碳酸锂行业投资价值分析及发展前景预测

碳酸锂行业投资价值分析及发展前景预测锂电池行业发展现状和发展趋势锂电池是20世纪90年代开发成功的新型绿色二次电池，近十几年来发展迅猛，在小型二次电池市场中占据了最大的市场份额，已成为化学电源应用领域中最具竞争力的电池。相对于铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等二次电池，锂电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。随着社会对环境保护、节能降耗的要求越来越高，锂电池所具有的循环利用寿命长、环保节能的优点愈加突显，应用领域将不断拓宽。2019年，受中美电动汽车市场发展放缓影响，全球电动汽车产量仅增长6%，达到220万辆，动力电池需求增幅收窄，全球锂电池产业发展速度放缓。2019年全球锂电池产业规模达到450亿美元，同比增长9%，增速仅为2018年的一半，增速呈现加速回落态势。2020年受疫情影响全球汽车总销量有所下滑，但电动汽车的销量却逆风增长，尤其是在排放法规趋紧和补贴政策的双重影响下，从2020年下半年开始全球新能源市场彻底爆发，全年电动汽车销量首次突破300万辆。据EVSales公布的全球电动汽车（乘用车）销量数据，在全球汽车销量同比下降14%的背景下，2020年全球电动汽车逆势上涨41%，销量达到312．5万辆，市场份额达到4%。2020年全球锂离子电池市场规模约为535亿美元，同比增长19%，增速较2019年提高10个百分点，出现加速增长态势。从2015年开始，随着动力型锂离子电池产量迅猛增长，我国锂离子电池产品结构发生了显著变化，动力型锂离子电池已经成为锂离子电池行业的主导力量。按容量计算，2020年消费类锂电池（含手机、便携式电脑和其他消费电子产品）占比32．80%，较2019年下降了7．2个百分点；电动汽车用锂电池占比达到53．70%，较2019年提高了7个百分点，占比首次突破50%，对消费类锂电池的领先优势持续扩大；随着锂离子电池在储能电站、5G基站等领域快速渗透，储能用锂离子电池市场占比不断提升，2020年达到了6．4%，较2019年提高1．3个百分点。从各应用领域锂离子电池出货量看，2020年我国锂离子电池总出货量达到了158．5GWh，同比增长20．4%，增速较2019年提高5个百分点。其中，主要应用于新能源汽车、电动自行车、电动工具三大市场的动力型电池出货量达到94．1GWh，占比我国锂离子电池总出货量的比重为59．4%，较上年提升1．1个百分点；消费型电池出货量51．0GWh，同比增长超过10．2%，占比为32．2%，较2019年下降了3个百分点；储能型电池出货量13．4GWh，较上年增长55．8%，占比提升至8．4%，较2019年提高1．9个百分点，逐年上一个台阶。国家统计局数据显示，2020年我国锂电池累计产量为188．5亿支，同比增长19．9%，增速高于2019年但较2018年有所回落。2021年我国锂电池累计产量为232．6亿支，同比增长23．4%，，增速高于2018和2019年。中国汽车工业协会数据显示，2019年我国新能源汽车产量为124．2万辆，同比下降2．3%，导致我国锂电池产量增速出现下降。2020年我国新能源汽车产量为136．6万辆，同比增长7．5%，带动我国锂电池产量增速回升。进入2021年我国新能源汽车产销量延续增长态势，表现好于汽车行业整体，2021年12月我国新能源汽车产量51．8万辆，同比增长120．0%，全年累计产量354．5万辆，同比累计增长169．5%。根据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据，2021年我国动力电池产量累计219．7GWh，同比累计增长163．4%，2021年我国动力电池装车量累计154．5GWh，同比累计上升142．8%，动力电池产量及装车量保持在较高水平。锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。在传统领域主要应用于数码产品，在新兴领域主要用于动力电池、储能领域。中国拥有丰富的锂资源和完善的锂电池产业链，以及庞大的基础人才储备，使中国大陆在锂电池及其材料产业发展方面，成为全球最具吸引力的地区，并且已经成为全球最大的锂电池材料和电池生产基地。锂电池行业各产业链环节发展情况2018年以来，国内硫酸镍产值呈持续增长态势，2021年国内硫酸镍产值达416．6亿元，同比增长141．65%。求快速增长的背景下，锂电池对于镍资源的需求大幅增长；根据BenchmarkMineralIntelligence的预测，2030年，动力电池对镍的需求量将占镍总需求量的30%。镍通常以硫酸镍的形式进入电池产业链，可应用于三元动力电池及传统的镍镉、镍氢电池领域；在三元动力电池领域，主要用于加工生产三元前驱体。在三元锂电池的高镍化趋势下，电池级硫酸镍需求将持续增长，预计未来动力锂电池的镍需求量将从2020年的9．49万吨增长至2025年的51．03万吨，复合增长率达40%。从供给端来看，硫酸镍可通过红土镍矿加工、硫化镍矿加工、废料处置及电池回收等途径制取，其中，红土镍矿是硫酸镍制取的主要途径，而镍矿资源主要集中于印尼、菲律宾等国；其中，印尼占世界镍矿储量的22%。2009年，印尼颁布并实施新《矿产和煤炭矿业法》，自此以后，印尼逐步收紧对原矿的出口限制；印尼政府于2022年1月起暂停未加工矿石的出口。虽然国内外企业已提前布局并在印尼投资建厂，可以保障未来镍资源的稳定供应，但由于需求增长迅猛，中长期供需缺口仍将扩大。三元前驱体为镍钴锰氢氧化物，是生产三元电池正极材料的核心原材料，其材料指标直接影响烧结后三元正极材料的质量及性能；而其出货量情况与锂电池及正极材料的出货量息息相关。随着下游三元锂电池需求量的爆发，带动了国内三元前驱体市场的增长；2021年国内三元前驱体出货量为61．8万吨，同比增长80．70%。锂盐在锂电池领域的主要应用为碳酸锂、氢氧化锂、六氟磷酸锂及新型锂盐；其中，碳酸锂与氢氧化锂可与三元前驱体烧结后制成三元正极材料，而六氟磷酸锂及新型锂盐可用于生产电解液。随着新能源汽车、储能、5G技术、3C电子等领域的市场需求快速增长，全球锂盐需求量呈快速上涨趋势，预计2025年年需求量将达140万吨，而国内锂资源供应也将形成以锂矿石资源、盐湖锂资源、锂粘土矿资源提取以及废旧锂电池资源回收为主的多元化供应格局。正极材料的成本占锂电池总成本的40%以上，不同的正极材料对锂电池的能量密度、功率、循环次数等性能均有影响。常见的正极材料主要有镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂正极材料等，各类型正极材料的市场化应用场景不同、各有利弊，相互之间尚无明显的替代效应。近年来，受益于动力、储能及小型电池领域的同步发展，锂电池市场规模快速增长，带动了上游正极材料出货量的提升。2021年，中国锂电池正极材料总体出货量达到109．4万吨，同比增长98．55%，其中三元正极材料出货量达42．2万吨，占总出货量的38．57%。三元正极材料主要分为NCM和NCA两条技术路线，但NCA的市场占有率较低，NCM为目前三元正极材料的主要组成部分。根据NCM中镍、钴、锰元素比例按照镍元素占比从低到高主要分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等。近年来受钴价格上升影响，市场呈现高镍化及低钴化的趋势，国内三元锂电池装机量结构中，高镍三元正极的市场份额快速提升，渗透率从2018年的8．39%提升至2021年的38．00%。随着行业进一步发展以及钴资源限制，未来高镍三元材料及前驱体的产量份额会进一步提高。2020年，受新冠疫情影响，全球锂电池出货量呈现先低后高趋势，下半年随着国内对疫情的有效控制以及欧洲市场大幅提升对新能源汽车的补贴力度，全球锂电池市场需求快速增长，全年出货量达到294．5GWh。2021年以来，中国和欧洲新能源汽车市场表现良好，同时绿色低碳发展趋势推动中国电力系统储能和欧美家庭储能市场锂电池需求大幅增长，2021年全球锂电池出货量达到562．4GWh，同比增长90．83%。从国内市场来看，随着中国经济全面复苏以及海外出口量的增加，我国新能源汽车产销量不断提高，储能领域实现国内外市场同步增长，同时锂电池逐步替代铅酸电池、镍氢电池，在电动两轮车及电动工具中得到广泛应用；2021年全年国内锂电池总体出货量达到334．2GWh，同比增长110．85%。作为战略性新兴行业，锂电池材料行业随着下游电动工具、电动两轮车、3C电子、新能源汽车、储能等应用领域对锂电池需求的持续增长而处于快速成长期。小型锂电池主要包括电动工具、电动两轮车以及3C电子领域的锂电池。2021年，小型锂电池领域保持稳定增长态势，全球出货量达到125．2GWh，同比增长16．1%。在新冠疫情影响下，海外尤其是欧美等发达地区由于户外活动减少，室内电动工具的需求快速提升，全球电动工具锂电池需求迅速增长。传统国际电池厂商一方面面临海外产能不足的困境，另一方面LG、松下也加大在新能源汽车领域的投入，逐步降低在电动工具领域的出货量。国内锂电池厂商凭借价格和品质优势在电动工具锂电池领域加速实现的进程。2021年中国电动工具市场锂电池出货10．4GWh，同比增长30．0%。2019年4月15日，新版《电动自行车安全技术规范》正式实施，规定电动自行车整车质量不得超过55kg，而锂电池的电池能量密度远高于铅酸电池，电动自行车锂电化可以有效降低整车质量，以满足规范要求。因此，近年来电动两轮车领域铅酸替代趋势明显，2020年全球电动两轮车出货量达到4，739万辆，带动锂电池需求达9GWh；2021年电动两轮车锂电池需求达13．4GWh，同比增长48%。在传统消费类锂电池领域，得益于智能手机、平板电脑等3C电子的稳定増长，市场需求仍然旺盛；新兴消费应用领域，无人机、可穿戴设备、无线耳机、电子烟等新兴领域崛起，为消费类电池创造新的市场增长空间。新能源汽车已成为全球汽车产业绿色发展、低碳转型的重要方向，同时亦是锂电池最主要的应用场景。2021年全球新能源汽车销量达670万辆，同比大幅增长102．4%，带动全球车用动力锂电池出货量达371GWh，同比增长134．5%；其中，中国车用动力锂电池出货量为220GWh，同比增长达160．4%。2019年下半年以来，宁德时代CTP技术以及比亚迪刀片电池技术的推出使磷酸铁锂电池在保持成本优势的同时提升了能量密度，促使特斯拉等新能源乘用车厂商加大了对磷酸铁锂电池的采购力度，对三元锂电池形成一定的冲击；但整体而言，动力电池整体出货量规模持续增长，两种技术路线将互相竞争、长期并存。储能发展潜力巨大，目前仍处于市场化初期阶段，储能电池主要应用于电网储能、备用电源、家庭光伏储能等场景。2021年中国储能领域锂电池出货量达42．3GWh，同比增长197．9%，其中电网储能需求量较大，占比达65．2%。未来，随着全球各国向绿色低碳能源转型，储能电池作为重要支撑，有望带动以锂电池为主导的新型储能产业持续高速发展。锂电池回收行业发展情况退役的锂电池可通过梯次利用和回收拆解方式实现回收利用。当动力电池容量降至80%时进入退役阶段，经过分选后可梯次利用到储能和低速电动车等领域，最终进行拆解回收，或者退役的动力电池和消费电池可跳过梯级利用环节直接进行拆解回收。根据电池自身性质和回收效益，磷酸铁锂电池电池容量衰减程度较小，但回收拆解的经济效益相对较低，一般用于梯次利用，而三元锂电池则适合直接回收拆解。退役三元电池通过回收利用可以得到镍、钴、锰及锂盐，并可进一步产出三元前驱体和正极材料，直接用于锂电池电芯制造。（一）国内锂电池回收市场情况因锂电池的大规模应用时间较晚，前期锂电池报废数量较少，锂电池回收行业仍处于起步阶段。随着中国新能源汽车市场规模的壮大，动力电池装机规模逐年提升，同时锂电池在电动工具、3C电子、电动两轮车等领域的应用也不断推动锂电池出货量的攀升，而随着以上电池的接近使用寿命，未来锂电池报废量也将进一步增加。目前，锂电池回收行业的规范程度有待提高，国家尚未制定强制性规范措施，加之回收渠道不完善、回收体系不健全，大量的报废锂电池由个人或无合格资质的企业进行回收处置，导致纳入统计范围的实际回收量远小于理论回收量，造成了资源浪费及环境污染，更有甚者将导致安全事故及人员伤亡。为加强对锂电池回收企业的支持与规范，工信部出台了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件（2019年本）》和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法（2019年本）》，并于2020年正式开始评选符合条件的企业。白名单入选企业中，池州西恩、华友钴业、邦普循环、格林美等企业均已开始在行业内布局。在未来市场进一步规范后，业内符合以上行业规范条件的企业将承担起锂电池回收的主要责任，并占据主要的市场份额。（二）锂电池回收行业竞争格局锂电池回收行业参与者主要包括以下3类：汽车生产企业、锂电池生产企业及锂电池回收利用及资源再生企业。其中，汽车生产与锂电池生产企业拥有最直接的电池回收渠道，根据《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，落实生产者责任延伸制度，汽车生产企业承担动力蓄电池回收利用主体责任，而锂电池生产企业作为汽车生产企业的紧密合作对象，以上两方占据较高的市场份额。但由于锂电池报废量逐年增加，回收市场规模日益扩大，汽车生产与锂电池生产企业无法消化快速增长的市场需求；与此同时，凭借在回收工艺及设备上的竞争优势，锂电池回收利用及资源再生企业的涌入弥补了市场缺口。汽车生产企业、锂电池生产企业及锂电池回收利用及资源再生企业的多方参与，组成了完整的废旧锂电池回收网络。锂电池行业发展面临的机遇与挑战（一）锂电池行业发展面临的机遇1、国家战略推动新能源汽车及锂电池行业快速发展中国政府始终高度关注气候变化对人类社会的影响，并积极推进碳减排的工作；中国于2020年在联合国大会上正式提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的战略目标。与此同时，韩国、英国、德国、法国等国家均提出将在2030-2040年左右全面禁售燃油车，加大对新能源汽车产业的补贴并不断提高碳排放要求。各国政府大力支持新能源汽车产业的发展，未来新能源行业将维持高速增长态势；而硫酸镍及三元前驱体作为新能源汽车上游的核心原材料，具有广阔的市场前景。2、锂电池行业高镍化趋势推动市场镍需求增加，供需缺口扩大随着市场对于新能源汽车续航里程的需求不断提高，对动力电池的能量密度也提出了更高要求。为解决企业问题，同时缓解钴价上升带来的成本提升问题，三元锂电池向高镍化发展已成为必然趋势。从需求端来看，高镍化趋势进一步催生了市场对硫酸镍等含镍原料的需求；从供给端来看，印尼等主要镍金属出口国对原材料直接出口的管控趋严，导致镍金属的供需缺口持续扩大。锂电池回收业务应运而生，实现了产业链闭环，有效降低了电池成本，缓解了供需矛盾。未来，锂电池回收业务规模将持续增长。3、电池退役量增加带动锂电池回收产业发展一般动力电池的使用寿命在4-8年，2014年装机的动力电池在2018年迎来首批退役潮，且后续大量动力电池逐渐步入退役期，报废量的高峰期即将到来。根据EVTank统计数据，2020年中国市场锂电池理论回收量达到47．8万吨，其中车用动力电池理论回收量达到25．7万吨，预计到2025年中国锂电池理论回收量将达到98．8万吨，其中动力电池回收量超过57万吨，增长幅度明显。未来，大量报废锂电池亟待具有资质的企业进行回收利用，将推动锂电池回收行业快速发展。（二）锂电池行业发展面临的挑战1、锂电池行业新兴技术快速发展，对现有竞争格局造成影响锂电池行业具有技术密集型的特点，技术的产生与迭代速度较快。现有竞争格局中，磷酸铁锂电池、三元锂电池、锰酸锂电池和钴酸锂电池等为主流的技术路线，以上技术路线的最终应用领域为新能源汽车、电动工具、3C电子以及电动两轮车等领域。其中，电动工具、电动两轮车及消费类电子产品领域主要采用锰酸锂、钴酸锂和三元锂电池等技术路线。钴酸锂电池能量密度高、充放电稳定和加工性能良好，主要应用于成本敏感性较低的中高端3C电子产品领域；锰酸锂电池原材料资源丰富、成本较低、安全性能较好，主要应用于低端3C电子产品、电动工具和电动两轮车领域；三元锂电池相对于钴酸锂电池具有低成本及高安全性能的优势，相对于锰酸锂电池具有高能量密度及高循环性能的优势，三种技术路线市场化应用场景不同、各有利弊，相互之间尚无明显的替代效应，但不排除未来新兴技术快速发展，对现有竞争格局造成影响的可能。动力电池领域主要采用三元锂电池和磷酸铁锂电池技术路线，三元锂电池具有高比容量、高能量密度和高倍率的优点，主要应用于电动乘用车领域；磷酸铁锂电池具有成本低、安全性高、循环寿命长等优势，主要应用于电动商用车和储能领域。2019年下半年以来，宁德时代CTP技术以及比亚迪刀片电池技术的推出使磷酸铁锂电池在保持成本优势的同时提升了能量密度，促使特斯拉等新能源乘用车厂商加大了对磷酸铁锂电池的采购力度，对三元锂电池形成一定的冲击。目前三元锂电池和磷酸铁锂电池在动力电池领域各有优劣，预计两种技术路线将互相竞争、长期并存。此外，氢燃料电池、钠离子电池等新兴技术路线未来可能在动力电池领域得到应用及推广，对现有竞争格局造成影响。总体而言，锂电池行业已形成多种技术路线并存的竞争格局，但新兴技术快速发展，若未来锂电池的主流技术路线发生变化，其他类型的电池在安全、性能、环保、价格、市场接受度等方面更具有比较优势，将对现有竞争格局造成重大影响。2、锂电池回收行业有待进一步规范因锂电池大规模应用的时间较短，锂电池回收行业仍处于起步阶段。虽然国家工信部颁布了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》等文件，但文件出台时间尚短，整体效果尚未显现；就目前而言，符合规范条件的白名单企业的实际回收量偏低，市场仍面临规模总体较小、回收网络不健全及回收机制不规范等问题，一定程度上制约了行业发展。锂电池行业现状与未来锂电池具有能量比高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率低、重量轻、高低温适应性强、绿色环保等特点，其大致可以分金属锂电池和锂离子电池两大类。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称，是一种二次电池，也就是常说的充电电池。锂离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。固态锂电池是用金属锂作为电极的一种储能电池，比能量极高，可以分为一次性电池和可充电固态锂电池。一次性固态锂电池跟普通干电池的原理一样，它是用金属锂作为电极，通过金属锂的腐蚀或叫氧化来产生电能的，用完就废了，不能充电。至于可充电固态锂电池，在实际应用的过程中依旧面临着许多难点。锂金属具有较高反应活性，容易与有机电解液反应生成Li2CO3、LiOH、Li2O、Li3N、LiF等无机产物和ROCO2Li、ROLi、RCOO2Li（R是烷基官能团）等有机产物。这些反应会导致锂金属和电解液的利用率降低，并会伴随着大量的气体产生，容易引发锂金属电池的安全隐患。此外还有固态锂电池的锂枝晶带来的影响。枝晶可在锂表面堆积，渗透到固体电解液中，最终从一个电极交叉到另一个电极，使电池短路，进而引发一些安全事故。电池行业的发展特征（一）动力电池行业资金壁垒高技术迭代快龙头优势明显在资本开支方面，1GWh电池产线需要投资3-4亿元，一般需要建设5GWh以上的产能才能达到较好的规模效应，LG化学、三星SDI、SKI、松下、宁德时代、比亚迪等全球主流电池企业的产能规划都已经达到了100GWh以上的规模。在技术方面，出于成本和安全性的考虑，国内中短期内乘用车市场有向磷酸铁锂转向的趋势，海外还是以高镍三元电池为主要技术路线，未来较长时期内两种技术路线将维持共存；电池的技术迭代较快，意味着需要不断地投入研发才能保持技术的领先性和前瞻性，中小企业在技术研发和资金方面存在劣势，龙头企业存在明显先发优势。（二）锂电池行业集中度高且不断提升国内市场宁德时代一家独大，全球市场宁德时代和LG化学目前处于第一集团。无论是国内还是国外，动力电池行业集中度都出现了不断提升的趋势，行业龙头在技术研发、规模、成本、客户等方面都有比较明显的优势，抗风险能力强，其地位难以撼动。正极材料很大程度上决定了电池的能量密度、循环寿命、安全性和倍率性能，其成本占到锂电池的近4成，是电池材料的核心环节。在技术迭代的同时面临着持续的降本压力，对高镍无钴、固态电池等下一代技术产线的投入需要较高的资源支撑，目前三元高镍产线的投资在6亿元/万吨，国内一线正极材料企业的产能规模在4万吨水平，多在推进10万吨级别基地的建设，资金需求较大。2013年至今，全球锂电正极材料出货量持续增长，从13年的不足10万吨，增长至2020年的超60万吨，年复合增速接近30%。随着动力电池行业的快速发展，机构预计2025年全球正极材料规模超过2000亿元。2020年国内正极材料产量51万吨，同比增长27%，其中NCM三元材料占比46%，磷酸铁锂占比25%。由于正极材料对于电池性能的表现至关重要，因此一线电池厂商普遍会保留一部分正极产能，同时加大对资源端的布局，以此来保障供应链的稳定；同时也会积极寻求外购，以确保产品技术的领先性。拥有技术研发优势的正极厂商依然有优势。由于资源的限制和价格等因素，钴在正极材料中的单位使用量将会逐步减少。磷酸铁锂电池、高镍电池、镍锰电池等方案都是目前应用或者研究最多的去钴化的技术路线，国内外一线正极材料企业在积极研发和布局。负极材料是技术资金密集型行业，产品好坏对电池的能量密度、循环寿命、快充性能等环节有较大的影响，其成本占到锂电池的6-8%；原材料和石墨化制造环节是负极环节主要的成本构成，为降低成本，减少外协加工、自产石墨化和炭化等环节已成行业发展趋势。目前负极产线的投资2-3亿元/万吨，国内一线负极材料企业产能规模7-8万吨，产能的