锂电池产业链全景图梳理之一——正极材料

锂电池产业链毫无疑问是近两年最热门的投资赛道，也是我未来三到五年最为看好的三大赛道之一（其余两个赛道是光伏发电和风电）。今年以来，先后对光伏发电产业链和风电产业链进行了系统梳理（风电还有一部分未完成），也筛选出了一些优质个股，同时也陆续写了一些关于锂电池产业链的研究 告，但一直未形成系统。基于此，接下来将通过系列文章，对锂电池产业链全景图进行梳理分析。

一、锂电池产业链概述

锂电池产业以电池生产为核心，上游主要包括生产锂电池所需的正极材料、负极材料、电解液和隔膜四大支线产业链，下游为锂电池使用企业，目前主要为各类新能源车生产企业和消费电子生产企业，其中又以新能源车占据大头，未来随着与新能源发电配套的储能技术的大力发展，将形成新能源车、消费电子、储能技术三大下游产业。

根据正极材料的不同，锂电池主要分为三元电池和磷酸铁锂电池两类，其中三元电池的正极材料使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂，其中有以镍钴锰酸锂为主，具有能量密度高、续航能力强的优势，但也存在价格昂贵（含有镍、钴等稀有金属）、安全性能相对不稳定的缺点，目前更多的用于中高端车型，市场占比逐步下降，未来将向高镍化趋势转型。磷酸铁锂电池的正极材料使用磷酸铁锂，具有价格更低、安全性能更佳、循环寿命更长的优势，缺点在于续航能力一般，今年以来越来越受到市场的欢迎，新增装机规模已超越三元电池，包括特斯拉在内的高端电动车都在推动磷酸铁锂电池的使用。

二、正极材料分支产业链

正极材料是锂电池生产中最为核心、成本占比最高的部分，是电池化学性能的决定性材料，占锂电池材料成本的三分之一左右，而电池又占新能源车成本的三分之一左右。可以说，正极材料决定着锂电池的质量与成本，在整个锂电池产业链条中居于主导地位。接下来以新能源汽车所使用的锂电池为例，分析正极材料的产业链情况。

1.三元正极材料。三元正极材料由三元前驱体和碳酸锂或氢氧化锂进行火法固相反应、经过高位烧结而制成，其核心上游产业链为三元前驱体和碳酸锂或氢氧化锂。其中三元前驱体主要由硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰混制而成，再往上就是各类镍、钴、锰矿产资源；碳酸锂和氢氧化锂的上游又有所区分，其中碳酸锂主要通过盐湖提锂技术制备，而氢氧化锂根据使用原料的不同，主要分为“锂辉石制备氢氧化锂”和“盐湖制备氢氧化锂”两种路线，锂辉石可一步到位直接生产氢氧化锂，盐湖制备则需先产出工业级碳酸锂后再苛化生产氢氧化锂。

因此，三元正极材料的最上游是锂、锰、钴、镍等各类所需的矿产商，中游为三元前驱体生产企业和碳酸锂、氢氧化锂制备企业，最后是三元材料生产企业。

2.磷酸铁锂正极材料。制备方法是将锂源、铁源、碳源、磷酸根等原材料混合制备成前驱体后，再二次加工制成磷酸铁锂正极材料。上游主要为锂、磷、铁等相关生产企业。

　　磷酸铁锂正极材料的制备主要有固相法和液相法。固相法工艺简单，是目前最成熟也是应用最广的磷酸铁锂合成方法，被多数磷酸铁锂生产企业所使用；液相法工艺难度大，目前仅有德方纳米实现了工业大规模生产。固相法和液相法由于工艺路线不同，对原料的要求也有所不同，但核心原材料是锂、铁、磷及相关的化工品。

1）锂源：无论是液相法还是固相法均使用碳酸锂作为锂源。但液相法在使用中需将碳酸锂溶解为硝酸锂溶液。而固相法会直接使用碳酸锂与其他原料混合，这样碳酸锂中的杂质会直接进入产品中，因此固相法对碳酸锂的品质要求更高。国泰君安预计，全球主要规划锂资源开发进度或难以匹配需求增长的速度和量级，开发进度不确定性较高，2021 年至 2025 年，需求拉动下，锂行业供需或将逐步走向紧缺。　　2)铁源：液相法使用的铁源为硝酸铁，可通过铁片与硝酸反应制得。固相法则通常使用磷酸铁，由于钛白粉生产过程中会产生副产物硫酸亚铁，可以用来制磷酸铁，因此，钛白粉企业生产磷酸铁，相对于此前通过铁矿石获取铁粉，然后与工业级硫酸发生置换反应，最终制取到工业级的硫酸亚铁的方式，更为简单轻巧且成本低廉。　

3)磷源：液相法多使用磷酸一铵为原料。固相法通常使用磷酸铁(湖南升华使用磷酸一铵)，间接来自于磷酸或磷酸一铵。由于磷矿石短缺和磷化工的扩张政策限制，具有资源优势及已完成磷化工中上游产业链配置的企业长期将充分受益。从短期来看，由于高纯磷酸和工业一铵产能短缺，同时黄磷和磷肥转产高纯磷酸和一铵需要至少1.5-2年的扩产周期，因此已具备相应产能的企业将受益于磷酸铁近期高需求下带来的高弹性。

三、正极材料优质标的

1.德方纳米。磷酸铁锂正极材料全球性龙头，具有领先全球的技术优势，独有的液相法技术成本优势领先行业，相对于同业降本3000元/吨。目前产能8万吨，年底12万吨，长期规划产能35万吨，相对目前增长四倍多，叠加价格上涨预期和深度绑定宁德时代、亿纬锂能（合资建设年产8万吨、10万吨企业），可以充分受益于新能源车产业的大发展和磷酸铁锂电池市场占比持续提升，未来几年的业绩增长有充分保障。

2.格林美。集“有色金属（镍、钴）、锂电池（三元前驱体正极材料）、固废处理（废旧电池回收）”三重概念，为三元前驱体和废旧电池回收领域的龙头企业。计划2021年三元前驱体产销量达到 10 万吨，四氧化三钴产销量超过2.3 万吨，动力电池与电池废料回收总量突破 3 万吨，三元前驱体产能扩容至 18 万吨/年，力争达到 20 万吨/年；四氧化三钴产能达到 3 万吨/年；完成印尼镍资源项目建设，确保 2022 年一季度投入运行；电子废弃物与废塑料循环利用业务效益增长 40%， 废汽车回收拆解总量超过 17 万辆， 3.容百科技。三元正极材料龙头，核心产品为NCM811 系列、NCA系列、Ni90及以上超高镍系列三元正极及前驱体材料，紧密配套宁德时代、SKI、亿纬锂能等优质国内外客户。公司三元材料核心产品为NCM811 系列、NCA 系列、Ni90及以上超高镍系列三元正极，高镍三元出货占比达33%，位居国内首位。高镍三元龙头地位稳固，出货量逐年快速攀升，在未来三元电池高镍化趋势中优势突出、空间广阔。

4.兴发集团。堪称资源涨价赛道之王，主营业务中草甘膦收入25.77%，有机硅22.65%，磷矿石、黄磷19.96%，都是价格暴涨的品种。其中，黄磷产能16万吨/年，磷矿权益资源量8.07亿吨，磷矿产能500万吨/年（在建200万吨/年），将充分受益于磷酸铁锂电池的爆发式增长。

5.天齐锂业。锂资源龙头，与赣锋锂业一并是我国少数同时拥有锂矿和盐湖等不同类型锂资源的企业，锂资源布局呈现多元和跨地区全球布局等特点。矿石锂权益资源量仅次于赣锋锂业。显著高于其他上市公司，达到393万吨，且其Greenbushes锂矿的资源品味大于2%，属于全球最优质锂矿。而在盐湖资源方面，天齐锂业和赣锋锂业仍然以1000万吨以上的权益资源量(盐湖锂)处于绝对领先优势地位，且天齐锂业的Atacama锂浓度接近甚至高于1000mg/L，相对同业优势明显。

四、风险提示