锂电正极新秀丰元股份专题研究报告

1、锂电正极新秀丰元股份专题研究报告一、草酸业务起家，锂电正极新起之秀1.1 传统草酸业务稳定，成功开拓锂电正极材料业务公司以草酸业务起家，于 2016 年进军锂电领域。山东丰元化学股份有限公司成立于 2000 年 8 月，2016 年于深交所上市。公司深耕草酸业务已 20 载，是草酸行业龙头之 一。2016 年，公司重点投入锂电池正极材料业务，开拓第二增长极；同年 11 月，全资 子公司山东丰元锂能科技有限公司成立；2017-2019 年，公司先后投入建设年产 1 万吨 磷酸铁锂、5000 吨三元正极材料、1 万吨高镍三元正极材料项目。2021 年，公司继续加 大正极产能建设，新建 5 万吨磷酸

2、铁锂项目。草酸业务，早已成为国内草酸领军企业。目前公司集工业草酸、精制草酸及草酸盐系列 产品的研发、生产和销售为一体。公司草酸产品不仅在国内占有较大的市场份额，还涉 及出口远销多个国家。子公司生产电子级精制草酸产品质量领先全球，应用于日本松下、 日本化学、村田制造所及三星公司供应链企业。锂电正极业务，铁锂三元双管布局。2016 年，公司全资子公司山东丰元锂能科技有限公 司成立。从草酸亚铁工艺制备磷酸铁锂正极材料尝试转型，初步形成以磷酸铁与碳酸锂 相结合制备磷酸铁锂正极材料的工艺，切入新能源正极材料领域。除磷酸铁锂以外，公 司还积极研发并推进三元材料技术路线，呈现锂电池正极材料的双翼并存格局。2

3、021H1， 锂电正极材料占营收 53%，草酸占营收 36%，公司已经成功实现从单一草酸业务逐步 过渡至草酸+正极材料双轮驱动模式。实控人赵光辉持股 33.51%，股权比例集中。公司前五大股东依次为赵光辉（33.51%）、 安徽金通新能源汽车二期基金（6.10%）、枣庄财金新旧动能转换基金（2.28%）、财通价 值动量混合型证券投资基金（2.04%）、华夏磐益一年定期开放混合型证券投资基金 （1.50%）。公司董事长、法定代表人、实控人赵光辉持股 33.51%，股权比较集中。公 司下设 5 个子公司：丰元锂能是公司锂电业务经营主体；丰元精细材料是公司草酸业务 经营主体；青岛中科汇能由公司和中科

4、院合资设立，主要用于锂电材料研究；青岛联合 丰元国际贸易主要是公司出口业务主体；另外公司还有少量酒店业务由盈园度假酒店有 限公司承担。正极产能稳步释放，拉动营收业绩显著增长，成长可期。2020 年，公司营收 3.57 亿元， 同比减少 22%；亏损 0.29 亿元，是近 5 年来的首次亏损。亏损原因主要是 2020 年公司 出于谨慎性原则计提信用及资产减值共计 0.3 亿元；并因锂电项目建设投入进行有息负 债贷款，导致 0.14 亿元的财务费用；叠加疫情影响，下游客户订单减少。随着正极材料 产能的陆续释放，叠加下游需求的高景气度，公司迎来业绩高速增长期。2021 年前三季 度，公司实现营收 5

5、.47 亿元，同比增长 105%；实现归母净利润 0.39 亿元，同比高增 883%。2021 前三季度利润率触底反弹，三费控制良好。2017-2020 年，草酸业务毛利率下滑 导致公司利润率呈现单边下滑态势。但随着锂电业务的放量出货，公司利润率触底反弹， 2021 前三季度，公司综合毛利率 14.98%，净利率 7.08%。公司积极规划正极材料项目， 未来将是公司业务重心，费用率方面，公司加强管理，良好控制三费比例，期间费用率 呈现明显下降趋势。二、新能源锂电发展正当时，公司正极业务迎来成长拐点2.1 新能源车发展大势所趋，公司铁锂三元正极产能兼具公司自 2016 年起布局锂电正极材料，现已

6、具备铁锂和三元正极产能。2016 年 11 月， 公司成立子公司丰元锂能，并投资建设年产 1 万吨磷酸铁锂正极材料项目，开始布局锂 电正极。此后于 2018 年 5 月投资建设年产 5000 吨三元正极材料项目，进行三元+磷酸 铁锂双技术布局。2019 年 10 月投资建设年产 1 万吨高镍三元正极材料项目，紧跟高镍 化行业潮流。2021 年，公司把握行业发展趋势，再度加码扩产 5 万吨磷酸铁锂项目。正极业务已成为公司业绩主要支撑，占 2021H1 总营收的 53%。2019/2020/2021H1， 正极业务分别实现营收 2.06/1.32/1.68 亿元，占总营收的 45%/37%/53%

7、，已成为公司 主要营收来源。其中 2020 年受疫情影响，上半年开工率较低，全年营收略有下滑。2020 年下半年开始，下游锂电行业需求全面爆发，公司产能也逐步达产，公司正极材料板块 后续业绩有望实现快速增长。毛利率方面，2021 上半年呈现高速增长态势，毛利率达到 13.75%，随着后续产能放量，规模化效应有望进一步提升公司毛利率。全球共振，新能源车行业步入高速发展期。根据 EV Sales 数据，2021 年 1-8 月，全球 新能源车实现销量 254.7 万辆，同比增长 77.85%。其中，以欧洲、中国、美国为主要代 表地区，带动全球新能源车行业高速发展。欧洲市场：日趋严格的碳减排目标是欧

8、洲新能源车发展的主线逻辑欧洲的碳排放要求为全球最严，并且下降速度突然提升。2021 年 7 月 14 日，欧盟委员 会发布“Fit for 55”一揽子计划提案，旨在实现到 2030 年欧盟温室气体净排放量与 1990 年的水平相比至少减少 55%，到 2050 年实现碳中和。为了完成此目标，在乘用车方面 要求新车的平均排放量在 2030 年对比 2021 年降低 55%，按照此前计划的 2021 年碳排 放目标 95g/km 计算，到 2030 年需达到 42.8g/km 的目标，比原计划再一次降低 28%。 此外要求平均碳排放量在 2035 年降低 100%，这意味着欧盟将在 2035 年

9、禁售燃油车， 比原计划的 2050 年大幅提前了 15 年。快速收紧的政策将会给车企及部分国家带来较大 压力，将倒逼车企加快新能源车转型速度，新能源车渗透速率将进一步加快。美国市场：拜登政府新能源政策助推美国新能源市场蓬勃发展拜登政府上台后一直在助推其 1740 亿美元电动车扶持计划，包括 1000 亿消费者补贴加 码、中重型电动车税收抵免、2030 年 50 万座充电设施、20%校车油换电、巴士油换电、 公务车油换电等目标。此外在碳排放标准方面也将调严，承诺不低于奥巴马时期水平。 此前在特朗普政府时代美国新能源车一直以来处于疲软态势，渗透率在 2020 年为 3%左 右，低于全球平均水平，发

10、展空间巨大。拜登上台后随着各类新能源政策的落地，美国新能源市场将蓬勃发展，成为全球下一个爆发点。中国市场：进入后补贴时代，优质车型加速释放，C 端消费驱动主导国内新能源车产销快速增长，终端需求旺盛。根据中汽协数据，2021 年 1-9 月国内新能 源车累计销量已达 214.3 万辆，同比高速增长 191%，累计销量已超 2020 全年销量。渗 透率方面，2021 年 1-9 月合计渗透率 11.5%，对比 2020 年全年的 5.4%，渗透率实现 翻倍。锂电正极材料有三元和磷酸铁锂两大技术路线，两者各有优势。动力电池正极材料主要 分为三元和磷酸铁锂两种技术路线。三元正极材料比容量及振实密度较高

11、、续航里程长， 但其循环寿命、安全性、热稳定性和经济性较差；磷酸铁锂正极成本较低、安全性高， 但其能量密度及低温性能较差。两者各有优势，为目前并行的技术路线，视终端装机需 求而定。公司同时具备三元和磷酸铁锂正极产品，双线并进对市场变动响应速度快。正极材料头 部公司大部分只聚焦单一业务，公司作为行业内少有同时具有磷酸铁锂和三元材料产品 的公司，具备完善且丰富的产品结构，可以更好的满足现有客户及未来市场需求。目前 新能源车领域三元及磷酸铁锂路线处于拉锯状态，若未来某一路线由于技术突破或政策 影响，实现对另一路线的深度替代，公司也可以快速响应，无需切换。2.2 磷酸铁锂正极：产能加速释放，批量供货比

12、亚迪，打开公司发展新局面现有铁锂产能 1 万吨。公司自 2016 年开始确定了锂电材料发展战略，经过 5 年的技术 储备和建设投入，现已拥有 1 万吨磷酸铁锂正极材料的产能。其中，枣庄一期 5000 吨 于 2020 年投产（2019 年产能 3000 吨投产，2020 年升级后产能为 5000 吨），枣庄二期 5000 吨已具备量产化条件（截至 2021 三季报披露时点）。在建铁锂新产能 5 万吨。根据公司 2021 年 8 月 27 日的公告，公司拟在安徽安庆经开区 投资建设 5 万吨磷酸铁锂正极项目，分两期建设。其中，一期 2.5 万吨，和安徽金通新 能源汽车二期基金合伙企业（有限合伙）

13、合资设立控股子公司安庆丰元锂能，公司出资 2.5 亿元，持股 62.5%，安徽金通出资 1.5 亿元，持股 37.5%；二期 2.5 万吨，规划投 资不超过 6 亿元。目前安庆一期 2.5 万吨项目处于前期筹备阶段，在产品工艺路线、设备选型等方面提前 做好了准备。磷酸铁锂正极材料行业格局相对分散，尚存在洗牌机会。从行业层面来看，根据高工锂 电的数据，2020 年国内磷酸铁锂正极材料共出货 12.4 万吨，同比增长 41%。竞争格局 呈现较为分散的局面，尚未形成绝对的龙头厂商，行业仍存在洗牌的机会，公司有望凭 借自身产品优势与同行业厂商充分竞争，打开市场空间。其中，湖南裕能和德方纳米分 列一二名

14、，分别出货 3.1/3.0 万吨，市场份额分别为 25%/24%；湖北万润出货 2.1 万吨， 占 17%的市场份额；贝特瑞出货 1.7 万吨，占 14%的份额（贝特瑞已于今年将磷酸铁锂 正极材料的资产出售给龙蟠科技）。2021 年上半年国内出货 17.8 万吨，已超 2020 年全年出货量，行业需求提速明显。根据高工锂电数据，2018/2019/2020 年国内磷酸铁锂正极材料出货量分别为 6.8/8.8/12.4 万吨，同比增长 15%/29%/41%；2021 年上半年，国内累计出货 17.8 万 吨，已经超过 2020 年全年出货总量，出货增速大幅提升，行业需求持续向好。从动力电池装机

15、结构来看，磷酸铁锂呈现明显回暖趋势。2016-2019 年，受国家补贴对 高续航、高能量密度车型偏好的影响，三元路线一度成为主流路线，三元装机占比逐年 攀升，远超铁锂。而从 2020 年下半年起，我们看到磷酸铁锂电池呈现出明显的回暖趋 势，装机占比再度反超三元。其中，主要影响因素包括：1） 政策方面，2020 年 4 月国家新补贴政策要求新能源车补贴前售价需低于 30 万元。 采用磷酸铁锂电池可有效降低成本，从而将补贴前售价降低至 30 万元以内，在消费端更 有价格优势的同时也可以增加车企盈利空间。2） 技术方面，比亚迪刀片电池、宁德时代 CTP、国轩高科 JTM 等新技术的推出可有效 改善磷

16、酸铁锂理论能量密度较低的劣势，且可较好发挥其安全性高、经济性好的优点；3） 配套车型方面，搭载磷酸铁锂的热门车型不断推出，2021 年上半年国内乘用车销量 排名前 10 的车型中有 7 款均有磷酸铁锂配套。畅销车型比如宏光 Mini EV、特斯拉 Model 3、Model Y、比亚迪系列等均大比例搭载磷酸铁锂电池。从月度装机结构数据来看，2020 年至今，磷酸铁锂在短短一年半的时间里，快速重回装 机主流。2020 年 1 月，铁锂装机占比为 28%；2021 年 9 月，铁锂装机占比已大幅提升 至 61%。成功导入大客户比亚迪，打开公司成长新局面。根据公司 2021 半年报披露，公司集中主

17、要精力专注高价值客户开发和技术升级，并已成功通过大客户比亚迪的供应商资质认证， 公司发展迎来又一成长拐点。2021 年 9 月，比亚迪动力电池装机 2.8Gwh，占中国动力电 池装机市场份额的 18%，排名第二，且相比后续厂商的份额领先优势明显。比亚迪优质新车不断推出，车型销售数据持续高增长。2021 年年初，比亚迪重磅推出 DMi 插混系列车型，不仅丰富了产品矩阵，提供了纯电和插混两种技术路线的新能源车供 消费者选择，同时把产品价格区间继续下探，主打高性价比、实用性能。8 月底，再次推 出海洋系列“海豚”车型，补贴后 9.38 万元起售。从销售数据来看，今年 1-9 月比亚迪 新能源车月销量

18、呈现直线上升趋势（2 月份因春节影响除外），9 月月销量 7.11 万辆。在 9 月国内新能源乘用车热销排行榜前 15 名中，比亚迪上榜 5 款车型，占 1/3，体现出了 强有力的竞争力。秦 Plus DM-i 单款车性销量 1.52 万辆，排名全国新能源车乘用车销量 第四；2020 年上市的比亚迪汉 EV 热度依旧，凭借优质的产品设计持续畅销。新能源车热卖带动比亚迪电池装机量和市场份额不断攀升。受益于新能源车的热卖，比 亚迪动力电池装机量也呈现高速增长态势,占国内动力电池装机份额也显著提升。1-9 月 比亚迪动力电池累计装机 14.72Gwh，同比增长 200%。市场份额也从年初的 13%逐

19、步提升 到三季度的 18%左右，增长 5pcts。公司有望分享比亚迪发展红利，铁锂放量助推业绩快速增长。我们认为在磷酸铁锂技术 路线快速回暖的趋势下，比亚迪作为铁锂路线的领军企业，新能源车车型竞争优势明显， 车辆热销带来磷酸铁锂电池装机快速提升。公司在此时点抓住机遇成功导入比亚迪，将 为公司的磷酸铁锂产品放量带来强有力的保证。第三季度，比亚迪的动力电池月装机量 为 2.4Gwh，按照 1Gwh 对应 0.25 万吨的磷酸铁锂正极材料需求量，比亚迪单月需要 6000 吨的铁锂正极材料，且需求量有望持续提升。公司采用碳酸锂+磷酸铁的制备工艺。公司磷酸铁锂正极采用碳酸锂+磷酸铁的固相合成 法，是行业

20、里制备正极材料的主流方法，技术成熟。上游原材料方面，公司已经同部分 重点供应商采取了长期合作、提前锁定原材料价格的采购模式，目前能够满足公司生产 的需求，后续公司也有往上游延伸布局原材料的可能。2.3 三元正极：掌握 8 系高镍技术，长期业绩增量来源三元正极材料高镍化、去钴化为行业发展趋势。一方面，市场对电池能量密度的需求日 益提升，高镍三元电池的比容量及能量密度较高，8 系三元电池比目前主流 5 系三元电 池的能量密度高约 40%，高镍三元优势明显。另一方面，从成本角度考虑，钴资源储量 少、价格高，在三元正极原材料成本占比高。据鑫椤锂电数据，2021 年 9 月三元正极前 驱体的钴源硫酸钴的

21、平均价格为7.98万元/吨，远高于镍源电池级硫酸镍的3.7万元/吨。 因此低钴、无钴化正极在未来技术成熟可量产后在性能提升的同时，也将有一定的成本 优势。高镍三元正极生产难度高，此前导入较慢，2020 年以来份额增长迅猛。高镍三元正极 材料虽然在能量密度上有一定的优势，但其会容易产生阳离子混排及充放电过程中的相 变问题，导致给电池安全性带来隐患。为了解决此问题，需要对高镍三元材料进行掺杂 和包覆，以改善材料内部及表面结构稳定性。由于高镍三元材料技术难度较大，各企业 规模化生产的产能不高，2019 年 NCM811 及 NCA 合计份额占比仅为 13%。2020 年以 来，随各正极企业量产技术不

22、断成熟、高镍产能逐渐释放、下游主机厂对高镍电池的需求持续增长，高镍三元正极份额增长迅猛，NCM811 及 NCA 合计份额占比已增长至 38%。 预计此后随各企业高镍产能持续扩张释放，高镍份额将持续高速增长。高镍技术壁垒较高，市场玩家相对较少。由于高镍正极技术壁垒较高，此前仅有少数头 部企业掌握可量产的 8 系三元正极材料，行业集中度高。2020 年三元 811 正极材料 CR5 为 95%；随中游正极企业在技术及产量上有所突破，2021 年市场集中度略有下降，CR5 达 89%。目前市场中玩家形成“两强多小”格局，其中容百科技及天津巴莫为“两强”， 市占率超 30%，贝特瑞、当升科技、长远锂

23、科等为二线竞争者，其余企业占比较小。目 前中高端新车型采用高镍三元电池居多，尤其是在海外欧美市场高镍三元占比极高，未 来高镍三元正极市场广阔。公司兼具高镍三元和常规三元的产能。公司在山东枣庄拥有 5 系、6 系、8 系的全系列 三元正极材料产能。其中，常规三元（5 系+6 系）设计总产能 5000 吨，一期 3000 吨已 投产，二期 2000 吨于 9 月 30 日转固；高镍三元设计总产能 1 万吨，2000 吨处于试生 产运行阶段，8000 吨规划建设中。三元正极单吨价值量高，有望成为公司中长期业绩又一驱动。2021 年 10 月初市场报价， 5 系/6 系/8 系单吨售价分别为 22.4

24、5/23.75/26.45 万元。公司目前正处于三元产能的试 生产和客户认证阶段，后续有望成为继铁锂产品后的又一大业绩驱动来源。高镍三元客户积极开拓中，已有部分签订优先采购协议。高镍三元材料方面，公司正积 极进行 LG、比亚迪、天津力神电池股份有限公司、蜂巢能源科技有限公司等行业知名锂 电池客户的前期开拓工作；另一方面推动与现有普通三元合作客户及新开拓客户的洽谈 工作，通过签署战略合作框架协议的形式，以期实现长期、稳定的供货合作关系，共同 挖掘高镍三元产品需求。公司已与卓能、五行动力、中北润良签署了战略合作框架协 议，未来公司投产高镍三元产品后，上述客户将在同等条件下优先向公司进行采购，从 而

25、对高镍三元产品订单形成一定的市场保障。2.4 产学研合作，技术实力强劲，产品性能良好公司拥有先进的正极材料工艺技术，在高镍三元材料方面技术实力强劲。公司已自主研 发了正极材料气氛烧结控制、正极材料表面处理、高电压材料生产等核心技术，目前公 司正在申请多项发明专利，其中在高镍三元方面亦有一项制备方法专利。在 NCM811 正极 材料的关键工艺技术方面，公司突破并掌握了正极材料表面处理技术，采用特殊的洗涤、 包覆、干燥相结合，可有效降低高镍层状正极材料的残留锂、硫等杂质，提升材料表面 稳定性、电极加工性能和循环寿命。公司在不同领域持续进行科研攻关和新产品研发， 注重研发投入，不断优化产品，形成了完

26、善且先进的正极材料技术体系。公司和中科院等专业研究机构合作，共同研发超前布局前沿技术。2020 年起，公司与中 国科学院青岛生物能源与过程研究所签署共建中科丰元高能锂电池材料研究院战略合 作协议，共建先进锂离子电池正极材料研究院。协议表示，双方进行锂电池高比容量材 料开发，重点围绕三元 8 系（NCM811、NCA811 和单晶）包括前驱体、9 系、高能量密度 高循环磷酸铁锂、高镍四元等高性能材料研究开发，同时布局无钴正极材料、富锂正极 材料、无锂正极材料等前瞻技术研究，有望在这些前沿领域实现弯道超车。同时，公司先后与国家锂电池产品质量监督监测中心、清华大学工程联合国家重点实验 室、中国电子科

27、技集团四十三所、青岛科技大学化工学院等科研院所建立了长期技术战 略合作关系，建立长期技术开发和人才培养的合作关系。深入研发创新，累计获得授权 技术专利及科研成果 60 余项。重视行业专家，引进高端技术人才。公司组建了以首席技术官金佑成博士（LG-GSEM 研 究所所长）为首的三元材料团队并与公司原独立董事、现中科院青能所研究所兼博士生 导师崔光磊共同投资设立青岛中科汇能科技有限公司，在研发与产业化等多方面展开合 作，提高锂电池正极材料领域的核心竞争力。丰元研发中心专家团队中，有 2 位外籍人 才、“外专双百计划”专家 1 人、 “泰山学者特聘专家”3 人，外加配备有 8 名博士以 及一批硕士研

28、究生和本科生，组成了丰元实力雄厚的研发团队。生产自动化水平高，采用国外高端设备。公司磷酸铁锂生产工艺采用纳米化预分散技术， 生产设备采用整体全流程数字化的自动化生产线，配备先进的集中控制系统（DCS 系统）； 三元正极材料生产线方面，所采购的主体设备均来自日本高砂、日本细川等知名国际制 造商。公司产品性能达业内先进水平。公司虽然刚进入正极行业不久，且三元、磷酸铁锂双线 布局，但其强劲的技术实力使得产品性能较为优异。其中公司高镍 811 三元材料实验品 经韩国锂电池权威检测机构 RTL 株式会社（CORN）检测，达到克容量 204mAh/g，首效 90%，该指标已经达到国际同行业先进水平，符合韩

29、国 LG 化学 3C 锂电池材料采选标 准。下游客户拓展加速，公司成长可期。除了比亚迪以外，公司正极材料产品客户还包括鹏 辉能源、深圳卓能、安徽五行动力、博富能等企业。此外，为更好拓展正极材料业务， 公司对新客户亦有开拓：国内外头部电池公司如 LG 新能源、力神电池、蜂巢能源等；对沃泰通已开始批量供货。此外公司已与深圳卓能、安徽五行动力、中北润良已签署战 略合作框架协议，上述公司将优先采购高镍三元正极材料，从而对公司高镍三元产品订 单形成一定的保障。三、耕耘草酸二十载，传统业务贡献稳定业绩草酸是一种重要的有机化工原料。草酸又称乙二酸、修酸，是一种二元酸，因其由两个 羧基相连，酸性强于其他二元酸

30、并具有较强的还原性。草酸外观为无色透明晶体，相对 于多数强酸，其固体形态更便于运输与储存。产业链上游包括煤炭、硫酸、乙二醇水溶 液、五氧化钒、硝酸、一氧化碳、亚硝酸酯等原材料供应商。制药、稀土是草酸的传统主要下游，电子行业为新兴应用场景。制药行业中，草酸不仅 被作为很多药品的中间体，而且也被用于生产过程中的酸化。稀土行业中，草酸是重要 沉淀材料，随着中国铝业、北方稀土等六大集团整合接近尾声，未来稀土产能有望得到 释放，再加上海外重新开启稀土矿开采，草酸需求量及出口量会逐步扩大。新兴电子行 业中，草酸深加工的草酸衍生品是生产电子陶瓷基体和超级电容器的重要原材料。电子 陶瓷关联着 5G、消费电子、汽车电子的发展，而超级电容器可以被广泛应用于交通运输、 工业控制、电动工具、军工等具有广阔发展空间的领域；而目前，国内铜矿的开采相关领域也正在尝试使用草酸替代原有的硫酸铵等高污染类材料，如果能够得到推广，无疑 推广了草酸的新应用领域。国内草酸行业集中度较高。数年来中国草酸出口数据稳定的增长赋予了中国草酸企业巨 大的竞争优势，国内草酸市场集中度较高，主要资源集中在生产规模大、竞争力强的大 型企业中。丰元股份的草酸产品主要包括工业草酸、精制草酸、草酸衍生品等。精制草酸是由工业 草酸精制后生成的高纯草酸，产品质量高于工业草酸国家标准。而草酸衍生品是以工业 草