动力电池产业链分析:动力电池最大的成本是什么? 排名一二是正负极材料,第三是电解液。


正极材料

最近,挪威发布2021年8月份新能源车销售情况,全国新能源车渗透率高达51%。新车销售中,新能源车首次超越传统燃油车。

挪威总人口不到600万,大致相当于中国一个比较发达的地级市的人口量。按照该国规划,将在2025年实现燃油车禁售。从新车销售情况来看,几乎没什么压力。

中国预计2025年新能源车渗透率超过25%,这意味着,届时一二线大城市的渗透率可能达到50%左右。这也意味着,整个行业的成长空间非常巨大。

新能源车最大的成本是动力电池,而动力电池最大的成本,是正极材料。

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一、什么是正极材料

对于动力电池的原理,有一点点初中化学知识就够了,毕竟我们是为了投资,而不是为了发Paper。

电池是有正负极的,我们常说的三元锂电也好,磷酸铁锂也好,就是说的正极用到的材料。而动力电池的能量密度、性能、循环寿命等因素,都由正极材料决定。

所谓三元,是指三种元素,将镍盐、钴盐、锰盐按照一定比例制成三元前驱体,再与碳酸、氢氧化锂等锂盐混合成三元复合材料。其中,镍元素含量越高,电池性能越好,但安全性随之下降。

市面上所谓的523、622、811电池,就是指这三种元素的构成比例。

这三种元素中,锂有两种渠道获取,一是南美、澳洲等地的锂矿,二是南美和中国西部的盐湖提;钴的储量主要在非洲刚果一带,经常受到战乱影响,供应缺乏足够的保障;锰比较容易获得;镍也比较便宜。

随着技术的不断突破,使用的正极材料也在不断的变化,比如马斯克就声称,特斯拉正在研发无钴电池

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二、磷酸铁锂的崛起

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磷酸铁锂是一种“陈旧”的技术,也是比亚迪长期醉心钻研的技术。多年前在技术路线大比拼的时候,绝大多数动力电池选择了三元电池,而抛弃了磷酸铁

磷酸铁锂最大的优势是便宜和安全,理论上不会爆炸,而劣势则是续航短、能量密度低、受天气温度影响大等。

三元锂电冬天的续航已经缩水不少了,而磷酸铁锂缩水更为严重,那客户体验就会非常差。

但是,随着电池厂家的技术革新,磷酸铁锂也焕发了新的生机。

在实际核心技术没有突破的情况下,比亚迪采用了新的封装方式,开创性的采用刀片电池方式,节约了空间,变相的增加了能量密度;宁德时代则推出了CTP技术,对电池包的结构进行了简化,本质原理和刀片电池大同小异。

2021年上半年,磷酸铁锂电池的装机量迅速攀升,高达42%。

比亚迪汉、入门款Model 3以及五菱宏光等车型,均采用了磷酸铁锂电池,带动了这项“旧”技术的快速发展。

不仅仅是比亚迪和宁德时代,受益于特斯拉而高速发展的LG化学,也加入到了磷酸铁锂电池的研发之中。

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三、正极材料市场前十

据预测,2021年,正极材料的市场空间大约600亿。保守估计,到了2025年,随着全球禁售燃油车的进展,这个市场预计超过2000亿。

由于正极材料的门槛不是非常高,这个行业的竞争也十分激烈,近三年来销量排名城头变幻大王旗。

以2020年为例,前十名和市场份额分别是:

德方纳米(300769),9%;容百科技(688005),8%;贝特瑞(三板),8%;国轩高科(002074),6%;天津巴莫,6%;湖南裕能,6%;长远锂科(688779),6%;湖北万润,5%;当升科技(300073),5%;杉杉股份(600884),5%。

其中大部分企业都是搞兼营,比如杉杉股份除了正极材料,还做负极材料,还搞电解液,顺便卖西装。

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四、从毛利率角度来选择

1、上游原料商

天齐锂业和赣锋锂业的毛利率都维持在30%以上,应该说开采锂矿业务非常不错。但是天齐锂业虽然毛利率更高,因为其激进的投资,严重拖累了业绩。公司一年的利息支出就超过10个亿,沦为银行打工人。

在锂矿领域,赣锋锂业(002460)的经营更加稳健,相对也就更加安全。

在盐湖提锂领域,盐湖股份(000792)已经形成了规模化产出,剥离盐湖提镁业务后,公司轻装上阵,在躺着数钱的钾肥业务和市场新宠盐湖提锂业务的推动下,公司业绩不断看好。

2、正极材料生产商

2021年中报,德方纳米(300769)的磷酸铁锂业务毛利率到了21%;作为三元正极的龙头,容百科技(688005)的毛利率在15%左右。

由此可见两条路线目前的竞争压力不完全一样,磷酸铁锂整体成本低,反而让正极材料有更大的盈利空间。

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负极材料

所谓蝴蝶效应,就是云南、内蒙等地因为限电导致石墨化产能限产,结果动力电池的负极(高度依赖石墨原材料)严重缺货,整个动力电池行业也受到了影响。

2021年上半年,负极材料出货量第一名是贝特瑞,市场占有率22.9%;第二名是璞泰来,市场占有率16.3%;第三名是杉杉股份,也就是做西装的那家,市场占有率15.5%。

贝特瑞在新三板上市,我们此处不做分析,重点来对比一下璞泰来和杉杉股份。

需要明确的是,负极材料的档次差距比较大,高端负极材料6-8万元/吨,中端4.2-5.5万元/吨,低端2-3.2万/吨。

由于技术含量不高,所以从事负极材料生产的企业,大多都兼营其他业务。

在动力电池的核心原材料环节中,负极材料是自主可控能力最强的环节。正常情况下,随着竞争的逐渐加剧,毛利率不断下降。但是由于意外的限电,导致负极材料成本有大幅增加的可能。

当原材料端的价格传递到动力电池生产厂家,将会面临极大的压力。而动力电池竞争非常惨烈,面向汽车厂商涨价的可能性不大。

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电解液

根据乘联会数据,2021年上半年的新能源车渗透率高达11%以上,如果推算一二线城市的话,渗透率接近25%。

这意味着大城市里新车有四分之一是新能源车,一方面给传统燃油车、加油站带来了巨大的挑战,另一方面,也给整个新能源车产业链带来新的发展机遇。

如果从成本的角度审视新能源车行业,我们会发现,新能源车最大的成本,是动力电池,说的比较具象点,电动车就是个大号的充电宝。

那么,动力电池最大的成本是什么?

排名一二的是正负极材料,排名第三的是电解液。正负极材料暂且不表,今天我们探讨的是电解液,大约占动力电池十分之一的成本。

一、什么是电解液

初中化学讲过电池的基本原理,本质上是电化学反应。

电解是使电流通过电解质溶液或熔融状态的电解质,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。这一过程是将电能转变为化学能的过程。电解的条件是外加电源、电解质溶液或熔融的电解质、闭合回路。

不过,新能源时代和传统燃油时代有着非常鲜明的不同,那就是路线极其不统一。

传统燃油车基本上只有柴油、汽油两条路线,一个为了快,一个为了有劲。新能源时代在百花齐放,有电动车,有氢能车,电动车也有三元锂电、磷酸铁锂等不同的解决方案。

甚至就是同一类电池,电解液也是完全不同的。

不同的电解液,对动力电池的性能影响也不同。

从电解盐的使用来说,有这么几大类路线:比较传统的电解液使用的电解盐是六氟磷酸锂,而新型性能更好的电解盐是双氟磺酰亚胺锂,成本较高,工艺复杂。

除此之外,还有四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂等各种路线。

二、电解液产业链

上游化工原料来说,主要包括电解盐、溶剂和添加剂三大部分。

(一)上游产业链,原材料端

1、电解盐

电解盐市场集中度比较高,主要有两家上市公司提供,一是天赐材料,二是多氟多。二者的市场占有率超过54%。

相对来说,天赐的规模更大一些,并且具有较好的规模效应,公司毛利率长期超过30%;多氟多毛利率不太稳定,近两年在15%左右。

从财务状况看,天赐更优质一些。从2021年的表现来预测,二者总市场规模在50-60亿元左右。

2、溶剂

溶剂市场中,石大胜华市占率超过一半,所以是这个细分领域的龙头。2021年上半年的财报显示,公司半年营收突破36亿,是上年同期的一倍以上。

3、添加剂

正在IPO的华盛锂电,是电解盐添加剂的主要生产商之一,公司2020年营收规模刚刚突破4个亿。

从财报情况看,动力电池的上游原材料都能达到非常不错的毛利率,远超其他同行,这也可能引领更多资金进入,形成一定的市场竞争。

根据上市公司营收规模,推测市场空间,电解盐略大于溶剂,而添加剂市场份额比较小。需要留意的是,随着电解盐的路线不断变化,上游生产商的市场统治力很有可能发生变化。

(二)中游电解液生产商

电解液生产环节的市场规模,2021年有望突破150亿,主要玩家是杉杉股份、新宙邦和天赐材料。

因为三者基本都兼营其他锂电池业务,并没有单独披露电解液的营收,所以只能粗判每家公司的电解液生产年收入大致在20-40亿左右。

2021年上半年,上述三家公司锂电池相关的毛利率都达到了25%左右,这是一个非常可观的数据。

(三)动力电池厂商

动力电池厂商就不多说了,宁德时代、亿纬锂能、国轩高科等。另外,比较有意思的是,这几家动力电池玩家,在完成动力电池产业链布局后,开始把手伸向上游。

比如宁德时代就在尝试锂电池材料的研发和生产。

俗话说,术业有专攻,电池商为什么要自己做呢?

原来,由于上游厂商吞噬了大量的利润,留给电池商的利润相对较薄,比如宁德时代的动力电池毛利率只有23%,要低于大部分上游材料商的毛利率。

 

磷酸铁锂

最新的数据显示,2021年上半年磷酸铁锂电池装机量达到了42%,几乎可以和三元锂电抗衡。

主要因素是比亚迪全面部署刀片电池、Model 3入门款使用磷酸铁锂电池以及五菱宏光Mini使用磷酸铁锂电池。

受益于此,A股大量的上市公司宣布投资磷酸铁锂。

尤其是一些搞磷肥的企业… …

读了一些公告,星空君发现磷酸铁锂原料端很可能要面临产能过剩:仅上半年就有国轩高科、龙佰集团、湘潭电化、德方纳米等多家上市公司宣布启动或扩产磷酸铁锂项目,合计产能超过150万吨。

而整个2020年,全国的磷酸铁锂正极材料出货量仅为12.4万吨,2021年上半年出货约17.58万吨。

这就比较吓人了,随着产能不断兑现,很可能在2022年,磷酸铁锂价格暴跌。对于消费者来说是一件好事,但对于从事该行业的上市公司来说,就是血本无归。

一、磷酸铁锂电池排名

2021年上半年,磷酸铁锂电池出货量排行榜:

德方纳米、湖南裕能、湖北万润、贝特瑞、国轩高科、重庆特瑞、安达科技、北大先行、融通高科、比亚迪。

磷酸铁锂的价格只有三元锂电原材料的四分之一到三分之一,这也是磷酸铁锂电池快速发展的杀手锏。

因为新能源退补正在不断进行,各大厂家需要各种手段来降低成本,维持产品的竞争力。

需要说明的是,虽然退补已经提上日程了,但是欧美都再次加大了补贴力度和年限。

因此,中国新能源车的补贴或者变相补贴应该还会持续。

 

三、磷酸铁锂投资风险

值得警惕的是,现在的磷酸铁锂市场非常像2020年的猪肉市场,谁家有肉就可以发财,但是转过年来,当产能爆发,而需求端没有同样快速增长,就可能赔得一塌糊涂。

同时,磷酸铁锂电池大规模应用在储能领域,随着产能爆表,成本不断降低,要比钠离子电池性价比更高。

所以,这叫降维打击,钠离子电池产业链还是要观望。

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