一、三元鋰電產業(yè)鏈概述
三元前驅體及三元材料作為電池產業(yè)鏈的中間環(huán)節(jié),其上游為鎳鈷錳鋰礦產資源及金屬鹽冶煉,下游為三元鋰電池及終端應用。三元鋰電池因能量密度高、耐低溫、循環(huán)性能好等優(yōu)點被廣泛應用于新能源汽車和消費電子產品中,由于化學活性高、熱穩(wěn)定較差等問題導致其在儲能領域應用較少,僅小規(guī)模應用于海外戶儲產品中。
圖1:三元鋰電產業(yè)鏈
來源:SMM
二、三元市場需求情況
三元鋰電需求一方面其下游市場影響,另一方面也受其競爭產品磷酸鐵鋰的影響,二者性能參數對比如下:
表1:磷酸鐵鋰與三元正極材料性能參數比較
來源:尹暄,朱麒才等(2023.05),《NCM 三元正極的研究熱點及市場發(fā)展趨勢》,廣東化工
如上述表格所示,三元材料在能量密度、倍率性能和低溫性能方面表現較好,缺點是成本較高、安全性較差、環(huán)境污染較大;磷酸鐵鋰材料循環(huán)壽命更長、安全性能好且成本較低,缺點是能量密度較低,低溫性能差。
圖2:三元&磷酸鐵鋰電池需求對比 (單位:GWh)
圖3:三元&磷酸鐵鋰電池動力市場需求對比(單位:GWh)
來源:SMM
三元和鐵鋰斗爭已久,自2009年我國發(fā)展新能源汽車以來,截至2016年,磷酸鐵鋰憑借其低成本、高安全性能優(yōu)勢占據市場。2016年底,我國發(fā)布新能源汽車補貼政策,按照能量密度進行差異化補貼,鼓勵企業(yè)自主研發(fā)高能量密度動力電池,自此三元鋰電池一飛沖天,憑借其高能量密度、長續(xù)航優(yōu)勢強勢擴張,逐步成為市場主導。2020年以來,由于新能源市場強勢發(fā)展,上游原料價格隨需求逐步攀升,三元鋰電池受鎳鈷錳鋰原料價格增長及新能源補貼退坡影響,和磷酸鐵鋰相比,成本較高。其次,伴隨磷酸鐵鋰技術革新,其續(xù)航能力逐步滿足市場需求,且安全性能更好,因此三元市場份額逐步下跌,2021年6月磷酸鐵鋰裝機量實現反超。
從未來市場需求來看,盡管磷酸鐵鋰電池由于其安全性及成本優(yōu)勢在儲能領域應用較廣,未來儲能市場爆發(fā),需求量將持續(xù)提升。但是在新能源動力領域,三元鋰電池憑借其高能量密度和長續(xù)航優(yōu)勢依然是高端新能源車的主流選擇,且伴隨其上游原料價格持續(xù)走低,未來三元和鐵鋰之間成本差距縮小,性價比提高,市場份額有望回升。
三、三元市場未來技術發(fā)展趨勢
從目前的技術研發(fā)趨勢看,高鎳化、單晶化、低鈷化為三元產品發(fā)展的三大方向,其中高鎳化產品能量密度較高,滿足新能源動力電車長續(xù)航的性能要求;單晶化循環(huán)性能更高,且氧氣產生減少,提高了三元鋰電池的安全性;低鈷化則可以降低由于鈷資源稀缺及價格高昂帶來的高生產成本。
四、三元市場競爭格局(以三元前驅體為例)
市場集中度
我國是三元前驅體的主要生產國,2022年產量占全球的80%以上,在前驅體行業(yè)內占據主導地位。當前中國三元前驅體整體市場集中度較高,2022年CR5達到了72%,頭部5家企業(yè)分別為中偉、格林美、邦普、華友及蘭州金通。2023年上半年CR5為74%,主要是因為2023H1國內市場下游需求減弱,三元前驅體企業(yè)訂單主要依靠海外需求支撐,頭部前驅企業(yè)海內外客戶雙重布局,市場份額有所提升。未來三元前驅產能存在海外轉移現象,中國產能集中度將有所下降。一方面,受美國《通貨膨脹削減法案》(IRA)和歐洲《關鍵原材料法案》等政策影響,海外電芯及其配套材料本土化建設加速,另一方面國內企業(yè)出海加速,如中偉芬蘭Hamina投資建設三元前驅體生產基地、華友和POSCO在韓國藍谷合作三元前驅體產業(yè)項目等。
圖4:三元前驅體市場競爭格局
來源:SMM
市場玩家類型
按業(yè)務類型目前可以將三元前驅體生產企業(yè)劃分為以下三類:
(1)第一類企業(yè)為上游礦企,該類企業(yè)手握上游鎳鈷錳等資源,并且具備金屬冶煉能力,礦權資源優(yōu)勢為該類企業(yè)在三元市場上參與競爭建立起了強大的護城河,爭取了更多發(fā)展的空間,例如華友、金通等;
(2)第二類是中游企業(yè),即專業(yè)生產三元前驅體的企業(yè),該企業(yè)專攻三元前驅體相關業(yè)務,技術積淀深厚,產品迭代較快,且在前驅體生產方面經驗豐富,如中偉、芳源等;
(3)第三類為下游企業(yè),通常以三元正極材料企業(yè)為主,此類企業(yè)以主營業(yè)務,例如三元正極材料為中心對于產業(yè)鏈布局進行拓展延伸,積極深化一體化布局,強化原料供應保障,降低采購成本,例如容百、廈鎢、當升、長遠等;除正極材料廠外,該類企業(yè)中也涉及部分回收企業(yè),通常以循環(huán)回收業(yè)務起家,逐步完善前驅體產業(yè)一體化布局,例如格林美、邦普等。
圖5 三元前驅體生產企業(yè)競爭力評分
來源:SMM
從客戶、技術和成本三個維度對于三類企業(yè)進行分析比較,下游企業(yè)由于產品大多自供,站在客戶角度擁有更好的產品視野,因此產品端更能夠匹配其三元材料生產需求。中游三元前驅體企業(yè)技術能力最強,其核心競爭力在于前驅體生產工藝以及技術迭代帶來的產品溢價,相較于其他企業(yè),更能夠貼合下游客戶新產品對應的各項指標。上游企業(yè)控本能力較強,且伴隨未來三元前驅體產品技術迭代趨近尾聲,行業(yè)利潤率將逐步向上游資源企業(yè)轉移,長期來看,上游企業(yè)成本優(yōu)勢顯著。
五、三元企業(yè)核心競爭力分析(以三元前驅體為例)
目前三元前驅體核心競爭力主要體現在其產品與技術、供應鏈一體化程度、客戶結構等方面。
(1)產品與技術:縱觀頭部三元前驅體企業(yè),大多技術研發(fā)實力較強,尤其是在三元高鎳產品及生產工藝如間歇式共沉淀工藝、連續(xù)式造核技術方面有一定的積累;產品方面,結構較豐富,包含了從3系到9系及NCA全系列產品。同時,頭部企業(yè)高鎳及超高鎳產品的占比較高,由于目前高鎳和超高鎳產品技術壁壘較高,因此該系列產品的市場議價空間更大,且更受高端市場和海外市場的歡迎,有利于提升企業(yè)的利潤水平。
(2)供應鏈一體化程度:主要體現在企業(yè)原料布局的深度和廣度。對于一體化企業(yè)而言,深度,一方面體現在企業(yè)原料自供的比例,另一方面體現在向上布局原料的延伸程度,即越向上游鎳鈷錳鋰礦布局、自供比例越高的企業(yè),相較于僅布局金屬鹽冶煉,自供比例低的企業(yè)成本優(yōu)勢更強。對于非一體化企業(yè),廣度即原料渠道是否具備多樣性,目前市場上頭部企業(yè)通過和供應商簽訂長單、鎖定原料委托代工、布局鋰電池回收等多種方式,保障其原料供應的穩(wěn)定并降低成本,提升企業(yè)利潤。
(3)除此之外客戶結構也會影響到三元企業(yè)的競爭力,對于自供比例較高的企業(yè)而言,優(yōu)勢是客源穩(wěn)定,且下游產品的整體成本削減空間較大。對于客戶結構多元化且海外客戶占比較高的企業(yè),由于其客戶類型較多,包括海內外正極材料企業(yè)、電池企業(yè)、終端車企等下游全產業(yè)鏈客戶,更考驗其自身產品的競爭力。
在未來三元市場產能過剩的情況下,三元鋰電高鎳技術突破,成本降低,同時憑借其能量密度高、續(xù)航長的性能優(yōu)勢在新能源動力側市場份額持續(xù)提升。中國產能集中度降低,逐步向海外轉移。國內市場競爭加劇,未來企業(yè)核心競爭力主要體現在技術方向、產品結構、供應鏈管控及客戶結構等方面。高鎳技術領先,高鎳產品占比較高、一體化程度高、客戶結構越多元的企業(yè)競爭優(yōu)勢越強。