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新股系列之四:布局NCA前驱体,拥抱高镍化时代

新股系列之四:布局NCA前驱体,拥抱高镍化时代

研报

新股系列之四:布局NCA前驱体,拥抱高镍化时代

  核心观点   三元前驱体是三元锂电池的核心材料,技术壁垒高,降低成本是关键。三元前驱体指镍、钴、锰(铝)氢氧化物共沉淀化合物,是生产镍钴铝(锰)酸锂三元正极材料的主要原料,用于制造三元锂电池,三元前驱体在三元锂电池成本的占比高达20%。前驱体工艺中的化学共沉淀法技术壁垒较高,而三元前驱体的微观结构与宏观性能对正极材料乃至电芯的工艺难度及产品性能有至关重要的影响。目前三元前驱体的原材料成本接近90%,降低成本是发展关键。   高镍三元前驱体需求快速增长,头部企业利用先发优势加速扩产。预计到2025年全球新能源汽车产量将超过1000万辆,全球三元正极材料及前驱体的需求将达到150万吨左右,三元前驱体产品将拥有千亿规模的市场空间。高镍三元锂电池具有能量密度大的优势,能匹配新能源电动车对续航的追求,因此三元材料的高镍化是目前车企及电池厂商的主流发展趋势。预计到2025年全球高镍三元前驱体的需求将超过80万吨。三元前驱体行业存在高技术壁垒,湿法工艺中的共沉淀技术需投入较大研发成本,行业内已掌握高镍技术的企业如格林美、芳源股份等具有先发优势,加速扩建高镍NCM/NCA前驱体产能,以满足下游需求,进一步助力企业发展。   芳源股份专注高镍前驱体产品,依托核心技术可降低10%生产成本,高镍NCA与NCM产品双轮驱动发展。公司处于高技术壁垒的三元前驱体行业,重视科技创新和新产品研究开发,多年积累凝结成现代分离技术与有色金属资源综合利用两大核心技术,可利用粗制含镍钴原料开发出高品质、极具市场竞争力的三元正极前驱体材料(NCA、NCM),通过技术改进可降低10%的成本。公司NCA前驱体产品自2017年开始供应松下至今,与松下合作密切;高镍NCM前驱体等其他产品也赢得贝特瑞、杉杉股份、当升科技等多家客户的认可。目前可比公司估值远超芳源股份发行价对应的估值。   推荐关注NCA前驱体及三元前驱体行业:芳源股份、中伟股份、格林美。   风险提示:技术路线风险;原材料价格波动风险;单一客户依赖的风险;原材料供应商集中风险;经营活动现金流量净额为负的风险。
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  • 化学制品
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    华安证券股份有限公司

  • 发布日期:

    2021-08-06

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  核心观点

  三元前驱体是三元锂电池的核心材料,技术壁垒高,降低成本是关键。三元前驱体指镍、钴、锰(铝)氢氧化物共沉淀化合物,是生产镍钴铝(锰)酸锂三元正极材料的主要原料,用于制造三元锂电池,三元前驱体在三元锂电池成本的占比高达20%。前驱体工艺中的化学共沉淀法技术壁垒较高,而三元前驱体的微观结构与宏观性能对正极材料乃至电芯的工艺难度及产品性能有至关重要的影响。目前三元前驱体的原材料成本接近90%,降低成本是发展关键。

  高镍三元前驱体需求快速增长,头部企业利用先发优势加速扩产。预计到2025年全球新能源汽车产量将超过1000万辆,全球三元正极材料及前驱体的需求将达到150万吨左右,三元前驱体产品将拥有千亿规模的市场空间。高镍三元锂电池具有能量密度大的优势,能匹配新能源电动车对续航的追求,因此三元材料的高镍化是目前车企及电池厂商的主流发展趋势。预计到2025年全球高镍三元前驱体的需求将超过80万吨。三元前驱体行业存在高技术壁垒,湿法工艺中的共沉淀技术需投入较大研发成本,行业内已掌握高镍技术的企业如格林美、芳源股份等具有先发优势,加速扩建高镍NCM/NCA前驱体产能,以满足下游需求,进一步助力企业发展。

  芳源股份专注高镍前驱体产品,依托核心技术可降低10%生产成本,高镍NCA与NCM产品双轮驱动发展。公司处于高技术壁垒的三元前驱体行业,重视科技创新和新产品研究开发,多年积累凝结成现代分离技术与有色金属资源综合利用两大核心技术,可利用粗制含镍钴原料开发出高品质、极具市场竞争力的三元正极前驱体材料(NCA、NCM),通过技术改进可降低10%的成本。公司NCA前驱体产品自2017年开始供应松下至今,与松下合作密切;高镍NCM前驱体等其他产品也赢得贝特瑞、杉杉股份、当升科技等多家客户的认可。目前可比公司估值远超芳源股份发行价对应的估值。

  推荐关注NCA前驱体及三元前驱体行业:芳源股份、中伟股份、格林美。

  风险提示:技术路线风险;原材料价格波动风险;单一客户依赖的风险;原材料供应商集中风险;经营活动现金流量净额为负的风险。

# 中心思想

## 三元前驱体市场前景广阔

本报告的核心观点如下:

*   **三元前驱体是三元锂电池的关键材料,技术壁垒高,成本控制至关重要。** 随着新能源汽车市场的快速发展,高镍三元前驱体的需求将迎来爆发式增长,市场空间巨大。
*   **高镍化是三元锂电池发展的主流趋势,NCA前驱体需求快速提升。** 头部企业凭借技术优势和先发优势,加速扩产以满足下游需求。
*   **芳源股份专注于高镍前驱体产品,具备核心技术优势,可有效降低生产成本。** 公司NCA与NCM产品双轮驱动发展,与国内外多家知名企业建立了合作关系,未来发展潜力巨大。
*   **推荐关注NCA前驱体及三元前驱体行业。** 重点关注芳源股份、中伟股份、格林美等行业领先企业。

## 芳源股份具备投资价值

本报告认为芳源股份具备投资价值,理由如下:

*   **专注高镍NCA前驱体,技术领先。**
*   **成本控制能力强,盈利能力突出。**
*   **客户优质,与松下等国际巨头合作紧密。**
*   **估值合理,未来成长空间广阔。**

# 主要内容

## 一、三元前驱体:三元锂电池的关键材料

*   **1.1 三元前驱体:三元正极材料的“半壁江山”**

    三元前驱体是生产NCA/NCM三元正极材料的主要原料,其价值占三元正极材料的一半以上。三元正极材料的性能与前驱体密切相关,前驱体的技术指标包括粒径大小及分布、振实密度、金属元素摩尔比、克比容量等。
*   **1.2 三元前驱体产业链:终端主要为新能源汽车领域**

    三元前驱体最重要的下游应用是动力电池,主要用于新能源汽车。上游主要为粗制原材料,包括镍湿法冶炼中间品、废旧电池镍钴料等。
*   **1.3 正极材料的分类:三元市场份额不断提高,高镍化大势所趋**

    目前动力电池正极材料主要分为磷酸铁锂(LFP)与三元正极(NCM、NCA)两大类,近年来三元材料市场份额不断提升。三元正极材料又可以根据构成元素及比例的不同分为NCA、NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等型号,其中NCM811与NCA由于镍含量较高,又被称为高镍三元材料,是未来正极材料的热点。
*   **1.3 正极材料的分类:铁锂价格低廉,短期占领市场、三元能量密度大,未来应用广阔**

    三元材料在能量密度上优势明显,LFP材料受限于理论比容量,能量密度不高,基本已达理论上限。而三元材料能量密度相对较高,其中以NCA与NCM8系为代表的高镍三元能量密度仍有较大的提升空间,是未来正极材料的首选。磷酸铁锂在成本上占据优势,由于三元材料中镍与钴的含量较高,使得三元材料价格远高于磷酸铁锂。
*   **1.3 正极材料的分类:相比NCM材料,NCA正极能量密度更高,工艺要求更苛刻**

    NCA在能量密度上优势明显,根据圆柱电池大小可分为多种型号,其中特斯拉最新推出的4680系列圆柱电池能量密度可达 300Wh/kg,明显优于NCM8系电池;在生产工艺上,NCA对湿度要求更高,工艺要求更苛刻;NCA正极的循环稳定性不逊于NCM正极。
*   **1.4 NCA前驱体生产工艺:化学共沉淀法是主流、技术壁垒高,降低成本是关键**

    化学共沉淀法是主流方法,工艺技术壁垒高。三元前驱体的制备方法主要有固相合成法、化学共沉淀法和溶胶凝胶法。其中化学共沉淀法产品质量高、设备简单,是国内外生产的主流方法。降低制造成本是关键。
*   **1.5 三元前驱体产业受益于国家政策的大力支持**

    为实现碳达峰、碳中和的目标,国家大力支持新能源汽车产业。

## 二、高镍化大势所趋,NCA前驱体需求快速提升

*   **2.1 新能源汽车实现量的飞跃,十年内预计增翻15倍**

    随着全球一体化愈加深入,环境保护、能源消费结构调整受到各国政府高度关注,低碳、绿色已经成为未来发展趋势,新能源汽车产业成为各国政府发展规划和鼓励扶持的重点领域。
*   **2.2 动力电池需求旺盛,五年来以稳健步伐持续增长**

    全球动力电池装机量持续增长,中国动力电池市场潜力巨大。
*   **2.3 三元正极材料作为正极龙头,将持续占领市场主流**

    按照市场规模,目前正极材料主要有三元正极材料(NCM,NCA),磷酸铁锂(LFP),钴酸锂(LCO)以及锰酸锂(LMO)。2016-2021年,国内主流动力电池企业加快三元动力电池生产和应用,三元正极材料的出货量所占市场比例也在不断提升。
*   **2.4 中国三元正极材料规模将随着全球市场的成长而持续扩张**

    全球三元正极材料预计十年内出货量翻10倍,中国三元正极材料预计十年内出货量翻20倍。
*   **2.4 三元正极前驱体市场发展日新月异,2025年出货量达到目前市场的3倍**

    全球三元前驱体市场规模将会由33.4万吨升至148.0万吨,中国三元前驱体出货量规模将会由24.9万吨升至100.0万吨。
*   **2.5 历久弥坚,NCA前驱体发展空间广阔**

    预计2025年NCA需求量将达到15万吨,而NCA三元前驱体与NCA正极材料的投入产出比接近1:1,那么NCA前驱体的全球需求量也将达到15万吨左右。
*   **2.5 全球新能源汽车引领高镍化趋势,主流动力电池厂商纷纷推进三元产品**

    2019年全球主要新能源车企多以三元正极材料技术路线为主,特斯拉作为全球领先的新能源汽车企业,主要采用NCA 路线,且目前规划需求以NCA为主;其他主要新能源汽车企业在NCM高镍化上均有布局,其中宝马在NCA路线进行了 产业化应用,全球车企高镍化趋势明显,高镍三元前驱体将保持NCM与NCA齐头并进发展。
*   **2.6 NCA前驱体客户需求:松下,NCA电池最大供应商,随特斯拉成长稳健发展**

    松下是NCA圆柱电池的行业先驱者,其动力电池产品主要供应特斯拉电动车。
*   **2.6 NCA前驱体客户需求:三星SDI,NCA的潜在助推手**

    三星SDI五代方形电池的问世将为NCA前驱体带来新的“春天”。

## 三、高镍前驱体供不应求,头部企业加倍扩产

*   **3.1 三元前驱体行业具有较高的技术、市场、资金壁垒**

    三元前驱体行业存在资源综合利用壁垒、工艺壁垒、客户壁垒、资金壁垒、规模壁垒、清洁生产壁垒等。
*   **3.2 三元前驱体行业竞争激烈,中镍NCM仍是供应主流**

    2019年中国前驱体企业出货量约25万吨,其中格林美出货量第一,中伟股份排名第二,芳源占比为 4%,NCA前驱体主要由格林美和芳源批量供应。
*   **3.2 三元前驱体行业竞争激烈,高镍化趋势明显,2020年NCM8系占比倍增**

    2019年国内三元高镍材料在三元材料中占比只有13%,而在2020年三元高镍材料中的NCM8系出货量大幅提升,总计占比达 到了 23%,由于高镍低钴或无钴是动力电池的主流发展趋势,未来高镍材料在三元正极材料中的占比将继续提高。
*   **3.3 NCA三元前驱体主要供应海外市场,全球NCA正极企业格局集中**

    国内NCA前驱体供应商主要是格林美和芳源,高镍NCA前驱体产品以出口为主。海外三元前驱体及正极材料市场以NCA为主,日本住友金属是世界最大的NCA供应商,韩国的ECOPRO为世界第二大 NCA材料供应商,2020年世界高镍前驱体及正极材料企业CR3占比超过70%,头部集中格局明显。
*   **3.4 三元前驱体主流供应商纷纷扩产高镍前驱体**

    涉及NCA前驱体及正极材料生产的企业目前产能不足以满足主流厂商NCA正极电池需求,纷纷大量规划扩建新产能以满足高 镍前驱体激增的需求,NCM8系与NCA前驱体是扩建产能的主要组成部分。
*   **3.5 NCA三元前驱体企业扩产迅速,2023年全球产能预计比2020年实现翻倍增长**

    国内NCA前驱体供应商主要是格林美与芳源,海外NCA前驱体及正极材料供应商主要是日本的住友金属与韩国的ECOPRO,根 据头部企业的现有产能及规划可以测算出NCA前驱体的总产能稳步提升,预计在2023年将达到20万吨/年。
*   **3.6 高镍前驱体的原材料受镍、钴价格影响较大,NCA前驱体企业具有成本优势**

    高镍三元前驱体直接材料主要元素包括镍、钴、锰、铝四种,其中含钴原料价格远高于其他金属,高镍前驱体中钴含量多 少决定了原材料成本的高低。
*   **3.7 可比公司-中伟股份:快速崛起的三元前驱体领先企业**

    中伟股份主要从事锂电池正极材料前驱体的研发、生产、加工及销售,主要产品包括三元前驱体、四氧化三钴,分别用于 生产三元正极材料、钴酸锂正极材料。
*   **3.7 可比公司-格林美:国内三元前驱体龙头企业**

    格林美主要从事废弃资源综合利用与新能源电池材料方向,开展钴钨回收与硬质合金制造,电子废弃物循环利用,报废汽 车回收利用等业务,近年来公司全面聚焦发展三元前驱体、四氧化三钴与动力电池回收为主体的新能源业务,最终应用于 新能源汽车,消费电子等领域。

## 四、芳源股份:高镍NCA前驱体行业领先者

*   **4.1 公司深耕正极材料领域近二十年,成为国内领先NCA正极材料前驱体供应商**

    广东芳源环保股份有限公司主要从事锂电池三元正极材料前驱体和镍电池正极材料的研发、生产和销售。产品主要用于锂 电池和镍电池的制造,并最终应用于新能源汽车动力电池、电动工具、储能设备及电子产品等领域。
*   **4.2 公司股权结构稳定,贝特瑞战略入股**

    罗爱平为公司主要控股股东,公司实际控制人为罗爱平先生和吴芳女士,系夫妻关系。
*   **4.3 公司NCA三元前驱体销售为主要盈利点,下游应用领域主要为动力电池**

    芳源股份的主要产品为NCA三元前驱体,2018年至2020年公司NCA三元前驱体出口量国内排名第一。三元前驱体的下游领域主要为动力电池。
*   **4.4 公司核心技术优势突出,高镍前驱体产品赢得认可**

    公司拥有自主知识产权的核心技术,凭借先进的现代分离技术和成熟的功能材料制备技术,实现了高镍三元正极材料前驱 体领域的不断突破,产品质量和稳定性赢得市场广泛认可。
*   **4.5 公司核心技术优势突出,高镍前驱体产品赢得认可**

    公司以“萃杂不萃镍”湿法冶炼技术为核心,形成了先进的现代分离技术体系,实现低成本、高效率地去除杂质,在生产 中获得高品质、低成本的高纯硫酸镍和高纯硫酸钴等硫酸盐溶液,进一步推动及提升了高镍三元前驱体的合成技术。
*   **4.6 公司高度重视研发与创新,研发投入逐年增加**

    公司高度重视研发和科技创新,2018-2020年,公司研发费用逐年增长。
*   **4.7 公司优势:战略横纵向规划,发展潜能巨大**

    横向拓展:公司客户结构和产品结构进一步优化。纵向优势:公司布局资源回收利用,成本可降低空间大。
*   **4.7 公司优势:湿法冶炼“萃杂不萃镍”是高毛利率的重要原因**

    采购粗制镍钴锂可降低10.3%的成本,这也使得公司在三元前驱体领域的毛利率名列前茅。
*   **4.8 财务分析:盈利水平显著提升**

    公司2019年营收和净利润取得了显著增长,但2020年因新冠疫情,新能源汽车动力电池市场需求量下降,导致公司净利润在2020年下跌20.42%,但公司2020年整体的 营收略有提升。
*   **4.8 财务分析:毛利率水平稳定,位列行业中上**

    2018年至2020年,公司综合毛利率存在波动,主要系新冠疫情导致动力电池需求量下降所致。2018年至2020年,公司综 合毛利率处于同行中游位置。
*   **4.8 财务分析:资产负债率水平在业内居中,研发费用率及人员占比较高**

    2018年至2020年,公司资产负债率处于同行中游位置。总体水平较为稳定,偿债业务及债务风险水平较低。
*   **4.9 公司估值:公司业务盈利预测**

    根据预测,2021/2022/2023年营收将达到22.90亿元、31.49亿元及43.99亿元,同比增速将达231%、 38%及40%,归母净利润将达1.75亿元、3.22亿元及4.01亿元,同比增速为195%、84%及25%。
*   **4.9 公司估值:公司产品用于锂电池三元正极材料**

    公司产品主要为三元前驱体与球形氢氧化镍,分布用于生产锂电池三元正极材料与镍氢电池。
*   **4.9 公司估值:可比公司估值远超发行价对应估值**

    目前可比公司估值远超芳源股份发行价对应的估值。
*   **风险提示**

    技术路线风险;原材料价格波动风险;单一客户依赖的风险;原材料供应商集中风险;经营活动现金流量净额为 负的风险。

# 总结

## 把握高镍化趋势,关注三元前驱体行业

本报告深入分析了三元前驱体行业的发展趋势和市场前景,重点关注了高镍化对NCA前驱体需求的拉动作用。

## 芳源股份具备长期投资价值

通过对芳源股份的各项业务和财务指标进行分析,认为公司具备长期投资价值,值得重点关注。
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