三元电池路线确定高镍正极最受益

本刊研究员周少鹏

三元电池路线确定高镍正极最受益

本刊研究员周少鹏

国内新能源汽车需求增长基本依靠补贴，双积分政策有助于牵引产业从政策补助向市场化过度，但其很大程度推动的是新能源汽车供给端，产业长期的驱动力一定是类似美国市场，由终端市场真实需求决定。中国新能源汽车当前的核心问题之一是续航里程不足，根本原因在于电池技术，三元电池具备高能量密度特性，完全符合产业发展趋势。从政策的扶持力度、锂电大厂扩产方向以及车型目录可以看出，三元成为锂电池主流技术路线已经确定。

能量密度比的提升理论上需要从正极角度去考虑，三元电池正极材料中，镍的含量越大，能量密度比就越高，三元电池大范围使用让高镍正极材料最为受益。此外，出于安全性考虑，涂覆湿法隔膜也是较为受益的锂电池细分领域之一。

三元电池成趋势

国内目前主流新能源车企的锂电池成本在1300-1700元/度电，而特斯拉的电池成本已经降至125美元/度电（折合人民币约850元），锂电池成本下降会是长期趋势，当然这并不意味着价格也会是一个长期下滑的走势，因为除了降价外，摊低成本最好的方式之一是改进锂电池技术，提升能量密度比。

中国的锂电技术相比日本晚了10年之久，与韩国同时兴起于上个世纪末，最终于2005年形成了中、日、韩三足鼎立的格局。但中国当年效仿的是美国磷酸铁锂技术路线，而韩日走的是三元电池路线，最直观的两个例子是，国内新能源整车龙头比亚迪去年还全部是磷酸铁锂的产能，而特斯拉放着本土主流的磷酸铁锂不用，却跑去用日本松下的电池。

三元电池最大优势就是能量密度高，磷酸铁锂理论能量密度为170Wh/ Kg，而三元电池可以做到300以上。随着电动车续航里程的要求逐渐提高，国内锂电产业这几年也在逐步放弃磷酸铁锂路线，向三元系靠拢：

1）从政策角度看，根据《中国制造2025》对动力电池的发展规划：到2020年国内能量密度需要达到300Wh/Kg，2025年提升至400Wh/Kg，按照这个数值，磷酸铁锂技术上根本无法达到。

2）从推广目录看，由于能量密度比与补贴挂钩，为最大拿到补贴，乘用车和物流车使用三元电池的比例大幅提升。今年前7批次的推广目录中，纯电动乘用车和客车的能量密度比基本出现主批次提升的趋势，其中新能源乘用车的平均能量密度比由103.8Wh/Kg逐批次提升至127.2Wh/Kg，客车由114.6Wh/Kg提升至118.26Wh/ Kg。走三元路线的乘用车及物流车也在逐渐增加，第1-3批、第4批、第5批、第6批、第7批使用三元电池的比例分别为72.7%、74.1%、75.9%、95.65%和97.5%。

3）从产能规划看，2015-2017年国外锂电大厂如三星SDI、LG化学等新增产能全部为三元系。国内如比克、超威、天能、天鹏、福斯特2017年规划的产能全部是三元，连磷酸铁锂巨头比亚迪这两年涉足这一技术路线。2015年磷酸铁锂和三元电池的占比分别为69%和28%，2016年是60%和38%，预计2017年将呈现出对半分的市场格局，到明年大概率会超过磷酸铁锂。

整体而言，中国电动车最大的问题还是在电池技术上，过去路线错误已经导致产业落后于韩国至少三年，如今无论是政策导向还是企业的产能都已转向三元系，可以判断，未来国内锂电产业走三元路线已经确定。

高镍正极最受益

在锂电池生产成本构成中，正极材料占比约为25%-30%，在四大材料中占比最高，2016年全国正极材料产量16.16万吨，同比增长42%，产值高达208亿元。虽然正极材料毛利只有10%-15%，不及隔膜和电解液等细分材料，但盈利能力稳定，价格下降空间小。

正极材料的实际比容量在200mAh/g左右，负极材料在360mAh/g，石墨负极的理论容量在372mAh/g，也就是说负极提升能量密度比已经遭遇瓶颈，因此正极材料是提升能量密度比的主要细分领域。

目前锂电池正极材料大致有五种，钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂（NCM）、镍钴铝酸锂（NCA），其中三元锂电池主要使用的是最后两种材料。NCA具有比容量高、循环好等特点，比单一正极材料更具有优势，NCA是特斯拉使用的电池，由于合成难度较高，市场基本上被日韩企业垄断，国内仅贝特瑞等少数几家企业在试生产。目前国内主要用的三元电池为NCM。从类型看，NCM材料主要包括NCM111、NCM424、NCM523、NCM622和NCM811等。

三元电池型号中的数值是镍钴锰三种材料的比例，数值越大，镍含量越大，能量密度比也就越高。当前市场上主要还是以523为主，据高工锂电测算，2016年NCM523的产量占比约为76%，而NCM111和NCM622则分别占比13%和10%。

NCM523的能量密度最高为200Wh/ Kg，而NCM622和NCA811分别最高可达230Wh/Kg和280Wh/Kg以上。而且由于钴具有一定毒性，并且价格较高，镍的含量上升会相应减少钴的使用量，因此增加镍的比例是件两全其美的事情。未来随着能力密度比要求的提升以及消费者对续航里程的延长，三元电池技术会向NCM622和NCM811甚至是NCA逐步转移，高镍正极材料会是受益最为明显的细分领域。

另外受益比较明显的还有涂覆湿法隔膜。三元电池的唯一缺点就是安全性，之前停止在客车上运用就是因为这个问题，特斯拉用的NCA电池没有出现类似的问题，主要是特斯拉有独特的电池冷却系统和管理系统。从电池内部构造看，涂覆湿法隔膜更适合用于三元电池，主要原因是其能高荣明显改善电池的热稳定性。三元电池能量密度高容易导致温度上升隔膜收缩，锂离子通透性变差，从而引发电池起火。但涂覆湿法隔膜能将热收缩率控制在2%左右，通透性远好于普通干法隔膜。

从投资的角度看，A股正极材料上市公司有杉杉股份、厦门钨业、当升科技、科恒股份、国轩高科、格林美等几家，其中杉杉的产能国内排名第一，当升科技则是高镍市场绝对龙头。投资者可重点留意当升科技，公司在NCM523和611上已具备8000吨和2000吨的产能，今年下半年还将新增2000吨和3000吨，在高镍系的NCM811和NCA领域都有产能布局，且都在未来两年内逐步投产，产能搭配最为合理。

湿法隔膜方面，相关上市公司则有沧州明珠、星源材质、中材科技以及创新股份。创新股份拟亿55.5亿元收购去年排名第一的上海恩捷，星源材质是次新股，今年下半年产能投放后规模会上升至第一位。不过目前市场给予两家公司充足的预期，估值都偏高，当前时点不建议参与。

表：正极材料和湿法隔膜受益标的一览