今年新能源汽車產(chǎn)業(yè)迎來了需求爆發(fā)點。截至11月，國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷分別達到302.3萬輛和299.0萬輛，同比增長均為1.7倍。超越過去兩年的銷量之和。
產(chǎn)銷兩旺帶來的就是行業(yè)超高景氣。所以2021年，A股各大行業(yè)，沾上新能源汽車概念的股票就一飛沖天，基金經(jīng)理們見面的相互問候，從“有沒有白酒？”變成了“有沒有新能源？”
新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的壓艙石，就是電池，進一步拆解，電池又由所謂的四大金剛組成，分別是正極、負極、電解液、隔膜。而正極材料是四大材料中可謂最重要的一環(huán)，為什么這么說呢？
正極是材料技術(shù)進步最重要的發(fā)力點。我們知道提升能量密度是解決新能源汽車里程焦慮的關(guān)鍵因素。具體來說，隔膜的主要功能是隔離正、負極并阻止電子穿過，同時允許鋰離子通過；
電解液則負責傳導鋰離子，兩者主要影響著鋰離子的安全性能，可以理解為安全部件。而負極更多的是影響電池快充性能、循環(huán)壽命，因此正極材料性能很大程度上決定了電池的能量密度。
正極是系統(tǒng)成本下降最重要的發(fā)力點。動力電池的成本占到整車成本的30%-40%，在國內(nèi)補貼逐步退坡的背景下，降低成本成為行業(yè)的頭等大事。正極材料的成本最高占到動力電池成本的40%，是車企和電池企業(yè)做夢都想節(jié)省的材料。
事實上，自上世紀90年代鋰電池面世以來，其發(fā)展就一直是在探索正極材料的道路上前行。我們今天見到的磷酸鐵鋰電池、三元電池、鈷酸鋰電池，都是以正極材料命名的。
圖1：動力電池四大材料成本結(jié)構(gòu)，資料來源：中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)
經(jīng)過30余年的發(fā)展，當前用作鋰電池的正極材料其實并不少，產(chǎn)業(yè)化的主要有鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）和三元材料（NCM、NCA）。
其中鈷酸鋰是最早產(chǎn)業(yè)化的正極材料，技術(shù)已經(jīng)比較成熟，目前主要用于手機等消費電子產(chǎn)品；磷酸鐵鋰和三元主要用于動力電池，正是市場關(guān)注度最高的兩大路線，這兩大材料方向的爭斗也頗具故事性，也是下文分析的重點。
圖2：正極材料性能對比，資料來源：錦緞研究院根據(jù)公開資料整理
01
磷酸鐵鋰還能獨領(lǐng)風騷嗎
其實自2009年我國發(fā)展新能源車以來，一直到2015年，成本低、循環(huán)壽命高的磷酸鐵鋰電池一直是主流路線，其占比最高超過70%（受限于能量密度，當時的純電動乘用車主要以小型和微型為主）。
轉(zhuǎn)折點在2017年，隨著政策補貼調(diào)整到鼓勵追求高能量密度，以及三元鋰電池技術(shù)的進步，三元電池憑借高能量密度反客為主，逐漸取代磷酸鐵鋰成為行業(yè)主流，占比快速提升到67%，似乎正極材料之爭彼時已經(jīng)蓋棺定論了。
但過去的一年多，磷酸鐵鋰卻吹響了反攻的號角。從去年年初以來，磷酸鐵鋰電池的裝機占比從38.3%開始一路追趕三元電池，到今年6月份，磷酸鐵鋰的裝機量實現(xiàn)反超，至今已連續(xù)5個月超過三元的裝機量。
復盤今年磷酸鐵鋰電池的戰(zhàn)績，可以說相當亮眼，1-10月份，磷酸鐵鋰電池的裝機量達到53.2GWh，同比增長316.4%，占到總裝車量的49.5%，如今磷酸鐵鋰已經(jīng)形成了與三元電池平分天下之勢。從產(chǎn)量角度看，磷酸鐵鋰電池更是早已高過三元電池。
圖3：今年6月份以來磷酸鐵鋰的裝機量超過三元，資料來源：中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，華創(chuàng)證券
資訊
在資本市場上，磷酸鐵鋰正極材料板塊同樣迎來高光時刻，德方納米（SZ：300769）、富臨精工（SZ：300432）、龍蟠科技（SH：603906）等股價均創(chuàng)下歷史新高。
磷酸鐵鋰的大風甚至吹燃了磷化工這一夕陽產(chǎn)業(yè)：整個磷化工產(chǎn)業(yè)鏈的過去10年市值表現(xiàn)一直面露菜色——磷化工指數(shù)10年間幾乎跌了50%，直到這波磷酸鐵鋰的大行情，磷化工產(chǎn)業(yè)成功煥發(fā)第二春，目前已有不少磷化工企業(yè)“跨界”進軍磷酸鐵鋰項目，包括新洋豐（SZ：000902）、云天化（SH：600096）、川發(fā)龍蟒（SZ：002312）等等。
首先要回答的問題是，為什么磷酸鐵鋰還能“回潮”，究其原因，主要是以下三方面的催化結(jié)果（亦可參考過去錦緞的相關(guān)文章，做多諸多論述）：
1) 成本。如今政策貼退坡倒逼車企控制成本，車企又進一步對動力電池企業(yè)提出了降本要求，成本更低的磷酸鐵鋰開始被重視?，F(xiàn)在包括特斯拉、小鵬在內(nèi)的眾多車企也陸續(xù)推出磷酸鐵鋰版本車型，甚至連戴姆勒集團也表示，未來將使用更便宜但功率較低的磷酸鐵鋰電池。
2) 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。寧德時代的CTP和比亞迪刀片電池技術(shù)讓磷酸鐵鋰電池的整車角度的能量密度上了一個新臺階。
3) 安全性。隨著電動車滲透率的提升，大街小巷的電動車越來越多，安全性逐漸得到市場的更多關(guān)注，而非此前唯能量密度論。
相對三元，磷酸鐵鋰的優(yōu)勢體現(xiàn)在成本低、循環(huán)使用壽命長，并且安全性占優(yōu)，在市場導向偏向強調(diào)低成本和安全性的時候，磷酸鐵鋰的回潮也就不難預見了。
圖5：三元和鐵鋰的性能全面對比，資料來源：德邦證券
但精彩的故事，到上面可能并未結(jié)束，電池的技術(shù)創(chuàng)新像熱戀中的情侶，總有聊不完的話題。我們觀察到，新能源市場的風向可能再一次發(fā)生轉(zhuǎn)向，而正極市場，可能再一次迎來轉(zhuǎn)折點。
02
風云再起
【1】 “新規(guī)范”
11月18日，工信部對《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件（2021年本）》（征求意見稿）和《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范公告管理辦法（2021年本）》（征求意見稿）進行公示。其中提出，引導企業(yè)減少單純擴大產(chǎn)能的制造項目，加強技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。
深入到細節(jié)上面，新規(guī)范要求：能量型動力電池項目單體能量密度應≥180Wh/kg，電池組能量密度應≥120Wh/kg。對于電池組的能量密度要求，目前三元和磷酸鐵鋰基本不受新規(guī)限制，但對于單體能量密度的要求，主流的磷酸鐵鋰電池單體能量密度還在160Wh/kg附近，相當一部分產(chǎn)品尚無法滿足新規(guī)要求。
所以意見稿一發(fā)布，多家動力電池企業(yè)便得到不少投資者的關(guān)切問候：公司磷酸鐵鋰電池的單體能量密度能否達到新要求，量產(chǎn)有沒有困難？
當然新規(guī)范并非要壓制磷酸鐵鋰路線發(fā)展，事實上，新規(guī)范同時對正極材料提出新的要求：磷酸鐵鋰比容量≥150Ah/kg；三元材料比容量≥175Ah/kg?，F(xiàn)在的行業(yè)情況是，三元8系及以上高鎳材料毫無疑問均達標，但三元5系及以下的量產(chǎn)比容量或有部分企業(yè)不達標，三元材料們也一樣要緊張起來。
在筆者看來，新規(guī)范是鼓勵大家往高能量密度、高產(chǎn)品質(zhì)量方向努力，并非要對磷酸鐵鋰和三元材料的“路線之爭”下個結(jié)論，對于最近被磷酸鐵鋰壓制的三元電池，由于其天然的能量密度高的屬性，再次迎來發(fā)展的東風。
【2】終端需求是第一推動力
政策畢竟只能給出方向，消費者需求才是實打?qū)嵉摹?/span>
近日汽車界的大事非廣州車展莫屬了，跟以往大不同的是，本次車展上不僅僅是合資車企，連國產(chǎn)車企也密集發(fā)布20萬元以上高端電動車型，并且其純電續(xù)航均在600km以上，多款車型甚至達到1000km。續(xù)航里程長的高端款電動車成為車展的重頭戲。
事實上，伴隨著國民財富的積累，人們對車的要求和品質(zhì)越來越高，市場對中高端電動車的需求越來越大，A、B級電動車正在成為新的推動力。從本次廣州車展新亮相的車型，到蔚來ES8、小鵬P7、領(lǐng)克001等車型的暢銷，這個趨勢已悄然發(fā)生。
參照燃油車市場，A、B級車是主流，A00級別車型基本沒有市場。而在新能源市場，低續(xù)航的A00級別車型占比最高，但是其市占率正逐漸萎縮；反觀高續(xù)航B級電動車的滲透率正快速提升。
圖6：新能源A00級車萎縮，A、B級車快速提升，資料來源：乘聯(lián)會
另一層面，A00級別車主買的是性價比（成本低），五菱宏光MINI、長安奔奔這類的A00級車是定位城市代步，其應用場景非常有限，世界那么大，有誰不想開著心愛的電動車去遠方。
還有一點，容易被忽略，隨著汽車智能化下半場的到來，智能座艙、自動駕駛、車內(nèi)娛樂等附加功能也將進一步提升耗電量（關(guān)于汽車智能化下半場，我們將在近期的報告中展示）
結(jié)論就是：車上電池未來的負載，只會越來越高。
那么問題就來了，隨著中高端車型陸續(xù)上市，續(xù)航里程又將成為重要的參數(shù)，而被磷酸鐵鋰短暫壓制的三元電池，可能迎來強勁的需求支撐。
【3】美國的接力棒
作為全球第二大汽車市場，美國市場汽車銷量在1700萬輛左右，但美國今年前三季度的新能源車滲透率僅有3.7%。在這場電動化全球浪潮中，美國此前給外界的印象是毫無參與感可言，特朗普執(zhí)政時期美國甚至退出了《巴黎協(xié)議》。
但是新領(lǐng)導人上臺后，情況發(fā)生180度逆轉(zhuǎn)，今年8月份，拜登政府提出2030年實現(xiàn)全美新能源汽車銷量50%的目標，三個月后，美眾議院通過了拜登1.75萬億美元的刺激法案，其對新能源補貼力度大超市場預期。
隨著新政府對新能源汽車的支持，預計美國也將趕上這波新能源浪潮，也成為產(chǎn)業(yè)鏈明年最期待的爆點市場。美國通用、福特等傳統(tǒng)本土車企的電動化轉(zhuǎn)型加速和特斯拉、Lucid等新勢力的壯大，美國新能源車的供給端問題也不大。
下面敲重點，美國新能源汽車的本土電芯供應主要是LG化學、松下、三星SDI、SKI、等日韓企業(yè)在美國的工廠，而上述企業(yè)都以三元路線為主。
值得重申的是，作為電動車領(lǐng)導者的特斯拉同樣熱衷于三元路線，雖然近期國產(chǎn)Model 3部分采用了磷酸鐵鋰的方案，但絲毫不改變其以三元為主的發(fā)展路線。去年馬斯克在“電池日”上發(fā)布的4680大圓柱電池便是其三元高鎳路線的代表作之一。到2022年之后，特斯拉和松下的4680高鎳圓柱電池將迎來量產(chǎn)，目前國內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已經(jīng)參與進來。
圖7：美國新能源車稅收政策對比，資料來源：公開信息
03
投資思路的再梳理
經(jīng)過以上的分析，我們對兩大正極材料的“斗法”的歷史、現(xiàn)狀和未來都有了進一步的認識，映射資本市場，我們勢必要再次梳理鋰電池正極材料的投資思路。
【1】能量密度的提升再成主旋律
從去年開始，磷酸鐵鋰一直火到現(xiàn)在，大有推倒三元之勢，很大一部分原因是大家開始重視成本和安全性而非單純的能量密度（里程）。但事實上，能量密度（里程）的提升一直是新能源行業(yè)進步的關(guān)鍵因素。
為什么國家盯著能量密度不放？前文已經(jīng)提到，里程焦慮是制約新能源車大規(guī)模推廣的重要因素。雖然現(xiàn)在主流的電動車續(xù)航在500公里左右（實際使用還要打個折扣），但跟燃油車比起來，差距還是比較大。
如果電動車的真實續(xù)航里程達到800公里，甚至跨越1000公里的時候，車主的里程焦慮會大大降低。新能源汽車商業(yè)化最為成功的車企特斯拉，其近十年不斷提升的續(xù)航里程，也正說明了能量密度的重要性。
那么如何讓電池的能量密度繼續(xù)提升？無非就是在材料體系和結(jié)構(gòu)層面的創(chuàng)新。
先說材料體系創(chuàng)新，對于磷酸鐵鋰，受磷酸鐵鋰材料理論比容量（170mAh/g）的限制，電池單元能量密度的提高空間已經(jīng)越來越小。相反，三元材料正處在技術(shù)的快速迭代期，從NCM333到NCM523再到NCM811，其能量密度是逐步提升，NCM811能量密度相較于目前主流三元NCM523，能量密度提升可18%左右。
實際上，三元正極材料是綜合了鈷酸鋰（LiCoO2）、鎳酸鋰（LiNiO2）和錳酸鋰（LiMnO2）三種正極材料的優(yōu)點，其電化學性能及物理性能隨著這三種過渡金屬元素的比例改變而不同，可以持續(xù)優(yōu)化。
對于結(jié)構(gòu)層面創(chuàng)新，當前電池結(jié)構(gòu)層面的優(yōu)化已經(jīng)簡益求簡，像CTP技術(shù)和刀片電池，其電池包中能省的零部件都省了，未來只剩CTC技術(shù)（無模組），能量密度提升空間越來越小。這些都注定磷酸鐵鋰在長續(xù)航電池方面難有建樹，所以這次新政策是點了名要讓三元電池往高鎳發(fā)展。
圖8：主要三元正極材料分類，資料來源：中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會，鑫欏資訊
【2】便宜再便宜
大家有沒有發(fā)現(xiàn)，新能源車的銷量呈現(xiàn)啞鈴狀，高端車型和低端代步車型銷量高，中間經(jīng)濟車型的銷量小。之所以會出現(xiàn)這種情況，內(nèi)在原因還是動力電池的價格不夠便宜。
到這里有人會說，要比拼成本，那不還是磷酸鐵鋰電池的長項嗎？
事實上，三元電池雖然現(xiàn)階段成本高于磷酸鐵鋰，但憑借材料體系的創(chuàng)新，其成本仍有較大的下降空間。
在三元正極的成本中，原材料成本對三元材料價格影響顯著，其占比超過80%，尤其是鈷的價格，一直居高不下，而且鈷材料對外依存度高達90%。目前業(yè)內(nèi)一致的方案就是采取高鎳低鈷甚至無鈷方案。
根據(jù)行業(yè)測算，NCM811電池正極材料的鈷含量相比NCM523的鈷含量由12.2%降至6.1%，折算到動力電池每kWh用鈷量從0.22kg降至0.09kg，降幅高達59%，在鈷價大漲的今天，三元高鎳的材料成本優(yōu)勢越發(fā)凸顯。今年以來，高鎳在三元的占比已從最開始的20%提升至現(xiàn)在的將近50%。
其次，三元正極往高鎳發(fā)展后，其能量密度一般要比磷酸鐵鋰或者三種中鎳高出20-30%，換言之，攜帶相同容量的電池，對應負極、電解液、隔膜、銅箔、鋁箔等成本也將同步下降。
再者，三元高鎳材料由于制備難度較高，現(xiàn)在的量產(chǎn)規(guī)模仍然較小，未來隨著電動車銷量增長帶來的規(guī)模效應和生產(chǎn)良率的提升（目前行業(yè)良率80%左右），也可進一步降本。
最后值得一提的是，由于三元正極材料占電池價值量的比重大，目前三元正極產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)逐漸形成一體化的趨勢，如華友鈷業(yè)（SH：603799）涉及上游鈷鎳鋰礦產(chǎn)、金屬鹽和前驅(qū)體，正在向三元正極布局，三元正極企業(yè)容百科技（SH：688005）、長遠鋰科（SH：688779）正往前驅(qū)體布局。頭部企業(yè)的一體化整合也將帶動行業(yè)成本的下行。
圖9：三元材料產(chǎn)業(yè)鏈的主要參與企業(yè)，資料來源：公司公告
從長期看，三元高鎳和磷酸鐵鋰的成本差距會越來越小。根據(jù)財通證券的測算，預計2030年高鎳電池成本最終會和磷酸鐵鋰相當。
圖10：未來三元電池pack價格趨勢（元/Whh），資料來源：GGII，財通證券
行文至此，結(jié)論已清晰可見，三元電池在鋰電池界仍然占據(jù)著舉足輕重的地位?，F(xiàn)在的磷酸鐵鋰電池憑借成本和安全優(yōu)勢雖然壓著三元電池一頭，但臨近2022年，三元的回暖也越來越近。
【3】正極的江湖可能還是雙龍戲珠
此處需要明確提示大家，上文對于三元筆者用的詞是“回暖”而非“反噬”，我們看好的是三元材料占比的相對提升，而對磷酸鐵鋰有什么偏見。相反，我們一直認為磷酸鐵鋰和三元各有千秋，未來正極的江湖可能仍還是雙龍戲珠，而不是某一個材料的獨角戲。
早在去年8月發(fā)布的文章《寧德時代與比亞迪的戰(zhàn)爭》中，我們已有判斷，CTP/刀片電池將給磷酸鐵鋰一個挽回份額的契機，但這也并不意味著三元材料又將走向沒落，因為三元電池的能量密度比磷酸鐵鋰高很多，且理論密度上限更高。
因此未來幾年內(nèi)仍大概率是磷酸鐵鋰和三元共存的局面，尚不存在誰要取代對方的說法。這也是為什么行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)如寧德時代和比亞迪等同時布局這兩個材料的原因。
【4】哪些玩家值得注意？
說了這么多，對于做投資的人來說，可能最關(guān)心的問題是：新趨勢下，哪些公司值得關(guān)注？
跟負極、隔膜和電解液不同的是，我國正極材料市場整體集中度仍然較低，頭部企業(yè)出貨份額均較為接近，尚未出現(xiàn)絕對的行業(yè)龍頭企業(yè)，正極市場的市場競爭依然激烈，雖然是四大材料里最重要的，卻也是盈利能力最低的。
圖11：動力電池四大材料利潤率和費用率情況，資料來源：中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會
對于三元電池的技術(shù)升級方向，隨著鎳含量提高，電池熱失控等風險隨之提高，這給電芯生產(chǎn)和電池熱管理企業(yè)提出更高要求，同時高鎳正極也會帶來三元前驅(qū)體配方、正極燒結(jié)、改性難度的大幅提升，行業(yè)技術(shù)壁壘再次提高。
所以現(xiàn)在市場雖然很分散，但我們預判未來集中度會進一步提升，正極領(lǐng)域也是極有可能走出全球性龍頭企業(yè)，容百科技（SH：688005）、當升科技（SZ：300073）等頭部企業(yè)進入了我們的視線。
風云再起時，試問誰主沉浮？可能不久后，我們就能看到答案。
