技术变革之路任重道远长期利好锂、镍需求

1、投资案件结论和投资建议投资建议：重视华友钴业（集合镍、前驱体、正极材料、铜、钴的新能源中上游平台型公司），长期角度重视有资源+ 成长的锂行业龙头，关注短期钴价上涨的高弹性机会以及隔膜、电解液环节标的可能出现的超跌配置机会。原因及逻辑固态电池对上游金属需求的可能影响：1、锂需求增加，特别是金属锂负极的核心技术地位，且正极或采用富锂材料，让锂元素扮演更加重要的角色是提升锂电能量密度的核心思路之一；2、镍需求有望增加，钴需求减少，固态电池大大提高了电池的安全性，将加速三元正极高镍化速度，长期看具有一定不确定性，需观察钴锰酸锂、钴酸锂和富锂锰基等正极材料品质的进一步技术路线之争。固态电池对锂电中游的可

2、能影响：1、正极材料，与当前发展方向相符，加速高镍化，未来可能采用性能更高的镍锰酸锂、富锂锰基、钴酸锂等；2、负极材料，选用碳硅负极则符合当前负极材料企业的布局，长期看选用金属锂则冲击较大，参照蔚来汽车的最新固态电池方案，负极企业可能采用预锂化的硅碳负极逐渐过渡到终极目标金属锂负极；3 、究极目标是不再需要隔膜和电解液，逼迫相应企业紧跟趋势实施转型；4 、铜箔/铝箔，没有直接冲击，但集流体需改善以适配高性能电极，如铜箔需三维集流体以适配金属锂负极，铝箔需复合导电涂层以适配复合正极。有别于大众的认识市场过度担心隔膜和电解液环节被替代。我们认为性能更佳的固态电池是未来长期发展趋势，但应用之路困难重

3、重，仍需解决几大痛点。1 、供应链重塑：固态电池相比现有成熟的液态锂电池技术变更巨大，需重塑本就极其复杂的锂电池供应链，任重道远； 2、降低成本：固态电池采用的预锂化硅碳负极或远景金属锂负极、高镍正极、固态电解质等新科技材料生产成本远高于目前对应的材料，降本之路极其艰巨漫长；3、快充效率不佳，固态电解质导电率仅为电解液十分之一，快充效率不佳，严重影响实际应用。参考丰田、宁德时代的规划，固态电池实际大规模应用需 5-10 年时间，给予隔膜和电解液企业充足的时间进行技术储备及转型，同时未来储能、可穿戴设备、电动船以及巨量的电动车市场足够满足隔膜和电解液企业的长期发展需要，优质的隔膜和电解液企业仍将

4、具备较高的长期价值。风险提示固态电池应用速度低预期、锂电池技术快速更迭、电动车需求低预期。目录 HYPERLINK l _TOC_250014 固态电池技术展望 6 HYPERLINK l _TOC_250013 固态电池：最具前景的新一代动力锂电 6 HYPERLINK l _TOC_250012 聚合物、氧化物、硫化物三大路径之争 7 HYPERLINK l _TOC_250011 固态电池对现有锂电产业链的或有冲击 10 HYPERLINK l _TOC_250010 镍钴锂行业展望 12 HYPERLINK l _TOC_250009 镍：供需关系边际改善，动力电池用镍增长明确 12

5、HYPERLINK l _TOC_250008 镍需求：不锈钢需求复苏，动力电池需求高速增长 12 HYPERLINK l _TOC_250007 镍供给：全球镍供应增速放缓，新增产能多在印尼 14 HYPERLINK l _TOC_250006 供需平衡：需求增速快，供需紧平衡 15 HYPERLINK l _TOC_250005 钴：未来供给增量较少，2021 年供需偏紧 15 HYPERLINK l _TOC_250004 钴需求：动力电池用钴需求为最大增量 15 HYPERLINK l _TOC_250003 钴供给：行业龙头减产，短期供给增量较少 17 HYPERLINK l _TO

6、C_250002 供需平衡：随着电动车高增长有望持续紧缺 17 HYPERLINK l _TOC_250001 锂：需求向好，碳酸锂合理价格 5-8 万元/吨 18 HYPERLINK l _TOC_250000 相关标的 20图表目录图 1：当前动力电池能够达到的能量密度水平 6图 2：历年平均能量密度和续航里程变化 6图 3：固态电池整体的优劣势 7图 4：固态电池整体的优劣势 7图 5：三类固态电解质性质比较 8图 6：硫化物固态电解质室温下导锂能力最优，接近传统液态电解质水平 8图 7：固态电池三大材料（正负极+电解质）可能的材料 9图 8：固态电池技术路径选择及代表企业进展 10图

7、9：固态电池技术路径选择及代表企业进展 11图 10：2019 年全球镍消费行业占比 12图 11：2040 年全球镍消费行业占比预计 12图 12：2019 钴需求分布 15图 13：电池路线及对应材料关系 16图 14：国内新能源汽车产量（辆） 16图 15：国内手机出货量（万部） 16图 16：欧洲新能源车销量高增长（万辆/季度） 17图 17：全球新能源汽车产量（万辆） 17图 18：钴供给（万吨） 17图 19：钴供需关系（万吨） 17图 20：电解钴价格小幅反弹（万元/吨） 18图 21：钴吨毛利处于低位（万元/吨） 18图 22：2019 锂需求分布 18图 23：电池级碳酸锂价

8、格（万元/吨） 19图 24：电池级氢氧化锂价格（万元/吨） 19图 25：全球锂资源供需（万吨碳酸锂当量） 19图 26：全球氢氧化锂供需（万吨） 19表 1：各型号不锈钢镍需求（万吨） 13表 2：各型号不锈钢镍需求（万吨） 13表 3：全球镍需求（万吨） 14表 4：印尼新增 NP I 产能（万吨） 14表 5：印尼新增湿法产能（万吨） 15表 6：全球镍供需平衡（万吨） 15表 7：公司估值表 20固态电池技术展望我们认为对于固态动力电池技术的发展，应该把握能量密度核心诉求，安全性底线，兼顾其他性能，关注按电解质区分的三大路径（聚合物、氧化物、硫化物）竞争情况，关注围绕金属锂负极打造电

9、化学体系的进展情况。对当前锂电产业链，应该关注电池路径变化对上游新能源金属材料的需求变化，正负极企业新一代电极材料的技术布局，隔膜和电解液企业的或有转型，以及铜箔/铝箔企业对固态电池或采用的正负极材料的适配技术。固态电池：最具前景的新一代动力锂电对动力锂电而言，能量密度为战略制高点，安全性为底线，其他性能具短板效应，故动力锂电的发展，就是在不触碰底线的情况下，追求能量密度，同时兼顾其他性能的过程。三元锂电固有问题：1、潜在的安全性风险含易燃的有机溶剂，难以根除；2、存在能量密度天花板，电芯能量密度估计最高能达到 350 Wh/kg 左右，当前水平已接近该值，且就算触及天花板也不能完全解决里程焦

10、虑问题；3、安全性和能量密度存在一定矛盾关系，镍含量的增加会降低材料的稳定性。液态锂电本身材料属性的限制不能依靠简单的技术改良，而需要新的材料体系加以突破。 图 1：当前动力电池能够达到的能量密度水平 图 2：历年平均能量密度和续航里程变化（Wh/kg）400200 （Wh/kg）(km-NEDC) 400350300250200150100500LFP-BYD刀片NCM523软包-CATL NCM811软包-CATL NCA21700-LG单体系统单体天花板180160140120100806040200201420152016201720182019电池密度整车密度续航里程（右轴）3503

11、00250200150100500 资料来源：第一电动、申万宏源研究资料来源：电动乘用车的能量密度及续驶里程，申万宏源研究固态电池由于能在根本上提升两大核心性能能量密度和安全性，被认为是最具前景的新一代动力锂电，为资本流向最多的领域。其核心优势为：1、高能量密度，其电化学稳定窗口能达到 5V 以上，而三元电池在 4.2-4.5V，故能匹配高性能电极材料，其可搭载的正极材料LCO 及富锂材料能达到的能量密度水平都在高镍三元之上，且能兼容液态体系难以实现的金属锂负极，据估计其单体能量密度最高能达到 900Wh/kg，有望彻底解决里程焦虑问题；2、高安全性，许多无机固体电解质材料不可燃，聚合物固体电

12、解质存在一定可燃风险，但相较于电解液安全性也大幅提高。高能量密度：电化学窗口稳定（可达5V以上），可匹配高电压电极材料高安全性：很多无机固体电解质材料不可燃、无腐蚀、不挥发且不存在漏液问题柔性优势：可以制备成薄膜电池和柔性电池，相较于液态柔性更为简易和安全循环寿命长：固体电解质有望避免界面膜和锂枝晶刺穿隔膜的问题，循环性有望提升工作范围宽：如果采用无机固体电解质，最高温度有望提高到300及以上体积小：固态电解质缩短了正负极间距，大大降低电池厚度优势劣势快充难：固态电解质电导率低于液态电解液，倍率性偏低，内阻较大成本高：无机体系多采用CVD/PVD等复杂的工艺制备，生产速度慢，成本昂贵 图 3：

13、固态电池整体的优劣势资料来源：GGII、第一电动、申万宏源研究图 4：固态电池整体的优劣势（Wh/kg）高镍三元能达到的能量密度6005004003002001000LCO-140 LCO-180 LCO-220LMOLFPLCPNCM333 NCM523 NCM811 Li-rich-250 Li-rich-280 Li-rich-300 NCA-180 NCA-200 NCA-220LNM资料来源：材料人，申万宏源研究聚合物、氧化物、硫化物三大路径之争液态锂电技术路径的区分要点在于正极材料，而固态锂电技术路径的区分要点在于电解质。不同发展时期对能量密度这一核心诉求的主要制约因素不同，早期正

14、极材料的进化带来能量密度的不断提升，如今液态电解质与高性能电极材料的不兼容性限制了其进一步发展。但实际上，当下业界对于能量密度最高期望的技术核心在于金属锂负极。金属锂克容量为 3860mAh/g，约为石墨的 10 倍，且其电化学势为-3.04V 自然界最低，此外其本身就是锂源，使得正极材料选择面更宽。基于这些性能，金属锂有“最终负极”之称，固态电解质对金属锂有较好的兼容性，为金属锂负极的应用提供可能。所以固态锂电的高级目标是围绕金属锂负极打造可产业化的电化学体系，未来延伸至再下一代的Li-S 和Li-O2 电池，其理论能量密度接近当前电池的 10 倍。按照电解质区分，固态电池路径可分为三类：聚

15、合物，氧化物（薄膜或非薄膜）、硫化物，三大体系各有优劣。聚合物有良好的界面相容性和机械加工性，但室温离子电导率低且稳定性差；氧化物离子电导率较高、环境稳定性好，但存在刚性界面接触问题，加工困难；硫化物导锂能力最优（最接近液态电解质的水平）、潜力最大，但存在其本身稳定性差、正负极界面不稳定、开发难度大。当前，三种电解质皆有企业布局，技术路径之争尚不明朗。图 5：三类固态电解质性质比较分类电导性稳定性可加工性离子电导 电子电导 离子选择 还原稳定 氧化稳定 化学稳定热稳定机械性质 加工成本 设备集成聚合物氧化物硫化物优点缺点聚合物良好的界面相容性和机械加工性，可卷对卷生产易量产室温离子导电率低，难

16、以适配高性能正极，性能上限低氧化物-薄膜离子导电率较高、电阻值小、倍率性和循环性优异容量小、扩容难，工艺难、成本高，主要用于电子领域氧化物-非薄膜综合性能较优，容量较大，生产相对容易导电率略低于薄膜型硫化物与液态相媲美的电导率，潜力最大，最有希望用于动力稳定性差，界面电阻问题，开发难度大，生产环境要求高资料来源：Lithium battery chemistries enabled by solid-state electrolytes，申万宏源研究图 6：硫化物固态电解质室温下导锂能力最优，接近传统液态电解质水平室温下导锂能力比较硫化物 氧化物聚合物传统液态电解( S/cm )质10-810

17、-710-610-510-410-310-210-1资料来源：第一电动、申万宏源研究 图 7：固态电池三大材料（正负极+电解质）可能的材料正极材料：一般为复合电极，除了电极活性物质外还包括固态电解质和导电剂以传输离子和电子劣势优势种类氧化物正极 LiCoO2/LiFePO4/LiMn2O4/LiNiO2LiMn2O4原材料资源丰富、价格优势明显LiFePO4具有价格便宜、安全性高、结构稳定负极材料理论比容量高出氧化物正极几倍与硫化物固态电解质匹配时不会造成严重的空 界面接触不良/阻抗高/充电难间电荷层效应，有望实现高容量和长寿命硫化物正极、无环境污染LiNiO2的热分解反应导致安全性问题LiM

18、n2O4充放电过程中结构不稳定金属Li负极高容量和低电位锂枝晶的产生会使可供嵌/脱的锂量减少，并有短路风险Li易与氧气和水分等发生反应且不耐高温锂合金 (LixM) 负极(M : In/B/Al/Ga/Sn/Si/Ge/Pb/As/Bi/Sb/Cu/Ag/Zn)高容量降低Li活性，抑制锂枝晶促进界面稳定性循环过程中电极体积变化大，严重时会导致电极粉化失效，循环性能大幅下降Li活性仍会造成安全隐患碳族负极材料具有适合锂离子嵌入和脱出的层状结构，充放电效率在90%以上氧化物负极材料理论容量低从氧化物中置换金属单质会消耗大量的Li，造电解质：聚合物、氧化物、硫化物三大类，以此区分技术路线TiO2、M

19、oO2、In2O3、Al2O3、Cu2O、VO2、 SnOx、SiOx、Ga2O3、Sb2O5、BiO5较高的理论比容量成较大的容量损失循环过程体积变化大，易造成电池的失效聚合物固态电解质（SPE）聚合物基体(如聚酯、聚酶和聚胺等)+锂盐(如 LiClO4、LiAsF4、LiPF6、LiBF4等)构成氧化物晶态固体电解质包括钙钛矿型、NASICON型、LISICON型以及石榴石型等质量较轻、黏弹性好、机械加工性能优良电解质化学稳定性高，可以在大气环境下稳定存在，有利于全固态电池的规模化生产优秀的综合性能，室温离子导电率为2.3x10- 6S/cm，电化学窗口为5.5V(vs. Li/Li+)，

20、热稳定性离子传输主要在无定形区，而室温条件下未经改性的PEO的结晶度高，导致离子电导率较低，严重影响大电流充放电能力室温离子电导率不高与电极的相容性较差氧化物玻璃态电解质较好，与LiCoO2、LiMn2O4等正极以及金属锂、 容量小、扩容难，工艺难、成本高，主要用于LiPON型硫化物晶态固体电解质 最为典型的是thio-LISICON硫化物玻璃及玻璃陶瓷固体电解质P2S5、SiS2、B2S3等网络形成体/改性体Li2S组成，体系包括Li2S-P2S5、Li2S-SiS2、Li2S-B2S3锂合金等负极相容性良好是全固态薄膜电池的标准电解质材料，并已经得到商业化应用室温离子电导率高室温离子电导率

21、高，热稳定高、安全性能好、电化学稳定窗口宽(达5V以上)的特点，在高功率以及高低温固态电池方面优势突出电子领域资料来源：新能源前线，矩大锂电，申万宏源研究聚合物路径：最早实现固态电池装车，但能量密度难以提升。早在 2011 年Bollore 就实现了聚合物固态电池的装车，I onic Materials 近期较受瞩目，已获得三星 SDI、Dyson、万向等的投资，国内如CATL、珈伟股份取得一定进展。氧化物路径：参与者众，在 3C 上已有应用。薄膜型以LiPON 为电解质，因为受制于容量，主要应用于微型电子、消费电子领域；非薄膜型氧化物包括 LLZO、LATP、LLTO 等，其中 LLZO 是

22、当前的热门材料，国内如辉能科技、江苏清陶是该领域知名玩家，已尝试打开消费电子市场。硫化物路径：锂电巨头扎堆，丰田最受瞩目。或由于硫化物潜力最大，当前锂电巨头（CATL、SDI、SK、LG、松下）纷纷选择以其为主要技术路径。由于其开发难度最大，进展不如其他类型，但丰田较为激进。日企希望在固态电池上实现弯道超车，丰田早在 2008年就开始布局固态电池，计划于 2022 年推出固态电池车型，2025 年实现量产。车企参与度增加，多采用投资 startup 的形式：大众投资Quantum Scape，雷诺-日产-三菱联盟投资Ionic Material，福特、宝马、现代投资Solid power，北汽

23、投资清陶，蔚来、天际、爱驰合作辉能科技。车企曾集体错过了液态锂电的布局先机，故加大固态电池领域的投入，以摆脱在这一核心零部件上受制于人的局面。固态锂电技术路径的确定性并非绝对， 其最早实现动力领域产业化的时间节点，业界普遍预期是在 2025 年左右。在此之前，我们认为虽然高镍三元存在安全性难题，但锂电巨头大概率不会放弃高镍三元的技术路线。高镍三元为当前提升能量密度最可行的路径，一旦放弃就等同于将高端份额拱手相让。此外，固态电池应用领域的渗透路径预期为： 特种设备 消费锂电（柔性化以及薄体积对 3C 产品意义重大） 动力锂电 。聚合物 图 8：固态电池技术路径选择及代表企业进展Bollore首次

24、使用装载固态电池的电动汽车，早在2011年就推出了BlueCar，配备30kWh的聚合物（LMP）电池研制出容量为325 mAh的聚合物锂金属固态电池，能量密CATL度达300 Wh/kg ，循环达到300周以上，容量保持率达到82%珈伟股份2018年7月开发出36Ah类固态三元软包电池，能量密度达到230 Wh/kg，循环次数为4000次，一期已投产100MWh，正在建设二期产能2GWh其他公司 SEEO、BatScap、Ionic、Solid power、万向一二三、比亚迪、博洛雷、北京卫蓝氧化物赣州企业2017年：引入许晓雄等一批中科院团队，设立股权激励2018年：启动中试生产线建设，4

25、0Ah固态锂电池产品定型2019年：第二代能量密度达到350Wh/kg，循环超200次2020年：第一代2亿瓦时的固态电池中试线已经顺利投产2002年：开始开发固态锂电池2006年：开发出性能较好的晶态氧化物电解质材料LLTO江苏清陶 2010年：石榴结构 LLZO晶态氧化物电解质材料工艺成熟2018年：日产1万支固态电池投产，能量密度超400Wh/kg2020年：签订10GWh固态锂电池项目，总投资55亿元辉能科技2013年：建成G1工厂，全球首家固态电池卷片生产的产线2017年：与天际汽车合作推出首款配备SSB电池的电动汽车2020年：推出动力电池堆叠式固态锂电池（SSB），总能量密度提高

26、29%至56%日本特殊陶业、Quantum Scape、戴森-Sakti3、Infinite其他公司 Power Solutions、KAIST、村田、TDK、 NGK、北京卫蓝、比亚迪、Ilika、万向一二三硫化物2008年：与初创公司Ilika合作，开始开发固态电池2017年：10月投入200人加速开发，12月宣布与松下联合丰田+松下 2019年：1月宣布于2020年前与松下设立新公司开发固态电池，5月展出其固态电池样品计划2022年推出固态电池的车型，2025年实现规模量产2017年：三星SDI展出固态电池SDI+SK+ 2018年：SDI、LG和SK成立1000亿韩元(约合9000万美

27、元)LG的基金，来打造下一代电池产业生态系统2019年：推出石墨烯球（grapheneball）技术，有望大幅提升电池容量及充电速度日立造船展出基于硫化物的全固态电池“AS-LiB”，期望实现航天领域用途的全固态锂电池产业化，计划2025年投入汽车市场其他公司 本田、东芝、Sony、CATL、OXIS、万向一二三资料来源：GGII、第一电动、NE 时代、申万宏源研究固态电池对现有锂电产业链的或有冲击固态电池和液态电池技术差异过大，若固态电池产业化并成为动力电池主流，其必将导致锂电产业链的转型和阵痛。对下游的可能影响： 1、大幅推进新能源车对燃油车的替代，提高产业链总容量；2、在动力层面上推动新

28、型交通工具飞行汽车等的发展。对锂电池企业的可能影响：1、固态电池壁垒较液态电池更高，率先实现产业化者享有高溢价；2、电池行业重新洗牌，固态电池推广后，已有的液态电池产业链将迎来巨大冲击，可能导致已有的电池竞争格局发生突变。对锂电中游的可能影响：1、正极材料方面， 与当前发展方向较为相符， 选用较 NCM/NCA 性能更高的镍钴锰酸锂、富锂锰基、钴酸锂等；2、负极材料方面，选用碳硅负极则符合当前负极材料企业的布局，长期看选用金属锂则冲击较大，参照蔚来汽车的最新固态电池方案，负极企业可能采用预锂化的硅碳负极逐渐过渡到终极目标金属锂负极；3、不再需要隔膜和电解液，逼迫相应企业紧跟趋势实施转型； 4、

29、铜箔/铝箔方面，电解质的变革本身不直接影响铜箔和铝箔，但集流体需要改善以适配高性能电极，如铜箔需三维集流体以适配金属锂负极，铝箔需复合导电涂层以适配复合正极。对上游金属需求的可能影响：1、锂需求增加，特别是金属锂负极的核心技术地位，且正极或采用富锂材料，让锂元素扮演更加重要的角色是提升锂电能量密度的核心思路之一； 2、镍需求有望增加，钴需求减少，固态电池大大提高了电池的安全性，将加速三元正极高镍化速度，长期看具有一定不确定性，需观察钴锰酸锂、钴酸锂和富锂锰基等正极材料品质的进一步技术路线之争。图 9：固态电池技术路径选择及代表企业进展高镍三元时代固态电池时代正极材料开发高性能正极材料：三元高镍

30、化、高电压镍锰酸锂、富锂材料等可适配高性能正极材料：超高镍三元正极、氧化物和硫化物正极，包括钴酸锂、镍锰酸锂和富锂材料等负极材料开发高性能负极材料：由石墨转向硅碳复合材料、石墨烯、钛酸锂等其中硅碳负极为主流，理论克容量高出石墨十倍有余，技术已较为成熟，已应用至Tesla Model 3可适配高性能负极材料：可选用硅碳负极或金属锂负极等，前者技术更成熟，需克服的问题更少，但后者潜力更大，并可进一步延伸出再下一代Li-S和Li-O2电池隔膜满足高镍三元的配套升级：高品质PE、PP隔膜，增强耐热性（陶瓷涂层），采用复合材料提高安全性（聚合物电解质隔膜、纤维隔膜），提升电化学窗口不再需要隔膜，固态电解

31、质具隔膜功能，隔膜企业或转型做固态电解质，其高固定资产投资或增加转型难度电解液满足高镍三元的配套升级：锂盐从单一的LiPF6转向混合（LIFSI等），开发二代溶剂（氟化物等），开发添加剂和配方增强体系稳定性，提升电化学窗口并降低可燃性不再需要电解液，电解液企业或转型做固态电解质，但固液态电解质差距大，电解液企业无明显先发优势固态聚合物电解质在锂盐材料上与电解液有重叠，但该技术路径因性能上限低难以成为主流铜箔轻薄化，以满足轻量化和降本需求对表面进行微观处理，增强抗氧化、抗腐蚀和导电能力以及负极活性物质的附着强度三维集流体，以提升金属锂负极循环稳定性，抑制其锂枝晶生长，材料预期使用改性铜箔铝箔轻薄

32、化，对铝箔机械性能要求更高，高抗拉、高延伸高洁净度和滤波板型要求高，以满足均匀涂布需求复合导电涂层，提高复合电极和集流体间的界面兼容性和粘接性以适配复合正极材料资料来源：GGII、第一电动、NE 时代、申万宏源研究镍钴锂行业展望镍：供需关系边际改善，动力电池用镍增长明确镍需求：不锈钢需求复苏，动力电池需求高速增长新能源动力锂电池用镍占比较低，后续弹性大，2040 年将增长至 31%。根据 Wood Mackenzie 的统计数据，2019 年全球镍需求中，最大需求不锈钢占比达 68%，动力锂电池占比 3%，随着新能源汽车的逐渐普及，动力锂电池镍需求将快速提升，预计到 2040 年全球镍需求中动

33、力锂电池占比将达到 31%。 图 10：2019 年全球镍消费行业占比 图 11：2040 年全球镍消费行业占比预计铸造, 4%动力锂电池, 3%其它, 4%合金钢铸造, 2% 其他, 4%, 3%合金钢, 4%电镀, 7%非铁合金,10%不锈钢, 68%电镀, 5%非铁合金, 8%动力锂电池, 31%不锈钢, 47% 资料来源：Wood Mackenzie、申万宏源研究资料来源：Wood Mackenzie、申万宏源研究根据INSG 统计数据， 2020 年受到新冠肺炎疫情影响，不锈钢全年消费量大幅下降， 2021 年有望强势反弹，之后平稳增长。预计 2020-2022 年全球不锈钢镍需求量

34、达到 159.9万吨、166.4 万吨、171.5 万吨，同比增速分别为-9.2%、4.1%、3.1%。表 1：各型号不锈钢镍需求（万吨）2015201620172018201920202021E2022E200 系3.54.03.94.55.25.05.35.6300 系136.3140.7156.5164.3171.0154.9161.1166.0400 系+其他0.00.00.00.00.00.00.00.0合计139.8144.6160.5168.8176.2159.9166.4171.5同比增速3.7%3.4%10.9%5.2%4.4%-9.2%4.1%3.1%资料来源：ISSF，申

35、万宏源研究新能源汽车动力电池需求高速增长：各国政策发力，助力全球新能源车快速发展，预计 2020-2022 年全球新能源车销量达 271.3 万辆，377.2 万辆，519.0 万辆，同比增速分别为 20%，40%，40%。三元动力电池是新能源汽车的主流动力，预计 2020-2022 年全球三元动力电池装机量分别为 118.2Gwh，179.2Gwh，277.2Gwh。疫情影响全球 3C 出货量，2021 年 5G 换机潮 3C 需求再次增长，高镍 811 电池占比提升，镍需求加大。由于 2020 年新冠疫情影响，全部 3C 出货量较 2019 年降低 0.3 亿部。但是随着疫情影响消逝，叠加

36、全球 5G 换机潮的到来，我们预计 2020-2022 年全球 3C 出货量达到 24.6 亿，26.3 亿，26.8 亿。随着充电宝及电动工具逐渐采用三元电池替代钴酸锂电池，尤其是NCM811 高镍电池的占比逐渐提升，3C 镍需求将持续提升。正极材料种类2015201620172018201920202021E2022ENCM（111）0.40.40.40.40.30.00.00.0NCM（532）0.40.40.90.91.11.21.72.4NCM（622）0.20.31.12.02.23.34.64.0NCM（811）0.00.00.10.61.43.24.610.1NCA1.21.3

37、1.42.02.52.94.06.0动力电池及 3C 合计2.12.53.95.97.510.614.922.5同比增速-19.0%54.1%52.3%26.9%40.6%40.7%50.8%表 2：各型号不锈钢镍需求（万吨）资料来源：中汽协、GGII、IDC、申万宏源研究汇总各个行业镍需求，预计 2020-2022 年全球镍需求总量为 233.6 万吨，246.8 万吨，261.9 万吨，具体如下表所示：表 3：全球镍需求（万吨）2015201620172018201920202021E2022E不锈钢139.8144.6160.5168.8176.2159.9166.4171.5动力电池及

38、 3C2.12.53.95.97.510.614.922.5非铁合金镍需求18.919.621.923.324.525.727.328.9合金钢镍需求7.67.88.89.39.89.910.210.4电镀镍需求13.313.715.316.317.217.517.818.2铸造镍需求7.67.88.89.39.810.010.210.4合计189.3196.2219.1233.0245.0233.6246.8261.9资料来源：中汽协、GGII、IDC、申万宏源研究镍供给：全球镍供应增速放缓，新增产能多在印尼全球前两大镍供应企业减产，其他前五大企业保持缓慢增长态势。根据全球最大的镍供应企业诺

39、里尔斯克发布的公告，受到新冠肺炎疫情及公司设备维护影响，公司计划 2020年镍产量为 22.5 万吨，与 2019 年保持持平，同时计划调低 2021-2022 年的镍产量预期至 21.5 万吨。淡水河谷也将 2020 年镍的指导产量从 20-21 万吨修改为 18-19.5 万吨，理由与诺里尔斯克相同，同时拟出售新喀里多尼亚镍工厂，产能将降低 4 万吨/年。金川镍业、嘉能可、必和必拓暂未实施减产计划。预计 2020-2022 年全球前五大镍供应企业镍产量为 77.8 万吨，76.6 万吨，76.4 万吨，同比增速为-2.4%，-1.6%，-0.3%。表 4：印尼新增 NPI 产能（万吨）20

40、15201620172018201920202021E2022E印尼青山（CSI）-1.9202.880印尼青山(IRNC)-3.84000印尼万向-002.90印尼德龙一期-1.440.800印尼德龙二期-6.411.610Weda Bay-03.8819.40华迪-003.20恒顺-002.90其他-2.902.640其他3.8602.640合计11.0611.0845.5210资料来源：公司官网，印尼能源与矿产资源部，申万宏源研究印尼NPI 和湿法产能迅速扩张，NPI 产能集中投放于 2021 年。随着硫化镍矿的供应逐渐减少，国际镍生产加工企业在红土镍矿上加快布局进程。印尼是世界上红土镍

41、矿最丰富的国家之一，近年来红土镍矿产能迅速扩张。根据印尼能源与矿产资源部公布数据，预计 2020-2022 年印尼新增 NPI 产能为 11.1 万吨，45.5 万吨，10.0 万吨，集中投放于2021 年，极大提高了全球镍供应量。同时，印尼湿法冶炼产能也近几年逐步投放， 预计2020-2022 年印尼新增湿法产能 12.1 万吨，12.1 万吨，18.1 万吨。表 5：印尼新增湿法产能（万吨）2015201620172018201920202021E2022E苏拉威西镍钴湿法项目（青山集团，格林美等）0.000.000.000.000.005.005.005.00OBI 镍钴项目（力勤矿业）

42、0.000.000.000.000.003.703.703.70Morowali 红土镍矿湿法冶炼项目（华友钴业0.000.000.000.000.000.000.006.00等）纬达贝工业园年产 4.5万吨的高冰镍项目（华0.000.000.000.000.000.000.000.00友钴业等）盛屯矿业0.000.000.000.000.003.403.403.40合计0.000.000.000.000.0012.1012.1018.10资料来源：公司官网，印尼能源与矿产资源部，申万宏源研究供需平衡：需求增速快，供需紧平衡综上，预计 2020-2022 年全球镍供需平衡趋紧，主要增长动力来自

43、新能源汽车动力电池镍需求以及不锈钢镍需求的回复。2015201620172018201920202021E2022E供给197.0191.3208.0218.0243.6236.8252.9258.7需求189.3196.2219.1233.0245.0233.6246.8261.9供需平衡7.7-4.9-11.1-15.0-1.43.26.0-3.3表 6：全球镍供需平衡（万吨）资料来源：INSG、申万宏源研究钴：未来供给增量较少，2021 年供需偏紧钴需求：动力电池用钴需求为最大增量钴最大的下游需求为 3C 电池用钴，未来最大增量来自动力电池。图 12：2019 钴需求分布2019钴需求分

44、布其它, 8%磁性材料, 6%硬质合金, 7%3C电池, 46%高温合金, 17%动力电汇, 17%资料来源：中汽协，IDC，申万宏源研究钴材料成本已经不是电动车降本主要矛盾：50kwh622 电池单车用钴 11.5kg，成本低于 3000 元/辆；50kwh811 电池单车用钴约 5kg，成本低于 1500 元/辆。制造环节成本才是当前电动车行业重点降本环节。图 13：电池路线及对应材料关系资料来源：高工锂电，申万宏源研究国内市场电动车需求复苏强劲，3C 低迷：2020 年 11 月国内新能源汽车产量 20.77 万辆，同比+88%！2020 年 1-11 月国内手机出货量国内手机出货量 2

45、.81 亿部，同比-21% 。图 14：国内新能源汽车产量（辆）图 15：国内手机出货量（万部）250,000200,000150,000100,00050,00002017-012018-012019-012020-015,0004,0003,0002,0001,00002017-012018-012019-012020-01 资料来源：中汽协，申万宏源研究资料来源：百川资讯，申万宏源研究海外新能源车市场增速超越国内，2021 年全球产销量有望 400 万辆：欧洲前三季度新能源车销量 73 万辆，增速 94%，全年有望超过中国成为全球电动车第一大市场。前三季度特斯拉销量 31.6 万辆，增速

46、 24%。随着欧美增加电动车补贴以及大众等主流车企陆续推出纯电动车型，预计 2021 年全球电动车产销量产销有望达到 400 万辆。图 16：欧洲新能源车销量高增长（万辆/季度）图 17：全球新能源汽车产量（万辆）40450354003035025300202502001515010100550001Q16 3Q16 1Q17 3Q17 1Q18 3Q18 1Q19 3Q19 1Q20 3Q20201520162017201820192020E2021E 数据来源：IEA、申万宏源研究资料来源：百川资讯，申万宏源研究钴供给：行业龙头减产，短期供给增量较少钴行业供给集中度高，嘉能可资源+ 贸易市

47、占率长期高达 30%，拥有钴行业定价权，在特定情况下嘉能可对钴价格有主导作用。图 18：钴供给（万吨）钴供给（万吨）14.515.314.113.911.012.113.018.016.014.012.010.08.06.04.02.00.02015201620172018201920202021E资料来源：百川资讯，申万宏源研究嘉能可 2019 年暂停运营其在刚果金的穆塔达钴矿，开始为期 2 年的维护，至少要到 2021 年再恢复生产。穆塔达是全球最大的钴矿，嘉能可此次关闭使得全球钴供给短期增量大幅降低。2.2.3 供需平衡：随着电动车高增长有望持续紧缺2021 年全球钴供需有望持续紧缺：电

48、解钴价格合理区间 30-35 万元/吨，短期供需矛盾刺激下钴价可能短期突破 35 万元/吨。图 19：钴供需关系（万吨）钴供需关系（万吨）11.0 10.812.111.513.0 12.114.513.014.113.613.9 13.915.3 15.620.015.010.05.00.0201520162017钴供给2018钴需求201920202021E资料来源：百川资讯，申万宏源研究钴价正处于历史底部，2020 年下半年呈现企稳回升趋势。 图 20：电解钴价格小幅反弹（万元/吨） 图 21：钴吨毛利处于低位（万元/吨）201510502015/11/72017/11/72019/11

49、/7807060504030201002016/22017/12017/12 2018/11 2019/102020/9-5资料来源：百川资讯，申万宏源研究资料来源：百川资讯，申万宏源研究锂：需求向好，碳酸锂合理价格 5-8 万元/吨锂最大的下游需求为工业需求，其次为电动车及 3 C 电池。 图 22：2019 锂需求分布3C, 17%工业需求, 40%一次性电池, 1%储能电池（ESS）, 2%电瓶车, 3%新能源汽车, 36%资料来源：中汽协，IDC，申万宏源研究锂主要需求增量也是新能源汽车动力电池用锂需求，与镍钴行业情况相似，此处主要分析供给端。锂资源开采主要分三种类型：盐湖提锂、锂辉石

50、、锂云母。盐湖提锂成本最低，主要位于智利、阿根廷和中国，盐湖以开采钾肥为主，副产品为锂，其中智利和阿根廷的盐湖资源由于镁锂比较低，锂开采成本低，完全成本在 2-3 万元/吨锂行业产业链较长，从锂精矿锂盐正极材料和电解液等电池手机、整车终端经销商，中间库存环节成为供需关系放大器，产品价格呈现周期波动。锂价目前正处于历史底部。 图 23：电池级碳酸锂价格（万元/吨） 图 24：电池级氢氧化锂价格（万元/吨）20.018.016.014.012.010.08.06.04.02.00.02016/12017/42018/72019/102021/118.016.014.012.010.08.06.04.02.00.0 资料来源：百川资讯，申万宏源研究资料来源：百川资讯，申万宏源研究锂虽然需求增速较快，但供需关系改善仍需静待产能出清。预计 2020-2021 年全球锂资源供给分别为 42.4 万吨、52.6 万吨，供给增量仍然较多，目前情况下供给过剩量较大。随着锂盐价格持续走低，高成本锂资源由于亏损将逐渐关停，锂资源关停产能达到 10 万吨规模有望带动锂供需扭转。图 25：全球锂资源供需（万吨碳酸锂当量