锂电池概念股,锂电池题材股,锂电池中游看点多 正负极分别“提容”

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锂电池中游看点多 正负极分别“提容”
2018-03-29

  宁德时代作为千亿“独角兽”企业即将登陆A股,引发市场对以锂电池为核心的中游产业链的关注。与上游以资源品“涨价”为核心因素支撑股价表现所不同的是,锂电池中游产业爆发因子相对复杂,以高镍化为发展方向的三元正极品种获得市场资金高度关注。2月7日以来,正极高镍三元龙头企业当升科技以超过30%的涨幅直逼上游锂、钴资源龙头股,而国轩高科格林美杉杉股份等正极材料企业涨幅也均超过20%,领先中游环节其他子板块个股。

  更新换代驱动动力电池需求大幅增长

  自从2012年国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划》后,我国新能源汽车2016年、2017年销量已经连续两年超过全球新能源汽车销量的一半。就在近期,又有两条利多新能源汽车发展的消息出炉,即在今年“两会”政府工作报告中,政府明确提出新能源汽车购置税优惠政策延长3年;工信部长苗圩在接受相关媒体采访时提出,2020年新能源汽车占比要达到10%。新变化有望刺激新能源汽车行业发展速度超出之前市场的预期。供需格局的改变将带动新能源汽车的心脏“动力电池”的需求。国盛证券预测,2018~2020年,动力电池需求量将分别达到45/63/89GWh,复合增长率36%。其中,三元需求分别为22/40/64GWh,复合增长率达58%。

  动力电池的发展是与新能源汽车发展息息相关的,在新能源汽车快速发展的过去5年内,动力电池装机量复合增长率高达160%。如今按照乘用车用动力电池4~6年进入报废期、商用车用动力电池3年进入报废期限制,券商普遍预计2018年开始,我国新能源汽车动力电池将会进入大规模退役阶段,这意味着社会上将出现新一轮更换动力电池潮的到来。东吴证券陈显帆测算,2018年退役动力锂电到池将达到11.09GWh,对应65.91亿市场空间,2020年则对应148.2亿市场空间。

  三元正极最具潜力高镍化大势所趋

  在动力电池构成中,正极材料在锂电池总成本中占据40%左右的比例,且其对锂电池的比容量、安全性、稳定性及循环寿命等主要指标起着决定性作用。在正极材料种类划分上,当前,已经市场化的锂电池正极材料包括钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)以及三元材料镍钴锰酸锂(NCM)、镍钴铝酸锂(NCA)等产品。

  其中,钴酸锂理论比容量可达到270mAh/g以上,目前已达到实际比容量在150mAh/g左右,未来可提升空间较大,但其缺点在于更高电压下结构不稳定,且钴资源紧缺,成本劣势不可忽视;锰酸锂理论比容量不到150 mAh/g,考虑到其能量密度与高温性能,未来应用会受限,其优势在于锰资源丰富,成本偏低;磷酸铁锂理论比容量可达到170mAh/g,目前实际比容量在140mAh/g左右,未来进一步上调空间不大,优势在技术较为成熟,安全性能较好,在我国主要用于新能源客车领域;三元NCM是通过调配Ni(镍)、Co(钴)、Mn(锰)的比例,来获得不同的电极特性,镍可提高材料容量,钴主要起到稳定层状结构作用,锰则可以提高安全性和稳定性,目前来看,三元材料具有能量密度高、循环寿命较长、安全性能较好等优点。

  在动力电池中,三元正极材料NCM(镍钴锰酸锂)主要包括NCM111、NCM532、NCM622、NCM811等类型。目前国内三元正极材料以NCM523为主,占比76%,NCM333和NCM622占比分别为13%和10%。由于动力电池对能量密度要求越来越高,同时对钴价格的担忧也加速企业进行高镍化正极材料的研发,未来动力电池将更多采用高能量密度的NCM811和NCA(镍钴铝酸锂)。NCA材料镍含量高,能量密度类似NCM811型,压实密度接近NCM523型,但因NCA合成难度较高,目前国内仅有少数几家企业在试生产,如比亚迪国轩高科、中航锂电、CATL、亿纬锂能等。

  在高镍三元材料方面,当前国内在其上布局的A股上市企业数量并不多,仅有杉杉股份当升科技等几家龙头企业涉足。其中,杉杉股份作为全球最大的锂电池原材料综合供应商,其正极材料产销量全球第一。子公司杉杉能源计划固定资产累计投资50亿,建设10万吨高能量密度正极材料,其中一期产能2万吨,计划于2020年底前完成,一期第一阶段产能1万吨,计划于2018年底建设完成,公司高电压钴酸锂和532/622三元占比将不断提升。

  当升科技前瞻性地布局高镍产品,且持续扩张高镍产能,NCM811产品已开始批量向客户供货,NCA产品也进入中试阶段;三期年产1.8万吨NCM811/NCA项目工程建设工作已启动,未来正极材料产能将达到3.4万吨/年。受益于锂电正极材料销售持续大幅增长,公司预计2018年一季报实现净利润3500万元至4000万元,同比增长78.21%~103.67%。作为三元高镍化领军企业,有望享受技术发展红利。

  除了上述两家龙头公司以外,其他正极材料企业则从其他角度向产业链不断延伸。例如天赐材料格林美向原料端布局,分别采购上游锂资源和钴资源,锁定上游资源供给。科恒股份在锂电业务的布局则是设备、材料双轮驱动,材料方面,公司正极材料现有产能800吨/月,二期规划产能包括5000吨/年的三元材料和3000吨/年的高压钴酸锂(见表1)。

  动力电池硅碳负极空间广阔

  在高能量密度发展路径上,动力电池正极高镍三元材料趋势显著,而负极的比容量和工作电压也直接决定锂电池的能量密度,因此伴随着正极工艺的成熟,负极也需要相应地提高电池容量。

  根据活性物质不同,负极材料可分为碳材料(主要是天然/人造石墨)和非碳材料(包括钛基材料、硅基材料等)两类。2017年,人造石墨产量已超过天然石墨的2.5倍,成为动力电池和中高端消费电池的主流负极材料。

  石墨的理论能量密度是372mAh/g,未来动力电池向着更高能量密度发展,传统石墨很难达到能量要求。而硅材料的理论能量密度可达4200mAh/g,在容量方面硅负极材料有明显优势。硅基材料因结合了碳材料高电导率、稳定性及硅材料高容量优点,因此业内普遍认为,未来硅基材料有着巨大发展潜力。

  动力电池正负极使用量约为2:1,方正证券分析师申建国根据高镍三元正极未来用量预期,来推算相应年度硅基负极需求量。硅基负极价格目前较高,在26万元/吨的水平,申建国认为,随着制造工艺的成熟和技术的革新,加工成本必将逐渐下行,此外,随着产业的成熟,负极企业也可享受到规模化效应带来的成本节约。所以其预测,在未来几年硅基负极价格将一路走低,并在2020年达到12万元/吨的单价。硅基负极市场空间将在2018年加速增长,并在2020年到达17亿元的规模。

  需要注意的是,硅碳负极的应用需要较高的技术壁垒,而我国由于工艺技术相对落后,生产成本居高不下,硅碳负极规模化量产尚未突破。虽然如此,但就目前而言,贝特瑞(2017年出货1000吨)、杉杉股份(2017年底产能4000 吨/年)、璞泰来(与中科院合作量产)等已均对硅碳负极材料进行了布局。就A股公司而言,杉杉股份是我国领军的锂电负极企业,负极产能全国第二,人造石墨产能全国第一。2017上半年公司负极材料出货量1.53万吨,同比增长50.8%;营收6.95亿元,同比增长25.07%,占公司当期营业收入比例为18%,仅次于正极材料业务。随着公司募资38亿元建设的10万吨负极一体化项目推进,券商预计公司2018年负极材料市占率和盈利能力将大幅提高。

  国轩高科子公司“合肥国轩”牵头承担的“高比能量动力锂离子电池的研发与集成应用”项目开发完成能量密度达281Wh/kg和302Wh/kg的电池单体样品。这两种电池均采用硅基负极材料,在行业发展中具有里程碑意义。此外,A股上市公司中,中国宝安(子公司贝特瑞)、长信科技(子公司比克动力)等在该领域也取得一定进展(见表2)。

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