鋰電池中游看點多 正負極分別“提容”

何艷

寧德時代作為千億“獨角獸”企業即將登陸A股，引發市場對以鋰電池為核心的中游產業鏈的關注。與上游以資源品“漲價”為核心因素支撐股價表現所不同的是，鋰電池中游產業爆發因子相對復雜，以高鎳化為發展方向的三元正極品種獲得市場資金高度關注。2月7日以來，正極高鎳三元龍頭企業當升科技以超過30%的漲幅直逼上游鋰、鈷資源龍頭股，而國軒高科、格林美、杉杉股份等正極材料企業漲幅也均超過20%，領先中游環節其他子板塊個股。

更新換代驅動動力電池需求大幅增長

自從2012年國務院發布《節能與新能源汽車產業發展規劃》后，我國新能源汽車2016年、2017年銷量已經連續兩年超過全球新能源汽車銷量的一半。就在近期，又有兩條利多新能源汽車發展的消息出爐，即在今年“兩會”政府工作報告中，政府明確提出新能源汽車購置稅優惠政策延長3年;工信部長苗圩在接受相關媒體采訪時提出，2020年新能源汽車占比要達到10%。新變化有望刺激新能源汽車行業發展速度超出之前市場的預期。供需格局的改變將帶動新能源汽車的心臟“動力電池”的需求。國盛證券預測，2018～2020年，動力電池需求量將分別達到45/63/89GWh，復合增長率36%。其中，三元需求分別為22/40/64GWh，復合增長率達58%。

動力電池的發展是與新能源汽車發展息息相關的，在新能源汽車快速發展的過去5年內，動力電池裝機量復合增長率高達160%。如今按照乘用車用動力電池4～6年進入報廢期、商用車用動力電池3年進入報廢期限制，券商普遍預計2018年開始，我國新能源汽車動力電池將會進入大規模退役階段，這意味著社會上將出現新一輪更換動力電池潮的到來。東吳證券陳顯帆測算，2018年退役動力鋰電到池將達到11.09GWh，對應65.91億市場空間，2020年則對應148.2億市場空間。

三元正極最具潛力 高鎳化大勢所趨

在動力電池構成中，正極材料在鋰電池總成本中占據40%左右的比例，且其對鋰電池的比容量、安全性、穩定性及循環壽命等主要指標起著決定性作用。在正極材料種類劃分上，當前，已經市場化的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）以及三元材料鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）等產品。

其中，鈷酸鋰理論比容量可達到270mAh/g以上，目前已達到實際比容量在150mAh/g左右，未來可提升空間較大，但其缺點在于更高電壓下結構不穩定，且鈷資源緊缺，成本劣勢不可忽視;錳酸鋰理論比容量不到150 mAh/g，考慮到其能量密度與高溫性能，未來應用會受限，其優勢在于錳資源豐富，成本偏低;磷酸鐵鋰理論比容量可達到170mAh/g，目前實際比容量在140mAh/g左右，未來進一步上調空間不大，優勢在技術較為成熟，安全性能較好，在我國主要用于新能源客車領域;三元NCM是通過調配Ni（鎳）、Co（鈷）、Mn（錳）的比例，來獲得不同的電極特性，鎳可提高材料容量，鈷主要起到穩定層狀結構作用，錳則可以提高安全性和穩定性，目前來看，三元材料具有能量密度高、循環壽命較長、安全性能較好等優點。

在動力電池中，三元正極材料NCM（鎳鈷錳酸鋰）主要包括NCM111、NCM532、NCM622、NCM811等類型。目前國內三元正極材料以NCM523為主，占比76%，NCM333和NCM622占比分別為13%和10%。由于動力電池對能量密度要求越來越高，同時對鈷價格的擔憂也加速企業進行高鎳化正極材料的研發，未來動力電池將更多采用高能量密度的NCM811和NCA（鎳鈷鋁酸鋰）。NCA材料鎳含量高，能量密度類似NCM811型，壓實密度接近NCM523型，但因NCA合成難度較高，目前國內僅有少數幾家企業在試生產，如比亞迪、國軒高科、中航鋰電、CATL、億緯鋰能等。

在高鎳三元材料方面，當前國內在其上布局的A股上市企業數量并不多，僅有杉杉股份、當升科技等幾家龍頭企業涉足。其中，杉杉股份作為全球最大的鋰電池原材料綜合供應商，其正極材料產銷量全球第一。子公司杉杉能源計劃固定資產累計投資50億，建設10萬噸高能量密度正極材料，其中一期產能2萬噸，計劃于2020年底前完成，一期第一階段產能1萬噸，計劃于2018年底建設完成，公司高電壓鈷酸鋰和532/622三元占比將不斷提升。

當升科技前瞻性地布局高鎳產品，且持續擴張高鎳產能，NCM811產品已開始批量向客戶供貨，NCA產品也進入中試階段;三期年產1.8萬噸NCM811/NCA項目工程建設工作已啟動，未來正極材料產能將達到3.4萬噸/年。受益于鋰電正極材料銷售持續大幅增長，公司預計2018年一季報實現凈利潤3500萬元至4000萬元，同比增長78.21%～103.67%。作為三元高鎳化領軍企業，有望享受技術發展紅利。

除了上述兩家龍頭公司以外，其他正極材料企業則從其他角度向產業鏈不斷延伸。例如天賜材料、格林美向原料端布局，分別采購上游鋰資源和鈷資源，鎖定上游資源供給。科恒股份在鋰電業務的布局則是設備、材料雙輪驅動，材料方面，公司正極材料現有產能800噸/月，二期規劃產能包括5000噸/年的三元材料和3000噸/年的高壓鈷酸鋰（見表1）。

動力電池硅碳負極空間廣闊

在高能量密度發展路徑上，動力電池正極高鎳三元材料趨勢顯著，而負極的比容量和工作電壓也直接決定鋰電池的能量密度，因此伴隨著正極工藝的成熟，負極也需要相應地提高電池容量。

根據活性物質不同，負極材料可分為碳材料（主要是天然/人造石墨）和非碳材料（包括鈦基材料、硅基材料等）兩類。2017年，人造石墨產量已超過天然石墨的2.5倍，成為動力電池和中高端消費電池的主流負極材料。

石墨的理論能量密度是372mAh/g，未來動力電池向著更高能量密度發展，傳統石墨很難達到能量要求。而硅材料的理論能量密度可達4200mAh/g，在容量方面硅負極材料有明顯優勢。硅基材料因結合了碳材料高電導率、穩定性及硅材料高容量優點，因此業內普遍認為，未來硅基材料有著巨大發展潛力。

動力電池正負極使用量約為2：1，方正證券分析師申建國根據高鎳三元正極未來用量預期，來推算相應年度硅基負極需求量。硅基負極價格目前較高，在26萬元/噸的水平，申建國認為，隨著制造工藝的成熟和技術的革新，加工成本必將逐漸下行，此外，隨著產業的成熟，負極企業也可享受到規模化效應帶來的成本節約。所以其預測，在未來幾年硅基負極價格將一路走低，并在2020年達到12萬元/噸的單價。硅基負極市場空間將在2018年加速增長，并在2020年到達17億元的規模。

需要注意的是，硅碳負極的應用需要較高的技術壁壘，而我國由于工藝技術相對落后，生產成本居高不下，硅碳負極規模化量產尚未突破。雖然如此，但就目前而言，貝特瑞（2017年出貨1000噸）、杉杉股份（2017年底產能4000 噸/年）、璞泰來（與中科院合作量產）等已均對硅碳負極材料進行了布局。就A股公司而言，杉杉股份是我國領軍的鋰電負極企業，負極產能全國第二，人造石墨產能全國第一。2017上半年公司負極材料出貨量1.53萬噸，同比增長50.8%;營收6.95億元，同比增長25.07%，占公司當期營業收入比例為18%，僅次于正極材料業務。隨著公司募資38億元建設的10萬噸負極一體化項目推進，券商預計公司2018年負極材料市占率和盈利能力將大幅提高。

國軒高科子公司“合肥國軒”牽頭承擔的“高比能量動力鋰離子電池的研發與集成應用”項目開發完成能量密度達281Wh/kg和302Wh/kg的電池單體樣品。這兩種電池均采用硅基負極材料，在行業發展中具有里程碑意義。此外，A股上市公司中，中國寶安（子公司貝特瑞）、長信科技（子公司比克動力）等在該領域也取得一定進展（見表2）。