【河南研究】锂电池产业链分析之河南概况

【河南研究】锂电池产业链分析之河南概况
2024年10月30日 07:30 市场投研资讯

(来源:中原证券研究所)

投资要点:

锂电池产业概况。相比于其它二次电池,锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、无金属污染等特点,下游广泛用于消费电子、新能源汽车和储能等领域。锂电池产业链主要涵盖上游材料、四大锂电池关键材料—正极材料、负极材料、电解液和隔膜,以及锂电池制造和下游应用。

产业现状及发展趋势。国家层面大力鼓励锂电池行业发展,工信部等各部委出台了系列政策扶持新能源汽车行业发展。我国锂电池产业规模过万亿元,2023年为1.40万亿元;2023年锂电池出货886GWh,同比增长35.27%,其中动力电池和储能电池合计占比超90%。我国锂电池产业在全球已具备较强竞争力,如动力电池领域宁德时代持续稳居全球第一,2023年全球市场占比36.2%;全球动力电池Top 10企业,我国入围的6家企业合计市场占比达63.5%。预计未来5年锂电池出货仍将保持20%的复合增速;技术方面动力领域三元和磷酸铁锂将并存、储能电池领域磷酸铁锂具有绝对优势、消费电子仍以钴酸锂为主;锂电池成本将持续下降,逻辑在于规模效应、行业集中度提升,以及材料、设备和工艺技术持续进步;固态电池为行业重要发展方向,预计2027年实现规模量产和应用。总体而言,我国已经建成全球最完备的中下游和后市场为一体的大宗产业链条,正负极材料、电解液、隔膜等关键主材全球出货高达70%以上。

河南锂电产业特色。2022年5月,河南省政府明确提出“打造千亿动力电池产业集群”,先后培育建设河南省动力电池创新中心等创新平台。在国家“双碳战略”驱动和新能源汽车快速增长影响下,河南省锂电产业迎来高速发展,特别是新能源材料方面竞争力强。目前已形成以郑州、洛阳、新乡、焦作为核心,平顶山、驻马店、南阳等地协同发展的产业格局。河南省正极以三元材料为主,其中新乡天力锂能(维权)在小型动力锂电池领域出货量居行业首位,市场占有率超40%;负极材料以石墨为主;电解液领域拥有一定优势,产品技术指标居国际领先水平,其中焦作多氟多打破六氟磷酸锂技术垄断,实现国产替代;隔膜产业已具备一定基础,但竞争力较弱。

河南省相关企业及产业发展建议。1)上市公司包括多氟多、天力锂能、易成新能(维权)龙佰集团;2)未上市公司主要包括惠强新材、锂动电源、新乡科隆、五星新材等。

风险提示:行业政策执行力度不及预期;细分领域价格大幅波动;新能源汽车销量不及预期;行业竞争加剧;盐湖提锂进展超预期。

1. 锂电池产业链

1.1. 锂电池原理

锂离子电池商业化应用起始于20世纪90年代,日本索尼公司使用焦炭作为负极材料,从而克服金属锂电池可能导致起火甚至爆炸的缺陷。锂离子电池工作原理是在充放电过程中,锂离子通过导电电解液在正极-负极-正极之间像运动员一样来回跑动,故俗称“摇椅式”电池,简称锂电池或LIB。

相比其它二次电池(主要包括镍镉电池、镍氢电池以及铅酸电池等),锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长,以及无金属污染等特点,下游广泛用于消费电子、新能源汽车和储能等领域。

1.2. 锂电池组成

锂电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜四种关键材料和辅助材料如容器、正/负极集流体、绝缘片、极耳、安全阀等构成。就成本构成而言:正极材料比重最大,占比一般大于40%,其次是隔膜、负极材料和电解液。

1.3. 锂电池分类

锂电池可根据应用领域、形状、正极材料、电解液、外壳包装材质等进行分类。结合统计惯例和业界习俗,其主要分类方式主要包括:一是根据应用领域分为储能电池、动力电池和消费电池。二是结合形状和外包装材料分为方形锂电池(Prismatic LIB-Pr LIB)、圆柱锂电池(Cylindrical LIB-Cy LIB)和软包锂电池(Pouch LIB)。三是根据正极材料可分为钴酸锂、三元、磷酸铁锂电池。另外,还可以根据电解液以及性能用途进行分类。

1.4. 锂电池产业链

从锂电池行业产业链来看,主要涵盖上游材料、四大锂电池关键材料、辅材、锂电池制造及下游应用。其中,上游材料主要包括电池级碳酸锂、氢氧化锂、六氟磷酸锂等;锂电池四大关键材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜;根据下游应用,锂电池可分为消费类、动力类和储能类。锂电池终端消费市场主要包括数码产品手机、笔记本电脑、智能穿戴,以及新能源汽车、电动自行车等。

2. 锂电池产业政策

锂电池行业主管部门为工信部,全国性自律组织主要有中国电池工业协会和中国化学与物理电源行业协会,根据下游应用,主要包括新能源汽车动力电池、储能电池和消费电池,其中新能源汽车动力电池占比在70%以上。近年来,锂电池产业相关主要政策及要点如下表所示。

3. 锂电池产业发展现状及趋势

3.1. 锂电池行业现状及趋势

3.1.1. 行业规模突破万亿元

我国锂电池产量总体呈现增长趋势,国家统计显示:2016年,我国锂电池产量84.7亿只,2022年大幅增至239.3亿只,期间年均复合增长率为18.9%;增速总体呈现放缓态势,其中2022年同比增长仅2.85%。

伴随产量增长,我国锂电池产业规模呈现高速增长趋势。工信部统计显示:2016年我国锂电池产业规模为1330亿元,2022年首次突破万亿元达1.2万亿元,2016-2022年市场规模年均复合增长率44.3%,显著高于行业产量增速,主要系近年来动力电池和储能电池增长更快且单位产值更高;2023年行业规模达1.4万亿元,持续保持在万亿元以上。增长率方面,2016-2019年增速总体呈现下降趋势,2020年以来增速显著提升,其中2022年同比实现翻倍增长,主要系我国新能源汽车高增长且我国动力电池产业链优势显著,2023年同比增长16.67%,增速较2021-2022年显著回落,主要系2023年产业链价格显著承压。

具体至行业出货量:2016年我国锂电池出货量64GWh,2022年大幅增至655GWh,期间年均复合增长率为47.3%;出货增速趋势总体与我国锂电池产业规模相匹配,其中2022年同比增长100.3%;2023年,我国锂电池合计出货886GWh,同比增长35.27%。

一般而言,锂电池下游市场可分为动力、消费和储能电池三大领域。锂电池下游市场占比显示:2016年,我国锂电池出货动力、消费和储能电池市场占比分别为49%、47%和5%,消费和动力电池市场占比总体相当,而储能电池占比较小,总体处于发展初期。伴随我国新能源汽车销售高速增长,以及动力电池产业链全球竞争优势显著,我国动力电池占比总体持续稳步提升,2023年动力电池占比提升至71.11%;受消费低迷影响,全球手机等锂电池消费类终端需求疲软,2023年消费电池占比大幅下滑至5.64%;双碳大背景下政策鼓励储能行业发展、锂电池成本下降,以及我国新能源行业发展成效显著,多因素导致储能锂电池需求占比大幅提升,2023年储能锂电池占比大幅提升至23.25%。结合行业需求特点,下面将重点分析动力电池细分领域行业竞争格局,并展望未来发展态势。

3.1.2. 行业竞争格局

工信部表示:我国已经建成全世界最完备的上中下游和后市场为一体的大宗产业链条,正负极材料、电解液、隔膜等关键主材全球出货量高达70%以上。

结合SNE Research统计显示:我国动力电池在全球已具备较强竞争力和显著优势,其中宁德时代连续稳居全球第一,2023年宁德时代动力电池全球市场占有率36.2%,较2020年的24.6%显著提升11.6个百分点;全球动力电池Top10中,我国动力电池有6家企业入围、韩国3家企业入围、日本1家企业。其中,我国动力电池企业全球市场占比持续提升,2023年我国6家入围动力电池企业合计占比63.5%,合计市场占比较2020年的38.4%提升25.1个百分点。

3.1.3. 行业发展趋势

结合行业政策、锂电池技术特点、下游市场应用演变,锂电池行业主要发展趋势包括:

一是未来5年,锂电池行业出货量仍将保持20%的复合增速,其主要增长点重点关注动力电池和储能锂电池。

二是就锂电池技术体系而言,不同细分领域将有所差别。其中,动力类锂电池短期仍以三元材料和磷酸铁锂为主,且磷酸铁锂市占率将高于三元材料,三元材料发展趋势为高电压和高镍;储能类锂电池将以磷酸铁锂为主;消费类锂电池仍以钴酸锂为主,钴酸锂重点发展趋势为高电压。对于锂电池而言,高能量密度和快充为重要发展方向,同时随着“碳中和”政策的深入实施,锂电池生产将“低碳化”,如在电池生产过程中采用绿电。

三是锂电池成本将持续下降。锂电池成本下降短期主要系上游原材料价格持续下降;其次行业集中度提升和规模效应有助于降低锂电池生产成本;第三是锂电池设备和锂电池生产技术持续优化和升级,主要包括智能化、单位产能设备投资降低、工艺优化等。

四是固态电池是行业重要发展方向。现有液态锂电池电池体系能量密度已接近电池材料利用的安全上限,即接近300Wh/Kg的能量密度瓶颈。能量密度更高和安全性更好的固态电池受到重点关注和研发投入,其核心是固态电解质材料。考虑固态电池现有进展及技术痛点,全固态电池有望于2027年实现量产,成本也将有序降低。下游市场方面,全固态电池预计将率先用于消费电子、航空航天及高端电动车领域。

3.2. 正极材料行业现状及趋势

3.2.1. 行业概况

目前,正极材料主要包括钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂,不同正极材料有着不同的性能和优缺点,主要正极材料概况及性能比对如下表所示。

上述四类正极材料性能上的差异,对应下游应用于不同的市场。伴随下游应用的持续丰富以及锂电产业技术进步,造就了我国正极材料的四个主要发展阶段:

第一阶段,钴酸锂正极材料为主。钴酸锂具备充放电稳定、工作电压高、振实密度大、体积能量密度及倍率性能好等特点,同时伴随手机、电脑、平板电脑等消费电子需求高增长,2005年以来钴酸锂在高端消费电子产品中优势显著,正极材料主要以钴酸锂为主。

第二阶段,磷酸铁锂占据主要市场。2014年以来,国家出台了一系列补贴政策推动了新能源汽车快速发展,而磷酸铁锂具备成本低、循环寿命长、安全性和高温性能好等优点,广泛用于新能源汽车领域,开始占据主要市场份额。

第三阶段,三元材料材料脱颖而出。2017年,国家对新能源汽车补贴政策导向为鼓励长续航,而三元正极材料相比其它正极材料能量密度高,在长续航方面具备一定优势,其市场占比迅速提升。

第四阶段,磷酸铁锂再次占据主导。伴随新能源汽车国家补贴政策逐步降低到退出,同时电池封装技术进步,磷酸铁锂电池在宁德时代CTP技术和比亚迪刀片电池等技术创新后,其能量密度进一步提升,叠加储能市场高增长,磷酸铁锂电池再次占据市场主导。

结合电池技术特点、政策导向及下游市场演变,消费领域以钴酸锂为主、动力电池领域三元材料和磷酸铁锂将长期并存,储能市场以磷酸铁锂为主。

3.2.2. 正极材料出货

伴随我国锂电池出货量增长,锂电池对应四类关键材料需求亦增长,具体至锂电池正极材料:2016年,我国正极材料出货17.70万吨,2023年大幅增至248万吨,较2022年同比增长30.53%;2016-2023年期间年均复合增长率为45.81%。不同正极材料而言,磷酸铁锂正极材料出货持续高增长,2017年我国磷酸铁锂出货5.91万吨,2023年增长175万吨,期间年均复合增长率为74.17%,显著高于我国正极材料年均增长水平;磷酸铁锂出货在我国正极材料中的占比持续提升,2017年LFP出货占比27.62%,2023年占比66.53%。其他主要正极材料,2023年三元材料出货65万吨,同比增长1.56%,在我国正极材料中占比26.21%;钴酸锂出货8.40万吨,同比增长9.09%,占比3.39%。

3.2.3. 主要企业及竞争格局

目前,我国主要正极材料上市企业包括华友钴业湖南裕能容百科技杉杉股份(维权)厦钨新能等。

高工产研统计显示:磷酸铁锂正极材料主要企业包括湖南裕能、德方纳米龙蟠科技、湖北万润、贵州安达等,2021年湖南裕能居行业第一、德方纳米和龙蟠科技分别位居第二和第三。

三元正极材料主要企业包括容百科技、天津巴莫、当升科技、长远锂科、贵州振华等,2021年容百科技、天津巴莫和当升科技位居前三,相比磷酸铁锂行业,三元材料行业集中度相对较低。

钴酸锂正极材料主要企业包括厦钨新能、巴斯夫杉杉、盟固利、巴莫科技以及江门科恒,2021年出货前三的分别是厦钨新能、巴斯夫杉杉和盟固利,且钴酸锂行业集中度较高,厦钨新能优势较为显著。

3.2.4. 发展趋势

结合锂电池细分领域特点及发展趋势,不同正极材料特性和技术进展,正极材料行业主要发展趋势包括:

一是动力电池领域LFP和三元材料技术路线将长期并存。目前,动力电池技术路线主要包括磷酸铁锂和三元材料。其中,磷酸铁锂安全性和循环性能较出色,且成本相对较低,预计短期磷酸铁锂仍将占据动力电池主流,其发展趋势为掺杂改性,如磷酸铁锰锂出货占比预计将提升。得益于高能量密度,三元材料在长续航里程方面具备相对优势,其主要发展方向为高镍、大单晶和高电压。

二是储能电池领域仍以LFP为主。考虑储能电池安全性及低成本特点,预计在未来很长一段时间内磷酸铁锂仍将是储能电池绝对的主流,储能市场持续增长将进一步提升磷酸铁锂出货量及技术提升。

三是消费电池仍以钴酸锂为主,其中发展趋势主要是进一步提升电压水平。

3.3. 负极材料行业现状及趋势

3.3.1. 行业概况

锂电池负极材料上游主要为石油焦、针状焦、沥青焦等化工产品,中游为负极材料制备,下游为锂电池在不同领域应用。

目前,锂电池负极材料主要包括碳材料和非碳材料两大类,各负极材料性能比对如下。

其中,目前市场化应用最多的为碳材料中的石墨类负极材料,而石墨类负极主要包括人造石墨和天然石墨。

3.3.2. 人造石墨出货为主

伴随我国锂电池出货量增长,锂电池对应四类关键材料需求亦增长,具体至锂电池负极材料:2016年,我国负极材料出货11.8万吨,2023年出货大幅增至165万吨,2023年同比增长20.44%,2016-2023年期间年均复合增长率45.8%。我国负极材料全球占比总体持续提升,2016年全球占比62.11%,2016年以来我国负极材料全球出货占比总体持续提升,2023年约90%,创近年来的历史新高。结合我国锂电产业链全球竞争优势,预计未来占比总体将维持高位。结合锂电池下游需求,预计我国负极材料出货仍将保持两位数增长。

我国负极材料产业中,总体以人造石墨和天然石墨为主,其中人造石墨占比总体持续提升。具体而言,2016年我国人造石墨出货7.9万吨,2023年为146.85万吨,期间复合增长率为51.8%,增速高于负极材料年均增长率;2016年人造石墨在我国负极材料中占比66.95%,2023年提升至89.0%,占比较2022年提升约5个百分点。总体预计我国人造石墨占比仍将维持在85%以上,短期变化与上游原材料价格波动、不同负极材料技术进步以及下游需求变化有关。

3.3.3. 主要企业及竞争格局

日本在20世纪90年代率先将锂电池商业化,相应的在负极材料领域具有绝对的竞争优势,2000年前日本负极材料全球市场占比在90%以上,其中三菱化学在改性天然石墨领域优势显著,日立化成和JFE为人造石墨龙头。我国负极材料发展历经依赖进口、技术积累,特别是近年来我国新能源汽车高速发展,带动我国锂电产业链总体竞争力显著提升,负极材料全球市场占有率显著提升,其中2021年我国负极材料全球出货占比达75.8%,贝特瑞、杉杉股份和璞泰来出货分别位居前三,全球市场占比分别为17.3%、10.7%和10.2%。目前,全球负极材料企业主要集中于中国、日本和韩国,其中我国负极材料优势显著。

伴随行业新一轮扩产,锂电产业链细分领域将进入新一轮行业洗牌,其中负极材料也在其中,预计具备规模优势、成本优势和核心技术且技术符合行业发展趋势的优势企业将在新一轮行业竞争中胜出。

目前,我国主要负极材料上市企业包括贝特瑞、杉杉股份、璞泰来等。

3.3.4. 发展趋势

结合锂电池下游终端需求特点、锂电池行业特性和负极材料现状,对于负极材料而言未来发展趋势主要包括如下几方面:

一是人造石墨仍将是主流。人造石墨负极材料符合动力和储能电池对循环寿命、安全性等要求,结合新能源汽车市场和储能电池市场发展预期,预计人造石墨仍将是锂电池主流应用方向,其出货量将持续增长,且占比将维持高位。

二是一体化趋势显著。早期负极材料企业主要以委外石墨化加工的方式生产,预计将逐步走线一体化方向发展,通过布局全工序而建立成本优势,其主要逻辑板包括:1)鉴于锂电池在储能和动力电池领域前景巨大,锂电池行业进入全球化竞争时代,成本在锂电产业链各环节中重要性更加凸出,细分领域一体化是获得成本优势的有效途径。2)石墨化成本占比高,人造石墨负极材料加工成本中,其中石墨化成本占比超过45%。3)伴随负极材料其它工序的技术逐渐成熟,石墨化工序一方面将成为成本控制的突破点,同时石墨化工序对人造石墨产品品质控制非常关键和重要。

三是高能量密度重点关注硅基类负极材料。伴随消费者对汽车续航里程要求的不断提高,高能量密度动力电池成为长续航的关键因素之一,而动力电池能量密度主要取决于正极材料和负极材料。就负极材料而言,传统石墨负极材料理论容量为372mAh/g,其能量密度潜力已充分挖掘,其量产比容量逐步趋于理论值极限水平。目前,非碳材料中,硅基负极材料为重要研究对象,未来有望大规模应用。理论上,硅的能量密度为4200mAh/g远高于传统石墨负极材料,但硅材料存在体积膨胀大、循环性能差等技术不足,从而制约了其对石墨负极材料的替代。一般采用纳米硅、氧化亚硅等与石墨复合材料进行改性,在现有石墨负极材料中逐步提升硅类负极材料的掺杂比例,从而提升负极材料的能量密度。

3.4. 隔膜行业现状及趋势

3.4.1. 行业概况

隔膜是锂电池重要组成部分,是产业链中最具技术壁垒的关键材料之一,其主要功能为:一是隔绝电池正负极防止短路;二是在充放电过程中为锂离子迁移提供通道。锂电池隔膜对电池的电阻、容量和寿命产生重大影响,在一定程度上决定电池的安全性能。

目前,市场上主流锂电池隔膜主要是聚烯烃隔膜,主要包括聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯复合材料。聚烯烃可提供良好的机械性能、离子电导率和电气强度,是当前锂电池隔膜的主要原材料,隔膜按不同方法划分的具体分类概况如下所示。

隔膜的制备工艺根据微孔结构的形成机理不同,分为干法工艺和湿法工艺两大类,其中干法工艺又可细分为干法单拉工艺和干法双拉工艺。

3.4.2. 我国隔膜全球占比显著提升

由于我国隔膜行业起步时间较晚,加上国外先进企业长期的技术垄断与封锁,锂电池隔膜成为最后一个实现国产化的锂电池关键材料,其发展大致可分为三阶段:2010年以前的进口依赖、2010-2014年的技术积累,以及2014年至今高速发展,其中到2017 年末,国内隔膜市场已基本实现国产化,并逐步打开海外市场,且全球市场占比显著提升。

2017年,我国锂电池隔膜出货14.46亿平方米,2023年大幅增至171亿平方米,2013-2023年期间年均复合增长率为50.84%,其中2023年同比增长30.53%。不同工艺出货占比显示:湿法隔膜出货占比总体持续提升,2017年占比54.51%,2019年占比总体稳定在70%以上,其中2023年占比72.51%。伴随国产隔膜质量提升及我国隔膜行业高速发展,我国隔膜企业在全球隔膜领域竞争力进一步提升,2023年全球市场占比已达80%以上。

3.4.3. 主要企业及竞争格局

行业内主要企业分为国内企业和国外企业,国内湿法隔膜企业主要有恩捷股份星源材质中材科技沧州明珠、璞泰来等;国外湿法隔膜企业主要有日本旭化成、韩国 SKI、日本东丽。万得统计显示:我国隔膜主要上市企业包括恩捷股份、璞泰来、星源材质、中材科技和沧州明珠。

高工产研统计显示:2021年,全球隔膜行业主要企业包括恩捷股份、星源材质、中材科技、旭化成、日本东丽、中兴新材等,其中我国隔膜已具备显著的竞争优势,恩捷股份全球市场占比31%稳居行业第一。我国隔膜行业集中度高,2021年湿法隔膜企业主要包括恩捷股份、中材科技、星源材质和金力股份等,其中恩捷股份市场占比56.10%。

3.4.4. 发展趋势

结合锂电池隔膜行业现状及技术特点,以及锂电池行业发展趋势,预计隔膜行业发展趋势主要包括:

一是湿法涂覆将成为隔膜行业发展方向。湿法隔膜较干法隔膜成本高,但孔隙率和透气性好,可以生产出更轻薄的隔膜,同时通过涂覆技术对湿法隔膜改性处理,可进一步提升湿法隔膜抗刺穿能力和安全性。涂覆材料方面将更加多元化,涂覆材料包括陶瓷、PVDF、芳纶等。

二是行业集中度将持续提升。隔膜是锂电池四类关键材料中壁垒最高的细分行业,壁垒主要体现在工艺、设备、资金和客户四个维度。其中工艺难度在锂电四类关键材料中较高,隔膜良率也偏低,良率高低将影响企业盈利水平;而隔膜生产设备具有非标、定制化特点;隔膜属于典型重资产行业,单位投资额度较高。为此,头部隔膜企业具备产能、成本、技术和客户优势,其市场占比将持续提升,龙头企业也将通过并购整合进一步抢占市场。

三是我国隔膜全球市场占比仍将维持高位并进一步提升。伴随国内隔膜企业技术日趋成熟,全球竞争优势将进一步增强。同时,隔膜企业设备端向着更大宽幅、更高线速方向迭代,我国中高端隔膜龙头企业借助良好产品质量、较强的产能扩展能力,海外市场占比将提升,总体预计我国隔膜全球市场占比将维持高位且进一步提升。

3.5. 电解液行业现状及趋势

3.5.1. 行业概况

锂离子电池电解液的作用是在电池内部正负极之间形成良好的离子导电通道,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。锂离子电池电解液一般由电解质、高纯度有机溶剂、添加剂等材料在一定条件下,按一定比例配制而成。其中,电解质为电解液核心材料,作为锂离子迁移的介质,使其在正负极之间往返嵌入和脱嵌,实现能量的存储和释放;主要电解质包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂等,目前以六氟磷酸锂为主;有机溶剂是电解液的介质,其性能与电解液密切相关,直接影响锂电池的综合性能,其中碳酸二甲酯(DMC)为最主要的溶剂之一。

3.5.2. 市场出货

高工产研统计显示:2017年,我国锂电池电解液出货11万吨,2023年大幅增至111万吨,2017-2023年期间年均复合增长率为47.0%。下游应用方面,动力和储能锂电池用电解液占比总体持续提升,2022年动力用电解液占比68%、储能用电解液占比19%,预计该趋势仍将持续。

3.5.3. 主要企业及竞争格局

万得统计显示:我国锂电池电解液主要上市企业包括天赐材料、多氟多、新宙邦瑞泰新材天际股份(维权)

高工产研统计显示:我国电解液企业在全球已具备较强竞争力,全球主要电解液企业包括天赐材料、新宙邦、瑞泰新材等。天赐材料2022年全球市场占比35.9%,相比2020年提升6.6个百分点。

3.5.4. 发展趋势

结合电池行业发展趋势,以及电解液行业现状,电解液主要特点及发展趋势如下:

一是电解液核心在于配方,以及功能添加剂的研制与添加。电解液属于轻资产行业,其制备工艺相对简单,其核心在于配方。为提升锂电池性能及满足不同应用场景下电池特性,添加剂成为研究重点,如高/低温添加剂、成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、耐过充添加剂等,添加剂研制需要持续研发投入及创新平台。

二是产业链延伸及协同。考虑六氟磷酸锂在电解液中的重要性,电解液企业发展趋势之一为进军上游原料以增强竞争力,天赐材料、天津金牛已掌握电解液核心电解质六氟磷酸锂制备技术。电解液企业进入上游原材料符合行业产业链延伸的发展趋势,有助于提升公司成本管控能力、产品竞争力和盈利水平。另外,电解液属于非标产品,电解液产品开发一般需要与下游电池企业高度协作,对客户反馈的快速反应尤为重要。

三是大圆柱电池电解液和快充高压电解液备受关注。伴随大圆柱电池批量交付,且市场占比有望进一步提升。一般大圆柱电池搭配高镍三元和硅基负极等材料组合,配套相应的高压电解液成为产品研发方向。同时,受下游快充市场技术普及,三元、铁锂电池已具备4C能力,快充高压电解液将受关注,有望拉动LIFSI出货水平。

四是固态电解液开发及产业化。相比于传统的液体电解液,固态电解质具有更高的能量密度、更好的安全性和更长的循环寿命。固态电解质为未来电池技术的重要发展趋势。目前,国内外多家企业和研究机构正在积极研发固态电解质技术,以期实现其在电池中的商业化应用。

4. 河南省锂电池产业发展情况

4.1. 产业政策

河南省级层面加强规划引领,建设高水平创新平台,重点地区因地制宜出台支持政策,培育优良产业发展生态。2022年5月,省政府办公厅印发《关于进一步加快新能源汽车产业发展的指导意见》,明确提出“打造千亿级动力电池产业集群”。同时,先后培育建设河南省动力电池创新中心、省氟基功能新材料创新中心、省氢能与燃料电池汽车产业研究院、省氟基新材料产业研究院、省新型动力及储能电池材料产业研究院、省新能源电池中试基地等一批高水平创新平台,为产业创新发展提供有力支撑。

4.2. 河南省锂电产业现状

近年来,河南省优化产业布局,推动技术创新,培育重点企业,打造产业生态,同时叠加国家“双碳战略”驱动和新能源汽车快速增长影响,省内锂电池产业迎来高速发展期,特别是在新能源电池材料方面竞争力较强。目前,已初步形成以郑州、洛阳、新乡、焦作为核心,平顶山、驻马店、南阳等地协同发展的产业格局。

正极材料方面:河南省正极材料以三元材料(镍钴锰)为主,磷酸铁锂材料相对较少,重点企业有新乡科隆、新乡天力锂能、焦作佰利新能源、焦作伴侣纳米等。其中,新乡科隆主要从事三元正极材料及其前驱体的研发、生产和销售,是河南省首批国家高新技术企业,拥有发明专利30余项,是特斯拉等头部企业供货商;新乡天力锂能三元材料在小动力锂电池领域出货量居行业首位,市场占有率超过40%;焦作伴侣纳米为多氟多子公司,锰酸锂材料产销量稳居国内第二。负极材料方面:河南省负极材料以石墨、硬碳等碳系材料为主,与国内技术发展基本同步,相关企业有平顶山五星新材等。电解液方面:河南省在电解液领域拥有一定优势,产品技术指标居国际领先水平;其中焦作多氟多是全球氟材料行业领军企业,打破六氟磷酸锂技术垄断,实现国产替代。锂电隔膜方面:河南省隔膜产业有一定基础,但目前竞争力较弱,代表企业有驻马店惠强材料等。

锂电池制造方面。河南省锂电池制造竞争力较强,产品广泛应用于消费电子、新能源汽车等领域。省内重点企业有驻马店鹏辉电源、洛阳中航锂电、郑州比克电池、新乡弘力电源、新乡锂动电源、焦作多氟多新能源等。其中,驻马店鹏辉电源隶属于上市公司广州鹏辉,主要生产圆柱电池,应用于消费数码、新能源汽车、电动工具等领域。

4.3. 产业链重点公司

在万得锂电池板块中,河南已上市公司合计3家,分别是多氟多、天力锂能和易成新能,同时龙佰集团在锂电业务领域有布局,相关上市公司及非上市企业主要情况如下。

4.3.1. 多氟多

公司前身焦作市多氟多化工有限公司成立于1999年12月,是由焦作市冰晶石厂、冰晶石厂工会和上海维来现代科技发展有限公司三家法人及李凌云等31名自然人共同出资设立,初始注册资本为300万元,主要从事冰晶石、氟化铝等无机氟化物产品的研发、生产和销售业务。后期经过多次增资和股权变更,并于2004年11月整体变更为多氟多化工股份有限公司,资本增至5400万元。2010年5月,公司在中小板首发上市,为无机氟化工行业第一家上市的民营企业,从而进一步巩固了公司在无机氟化工领域的龙头地位。2011年以来,公司依托资金优势和在氟化工领域的技术积累,积极谋求发展转型,并于2011年完成了年产200吨六氟磷酸锂项目建设,打破了国外企业在该领域的技术垄断,2011年9月动力型锂电池试生产。

依靠科技创新,多氟多走出一条技术专利化、专利标准化、标准国际化的发展之路。申报专利1010项,授权专利800项;主持制、修订100余项国家及行业标准,2项国际标准,研制出4项标准样品。公司拥有国家博士后科研工作站、国家认可实验室、国家技能大师工作室、河南省无机氟化学工程技术研究中心、河南省氟基新材料产业研究院、河南省氟基功能新材料创新中心等研发平台。先后承担国家“863”计划、国家战略性新兴产业、国家工业强基工程、增强制造业核心竞争力专项、国家产业基础再造工程等项目24项;荣获国家科技进步二等奖等荣誉,是国家技术创新示范企业、国家知识产权示范企业、国家创新型试点企业。

目前,公司主营业务为氟基新材料、新能源材料、电子信息材料和锂电池,产品广泛应用于电解铝、半导体集成电路、光伏、TFT液晶屏幕、电动汽车等领域。氟基新材料综合产能56万吨/年,其中高分子比冰晶石、无水氟化铝综合生产能力40万吨,国内市场占有率达30%,全球市场占有率为15%。锂电池核心材料“六氟磷酸锂”产能6.5万吨/年,国内市场占有率为35%,全球市场占有率为25%,在建产能4万吨/年。电子信息材料“电子级氢氟酸”综合产能6万吨/年,产品品质达到UP-SSS级,进入台积电、三星、中芯国际等高端半导体企业供应链,是国内为数不多的能将产品同时应用于半导体、TFT、光伏行业和镀膜玻璃四个行业的电子级硅烷生产企业。新能源电池产能8.5GWh/年,主要客户有上汽、广汽、奇瑞等国内知名车企。

公司秉承“氟通四海、锂行天下、硅达五洲、硼程万里、智创未来”的发展使命,立志做全球氟材料行业引领者,不断探求氟在人类生活和工业应用中的无限可能,为推动半导体高端新材料国产化、新能源产业绿色发展贡献智慧。

2010年上市以来,多氟多合计融资5次,其中短期融资券1次、定向增发4次,包括首发在内累计募集资金净额56.08亿元。其中,定向增发募集资金主要投向动力锂电池项目、电解液关键材料项目和动力锂电高端新型添加剂项目等。

股权质押方面,李世江等主要股东合计质押6236万股,占公司总股本的5.23%。

4.3.2. 天力锂能

2009年3月,李树群、李玉刚等四人同意设立天力有限,设立时注册资本为300万元,成立初期主要从事锌粉、储氢合金研发与生产,同时进行三元材料及前驱体的开发与研制。公司三元材料业务自2013年起成为公司主要收入来源,在主营业务收入中的占比超过75%;2015年,公司整体变更为股份有限公司并挂牌新三板。2022年6月,证监会同意新乡天力锂能股份有限公首次公开发行股票,首发融资募资净额15.50亿元,主要投向三元正极材料项目和补充流动资金。

公司核心业务主要从事锂离子电池正极材料及其前驱体的研发、生产和销售,公司下游为锂电池制造商,终端应用领域包括以新能源汽车为代表的动力锂电池、以风光储能为代表的储能电池、以小动力电池为代表的电动三轮车、电动自行车以及智能手机为代表的 3C 数码等消费类锂电池三大领域。公司主要产品包括括三元材料、磷酸铁锂、碳酸锂等锂电池材料,其中以三元材料为主;投资建设四大产业基地:三元材料的河南新乡、安徽淮北基地;循环再生的河南平顶山基地;磷酸铁锂及磷酸铁的四川雅安基地,形成“三足鼎立、四方联动”的发展态势。围绕动力新型锂电正极等关键材料开展研发,公司先后开发出多款性能优异的三元正极材料产品,形成了包括高镍系列、单晶系列和高电压系列在内的全系列产品。公司建成年产 1 万吨碳酸锂回收项目,通过对锂电池废料中的锂、磷、铁等金属材料及其他材料进行加工、提纯、合成等工艺,生产锂电池生产所需的碳酸锂等材料,降低了公司对原材料的依赖及废弃物对环境的负面影响,推动了可持续发展的理念。公司已建成年产 2 万吨磷酸铁锂正极材料产能,目前正处于客户开发期和产能爬坡期。

公司发展使命为“成为国际化的新能源企业、做人类优质生活的推动者”,发展理念为科技引领未来、创新驱动发展,先后获得“河南省质量标杆”、“数字化转型示范企业”、国家级“专精特新”小巨人企业等称号。截至 2023 年 12 月 31 日,公司已取得国内专利授权累计 70 项(含 13 项发明专利)。

融资方面,公司首发融资募集净额15.50亿元。股权质押方面,王瑞庆等主要股东合计质押2628万股,占公司总股本的21.54%。

4.3.3. 易成新能

公司前身新大新有限公司成立于1997年11月,最初从事机电工程与磨料贸易业务;2004年3月,公司成功研制了晶硅片切割刃料,打破国外切割刃料在国内市场的垄断格局,于2010年10月在创业板上市。2013年,平顶山易成新材料有限公司与河南新大新材料股份有限公司重组成功;2014年公司确定“新能源、新材料、节能环保”起头并进的发展战略,并于2014年7月与青岛瀚博出资成立河南中平瀚博新能源有限责任公司,标志向锂电负极材料产业正式进军。2015年,公司更名为河南易成新能源股份有限公司。

目前,公司第一大股东为中国平煤神马控股集团有限公司,持股占比为48.51%。易成新能是集团推动产业绿色、高端、智能融合发展,向新能源、新材料转型,形成未来竞争力的重要一级,也是打造世界一流“材”“能”企业的重点发展方向,注册资本21.76亿元,管理中心位于河南郑州,产业涉及平顶山、许昌、开封、新乡等八个地市。依托集团产业链优势,公司不断延伸产业链、提升价值链,着力延链补链强链,逐步形成以绿能、储能、碳材料等多条特色产业链为核心,以超高功率石墨电极、高效光伏电池皮、针状焦、锂离子电池、负极材料、风光电站建设等主导产品为支柱,以原辅材料及相关产品为依托的新产业格局。锂电产业布局方面,公司已打通“负极材料—锂电池生产—储能”、“煤焦油—沥青—延迟沥青焦—针状焦—超功率石墨/负极材料”产业链条,加快负极材料一体化产业布局。

易成新能2010年上市以来合计融资6次,其中可转债方式2次、定向增发方式4次,包括首发在内累计募集资金净额93.86亿元。

4.3.4. 惠强新材

惠强有限成立于2011年1月28日,由惠强塑业、王红兵、王敏等共同出资设立,设立时注册资本1000万元,并在2015年2月整体变更为股份有限公司。2017年7月,惠强新材在新三板挂牌,2017年11月在新三板终止挂牌。2022年9月,上海证券交易所公布公司在科创板首次公开发行股票招股说明书(申报稿),并在2023年4月撤回上市申请。

公司科创板首次公开发行股票招股说明书(申报稿)显示:公司主营业务为锂电池隔膜研发、生产和销售,以干法工艺为基础,经过多年的技术积累和工艺探索,形成了三层共挤隔膜、单层隔膜和涂覆隔膜等多品种多规格的产品体系,下游应用于新能源汽车、消费电子和储能领域。截止公司招股说明披露:公司在河南驻马店、湖北武汉、湖北襄阳设立了三大制造基地,锂电池隔膜产能为6.05亿㎡。凭借良好的产品质量、规模化的生产能力,公司进入了比亚迪、鹏辉能源、海四达、星恒电源等国内重要锂电池生产商的供应体系,并成为比亚迪刀片电池隔膜的主要供应商之一。

根据中国电池网发布的“2021 年中国锂电池行业隔膜年度竞争力榜单”,公司综合排名第四。公司曾先后获得“河南省科技小巨人培育企业”、“河南省科技型中小企业”等荣誉,被评为“河南省功能性隔膜材料工程技术研究中心”,公司“锂电池高稳定性复合隔膜和固态电解质隔膜技术”荣获湖北省科技厅颁发的“科技成果登记证书”,多项技术荣获武汉市科技局颁发的“科技成 果登记证书”。2021 年 7 月,工信部授予子公司武汉惠强“专精特新‘小巨人’ 企业”的称号。2022 年 3 月,公司“高端动力三层共挤锂电池隔膜研发及产业化”项目荣获河南省人民政府授予的“河南省科学技术进步奖”。

公司使命框架为聚焦功能膜材料创新,创造用户不可替代的价值,以满足客户的需求为驱动,调动各种资源服务核心客户。

4.3.5. 龙佰集团

龙佰集团总部位于河南焦作,是一家致力于新材料研发制造及产业深度整合的大型企业集团,2011年在深圳证券交易所上市。秉持“创领钛美生活,做受尊敬企业”的使命,公司在材料领域深耕60余年,不断提升产业造福社会的价值,着力构建“1体3链5极”发展格局,即:创新构建1个龙佰绿色新材料产业高质量发展体系;打造钛、锆、新能源3个优势产业链,践行绿色发展宗旨,探索产业耦合协同潜力;“资本并购+项目创新”双轮驱动,形成钛白粉体材料、钛金属材料、锆材料、新能源材料、稀散元素材料(钒、钪、铪等)等5大新材料产品业务增长极。公司是中国制造业企业500强、中国新经济企业500强、中国大企业创新100强、中国上市企业市值500强、全国制造业单项冠军企业等。

2021年,公司成立佰利新能源,收购中炭新材料,进入新能源领域。截止2023年底:公司钛白粉产能 151 万吨/年,海绵钛产能 5 万吨/年,双双位居全球第一;磷酸铁锂产能 5 万吨/年,磷酸铁产能 10 万吨/年,石墨负极产能 2.5 万吨/年,石墨化产能 5 万吨/年,其中锂电正极材料磷酸铁产能规模跻身全国行业前五。2023年,公司实现营收267.65亿元,同比增长11.0%;归母净利润32.26亿元,同比下降5.64%。其中,公司新能源材料实现营收10.47亿元,同比增长59.71%,在公司营收中占比3.91%。

4.3.6. 锂动电源

河南锂动电源有限公司于2001年重组中科院713研究所,与河南师范大学国家动力电池及关键材料工程重点实验室合作,开展锂离子电池及关键材料的研发与生产,经多年不断地投入和技术积累,依托国家电池产业之都各方面资源优势于2009年正式成立。公司位于新乡(国家)化学与物理电源产业园内。经过十余年的自主研发、创新、培育与积累,现公司拥有一支多年从事电池研发、生产、管理的专业团队,打造了具有自主知识产权、达到国际先进水平锂离子电池研发、生产与销售的新能源企业。     

公司研发生产的三元复合锂与磷酸铁锂电池已成功向国内外知名车企批量供应,实现新能源汽车、储能、特种装备等应用领域的全覆盖,并填补了动力锂电池在轨道机车等重型装备上应用的空白,处于该新兴市场的龙头地位。动力电池产品相继获得多款国家新能源汽车公告,示范运营效果良好,安全运营零事故。

4.3.7. 新乡科隆

河南科隆新能源股份有限公司成立于2004年,总部位于河南省新乡市,主要从事电池正极材料及其前驱体的研发、生产和销售,是河南省首批国家高新技术企业。公司建有河南省高效二次电池材料工程技术研究中心,并荣获国家级绿色工厂、国家两化融合试点企业、国家专精特新企业资质荣誉,先后承担国家火炬计划、国家新能源电池及材料产业集群专项、郑洛新国家自主创新示范区创新引领产业集群专项等多项国家及省重点项目。

公司主要产品包括三元前驱体、三元正极材料、氢氧化镍等电池正极材料,产品广泛应用于新能源汽车、3C电子产品、电动工具等领域。凭借领先的研发能力、可靠的产品质量和优秀的客户服务水平,在国内外积累了良好的品牌认知和优质的客户资源,是国内外诸多一流客户长期合作伙伴和战略供应商。

未来2-3年,公司将以三元前驱体和三元正极材料为核心,以做大、做强为战略发展目标,进一步提升研发实力及新品开发速度,扩大生产规模,推动循环回收上下游合作,以更高的质量,更优的成本,为客户提供超值服务,全力打造一流的新能源动力电池正极材料研发、制造基地。

4.3.8. 五星新材

河南五星新材科技股份有限公司(原宝丰县五星石墨有限公司)成立于2007年8月,位于河南省平顶山市宝丰高新技术开发区开元二路1号,注册资本叁亿玖仟万元。公司是国内少数拥有特种石墨新材料全产业链生产能力的企业之一,多年来致力于石墨新材料的相关研究和技术创新。

公司主营高纯石墨及其制品的研发、生产与销售,拥有从磨粉、混捏、成型、焙烧、浸渍和石墨化到深加工的一体化生产加工能力;年产5万吨大规格、细结构、各向同性高纯石墨。2023年荣获河南省“瞪羚”企业、河南省制造业头雁企业、河南省制造业单项冠军。

5. 风险提示

行业政策执行力度不及预期;细分领域价格大幅波动;新能源汽车销量不及预期;行业竞争加剧;盐湖提锂进展超预期。

证券分析师承诺:

本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券分析师执业资格,本人任职符合监管机构相关合规要求。本人基于认真审慎的职业态度、专业严谨的研究方法与分析逻辑,独立、客观的制作本报告。本报告准确的反映了本人的研究观点,本人对报告内容和观点负责,保证报告信息来源合法合规。

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