结构拐点之年，中镍高电压正极加速成长

结构拐点之年，中镍高电压正极加速成长 为什么中镍高电压有其市场基础？中镍高电压需求加速，核心是下游基于成本和性能的平衡和选择：（1）成本方面，中镍高电压由于低镍、低钴且锂源以碳酸锂为主，叠加加工成本，测算当前镍钴价格下较高镍具有8%-10%的成本优势；（2）性能方面，以Ni65系高电压为例，其单体能量密度比肩典型Ni8系产品，新一代Ni7系高电压产品能量密度接近Ni9系产品；而高电压材料Ni含量相对较低，Mn含量相对较高，生产工艺不如Ni8系以上复杂，且采用单晶为主，在提升能量密度的同时兼具了安全性、循环性能等特性。（3）从材料到电池，高电压适配性有所增强，高电压三元在4.4V及以上电压面临晶体结构稳定性、相变、界面副反应、释氧等挑战，但可通过掺杂包覆等技术手段进行改性；电解液方面，利用少量添加剂可改善正极材料在碳酸酯类有机液体电解液中的成膜特性，其适配性较之前增强。 中镍高电压市场份额到底有多少？目前市场无法直接统计中镍高电压份额且现有统计或存在因高电压和高镍能量密度相近而失真的可能。我们（1）参考中创新航配套埃安系统能量密度，以此为基准大致圈定高电压体系，可得高电压在三元中或达到32%份额；（2）以头部企业和正极材料供应商高电压出货量测算，高电压最新占比也接近30%份额。往后看，镍价降至1.5万美元以下，超高镍产品一定程度形成小幅成本优势，常规8系由于含钴更高，和高电压仍有小幅价差；成本外，核心还是性能优势。基于成本和性能的平衡，行业内除中创新航，其他主要电池厂如宁德时代、欣旺达亦在加大中镍高电压的布局，中镍高电压仍将占据一定份额。 如何看待厦钨新能的成长性？公司“有加速、有稳健、有保障”。（1）加速：NCM中高电压占比迅速提升至80%以上，且Ni6系产品逐步导入下游客户；NCM出货总占比首次超出钴酸锂，且随产能投放，三元材料上量和占比曲线预计陡峭。 （2）保障：正式进入产能投放阶段，预计2022-2024年公司有效产能9.1/12.4/19.4万吨，且LCO和NCM产线可切换带来NCM产能弹性；第一大客户中创新航产能扩张确保需求，测算公司供应中创新航约80%的量，随中创新航产能于2023年扩至55GWh，并进一步向百GWh扩张，公司产能消化无虞；其他客户包括宁德时代、比亚迪和松下等。（3）稳健：公司采取“低库存，高周转”策略，虽然在原材料价格持续上涨过程中库存收益贡献有限、毛利率受损，但公司向上布局、产品结构升级、单位设备投资下降、资产负债率降低等叠加，保障单吨盈利稳健，单吨净利由2021年0.8万提升至1.35万元。 投资建议：预计公司2022-2024年归母净利润12.18/20.22/ 24.79亿元，对应23/14/11倍PE；参考可比公司估值，给予2023年20倍PE，对应目标价134.35元。首次覆盖，给予“买入-A”评级。 风险提示：新能源车销量不及预期，中镍高电压渗透率下降，大客户依赖 (百万元) 2020 2021 2022E 2023E 2024E 1.钴酸锂龙头，中镍高电压佼佼者 1.1.专注正极材料近二十年，高电压钴酸锂与三元双轮驱动 源起厦门钨业，NCM三元正极材料布局逾十年。厦钨新能前身为厦门钨业下属的电池材料事业部，主营锂电池正极材料研发、生产和销售。2016年12月由厦门钨业电池材料事业部转为新设新能源有限公司独立运行，并于2017年1月将厦门钨业旗下锂电池正极材料相关资产负债全部划转至新能源有限公司。2020年4月变更为股份有限公司并更名厦门厦钨新能源材料股份有限公司，2021年登陆科创板。 产品发展历程方面，公司自2004年开始锂离子电池正极材料钴酸锂的研发和生产，为全球钴酸锂龙头企业。2012年设立NCM三元正极材料生产线，正式进军三元正极材料行业，2015年起已推出Ni3系单晶高电压材料和Ni5、Ni6系单晶材料。核心产品坚持高电压钴酸锂和中镍高压NCM三元正极材料双轮驱动，并布局（超）高镍、磷酸铁锂等产品线。 图1：公司发展历程 实际控制人为福建省国资委，控股股东为厦门钨业，并引入上游企业战投。公司控股股东为厦门钨业，持有公司50.26%股权；实际控制人为福建省国资委。公司下辖三明厦钨、宁德厦钨、璟鹭新能源和厦门鸣鹭四家主要子公司，其中三明厦钨主要负责钴酸锂等电池材料的生产销售，系公司位于三明的生产基地；宁德厦钨重点经营三元正极材料业务；厦门鸣鹭为公司主要的原材料采购平台。盛屯矿业和天齐锂业为公司为稳定上游原材料供应于2019年5月引入的战略股东，分别持有公司1.88%/1.88%股权。 图2：公司股权结构 当前核心产品为高电压钴酸锂与高性能NCM三元材料，适时布局磷酸铁锂产能。公司当前核心产品为钴酸锂和NCM三元材料，产品覆盖高电压钴酸锂、高功率NCM三元材料、高电压NCM三元材料、（超）高镍NCM三元材料等，并布局一定规模的磷酸铁锂业务。公司下游客户以消费电池和动力电池客户为主：消费电池用钴酸锂产品以4.45V及以上高电压产品为主，4.5V+钴酸锂产品是研发和生产重点；BEV领域形成以高电压Ni5系和Ni6系NCM三元材料为主，并已具备Ni7系高电压三元材料量产能力的产品矩阵，高电压之外，公司高镍和超高镍产品也具备相应技术和产品。HEV领域，公司通过细化一次晶粒、提升比表面积、缩小粒径等技术路线实现高功率NCM三元材料供货；此外，公司还逐步将高功率NCM三元材料导入新型民用电动工具领域。 表1：公司主营业务产品矩阵 1.2.NCM三元材料业务占比提升，单吨盈利爬升 NCM收入占比提升，2022年上半年NCM三元材料出货占比首超钴酸锂。2021年公司钴酸锂收入占比73.75%，三元占比25.85%；2022年Q1钴酸锂收入占比下降至64.36%，NCM三元收入占比提升至33.90%；2022年上半年NCM收入占比进一步提升至43.63%。 出货量视角看，2022年上半年，公司NCM三元材料出货量首次超过钴酸锂出货量，分别占比55.43%和44.57%，这种趋势将会随着公司产能投放进一步明显，公司完成从消费锂电驱动为主向动力锂电驱动为主的转变。 图3：公司营业收入及增长 图4：公司收入结构变化 图5：公司出货量变化（万吨） 图6：公司出货结构变化 行业通用定价模式下原材料价格影响毛利率，公司通过采购定价策略调整、产品结构升级等稳定毛利率。分业务毛利率看，钴酸锂毛利率整体上低于NCM三元材料毛利率，主要是钴酸锂产品含钴量较大且钴价较贵，尤其是2019年，公司因执行钴中间品境外长采协议导致2018年末-2019年初入库的钴中间品成本相对较高，叠加氯化钴、四氧化三钴委托加工费，2019年持续消化高价库存，当期钴酸锂原材料成本高于市场价，毛利率降幅较大。 2020年随高价库存消化完毕、境外原材料定价机制完善及高电压钴酸锂占比提升，毛利率提升。2021年和2022年上半年则主要受原材料价格影响，毛利率下降。NCM三元材料方面，2020年毛利率下降8.2个百分点，主因疫情下，公司为快速回笼资金降低销售价格，以及产能利用率偏低（上半年38.23%，全年72.58%）导致成本较高。综合来看，在行业“原材料成本+加工费”定价模式下，主要原材料价格对毛利率产生较大影响，公司通过产品结构升级、低库存策略以及完善与上游定价机制等方式，规避综合毛利率剧烈波动的风险。 图7：公司毛利及毛利结构（百万元） 图8：公司综合及分业务毛利率（%） 期间费用率整体下降态势，单吨净利润提升明显。可比口径下，还原2020年至2021年的运杂费至销售费用后，公司2017年至今期间费用率整体呈下降趋势。单吨盈利能力来看，随产品结构升级、NCM占比提升以及成本费用管控，公司单吨盈利近年来逐步提升，2022年上半年单吨盈利1.35万元/吨。 图9：公司历年期间费用率（%） 图10：公司归母净利润及净利润率 图11：公司单吨盈利变化（元/吨） 2.中镍高电压：基于性能和成本的平衡，份额在提升 提高动力电池能量密度主要通过提高单体电芯能量密度、优化系统结构提升成组效率实现，后者如CTP、麒麟电池等。单体电芯能量密度主要由正极材料决定，NCM三元正极材料的理论容量由材料自身的结构特性决定，本质上各类型NCM三元材料理论容量基本一致，与技术路径无关。但在实际应用层面，受技术水平、生产能力、终端应用体系等多种因素影响，目前各类型NCM实际容量存在差异。从材料应用出发，可通过三个路径实现能量密度提升： 1、提升电池充电截止电压，使得正极材料在更高电压下脱出更多锂离子，进而提升容量和工作电压，如4.4V以及在研4.45V三元材料； 2、在充电截止电压小于4.3V时，通过提升NCM三元材料中Ni的含量，在较低的电压下实现更多的锂离子脱出，如Ni8系以及超高镍Ni9系三元材料； 3、提升材料的压实密度，压实密度越高，电池的体积能量密度越高，可通过前驱体优化粒度分布、大小颗粒搭配或提升晶粒致密度来实现。 图12：电池能量密度提升方式 2.1.高电压体系兼具安全性、低成本和高能量密度 生产工艺难度低于高镍，兼具安全性。在材料特性方面，高电压材料Ni含量相对较低，Mn含量相对较高，生产工艺不如Ni8系以上复杂，且结构稳定性较高镍较好，因此在提升能量密度的同时兼具了高安全性、长寿命、低成本等突出特性。但高电压三元材料在4.4V及以上电压的应用场景下，面临着晶体结构稳定性、相变、界面副反应、释氧等一系列挑战，使得材料开发仍具备极高的技术壁垒。类似高镍材料，高电压材料面临的问题主要通过掺杂包覆等技术手段进行改性。 能量密度方面，Ni65高电压三元能量密度比肩典型Ni8系产品。从材料性能看，以Ni65高电压体系为例，4.4V Ni65系高电压能量密度已经可以达到735.15Wh/kg，基本上接近于Ni8系常规电压材料，较Ni6系NCM三元材料常规电压产品实现能量密度约10%的提升。 表2：Ni6系高电压能量密度比肩Ni8系典型产品 当前镍价下高电压材料具有8%-10%的成本优势。以LiNi LiNi Co Mn Co Mn 和Ni8系 0.28 O2 作为比较基准，考虑到比容量和电压平台，度电正极材料用量差异已 0.830.11 0.06 O2 不大，但由于高电压正极使用了更少的镍和钴，我们测算正极材料成本较Ni8系电池正极材料成本下降14.25%；考虑到Ni8系在铜箔、隔膜等其他材料用量减少，电芯层面上，中镍高电压体系较高镍体系目前具有8-10%的成本优势。 表3：中镍高电压体系具有一定成本优势 敏感性分析：镍价低于1.5万美元/吨时，超高镍和中镍高电压成本可竞争。随镍价下跌，中镍高电压成本优势会随之下降，但由于对比基准中，高电压体系的钴用量少于Ni83体系，因此仍能保持小幅的成本优势；对于超高镍的Ni9系产品，在镍价低于1.5万美元/吨时，超高镍产品在成本上可以体现出小幅优势。成本之外，中镍高电压和高镍、超高镍的竞争更多在于安全性等电池性能的竞争，谁先取得实质性技术进展，短期内将进一步获取市场份额。 表4：中镍高电压和高镍成本敏感性分析 2.2.从正极材料到电芯，以技术解决高电压应用难点 2.2.1.正极材料掺杂包覆从材料出发改善性能 以单晶适配高电压，可提高材料在高电压下的稳定性。与钴酸锂致密的单晶一次颗粒相比，三元材料是依靠多晶一次颗粒团聚成的二次颗粒球体，其比表面积大，在提高电压的过程中会发生剧烈的表界面副反应；与此同时，脱锂量的增加也会导致材料的体积形变进一步变大，造成一次颗粒之间出现裂痕，暴露新鲜表面，使副反应进一步增加，导致电池容量衰减快、循环变差；受限于三元材料最先的形貌设计，三元材料在最初的改性阶段并非向提高电压方向发展。为了减少表界面的副反应，将传统的多晶三元材料通过烧结工艺的调控烧制成为结晶性更好、颗粒更大、比表面积更小的单晶三元材料，能够显著提高材料在高电压下的稳定性。 图13：多晶SEM图