2023年中国三元前驱体行业词条报告

2023年中国三元前驱体行业词条报告 作者摘要 文上 三元前驱体行业逻辑：短期看技术，长期看资源三元前驱体行业内存在三类企业：1）专业从事三元前驱体研发、生产的企业，如中伟股份、芳源股份，该类企业技术实力强，产品迭代快。2）由上游矿产资源延伸至前驱体的企业，如华友钴业、格林美，该类企业的优势在于选矿、冶炼技术及资源产能，能够保障资源的稳定供应且具备成本优势。3）由下游正极材料延伸至前驱体的企业，如容百科技、厦门钨业。短期内，具有技术优势的企业将获取显著的产品溢价，公司盈利能力强。随着产品技术迭代放缓，上游资源供给偏紧，资源在决定企业市场地位和盈利能力时的重要性提升，资源自给能力强的企业将迎来收获期 行业头豹分类/能源、采矿业/有色金属矿采选业/常用有色金属矿采选港股分类法/能源 关键词三元前驱体高镍化一体化布局镍资源 三元前驱体行业定义 三元前驱体材料是镍钴锰氢氧化物，以镍盐、钴盐、锰盐为原料，镍钴锰的比例可以根据实际需要调整，是制备正极材料的前端环节，决定三元正极材料的主要理化性能。正极材料是影响锂电池电化学性能的关键因素，决定了电池的能量密度及安全性，进而影响电池的综合性能。锂电池正极材料主要分为锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂以及NCA/NCM三元正极材料。NCA/NCM三元正极材料综合了镍、钴、铝三种元素的优点，兼具高能量密度、高续航里程、高性价比的优势 三元前驱体行业分类 三元正极材料分为NCM3系、NCM5系、NCM6系、NCM8系和NCA 类型名称类型说明 NCM3能量密度155mAh/g，能量密度、循环性、安全性相对均衡；价格高、容量低；主要应用于电动汽车、高倍率电池3C 三元前驱体行业特征 能量密度>210mAh/g，能量密度高但是不稳定，主要应用于电动汽车 NCA 能量密度200-215mAh/g，具有高容量、比能量成本低等优势；稳定性差，安全性差，需要特殊的处理修饰，工艺复杂；主要应用于电动汽车、3C NCM8 能量密度175mAh/g，加工性能好，高热量，易于在较低温度下烧结；循环性能较差；主要应用于电动汽车、高端笔记本电脑 NCM6 能量密度165mAh/g，较高容量和热稳定性；循环性能、倍率性能、热稳定性和自放电等之间的平衡差；主要应用于电动汽车、3C、电动自行车 NCM5 1. 2. 3. 技术壁垒高 三元前驱体的工艺技术壁垒较高，研发周期较长、反应流程复杂、过程控制严格 三元锂电池逐步向高能量密度、高循环次数、高安全性方向发展，对三元正极材料及其前驱体的各项性能要求更加严格，行业新进入者短期内较难突破关键工艺技术，存在较高的进入门槛，如盐和碱的浓度、氨水浓度、加入反应釜的速率、反应温度、反应过程pH值变化、磁性异物控制、反应时间等反应参数均需要多年的技术与经验积累 三元前驱体行业具有技术壁垒高、原材料成本高和高镍化趋势等行业特征。三元前驱体的工艺技术壁垒较高，研发周期较长、反应流程复杂、过程控制严格；此外，原材料的成本占比极高，因此降本主要着眼于原材料端，方式则为垂直产业链布局 原材料成本高 三元前驱体行业的显著特点是原材料的成本占比极高，因此降本主要着眼于原材料端，方式则为垂直产业链布局 与隔膜行业不同的是，三元前驱体行业设备投入较低，原材料成本占总成本的85%以上，三元前驱体的上游为镍、钴、锰资源及其中间产品，因此向上游资源端进行产业链布局成为行业的共识。在三元前驱体行业内的专业生产前驱体、上游矿企延伸至前驱体及下游正极材料延伸至前驱体这三类企业中，具有矿产、冶炼的产能及技术优势企业的行业竞争力显著 高镍化趋势 镍矿资源成为三元前驱体企业向上游布局的主要着力点，中国企业选择与青山集团合作以规避印尼政策限制 鉴于锂电池行业的高镍化趋势，硫酸镍在三元前驱体原材料中的成本占比日渐提升，因此从可行性及降本的效率的角度来看，进行镍资源及其中间产品的产业链布局成为行业首选。由于印尼政策频繁出台政策限制镍资源的出口，中国三元前驱体企业纷纷选择较早进入印尼市场、拥有较高产能的青山集团合作以规避政策限制。工艺方面，考虑到矿种因素及成本优势，湿法工艺为行业主流选择 4.三元前驱体产业链分析 三元前驱体决定三元正极材料的主要理化性能，是制备正极材料的关键环节，其上游包括镍、钴、锰、铝等金属资源，下游受益于动力电池及消费电池领域的需求增长。从储量及产量的维度来看，印尼均居全球镍资源行业第一，青山控股较早进入印尼进行镍资源开发，目前镍产能居中国首位；中国三元前驱体行业集中度相对较低，CR3为51%，其中中伟股份市场份额为22%，紧随其后的邦普与格林美则分别占15%、14%；目前新能源汽车的里程焦虑成为行业的核心痛点，电池厂商的主要着力点在于提升电池的能量密度，高镍化已经成为行业的确定技术方向，宁德时代、LG化学等企业在高镍电池方面布局广泛，NCM811、NCA等高镍电池的出货份额逐渐提升 上游环节 上游说明 上游参与方 镍资源厂商 2020年全球镍产量印尼占比量最大，占比3青山控股、华友钴业、格林美、盛屯矿业集团、 0%，其次巴西占29%，菲律宾13%等;从储量及MCC、寒锐钴业、华友钴业、鹏欣环球资源股产量的维度来看，印尼均居全球镍资源行业第份有限公司、鹏欣环球资源股份有限公司、中国一，青山控股较早进入印尼进行镍资源开发，目冶金科工股份有限公司、内蒙古兴业矿业股份有前镍产能居中国首位;全球主要钴产量来自于刚限公司、盛达金属资源股份有限公司、徐州市思果（金），由于下游需求强劲及供给具有不确定源新型铸管有限公司、盛屯矿业集团股份有限公性，钴价居高不下司、宁波康强电子股份有限公司、青岛中资中程 集团股份有限公司 中游环节 三元前驱体厂商，正极材料供应商 中游说明 中游参与方 中国三元前驱体行业集中度相对较低，CR3为5华友钴业、格林美、容百科技、芳源环保、光华1%，其中中伟股份市场份额为22%，紧随其后科技、恒立实业、当升科技、容百科技、杉杉股的邦普与格林美则分别占15%、14%；正极材料份、巴莫科技、厦门钨业、江西赣锋锂业股份有包括磷酸铁锂、三元材料以及钴酸锂等，其中限公司、贵州红星发展股份有限公司、北京当升 三元正极渗透率居高位材料科技股份有限公司、格林美股份有限公司、广东道氏技术股份有限公司、河南科隆集团有限公司、新乡天力锂能股份有限公司、宁夏东方钽业股份有限公司、中伟新材料股份有限公司 下游环节 下游说明 下游参与方 电池厂商 目前新能源汽车的里程焦虑成为行业的核心痛LG新能源、SAMSUNG、SDI、宁德时代、比亚点，电池厂商的主要着力点在于提升电池的能量迪股份有限公司、中创新航科技股份有限公司、密度，高镍化已经成为行业的确定技术方向，宁国轩高科股份有限公司、蜂巢能源科技股份有限德时代、LG化学等企业在高镍电池方面布局广公司、欣旺达电子股份有限公司、惠州亿纬锂能泛，NCM811、NCA等高镍电池的出货份额逐股份有限公司、孚能科技（赣州）股份有限公司渐提升、瑞浦兰钧能源股份有限公司 三元前驱体行业规模 鉴于高能量密度成为锂电池行业的核心诉求之一，高镍化三元电池成为市场主流选择且渗透率不断提升，带动三元前驱体需求的增长，2020年全球三元前驱体需求量为42万吨，预计到2026年全球需求量将达270万吨，市场规模达2,456亿元，中国三元前驱体市场规模为948亿元 动力电池市场规模在锂电池市场中占比最高，预计2026年中国、欧洲、美国的电动车销量分别为1,228万辆、899万辆、470万辆，动力电池产量达 2,087GWh。消费电池市场的增长主要源于5G手机换新潮以及TWS耳机、智能手表等可穿戴设备销量的增长，预计2026年全球消费电池产量将达 309GWh，六年间CAGR为20%。动力电池领域，电池提高能量密度以解决新能源车的里程焦虑成为行业核心诉求，三元电池携能量密度优势渗透率快速上升，2020年渗透率达65%，未来将进一步上行。消费电池领域三元渗透率近年来缓慢增长，预计未来将继续稳定提升 全球及中国市场规模，2020-2026年预测（亿元） 三元前驱体市场规模=产量*价格 三元前驱体产量=动力三元前躯体产量+消费三元前驱体产量=（动力电池产量*动力电池三元比例+消费电池产量*消费电池三元比例）*三元电池前驱体单耗 全球动力电池产粮=全球动力电池装机量*动力电池产装比 全球动力电池装机量=中国动力电池装机量+海外动力电池装机量=中国电动车销量+单车带电量+海外电动车销量*海外单车带电量头豹研究院 三元前驱体发展历程 三元前驱体行业经历了萌芽期、启动期和高速发展期，目前处于高速发展期，这是由于全球一体化愈加深入，环境保护、能源消费结构调整受到各国政府高度关注，低碳、绿色已经成为未来发展趋势，高镍化大势所趋，NCA前驱体需求快速提升。目前，中国汽车工程学会编制的技术路线图明确提出电芯的 5. 6. 能量密度目标要求，叠加新能源汽车行业的里程焦虑，电池能量密度成为行业核心痛点，高镍化是市场公认技术方向开始时间：2014结束时间：2017阶段：萌芽期 行业动态：2010年以后，随着3C数码产品的迅速发展和新能源汽车的初步发展，中国锂电池需求持续增长，中国锂电池正极材料以钴酸锂为主，钴酸锂 销量占正极材料总销量的80%以上 行业影响/ 阶段特征：三元材料作为钴酸锂的候选替代者之一，研究者在单晶改进方向做了较深入的研究 开始时间：2018结束时间：2020阶段：启动期 行业动态：2019年中国前驱体企业出货量约25万吨，其中格林美出货量第一，中伟股份排名第二，芳源占比为4%，NCA前驱体主要由格林美和芳源批量供应。按产品类型分析，2019年三元前驱体产品供应以NCM5系为主，高镍部分的NCM8系与NCA的份额共计为25%，其中NCA前驱体占三元前驱体比例为12% 行业影响/ 阶段特征：中国动力电池市场潜力巨大，过去几年新能源汽车行业迅速发展，三元动力电池在乘用车领域广泛使用，推动三元动力电池出货量高速增长 开始时间：2020结束时间：2022阶段：高速发展期 行业动态：大量规划扩建新产能以满足高镍前驱体激增的需求，NCM8系与NCA前驱体是扩建产能的主要组成部分。NCA前驱体头部企业格林美与芳源在扩产和客户资源上优势明显，新增NCA的在建产能都在1万吨以上。2020年中国汽车工程学会编制《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，计划到2025年电芯能量密度至少达到200Wh/kg，并且此后仍会提升，以解决电动车续航里程问题的行业核心痛点 行业影响/ 三元前驱体政策梳理 阶段特征：国家政策驱动三元前驱体需求快速增长，三元材料目前占据市场主导地位，NCM8受到关注 7. 政策名称：《新材料产业发展指南》颁布主体：工信部、国家发改委、科技部、财政部生效日期：2016影响：7政策性质：指导性政策 政策内容：在节能与新能源汽车材料领域，提升镍钴锰酸锂/镍钴铝酸锂、富锂锰基材料和硅碳复合负极材料安全性、性能一致性与循环寿命政策解读：突破重点应用领域急需的新材料 政策名称：《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》颁布主体：国务院生效日期：2016影响：5政策性质：规范类政策 政策内容：突破高安全性、长寿命、高能量密度锂离子电池等技术瓶颈在关键电池材料、关键生产设备等领域构建若干技术创新中心，突破高容量正负极材料、高安全性隔膜和功能性电解液技术 政策解读：完善动力电池研发体系，加快动力电池创新中心建设 政策名称：《有色金属工业发展规划（2016-2020年）》颁布主体：工信部生效日期：2016影响：4政策性质：鼓励性政策政策内容：坚持绿色发展，推广绿色低碳发展模式以及节能减排、资源综合利用技术 政策解读：实现产业可持续发展，提高前驱体等行业的回收效率及综合利用效率 政策名称：《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）》颁布主体：国家发改委生效日期：2017影响：3政策性质：指导性政策政策内容：高镍三元正极材料、磷酸铁锂正极材料、高安全高比能电池等高性能电池材料及产品 政策解读：提升先进复合材料