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中金:全球动力电池产业链将迎结构性变化拐点 三主线把握投资机会
2021.06.11 08:44 中金点睛

摘要

我们认为当前时点全球动力电池产业链将迎结构性变化拐点,一方面欧美本土动力产业链的匮乏加强了对产业链本土化培育的需求;另一方面欧美新能源车快速渗透拉动海外装机需求高增;使得过去十年全球动力产业链向东亚集中的演变格局转向全球化,为中国动力产业链切入欧美本土配套带来历史机遇,我们看好国内动力和材料龙头先发优势,产业链马太效应将愈发凸显:

从供应全球化的角度,海外需求向龙头集中。我们认为2021-2023年是海外布局的关键窗口期,宁德、LG等龙头持续加码海外产能布局,并带动具备竞争优势的电解液、隔膜环节跟随;而二线电池企业出海节奏缓慢;龙头企业出海有望享受海外市场高增长红利,带来远期市场份额预期上行,我们上调LG Chem和CATL 2025e全球市场份额至30-35%,上调隔膜龙头恩捷股份2025e全球市占率45-50%,电解液龙头天赐材料2025e全球份额35-40%。

从竞争格局的角度,竞争由企业演绎为产业链,利润向高壁垒环节龙头集聚。4Q20以来锂电材料龙头产能供不应求,且材料端和资源端资本支出增速慢于电池端,优质材料企业和关键资源产能稀缺性凸显。有实力的电池厂锁定优质材料产能,并布局上游关键资源,提升企业核心竞争力。从产业链利润分布看,动力电池/隔膜受益高壁垒、高集中度,获取更高利润分配;电解液经前期洗牌集中度提升明显,龙头企业通过产业链纵向一体布局享受高额利润。

技术:继续看好高镍和磷酸铁锂结构性机会。高镍三元凭借能量密度优势可提升整车续航并降低能耗,通过降低正极外材料和结构件单位用量可实现降本。铁锂凭借成本、循环性能优势在中低端车用市场及储能领域优势明显。特斯拉Model3/比亚迪汉/五菱Mini等爆款车型带动铁锂乘用车迅速回暖,大众ID4/ID6/ID3、奔驰EQA/EQB/EQS等车型上市带动高镍放量,我们预期2021铁锂装机将有望提升至45-50%,高镍有望提升至15-20%。

我们建议长线把握龙头企业出海打开成长空间,中线把握二线锂电企业有望迎来更快份额增长与新客户导入契机,短线关注高景气下供需错配带来议价能力反转的材料环节,以及受益技术升级具有更高成长性的高镍三元和磷酸铁锂。

风险

全球新能源车增长不及预期,上游原材料价格超预期上涨。

正文

核心摘要

我们认为当前时点全球动力电池产业链将迎结构性变化拐点,一方面欧美本土动力产业链的匮乏加强了对产业链本土化需求;同时,欧美主机厂也希望供应链缩短和分散化;另一方面欧美新能源车快速渗透拉动海外装机需求高增;使得过去十年全球动力产业链向东亚集中的演变格局转向全球化,我们认为中国动力产业链凭借制造和成本的优势,有望迎切入欧美本土配套带来历史机遇,我们看好国内动力和材料龙头先发优势,产业链马太效应将愈发凸显,我们建议重点把握三条主线:

龙头出海扩产,海外需求向龙头集中,海外供应结构将迎拐点,龙头强者愈强:1)从供应全球化的角度,海外需求向龙头集中。2)从竞争格局的角度,竞争由企业演绎为产业链,利润向高壁垒环节龙头集聚。4Q20以来锂电材料各环节龙头产能供不应求,且材料端和资源端资本性支出增速显著慢于电池端,优质材料企业和关键性资源产能稀缺性凸显。有实力电池厂锁定优质材料厂产能,并布局上游关键资源,提升企业核心竞争力。从产业链利润分布看,动力电池、隔膜受益高壁垒、高集中度,获取更高利润分配;电解液经前期洗牌集中度提升明显,电解液通过前期洗牌集中度提升明显,龙头企业通过产业链纵向一体布局享受高额利润。

看好国内份额分散化带来的二线龙头机会。我们认为随着自主品牌和新造车势力的崛起,产业链二线企业的与一线企业在国内市场的份额是逐渐缩小的。我们认为未来3年自主品牌和新造车势力包括部分合资企业将更多地采用二线企业的产品,或是通过自供来应对供应链安全和成本控制,二线企业的国内配套份额将持续提升,由于出海扩产的难度较大,二线企业的主战场仍在国内,未来国内市场将逐步走向一超多强格局。

看好高镍和磷酸铁锂的结构性机会,重点提示新车型周期带来的高镍/磷酸铁锂投资机会:特斯拉Model3、比亚迪汉、五菱Mini等爆款车型带动铁锂乘用车结构迅速回暖,大众ID4/ID6/ID3、奔驰EQA/EQB/EQS等车型上市带动高镍放量,我们预期2021铁锂装机将有望提升至45-50%,高镍有望提升至15-20%,同时我们看好平价和供应双驱下铁锂需求将持续上行,我们上调铁锂2025年国内装机渗透率到54%,优质供给紧平衡,龙头产能释放推动业绩爆发。

供应:产能全球化提速,海外需求向龙头集中

产业链本土化叠加海外需求高增长,龙头加速产能出海

欧美锂电产业链薄弱,本土化诉求增强

全球新能源车产业链过去10年向东亚集中,过去5年再向中国集中,全球供应链的分工导致欧美在新能源等新兴产业链上出现断层,驱动欧美对产业连本土化需求增强:一方面,欧美力求培育本土化的动力和锂电材料企业;另一方面,面对短期供需缺口及产业连根基的薄弱,欧美需要引入外部企业来填补,通过市场换技术,促进本土产业链的发展;而从供应链安全的角度,欧美主机厂也希望供应链配套距离缩短和分散化;为国内动力产业链企业切入欧美本土提供了历史机遇。

图表:欧美对产业链本土化需求趋强(截至2021年5月)

资料来源:路透社,各国政府官网,中金公司研究部

海外需求空间广阔,出海动力充沛

伴随欧美市场的快速增长,海外将成为拉动全球装机增长的主动能;我们预计2025e全球动力装机需求达1430GWh,其中国内约428GWh,海外约1052GWh,海外需求占七成,对应2021-2025e 全球装机CAGR 中国/海外分别为38%/64%,海外增长大幅领先国内。海外动力装机需求高增带动四大材料需求提升,对应正极/负极/隔膜(涂布)/电解液 2021-2025e 需求 CAGR 分别达到61.2%/58.9%/59.4%/57.8%。海外需求的高增长给国内动力电池产业链出海提供充沛动能。

图表:我们预测全球2025e动力装机需求1430GWh,2021-2025e CAGR 国内/海外分别为38.2%/63.8%

资料来源:中汽协,EV-Sales,GGII,中金公司研究部

图表:海外动力电池装机需求高增带动四大材料需求提升

资料来源:中汽协,EV-Sales,GGII,鑫椤资讯,中金公司研究部

海外布局窗口期已至,龙头加码海外产能布局

2021-2023年是海外布局的关键窗口期。考虑动力电池产品认证和扩产周期长,车企通常提前5-7年开始定点,至2025年前全球动力电池需求量纲已在2020年完成定点,依次递推,我们推测下一阶段2025-2030年需求量纲将在2022-2023年定点完毕;同时,动力电池技术的迭代和持续降本也给车企带来针对存量订单重新询价定点的需求;由此,我们认为对动力电池企业而言,2021-2023年是出海布局的关键窗口期。

龙头持续加码海外产能,国内二线出海节奏缓慢。我们观察到,国内外动力龙头企业CATL、LG Chem、松下、三星SDI、SKI加速海外建厂的节奏,截至2025年前在欧美在建及已规划的产能合计接近400GWh,而国内二线动力企业从出海规模和节奏上与龙头差距较大,我们认为主要有两点原因:1)二线企业目前主要配套自主品牌,或进入合资企业二/三供的,如大众系的国轩及万向A123、奔驰系孚能、宝马系亿纬等,相关产品商处验证期或成熟度验证周期较短,国际化车企配套经验不足,出海不具备优势;2)二线企业大多尚未盈利,海外布局存在较大资金壁垒。综上,龙头企业在产能出海上先发优势明显,而根据我们的需求测算,2025e欧美合计装机需求743GWh(预计出货量约930GWh),目前欧美本土已规划的动力产能约615GWh,仍有较大的缺口,我们预计龙头将进一步扩张,进而在全球化布局上拉大与国内二线的差距。

图表:欧美本土动力电池产能规划(截至2021年5月)

资料来源:各公司公告,中金公司研究部

图表:二线电池企业经营现金流整体偏弱

资料来源:万得资讯,公司公告,中金公司研究部

图表:二线动力电池企业营业利润率整体偏低

资料来源:万得资讯,公司公告,中金公司研究部;备注:亿纬锂能已剔除思摩尔投资收益

二线主战国内市场,加速国内市场格局分散化

由于二线电池厂短期出海阻力大、优势不显著,我们判断在海外定点2021-2023的关键窗口期,二线不会有大规模的产能出海;中长期二线主战场仍在国内,目前二线已切入国内自主,以及合资公司的二/三供,随着二线在自主、合资中的上量,国内格局预计会趋于分散,形成一超多强格局,我们预计龙头份额不会超过40%。

图表:中长期国内市场动力格局预测

资料来源:GGII,中金公司研究部

二线动力企凭借性价比优势有望在部分自主品牌中获得主供位置,比如中航锂电,2020年在广汽埃安中的配套份额达到61%,超越CATL;1Q21在产业链供需偏紧的需求溢出下,配套份额进一步提升至72%。

图表:中航锂电已在广汽埃安中取得主供位置,且配套份额持续提升

资料来源:GGII,中金公司研究部

车企入局落子动力电池最后一块版图

伴随行业进入需求爆发期,车企与电池企业的整零关系步入进一步完善供应链分级与分散的第三阶段,出于:1) 自上而下定义电池需求,掌握电池核心Know-how;2)锁定产能,保障供应;3)引入价格竞争,推进电池降本;车企布局电池环节是趋势,包括入股、合资以及自建产能三种方式;但我们认为车企的入局并不改变头部格局:

我们再次重申,产品性能、量产成本、系统安全以及产业链供应能力是构建动力电池产业竞争格局的核心四要素,车企无论是扶持二/三供,或者自研/自建电池技术和产能,较难短时间内与传统锂电龙头并驾齐驱,特别是在制造过程一致性Know-how积累、先进电化学体系技术、全供应链综合成本及产品良率三个方面;

动力电池高昂的CAPEX需要规模化量纲支撑,车企自主产能扩张受限制。目前国内/海外动力电池CAPEX高昂,单GWh投资额分别约2-3亿元/4-6亿元(设备+土建),基于:1)单车带电量60KWh;2)满足车企标准化工厂30万辆/年需求;3)折旧期限10年,我们测算电池工厂年出货量需达到6-10GWh方能覆盖折旧成本,对应新能源车约10-16万产量规模;因此,我们认为只有具备规模化销量的车企才会选择自制电池产能,车子自主产能规模有限。大众在Power day上也提及,在欧洲布局的6大电池工厂合计240GWh电池产能,将会通过自建及与合作伙伴共建的方式完成。

从目前布局的情况来看,自主部分产能规模层面仍是体系中的二/三供的角色,如大众体系的万向A123/国轩、奔驰体系的孚能等;

由此,我们认为中长期电池专业厂和车企自建电池厂共存,车企布局电池产能将会强化动力多寡头格局,动力电池环节多寡头格局强化,驱动行业从头部到二三线的供应份额分配进一步清晰。

图表:车企与动力电池企业合作关系演变

资料来源:第一电动,GGII,中金公司研究部

图表:车企布局电池环节规划(截至2021年5月)

资料来源:公司公告,中金公司研究部

龙头出海带动电池材料环节跟随配套,隔膜、电解液确定性高

目前电池四大材料生产环节主要集中在中日韩,欧美本土缺少规模化的供应体系,锂电龙头欧美建厂也带动材料供应体系出海就近配套的需求。分环节看,隔膜及电解液环节出海确定,相关中国企业已规划海外产能;而正负极环节整体节奏缓慢。

图表:四大材料环节海外产能规划(截至2021年5月)

资料来源:各公司公告,中金公司研究部

隔膜和电解液环节具备切入欧美本土配套的优势,正负极限制因素较多,短期出海阻力较大:

► 隔膜及电解液环节:隔膜环节具备较高的制造壁垒和行业集中度,国内头部企业在产能、成本、核心设备技术、产品一致性上具备切入海外本土配套的竞争优势;而电解液环节经过前期洗牌,国内集中度大幅提升,国内头部企业凭借一体化布局构筑壁垒,海外竞争力明显;由此,隔膜和电解液环节头部出海有望争取到更多海外配套份额,出海主动性较强;

► 正负极环节:正极环节我们分析主要受限于3个因素:1)正极环节整体壁垒不高,全球格局分散,2019 CR5 34.9%,海外市场被巴斯夫、优美科、住友等主导;中国正极企业切入欧美本土竞争激烈;2)正极欧美建厂也面临前驱体及生产设备配套的缺失;3)存在潜在的专利风险,国内正极专利布局时间较晚,目前三元和铁锂的核心专利主要掌握在海外企业手中;负极环节则受限于高能耗、高污染带来的环保及成本上的压力;整体看,正负极短期更多从经济性上考虑、选择在国内生产,除非下游客户硬性要求出海建厂;中长期我们看好具备正极中具备较高壁垒的高镍环节且形成一体化优势(布局上游矿产资源)的企业海外建厂。

图表:国内市场四大材料环节市场格局(1-4M 21)

资料来源:鑫椤资讯,中金公司研究部

图表:动力产业链壁垒分析

资料来源:鑫椤资讯,GGII,中金公司研究部

图表:全球正极格局较分散(2019年)

资料来源:GGII,鑫椤资讯,中金公司研究部

图表:正极材料核心专利

资料来源:WIOP,中金公司研究部

跟随产能全球化浪潮,核心体系强者愈强

基于上述逻辑,我们认为在海外动力需求起量及供应区域化的结构转型下,中国动力电池产业链凭借制造和成本上的优势,有望迎切入欧美本土、提升全球配套份额的历史机遇;海外市场产业链供给结构将迎拐点,国内电池和材料龙头有望充分享受海外高增长红利,我们看好国内电池和材料龙头出海带来中长期配套份额的提升:

动力电池环节,我们上调LG Chem和CATL 2025e全球市场份额预期至30-35%(前值25-30%);

四大材料环节,我们认为隔膜和电解液环节出海具备确定性,我们看好恩捷和天赐中长期45-50%和35-40%全球市场份额;

图表:我们上调CATL/LG Chem 2025e全球市场份额至30-35%

资料来源:GGII,SNE,中金公司研究部

行业需求快速释放带来短期供需错配,但需求向二线企业溢出不明显,进一步验证我们对龙头优势的判断

回顾动力排产和产能利用率的变化路径,我们总体认为3Q19是产业链基本面的拐点,1Q20受疫情影响短暂下挫,2Q20下游进入复苏上行周期、带动产业链排产景气度向上,需求的迅速释放驱动动力和材料龙头产能利用率陡峭爬升,4Q20以来接近满产状态、供不应求,短期供需错配显现,但我们观察到需求溢出向二线扩散不显著,存在分化,部分切入下游高销量车型且占主供地位的二线企业配套份额提升幅度较大、享受需求溢出红利,如中航锂电,1Q21在广汽的配套份额较2020年提升11ppt,而CATL配套份额下降13%,而其他二线企业增长受行业景气度驱动、排产仍处于中低水位;整体看:

主要动力和材料企龙头业4Q20以来平均产能利用率在70%以上(未考虑不良品),整体高于二线企业;动力、三元正极、隔膜、电解液等环节二线企业产能利用率整体偏低;

需求向龙头集中驱动产业链各环节1Q21以来集中度进一步提升;

我们认为行业需求未向二线溢出主要受两个因素影响:1)一线车企的二/三供(对应二线电池厂商配套)尚处产品验证或量产爬坡阶段(如大众系的万向A123/国轩,奔驰系孚能,宝马系亿纬等),溢出需求无法转化;2)在产业链的角度,产业链四大材料及上游原材料环节,由于供需的错配,使得二线的企业没有办法获得优质产业链来承接需求的溢出。我们认为,随着国内和海外需求的加速释放,会进一步加剧产业链的供需错配,二线企业在接下来的时间需要快速去争取足够产业链配套,以及完成产品及量产爬坡的验证,我们预计在2022-2023年二线迎来整体向上的拐点;而此间龙头先发出海,进一步拉大与二线在全球化配套上的差距。

图表:产业链排产自3Q19以来拐点向上,2Q21进入高景气期

资料来源:鑫椤资讯,GGII,中金公司研究部

图表:动力和材料产业链一/二线企业产能利用率变化(2Q19-1Q21)

资料来源:鑫椤资讯,GGII,中金公司研究部

图表:产业链各环节1-4M21集中度进一步提升

资料来源:鑫椤资讯,GGII,中金公司研究部

图表:受益需求溢出,中航锂电1Q21在广汽配套份额大幅提升,其余二线企业不显著

资料来源:GGII,真理研究,中金公司研究部

图表:配套份额提升使中航锂电1-4M21产能利用率显著高于其余二线锂电企业

资料来源:鑫椤资讯,中金公司研究部

格局:竞争由企业演绎为产业链,利润向高壁垒龙头集聚

需求端高景气下供给端压力凸显

受新能源车销量高增速带动,锂电材料各环节开工负荷维持高位,龙头企业满产。2020年一季度春节效应叠加疫情影响,国内锂电材料各环节企业整体开工率创下近三年低点,但随着疫情缓和,下游需求回暖,各环节开工率持续攀升,至2020年四季度,磷酸铁锂、负极、三元前驱体环节开工率均创下近三年新高。截止2021年一季度末,受新能源汽车销量高位维持影响,除三元、电解液外,其余各环节整体开工率仍维持在80%左右的较高分位。从各细分环节行业内来看,龙头企业均处于满产状态。

图表:1Q18至1Q21锂电材料开工率走势

资料来源:鑫椤资讯、中金公司研究部

注:产能采用季度算数平均值,故部分环节产能利用率超过100%。

锂电材料环节资本性开支增速慢于下游锂电池环节。以锂电池、锂电材料、锂钴等各环节上市公司为样本,统计各环节加总CAPEX增速,可以发现自2019年以来锂电池环节CAPEX增速持续高于锂电材料和上游锂、钴等资源环节,尤其1Q21宁德时代CAPEX增速大幅攀升,我们预计年内公司在建78GWh产能有望逐步完全投产,产能同比有望实现翻倍增长。作为对比,上游资源环节CAPEX增速连续下滑,2020年以来负增长;隔膜环节19/20/1Q21 CAPEX增速仅为15%/-1%/4%大幅落后于锂电池及其余锂电材料环节;电解液、正极、前驱体、负极CAPEX增速开始跟随电池环节反弹,但绝对值上仍有较大差距。

图表:2019年以来锂电材料及原料企业CAPEX增速整体慢于动力电池企业

资料来源:公司公告、中金公司研究部

隔膜、正极、电解液、三元前驱体等环节边际供需有望继续改善。随着2021年龙头锂电池企业产能投放完成,优质产能瓶颈打开,我们对各环节需求进行测算,并基于企业现有在建产能数据,预计2022年包括隔膜、正极、电解液、三元前驱体在内多个环节边际供需将继续改善。

图表:2022年锂电材料新增供需预测

资料来源:鑫椤资讯、中金公司研究部

注:未统计海外材料厂扩产产能。

合纵连横将成为未来趋势

优质锂电材料、设备厂商产能有限背景下,有能力电池厂寻求与材料、设备厂深度绑定以保障优质供应。随着锂电池龙头产能扩张,优质锂电材料、设备产能稀缺性愈发突出,有能力锂电池企业正寻求与材料、设备厂成立合资公司或直接入股方式保障材料供应。比如亿纬锂能先后与德方纳米、贝特瑞成立合资公司,分别建设年产能10万吨磷酸铁锂正极和年产能5万吨高镍三元正极材料产能;并出资认购华友钴业非公开发行股票,有望深化与华友钴业在三元正极产业链合作。宁德时代则通过控股公司广东邦普直接布局三元正极和三元前驱体,保障三元正极供应稳定;通过入股先导智能绑定优质设备供应商;通过入股湖南裕能以及与德方纳米成立合资公司,绑定磷酸铁锂优质供应商。LG亦通过入股铜箔企业德福科技稳定核心电池材料供应。

图表:宁德时代与中游股权合作关系

资料来源:公司公告、中金公司研究部

图表:亿纬锂能与中游股权合作关系

资料来源:公司公告、中金公司研究部

保障镍、钴、锂等资源供应重要性凸显。面对市场对于电池的需求膨胀,保证高质量交付的关键条件是原材料的稳定合规供应,电池厂与材料厂也正寻求与矿产企业的合作。全球电池龙头中,宁德时代、LGC均对正极环节把控较强,不仅自产三元正极,并通过入股上游矿产资源企业来增强对上游资源控制能力。此外,比如宁德时代、国轩高科、亿纬锂能、容百科技等电池及材料企业均与资源端企业达成系列合作协议,保障资源供应。

图表:锂电池龙头-材料-资源供应关系

资料来源:公司公告,中金公司研究部

注:以上为不完全统计,加粗为核心供应商,标红为电池企业自产。

超额利润流向高壁垒环节龙头

18年后锂电池、负极、隔膜、电解液环节享受超额利润分布。以锂电产业链各环节上市公司为样本,统计其锂电产业相关业务营收和毛利分布:收入端来看,2017年以后受锂、钴价格下行影响,原材料(锂、钴)及正极环节收入占比均下降明显,锂电池占比提升明显,其余环节占比相对稳定。毛利端来看,锂电池、负极环节均提升明显,隔膜、电解液经历前期洗牌后毛利占比自18年开始触底反弹;原材料端具有刚性成本支出特点,受1Q17-1Q18年锂、钴价格高位上行影响毛利占比大幅提升,随后受价格下行及低位维持影响毛利占比又大幅下降;锂电设备占比基本维持稳定。

图表:16-20年锂电产业各环节收入占比走势

资料来源:公司公告、中金公司研究部

注:仅考虑上市公司锂电池产业相关业务

图表:16-20年锂电产业各环节毛利占比走势

资料来源:公司公告、中金公司研究部

注:仅考虑上市公司锂电池产业相关业务

图表:16-20年锂电产业各环节收入走势

资料来源:公司公告、中金公司研究部

注:仅考虑上市公司锂电池产业相关业务

图表:16-20年锂电产业各环节毛利走势

资料来源:公司公告、中金公司研究部

注:仅考虑上市公司锂电池产业相关业务

锂电池、隔膜环节ROE水平更优,抵抗行业周期能力更强。受终端消费者对新能源车平价诉求以及国内补贴退坡影响,2016-2020年产业链各环节企业整体呈现收入增速、毛利增速、毛利率同时下降的特征。基于各环节降本能力和议价能力不同,从ROE视角观察,动力电池和隔膜环节ROE整体高于其余环节,同时下行幅度明显小于其余环节,验证其高壁垒特征。

图表:17-20年锂电产业各环节收入增速

资料来源:公司公告、中金公司研究部

注:仅考虑上市公司锂电池产业相关业务

图表:17-20年锂电产业各环节毛利增速

资料来源:公司公告、中金公司研究部

注:仅考虑上市公司锂电池产业相关业务

图表:16-20年锂电产业各环节毛利率走势

资料来源:公司公告、中金公司研究部

注:仅考虑上市公司锂电池产业相关业务

图表:2017-2020年锂电产业各环节扣非平均ROE走势,电池、隔膜优于其余环节

资料来源:公司公告、中金公司研究部

高壁垒环节龙头集中度持续提升,有望进一步催化产业链议价能力提升。从各环节CR3集中度绝对值看,动力电池、隔膜、磷酸铁锂环节基础更好,但走势不尽相同:隔膜集中度持续提升;动力电池头部企业受海外电池厂及二线电池厂崛起冲击,2020年集中度出现下滑;磷酸铁锂虽然集中度较高,但格局波动加大,龙头公司地位并不稳固,并且CR3集中度呈现下滑态势。其余环节中,电解液经历行业洗牌,集中度得到显著提升,并带来议价能力提升;三元正极受益高镍化进程,掌握高镍先发优势企业市场份额提升明显,并且受益于高镍产品更高售价,带动CR3按产值集中度持续提升,但绝对值仍大幅落后于其余各环节;三元前驱体以2019年为拐点,在此之前CR3集中度提升明显,而后随着华友钴业崛起集中度出现波动,但若以CR5为参照,18年以来集中度仍呈现上升趋势;负极格局基本维持稳定。

图表:2018年-2021年前四月锂电产业各环节CR3按产值集中度走势

资料来源:鑫椤资讯、中金公司研究部

注:动力电池按装机量统计集中度,且不包含2021年1-4月数据。

技术:继续看好高镍和磷酸铁锂结构性机会

平价需求提速,LFP渗透率加速提升

LFP短续航里程具有性价比优势:当前LFP市场均价接近600元/kWh,结合CTP可满足一般A级车最高约500km的需求。根据鑫椤资讯数据与我们测算,当前铁锂电池的价格与成本均与三元相差约20%左右。

铁锂适合于一般车型500km以下的里程。参考宁德时代向特斯拉供应的LFP电池,相对标准的方形模组的体积成组率约为50%,考虑普通CTP能提升至60%(比亚迪刀片我们测算体积利用率约70%),在一定的电耗指标假设下,我们可以测算得LFP电池在普通模组/CTP下所能达到的最大NEDC里程约为400-500km。

铁锂中期降本潜力较大。中国的平均乘用车成交价约为15万元(含税),自主品牌2017年约60%的车型为8万元以下。由此,中国大众范围的油电平价或需要自主品牌将电动车的价格下沉到10万元附近甚至以下,按400km/500km的里程情景,对应的百公里车价需要到2.5/2万元的级别。同时在15万元以上车型,通过CTP技术,同样可以实现400-500km乘用车价格的进一步下探。我们认为500km乘用车使用LFP电池的成本在2021/2025/2030年可分别为4.4/3.2/2.9万元,使得针对大众的车型将具备较好的性价比。

图表: NEDC 500km乘用车电池系统成本测算

资料来源:GGII,中金公司研究部

LFP国内市场渗透提速,海外市场有望迎转机。国内商用车和专用车自2018年以来已率先切换为LFP,乘用车市场在特斯拉Model3标续版、比亚迪汉、五菱Mini等爆款车型带动下,驱动铁锂自3Q20以来渗透率快速提升、1Q21达到新高33%,国内总装机渗透率达40%;随着小鹏P7、特斯拉Model Y铁锂版车型陆续上市,有望进一步带动铁锂在乘用车结构回暖,我们预计铁锂渗透率有望提升至45-50%。与此同时,铁锂在海外市场迎来转机,一方面特斯拉铁锂车型已成功出口欧洲,另一方面戴姆勒/大众等一线国际车企在其投资者交流中已提及未来将在其入门级车型中使用LFP电池,有望带动中长期铁锂在海外市场发展;LFP电池1-3Q20国内CR3市场份额高达88%,三元仅73%。海外一线企业若在部分产品中切换使用LFP电池,我们认为将更为利好于国内前三的铁锂供应商。

图表: 铁锂电池市场集中度高于其它类型电池(2020年)

资料来源:GGII,中金公司研究部

图表:铁锂自3Q20以来在新能源乘用车领域快速渗透,1Q21达到33%

资料来源:GGII,真理研究,中金公司研究部

长里程平价需求下,高镍三元占优

长续航场景下产品力提升:高镍路线可兼顾提升续航和降低电耗,从而提升整车产品性能,目前装配宁德时代NCM811锂电的车型,国内品牌的系统能量密度一般可达170Wh/kg以上,对应续航里程最高可达近700km。

中长期高镍主导成本下降:为实现三元电池2025年100美元/kWh及以下的度电价格,动力电池依旧需要进一步成本的下降,高镍材料的使用可以带来四大材料各环节用量的进一步下降(原理方面来说,由于正极克容量的提升,使得正极涂布面积下降,对应使得极片面积、隔膜面积及电解液量下降)。我们测算,从NCM523至NCM811,每度电正极材料用量/极片面积/隔膜面积,将分别下降17%左右,若各环节的价格与NCM523相近,我们预估大规模量产后电芯成本可直接下降10%左右。

图表: 高镍应用将直接带来各环节材料用量的下降,以推动成本下降

资料来源:GGII,中金公司研究部

图表: 理想情况下,高镍技术有望在2025年带来度电成本较NCM523 12%的下降

资料来源:GGII,中金公司研究部

动力龙头推进高镍技术发展

► 宁德时代推动国内NCM811电池大规模应用。宁德时代从2019年4月开始逐步开始量产装机NCM811电池,最早的客户群主要是宝马的PHEV与广汽的AionS,3Q19客户群拓展至威马、东风、蔚来、奔驰、吉利、小鹏,至2020年,主要的供应客户新增大众、爱驰、哪吒、零跑汽车。

► 海外LG Chem、SKI、松下均坚定高镍技术路径。其中LG Chem已于波兰工厂量产NCM712,松下已大规模应用NCA多年,同样坚定于高镍锂电的应用与发展,三星SDI在下一代Gen.5也将首次应用到高镍9系NCA。

中高端车型密集搭载高镍电池,有望带动高镍三元进一步放量。在2021年4月的上海车展上,我们梳理搭载高镍三元材料共计35款车型,覆盖奔驰、宝马外资豪华车品牌,蔚来、小鹏等国内造车新势力,以及一汽红旗、长城等传统主机厂,开启新一轮高镍新车型周期,随着2021年内大众ID4、ID6、ID3,奔驰EQA、EQB、EQS等优质车型上市,有望带动高镍三元进一步放量。

投资策略:短期把握供需错配,中长期关注集中度提升和技术升级

我们建议:1)短线关注高景气下供需错配带来议价能力反转的材料环节,以及受益技术升级和新车周期且具有更高成长性的高镍三元和磷酸铁锂;2)中线把握二线锂电企业有望迎来更快份额增长与新客户导入契机;3)长线把握动力和材料龙头企业出海打开成长空间。

动力电池:把握龙头出海以及二线电池崛起

全球动力电池需求转向海外趋势下,动力电池出海顺畅环节的龙头企业有望充分受益,驱动远期份额预期上行。切入海外主机厂的二线锂电企业有望迎来更快份额增长与新客户导入契机。

正极:高镍、铁锂受益技术升级迎阿尔法机遇

我们认为电化学行业是在配方试错中稳健发展的行业,成本和能量密度始终为行业的主要矛盾,但在不同阶段和不同领域的表现形式有所差异。就目前而言,高镍凭借能量密度优势在高端乘用车市场占据主导地位,而铁锂则凭借成本、循环性能优势在中低端车用市场以及储能领域成为首要选择。高镍和铁锂二者各有所需,逐步形成“上顶下沉”的格局。

高镍:高镍大势所趋,看好龙头高镍企业份额提升

高镍是实现量产NEDC里程达到600Km以上的主流技术路线。对于市场担忧较多的成本问题,我们认为不能僵化地看待材料的单KWh成本,也同样需要从车企角度考虑装车成本。一方面,随着高镍对于能量密度的进一步提升以及材料用量减少和自身降本推进,中长期来讲,高镍仍然有望在电池系统级成本上接近铁锂;另一方面高镍材料本身对于整车能耗也有较好的提升。根据鑫椤锂电数据,2020年高镍市占率为24.3%,3M21期间上升至31.9%,首次突破三成,高镍正在加速成长。

高镍材料的生产难度远高于中低镍材料,龙头高镍企业具有更强盈利能力和议价权。一方面,高镍材料的生产过程中需要使用腐蚀性更强的氢氧化锂、还需在低温纯氧的环境中煅烧,对于产线设备的耐腐蚀性和封闭性要求更高;另一方面,高镍三元也需要搭配使用专用电解液和涂覆隔膜。因此高镍参与者较少,格局更优,2020年期间高镍CR3为90%。

磷酸铁锂:铁锂需求提振下铁锂受益于议价能力反转,而长期铁锂龙头有望强者恒强

当前铁锂依靠成本、安全优势和CTP技术提升能量密度后在中低端续航领域的乘用车方面占据相对优势,随着Model3铁锂版、比亚迪“汉”、宏光 mini EV 等爆款车型放量铁锂需求快速提振。需求复苏下,行业也逐步摆脱了去年疫情影响下主要企业纷纷降价争夺市场份额带来的负面影响,价格逐步回暖,主要企业1Q21期间实现扭亏为盈。

磷酸铁锂的核心优势在于价格低廉,而规模效应下行业有望强者恒强。铁锂的制程工艺分为固相法和液相法,德方纳米主要采用液相法并通过减少二次加工环节的方法得到成本低廉的铁锂产品;而贝特瑞等其他企业主要采用固相法,其铁锂产品压实密度更优但成本略高。在需求大幅提振下,铁锂企业也纷纷大幅加码产能建设。

隔膜:格局最优、壁垒最高,短期供需偏紧驱动价格坚挺

短期内新增产能有限,供需偏紧驱动价格坚挺。隔膜价格从2018年初的约4元/㎡大幅下降至2020年的1.5元/㎡以下,期间厂商盈利能力下降资本开支缩减,致使2020年以来新增产能投放较少,2021年仅有恩捷股份、星源材质、湖南中锂有少量新产能释放。目前隔膜行业整体维持紧平衡,价格已步入平台期。2020年下半年至2021年上半年,众多头部隔膜厂商规划新产能,但隔膜扩产时间周期常在1.5年以上,且目前上游设备供应紧张限制隔膜行业扩产,我们预计至2022年年底前隔膜行业将维持供需偏紧态势,支撑隔膜挺价。

电解液:格局改善带来议价能力提升,龙头一体化有望享受超额收益

六氟磷酸锂供需错配价格大幅上涨,带动电解液涨价。六氟磷酸锂为电解液中的电解质锂盐,成本占比近50%,扩产周期在1年以上,具有较强的周期属性。3Q20以来,受终端需求驱动,六氟磷酸锂价格从底部约7万元/吨上涨至目前的27万元/吨,并带动电解液从3.7万元/吨上涨至6.8万元/吨。受六氟产能建设及爬坡周期较长的影响,我们预计今年年底前六氟价格将继续保持稳中有升,并带动电解液涨价,2022年后,随天赐、多氟多、永太高新等新产能陆续投放爬坡,六氟及电解液价格或将出现回落。

负极:龙头一体化布局构建护城河

负极价格下滑为大势所趋,成本管控成为负极厂商角逐的焦点,龙头企业自建石墨化产能以增厚利润。在动力电池降本的需求下,负极价格也大幅下滑,月均价从2017年初的6.3万元/吨下滑33%至3M21的4.3万元/吨。针状焦和石墨化分别占据负极成本25%和34%,是成本控制关键。石墨化多以委外加工方式生产,但随着其他工序日渐成熟,石墨化工序直接影响人造石墨产品的质量和性能,且石墨化外协和自制成本差异较大,龙头企业纷纷加码一体化布局以期压缩成本并提高市场份额。

内蒙能耗双控,石墨化自制企业优势凸显。由于内蒙古电价低廉,大量石墨电极、负极材料、石墨化企业纷纷在内蒙建设产能,据百川盈孚统计,2020年中国锂电负极石墨化产能约65.8万吨,其中内蒙地区石墨化产能27.1万吨,约占比41%。但今年以来,内蒙发改委提出加强能源管控,限电比例约为20%-50%,影响约5-14万吨石墨化产能。在此之下,石墨化产能供应明显偏紧,且加工费已经从2020年底的1.5万吨,上涨至今年4月底的1.6万吨。

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