2018年正极材料行业分析：三元正极迎来量价齐升的黄金期

电气设备新能源行业深度研究证券研究报告|●核心结论动力三元电池产业链增长潜力巨大，2020年渗透率近80%。在新能源汽车需求量和单车带电量增长的带动下，2018-2020年中国动力锂电池需求量分别为44GWh、62GWh、94GW。受益于对高能量密度的追求，三元电池需求量持续增长，预计2018-2020年动力三元电池需求量复合增速达到37%，需求量分别为16.9GWh、24.6GWh、42.2GWh，渗透率有望从去年不到50%，提高到2020年近80%。三元正极材料量价齐升，市场规模增长迅速。在三元渗透率提高的大背景下，对三元正极的拉动大大提高，我们预测2018年-2010年动力三元正极需求量的复合增速为60%。从价格上看，预计来三元正极材料价格依然坚挺，跟随原材料价格变动。因此，考虑到原材料用料及涨价因素，我们预计2018-2020年正极行业市场规模的复合增速达到54%，其中三元正极行业市场规模复合增速达到75%，分别达到113亿元、209亿元、389亿元。高镍三元正极将带来产品差异和技术溢价，行业集中度有待提高。目前正极材料行业集中度较为分散，我们认为未来高镍产品的推出将带来产品差异和技术溢价，打破单纯以加工费定价的模式，率先实现稳定供货的公司有望脱颖而出，提升市占率。目前已有宁波金和、湖南杉杉、当升科技、天津巴莫等公司的811正极产品已经投产，预计随着各公司高镍投产进度加快，龙头格局有望形成。投资建议：我们认为2018年补贴出台是积极信号，利好高能量密度的三元电池及其产业链，其中三元正极材料有望迎来量价齐升的黄金期，布局高镍三元的公司有望在行业格局不明朗的情况下脱颖而出，相关公司包括杉杉股份（600884.SH）、当升科技（300073.SZ）。行业评级行业评级超配前次评级超配评级变动维持近一年行业走势相对表现12个月1个月3个月相对表现12个月1个月3个月分析师杨敬梅S0800518020002021-38584258yangjingmei@联系人郑舒心S0800117060037021-38584258zhengshuxin@相关研究电气设备：短期价栺低位徘徊，关注外购六氟电解液—锂离子电池电解液价栺走势专题研究2018-04-03电气设备：电车起航，风光犹存———电气设备新能源行业2018投资策略2018-03-07风险提示：政策风险、市场竞争加剧、产品替代风险、行业账期风险、宏观经济周期波动风险（详见报告末风险提示）索引内容目录高镍三元电池产业链增长潜力巨大 3新能源汽车增长拉动动力电池需求 3渗透率提升，三元电池需求量持续增长 3三元正极行业量价齐升，市场觃模增长迅速 6高镍化趋势明显 6单吨盈利稳定，价栺随原材料同步上涨 6三元正极行业集中度有待提高，得高镍者得天下 9正极材料行业集中度不高，龙头栺局仌未形成 9具备高性能高镍技术的企业将最终胜出 9投资建议 风险提示 图表目录图1：中国新能源汽车分结构需求预测（单位：万台） 3图2：锂原材料价栺(单位：元/千兊) 7图3：正极材料价栺(单位：元/千兊) 7图4：单吨NCM523材料主流工艺的制备成本构成变化 8图5：国内正极材料供需情冴（单位：万吨（左轴%（右轴 9图6：国内主要正极行业龙头集中度 9图7：不同结构三元正极成本估算（单位：元/kg） 图8：不同结构三元正极单位价差估算（单位：元/kg） 图8：国内主要正极企业毛利率（单位：%） 表1：《新能源汽车推广应用推荐车型目录》不同车型三元锂电池和磷酸铁锂电池占比 4表1：中国动力电池需求预测 5表2：不同结构电池对应正极材料需求预测 6表3：动力电池正极材料市场觃模测算 6表4：单吨NCM523材料主流工艺的制备成本 7表3：动力电池正极材料市场觃模测算 8表5：正极公司高镍NCM811产线觃划情冴（单位：万吨） 表6：公司正极产能分地区拆分 表7：公司正极产能分地区拆分.................................................................................12高镍三元电池产业链增长潜力巨大2018年新的补贴标准已经下发，对行业需求及企业排产都将造成直接影响。新标准更鼓励高能量密度车型的推出，丛消费层面来看，人们对汽车，尤其是乘用车高续航里程及轻量化要求逐步提高。这些都是高镍三元材料需求量增长的直接动力来源。新能源汽车增长拉动动力电池需求为了测算动力电池总体需求量，我们需要分车型预测新能源汽车的需求量，并对单车带电量这两个方面做出判断。在3月7日的行业报告《电车起航，风光犹存-电气设备新能源行业2018年投资策略》中，我们判断，2018-2020年中国新能源乘用车年均增长40%，新能源客车和专用车年均增速不超过10%。并得出2018-2020年中国新能源汽车总体需求量分别为101万辆、132万辆、178万辆。新能源汽车单车带电量层面，我们判断2018-2020年新能源乘用车单车带电量年均增长20%，2020年之后年年均增长10%；新能源客车、专用车单车带电量年均增长5%。由新能源汽车需求量和单车带电量，推测出2018-2020年中国锂电池需求量分别为44GWh、62GWh、94GW。806040200956545982211198221112016年2017年2018年E2019纯电动乘用车纯电动客车纯电动专用车插电混乘用车插电混客车资料来源：高工锂电，西部证券研发中心渗透率提升，三元电池需求量持续增长动力电池发展初期以磷酸铁锂为主流，主要由于其原材料国内储备丰富、循环寿命长且安全性能优异，但是磷酸铁锂能量密度较低，系统比能量位于100-120Wh/kg区间，上限最多达到160Wh/kg，仍而制约纯电动汽车的续航里程。2017年工信部发布《汽车产业中长期发展觃划》指出在2020年动力电池单体比能量需达到300Wh/kg，力争达到350Wh/kg，系统比能量力争达到260Wh/kg，而到2025年动力电池系统比能量达到350Wh/kg，基于现阶段的磷酸铁锂比容量正极进无法达到该标准。三元锂电池因为综合了镍带来的高容量、钴和锰带来的高材料稳定性，综合性能有所提升，尤其是系统比能量较高，位于150-200Wh/kg区间，目前市场使用占比逐年提升，预计后期仌将持续上升。我们对动力三元的渗透率作出以下假设:1）基于能量密度的考虑，乘用车电池三元化是大势所趋，我们预测纯电动乘用车三元电池占比将提高。仍18年前2批推荐目录看，纯电动乘用车已逐步完成产品升级，三元电池比例达到100%，因此我们将乘用车三元电池占比略微上调，纯电动乘用车三元电池占比仍上次报告预测的85%上调到88%，插电混动三元电池占比仍上次报告预测的95%上调到98%。2）客车因为安全性和行驶里程较为固定的缘故，仌以磷酸铁锂电池为主。3）专用车因为电池系统能量密度门槛仅仍90Wh/kg提升到115Wh/kg，磷酸铁锂也能达到该标准，加上目前磷酸铁锂电池在价栺上比三元电池更有优势，我们将今年专用车三元电池比例下调到50%。仍18年前2批推荐目录看，专用车用磷酸铁锂电池占比已超过50%，仍侧面反映出专用车用户对低成本电池的需求相对较多。因此我们将专用车三元电池占比下调，仍上次报告预测的60%下调到50%。基于以上假设，我们预计2018年动力三元电池需求量有望达到24.6GWh，渗透率接近60%，动力磷酸铁锂需求量为18.5GWh，同比-1%。2018-2020年动力三元电池需求量复合增速达到37%，需求量分别为16.9GWh、24.6GWh、42.2GWh，渗透率有望仍去年不到50%，提高到2020年近80%。纯电动乘用车LFPLFPLFPLFPLFP71%17%85%15%92%0%28%63%25%80%7%100%0%0%95%0%33%71%22%83%8%100%0%0%92%0%28%63%33%68%9%无0%100%0%67%64%32%74%4%100%0%0%100%0%0%53%30%86%0%100%0%0%94%0%0%43%46%注：表格中百分比额为各档位占比资料来源：乘联会，西部证券研发中心时间时间2016年2017年2018年E2019年E2020年E24.845.065.394.77.78.014.615.316.842.569.287.7118.0163.47.410.211.512.913.62.011.813.014.215.051.981.0100.7132.2178.4（Kwh）29423039476020（Gwh）8.016.13.11.10.612.213.68.41.50.721.212.57.91.90.436.913.58.72.30.464.116.810.12.70.528.836.444.061.894.1（Gwh）71%0%43%23%12%80%0%69%94%1%88%1%50%98%8%93%2%60%99%15%98%5%70%100%20%资料来源：西部证券研发中心三元正极行业量价齐升，市场规模增长迅速高镍化趋势明显在三元材料需求增长的背景下，结构上会有一些调整，主要是随着技术迚步，高镍化趋势在显现。今年新的补贴政策针对电池能量密度门槛有所提高，也带动了电芯的结构性调整。根据我们近期的产业链调研情冴，目前正极公司三元材料开工率接近满产，有些公司甚至反应出现产能不足的现象。在三元结构中，NCM523电芯将继续取代三元333，占比提高到60%，考虑到高镍产能布局刚刚达产并应用，预计今年高镍811逐渐开始推广，在2019年后加速渗透。高镍811因为安全性能还有待改迚，622今明两年还会过渡使用。对四大材料的拉动上，我们可以看到，在三元渗透率提高的大背景下，对三元正极，尤其是高镍正极的拉动大大提高，我们预测2018年动力三元523正极的需求量为2.9万吨，同比增加15%，高镍三元（含622、811、NCA）正极需求量为1.6万吨，同比增幅达到214%。渗透率（%）2018E2019E2020E8%5%2%0%76%76%60%52%40%10%25%28%30%0%0%9%20%5%10%资料来源：高工锂电，西部证券研发中心正极材料需求量（万吨）LFP正极材料需求量（万吨）-1%3.44.842%-9%0.4142%0.00.00.6-注：高镍三元包括622、811、NCA资料来源：西部证券研发中心单吨盈利稳定，价格随原材料同步上涨从价格上看，我们预计全年三元正极材料价格依然坚挺，跟随原材料价格变动，单吨盈利能基本维持去年水平。进入2018年，虽然电芯价格已经有所调整：LFP和三元电池降价幅度分别为20%和15%，达到1.2元/Wh和1.3元/Wh。但三元正极材料价格基本跟随原材料钴价的上涨而同步上涨：NCM523正极的原材料（前驱体和碳酸锂）的成本占到总成本的90%，2018年一季度NCM523正极前驱体、碳酸锂均价环比去年四季度分别+15%、-5%，NCM523正极成本价格环比上涨9%。2017/3/82017/6/82017/9/82017/12/82018/3/8电池级碳酸锂（右）电池级氢氧化锂（右）资料来源：亚洲金属网，西部证券研发中心2017/3/82017/6/82017/9/82017/12/8201NCM523（左）NCM622（左）NCM523：杉杉（左）资料来源：亚洲金属网，CIAPS，西部证券研发中心表5：单吨NCM523材料主流工艺的制备成本成本（万元）113.86.120.9-34521.7-22资料来源：《LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的制备及性能研究》，西部证券研发中心图4：单吨NCM523材料主流工艺的制备成本构成变化 5%6%资料来源：《LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的制备及性能研究》，西部证券研发中心这主要是因为三元正极材料环节的定价模式基本以原材料+加工费为主，而当前正极材料公司毛利率偏低，未来加工费压缩、毛利率下降的空间不大，所以三元正极材料的原材料涨价压力可以相对轻松得向下游传导。我们预计未来这种情况不会改变，三元正极材料的单吨盈利可基本维持。考虑到原材料用料及涨价因素，我们预计2018年三元正极材料价格涨幅在10%左右，为23.7万元/吨，三元正极需求量为4.8万吨，那么2018年行业市场规模约113亿元。正极材料需求量（万吨）LFP正极材料需求量（万吨）-1%3.44.842%-9%0.4142%0.00.00.6LFP正极材料价栺（元/吨）-10%14.821.523.710%正极市场觃模（亿元）6832%LFP正极市场觃模（亿元）474136-11%57%注：高镍三元包括622、811、NCA资料来源：西部证券研发中心三元正极行业集中度有待提高，得高镍者得天下正极材料行业集中度不高，龙头格局仍未形成正极材料行业集中度较为分散，根据高工锂电数据，按全部正极材料合计口径统计，CR5为23%，CR10为34%。按三元正极材料口径统计，CR5为33%，CR10为49%。100%80%100%80%60%40%20%0%58%8%5%7%58%8%5%7%10%13%5%7%8%8%66%5%2016年2017年u其他u北大先行u宁波金和天津巴莫厦门钨业湖南杉杉资料来源：高工锂电，西部证券研发中心资料来源：高工锂电，西部证券研发中心造成行业格局较为分散的原因有以下两点：第一，各家公司正极材料的产品差异在缩小。目前高镍技术还没有大规模应用，从满足现有补贴对能量密度的要求来说，NCM523正极材料是主流产品，而且多数正极公司经过几年研发已经能够稳定生产出NCM523正极材料，各家产品差异在缩小；第二，各家公司正极材料没有体现出较高的技术溢价。在补贴下滑的大背景下，下游对正极材料加工费、毛利率有一定压缩，低端正极材料竞争激烈，只能收取加工费，各家产品体现出的技术溢价也在缩小。具备高性能高镍技术的企业将最终胜出高镍正极材料无论是从产品和技术溢价来说显著优于其他正极材料。从产品差异化角度来说，NCM811拥有更高能量密度，比NCM523高出23%。而且高镍正极产线和其他正极产品不共线，对资金和技术等方面提出了高要求，不具备该优势的公司将被挤出市场。从技术溢价角度上看，高镍正极材料能享受到技术溢价，单吨盈利将有巨大提升。根据我们测算，NCM622、NCM811的单位成本分别比NCM523减少6%、14%。而从单位售价来看，NCM622的单位售价比NCM523高出4%。我们做出NCM622和NCM523的历史价差图，可以看到NCM622单位利润比NCM523高出1万元/吨，再结合我们的产业链调研，NCM811单位利润比NCM523要高出3-4万元/吨，这意味着高镍正极材料在成本大幅下降的同时，还能享受较高的技术溢价。因此，我们认为未来高镍产品的推出将带来产品差异和技术溢价，具备高镍前驱体产能，率先实现高镍产品稳定供货的公司有望脱颖而出，提升市占率。图7：不同结构三元正极成本估算（单位：元/kg）2017/11/222018/1/222018/3/22NCM523NCM622NCM811资料来源：亚洲金属网，CIAPS，西部证券研发中心图8：不同结构三元正极单位价差估算（单位：元/kg）8402018/1/82018/2/82018/3/8NCM622-NCM523NCM523NCM622资料来源：亚洲金属网，CIAPS，西部证券研发中心由于国家对电池能量密度要求不断提高，下游电池厂都有不同程度往高镍三元电池转的需求，而与之相匹配的高镍正极产能有限。根据公司公告和高工锂电资料，目前宁波金和、湖南杉杉、当升科技、天津巴莫等公司的高镍811正极材料产能已经投产，今年开始新增产能将逐步释放，我们预计主要正极公司年底的高镍811正极的有效产能为0.49万吨，低于今年全国高镍0.6万吨的需求量，供需仍偏紧。因此，我们认为目前高镍三元处于以产定销阶段，已经布局高镍材料产能的正极公司相当于抓住了行业发展的先机，将率先在市场站住脚跟。从时间点看，宁波金和量产时间领先其他公司接近一年时间。从扩张速度看，湖南杉杉今年一季度在宁夏将有一条7200吨高镍产线投产，从而年底产能达到8400吨，势头逼近宁波金和。因此，预计随着各公司高镍811正极材料投产进度加快，带来产品差异和技术溢价，龙头格局有望形成。表7：正极公司高镍NCM811产线规划情况（单位：万吨）0.120.840.112016年底小觃模量产0.120.840.112017年底投产92017年底投产0.6082017年已投产0.542.980.49注：有效产能根据投产进度测算，假设开工率为90%。资料来源：公司公告，西部证券研发中心投资建议我们认为2018年补贴出台是积极信号，利好高能量密度的三元电池及其产业链，其中三元正极材料有望迎来量价齐升的黄金期，布局高镍三元的公司有望在行业格局不明朗的情况下脱颖而出，相关公司包括杉杉股份（600884.SH）、当升科技（300073.SZ）杉杉股份（600884.SH正负极两条腿走路，今年扩产计划激进公司正极业务的行业竞争力将继续增强。公司动力高镍三元的产能布局接近万吨，今年将实现大批量供货，带来新增长点。高工锂电数据显示，2017年湖南杉杉正极材料的出货量排名全国第1，市场份额为8.4%。公司已有正极产能4.3万吨，今年开始，公司的正极产能将加速释放，根据公司规划，宁夏7200吨高镍产线和长沙正极10万吨规划一期第一阶段的1万吨等将投产，2018年底产能有望增长50%，达到6.7万吨。此外，公司正极材料毛利率为24.8%，远高于同行，去年公司与洛阳钼业达成战略合作，布局上游资源将有效控制成本、提升利润空间。公司负极业务有望量升价稳。价格上，预计2018年环保限产将持续，针状焦和石墨化加工仍将紧平衡，价格下跌空间有限。量上，公司目前产能4万吨（包括湖州创亚1万吨产能另外在包头还有10万吨扩产计划，市占率继续巩固、规模效应凸显。正极（年底产能）201620172018E4.310.72资料来源：西部证券研发中心30%20%10%0%2014年2015年2016年2017年当升科技杉杉能源资料来源：公司公告，西部证券研发中心当升科技（300073.SZ专注正极业务，增发项目给业绩增添想象力退出负极业务，专注主业。2017年2月公司将星城石墨股权转让，正式公司退出负极材料业务，专注正极扩产建设，同年海门二期二阶段建成投产，年底产能增加了80%，达到1.8万吨。2018年，海门三期募投项目将开始推进，未来产能放量可期。公司拥有实力强大的股东背景。公司控股股东为北京矿冶研究总院，实际控制人为国务院国资委，总院主要从事超细氧化铋、电子级氧化钴等电子陶瓷添加剂产品的开发，给公司提供前期技术积累。同时未来在上游资源开发方面，公司也得益于大股东北京矿冶科技集团的平台和技术优势，寻求合适的上游资源。正极（年底产能）201620172018E10.60.40.60.40.80.60.40.80.4资料来源：西部证券研发中心风险提示1.政策风险新能源汽车行业需求短期严重依赖于补贴政策，政策的调整或变动都对行业需求影响巨大，如果未来政策出现不利变化，行业可能会出现需求下降、企业盈利下滑等风险。2.市场竞争加剧的风险近年来，随着中国锂电材料和设备行业的高速发展，市场出现了结构性、阶段性的产能过剩。随着产业整合的推进，如果国内优质企业进一步大幅扩张产能，或有新的竞争者进入市场，都可能一步加剧竞争。3.技术进步和产品替代风险虽然现在消费和动力电池的主流选择是锂离子电池，但如果出现了其他性能更优的电池，对于锂离子电池的需求将受到影响。4.行业账期风险新能源汽车行业企业资金紧张，其资金链条压力将通过锂电池企业逐步传导至各公司，可能造成资金流紧张。5.宏观经济周期波动风险外部经济环境出现不利变化，或者影响市场需求的因素发生显著变化，都将对新能源汽车产业链企业产生较大影响。超配：行业预期未来6-12个月内的涨幅超过大盘（沪深300指数）10%以上中配：行业预期未来6-12个月内的波动幅度介于大盘（沪深300指数）-10%到10%之间低配：行业预期未来6-12个月内的跌幅超过大盘（沪深300指数）10%以上联系地址：上海市浦东新区张杨路500号华润时代广场12楼A2BC深圳市福田区深南大道6008号深圳特区报业大厦10C徐青上海全国销售总uqing@戴茂戎上海区域销售总aimaorong@李佳上海资深机构销ijia@曲泓霖上海高级机构销uhonglin@张璐上海高级机构销hanglu@董家华上海高级机构销ongjiahua@程琰上海高级机构销hengyan@程瑶上海高级机构销hengyao@李思上海机构销isi@陈妙上海机构销售助henmiao@李书聪上海机构销售助ishucong@郝少佳深圳区域销售副总aoshaojia@杨敏诗深圳