电力设备与新能源：正极产业链系列报告（二）：三元正极一体化进行时，行业格局重塑中

正极产业链系列报告（二）：三元正极一体化进行时， 行业格局重塑中 2022年8月5日 【信达电新】风电轴承行业深度报告： 武浩电力设备与新能源行业首席分析师 S1500520090001010-83326711 wuhao@cindasc.com 张鹏电力设备与新能源行业分析师 S150052202000118373169614 zhangpeng1@cindasc.com 信达证券股份有限公司 CINDASECURITIESCO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1号楼邮编：100031 张鹏电力设备与新能源行业首席分析师 执业编号：S1500522020001 联系电话：18373169614 邮箱：zhangpeng1@cindasc.com 武浩电力设备与新能源行业首席分析师 执业编号：S1500520090001联系电话：010-83326711 邮箱：wuhao@cindasc.com 看好 上次评级 看好 投资评级 电力设备与新能源 证券研究报告 行业专题研究 正极产业链系列报告（二）：三元正极一体化进行时，行业格局重塑中 2022年8月5日 本期内容提要: 正极材料、前驱体一体化重要性日益突出。1）一体化布局增厚盈利水平抵御周期风险。上一轮涨价周期中上游原材料供需格局最为紧张， 产业链利润主要集中向上游锂、钴环节，正极材料、前驱体需纵向发展上游，增厚加工费进而提升盈利能力；2）一体化后成本曲线更加陡峭。三元正极材料行业集中度不高，前驱体面临下游一体化冲击，产业链一体化后，企业成本曲线会出现分化，行业格局有望重塑；3）一体化布局迫在眉睫。加速布局一体化紧迫性体现在高镍为主线的材料体系技术迭代进度受到锂盐、镍盐涨价的影响，下游整体电池行业长期通缩，原材料价格高企下降本成为重要命题。 正极产业链一体化进程加快，盈利空间有望扩大。原材料是正极企业降本突破口，正极企业提高前驱体自供比例、布局回收、与上游资源达成战略合作，通过采购管理、产业链一体化、产品升级维持较高利润水平；前驱体企业通过出海建立合资工厂，积极布局镍矿资源与冶炼。 前驱体镍矿冶炼方式分为富氧侧吹法、HPAL法、RKEF法三种工艺。以中伟股份为代表的富氧侧吹法，首次被工业化应用于红土镍矿冶炼，其热利用效率高、电耗低，前段单吨可比电炉工艺节省0.11万美元/金 属吨，可实现对低品位、高品位镍矿综合利用，后端高冰镍-硫酸镍成本约2500美元/金属吨。以格林美、华友钴业为代表的HPAL法，其反应速度快，综合工艺成本低于火法，前段红土镍矿-MHP成本5000- 8000美元/金属吨，后端MHP-硫酸镍2500美元/金属吨，但建设周期长，产能爬坡较慢，对工程运营能力高。华友钴业与中伟股份皆涉及的RKEF（红土镍矿-镍铁-高冰镍）工艺，工艺成熟且选择灵活，前段红土镍矿-镍铁成本约1.08万美元/金属吨，当硫酸镍-镍铁价差大于1.5万元/镍金属吨，企业具备镍生铁转产高冰镍的动力。2022H2开始高冰镍、氢氧化镍钴项目进入兑现期，中性条件下（镍价1.7万美元/金属吨），若2023/2024年前驱体完全一体化（从镍矿做到前驱体）进度可达到30%/50%，则单吨毛利可增厚0.8/1.4万元/吨。 投资建议：本轮原材料紧缺将保障原材料供应的重要性提上新高度，同时伴随正极产业链相关产品向标准化发展，一体化带来的成本优势成为重中之重，高镍化趋势下前驱体企业竞相布局镍矿资源与冶炼。推荐中伟股份、当升科技、长远锂科，建议关注格林美、容百科技。 风险因素：产能投放进程不及预期、原材料价格大幅波动、新能源汽车销量不及预期等。 目录 一、三元前驱体&正极材料一体化重要性日益突出4 1.1三元正极材料利润空间有待提升4 1.2产业链一体化下行业格局有望重塑4 二、三元正极产业链一体化进程加快，行业格局有望迎来重塑6 2.1三元前驱体企业跨界镍矿冶炼6 2.1.1火法冶金之富氧侧吹法：以中伟股份为代表8 2.1.2湿法冶金之HPAL法：以格林美青美邦、华友钴业华越项目为代表12 2.1.3火法冶金之RKEF镍铁-高冰镍：华友钴业与中伟股份皆有涉及13 2.1.4火法与湿法优缺点总结14 2.2三元正极企业推进一体化布局14 三、未来三元正极与前驱体利润空间有望提升15 3.1三元前驱体企业一体化15 3.2三元正极企业一体化16 四、标的公司17 4.1中伟股份：布局产业一体化，前驱体龙头加速成长17 4.2格林美：资源回收齐发力，构建全生命周期价值链17 4.3当升科技：高镍趋势明确，海外扩产加码17 4.4长远锂科：盈利能力稳中向好，降本增效持续开展17 4.5容百科技：高镍三元龙头，加码产能建设及一体化布局18 �、风险因素18 图表目录 图表1：正极产业链各环节资本开支同比增速4 图表2：正极产业链企业毛利率情况（%）4 图表3：正极产业链企业净利率情况（%）4 图表4：2021年国内三元正极材料市场竞争格局5 图表5：2021年国内三元前驱体市场竞争格局5 图表6：全球电动汽车（纯电+混动）销量趋势5 图表7：锂电上游原材料价格（万元/吨）6 图表8：国内各系列三元正极材料月度产量6 图表9：全球镍金属下游各应用领域消耗量及占比6 图表10：全球镍矿储量（万金属吨）6 图表11：2020年全球各国镍矿储量占比6 图表12：前驱体企业控股镍矿项目7 图表13：2019年硫化镍与红土镍矿占比8 图表14：镍生产流程图8 图表15：硫化镍项目开采复杂性日益提升8 图表16：新开采硫化镍矿项目成本竞争力下降8 图表17：红土镍矿分布、组成与提取技术8 图表18：红土镍矿风化壳的剖面特征8 图表19：红土镍矿-低冰镍-硫酸镍工艺9 图表20：铜精矿熔炼工艺经济指标对比9 图表21：富氧侧吹炉简图10 图表22：富氧侧吹生产流程10 图表23：PTVale火法冶炼高冰镍路径10 图表24：PTVale历年高冰镍销量（左轴）与单吨生产成本（右轴）10 图表25：红土镍矿不同工艺处理成本（产品为镍铁50000吨，品位16%）11 图表26：富氧侧吹法与RKEF法单吨投资规模11 图表27：截至2021年底已投产红土镍矿HPAL项目12 图表28：红土镍矿-镍铁-硫酸镍工艺13 图表29：修正后友山镍业年产3.4万金属吨高冰镍项目成本（万美元/金属吨）13 图表30：硫酸镍-镍铁价差14 图表31：红土镍矿冶炼路线对比14 图表32：2021年正极材料企业成本结构14 图表33：正极企业产业链布局15 图表34：完全一体化带来的盈利空间16 图表35：中性条件下镍资源一体化带来的利润增厚（万元/吨）16 一、三元前驱体&正极材料一体化重要性日益突出 1.1三元正极材料利润空间有待提升 上一轮新能源产业链涨价周期原材料受益较多，利润分配情况主要由行业供需决定。复盘上一轮周期，2016-2017年电动车需求爆发，正极产业链经历量价齐升，上游原材料扩产周期长，资本开支增速较低，更易成为产业链制约瓶颈，供需格局最为紧张，产业链利润主要集 中于上游锂、钴等环节。 图表1：正极产业链各环节资本开支同比增速 600% 2017 2018 2019 2020 2021 500% 400% 300% 200% 100% 0% -100% 锂源钴源镍源锰源前驱体正极材料 资料来源：Wind，信达证券研发中心 正极材料、前驱体向上游产业链延伸，提升利润空间。从历史盈利水平来看，往往是上游资源>下游正极材料>中游前驱体。三元前驱体与三元正极材料行业处于正极产业链的中下游环节，采用成本加成的盈利模式，原材料成本占总成本的90%以上，主要盈利模式为赚取加 工费，纵向发展上游是正极、前驱体企业扩展盈利深度的重要方式。 图表2：正极产业链企业毛利率情况（%）图表3：正极产业链企业净利率情况（%） 402018201920202021H1 35 30 25 20 15 10 5 0 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 2018201920202021H1 资料来源：wind，信达证券研发中心资料来源：wind，信达证券研发中心 1.2产业链一体化下行业格局有望重塑 三元正极占电池成本比重较高，与下游电池企业协作开发材料体系，产品存在一定差异化，同时面临上游锂矿、前驱体企业的竞争，行业集中度不高。2017年三元正极企业CR3为33%，CR6为57%，2021年CR3为37%，CR6为64%，2017-2021之间的行业集中度 略有提升，但与四大主材其他环节相比仍有差距，2021年国内隔膜、负极、电解液行业CR6 分别为80.8%、80%、75%。 前驱体行业集中度相较正极有所提升，但企业面临下游企业的一体化冲击。2021年国内三 元前驱体Top5合计占比达70%，竞争格局优于正极材料，主要原因为：1）前驱体形貌特征对正极材料关键指标会产生较大影响，且自供前驱体帮助企业节省采购费用，为配合正极材料进行产品研发、提升盈利能力，正极企业多维持一定前驱体自供比例，这部分不计入出货的范围中；2）正极材料下游电池企业采取多元化采购分散供应风险，前驱体直接采购方为正极材料，两者所处供应链环节不同。 产业链一体化后，企业成本曲线会出现分化，行业格局有望重塑。一方面，一体化进度差异会带来企业成本的分化，一体化进度快、原材料成本低的企业市场份额有望提升。另一方面，在前驱体、正极企业竞相扩产的背景下，差异化成本有助于企业对抗短期内可能出现的供需格局恶化。 图表4：2021年国内三元正极材料市场竞争格局图表5：2021年国内三元前驱体市场竞争格局 10.00% 贵州振华 10.00% 长远锂科 10.00% 当升科技 7.00% 南通瑞翔 6.00% 贝特瑞5.00% 厦门钨业 5.00% 广东邦普 9.00% 4.00% 杉杉能源 4.00% 宜宾锂宝 3.00% 天力锂能 29% 6% 10% 11% 29% 14% 12.00% 天津巴莫 15.00%其他 容百科技 中伟股份格林美华友钴业邦普循环金通储能其他 资料来源：ICC鑫椤锂电数据库，信达证券研发中心资料来源：SMM（上海有色金属网），信达证券研发中心 下游新能源汽车保持较快发展，上游有色资源同时受经济周期影响，价格波动非常明显。在全球倡导碳中和的背景下，2015-2021年全球电动车销量由54.3万台增长至675.0万台， 年复合增速达到52.2%。2020下半年开始上游锂、钴、镍供需紧张，原料价格大幅上涨，锂盐一度出现短缺。一体化加速布局紧迫性体现在：1）高镍为主线的材料体系技术迭代进 度相对有所放缓，主要是由于高镍安全性和稳定性有待提升改进，在此背景下，也受到上游的镍等价格高位的影响，高镍成本优势不够突出。故正极产业链的二线材料企业加速追赶，行业焦点集中在原材料成本把控；2）下游整体电池行业的降本是长期的方向，原材料价格高企下降本成为重要命题。 图表6：全球电动汽车（纯电+混动）销量趋势 800 700 600 500 400 300 200 100 0 2012201320142015201620172018201920202021 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 销量（万台）同比增速 资料来源：EVVolumes，信达证券研发中心 图表7：锂电上游原材料价格（万元/吨）图表8：国内各系列三元正极材料月度产量 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 2017/6/142018/6/142019/6/142020/6/142021/6/142022/6/14 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 电池级碳酸锂99.5%（左轴）电池级硫酸镍:≥22%（