锂电正极材料行业之当升科技研究报告

1、锂电正极材料行业之当升科技研究报告1、 重点公司分析：技术领先的正极龙头，经营能力稳健1.1 公司基本情况：央企背景，专注锂电正极材料的开发与销售深耕正极材料二十年，为国内锂电正极材料的领军企业。公司是一家研发和生产新能源材料的高 新技术企业，主要从事钴酸锂、多元材料及锰酸锂等小型锂电、动力锂电正极材料的研发、生产 和销售。2002 年公司开始批量生产钴酸锂，成功进军国内锂电正极行业，并依靠技术优势，实现 产品的不断升级和产能的快速增长，逐渐成为国内钴酸锂材料龙头企业。2008 年公司成功研制多 元材料，逐渐向动力锂电行业转型。深耕多年，公司在高镍三元正极领域布局已十分深入，专利 和产能均处于

2、行业领先地位。2017 年迈入第一梯队实现量产 NCM811 产品，同时积极拓展海外 客户，2018 年开始批量供货 SKI，随着 SKI、LG 化学等海外客户电池业务起量，公司将迎来发展 的黄金时期。依托央企，协同子公司强化核心竞争力。公司控股股东为北京矿冶科技集团有限公司，截至 2021 年三季度持股比例为25.39%，矿冶科技集团隶属于国务院国有资产监督管理委员会，是中国以矿 冶科学与工程技术为主的规模最大的综合性研究与设计机构。公司下设有 4 家控股子公司，主营 产业链中下游锂电正极材料的生产制造和对外贸易，中鼎高科主营智能装备业务。管理团队业内积淀深厚，核心队伍不断进取。现任公司总经

3、理陈彦彬为技术研发出身，曾入选国 家百千万人才工程、首都科技领军人才培养工程。公司目前拥有研发人员近 200 人，核心管理与 技术团队基本为硕博学历，均在材料、科技领域有数十年的技术或管理相关工作经历。2020 年， 公司实施了第二期管理层和核心骨干股权增持计划，通过二级市场增持公司股票，展现了管理层 与核心骨干与公司共发展，与广大投资者同进退的决心。1.2 公司经营情况：受益下游行业高景气，2021 年业绩有望超预期延续 2020 年正增长，2021 年第三季度经营持续向好。2019 年受大幅计提比克 70%坏账及中鼎 商誉减值影响，公司短暂亏损，20年后业绩回升，2021前三季度，公司实现

4、收入 51.71亿元，同 比增长 155.00%，归母净利润为 7.27 亿元，同比增长 174.94%，扣非后净利为 5.14 亿元，同比 增长 126.62%，其中 2.13 亿非经常损益主要包括中科电气股票出售收益和比克坏账转回。单季度 来看，2021 年三季度公司实现营收 21.83 亿元，同比增长 132.81%，环比增长 26.55%；归母净 利 2.80 亿元，同比增长 136.63%，环比下降 6.04%，扣非净利 2.23 亿元，同比增长 96.53%，环 比增长 26.70%。公司产品量价齐升，锂电材料持续贡献业绩。2021 年受益行业景气高扬，锂电材料供需全面偏紧， 叠加

5、产能投放带来规模效应，公司产品量价齐升，上半年三元正极产量 1.8 万吨，同比增长 133.33%；三元正极均价 13-14 万元/吨，同比增长 20%。分业务来看，2021 年上半年公司锂电材料收入 28.34 亿元，同比上升 180.56%，其中多元材料收 入 23.55 亿元，同比上升 184.22%，钴酸锂收入 4.80 亿元，同比上升 137.25%。公司现有正极材 料产能 4.4 万吨，同时 21 年通过定增募资 46.25 亿元，新增高镍材料 5 万吨和钴酸锂 2 万吨，同 时欧洲 10 万吨正极材料生产基地可行性研究和论证工作已开始，未来通过全球布局，锂电材料将 持续贡献可观业

6、绩。控费效果明显，期间费用率有所降低。21 年前三季度公司期间费用率为 11.59%，其中销售费用 率 0.52%，管理费用率 2.53%，财务费用率-0.18%，研发费用率 4.36%。2021 年前三季度费用 率下降主要由于营收大幅增长使得销售费用率下降。公司整体盈利能力持续改善。自 19 年公司整体毛利率出现有小幅提升，21 年前三季度毛利率为 18.27%，盈利能力增强，主要系公司积极拓展毛利更优的海外业务，且正极材料定价采用成本加 成模式，高镍正极产品实现的加工毛利一般高于其他产品，而高镍化也是公司近些年的发展趋势。公司扩产节奏较为稳健，高镍产能处于快速扩张中。公司前期扩产较为谨慎，

7、产能规模在同行中 小于容百科技、长远锂科等企业。公司拥有燕郊工厂、江苏海门、常州金坛三个主要生产基地， 2020 年公司产能快速扩张，江苏海门三期（8000 吨）、江苏常州一期一阶段（2 万吨）相继投产 （投产了 1 万吨，另外 1 万吨于 21 年投产），截止 2021 年底，公司总产能 4.4 万吨。2021 年中 常州一期二阶段 1 万吨产能建成后快速达产，21 年通过非公开发行方式将扩产 5 万吨高镍产能和 2 万吨钴酸锂产能，预计 2022-2023 年年末公司合计产能将分别达到 9.4 万吨和 11.4 万吨，充分 支撑未来两年出货。2、三元正极：为何三元正极格局分散，未来行业集中

8、度能否提升？2.1 为何三元正极行业格局分散，行业集中度低于其他环节？相比其他锂电材料，三元正极行业格局较为分散。2018 年-2021 年 H1 三元正极行业 CR3 分别为 31%、32%、35%、36%，CR5 分别为 47%、51%、53%、55%；若考虑整个正极行业，行业集 中度则更低，2018 年-2021 年 H1 分别为 22%、23%、21%、18%，CR5 分别为 32%、34%、 32%、27%。作为对比，负极、隔膜、电解液等其他锂电主要材料行业格局则更为清晰，2018 年 -2021 年 H1 负极行业 CR3 分别为 57%、56%、54%、55%，2018 年-20

9、21 年 H1 年隔膜行业 CR3 分别为 41%、53%、63%、74%，2018 年-2021 年 H1 年电解液行业 CR3 分别为 53%、 55%、57%、66%，集中度均高于同期正极行业。三元正极竞争格局分散，高镍市场有集中化趋势：2021H1 三元正极行业前五合计市占率 58%， 当升科技、容百科技、长远锂科、天津巴莫、湖南杉杉等公司份额均在 8%-15%左右，行业集中度仍然处于较低水平。而在高镍三元市场上，由于高镍产品投放节奏较快，2020 年容百科技和天 津巴莫合计市占率超过 85%，短期来看在高镍市场有望维持较高市场份额。2.1.1 原因一：正极技术路线较多，高端乘用车市场

10、尚未明显放量正极材料技术路线众多，各种类型材料均能根据其特点找到应用场景。总体看，钴酸锂材料主要 用于电子产品，锰酸锂作为过渡产品主要用于专用车，磷酸铁锂主要用于中低端乘用车和储能领 域，三元材料则主要用于乘用车。从整个锂电池市场看，考虑到未来乘用车和储能领域是主要增 量市场，因此我们认为两个增量市场对应的磷酸铁锂和三元材料在整个正极材料中的比重会逐渐 增加。从近年正极材料的出货结构也能印证以上观点，2020 年三元材料占比达到三元材料占比为 46%，因受到上半年疫情影响较 2019 年略有下滑，但仍占比最高；磷酸铁锂材料因补贴效应弱 化和去模组化技术广泛应用使得占比提升，特别是 21 年以来

11、凭借高性价比和安全性，磷酸铁锂 出货量大幅提升，并在 5 月份实现对三元反超，截至 2021H1 三元材料占比为 40%，磷酸铁锂材 料占比为 37%，除三元和磷酸铁锂外，其他材料出货占比逐年下降。国内动力类正极材料企业过去的客户群体为国内电池厂，对应下游为国内电动车市场，且 2020 年欧洲市场爆发前，国内电动车市场始终是全球的主体市场和增量市场，但 2018-2020 年受补贴退坡影响国内市场放缓，导致正极材料整体市场因基数较低仍维持三年前的格局。考虑到 2019 年以前海外电池厂在国内有白名单的限制，且正极材料作为电池材料中最重要的一环，早 期海外电池厂在正极的供应链较为封闭，因此国内正

12、极材料厂商的客户群体基本为国内电池厂， 对应下游为国内的新能源汽车市场。我们进一步分析下游市场情况，全球新能源汽车行业起步较 早，但真正快速发展始于近十年。最早的 2010-2014 年为第一阶段，实现了从 0-1 的跨越，该 阶段以中国为代表，销量从千辆的数量级提升至万辆的数量级。从 2015 年开始到 2019 年，国 内市场的份额始终占据全球近一半的份额，且增速均高于同期海外整体市场。但是我们看到国内 市场从 2014 年-2018 年受补贴推动销量迎来一波爆发增长后，在 2018-2020 年随着补贴的不 断退坡销量始终维持在 100-120 万辆的数量级，正是因为下游乘用车市场近三年

13、来销量未有较 大幅度增长，导致正极材料的产品销量基数较低，正极市场整体格局仍维持在三年前的格局。2018-2020 年国内动力类市场增长缓慢，三元材料市场并未完全打开。我们从国内不同类型动力 电池的装车量数据也能印证上述观点，2018-2020 年国内动力电池总装机量分别为 60、62、64GWh，每年增速均为极低水平；在整体动力电池市场没有明显增长的情况下，三元类动力电池 2018-2020 年国内装机量分别为 33、41、39GWh，磷酸铁锂电池 2018-2020 年国内装机量分别 为 22、20、24GWh，三元和磷铁两种类型的正极材料在动力市场均难有较大数量级的增长。2019 年前高

14、端车型未明显放量，三元正极市场需求并未充分释放。另外，我们从国内新能源乘 用车的销量结构看，2015-2019 年期间，纯电 A00+A0+A 级车占比均超过 96%，而纯电 B 级+C 级车占比则低于 4%，我们可以发现新能源乘用车整体市场的供给和需求仍然以中低端车型为 主，高端车型并未明显放量。2020 年来随着特斯拉 model3 的国产化以及蔚来、理想、小鹏等新 势力的崛起，中高端车型的销量才开始实现较快增长，但考虑到 2020 年补贴退坡压力及去模组 化技术应用下磷酸铁锂市场的回暖，同时真正续航在 600km 以上的高端车型尚未明显放量，截至 21 年第三季度，中高端车型销量占比仅为

15、 29%，三元正极的市场需求仍未充分释放。2.1.2 原因二：原材料占比近 9 成，三元正极行业难以通过成本优势实现出清三元正极原材料占比高，企业难以在原材料端拉开成本差距。三元正极材料的定价模式为“原材 料成本+加工费”的成本加成模式，厂商主要利润来自加工费，原材料包括碳酸锂或氢氧化锂、 硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰等，加工费是在加工成本基础上加上合理的利润。从三元正极的成本结 构看，原材料占比近九成，并且原材料对应的化学通式清晰，三元正极企业在原材料端的成本难 以拉开差距，因此企业只有通过不断的产品迭代来使得产品具备一定稀缺性，从而获得加工费的 溢价。然而我们从 2020 年国内三元正极出货结构

16、看，受限于高端车型未明显放量，高镍产品市占率仅 28%，而技术相对成熟的 5 系和 6 系产品仍占据主流，合计占比达到 72%，中低镍市场 参与企业众多，头部企业难以形成优势。三元正极行业难以通过成本优势实现行业出清。三元正极成本中，人工成本和制造费用合计仅占 10%，因此各企业通过规模化生产降低单位成本的空间较小。另外，三元材料生产工艺的核心是 煅烧工序，煅烧次数以及反应条件控制是关键，在中低镍市场上企业之间的差距同样不大。因此 三元正极行业难以通过成本优势实现行业出清。2.1.3 原因三：早期销量集中于中小客户，客户切换影响份额增长正极材料企业早期客户主要集中于中小电池厂，近两年开始随着头

17、部电池厂放量开始快速增长，客户结构的不断切换也影响了整体市场份额的提升。以容百科技为例，2016-2018 年期间公司主 要大客户集中于力神、比克和孚能科技等中小电池企业，公司从 2019 年开始在头部电池企业供应链中迅速放量，使得客户结构处于不断更迭中；当升科技也有类似情况，近两年在海外客户上 的快速增长使得客户结构出现了较大变化。2.2 三元正极行业集中度提升的几个驱动力：高镍化和下游客户卡位优势三元正极行业集中度提升的几个驱动力：高镍化和下游客户卡位优势。前文我们分析了当前三元 正极行业市场格局分散的几个原因：三元技术路线对应的高端的乘用车市场未明显放量，当前中 低镍三元体系下各厂商难以

18、拉开差距，以及前几年下游动力电池客户切换过快等。随着 2021 开 始全球新能源汽车行业开启新一轮高速增长周期，我们认为未来三元材料集中度提升的驱动力有 以下几个方面：一是高镍产品是高续航乘用车的唯一选择，高镍技术产品存在更高的技术壁垒和 资本开支，高镍化趋势下三元正极行业有望集中；二是经过近几年的洗牌，全球动力电池行业的 集中度进一步提升，而头部电池企业尤其是海外电池企业的认证周期长，进入壁垒高，而电池企 业为保证产品品质稳定性和一致性，通常只会选择 3-5 家主要供应商，也有望加速三元正极行业 集中度提升。2.2.1 高镍产品是高续航乘用车的唯一选择，技术壁垒和资本开支更高高能量密度和里程

19、是未来乘用车的第一追求，高镍技术成为中长期发展的确实趋势。消费者最重 要的两个需求维度分别是里程和价格，为了消除消费者真实的里程焦虑需要电池的能量密度进一 步提升。真实工况下综合平均里程仅为标称里程的约 70-80%，而在高速+冬天的最严峻工况下， 新能源车真实里程平均仅有标称里程的一半。由此我们认为中长期标称里程达到 600km 以上，配 合快充的基础设施建设，才能较好的消除里程焦虑，而平价与真实里程需求的共同满足需要高镍 锂电进一步的发展。未来新能源汽车需要更高的电池容量，600 公里以上高镍是最好的选择， 800 公里以上高镍几乎是唯一的选择。通过系统能量密度的进一步提升与自身降本，高镍

20、锂电中长期有望从系统级成本上接近或低于铁锂。我们认为单 Wh 成本与价格上，高镍锂电高于铁锂，但通过系统能量密度的大幅提升，与进 一步降本下 Wh 成本差的缩小，到 2030 年高镍锂电可实现系统级成本中低里程与铁锂相近，高 里程(续航大于 800km)下低于铁锂。目前三元材料市场中镍材料占据主流，高镍材料占比逐年增加。从产品结构来看，2020 年三元 材料市场仍以 5 系及以下型号为主，但 5 系及以下材料占比同比下降 9 个百分点。随着补贴的持 续退坡，动力电池市场将出现分化，倒逼车企和动力电池企业的技术朝高能量密度发展，高镍化 趋势明显，预计后续将会以正极材料 NCM811 及 NCA

21、为主流发展方向。高镍三元材料从 2017 年开始逐步导入进入市场，市占率逐步提升。高镍材料首先在圆柱电池中使用，随后宁德时代开 始大规模导入，需求开始逐步爆发。在三元材料中，高镍正极占比不断攀升，需求井喷。2017 年，高镍正极占总三元材料的比重仅为 5%，2018-2020 年分别为 8%、15%、24%，提升显著。 预计在 2025 年高镍占比可达到 46%，发展潜力巨大。高镍正极采用氢氧化锂作为锂源，对材料、加工工艺要求高。高镍正极一般采用低熔点的氢氧化 锂，并对前驱体要求严格。在煅烧过程中，温度低，时间长，通常为二次煅烧，并且要求纯氧气 气氛，对烧结窑炉密封性和车间环境（水分、温度）的

22、要求都比较高。为了提高高镍三元材料性 能(如热稳定性、循环性能或倍率性能等)，通常要对正极材料进行掺杂以及表面包覆处理。而掺 杂和包覆通常为各家技术差异化所在。正是高镍三元的产品品质对这几个工序中的参数控制比较 敏感，因此对厂家的工艺管控水平提出更高要求。另外，高镍三元相对于中低镍三元在新建产能 资本开支上也大幅提升：普通三元单吨资本开支 2-3 万元左右，高镍三元至少 3.8 万元。2.2.2 头部电池企业进入壁垒高，具有客户卡位优势的企业有望胜出头部电池企业进入壁垒高，具有客户卡位优势的企业有望胜出。2016-2021H1 全球动力电池行业 CR3 分别为 49%、46%、62%、63%、

23、66%，69%，CR5 分别为 59%、59%、75%、76%、 75%、81%，经过近几年的洗牌，全球动力电池行业的集中度进一步提升。而头部电池企业尤其 是海外电池企业的认证周期长，进入壁垒高，而电池企业为保证产品品质稳定性和一致性，通常 只会选择 3-5 家主要供应商，也有望加速三元正极行业集中度提升。3、核心优势：三元路线城池稳固，海外放量+盈利领先优势尽显3.1 三元路线符合中长期趋势，市场地位难以撼动下游放量叠加原材料涨价，磷酸铁锂成本优势凸显，暂时占据主导。2021 年以来，新能源汽车 市场回暖，锂电池下游需求强劲。与此同时，镍、钴、锰价格持续上涨，三元电池成本急剧上 升。下游需求

24、激增叠加原材料涨价压力， LFP 凭借成本优势持续高速增长。2021 年 1-9 月， LFP 动力电池装机量约 34.55GWh，同比增长 274%，其中 9 月装机量达 9.54Gwh，同比增长 309.3%，环比增长 32.26%，涨幅超出预期，自 7 月起已连续 3 月超三元成为主流。三元中长期仍具绝对优势，下一阶段有望反超铁锂。三元材料电池与磷酸铁锂电池相比成本较 高，但总体性能优于磷酸铁锂电池，具有较高的比容量及比能量。2020 年以来，动力市场开始快 速增长，扩张初期降本成为核心要素。消费者偏好更高性价比，需求聚集于低端市场；车企为抢 占份额，迅速放量低端车型，短期内带动磷酸铁锂

25、需求高升。随市场逐渐饱和稳定，消费者认可 度提升，提质诉求将超越降本诉求。出于市场需求的转变和较大的利润空间考虑，车企重心将向 高端车型转移。由于新能源汽车加速等性能差异不明显，高端车型将主要体现在高续航里程。三 元电池凭借能量密度优势，未来市场将迅速扩大，中长期来看增速或超铁锂。3. 2 研发造就先进技术，高镍产品指标领先产品持续迭代升级，创新引领前进动力。公司在 2015 年率先开发出高镍正极材料，通过低钴化 降低对稀缺资源钴的依赖程度，并逐渐完成由 5 系到 6 系再到 8 系的技术升级路线，不断提高电 池性能，增加里程数。目前，公司第二代 NCM811 和单晶 NCM811 产品已经实

26、现量产，第二代 固态锂电及其关键材料已开发完成并送样，客户评价结果良好，第三代 NCM811 研发取得重大突 破，形成了高容量、高压实、高电压、单晶形貌且性能稳定的多系列高镍产品体系。高镍产品行业领先，打造正极材料新标杆。在技术方面，当升科技处于行业技术引领地位，公司 NCM811 产品多项性能指标优于市场同类产品，受到客户高度评价。目前市场上开发出多种样式 的三元产品，不同企业的产品性能也存在一定的差异。在高镍领域，团聚型多元材料继续保持技 术领先优势，单晶型多元材料取得核心技术突破。长寿命 NCM811 批量供货国际高端动力电池客 户，第三代高镍低钴产品与客户形成密切开发关系；高容量、高密

27、度、低产气型高镍 NCMA 产品 国际客户反馈性能全面优于同行竞争产品水平；新一代超高功率产品国内高端客户测试低温性能 优异；高镍单晶多元材料率先打通无水洗干法包覆工艺，批量供应欧美电池市场。研发投入维持高位，研发人员逐步增长。作为矿冶总院控股的企业,公司继承了大型研究院所的科 研能力，公司研发费用率常年维持在 4%以上，略高于同行业水平。同时，16-19 年公司研发人数 稳步攀升，从 16 年的 106 人增长到 19 年的 124 人，20 年增长幅度较大，年底研发人员达 223 人。在研发方面的大量投入使得公司成为国内外少数几家能快速推出系列化多元材料的公司，并 具备快速响应的新品研发流

28、程。专利数量行业领先，技术底蕴深厚。截至 2021 年 1 月，公司有效授权专利数量 89 件，其中高镍 相关专利数 6 件，仅次于容百科技，高于行业内的其他企业。公司主持或参与制定了镍钴锰酸 锂、磷酸铁锂、富锂锰基等 10 余项国家和行业标准的编制，在国内拥有较高技术影响力。3. 3 深度绑定海外巨头，分享下游成长红利深植海外供应体系，占领优质客户资源。公司深耕锂电正极材料，凭借一流的研发平台、优良的 产品品质、先进的装备水平及智能化的生产基地，2005 年产品出口韩国，2009 年出口日本，目 前客户覆盖 LG、三星 SDI、SKI、松下等，已成为海外某著名动力电池企业的全球第一大供应商，

29、 海外市场开拓与同行相比具有显著优势。2020 年，公司锂电材料相关业务实现营收 30.14 亿元， 其中境外收入 12.13 亿元，占比 40%以上，占领全球优质客户资源优势凸显。深度绑定 SKI，21 年开始 SKI 有望快速放量。公司已成为 SKI 主供。SKI 近两年装机量实现爆发 式增长，2018、2019、2020 增速分别达到 170%、138%、300%，目前 SKI 的装机增长主要得 益于现代起亚、戴姆勒部分车型的放量；SKI 是大众集团在北美的核心供应商；此外在国内市场 与北汽等合作良好。SKI 目前正加速中国和欧洲基地的产能建设，根据 20 年报信息，SKI 当前产 能

30、30GWh，其中美国地区 8GWh，中国地区 17GWh，韩国地区 5GWh；目标 2021 年底达到 40GWh，增量来自中国地区 10GWh；2023 年目标产能 85GWh，2025 年公司目标产能 125GWh。其中中国地区有三大基地，常州基地已投入运营，盐城基地以及惠州基地（亿纬合 资）21 年一季度开始投放。随着 SKI 放量，公司未来预计仍将是国内厂商中最有可能受益的供应 商。3. 4 海外布局叠加高镍产品放量，保障更大盈利空间公司毛利净利维持高位，盈利能力突出。2017-2021 年 H1，公司三元材料业务毛利率由 14.58% 提升至 21.44%，逐渐超越同行，处于行业领先

31、水平。公司优异的毛利率水平得益于其海外客户 占比较高，三元正极的定价采用标准的成本加成模式，海外客户的加工费一般高于国内客户。同 时公司单吨净利连续三年在 1 万元以上，盈利水平领先行业。产业链地位优于同行，运营效率不断提升。从营运能力来看，因产能释放和稳固的产业链地位， 公司净营业周期逐渐缩短，2017-2020 年周期分别为 74 天、64 天、68 天、50 天，资产运营效 率不断提升。相比来看，而同行业其他公司主要客户为宁德时代等国内客户，议价能力相对较 弱，净营业周期也经常维持在 80 天以上，公司的营运能力明显优于行业内其他企业。海外客户占比大，成本加成定价模式稳定盈利空间。目前国内锂电池市场集中度较高，