锂电池电解液龙头天赐材料研究报告：持续深化产业链纵向布局

锂电池电解液龙头天赐材料研究报告：持续深化产业链纵向布局1.聚焦电解液，打造产业链一体化1.1转入锂电材料快车道，全球电解液龙头持续成长起于日化，聚焦六氟及电解液。1）发展历程：2000年公司通过日化起家，主要产品为硅油、表面活性剂等个护材料。2004年开始进入锂电电解液领域，2007年布局核心原材LiPF6，实现电解液量产，于2015年通过收购东莞凯欣后进入宁德时代供应链，2017年底天赐材料供应CATL，发展步入快车道。锂盐方面，公司在生产难度高的溶质锂盐两次实现领先（LiFP6和LiFSI），于2011年研发晶体六氟磷酸锂，2018年与日本中央硝子合作研发液体六氟磷酸锂，2019年投产新式锂盐LiFSI。2）布局：经过多年收购及增资，公司形成了LiPF6、LiFSI、溶剂、添加剂、电解液等产业链一体化布局。3）产能：

2020年电解液产能为10.6万吨，国内出货量市占率为29%。4）客户：宁德时代、比亚迪、国轩高科、LG等电池厂商。公司股权结构较集中，高管行业经验丰富。1）公司实控人为董事长徐金富，持股比例为36.55%，股权架构较为集中。公司旗下有多个子公司，业务涵盖电解液、六氟磷酸锂、添加剂、磷酸铁锂正极、上游材料、日化产品等业务。2）公司创始人及董事长徐金富为中科院化学硕士，曾任广州市道明化学有限公司经理；公司核心管理团队成员多具备化学专业学位，产业经验丰富，如公司副总徐三善曾就职于浙江巨化氟聚厂。发布股权激励方案，彰显公司发展信心。2021年12月15日，公司发布股权激励方案，向612名激励对象授予602.8万份股票，占当时总股本0.63%，其中股票期权激励24.3万份，限制性股票激励457.37万份。此次股票激励方案的解锁调价为22-24年净利润分别不低于38、48、58亿元。1.2盈利能力回升，控费得当营业收入及净利润高速增长。1）2015年后公司通过收购东莞凯欣进入ATL/CATL供应链，2016年营业收入同比增长94.3%至18.4亿元，2017、2018年受电解液大幅降价影响，营收增速较慢。2020年公司营业收入为41.2亿元，同比增长49.5%，2021年前三季度公司营业收入为66.2亿元，同比增长145.7%，主要是因为下游新能源汽车需求大幅增长，公司电解液产品量价齐升。2）2020年公司归母净利润5.3亿元（去年同期为0.2亿元），2021年前三季度公司归母净利润为15.5亿元，同比增长199.7%。毛利率回升，控费得当。1）毛利率：2017、2018年受电解液大幅降价影响，公司整体毛利率下降，2020年大幅提升至35.0%，主要受卡波姆提价影响，2021年前三季度进一步提升至39%，主要是因为下游新能源汽车需求旺盛，电解液及六氟供给偏紧，电解液价格大幅提升，且公司业务产业链一体化布局，成本较低。2）费用率：公司控费得当，2014-2019年费用率控制在15%-20%左右，2020年受新收入准则影响，将运输成本由销售费用调整至营业成本，整体费用率降低，2020年销售费用率、管理费用率（含研发费用率）、财务费用率分别为1.6%、10%、1.8%。3）净利率：2019年公司净利率为1.0%，主要系计提存货跌价准备1.3亿元，2020年净利率回升至12.1%，2021年前三季度为24.8%。2.电解液需求高增，竞争格局优化2.1锂盐是电解液核心原材，具技术及投资壁垒电解液是锂电池四大核心材料之一，是锂离子在正负极之间运输的载体，一般由溶质、溶剂、添加剂组成。1）溶剂（质量占比为80%-85%）：主要有环状碳酸酯类、链状碳酸脂类、醚类有机溶剂等。2）溶质（质量占比为10%-12%）：主要为六氟磷酸锂，还有新型锂盐LiFSI等，提供锂离子，决定电解液性能。3）添加剂（质量占比为3%-5%）：

改善电池性能，主要有成膜剂、阻燃剂等。原材料占电解液成本比重超80%，纵向一体化降本。电解液仅占锂电池成本的9%。电解液中，一般六氟磷酸锂占电解液成本比重约为43%，溶剂占电解液成本比重约为30%，添加剂成本约占11%，合计原材料成本占比超过80%，故可通过布局锂盐等原材料降低成本，电解液龙头天赐材料即通过布局六氟磷酸锂获得成本优势，铸造竞争壁垒。溶质锂盐决定电解液性能，当前主流的电解液溶质为六氟磷酸锂。1）溶质锂盐的主要功能为在正负极之间传递锂离子，选择锂盐时需综合考虑离子迁移率、解离常数、溶解性、热稳定性、化学稳定性、SEI膜形成能力等指标，其中六氟磷酸锂具有良好的离子迁移数、适中的解离常数、较好的抗氧化性能和良好的铝箔钝化能力，且可与各种正负极材料适配，综合性能强且成本较低，技术较成熟，是目前主流的电解液溶质。锂电材料中电解液单GWh固定投资额最低，其中六氟磷酸锂单吨投资最高。较低的工艺要求和资金需求导致电解液行业发展初期进入壁垒不高，低端产能过剩的局面长期存在，锂电产业链中电解液单GWh固定投资额仅为342万元，远低于均值的5798万元。而在电解液原材中，锂盐单吨投资额最高，壁垒相对较高，电解液行业产能核心在于六氟磷酸锂产能，纵向布局有益于电解液企业提升核心竞争力。电解液产业链中，平均单吨投资额为2.0万元，以六氟磷酸锂为例的锂盐和添加剂单吨投资额最高，分别为3.5万元和3.3万元，而电解液仅为0.3万元。六氟磷酸锂合成难度较高，存在较高的技术壁垒。六氟磷酸锂热稳定性不好，极易与水反应，一般制备时在无水溶剂中进行，如无水氟化氢、低烷基醚、腈和吡啶等，其主要技术瓶颈是原材料LiF和HF的纯度要求极高，生产工艺涉及高低温、无水无尘操作、高纯精制、高毒强腐蚀、环境污染等难题，且生产过程中使用腐蚀性的氟化氢，设备耐腐蚀性要求较高，各企业就关键生产环节申请专利，存在一定的技术壁垒。六氟磷酸锂主要合成工艺有气固法、固固法、HF溶剂法（主流）、有机溶剂法等。制备六氟磷酸锂，必须有锂源、磷源、氟源等化合物为原料，现有生产工艺多以氟化锂（LiF）为锂源，以五氟化磷（PF5）为氟源兼磷源，原料来源方便，工艺简便，其中HF溶剂法为国内应用较为广泛的六氟磷酸锂制备方法。技术路线及原材料价格决定LiPF6成本，目前行业平均单吨成本为7.6万元。各公司技术路线不同，使用的原材料及用量也存在差异，造成LiPF6成本存在差异。各原料价格为2021年均价，测算得行业平均单吨成本为7.6万元，其中天赐材料

的液体六氟单吨成本为5.9万元，固体六氟单吨成本为7.1万元。2.2动力电池景气，带动电解液需求高增新能源汽车蓬勃发展，赛道景气。1）中国：我国坚决发展新能源汽车战略毫不动摇，出台多项政策支持发展，且在

《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》中提出到2025年新能源汽车销量占当年汽车总销量25%左右的目标。2021年，我国新能源汽车销量为352.1万辆，同比增加157.5%，新能源汽车渗透率达13.4%。2）全球：英国、荷兰、德国等多国启动纯燃油车退出时间表，并加大了对新能源车

的补贴力度，加之欧洲碳排放政策及WLTP排放测试程序实行，欧洲汽车行业也正在加速电动化。美国汽车电动化持续加速，拜登政府上台后，提议1740亿美元投资以刺激电动车产业发展，还设定2030年美国新能源汽车销售占比为50%。据EVvolumes数据，2012-2020年全球新能源汽车销量由12.5万辆增至324万辆，2021年全球新能源汽车销量为650万辆，同比增长100.6%。新能源汽车快速发展，拉动锂电需求高增。中国及全球新能源汽车快速发展，拉动锂电需求高增，2016-2020年中国动力电池出货量由31GWh增至80GWh，2021年中国动力电池出货量同比增长175.0%至220GWh，占中国锂电出货量比重由49.8%增至75.9%。2016-2020年全球动力电池出货量由49GWh增至213GWh，占全球锂电出货量比重由44.5%增至67.2%。动力电池拉动电解液需求，预计2025年全球电解液需求为221.3万吨。预计2020-2025年全球电解液需求由41.9万吨增至221.3万吨，CAGR将达到39.5%。按12%的添加比例算，预计2020-2025年全球六氟磷酸锂需求由5.0万吨增至26.6万吨。2.3行业集中度提升，龙头积极扩产溶质LiPF6价格长期主导电解液价格变动，经历多轮价格周期。1）2002-2010年：价格高企，日韩垄断。1998年我国六氟磷酸锂售价为500-700万元/吨，2002年中国厂商开始生产电解液，但核心原材依赖进口LiPF6，LiPF6为日本瑞星化工、森田化学、关东电化所垄断，价格超过60万元/吨，2005年天津金牛将六氟磷酸锂产业化。电解液格局上，日本宇部兴产、三菱化学及韩国三星等企业稳居行业头名，国泰华荣是国内唯一一家在规模上能与之匹敌的企业。2）2011-2014年：LiPF6实现国产化，供给过剩，价格下跌。2010年多氟多实现六氟磷酸锂工艺突破，成本大幅下降，价格由60万元/吨下降至28万元/吨左右，之后以多氟多为首的厂商大幅扩产，供过于求，LiPF6价格一路下跌至8万元/吨。各厂商战略出现分化，在国际客户和国内市场、消费电池和动力电池领域有不同侧重。至2012年国产电解液份额已超过全球一半，并持续稳步抬升。3）2015-2016年：新能源车销量激增，动力电解液成主要驱动力，LiPF6产能紧缺，价格上涨。2015年，中国新能源车销量同比增长3倍以上，国内动力电解液比重增至50%以上，LiPF6产能紧缺严重，2016年价格蹿升至35万/吨。4）2017-2019年：新能汽车需求不足，LiPF6新增产能释放，价格下跌。需求端电动走弱，2015-2016年间新增产能于2017年逐渐释放，价格下跌。5）2020年至今：新能源汽车需求超预期，供给紧张，价格上涨。2020年9月后，新能源汽车需求超预期，供需格局优化，价格一路由7万元/吨，涨至当前的55万元/吨。具有一体化成本优势的龙头市占率提升，行业格局优化。2016年后行业需求不足，产能过剩，电解液降价加速落后产能出清，拥有成本优势的龙头市占率提升，2017-2020年行业CR4由55%增至66%，电解液龙头天赐材料成为宁德时代的一供，市占率更是由21%增至29%，拉大与其他企业的差距。电解液行业大幅扩产，天赐材料扩张速度最快。2020年行业总产能为64.3万吨，其中国内产能为51.6万吨，海外产能为12.7万吨，预计2021-2023年行业总产能增至96.1、135.1、209.3万吨，较前一年的增量分别为31.8、39.0、74.2万吨，主要来自于国内企业，增量分别为27.5、34.0、50.2万吨，其中天赐材料扩产幅度最大，2021-2023年产能增量分别为15、24、50万吨，占国内产能增量的55%、71%、71%，预计2023年天赐材料总产能达99.6万吨。3.纵向一体化筑成本壁垒，龙头地位稳固3.1前瞻性布局锂盐，成本优势明显布局电解液核心原材料LiPF6，成本优势明显。天赐材料是最早布局传统锂盐LiPF6的企业，2007年即获得生产技术认可。以2020年为例，公司电解液产能10.6万吨，六氟产能1.2万吨，能够保证92.3%自给率（1.2/（10.6X0.12）=94.3%）。公司凭借核心原材的自产，成本优势明显，分别在2011年-2013年以及2017年-2018年以及2021年LiPF6供应较紧俏的时期，毛利率高于其他电解液公司。据百川资讯数据，2021年电解液市场均价为8.3万元/吨，市场成本为6.6万元/吨，因自产核心原材料六氟磷酸锂，据测算预计2021年公司电解液成本仅为4.3万元/吨，较市场成本低35.6%。独家布局液体LiPF6，具技术优势及投资成本优势。目前国内普遍使用氟化氢溶剂法制备固体六氟（日本引进），即用氟化锂和无水氟化氢生成氟化锂氢氟酸溶液，之后通入五氟化磷气体，结晶后得到固体六氟。公司与日本中央硝子合作，使用有机溶剂法（美国引进）生产液体六氟，即在有机溶剂DMC等中，用氟化锂和五氟化磷反应得液体六氟磷酸锂。液体六氟较固体六氟优势在于：1）技术优势：有机溶剂法省去反复结晶过程，可连续化生产，生产效率更高，生产时间较固体六氟短（固体六氟需结晶48h），而液体六氟中本身含有溶剂DMC/EMC，制造成本降低，且使用的除杂有机溶剂配方复杂，较难模仿，得到的液体六氟纯度和质量更高。2）投资成本优势：固体六氟使用腐蚀性较大的氟化氢，对生产设备要求较高，前期投资成本较高。据天赐材料公告，单吨固体六氟投资6.3万元，单吨液体六氟仅投资0.7万元。LiPF6应用场景有限，新型锂盐LiFSI综合性能更优。LiPF6在高温高压环境下使用受限，因其在高温下易分解且对水敏感，且分解时会产生HF，存在安全风险。LiFSI是目前应用范围较广的新型锂盐，其导电率、稳定性和耐低温性均优于LiPF6，目前LG、三星、松下等已开始混用LiFSI和LiPF6。LiFSI合成路线主要为氯磺酸法和硫酰氟法，氯磺酸法为主流。LiFSI合成主要分为中间体双氟磺酰亚胺合成及锂化两个环节，两种合成方法的区别在于使用不同的原料合成中间体双氟磺酰亚胺，氯磺酸法使用氯磺酸、氯化亚砜、氨基磺酸或氯磺酸、氯磺酰异氰酸酯为原料，硫酰氟法以硫酰氟及氮化锂为原料，锂化环节一般使用碱性锂或卤化锂。目前大部分企业使用氯磺酸法，天赐材料和多氟多两种技术路线均有所布局。氯磺酸法LiFSI行业平均单吨约为11万元，碳酸锂成本占比在40%以上。各原料产品价格为2021年12月价格，测算得氯磺酸法LiFSI行业平均单吨成本约为11万元。以天赐材料为例，LiFSI单吨成本为9.8万元，原料成本占比为62%，其中碳酸锂成本占比最高（48%）。未来通过生产工艺及提纯工艺优化、原料回收等，LiFSI生产成本有望进一步下降。LiFSI单吨投资额逐年降低。LiFSI单吨投资额由原来的数十万元降至2-4万元，其中天赐材料2021年的年产2万吨双氟磺酰亚胺锂项目单吨投资额仅2.5万元。六氟价格大涨下，双氟经济型凸显。据康鹏科技招股说明书，2017-2020年LiFSI售价由86.6万元/吨降至41.4万元/吨。近年来随着下游新能源汽车需求爆发，LiPF6价格由底部8.2万元/吨大幅上涨，2021年全年均价约为33.3万元/吨，目前已涨至56万元/吨。LiPF6高价下，LiFSI经济型凸显，未来随着生产工艺进步、技术突破及规模效应，双氟价格有望持续下降目前LiFSI在电解液中仅作为添加剂，添加比例一般在1%-3%，未来随着成本下降、下游应用成熟，其添加比例有望不断上升。测算了不同添加比例下的LiFSI需求，若添加比例达到5%，则2025年LiFSI全球需求可达11.1万吨。LiFSI迎扩产潮，公司LiFSI总产能规划全球第一。预计2021年全球主要企业LiFSI产能为2.63万吨，2025年总产能增至17.26万吨，其中新增产能中37%来自天赐材料、27%来自多氟多，15%来自永太科技。目前天赐材料已有6000吨LiFSI产能，预计2024年总产能达6.3万吨，总规划产能规模居全球第一，再一次在电解液关键技术节点领先布局。3.2持续深化纵向一体化布局，积极扩产持续布局电解液产业链，强化一体化成本优势。公司除布局电解液、六氟、双氟、添加剂外，还进一步向上游延伸，布局上游原材料，在原材料上涨周期中控制原材料成本及保障供应。目前，公司还布局了碳酸锂、氟化锂、硫酸、氢氟酸、五氟化磷、氯磺酸、双氟磺酰亚胺等，基本覆盖锂盐原材料，且各环节副产品如硫酸可循环使用，降低终端电解液产品成本，提高毛利率。未来公司将大幅扩张电解液及产业链配套产能，满足市场需求。电解液：2020年公司电解液产能10.6万吨，预计2021年达25.6万吨。当前公司电解液规划总产能为120万吨，分别为九江基地15万吨产能(已建成，公司公告2021年11月开始试生产)，江苏溧阳基地一期10万吨产能(总规划20万吨产能)，福鼎凯欣基地10万吨产能，捷克基地一期3万吨产能(总规划10万吨产能)，德国基地1万吨产能，四川基地30万吨产能，南通基地20万吨产能，肇庆基地20万吨产能。六氟：2020年公司六氟折固产能为1.2万吨，未来预计2021年六氟折固产能为3.2万吨，2022年技改后新增2万吨产能，2023年投产15万吨液体六氟产能（折固5万吨），2024年投产20万吨液体六氟产能（折固6.7万吨）。预计2024年公司六氟折固产能为17万吨，按照六氟与电解液8：1的配比，可满足135万吨电解液需求，六氟产能与电解液产能匹配LiFSI：公司已有产能0.2万吨，据公司公告其中0.4万吨产能已于2021年12月底完成生产设备安装，2022年上半年技改后预计产能增至1万吨。公司于九江另有6万吨中间体HFSI在建，对应5.7万吨LiFSI产能，预计将于2022年投产。预计九江2万吨产能、南通2万吨产能分别于2023、2024年投产。预计2024年公司LiFSI总产能达6万吨。溶剂VC：目前公司在浙江天硕拥有0.1万吨VC产能，预计明年技改至0.5万吨，公司公告在广州天赐建设2万吨VC产能，预计将于2023年投产，预计2023年公司VC总产能达2.5万吨。3.3绑定国内龙头客户，出货量高增长期合作海内外优质客户，电解液出货量保持高增长。1）公司电解液实力雄厚，从2002年起开始研发电解液，2015年收购东莞凯欣后进入宁德时代供应链，电解液销量同比增长195%至1.4万吨，随后快速放量，2018年公司成功进入LGChem供应链，2020年公司电解液出货量达7.4万吨，市占率近29%，2021年前三季度公司电解液出货量达9.2万吨。2）目前公司主要的国内客户有宁德时代、宁德时代新能源、国轩高科、比亚迪、万向、力神等，海外客户有LG化学、村田等，供应关系稳定，其中公司是宁德时代是第一大供应商，据我们测算2020年公司占宁德时代电解液需求比例提升至67.6%。积极推进海外客户开拓。1）客户开拓方面，2020年公司开启电解液产品国际客户收获之年，不仅成功开拓了国际知名客户并实现批量供应，与AESC、Northvolt、Dyson、SDI、BMW、Panasonic等均进入了密切合作阶段，且多年深耕耘的客户，如LG、村田取得较高供应份额和客户良好的评价，与特斯拉签署战略合作协议，进入海外特斯拉供应链，供给美国弗里蒙特、奥斯汀工厂和德国柏林工厂。2）海外建厂方面，公司积极布局海外工厂，先后设立韩国实验室、捷克天赐、美国天赐，为后续与国际客户的深入合作打下坚实基础。与特斯拉、宁德时代、LG

新能源签订采购协议。1）特斯拉：2020年11月，九江天赐与特斯拉签订长期合作协议，向特斯拉指定的美国弗里蒙特、奥斯汀工厂和德国柏林工厂交货，协议未对特斯拉的采购量进行强制约束，2）宁德时代：2021年5月，宁德凯欣与宁德时代签订采购协议，约定自2021年5月27日至2022年6月30日，宁德时代向其采购六氟磷酸锂使用量为1.5万吨的对应数量电解液产品（预计12万吨电解液），原材料六氟磷酸锂按协议锁定的基准价格进行报价。3）LG新能源：2021年7月，九江天赐与LG新能源签订采购协议，约定2021年下半年-2023年底，LG新能源向九江天赐采购预计5.5万吨电解液,其价格在上一年年底协定，其中六氟磷酸锂价格按协议锁定的价格执行。4.盈利预测锂电池材料业务：销量：在动力电池拉动下，电解液市场需求旺盛，预计2021/2022/2023年全球电解液需求为72.7/105.3/133.6万吨。公司持续扩张产能，并依靠一体化产业链成本优势及低价竞争策略，拓展更多海外客户，预计2021/2022/2023年公司电解液销量为14/33/50万吨。毛利率：预计公司六氟磷酸锂、添加剂自给率提升，供需偏紧下预计2022年六氟磷酸锂、添加剂等价格高位震荡，2023年价格有所下降。预计2021/2022/2023年锂电池材料业务毛利率为35.5%/29.3%/28.2%。个人护理品材料业务：收入：因2020年受疫情影响，收入基数较高，故2021年同比下滑，2022-2023年平稳增长，预计2021/2022/2023年公司个人护理品材料业务营业收入增速为24.8%