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本篇報(bào)告主要分析了鋰電池四大材料的主流技術(shù)趨勢(shì)、供需關(guān)系和行業(yè)競爭格局以及對(duì)于未來格局的研判，從鋰電四大材料領(lǐng)域篩選出緊跟主流技術(shù)路線，供需關(guān)系較平衡，在產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)行一體化布局，同時(shí)在主流技術(shù)領(lǐng)域擁有較高市場占有率的優(yōu)質(zhì)企業(yè)。

■ 辯趨勢(shì)：下游需求是驅(qū)動(dòng)技術(shù)變革的關(guān)鍵。正極方面，磷酸鐵鋰持續(xù)回暖，2021全年裝機(jī)占比超50%，相比去年提升17 pct；高鎳三元漸成主流，2021年12月滲透率超40%。負(fù)極方面，人造石墨憑借首效和倍率性能方面的優(yōu)勢(shì)成為主流，2020年市占率84%，硅/碳復(fù)合負(fù)極加速滲透；隔膜方面，濕法隔膜是當(dāng)前主流技術(shù)方向，安全要求趨嚴(yán)，涂覆隔膜是未來的技術(shù)趨勢(shì)；電解液方面，是鋰電池的“血液”，添加劑配方是電解液的核心技術(shù)所在，關(guān)注新型鋰鹽LiFSI的應(yīng)用進(jìn)展。lHGesmc

■ 談供需：供需關(guān)系呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)化差異。需求端：受益于下游動(dòng)力和儲(chǔ)能的需求高增長，上游鋰電池原材料景氣度持續(xù)。供給端：受鋰鹽資源緊缺影響，正極短期內(nèi)處于緊平衡態(tài)勢(shì)；長期看，新攪局者紛紛進(jìn)場，低端供給或過剩，高端供給仍緊缺；負(fù)極的石墨化環(huán)節(jié)受能耗雙控政策影響，現(xiàn)有產(chǎn)能開工率不足，新增產(chǎn)能審批趨嚴(yán)，負(fù)極未來或處于供需緊平衡；隔膜的關(guān)鍵設(shè)備廠商產(chǎn)能有限，交付周期長導(dǎo)致隔膜擴(kuò)產(chǎn)受限，未來兩年或處于緊平衡態(tài)勢(shì)；六氟磷酸鋰供給恢復(fù)正常，電解液龍頭持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，電解液未來或供給過剩。lHGesmc

■ 論格局：行業(yè)特性決定競爭格局。正極材料方面，磷酸鐵鋰市場集中度較高，龍頭規(guī)模優(yōu)勢(shì)明顯，新攪局者的沖擊有待進(jìn)一步觀察；三元正極材料的格局較為分散，高鎳三元具有一定的進(jìn)入壁壘，未來隨著高鎳三元的規(guī)模應(yīng)用，市場份額有望向具備高鎳三元技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)集中。負(fù)極材料方面，頭部廠商與下游頭部動(dòng)力電池廠商基本建立了較為深厚的業(yè)務(wù)合作關(guān)系，短期內(nèi)行業(yè)競爭格局將保持相對(duì)穩(wěn)定。隔膜方面，是四大主材中競爭格局最優(yōu)的環(huán)節(jié)，頭部企業(yè)由于規(guī)模優(yōu)勢(shì)，設(shè)備優(yōu)勢(shì)和良率優(yōu)勢(shì)有望保持強(qiáng)者恒強(qiáng)的局面。電解液方面，集中度不斷提升，龍頭企業(yè)憑借一體化降本，客戶優(yōu)勢(shì)以及技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)不斷搶占市場份額。lHGesmc

■ 風(fēng)險(xiǎn)提示：關(guān)注相關(guān)領(lǐng)域政策變化風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)變革的風(fēng)險(xiǎn)、原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、新技術(shù)開發(fā)不達(dá)預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)和結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩的風(fēng)險(xiǎn)等。lHGesmc

電池材料行業(yè)介紹lHGesmc

鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游原材料，中游電芯模組廠商和下游應(yīng)用領(lǐng)域組成。上游原材料主要包括基礎(chǔ)原材料（包括鋰礦，鎳礦，鈷礦，錳礦，鐵礦等金屬資源以及石墨礦、硅、磷酸鹽等非金屬原材料）和電池原材料（主要包括正極，負(fù)極，隔膜以及電解液等，被稱為鋰電的“四大原材料”）；中游為電芯模組廠商，使用上游電池材料廠商提供的正負(fù)極材料、電解液和隔膜生產(chǎn)出不同規(guī)格、不同容量的鋰離子電芯產(chǎn)品，然后根據(jù)終端客戶要求選擇不同的鋰離子電芯、模組和電池管理系統(tǒng)方案；鋰電池下游主要應(yīng)用于動(dòng)力領(lǐng)域（電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車和新能源汽車等）、消費(fèi)電子產(chǎn)品（手機(jī)、筆記本電腦等電子數(shù)碼產(chǎn)品）和儲(chǔ)能領(lǐng)域等。本篇報(bào)告的研究對(duì)象為產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)的電池原材料，即正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液。lHGesmc

圖1：鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈概況lHGesmc

資料來源：招商銀行研究院lHGesmc

電池原材料直接決定動(dòng)力電池的性能和成本。性能方面，車用動(dòng)力領(lǐng)域的關(guān)鍵性能涉及續(xù)航里程、循環(huán)壽命、功率及安全等，鋰離子電池體系因其應(yīng)用潛力及適配性而不斷升級(jí)，能量密度已由1991年的80 Wh/kg提升至目前的300 Wh/kg，其發(fā)展的根本是建立在不斷優(yōu)化電池材料體系并尋找新材料組合的基礎(chǔ)上。成本方面，動(dòng)力電池四大主材的成本占電芯成本的70%左右，細(xì)分來看，正極材料、負(fù)極材料、隔膜及電解液分別占電池成本的40%、10%、12%和8%。lHGesmc

我們本篇報(bào)告主要分析了鋰電池四大材料的主流技術(shù)趨勢(shì)、供需關(guān)系和行業(yè)競爭格局以及對(duì)于未來格局的研判，從鋰電四大材料領(lǐng)域篩選出緊跟主流技術(shù)路線，供需關(guān)系較平衡，在產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)行一體化布局，同時(shí)在主流技術(shù)領(lǐng)域擁有較高市場占有率的優(yōu)質(zhì)標(biāo)的。lHGesmc

圖2：典型鋰離子電池成本結(jié)構(gòu)lHGesmc

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、招商銀行研究院lHGesmc

辯趨勢(shì)：下游需求是驅(qū)動(dòng)技術(shù)變革的關(guān)鍵lHGesmc

根據(jù)國家信息中心2021年的問卷調(diào)查數(shù)據(jù)（N=1825），續(xù)航里程和安全性是下游用戶購買新能源汽車時(shí)最看中的因素，分別為38.5%和30.2%，購車價(jià)格也占到26.2%，與續(xù)航里程、安全性和購車價(jià)格等下游需求緊密相關(guān)的就是動(dòng)力電池。而電池材料又決定了動(dòng)力電池的能量密度、安全性和成本，因此我們認(rèn)為下游需求是驅(qū)動(dòng)電池材料技術(shù)變革的關(guān)鍵因素。lHGesmc

圖3：下游用戶購買新能源汽車的考慮因素lHGesmc

資料來源：國家信息中心、招商銀行研究院lHGesmc

2.1正極：磷酸鐵鋰強(qiáng)勢(shì)復(fù)蘇，高鎳三元仍是主流lHGesmc

在動(dòng)力電池領(lǐng)域，三元材料和磷酸鐵鋰是當(dāng)前兩種主流應(yīng)用的正極材料。因兩種材料本身物理及化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異帶來了材料性能差異，進(jìn)而決定了三元電池和磷酸鐵鋰電池的性能差異和不同的應(yīng)用領(lǐng)域。lHGesmc

圖4：磷酸鐵鋰與三元材料晶體結(jié)構(gòu)示意圖lHGesmc

資料來源：村田制作所、招商銀行研究院lHGesmc

表1：磷酸鐵鋰與三元材料性能對(duì)比lHGesmc

資料來源：CNKI、招商銀行研究院lHGesmc

正極材料對(duì)動(dòng)力電池的性能至關(guān)重要。鋰離子電池的本質(zhì)是利用鋰離子的脫嵌和過渡金屬的氧化還原實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)換。正極材料的種類和性能直接關(guān)系到動(dòng)力電池的額定電壓、能量密度、循環(huán)壽命和倍率性能等。磷酸鐵鋰為典型的橄欖石結(jié)構(gòu)，在充放電過程中經(jīng)歷一個(gè)二相反應(yīng)，即LiFePO4和FePO4兩相之間的相互轉(zhuǎn)化，這兩相的晶格結(jié)構(gòu)非常相似，且這兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性都非常優(yōu)異，因此呈現(xiàn)出高安全和長壽命特性。而三元材料屬于典型的α-NaFeO2層狀結(jié)構(gòu)，在充放電過程中，Li+在MO6（Mn=Ni、Mn、Co）層間脫嵌，隨著鎳含量提高，可脫嵌Li+增加，三元材料的理論容量和電池能量密度隨之提高，然而脫鋰態(tài)的三元材料會(huì)與電解液發(fā)生產(chǎn)生副反應(yīng)，因此其比能量高而安全性能略顯不足。lHGesmc

鐵鋰三元各有所長，分別適配不同應(yīng)用場景。磷酸鐵鋰的核心優(yōu)勢(shì)是低成本、高安全和長壽命，最初主要應(yīng)用于對(duì)能量密度要求不高，而對(duì)安全和壽命要求較高的場景，如商用車和儲(chǔ)能領(lǐng)域。近年來隨著電池成組技術(shù)提升，磷酸鐵鋰能量密度較低的缺陷有所改善，疊加安全與成本優(yōu)勢(shì)，其在乘用車領(lǐng)域的應(yīng)用比例逐年提高；三元材料的核心優(yōu)勢(shì)是高比能，主要適配空間有限、需要高能量密度、高客戶體驗(yàn)感的場景，如乘用車領(lǐng)域。三元根據(jù)鎳含量的不同又分為低鎳三元（NCM333）、中鎳三元（NCM523和NCM622）和高鎳三元（NCM811、NCA）三個(gè)細(xì)分品類。隨著鎳含量的提升，三元材料的能量密度顯著提升。高鎳三元主要應(yīng)用于長續(xù)航的高端新能源乘用車，如Model 3長續(xù)航版、蔚來ES6、小鵬P7等，中鎳三元電池主要應(yīng)用于中低端新能源乘用車。lHGesmc

圖5：三元和磷酸鐵鋰動(dòng)力電池裝機(jī)量比例lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

磷酸鐵鋰強(qiáng)勢(shì)逆襲。新能源車從政策驅(qū)動(dòng)向市場化驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)型中，我國動(dòng)力電池裝機(jī)量穩(wěn)步上升，三元和鐵鋰占比也在持續(xù)變化。我們將動(dòng)力電池的發(fā)展分為兩個(gè)階段，1）2016-2019：補(bǔ)貼朝高能量密度傾斜，三元占比迅速提升。在此期間，三元材料在高比能方面顯著占優(yōu)，市占率從2016年22.9%的提高到2019年的65.3%。2）2020-至今：補(bǔ)貼退坡，磷酸鐵鋰憑借性價(jià)比優(yōu)勢(shì)開始逆襲，并于2021年7月正式反超三元材料。lHGesmc

表2：LFP、LMFP、NCM三種鋰電正極材料性能對(duì)比lHGesmc

資料來源：CNKI、招商銀行研究院lHGesmc

磷酸鐵鋰逆襲的原因主要有三方面：政策方面：補(bǔ)貼退坡，動(dòng)力電池企業(yè)降本壓力增大，磷酸鐵鋰電池具有更低的成本，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)明顯；新國標(biāo)安全要求加碼，磷酸鐵鋰天然的安全優(yōu)勢(shì)逐步凸顯；供給方面：新型成組技術(shù)（刀片、CTP和JTM等）帶動(dòng)磷酸鐵鋰能量密度提升，拉動(dòng)鐵鋰出貨量增長；需求方面：以比亞迪漢EV、鐵鋰版Model 3/Y以及宏光Mini EV等為代表的爆款車型帶動(dòng)磷酸鐵鋰電池出貨量爆發(fā)式增長。lHGesmc

圖6：磷酸錳鐵鋰與高鎳三元復(fù)配改善安全性能lHGesmc

資料來源：天津斯科蘭德、招商銀行研究院lHGesmc

磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰的升級(jí)方向，短期內(nèi)作為正極材料主材還不可見。磷酸錳鐵鋰（LMFP）是磷酸鐵鋰（LFP）和磷酸錳鋰（LMP）相結(jié)合的產(chǎn)物，因此繼承了磷酸鐵鋰的高安全和穩(wěn)定性。磷酸錳鐵鋰的理論容量與磷酸鐵鋰相同，但它相對(duì)于Li/Li+的電極電勢(shì)為4.1 V，遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰的3.4 V，且位于有機(jī)電解液體系的穩(wěn)定電化學(xué)窗口以內(nèi)，這使得磷酸錳鐵鋰的能量密度可提高約10~15%，這是它相對(duì)于磷酸鐵鋰最大優(yōu)勢(shì)。由于磷酸錳鐵鋰自身電導(dǎo)率較低，電化學(xué)反應(yīng)過程中錳元素溶出會(huì)導(dǎo)致充放電能力差，循環(huán)壽命差等現(xiàn)象，短期內(nèi)其作為正極主材使用還不可見，但目前有研究將磷酸錳鐵鋰與高鎳三元復(fù)配，改善了三元材料的安全性能。lHGesmc

未來高鎳三元在乘用車領(lǐng)域仍是主流。雖然磷酸鐵鋰占比有所回暖，但在乘用車領(lǐng)域三元仍占主導(dǎo)地位，從三元產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，高鎳化趨勢(shì)顯著。當(dāng)前國內(nèi)三元市場以中鎳三元為主，其中市場份額最大的NCM523呈現(xiàn)下滑的趨勢(shì)。而低鎳三元由于能量密度較低，成本優(yōu)勢(shì)下降，市場份額逐年被壓縮。相反，高鎳NCM811占比持續(xù)增加，2020年占比超過了20%，2021年12月占比高達(dá)44.1%，增幅顯著。NCM622由于與NCM523差異較小，部分企業(yè)會(huì)越過NCM622，直接升級(jí)至NCM811，其占比呈逐漸下降的趨勢(shì)，2021年12月份占比僅為16.3%。部分龍頭企業(yè)會(huì)沿著9系高鎳、NCMA甚至無鈷高鎳不斷進(jìn)行技術(shù)升級(jí)來提升電池性能，但這仍屬于在高鎳體系內(nèi)的迭代。對(duì)于NCA，由于國內(nèi)企業(yè)一直無法突破其較高的技術(shù)壁壘，在國內(nèi)市場的份額占比較低（小于2%）。lHGesmc

圖7：不同類型三元正極材料滲透率數(shù)據(jù)lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

從成本層面看，高鎳三元中鈷元素含量較低，能量密度較高，對(duì)于電解液、隔膜、負(fù)極等其他材料的用量也會(huì)相應(yīng)減少，隨著上游產(chǎn)能提升和技術(shù)進(jìn)步，電芯成本有望進(jìn)一步下探；從安全層面看，通過體相摻雜、表面包覆、材料復(fù)配、搭配固態(tài)電解質(zhì)等本征安全策略，高鎳三元材料的安全劣勢(shì)有望得到改善；從下游需求看，800V高壓快充平臺(tái)的導(dǎo)入，4680大圓柱電芯的量產(chǎn)，各車企長續(xù)航版車型的推出，最佳的解決方案是采用高鎳三元電池。lHGesmc

表3：搭載磷酸鐵鋰電池的部分EV車型lHGesmc

資料來源：汽車之家、招商銀行研究院lHGesmc

綜上，我們預(yù)計(jì)未來兩年磷酸鐵鋰將延續(xù)回暖趨勢(shì)，占比有望企穩(wěn)于50%~60%之間，但整個(gè)動(dòng)力電池格局中，尤其是乘用車領(lǐng)域，高鎳三元仍將占據(jù)重要份額。隨著需求側(cè)產(chǎn)品升級(jí)，低鎳三元會(huì)逐漸被取締，中鎳三元市場份額進(jìn)一步收縮，而高鎳三元份額有望持續(xù)提升。我們認(rèn)為三元和磷酸鐵鋰將長時(shí)間處于共存狀態(tài)，磷酸鐵鋰將憑借其性價(jià)比和安全優(yōu)勢(shì)在儲(chǔ)能，商用車和中低續(xù)航乘用車中煥發(fā)活力，而高鎳三元將憑借其高能量密度優(yōu)勢(shì)在中高續(xù)航乘用車中擴(kuò)大份額。在新能源車方面，高中低端乘用車對(duì)于各項(xiàng)指標(biāo)的敏感度不一，高鎳三元和磷酸鐵鋰將實(shí)現(xiàn)分級(jí)消費(fèi)：高續(xù)航版（≥600km）搭載高鎳三元，中續(xù)航版本（400＜x＜600km）搭載中鎳三元，入門級(jí)/低續(xù)航版（≤500km）搭載磷酸鐵鋰（上述只是大概情況，每種車型由于車型定位、動(dòng)力性能、快充性能、風(fēng)阻系數(shù)等可能會(huì)有一定的差異，其中高鎳三元和中鎳三元，中鎳三元和磷酸鐵鋰之間均有一定的重疊）。lHGesmc

表4：搭載高鎳三元電池的部分EV車型lHGesmc

資料來源：汽車之家、招商銀行研究院lHGesmc

2.2負(fù)極：人造石墨仍是主流，硅碳負(fù)極布局加速lHGesmc

鋰電池負(fù)極材料在鋰電池中起儲(chǔ)存和釋放能量的作用，主要影響鋰電池的首次庫侖效率、循環(huán)性能以及倍率性能等。負(fù)極材料主要分為碳材料與非碳材料兩大類。碳材料是指碳基體系，主要包括天然石墨、人造石墨、復(fù)合石墨、中間相碳微球、硬碳、軟碳等。非碳材料主要包括硅基材料、錫基材料、鈦酸鋰等。石墨類負(fù)極的價(jià)格低廉、比容量（LiC6理論比容為372 mAh/g）較高、循環(huán)性能及安全性能較好，各方面性能較為均衡，是目前最主流的鋰電池負(fù)極材料。lHGesmc

圖8：國內(nèi)不同類型負(fù)極材料滲透率lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

人造石墨是鋰電負(fù)極的主流技術(shù)路線。天然石墨由天然鱗片晶質(zhì)石墨經(jīng)過粉碎、球化、分級(jí)、純化、表面處理等工序制作而成，雖然成本低、技術(shù)成熟度高，但首效較低、倍率性能較差，主要用于消費(fèi)類電池。而人造石墨則一般采用致密的石油焦或針狀焦作前驅(qū)體制成，避免了天然石墨的表面缺陷，首次效率與倍率性能得以提升，因此在動(dòng)力領(lǐng)域的份額不斷擴(kuò)大。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年中國負(fù)極材料出貨量為36.5萬噸，其中人造石墨出貨量29.7萬噸，占比高達(dá)81.3%。lHGesmc

表5：天然石墨、人造石墨和硅基負(fù)極材料對(duì)比lHGesmc

資料來源：凱金能源招股書、招商銀行研究院lHGesmc

高比容硅基負(fù)極是最具潛力的技術(shù)方向。目前市場上的高端石墨比容量可達(dá)360-365 mAh/g，已接非常近理論上限（372 mAh/g），進(jìn)一步提升的可能性不大。高比能訴求下，現(xiàn)有商用負(fù)極難以滿足需求，需要以更高比容的材料替代。而在眾多可選的新型高比容負(fù)極材料（錫基、硅基、氧化物、過渡金屬氮化物以及金屬鋰負(fù)極等）中，硅基材料是較具開發(fā)潛力的類型，主要基于以下理由：（1）理論比容量極高。硅在室溫下能與鋰形成Li15Si4合金，據(jù)此計(jì)算硅具有3580 mAh/g的理論比容量，大約是石墨負(fù)極的十倍。（2）安全性能優(yōu)。由于鋰硅合金形成的電位在0.4 V(vs Li/Li+)，因此硅負(fù)極表面不會(huì)出現(xiàn)鋰金屬析出。（3）原材料豐富。從生產(chǎn)成本來說，硅元素在地殼中的含量僅次于氧，具有低成本大規(guī)模生產(chǎn)的潛力。lHGesmc

圖9：2016-2020國內(nèi)硅碳負(fù)極出貨量（萬噸）lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

硅基負(fù)極單獨(dú)應(yīng)用存在問題。雖然硅基負(fù)極潛力巨大，但我們認(rèn)為純硅負(fù)極單獨(dú)應(yīng)用存在如下問題：（1）體積膨脹大。硅與鋰的電化學(xué)反應(yīng)使硅發(fā)生1~3倍的體積膨脹，巨大的體積變化帶來材料的粉碎與電極的破壞；（2）首次效率較差。體積的變化使SEI膜出現(xiàn)破裂與生成的交替，消耗大量鋰離子與電解液，導(dǎo)致電池的首次庫侖效率較差、內(nèi)阻增加和容量的迅速衰減；（3）硅的導(dǎo)電性差。硅屬于半導(dǎo)體，導(dǎo)電性較差，在高倍率下不利于電池容量的有效釋放。（4）工藝復(fù)雜。目前可通過制備納米硅、多孔硅或合金硅的方式改善硅基負(fù)極的電化學(xué)性能，但同時(shí)也會(huì)面臨工藝的復(fù)雜性等問題。lHGesmc

表6：硅/碳復(fù)合負(fù)極應(yīng)用落地情況lHGesmc

資料來源：蓋世汽車、招商銀行研究院lHGesmc

硅/碳復(fù)合負(fù)極應(yīng)用持續(xù)落地，產(chǎn)品性能不斷升級(jí)。當(dāng)前針對(duì)硅基負(fù)極的改性研究集中在解決體積效應(yīng)、維持SEI膜穩(wěn)定和提高首效三個(gè)方面。優(yōu)化的方向包括：（1）微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。即通過制備納米硅、多孔硅或合金硅的方式改善電化學(xué)性能。（2）制備復(fù)合材料。如制備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的硅/碳負(fù)極，硅氧/碳負(fù)極提高導(dǎo)電性，增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。（3）預(yù)鋰化。預(yù)鋰化技術(shù)通過補(bǔ)償首次鋰損耗，能夠延緩容量衰減，提升硅基負(fù)極性能。目前，特斯拉已將硅碳負(fù)極應(yīng)用于Model 3，在人造石墨中加入10%的硅，負(fù)極容量提升至550mAh/g，單體能量密度達(dá)300 Wh/kg；廣汽宣布采用新型硅負(fù)極材料的方殼電芯能量密度達(dá)到275 Wh/kg，將使電動(dòng)車?yán)m(xù)航突破1000km；寧德時(shí)代的高鎳三元+硅碳負(fù)極電芯比能量突破300 Wh/kg。lHGesmc

2.3隔膜：濕法涂覆隔膜是主流技術(shù)方向lHGesmc

隔膜是動(dòng)力電池的安全屏障，綜合性能要求較高。在鋰離子電池中，隔膜吸收電解液并位于正極與負(fù)極之間，其主要作用為：（1）提供鋰離子通道。在正常充放電過程中，Li+需要通過隔膜微孔在正負(fù)極發(fā)生遷移而導(dǎo)電，同時(shí)將正負(fù)極隔開，避免正負(fù)極直接接觸減少內(nèi)短路發(fā)生。（2）電芯安全屏障。當(dāng)電芯內(nèi)部溫度達(dá)到隔膜的閉孔溫度時(shí)，隔膜的微孔將關(guān)閉，形成斷路以避免電池溫度進(jìn)一步升高從而防止爆炸。隔膜性能直接影響鋰電池安全性，同時(shí)決定著鋰電池的能量密度、循環(huán)性能、充放電電流密度等關(guān)鍵特性，因而鋰電池對(duì)隔膜的穩(wěn)定性、一致性與安全性提出較高要求。lHGesmc

表7：干法隔膜與濕法隔膜物化特性對(duì)比lHGesmc

資料來源：CNKI、招商銀行研究院lHGesmc

濕法隔膜綜合性能優(yōu)異，是主流技術(shù)路線。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，隔膜可分為干法隔膜和濕法隔膜。干法隔膜的原料主要為PP（聚丙烯），該類隔膜的熱穩(wěn)定性好，生產(chǎn)工藝簡單，但其一致性和力學(xué)性能比濕法隔膜差，厚度也更厚，因此通常應(yīng)用于對(duì)成本要求更高的儲(chǔ)能、低端新能源汽車和低端消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域。濕法隔膜的原料主要為PE（聚乙烯），該類隔膜的一致性，力學(xué)性能更好，產(chǎn)品厚度更薄，但熱穩(wěn)定性比干法隔膜差，通常需要通過涂覆提升熱穩(wěn)定性，使其綜合性能全面優(yōu)于干法隔膜。但濕法隔膜的生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，成本較高，因而通常用于中高端新能源汽車和中高端消費(fèi)電子領(lǐng)域。目前，三元電池基本使用濕法隔膜，部分磷酸鐵鋰電池也逐步從干法轉(zhuǎn)向濕法。長期來看，濕法隔膜的綜合性能優(yōu)于干法，疊加濕法隔膜的成本逐漸與干法趨近，未來濕法隔膜仍是主流技術(shù)路線。lHGesmc

安全性需求日益提升，涂覆隔膜是未來趨勢(shì)。當(dāng)前隔膜的主要原材料為PP和PE，這兩種材料的熱變形溫度較低，當(dāng)溫度過高時(shí)，隔膜容易發(fā)生熱收縮，導(dǎo)致電芯內(nèi)部正負(fù)極接觸，進(jìn)而發(fā)生起火爆炸等安全事故。電池廠及隔膜生產(chǎn)企業(yè)普遍采用隔膜表面改性及涂覆（如勃姆石和PVDF）處理，一是可提升隔膜的熱穩(wěn)定性、改善其機(jī)械強(qiáng)度；二是增強(qiáng)隔膜的保液性，從而延長電池循環(huán)壽命；三是提升隔膜的潤濕性。在電池安全性能要求日益提升的背景下，涂覆隔膜是未來的技術(shù)趨勢(shì)。lHGesmc

2.4電解液：添加劑和新型鋰鹽是技術(shù)核心lHGesmc

電解液是鋰電池的“血液”。電解液在正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)鋰離子的作用，并為鋰離子提供一個(gè)自由脫嵌的環(huán)境。電解液對(duì)鋰電池的能量密度以及循環(huán)、倍率、儲(chǔ)存、安全等性能影響極大。電解液由電解質(zhì)鋰鹽、高純度有機(jī)溶劑、各類添加劑等原料按一定比例配制而成。從質(zhì)量層面看，電解質(zhì)鋰鹽占電解液的比例約10~12%，有機(jī)溶劑占比約80~85%，添加劑占比約3~5%，具體的配比要依據(jù)下游動(dòng)力電池廠商的需求來定制。從成本層面看，電解質(zhì)鋰鹽占比約40~50%，有機(jī)溶劑占比約30%，添加劑占比約10~30%。lHGesmc

圖10：鋰離子電池電解液的構(gòu)成lHGesmc

資料來源：康鵬科技招股書、招商銀行研究院lHGesmc

圖11：電解液各組分質(zhì)量占比lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

圖12：電解液各組分成本占比lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

添加劑配方是電解液的核心技術(shù)所在。隨著新能源汽車對(duì)動(dòng)力電池能量密度、安全性能等要求的不斷提升以及正極材料高鎳化發(fā)展的趨勢(shì)，需要更高性能的電解液與之相匹配。在電解液三大組分中，溶劑的變化不大，提升性能的關(guān)鍵在于鋰鹽和添加劑。電解質(zhì)鋰鹽決定了電解液的基本理化性能，是電解液成分中對(duì)鋰電池特性影響最重要的成分，電解質(zhì)鋰鹽、添加劑，以及電解液的配方是電解液的核心技術(shù)所在。電解液廠商主要通過探索新型電解質(zhì)鋰鹽、添加劑或調(diào)整電解質(zhì)鋰鹽、添加劑、溶劑的配比，從而使動(dòng)力電池電解液具有更高的比能量、功率、安全性，以及更寬的工作溫度。lHGesmc

表8：典型電解液添加劑對(duì)比lHGesmc

資料來源：頭豹研究院、招商銀行研究院lHGesmc

添加劑是電解液的調(diào)味料，用料少作用大。在電解液的生產(chǎn)中，添加劑的使用量不到全部材料質(zhì)量的5%，但缺乏添加劑將會(huì)對(duì)電解液的性能帶來嚴(yán)重的影響。從功能上看，添加劑可實(shí)現(xiàn)均勻成膜、阻燃、過充保護(hù)、穩(wěn)定性提升、導(dǎo)電性提升等。其中成膜添加劑通過形成穩(wěn)定均勻的SEI膜，提高電極循環(huán)性能及使用壽命；阻燃添加劑通過防止電解液燃燒，提升安全性能；過充保護(hù)添加劑能夠防止電池過充從而避免電解液燃燒爆炸。未來，各類型新型添加劑的開發(fā)應(yīng)用有望成為改細(xì)分行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。lHGesmc

新型鋰鹽LiFSI有望成為LiPF6的最佳替代品。LiPF6憑借其較高的電化學(xué)可靠性、室溫范圍工作要求以及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模效應(yīng)帶來的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，成為目前最為常用的電解質(zhì)鋰鹽。但是LiPF6存在如下明顯的缺陷：①對(duì)水分敏感、熱穩(wěn)定性差；②現(xiàn)有技術(shù)和生產(chǎn)工藝下，最終產(chǎn)品不可避免的含有氟化氫，影響高溫下電池性能；③在低溫環(huán)境中，LiPF6在電解液中易結(jié)晶，導(dǎo)致電導(dǎo)率下降，使得電池內(nèi)阻增加，影響電池的低溫性能。LiFSI與LiPF6相比，具有更好的熱穩(wěn)定性、電化學(xué)穩(wěn)定性，以及更高的電導(dǎo)率，能夠顯著改善新能源電池的使用壽命，提升新能源汽車在夏季和冬季的續(xù)航里程與充放電功率，并改善新能源汽車在極端條件下的安全性。在三元正極高鎳化，電池安全性能要求日益提升的趨勢(shì)下，LiFSI有望成為LiPF6的最佳替代品。lHGesmc

固態(tài)電解質(zhì)是電解液的終極形式，短期量產(chǎn)渺茫，長期值得關(guān)注。目前鋰離子電池所用的電解質(zhì)為有機(jī)電解液，因其熱分解度溫度低、易燃以及電化學(xué)窗口低，導(dǎo)致動(dòng)力電池安全性能和能量密度的提升存在一定的局限性。相較電解液，固態(tài)電解質(zhì)擁有熱穩(wěn)定性高和電化學(xué)穩(wěn)定性好，可以同步提升鋰電池的能量密度和安全性而受到產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。然而，現(xiàn)階段固態(tài)電池仍存在以下三方面問題：（1）電化學(xué)體系：電極與固態(tài)電解質(zhì)之間固-固界面阻抗較大，疊加固態(tài)電解質(zhì)自身離子電導(dǎo)率較電解液有一定的差距，致使固態(tài)電池的倍率性能較差，與動(dòng)力電池領(lǐng)域的性能需求仍有一定的距離。（2）電極材料：固態(tài)電解質(zhì)材料以及適配的高活性正負(fù)極材料尚不成熟，尚無穩(wěn)定完善的供應(yīng)體系，成本較高；（3）工藝設(shè)備：固態(tài)電池部分生產(chǎn)工藝不同于液態(tài)電池，目前尚無穩(wěn)定供應(yīng)固態(tài)電池生產(chǎn)線的設(shè)備廠商?？紤]到生產(chǎn)線的建設(shè)和動(dòng)力電池的開發(fā)周期，我們預(yù)計(jì)固態(tài)電池全面量產(chǎn)仍需5~10年的時(shí)間，短期量產(chǎn)希望渺茫。但固態(tài)電池技術(shù)是鋰電技術(shù)進(jìn)步的重要趨勢(shì)，是下一代鋰電技術(shù)制高點(diǎn)，長期值得關(guān)注。lHGesmc

圖13：傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池與固態(tài)電池示意圖lHGesmc

資料來源：QuantumScape、招商銀行研究院lHGesmc

談供需：供需呈結(jié)構(gòu)化差異，謹(jǐn)防低端產(chǎn)能過剩lHGesmc

2021年全球鋰電池出貨量為464GWh，同比增長73.2%，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到1200GWh，兩年復(fù)合增長率在60%以上，其中動(dòng)力和儲(chǔ)能是最主要的驅(qū)動(dòng)因素。鋰電池市場的增長將帶動(dòng)上游正極、負(fù)極、隔膜和電解液等鋰電池原材料需求持續(xù)高增長，2023年對(duì)應(yīng)正極、負(fù)極、隔膜和電解液的需求將分別達(dá)到160萬噸、90萬噸、160億平米和120萬噸。需求端高增長確定性強(qiáng)，因此，我們認(rèn)為核心還是關(guān)注供給端。lHGesmc

圖14：全球鋰電池需求預(yù)測(cè)（GWh）lHGesmc

資料來源：高工鋰電、SNE Research、招商銀行研究院lHGesmc

3.1正極：鋰資源短缺供需偏緊，長期低端產(chǎn)能將加速出清lHGesmc

圖15：鋰電四大材料成本構(gòu)成lHGesmc

資料來源：各公司年報(bào)、招商銀行研究院lHGesmc

注：選取容百科技、璞泰來、恩捷股份和天賜材料等企業(yè)lHGesmc

圖16：全球鋰電四大材料產(chǎn)值規(guī)模對(duì)比（億元）lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

正極行業(yè)的特點(diǎn)是原材料成本占比高，總產(chǎn)值最高而盈利能力較弱。從成本結(jié)構(gòu)看，正極原材料成本占比在90%左右，遠(yuǎn)高于負(fù)極（40%）和隔膜（57%）。鋰、鈷、鎳等上游原材料各家采購價(jià)格差異小，同時(shí)較低的制造和人工成本占比導(dǎo)致各家難以通過規(guī)模效應(yīng)和工藝差異在制造及人工成本方面拉開差距。從產(chǎn)值規(guī)?？?，正極材料單價(jià)高于負(fù)極、電解液等其他環(huán)節(jié)，同時(shí)正極單耗在鋰電四大主材中最高，1 GWh鋰電池約消耗1700噸三元材料，約是負(fù)極和電解液的2倍。在高單價(jià)和高單耗的共同作用下，正極材料成為產(chǎn)值最大的鋰電池材料。從盈利能力看，正極材料行業(yè)整體毛利率保持在18%以下，顯著低于負(fù)極材料和電解液（30%左右）、隔膜（45%左右）的毛利率。lHGesmc

圖17：鋰電四大材料毛利率對(duì)比lHGesmc

資料來源：各公司年報(bào)、招商銀行研究院lHGesmc

由于磷酸鐵鋰本身技術(shù)壁壘不高，傳統(tǒng)材料廠和磷化工企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)型進(jìn)場，大量產(chǎn)能或于2022年底釋放。磷酸鐵新建產(chǎn)能使得原料端壓力得到一定緩解，然而鋰鹽資源在短期內(nèi)仍然處于供需緊張的狀態(tài)。我們預(yù)計(jì)在鋰資源的限制下，磷酸鐵鋰新增產(chǎn)能在短期內(nèi)還無法落地，2022年上半年依舊供需偏緊；長期來看，磷酸鐵和磷酸鐵鋰環(huán)節(jié)都存在明顯的產(chǎn)能過剩。因此，需要密切關(guān)注上游鋰資源的供需情況。lHGesmc

圖18：全球磷酸鐵鋰供需測(cè)算（萬噸）lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

圖19：全球三元正極材料供需測(cè)算（萬噸）lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

全球三元材料廠商名義產(chǎn)能持續(xù)多于需求，高端產(chǎn)能依舊稀缺，落后產(chǎn)能將加速出清。預(yù)計(jì)2022年底全球三元正極材料合計(jì)產(chǎn)能140.4萬噸，同比增長26.8%，考慮到主流廠商和二線廠商產(chǎn)能利用率不同，同時(shí)2022年上半年鋰鹽資源延續(xù)緊張態(tài)勢(shì)，限制三元正極產(chǎn)能釋放，預(yù)計(jì)全球三元正極材料的有效總供給約92.6萬噸，2022年全年呈現(xiàn)緊平衡的態(tài)勢(shì)。長期來看，低端落后產(chǎn)能（如普通低鎳、中鎳三元）將加速出清，高端產(chǎn)能（如單晶、高鎳三元）依然較為稀缺。lHGesmc

3.2負(fù)極：能耗雙控下石墨化產(chǎn)能受限制lHGesmc

石墨化是人造石墨負(fù)極材料加工生產(chǎn)的高耗能環(huán)節(jié)。根據(jù)璞泰來2020年年報(bào)數(shù)據(jù)，人造石墨負(fù)極的成本主要由加工費(fèi)、直接材料、直接人工和制造費(fèi)用等四部分構(gòu)成，其中加工費(fèi)占比達(dá)51.2%，直接材料占比39.6%，兩者合計(jì)占比在90%以上。人造石墨所需的原材料主要為石油焦、針狀焦等焦類原料，主要來源于石油化工和煤化工的副產(chǎn)品，市場供給充足，行業(yè)競爭充分，供應(yīng)價(jià)格主要受到石油價(jià)格的波動(dòng)影響，因此石墨化是人造石墨負(fù)極降本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。石墨化的主要作用為改變?nèi)嗽焓刑荚拥呐帕薪Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)由亂層結(jié)構(gòu)向石墨晶體結(jié)構(gòu)的有序轉(zhuǎn)化，從而提高人造石墨的體積密度、導(dǎo)電率、導(dǎo)熱率、抗腐蝕性能及機(jī)械加工性能。在石墨化過程中，要使用高溫?zé)崽幚韺?duì)原子重排及結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變提供能量。電力是石墨化生產(chǎn)消耗的主要能源，通常情況下，采用電加熱方式將半成品加熱至2800 ℃以上，電力耗費(fèi)規(guī)模大、時(shí)間長。lHGesmc

圖20：人造石墨負(fù)極材料成本構(gòu)成lHGesmc

資料來源：璞泰來2020年報(bào)、招商銀行研究院lHGesmc

石墨化環(huán)節(jié)受能耗雙控政策影響，人造石墨負(fù)極供需偏緊。根據(jù)各公司公開披露情況，2021年底全球負(fù)極材料產(chǎn)能合計(jì)96.5萬噸，預(yù)計(jì)到2022年底負(fù)極材料產(chǎn)能合計(jì)137.7萬噸，同比增長23%和122%，2022年負(fù)極環(huán)節(jié)產(chǎn)能過剩依舊。然而，對(duì)于人造石墨負(fù)極而言，其制備過程設(shè)計(jì)石墨化工序，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程至關(guān)重要，主要體現(xiàn)在流程上的不可或缺和成本上的較高占比。由于石墨化是高耗能環(huán)節(jié)，受國家能耗雙控政策影響，部分地區(qū)存量石墨化產(chǎn)能受制，新增石墨化產(chǎn)能審批趨嚴(yán)難以落地，成為人造石墨負(fù)極產(chǎn)能的限制環(huán)節(jié)。我們預(yù)計(jì)2022年負(fù)極環(huán)節(jié)供需依舊緊平衡，價(jià)格有望持穩(wěn)，長期需重點(diǎn)關(guān)注石墨化產(chǎn)能開工情況以及限電、限產(chǎn)情況。lHGesmc

圖21：全球人造石墨負(fù)極供需測(cè)算（萬噸）lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

3.3隔膜：受限于設(shè)備產(chǎn)能，供需持續(xù)緊平衡lHGesmc

從資產(chǎn)結(jié)構(gòu)看，隔膜是典型的重資產(chǎn)行業(yè)。隔膜企業(yè)固定資產(chǎn)占比在40%以上，顯著高于其他材料企業(yè)，重資產(chǎn)屬性明顯。隔膜廠商形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)需要投入巨額資金在投料和配料設(shè)備、擠出混合設(shè)備、流延設(shè)備、拉伸設(shè)備、分切設(shè)備及檢測(cè)設(shè)備等固定資產(chǎn)購置和建設(shè)上。lHGesmc

圖22：鋰電四大材料固定資產(chǎn)占總資產(chǎn)比例lHGesmc

資料來源：各公司2020年報(bào)、招商銀行研究院lHGesmc

從技術(shù)工藝看，隔膜的技術(shù)、工藝壁壘較高，主要體現(xiàn)為平均良率較低。由于鋰離子電池隔膜制備工藝集原材料配方設(shè)計(jì)、微孔制備工藝、配套設(shè)備、生產(chǎn)過程精密控制、自動(dòng)化制造及產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)于一體，工藝復(fù)雜，過程控制嚴(yán)格，系統(tǒng)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)高，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差，都會(huì)影響到隔膜的一致性、穩(wěn)定性和安全性等關(guān)鍵參數(shù)，導(dǎo)致隔膜企業(yè)的平均良品率明顯較低，僅為70~80%，而一般電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)良率均在90%甚至更高水平。lHGesmc

圖23：2016-2019年隔膜平均良品率lHGesmc

資料來源：恩捷股份公告、招商銀行研究院lHGesmc

隔膜典型的重資產(chǎn)，高設(shè)備壁壘屬性很大程度上限制了隔膜產(chǎn)線的擴(kuò)張速度。由于全球主流設(shè)備商日本制鋼所（主供恩捷股份）、東芝（供應(yīng)湖南中鋰）和德國布魯克納（供應(yīng)星源材質(zhì)）等整體產(chǎn)能有限，并且設(shè)備交付+建設(shè)周期通常為1~2年，再加上1年客戶認(rèn)證時(shí)間和1年產(chǎn)能爬坡時(shí)間，新建產(chǎn)能共需至少3年時(shí)間。按照目前的擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏，再疊加隔膜設(shè)備廠商產(chǎn)能限制，我們預(yù)計(jì)全球隔膜在未來2年維持緊平衡的態(tài)勢(shì)。lHGesmc

圖24：全球鋰電池隔膜供需測(cè)算（億平米）lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

3.4電解液：龍頭持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，長期產(chǎn)能或過剩lHGesmc

圖25：鋰電四大材料單位GWh固定資產(chǎn)投入lHGesmc

資料來源：安信證券、招商銀行研究院lHGesmc

電解液行業(yè)具有明顯輕資產(chǎn)特征。從產(chǎn)線投資額來看，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈中電解液單位GWh固定投資額僅為171萬元，而正極、負(fù)極、隔膜（基膜）分別為6033、2029、5625萬元。較低的工藝要求和資金需求導(dǎo)致電解液行業(yè)進(jìn)入壁壘不高，低端產(chǎn)能過剩的局面長期存在。lHGesmc

圖26：全球六氟磷酸鋰供需預(yù)測(cè)（萬噸）lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

圖27：全球鋰電池電解液供需預(yù)測(cè)（萬噸）lHGesmc

資料來源：高工鋰電、招商銀行研究院lHGesmc

六氟磷酸鋰的供應(yīng)情況直接決定電解液供需情況。綜合考慮溶劑和鋰鹽兩者的性能與成本，碳酸酯+六氟磷酸鋰成為動(dòng)力電池電解液的主要組成部分，而六氟磷酸鋰作為最主要的成分，其供需直接決定電解液供需情況。2022年，天賜材料、多氟多和天際股份都有新的六氟磷酸鋰產(chǎn)能釋放，產(chǎn)能的緊張態(tài)勢(shì)在下半年有望緩解。我們測(cè)算2022年六氟磷酸鋰有效供給為13.8萬噸，需求為12.6萬噸，六氟磷酸鋰不再是瓶頸。在電解液環(huán)節(jié)，伴隨天賜材料新建產(chǎn)能持續(xù)爬坡，電解液環(huán)節(jié)很容易出現(xiàn)過剩的情況，其價(jià)格有望隨六氟磷酸鋰供應(yīng)上量而回落。我們測(cè)算2022年電解液有效產(chǎn)能為145萬噸，需求為92萬噸。lHGesmc

論格局：行業(yè)特征決定格局，一體化龍頭獲取超額收益lHGesmc

4.1正極：鐵鋰頭部格局穩(wěn)定，高鎳化有望提升三元集中度lHGesmc

圖28：2020年磷酸鐵鋰正極材料市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

圖29：2021年磷酸鐵鋰正極材料市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

圖30：2020年中國三元正極材料市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

圖31：2021年中國三元正極材料市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

磷酸鐵鋰市場集中度較高，新攪局者的沖擊有待觀察。鐵鋰正極行業(yè)中龍頭優(yōu)勢(shì)明顯，其中德方納米2021產(chǎn)量占全年國內(nèi)產(chǎn)量比重為22.8%，龍頭規(guī)模優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先，較2020全年占比上升2.3 pct；2021全年國內(nèi)磷酸鐵鋰前五大產(chǎn)量占比71.1%，較2020年占比降低6.7 pct。隨著新能源汽車和儲(chǔ)能的景氣度不斷攀升，下游對(duì)磷酸鐵鋰的需求不斷攀升，又有新的攪局者進(jìn)入磷酸鐵鋰正極行業(yè)。主要分為兩類企業(yè)，一類是三元正極材料企業(yè)，如廈鎢新能、長遠(yuǎn)鋰科、中偉股份等，這類企業(yè)有較豐富的正極材料開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和客戶資源，但產(chǎn)能釋放需要時(shí)間；另一類是大化工企業(yè)，這類企業(yè)有制備磷酸鐵鋰所需的磷源和鐵源，具有資源優(yōu)勢(shì)，但技術(shù)儲(chǔ)備、客戶拓展及產(chǎn)能釋放還需要時(shí)間。lHGesmc

三元正極材料市場競爭格局相對(duì)分散。目前，國內(nèi)三元正極材料市場集中度相對(duì)分散，根據(jù)2021年三元正極材料的出貨數(shù)據(jù)，我國三元材料出貨量市場份額的CR3為37.4%、CR5為56.3%，且容百、巴莫、當(dāng)升和長遠(yuǎn)鋰科等前幾名公司市占率差距不大。與鋰電其他材料相比，三元正極材料無論是CR3還是CR5均遠(yuǎn)低于負(fù)極，隔膜以及電解液。lHGesmc

圖32：鋰電池原材料CR3、CR5對(duì)比lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

三元格局分散的主要原因如下：（1）原材料成本占比高，各家難以在成本上形成差異。三元正極原材料成本占比接近90%，且各家鋰鹽，鈷鹽，鎳鹽以及錳鹽等上游原材料的采購價(jià)格差異較小，同時(shí)制造成本和直接人工成本占比很小，因此頭部公司難以通過規(guī)?；凸に噧?yōu)化在成本方面拉開差距。（2）正極材料產(chǎn)值規(guī)模大，是地方政府招商引資的重點(diǎn)。正極材料占鋰電池總成本達(dá)40%，鋰，鈷，鎳等稀有金屬元素導(dǎo)致正極材料的單價(jià)遠(yuǎn)高于其他環(huán)節(jié)。同時(shí)，1 GWh鋰電池大約消耗1700噸三元材料，是四大主材中單耗最高的原料。在單價(jià)和單耗共振下，正極材料成為產(chǎn)值規(guī)模最大的鋰電材料。近年來各地方政府響應(yīng)“雙碳”政策號(hào)召，通過招商引資興建各類鋰電產(chǎn)業(yè)基地，作為鋰電材料中產(chǎn)值規(guī)模最大的正極材料自然是招商引資的重點(diǎn)。（3）正極材料對(duì)電池性能的影響大，頭部電池廠通常向上一體化布局。正極材料是鋰電池中鋰離子的來源，對(duì)鋰電池能量密度、循環(huán)壽命、安全性能和成本等影響重大。頭部電池廠有意愿向上游進(jìn)行一體化布局，一方面可以加深對(duì)正極材料的機(jī)理研究，開發(fā)出性能更優(yōu)的產(chǎn)品；另一方面，可以保障自己正極材料一致性和供應(yīng)，降低原材料成本。lHGesmc

高鎳三元滲透率有望持續(xù)提升。根據(jù)鑫欏鋰電的數(shù)據(jù)，2021年國內(nèi)高鎳三元出貨占三元材料出貨量的39.8%，與2020年相比，提升了近16.5 pct，特別在2021年9月，高鎳三元的滲透率達(dá)到46.6%。同時(shí)，高鎳三元的集中度CR3為88.7%，CR5為96.4%，遠(yuǎn)高于其他環(huán)節(jié)。從各國動(dòng)力電池長期技術(shù)路徑規(guī)劃來看，動(dòng)力電池電芯能量密度普遍將達(dá)到300 Wh/kg以上，高鎳三元電池是現(xiàn)有技術(shù)體系中必然選擇，高鎳三元材料的市場占比將有進(jìn)一步提升的空間。lHGesmc

圖33：普通三元與高鎳三元合成工藝對(duì)比lHGesmc

資料來源：Nature Energy、招商銀行研究院lHGesmc

高鎳化有望提升三元材料的集中度。高鎳三元因高克容量及對(duì)電池能量密度的提升作用受到產(chǎn)業(yè)青睞，而如何在提高鎳含量降低鈷含量的同時(shí)保證材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及電池的安全性能和循環(huán)壽命成為行業(yè)壁壘。主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）技術(shù)壁壘。相較于常規(guī)三元材料，生產(chǎn)NCM811、NCA等高鎳三元正極材料的技術(shù)壁壘更高。技術(shù)壁壘不僅指較高的研發(fā)技術(shù)門檻，還包括更精細(xì)的生產(chǎn)管理以及更低成本大規(guī)模量產(chǎn)的水平。高鎳不僅需要摻雜包覆等技術(shù)改性，還需要在氧氣氣氛下燒結(jié)，對(duì)于生產(chǎn)環(huán)境的濕度控制、設(shè)備的耐腐蝕和自動(dòng)化水平提出了更苛刻的要求。因而，以較低的綜合成本實(shí)現(xiàn)高鎳大規(guī)模量產(chǎn)也是行業(yè)壁壘之一。（2）品質(zhì)認(rèn)證壁壘。因?yàn)楦哝嚥牧鲜莿?dòng)力電池中最重要的原料之一，對(duì)動(dòng)力電池各項(xiàng)核心性能及安全性能都有較大的影響，基于產(chǎn)品穩(wěn)定性及安全性角度考慮，車企和動(dòng)力電池企業(yè)對(duì)于NCM811、NCA產(chǎn)品的認(rèn)證測(cè)試程序更為復(fù)雜，不但需要進(jìn)行長期產(chǎn)品性能測(cè)試，還需要對(duì)生產(chǎn)廠商的綜合供貨能力進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估，整體認(rèn)證周期時(shí)間會(huì)達(dá)到2年以上。我們認(rèn)為，高鎳三元具有一定的進(jìn)入壁壘，未來隨著高鎳三元的規(guī)模應(yīng)用，市場份額有望向具備高鎳三元技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)集中。lHGesmc

4.2負(fù)極：負(fù)極行業(yè)格局穩(wěn)定，二線廠商份額提升lHGesmc

負(fù)極行業(yè)格局穩(wěn)定，二線廠商份額提升。國內(nèi)負(fù)極行業(yè)集中度較高，總體呈現(xiàn)“四大三小”的格局，“四大”為貝特瑞，上海杉杉，江西紫宸（璞泰來）和廣東凱金，“三小”為尚太科技，中科星城和翔豐華。2021年全年負(fù)極CR4出貨量占比為66.6%，相比2020年降低2.0 pct，主要原因系二線“三小”份額有所提升。負(fù)極材料頭部廠商與下游頭部動(dòng)力電池廠商基本建立了較為深厚的業(yè)務(wù)合作關(guān)系，同時(shí)環(huán)評(píng)審批趨嚴(yán)限制了小廠的產(chǎn)能擴(kuò)張，短期看目前的行業(yè)競爭格局將保持相對(duì)穩(wěn)定。lHGesmc

圖34：2020年中國負(fù)極材料市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

圖35：2021年中國負(fù)極材料市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

4.3隔膜：競爭格局最優(yōu)，頭部企業(yè)強(qiáng)者恒強(qiáng)lHGesmc

圖36：2020年中國鋰電隔膜市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

圖37：2021年中國鋰電隔膜市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

競爭格局最優(yōu)，頭部企業(yè)強(qiáng)者恒強(qiáng)。2021年國內(nèi)濕法產(chǎn)量CR5全年累計(jì)占比超87.4%，恩捷股份收購蘇州捷力和紐米科技后龍頭地位進(jìn)一步穩(wěn)固，2021年全年產(chǎn)量市占率提升至47.5%，相比2020年提升了7.8 pct。我們認(rèn)為隔膜是四大主材中競爭格局最優(yōu)的環(huán)節(jié)，隨著隔膜產(chǎn)能不斷擴(kuò)張，頭部企業(yè)有望保持強(qiáng)者恒強(qiáng)的局面，主要基于以下原因：（1）隔膜行業(yè)屬于重資產(chǎn)行業(yè)。根據(jù)固定資產(chǎn)/資產(chǎn)總計(jì)的數(shù)據(jù)來看，隔膜行業(yè)的固定資產(chǎn)占比在40%以上，顯著高于正極，負(fù)極和電解液環(huán)節(jié)。（2）鎖定核心設(shè)備，龍頭擴(kuò)產(chǎn)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先。隔膜的優(yōu)質(zhì)核心設(shè)備依賴進(jìn)口，且早已被龍頭鎖定，隔膜行業(yè)未來擴(kuò)產(chǎn)依舊依靠行業(yè)龍頭。恩捷股份與日本制鋼所簽訂獨(dú)供協(xié)議至2023年，鎖定制鋼所設(shè)備產(chǎn)能；星源材質(zhì)2022-2023年規(guī)劃新增產(chǎn)能鎖定布魯克納設(shè)備。（3）龍頭企業(yè)技術(shù)積淀深厚，良品率較高。一般電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分環(huán)節(jié)良率均在90%以上，隔膜的行業(yè)平均良率明顯較低，僅為70%~80%。行業(yè)龍頭因?yàn)榧夹g(shù)積淀深厚，良品率控制在較高水平，能夠大規(guī)模穩(wěn)定生產(chǎn)以及快速降本。高良品率+產(chǎn)能規(guī)模有助于龍頭企業(yè)贏得優(yōu)質(zhì)下游客戶，減少換線生產(chǎn)的次數(shù)，從而又對(duì)良品率形成正反饋。lHGesmc

4.4電解液：集中度較高，未來競爭格局變化不大lHGesmc

電解液行業(yè)集中度不斷提升，龍頭企業(yè)不斷搶占市場份額。2021國內(nèi)電解液全年累計(jì)產(chǎn)量前三名廠商分別為天賜材料（市占率33.1%，較2020全年+3.8 pct），新宙邦（市占率18.2%，較2020全年+0.6 pct），國泰華榮（市占率15.7%，較2020全年+1.0 pct）。我們認(rèn)為國內(nèi)電解液市場集中度較高，并且電解液技術(shù)相對(duì)成熟，未來競爭格局變化不大。lHGesmc

圖38：2020年中國鋰電電解液市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

圖39：2021年中國鋰電電解液市場格局lHGesmc

資料來源：鑫欏咨訊、招商銀行研究院lHGesmc

主要基于如下原因：（1）頭部企業(yè)一體化布局，具有成本優(yōu)勢(shì)。原材料成本在電解液成本重占比近90%，長期來看，成本管控能力強(qiáng)的玩家才能長期生存，而龍頭企業(yè)為了更好管控成本，逐步構(gòu)建一體化布局。其中天賜材料是唯一打通“資源型原料提取-化工原材料制備-電解液生產(chǎn)”全產(chǎn)業(yè)鏈布局的龍頭，而新宙邦也順利完成了由電解液到上游所有化工原料制備的橫向布局。因此兩家企業(yè)在電解液行業(yè)具有較強(qiáng)的一體化經(jīng)營實(shí)力，能弱化周期，控制成本，競爭力較強(qiáng)。（2）頭部企業(yè)具有客戶優(yōu)勢(shì)。電解液行業(yè)屬于輕資產(chǎn)，強(qiáng)周期性產(chǎn)業(yè)，頭部企業(yè)綁定海內(nèi)外電池大客戶而持續(xù)獲得大規(guī)模訂單，在需求爆發(fā)期更容易獲得超額利潤，充分享受下游需求爆發(fā)紅利。（3）頭部企業(yè)具有技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。電解液的技術(shù)核心在于新型鋰鹽和添加劑配方，伴隨電池快充、高電壓和高鎳化等趨勢(shì)，LiFSI等新型鋰鹽需求提升，龍頭企業(yè)因?yàn)榧夹g(shù)先發(fā)布局有望增強(qiáng)技術(shù)壁壘和產(chǎn)品附加值。lHGesmc

風(fēng)險(xiǎn)提示lHGesmc

（1）政策變化的風(fēng)險(xiǎn)：國家財(cái)政補(bǔ)貼政策等新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整在短期內(nèi)對(duì)新能源汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)利潤空間和盈利能力有較明顯的影響，如果未來相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策發(fā)生重大調(diào)整，則材料企業(yè)的經(jīng)營業(yè)績和盈利能力可能受到較大的不利影響，因此政策風(fēng)向的變化需要時(shí)刻關(guān)注。lHGesmc

（2）技術(shù)變革的風(fēng)險(xiǎn)：電池材料在發(fā)展過程中可能面臨技術(shù)突破帶來新型高端材料的量產(chǎn)，進(jìn)而可能顛覆原先主流技術(shù)路線的風(fēng)險(xiǎn)，如固態(tài)電池，鈉離子電池等，需關(guān)注技術(shù)變革的風(fēng)險(xiǎn)。lHGesmc

（3）原材料價(jià)格波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)：動(dòng)力電池材料的主要原材料包括鋰鹽、鎳鹽、鈷鹽、錳鹽、磷、石墨等。受宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境以及市場供需變化的影響，原材料價(jià)格可能發(fā)生較大變動(dòng)，從而導(dǎo)致采購價(jià)格出現(xiàn)一定波動(dòng)，影響電池材料企業(yè)的利潤。因此，需要關(guān)注上游原材料的價(jià)格波動(dòng)。lHGesmc

（4）新技術(shù)開發(fā)不達(dá)預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)：由于未來市場發(fā)展趨勢(shì)以及產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)方向存在不確定性，企業(yè)可能出現(xiàn)研發(fā)項(xiàng)目未能順利推進(jìn)，新技術(shù)、新工藝未能及時(shí)運(yùn)用于產(chǎn)品開發(fā)、升級(jí)和生產(chǎn)，導(dǎo)致無法持續(xù)保持產(chǎn)品競爭力的情況，進(jìn)而對(duì)經(jīng)營和持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大不利影響。lHGesmc

（5）產(chǎn)能過剩的風(fēng)險(xiǎn)：新能源汽車市場在快速發(fā)展的同時(shí)，行業(yè)競爭也日趨激烈。面對(duì)下游新能源汽車和儲(chǔ)能的需求爆發(fā)，材料廠同步進(jìn)行了產(chǎn)能擴(kuò)張，更有不少傳統(tǒng)材料/化工企業(yè)通過直接投資、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、收購兼并等方式參與競爭（特別是磷酸鐵鋰）。如果未來下游市場需求不及預(yù)期，行業(yè)可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性、階段性的產(chǎn)能過剩，尤其是壁壘不高的低端產(chǎn)能。lHGesmc

（本部分有刪節(jié)，招商銀行各部如需報(bào)告原文，請(qǐng)以文末聯(lián)系方式聯(lián)系招商銀行研究院）lHGesmc

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責(zé)編：Momoz

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動(dòng)力電池之電池材料篇——辯趨勢(shì)，談供需，論格局

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動(dòng)力電池之電池材料篇——辯趨勢(shì)，談供需，論格局