磷 酸铁锂产能合计为162.5万吨。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表24：2022-2023年我国磷酸铁锂规划产能 19 2.1.3 磷酸铁锂：产能扩张、需求向好 图表25：2021年我国磷酸铁锂企业产能占比 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 我国磷酸铁锂行业集中度较高。 2021年我国磷酸铁锂产能CR5达61.1%。其中湖南裕能、德方纳米产能占比较高，2021年湖南裕能、 德方纳米磷酸铁锂产 能分别为15万吨、12万吨，占我国磷酸铁锂总产能的比例分别为21.07%、16.85%，合计达37.92%。 20 2.1.3 磷酸铁锂：产能扩张、需求向好 • 磷酸铁锂下游主要应用于动力电池和储能领域。 磷酸铁锂电池具有较高的安全性、可靠性、良好的快速响应和大倍率充放电能力等优点，被广泛应用于储能 设备和动力电池领域，其中2021年储能设备消费占比为16.02%，动力电池消费占比为83.98%。 图表27：2017-2022年1-9月我国磷酸铁锂表观消费量 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 2021年以来磷酸铁锂需求实现大幅增长。 近年来我国新能源汽车快速发展叠加电化学储能装机规模提升，带动磷酸铁锂需求大幅增长。2021年我国磷酸铁 锂表观消费量为44.79万吨，同比增长188.17%；2022年1-9月为64.98万吨，同比增长120.49%。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表26：2021年磷酸铁锂行业产业链 21 2.1.3 磷酸铁锂：产能扩张、需求向好 • 我国磷酸铁锂行业开工率位于历史高位。 储能及新能源汽车发展带动磷酸铁锂行业景气上行。2020年2月以来，磷酸铁锂行业开工率逐渐上行并超过疫情前 水平。此外，2022年1月-11月，我国磷酸铁锂行业开工率始终处于86%以上，其中2022年11月行业 开工率为94.77%，位于历史高位，表明我国磷酸铁锂 行业高景气。 图表29：2019-2022年我国碳酸锂、磷酸铁锂市场均价 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 磷酸铁锂价格位于历史高位。 在下游需求拉动以及原料碳酸锂成本支撑下，磷酸铁锂价格从2021年初的3.7万元/吨上涨至2022年4月 的16.9万元/吨，涨幅 为356.76%，之后伴随碳酸锂价格下降，磷酸铁锂价格有所回落。2022年9月以来，磷酸铁锂价格再次上 行。截至2022年12月14日，我国磷酸铁锂市场均 价报17.2万元/吨，较9月初上涨10.26%，目前位于历史高位。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表28：2019-2022年11月我国磷酸铁锂行业开工率 22 2.1.4 三元材料：量价齐升、景气延续 • 产能稳步扩张，产量大幅提升。产能方面， 2017-2021年，我国三元材料有效产能从23.61万吨增长到62.01万吨，年均复合增长率为27. 30%。截至2022 年10月，我国三元材料有效产能为79.21万吨，同比增长25.71%。 产量方面， 2021年我国三元材料产量为42.52万吨，同比增长80.25%；2022年1-9月 产量为43.53万吨，同比增长45.20%，实现较大幅度增长。 图表31：2017-2022年1-9月我国三元材料产量 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表30：2017-2022年10月我国三元材料有效产能 23 2.1.4 三元材料：量价齐升、景气延续 图表32：2022年10月我国三元材料企业产能占比 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 我国三元材料行业集中度较高。 我国三元材料生产企业产能位列前三的分别是容百科技、贝特瑞和华友钴业，截至2022年10月末，上述三家企 业的产能分 别为15万吨、8.3万吨和8万吨，占比分别为18.9%、10.5%和10.1%，CR3为39.5%。天 津巴莫和当升科技的三元材料产能均为5.5万吨，占比均为6.9%， CR5为53.4%。 24 2.1.4 三元材料：量价齐升、景气延续 • 三元材料下游主要应用于动力电池和消费电子领域。 三元材料位于产业链中游，上游原料主要包括硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰和碳酸锂等，下游主要应用于 动力电池和消费电子领域，2021年动力电池和消费电子消费占比分别为76.24%、21.62%。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表33：2021年三元材料行业产业链 25 图表34：2017-2022年1-9月我国三元材料表观消费量 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 新能源汽车行业高景气，带动三元材料需求大幅提升。 2021年我国三元材料表观消费量为41.74万吨，同比增长62.49%。2022年1-9月我国三元材 料表 观消费量再次提升，达43.58万吨，同比增长48.29%，已超2021年全年水平。 2.1.2 三元材料：量价齐升、景气延续 • 2020年2月以来，三元材料行业开工率整体呈上涨趋势。 国内疫情缓解以及新能源汽车发展带动三元材料行业开工率上行。2020年2月以来，我国三元材料行业 开工率步入上行通道并逐步超过疫情前水平。2022年以来，我国三元材料行业开工率始终处于75%以上，其中11月行业开工率为78.68%。 图表37：2019-2022年我国三元材料价格 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表35：2019-2022年1-11月我国三元材料行业开工率 26 • 三元材料价格总体上呈上涨趋势。 下游需求拉动叠加原材料价格上涨，支撑三元材料价格上行。三元材料523/622/811/111价格分别从2021年初的12.2万元/吨、 13.7万元/吨、16.7万元/吨、14.6万元/吨上涨至2022年4月的37.2万元/吨、38.25万元/吨、41.7万元/吨、39.1万元/吨，涨幅分别为204.9%、179. 2%、 149.7%、167.8%，之后有所回落。2022年9月以来，三元材料价格重回上行通道，截至2022年12月14日，三元材料523/622/811/111市场均价分别为34.6万 元/吨、37.35万元/吨、40.05万元/吨、35.95万元/吨，较9月初分别上涨5.49%、4.92%、4.57%、6.36%，目前位于历史高位。 图表36：2021-2022年硫酸钴、硫酸镍、碳酸锂价格 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 2.2 负极材料：人造石墨为主、出货大幅提升 27 图表38： 2017-2022年10月我国负极材料有效产能 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表39： 2017-2022H1我国负极材料出货量 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 2017年以来负极材料产能稳步扩张。 2017-2021年我国负极材料有效产能从29.95万吨增长至79万吨，年均复合增长率为27.44%。截至2022年10月，我国 负极材料产能为155.39万吨，同比增长96.7%。 资料来源：GGII，东亚前海证券研究所 图表40： 2017-2022H1我国人造石墨出货量占比 • 2021年以来负极材料出货量大幅提升。 2021年我国负极材料出货量为72万吨，同比增长94.59%；2022H1出货量为54万吨，同比增长68.8%。 • 我国负极材料以人造石墨为主。 锂电池负极材料主要包括人造石墨、天然石墨、硅基负极及其他。其中人造石墨循环性能良好，更适合应用于储能、动力电 池领域。截至2022年上半年，我国人造石墨出货量占负极材料出货量的比例达85%。 2.2 负极材料：人造石墨为主、出货大幅提升 • 负极材料下游主要应用于动力电池、消费电子和储能市场。 2021年动力电池、消费电子、储能领域消费占比分别为56.27%、33.29%、10.43%。 图表42：2021年我国负极材料企业产能占比 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 • 负极材料行业集中度较低。 2021年我国负极材料产能CR5为33.16%，行业集中度较低。其中贝特瑞、杉杉科技、凯金新能源负极材 料产能占比位居前三， 分别为8.86%、7.59%、6.33%。 28 图表41：2021年我国负极行业产业链 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 人造低端负极材料 2.2 负极材料：人造石墨为主、出货大幅提升 • 2022年10月以来负极材料价格有所回落，但仍位于历史高位。 我国负极材料市场均价从2021年初的4.43万元/吨上涨至2022年9月的5.51万元/吨，上涨 1.07万元/吨，涨幅为24.2%。2022年10月以来负极材料价格有所回落，截至2022年12月14 日，我国负极材料市场均价报5.32万元/吨，较10月初下降 3.43%，仍位于历史高位。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表43：2019-2022年我国负极材料市场均价 29 2.3 电解液：锂电池之“血液”、需求大幅提升 • 电解液组成部分包括有机溶剂、锂盐和溶质，下游应用于动力电池、3C电池、储能电池。 根据华经产业研究院数据，2021年锂盐成本占电解液总成本的比 例最大，为45%，对电解液价格影响较大，溶剂和添加剂成本占比分别为25%和20%。2021年动力电池、3C电池、储能电池消费占比分别为46%、37 %、 10%。 资料来源：百川盈孚，东亚前海证券研究所 图表44：2021年电解液行业产业链 30