三元電池路線確定高鎳正極最受益

本刊研究員周少鵬

三元電池路線確定高鎳正極最受益

本刊研究員周少鵬

國內新能源汽車需求增長基本依靠補貼，雙積分政策有助于牽引產業從政策補助向市場化過度，但其很大程度推動的是新能源汽車供給端，產業長期的驅動力一定是類似美國市場，由終端市場真實需求決定。中國新能源汽車當前的核心問題之一是續航里程不足，根本原因在于電池技術，三元電池具備高能量密度特性，完全符合產業發展趨勢。從政策的扶持力度、鋰電大廠擴產方向以及車型目錄可以看出，三元成為鋰電池主流技術路線已經確定。

能量密度比的提升理論上需要從正極角度去考慮，三元電池正極材料中，鎳的含量越大，能量密度比就越高，三元電池大范圍使用讓高鎳正極材料最為受益。此外，出于安全性考慮，涂覆濕法隔膜也是較為受益的鋰電池細分領域之一。

三元電池成趨勢

國內目前主流新能源車企的鋰電池成本在1300-1700元/度電，而特斯拉的電池成本已經降至125美元/度電（折合人民幣約850元），鋰電池成本下降會是長期趨勢，當然這并不意味著價格也會是一個長期下滑的走勢，因為除了降價外，攤低成本最好的方式之一是改進鋰電池技術，提升能量密度比。

中國的鋰電技術相比日本晚了10年之久，與韓國同時興起于上個世紀末，最終于2005年形成了中、日、韓三足鼎立的格局。但中國當年效仿的是美國磷酸鐵鋰技術路線，而韓日走的是三元電池路線，最直觀的兩個例子是，國內新能源整車龍頭比亞迪去年還全部是磷酸鐵鋰的產能，而特斯拉放著本土主流的磷酸鐵鋰不用，卻跑去用日本松下的電池。

三元電池最大優勢就是能量密度高，磷酸鐵鋰理論能量密度為170Wh/ Kg，而三元電池可以做到300以上。隨著電動車續航里程的要求逐漸提高，國內鋰電產業這幾年也在逐步放棄磷酸鐵鋰路線，向三元系靠攏：

1）從政策角度看，根據《中國制造2025》對動力電池的發展規劃：到2020年國內能量密度需要達到300Wh/Kg，2025年提升至400Wh/Kg，按照這個數值，磷酸鐵鋰技術上根本無法達到。

2）從推廣目錄看，由于能量密度比與補貼掛鉤，為最大拿到補貼，乘用車和物流車使用三元電池的比例大幅提升。今年前7批次的推廣目錄中，純電動乘用車和客車的能量密度比基本出現主批次提升的趨勢，其中新能源乘用車的平均能量密度比由103.8Wh/Kg逐批次提升至127.2Wh/Kg，客車由114.6Wh/Kg提升至118.26Wh/ Kg。走三元路線的乘用車及物流車也在逐漸增加，第1-3批、第4批、第5批、第6批、第7批使用三元電池的比例分別為72.7%、74.1%、75.9%、95.65%和97.5%。

3）從產能規劃看，2015-2017年國外鋰電大廠如三星SDI、LG化學等新增產能全部為三元系。國內如比克、超威、天能、天鵬、福斯特2017年規劃的產能全部是三元，連磷酸鐵鋰巨頭比亞迪這兩年涉足這一技術路線。2015年磷酸鐵鋰和三元電池的占比分別為69%和28%，2016年是60%和38%，預計2017年將呈現出對半分的市場格局，到明年大概率會超過磷酸鐵鋰。

整體而言，中國電動車最大的問題還是在電池技術上，過去路線錯誤已經導致產業落后于韓國至少三年，如今無論是政策導向還是企業的產能都已轉向三元系，可以判斷，未來國內鋰電產業走三元路線已經確定。

高鎳正極最受益

在鋰電池生產成本構成中，正極材料占比約為25%-30%，在四大材料中占比最高，2016年全國正極材料產量16.16萬噸，同比增長42%，產值高達208億元。雖然正極材料毛利只有10%-15%，不及隔膜和電解液等細分材料，但盈利能力穩定，價格下降空間小。

正極材料的實際比容量在200mAh/g左右，負極材料在360mAh/g，石墨負極的理論容量在372mAh/g，也就是說負極提升能量密度比已經遭遇瓶頸，因此正極材料是提升能量密度比的主要細分領域。

目前鋰電池正極材料大致有五種，鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA），其中三元鋰電池主要使用的是最后兩種材料。NCA具有比容量高、循環好等特點，比單一正極材料更具有優勢，NCA是特斯拉使用的電池，由于合成難度較高，市場基本上被日韓企業壟斷，國內僅貝特瑞等少數幾家企業在試生產。目前國內主要用的三元電池為NCM。從類型看，NCM材料主要包括NCM111、NCM424、NCM523、NCM622和NCM811等。

三元電池型號中的數值是鎳鈷錳三種材料的比例，數值越大，鎳含量越大，能量密度比也就越高。當前市場上主要還是以523為主，據高工鋰電測算，2016年NCM523的產量占比約為76%，而NCM111和NCM622則分別占比13%和10%。

NCM523的能量密度最高為200Wh/ Kg，而NCM622和NCA811分別最高可達230Wh/Kg和280Wh/Kg以上。而且由于鈷具有一定毒性，并且價格較高，鎳的含量上升會相應減少鈷的使用量，因此增加鎳的比例是件兩全其美的事情。未來隨著能力密度比要求的提升以及消費者對續航里程的延長，三元電池技術會向NCM622和NCM811甚至是NCA逐步轉移，高鎳正極材料會是受益最為明顯的細分領域。

另外受益比較明顯的還有涂覆濕法隔膜。三元電池的唯一缺點就是安全性，之前停止在客車上運用就是因為這個問題，特斯拉用的NCA電池沒有出現類似的問題，主要是特斯拉有獨特的電池冷卻系統和管理系統。從電池內部構造看，涂覆濕法隔膜更適合用于三元電池，主要原因是其能高榮明顯改善電池的熱穩定性。三元電池能量密度高容易導致溫度上升隔膜收縮，鋰離子通透性變差，從而引發電池起火。但涂覆濕法隔膜能將熱收縮率控制在2%左右，通透性遠好于普通干法隔膜。

從投資的角度看，A股正極材料上市公司有杉杉股份、廈門鎢業、當升科技、科恒股份、國軒高科、格林美等幾家，其中杉杉的產能國內排名第一，當升科技則是高鎳市場絕對龍頭。投資者可重點留意當升科技，公司在NCM523和611上已具備8000噸和2000噸的產能，今年下半年還將新增2000噸和3000噸，在高鎳系的NCM811和NCA領域都有產能布局，且都在未來兩年內逐步投產，產能搭配最為合理。

濕法隔膜方面，相關上市公司則有滄州明珠、星源材質、中材科技以及創新股份。創新股份擬億55.5億元收購去年排名第一的上海恩捷，星源材質是次新股，今年下半年產能投放后規模會上升至第一位。不過目前市場給予兩家公司充足的預期，估值都偏高，當前時點不建議參與。

表：正極材料和濕法隔膜受益標的一覽