厦钨新能研究报告：高电压为翼，择三元铁锂高处而立
（报告制作：长江证券）
多年从事研发的老牌正极企业
厦门钨业新能源是国内领先的正极材料企业，源于原厦门钨业电池材料事业部。 公司于2001年开始研发新能源材料，2002年推出后，从镍氢电池用储氢合金材料开始，先后建立了钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等生产线。并成立了新能源材料研究院，是国内最早参与锂电池正极材料研发和生产的企业之一。
随着公司新能源材料业务规模的不断扩大，为更好地实现新能源材料业务的独立运营，促进新能源材料业务经营业绩和核心竞争力的提升，公司将新能源材料业务转让给新能源材料业务。能源材料业务从母公司厦门钨业分拆，成立厦门厦钨新能源材料有限公司。2018年，公司高压钴酸锂正极材料市场占有率全球第一。钴酸锂技术一直保持领先。 2020年，厦钨新能源分拆科创板上市筹备工作正式启动，并于2021年8月完成科创板上市。目前，公司拥有5家全资子公司旗下控股子公司拥有钴酸锂、三元、磷酸铁锂生产线，拥有厦门、宁德、三明、雅安四个生产基地。 （报告来源：未来智库）
该公司为厦门钨业控股子公司，实际控制人为福建省国资委。 厦门钨业持股比例为45.97%，截至目前前十大股东持股比例为77.5%。 股权结构集中。 同时，公司引入盛屯矿业、天齐锂业作为股东，加强与产业链资源企业的合作，保证公司原材料供应的稳定。 公司核心管理人员均具有技术背景。 董事长杨金红先生，博士，教授级高级工程师。 享受国务院政府特殊津贴，拥有多年行业经验。 主持或参与的研发项目荣获国家科技进步一等奖、国家技术发明二等奖等多项奖项。
公司管理层核心成员拥有充足的技术积累。 董事长杨金红拥有多年行业经验。 主持或参与的研发项目曾获国家科技进步一等奖、国家技术发明奖二等奖、福建省科学技术奖等。 荣获科技奖二等奖、福建省优秀新产品二等奖、厦门市科技进步一等奖等奖项。 董事兼总经理姜龙也经验丰富，其参与开发的项目荣获2016年福建省百万职工“五小”创新大赛一等奖。2017年4月，当选第三届福建省百万职工创新大赛一等奖。 2019年10月，荣获“厦门市第十批拔尖人才”称号。
公司专注于正极材料业务。 主要产品包括高压钴酸锂和高性能NCM三元材料。 凭借丰富的生产经验和领先的生产技术，公司营业收入和归属净利润实现了快速增长。 营业收入由2017年的42.11亿元增至2017年的42.11亿元，增至2021年的155.66亿元，复合年增长率为39%，归属净利润由2017年的1.66亿元增至2021年的5.55亿元，复合年增长率为 35%。 实现营收59.09亿元，同比增长103%，归属净利润2.07亿元，同比增长79%，增长潜力可观。
在钴酸锂材料领域，公司保持领先地位，2016-2020年连续五年市场份额排名第一，体现了公司在钴酸锂材料领域的绝对实力； 在三元材料领域，公司跻身前梯队，2020年、2021年市场份额分别为7%、5%，2022年1-5月市场份额将升至7%。（报告来源：未来智库）
钴酸锂：高压技术造就钴酸锂全球领先者
钴酸锂电池具有高比容量、高振实密度、高工作电压等优点，广泛应用于3C消费电子领域。 全球对钴酸锂的需求与消费电子产品的繁荣密切相关。 随着智能手机市场逐渐进入饱和状态，钴酸锂市场进入了缓慢增长的时代。 据新晨锂电数据显示，2020年全球钴酸锂出货量为8.58万吨，预计2021-2025年钴酸锂出货量CAGR将达到3.7%。从竞争格局来看，全球钴酸锂市场近年来呈现出两大特点：（1）中国占比提升：得益于国内完整的电池材料产业链和低成本优势，中国钴酸锂市场已逐步占全球产能。 增加，2020年中国市场产量为7.38万吨，占全球市场的86%，同比增长7.1%； （2）头条集中度提升：现有市场竞争中，厦钨新能源、杉杉能源等依靠高压技术实现市场份额大幅提升，国产CR3由2016年的54%提升至68% 。
随着通信和智能网络技术的发展，消费电子设备的智能化、大屏、轻薄、超长待机等性能成为消费者关注的指标。 因此，追求更高体积能量密度的锂离子电池已成为市场的迫切需求。 提高锂电池体积能量密度的方法包括使用高容量和/或高工作电压的电极材料以及优化结构设计（例如增加活性材料的比例和减少非活性材料的比例）。 事实上，在一定技术路线的锂电池中，活性材料的比例以及隔膜和集流体的厚度几乎已经达到了极限。
因此，目前开发高能量密度锂电池最可行的方法是增加正负极的容量，提高工作电压。 钴酸锂正极在众多商用锂电池中具有最大的理论体积能量密度，在消费电子应用中相对于其他正极材料具有绝对优势。 从钴酸锂正极材料的技术进展来看，1991年至2012年，钴酸锂主要上限电压在4.2V左右，颗粒主要呈多晶聚集体形式。 2013年以来，上限电压更高的钴酸锂正极逐渐进入市场。 同时，材料的粒径设计、颗粒形貌、本体掺杂等方面也发生了显着的变化。 2017年以来，4.45V钴酸锂进入市场，市场份额逐步提升。
厦钨新能源凭借高压技术优势，近年来市场份额大幅提升，稳居第一。 市场份额从2016年的19%增长到2020年的39%。目前，全球能生产4.45V及以上的钴酸锂产品产量不足10%，该类产品的市场规模还不到10%。供不应求。 高压钴酸锂在前驱体沉淀、材料烧结、掺杂、表面处理、粒径控制等生产工艺上存在较高难度。 需要专业的技术积累和长期的生产实践才能掌握。 未来，行业龙头企业将紧跟市场需求，持续研发升级高电压、高致密钴酸锂产品。
公司研发能力强大，不断迭代新产品：4.45V钴酸锂2019年开始批量供货，2020年出货量占比68%； 4.48V产品已进入量产阶段，2021年份额将大幅提升； 2022年，公司4.5V钴酸锂产品已通过客户认证，进入批量供货阶段。 公司携手3C锂电池领导者，与ATL、三星SDI、LGC、村田、比亚迪、新万达、珠海冠宇等国内外知名电池企业建立了牢固的合作关系。
三元正极：供应宝马比亚迪，高起点下有望高增长
公司前身厦门钨业旗下电池材料事业部是国内最早具备NCM三元材料大规模量产能力的企业之一。 先进产品已在不同方向实现产业化： 1）高功率三元材料：2013年，我国首个混合动力汽车动力电池用NCM三元材料研发并量产，批量出口日本松下。 ; 同年，设计开发出国内首款用于PHEV的NCM三元材料，应用于宁德时代动力电池，并最终供应宝马； 2）高压单晶三元材料：2015年，4.3V高压3系单晶三元材料规模化生产，并逐步推出5,6系列单晶三元材料。 同时，自2018年起加大低钴高压材料的研发力度，进一步开发无钴和微钴体系的材料合成技术，逐步推出Ni7系列高压NCM三元材料； 3）高镍三元材料：公司于2018年实现8系多晶、单晶产品量产，并在此基础上进一步开发制备球形、单晶Ni9系列NCM三元材料。 超材料。
从工艺流程来看，钴酸锂和三元正极材料的生产高度相似。 它们都是按比例添加原料，然后烧制而成。 基于生产工艺的相似性，公司新建生产线可有效满足Ni5、Ni6、Ni7等高压系列产品以及Ni9系列等超高镍系列产品的生产需求。 同时，三元和钴酸锂产品的生产线也具有一定的通用性。 同时，NCM三元材料的认证周期根据不同客户的要求从3年到7年不等。 相比钴酸锂的2-3年，认证周期更长，客户粘性更强。 从公司正在进行的研究项目来看，公司在超高镍9系列、高电压4.4V、单晶三元材料、三元材料前驱体等方面都有技术布局。 积极的技术布局和过硬的技术能力，造就了公司三维元正极材料的高起点。
依托正极材料的优异性能，公司在动力电池客户方面取得了突破。 目前公司已与松下、比亚迪、宁德时代、中航锂电、亿纬锂能、国轩高科等知名电池企业建立了稳定的合作关系。 在已进入主流动力电池客户供应链的背景下，公司三元材料未来的增长动力需重点关注公司未来的产能和技术。 随着公司上市后积极募集资金投资新产能建设，产能瓶颈有望减弱。 同时，凭借良好的生产技术基础，公司三元正极业务有望在高起点迎来高增长。
您如何看待高压三元技术的发展趋势？
高压三元材料作为高镍化趋势下的又一重要技术方向，近年来发展迅速，在下游车企的应用逐渐加速。 一方面，高压叠加6系三元材料可以达到近8系三元材料。 能量密度。 另一方面，随着镍钴资源价格下跌，三元材料的性价比逐渐体现。 6串高压方案成为能量密度和成本之间的折衷方案。 预计高压三元材料仍将是未来的主要因素。 重要的技术解决方案。 高压解决方案的技术要求相应提高，技术领先的正极制造商具有先发优势，有望顺应行业趋势并实现增长。
需求趋势：材料的性价比逐渐显现，材料需求向好。
高电压通过提高充电电压来增加材料容量，进一步提高三元性价比。 2021年行业主流产品是5系高压，比容量在/g左右。 2022年6系高压将逐步量产，比容量提升至/g，或有进一步提升空间。 正极的具体容量和电压平台决定了正极和资源的单耗水平。 比容量的提高对应了高镍化的趋势，而电压平台则对应了高压技术的改进。 高电压5系比容量/g，单位正极电耗1.67kg，千瓦时碳酸锂电耗0.63kg； 高压6系比容量/g，单位正极消耗1.58kg，千瓦时碳酸锂用量0.60kg，常规8系比容量为/g。 由于采用低压平台，以氢氧化锂为锂源，正极电池消耗1.44kg，每千瓦时碳酸锂消耗0.63kg。 （报告来源：未来智库）
与此同时，镍钴资源价格呈下降趋势，未来镍价仍有较大下降空间。 短期来看，硫酸镍、硫酸钴前期高位分别为46.8、120元/公斤，目前分别为35.3、66元/公斤，带来三元成本边际改善。 考虑到高压技术的进步（厦钨新能源最新6系高压材料比容量为/g）以及其他原材料单耗的摊薄，在当前资源价格下，千瓦时铁锂组件成本780.6元/千瓦时，6系三元价格795.0元/千瓦时，成本差距缩小至15元/千瓦时，即2%。
性价比的不断提高，推动高压中镍三元电池顺势而为，车企纷纷推出中镍高压三元电池车型。 高电压的应用使得中镍6系三元材料出货量近年来呈现企稳上升的趋势。 2019-2020年期间，由于电池厂商主要推广8系三元材料以提高电池能量密度，6系三元材料需求下降，三元出货量占比从20%下降至12%。 2021年，8系三元材料受到安全性能问题困扰。 同时推出高压6系三元材料。 能量密度接近8系材料，成本更有优势。 这使得高压6系三元材料成为实现提高能量密度目标的重要一步。 另一条路，各大车企和电池厂商纷纷推出采用高压镍5/6系列三元材料的车型和电池。 6系材料需求明显回升。 2021年，三元出货量占比17%。 未来预计7系叠加高压技术可实现接近镍9系常规材料的性能，中镍高压仍将是重要的技术路线。
竞争格局：过程愈加艰难，龙头厂商具备先发优势
高电压会引起正极材料晶体结构的变化，加剧表面界面的副反应，进而导致电池循环性能恶化。 对于高压钴酸锂来说，当电压平台提升到4.5V以上时，会导致O3->H1-3->O1相变，从而导致材料晶体结构和晶体孢子参数的变化，以及界面副反应。 增加等问题导致材料性能下降和电池容量衰减。 高压三元材料在使用高压平台时也存在类似的相变问题。 同时，正极材料在高压环境下表面活性增加，相应的表面和界面副反应、过渡金属和晶格氧析出问题变得更加明显。 由于三元正极材料大多为二次球形颗粒（比表面积较大），高电压下的脱锂量增加，材料的形变进一步增加。 二次球形颗粒的结构使得在高压充放电下颗粒之间更容易出现裂纹。 ，进而导致电池循环性能恶化。
解决方案包括表面涂层、掺杂和梯度浓度设计，注重经验的积累。 同时，单晶材料更适合高压环境。 通过将金属离子掺杂到正极材料的表面晶格结构中可以改善晶体结构的变化。 为了加剧表面界面的副反应，一方面可以使用特定的涂层剂来隔离正极材料表面界面与电解液的直接接触。 另一方面，可以利用正极材料的梯度浓度设计，在核心放置高镍，减少表面镍含量，从而减轻副反应。 改性材料的选择、合成方法和加热曲线（单晶）都需要经验的积累，短期内无法取得突破。 具有相关经验的正极制造商具有先发优势。
主流正极厂商均具备高压三元材料量产能力，且不同正极厂商的产品各具特色。 厦门钨业新能源在高压正极材料方面拥有多年的研发和产品积累经验。 三元材料方面，充分借鉴在钴酸锂领域形成的研发经验，在镍5,6系高压三元材料方面实现产业化。 其中，最新的6系高压材料的性能已经超越了常规的8系三元材料。 同时，公司还积极开发镍7系高压三元材料，技术领先； 振华新材料的三元材料专注于大单晶方向，三元材料的单晶化可以显着提高其高电压循环稳定性，而单晶材料的进一步表面改性可以使其高电压性能更加突出； 其他正极厂家如长春锂业、党盛科技、荣盛科技等。百科科技拥有高压三元材料的制备技术，通过单晶化和表面掺杂涂覆技术制备高压三元材料。
您如何看待厦钨新能源后续的发展？
作为国内首批具备钴酸锂和NCM三元材料大规模量产能力的企业之一，公司现已进入下游主流电池客户供应链。 公司后续的增长将来自于主要客户产能的快速扩张，在三元材料的带动下。 正极材料需求增长，公司积极产能扩张带来营收增长； 另一方面，公司充分发挥自身正极材料生产协同拓展磷酸铁锂业务，同时落地四川雅安，利用产业链协同优势，延续公司的发展势头。业绩高增长趋势。
纳瑞材料：产能扩张下与客户共同成长
公司动力电池客户包括中航锂业、宁德时代、松下、比亚迪等，从营收结构来看，比亚迪、松下、中航锂业是公司2020年及之前三元材料的主要客户。 考虑到比亚迪转向生产磷酸铁锂的产品路线以刀片电池为主，未来三元材料的主要增长动力将来自于中航锂电和宁德时代两大客户。
作为近年来快速发展的锂电池企业，中航锂电在客户端和船运端均实现了快速增长。 下游客户方面，公司凭借产品的优异性能，成功进入广汽、长安、小鹏、零跑等重要客户的供应链，订单需求饱满。 在下游车企电池订单充足的背景下，中航锂电近年来在国内动力电池企业中的排名持续上升。 2021年，其出货量排名将超越LG化学，排名第三，市场份额为5.9%，仅次于宁德时代和比亚迪。
在产能方面，中航锂电也在积极建设配套设施。 2019年至2021年，中航锂电有效产能分别为3.0、4.1、11.9GWh。 产能利用率维持在90%以上的高位。 2022-23年预计形成25、55GWh有效产能。 远期规划产能大幅增长，2025年产能目标+。 作为中航锂电三元材料的主要供应商，厦钨新能源预计2019-2021年其在中航锂电三元材料供应链中的份额将保持在70%以上。随着中航锂电锂电池产量的增加产能的快速扩张以及与公司自身产能的增长相匹配，或将成为公司业绩增长的主要动力。
宁德时代作为国内锂电池龙头企业，装机量连续多年位居全国第一，市场份额接近50%。 与此同时，宁德时代也在积极扩大产能。 2021年底产能将超过20%，预计2022年左右进一步达到，远期规划产能将达到（报告口径，实际口径更大）。
厦钨新能源自2013年起就与宁德时代保持合作关系，此前因产能有限，无法增加对宁德时代的三元材料供应。 2017年，公司与闽东电力共同投资设立子公司宁德夏钨新能源，在宁德建设年产2万吨动力锂离子正极材料基地。 2021年，厦钨新能源将收购闽东电力30%股权及宁德厦钨100%控股权。 未来，随着宁德夏2.5万吨钨产能达满，预计将基于地域和产品性能优势加大对CATL三元正极材料的供应。 后起之秀中航锂电是公司2021年三元材料第一大客户，公司2020-2021年也保持第一供应商地位，业务量稳步增长，合作关系持续深化。 总体来看，随着公司未来三元材料规划产能的逐步落实以及中航锂电、宁德时代等电池厂等下游客户产能的扩大，相应的NCM三元材料销量预计将大幅增长将来。 （报告来源：未来智库）
磷酸铁锂：正极材料协同布局，高速增长助推器
布局雅安基地，发挥区域协同优势。 公司2021年底公告，拟与雅化集团全资子公司雅化锂业等公司成立合资子公司，投资建设年产磷酸铁锂生产线四川省雅安市分期建设10万吨磷酸项目，其中一期建设2万吨磷酸。 铁锂生产线。 地处四川雅安，区域协同的产业链优势主要体现在：1）电价低廉：四川电价与其他地区相比有一定优势，且多为水电，在碳排放下具有优势。下游客户的追溯要求； 2）锂资源协同：四川锂资源丰富，锂源采购和运输成本降低。 同时，公司与雅化集团合作，获取具有价格优势的锂资源。 磷酸铁锂生产成本结构中，锂源+电力成本约占70%。 低电价和优惠锂价将为降低铁锂生产成本带来协同优势。
液相工艺在低温性能方面取得突破，积极开发磷酸锰铁锂材料。 从公司专利信息来看，公司预计采用液相工艺生产磷酸铁锂，产品将具有高克比容量和优越的低温性能等特点。 同时，公司还积极研发磷酸铁锰锂材料，同样采用湿法工艺技术，实现与磷酸铁锂生产线的共用。 磷酸铁锰锂产品可将充电平台从铁锂的3.2-3.3V提升至3.8-4.1V。 与铁锂相比，能量密度提高10-20%，可与5系三元材料混合。
积极布局上游原材料和下游回收业务，产业链协同有望进一步降低成本。 上游端积极与金属原材料及前驱体企业合作： 1）钴：公司控股股东厦门钨业于2015年投资腾源钴业，并于2020年引入盛屯矿业作为公司战略投资者，保障钴原料来源; 2）锂：2020年引入天齐锂业作为战略投资者，还将与雅化集团合作，共同生产磷酸铁锂正极材料；
3）先驱：2019年，它签署了一个合作框架，用于供应钴四氧化钴和带有宝石的三元前体，并在2021年签署了一个合作框架，可与Gem， Group和 Pawa提供前体，以确保前体的新能量具有成本优势的材料。 供应。 在工业连锁店的下游，该公司的控制股东 行业于2017年控制了电池回收公司 。该公司主要为其提供钴中间体和其他含钴的原材料，并将其托付给 ，以将其委托给它。氯化钴，并从中购买氯。 钴化学，硫酸钴和其他主要原材料。 通过与上游和下游企业的深入合作，该公司确保了阴极材料生产资源和成本优势的供应，并增强了阴极材料的市场竞争力。
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