新能车行业研究:中游锂电材料龙头该怎么选?

2019年11以来,受国内外政策回暖、特斯拉入华等利好因素影响,新能源汽车板块表现非常亮眼,涨势惊人,在大涨过后,让我们再次梳理锂电材料的主要环节,寻找优质的标的。

 

首先确定锂电材料都有哪些:包括正极、负极、隔膜、电解液、铜箔、结构件在内的锂电池材料,本文将从技术变革、行业格局、议价能力、盈利能力四个方面对中游的6个细分行业的龙头公司进行分析。各方面的权重如下:

 

按照100%的总权重,技术变革、行业格局、议价能力、盈利能力四个方面分别占40%、20%、20%、20%,每项满分为3分。

 

技术变革的权重最高,主要原因是动力电池的技术在不断迭代发展中,技术没有跟上的公司容易被淘汰。其他三个标准是衡量龙头质地的三个方面,因此权重相当。

 

一、技术变革:技术迭代慢、产品还未被替代的行业更优

在一个技术快速迭代的行业,一个新技术的出现可能会颠覆行业原有格局,而技术迭代慢的行业,龙头公司能够不断积累自身的竞争优势,从而获得长期发展的空间,因此技术迭代慢的行业更优。

 

在得分上,技术迭代较快的行业得1分,迭代速度较慢的得2分,技术基本稳定的得3分。如果该细分行业的产品正被其他产品替代,则扣1分,让我们从各个细分行业来看:

 

1.正极。正极主要分为三元正极和磷酸铁锂正极,其中三元材料正极迭代较快,多种产品形态(如523正极、622正极、811正极等)并存,磷酸铁锂正极的技术较为成熟,价格更低,但是它的能量密度较低,正在被三元材料逐步替代。

 

受CTP(Cell To Pack)和刀片电池技术影响,二者分别能提升10%和15%的电池包能量密度,能在一定程度上弥补磷酸铁锂电池能量密度低的缺陷,在电池降本的大环境下,其价格优势变得更加明显。

 

可以预期中期内磷酸铁锂有望在续航里程在450KM内的中低端车型中占据主导,但长期来看,这一材料被替代的趋势不变,这是因为未来电池的降本途径是不断提升电池的能量密度,通过降低材料的用量来降低成本,而不是固守在低能量密度的材料上。

 

针对三元正极,其高镍化(即镍相对含量在60%及以上)与低钴化(因为钴价比较高)的趋势仍会持续,这要求电池厂商不断进行研发投入,研制出能量密度更高、安全性和稳定性更好的电池。

 

综上,磷酸铁锂正极的技术较为稳定,但逐步在被三元材料替代,得2分;三元正极技术迭代较快,得1分。

 

2.负极。负极技术迭代的速度较慢,目前主要以石墨材料负极为主,可以分为天然石墨和人造石墨,前者价格更低,但是与电解液的相容性不好,电解液的溶剂分子容易出现共插入导致天然石墨片层脱离。后者结构更加稳定,与电解液相容性更好,但是价格较贵。目前,人造石墨正逐步替代天然石墨。

 

除石墨材料外,硅材料负极因其能提供更高的能量密度而被重视,目前已实用化的是硅碳负极。硅碳负极在工作时体积膨胀严重,与圆柱形电池的兼容性较好,与方形电池的兼容性较差,在国内以方形电池为主流路线的情况下,硅碳负极的广泛应用还需要一定时间。

 

综上,人造石墨和天然石墨的技术迭代速度较慢,但是天然石墨在被人造石墨逐步替代中,故天然石墨打1分,人造石墨打2分。

 

3.隔膜。隔膜的技术基本稳定,隔膜因为其制备方法的不同可以分为湿法隔膜与干法隔膜,前者性能更好但是价格更高,后者价格低廉但性能相对较差,在电池能量密度提升的趋势下,湿法隔膜正在逐步替代干法隔膜。

 

同样受电池降本压力的影响,干法隔膜配合磷酸铁锂电池能有效降低成本,因此两种工艺的隔膜共存的格局也将持续。

 

湿法或干法制备出的隔膜是基膜,基膜可以通过涂覆提升一定的性能,涂覆的工艺种类比较多,需要配合下游企业进行定制,能够带来更多的利润,因此涂覆环节有望成为下一步隔膜企业研发的重点。

 

综上,湿法隔膜和干法隔膜的技术基本稳定,但干法隔膜在逐步被替代,因此湿法隔膜打3分,干法隔膜打2分。

 

4.电解液。电解液的配方需要根据下游企业的需求变化而变化,整体而言还是以溶剂和溶质加定制化添加剂为主要形式,溶剂和溶质基本上都是标准工业品,差异较小,因此电解液的区别主要在配方和添加剂上,而这考验的是企业定制化的能力。

 

目前来看,性能更佳新型锂盐LiFSI(双氟磺酰亚胺锂)有望成为下一代溶质,这一材料有提升电池的循环寿命、循环稳定性和安全性、提升电池的高温和低温性能等优势。目前一些行业龙头也开始布局LiFSI的产能,在工艺成熟后其渗透率有望提升。

 

总体来说,电解液的技术迭代较慢,在远期固态电池大规模使用后,电解液可能会被固体电解质替代。

 

综上,电解液的技术迭代较为缓慢,因此打2分。

 

5.铜箔。铜箔的技术基本稳定,目前的工艺趋势是把铜箔越做越薄。

 

更薄的铜箔能提升电池能量密度,比如6um的铜箔较8um铜箔能提升约5%的能量密度,而6um铜箔的单位GWH消耗比8um降低约29%,基本可以对冲使用6um产生的额外成本,因此2020年开始,主流锂电厂商大都开始更新产线,准备大规模应用6um铜箔。

 

同样,为应对电池能力密度提升的趋势,铜箔行业龙头正在研发4.5um和4um铜箔,这些铜箔有望在未来替代现有6um的铜箔,成为市场主流。

 

综上,铜箔产品的技术基本稳定,打3分。

 

6.结构件。结构件的技术基本稳定,结构件主要是锂电池外壳、支撑件、隔板等材料,主要在方形、圆形电池上使用,它们由铝、钢、镍、塑料等材料经过加工而成,主要考验的是企业制造工艺,除非软包电池大范围使用,否则难有其他的产品能替代结构件。

 

综上,结构件的技术基本稳定,打3分。

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