天钺行业研报之锂电池产业链

发布日期:2016-11-04

行业背景

2015年新能源汽车爆发式增长,大幅地增加了对动力锂电池产能的需求。在国家一系列相关政策的扶持和刺激下,从2015年下半年开始,新能源汽车的产销量出现了大幅度的增加,整个2015年新能源汽车的产量和销量分别达到了34万辆和33.1万辆,同比都增加了3倍多。中汽协预计2016年全年新能源汽车产销量将达到70万辆,同比翻番,继续保持快速增长。在新能源汽车爆发式增长的拉动下,其上游产品动力锂电池的产量也出现了快速增长。2011-2015年,我国锂电池产量年均复合增长率为 34%,预计未来几年锂电池市场仍将以年均近25%的增速继续增长。

动力锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等四大关键材料。


行业投资逻辑

1.正极材料是影响动力锂电池性能的核心材料,受到上游原材料碳酸锂的持续涨价影响,生产成本增加,未来三元材料取代传统的磷酸铁锂材料是正极材料的发展趋势。锂电正极材料是锂电池生产的核心关键材料,占锂电池生产成本的40%-46%,正极材料对锂电池的比容量、安全性、稳定性、循环寿命、生产成本等主要指标起到决定性作用。动力锂电池上游的生产原材料主要有碳酸锂和各种前驱材料,其中,受需求量增加的影响,碳酸锂的价格从15年1月的4万每吨已经上涨到现在的12万每吨,更有电池级碳酸锂的供应商报价18万每吨。目前市场上动力锂电池常用的正极材料主要包括钴酸锂、镍钴锰三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂等四种类型。国内的动力锂电池厂商大多采用磷酸铁锂作为正极材料,而国外的动力锂电池则以三元材料为主。磷酸铁锂具有循环充电性能稳定、成本低、技术成熟等优点,但是其能量密度较低,续航能力差,电池体积较大,且低温性能较差,随着对高能量高性能的追求和续航要求的提升,国内越来越多的企业开始转向三元材料,三元材料已经成为动力锂电正极材料的发展方向。2015年全球车用三元材料需求量为2.3万吨,预计到2020年预计车用三元材料需求将达到20万吨,年均增速约54%,发展空间巨大。


2.锂电池负极材料的生产技术壁垒较低,国内现在表现出高度集中化。负极材料占锂电池的成本比重最低,仅为10%左右,国内负极材料技术与市场均较为成熟,几乎已经全部实现产业化。目前国内负极材料的产能也较大,基本能够满足国内的需求。实际用于锂电池的负极材料基本上都是以石墨为主的碳素材料,其中人造石墨主要用于大容量的车用动力电池和倍率电池,而天然石墨主要用于小型锂电池和手机锂电池。石墨类负极材料的价格近几年呈现持续下降的趋势,负极材料的生产企业的利润率较低,而且预计未来几年这一趋势仍将维持。


3.受到锂电池的电解液的上游原材料六氟磷酸锂价格持续走高的影响,且电解液和六氟磷酸锂的生产技术壁垒都较高,电解液行业的景气度较高。锂电池电解液,是锂离子电池中是作为带动锂离子流动的载体,对锂电池的运行和安全性具有举足轻重的作用。电解液由电解溶质锂盐、高纯度的有机溶剂和必要的添加剂等原料组成。电解液的核心原材料六氟磷酸锂是目前动力锂电池最常用的电解溶质,而且是电解液成本占比最大的部分,约占电解液成本的50%左右。六氟磷酸锂的主要制备材料是碳酸锂和相应的氟产品,由于六氟磷酸锂的制备技术壁垒较高造成了产能吃紧,加上上游原材料碳酸锂价格快速上涨产生的传导作用,六氟磷酸锂的价格已从2015年中期的8.5万元/吨增长至目前40万元/吨。从六氟磷酸锂的成本构成来看,碳酸锂约占 30%-40%,即碳酸锂每提价1万元/吨,六氟磷酸锂的生产成本将提升3000-4000元/吨。2016年,六氟磷酸锂的产能供应仍将十分紧张,预计2016年电解液的需求量在15万吨左右,相应的对六氟磷酸锂的需求量在1.8万吨,然而国内的六氟磷酸锂产能预计仍然维持在2015年的1万吨左右。这是因为六氟磷酸锂的生产技术门槛高、生产工艺要求严格、环保审批以及设备采购时间较长,导致其新增产能的扩产周期较长。多家上市公司纷纷宣布了新增产能,但是绝大部分新增产能要到2017年中后期才能投产。


4.隔膜是锂电池四大材料国内产业化率最低、技术壁垒最高的锂电材料。电池隔膜是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料,是电池中非常关键的部分,对电池安全性和成本有直接影响。隔膜生产工艺分为干法和湿法分为两大类,目前市场上的动力锂电池主要采用干法隔膜,随着特斯拉采用湿法隔膜与陶瓷涂覆技术结合,提高锂电池容量的同时解决了电池安全性问题,湿法隔膜动力电池发展前景更为看好。目前国内市场湿法隔膜的占有率正在逐步增加,干法和湿法隔膜的比例格局即将发生变化。另外,以镍钴锰三元材料为正极的动力锂电池路线正在兴起,而三元材料锂电池只能采用湿法隔膜,这也增加了市场对湿法隔膜的需求量。