锂电池三元前驱体行业研究角力镍资源布局
（报告出品方/作者：招商证券，刘文平、刘伟洁）
一、角力镍资源，明后两年迎来产能释放
1、镍在三元中重要性与日俱增
（1）单吨前驱体含镍量大幅提升
高镍化大势所趋，预计年8系以上三元前驱体全球需求占比为58%。随着高镍化进程加速，三元电池材料已基本完成了由低镍NCM向中镍NCM和NCM的过渡，海内外接下来将迎来8系NCM的装机浪潮，而9系NCA整体增速可能不及高镍NCM，但也将带来小幅增量。从全球范围来看，年高镍（NCMNCA）三元前驱体市场份额约30%，预计-年高镍占比预计将分别达到38%/47%/51%/55%/58%，其中NCA市场份额从10%左右小幅提升至17%。
单吨前驱体含镍量大幅提升。根据测算，单吨前驱体镍元素含量由NCM的0.2吨提高至NCM的0.48吨，而9系NCA则高达0.55吨，钴元素含量由NCM的0.2吨减少至NCM的0.06吨，9系NCA仅0.02吨，由此带来对应硫酸盐同步增加或减少，且趋势仍在深化过程中。这也就意味着，在三元前驱体整体需求量大幅增长的同时，单吨前驱体含镍量也在提升，带动镍需求以更快速度增长。
（2）电池级硫酸镍供不应求
预计年电池级硫酸镍全球总需求为72万镍吨，硫酸镍溢价维持高位。年三元前驱体需求量预计为57万吨，年有望增至万吨。全球电池级硫酸镍需求也将同步增长，预计年总需求量为22万吨，年将达到72万镍吨。硫酸镍供给持续偏紧，反映在价格上，硫酸镍溢价虽然自3月份高点有所回落，但仍居高位，超元/镍吨。
（3）各公司原材料成本高企，上游布局成必选项
三元前驱体原材料主要有硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰（氢氧化铝），原材料成本占总成本比例非常高。年，三家主要三元前驱体生产企业格林美、华友钴业和中伟股份的原材料成本占比分别为86%、87%和93%，格林美和华友钴业原材料成本相对更低，主要在于二者具备较为丰富的硫酸镍钴湿法冶炼产能，可从镍钴中间品、电池废料等各种镍钴粗制品中提取镍钴资源，相较之下中伟股份主要依靠对外采购硫酸镍钴晶体。
因此向上游资源端布局成为各家企业拓宽盈利空间的必然选择，也是产业链下游包括电池厂和车厂的共同诉求，对于三元整个行业来说，是与磷酸铁锂在动力电池领域的竞争中，弥补成本端劣势的重要一环。资源端布局粗略可以分为两部分：硫酸镍/钴湿法冶炼和镍钴中间品冶炼。
2、积极布局硫酸镍/钴湿法冶炼产能
（1）环节成本节约估算
公司通过对外采购镍钴中间品等粗制原料，生产高纯硫酸镍钴溶液，可以为公司节省硫酸镍钴结晶成本、运输成本、二次溶解成本、硫酸镍钴加工毛利等。我们选择以芳源股份为例，进行中间品至硫酸盐环节的利润粗略估算，其合理在于：1）芳源股份在招股说明书中披露的数据详实，包括加工费以及销售单价等数据；2）芳源股份硫酸镍钴的供比例高，在-对外采购硫酸镍钴的成本占为27.19%、22.5%和8.14%；3）其他已有镍钴湿法产能的企业，华友钴业年自供新能源镍金属量余吨，钴金属量为吨，根据其约3.5万吨前驱体产量，估算公司镍钴自供比例约6-7成，且部分钴是从原矿端加工而来，因此难以单独剥离出中间品至硫酸盐环节的利润；
格林美虽然硫酸盐完全自供，但部分原料来源于废旧锂电池，相比中间品至硫酸盐能够更大程度压缩成本，此外格林美将三元前驱体和四氧化三钴作为整体公布成本等数据，不利于测算。
前驱体价格=原材料成本+加工成本（人工和制造费用等）+毛利，公司实际加工费可以看做加工成本与毛利两者之和，而公司对客户加工费报价可看做名义加工费，由于公司原材料基本为镍钴中间品等粗制料，因此实际与名义加工费之差可以看做公司通过自供硫酸镍钴而节省下来的成本。通过测算，镍钴中间品至硫酸镍钴环节可节约成本约元/吨。
（2）布局情况
格林美：公司现已建成7万吨钴镍金属湿法冶炼产能。年6月公司投资3.1亿元建设年产10万吨电池级高纯镍钴盐晶体（3.3万吨电池级高纯硫酸镍晶体、3.3万吨电池级高纯硫酸钴晶体、3.3万吨氯化钴晶体）项目生产线及其配套环境工程等设施，建设周期9个月。同时公司6月份计划在泰兴投建循环经济产业项目，其中包括年产2.5万吨高纯镍钴锰原料，计划年底完成所有项目建设。截至目前，公司共有约12万金属吨镍钴锰原料的总产能已建和在建项目，保障公司三元前驱体产能释放与未来发展需要。按已建成镍钴湿法产能与年预计镍需求量计算（下同），镍钴自供率超过%。
华友钴业：年底，华友衢州拥有1万镍吨的冶炼产能；年上半年，公司通过定增募集资金，计划投入7.8亿元用于华友衢州“年产3万吨（金属量）高纯三元动力电池级硫酸镍项目”，截至今年上半年已经完成30%的建设，预计今年年底基本建成。年公司自供新能源镍金属量吨，自供新能源钴金属量吨。此外今年7月份公司通过发行可转债募集资金计划在广西巴莫投建年产5万吨（金属量）高纯电池级硫酸镍生产线，规划建设周期为2年。当前公司镍自供率约为65%。
中伟股份：公司在贵州西部产业基地建立循环产业园，预计年将实现镍钴冶炼产能5万金吨。公司计划投资18.34亿元，在广西省钦州市建设3条硫酸镍（MSP）生产线、2条硫酸镍（镍溶解）生产线、1条硫酸钴（氢氧化钴）生产线，预计硫酸镍溶液产能11万金吨/年（包括镍溶解与MSP产线，可以处理MSP和高冰镍原料，以及硫酸钴溶液1万金吨/年），建设周期30个月。当前公司镍自供率约为25%。
从产能扩建投入上看，格林美镍钴湿法产能扩建成本相对更低，仅需1.4万元/金属吨，或主要得益于公司自成立起便深耕镍钴等金属回收领域，对湿法冶炼有丰富的技术储备和管理经验。而中伟股份和华友钴业则分别需要投入1.7和2.6万元/金属吨。
3、印尼镍“军备竞赛”正上演
红土镍矿生产镍工艺归纳起来可以大致分为火法和湿法工艺。火法工艺的初始投资更少，投资周期更短，但是在冶炼过程中能耗与成本更高，金属回收率相对更低，主要用于处理高品位的红土镍矿。湿法工艺相对更复杂、初始投资更大、投资周期长，但能耗更低、金属回收率更高，能够处理表层低品位矿。
世界大多数红土矿使用火法工艺生产镍铁，进而生产不锈钢，青山高冰镍试产成功打通了红土镍矿-镍铁-高冰镍这条路径，今年3月份青山发布消息称自年10月起将向华友和中伟分别每年供应6万吨和4万吨高冰镍。但该路径经济性受镍铁与硫酸镍价差决定，根据最新消息，青山高冰镍已出样品，正式产品可能需要在12月份少量生产，明年进行大量交付。
高压酸浸（HPAL）工艺在镍红土矿项目中共经历了三个阶段的发展。
第一代HPAL技术：采用立式无机械搅拌高压浸出釜。以古巴MOA项目为代表，是全球第一家采用HPAL技术处理红土镍矿的工厂，生产MSP，设计产能为2.2万镍金属吨/年，钴金属吨/年。项目自年开始建设，年投产，因技术、装备等原因直到年才实现达产。
第二代HPAL技术：移植了在黄金、铀、锌冶炼等领域应用成熟的加压氧浸技术，采用卧式多隔室机械搅拌釜技术，将钢钛复合板材料应用到高压釜中。以澳大利亚Bulong、Cawse及MurringMurring项目为代表。
第三代HPAL技术：优化了工艺过程及工艺参数、改进了关键设备、优化了材料选择以及完善了工艺控制系统，使工业生产更稳定、工厂作业率更高、生产运行成本更低、金属回收率更高。以瑞木钴业项目等为代表。（报告来源：未来智库）
（1）瑞木镍钴项目
该项目作为迄今为止中国企业在境外较为成熟的红土镍湿法项目，为后来者起到了很好的示范和借鉴意义。项目位于巴布亚新几内亚的马当省，是集采选冶为一体的世界级矿业项目。目前项目已探明和可控的镍矿石储量为万吨，总资源量为1.亿吨。项目设计服务年限20年，远景储量有望支持40年。项目建设总投资约20.41亿美元，生产镍钴中间产品，折合金属当量约为镍3吨/年，钴5吨/年，单位投资额约为6.26万美元/镍吨。年3月项目正式投产，并于年实现达产达标，年首次实现盈利，项目在年之后一直保持年度%以上的达产率。
根据公司半年报，瑞木镍钴项目今年上半年实现净利润8.1亿元，镍钴销量分别为1.97和0.18万吨。经过测算，上半年公司单位成本和净利润分别为1.39万美元/镍吨和0.68万美元/镍吨，考虑副产品钴的收益之后，单位成本降至1.02万美元/镍吨。考虑到该项目初始投资相对更大，且钴镍比尚未达到规划比例，镍湿法项目单位成本仍有进一步下降空间。
（2）友山镍业高冰镍项目（目前生产镍铁）
盛屯矿业-友山镍业项目于年3月开始在印尼IWIP工业园投建，年6月投产，今年上半年顺利达产，经济效益显著，实现营收19.14亿元，净利润7.35亿元，预计产销约2万金属吨，据此估算单位镍吨成本和净利润分别为0.98万美元和0.61万美元。项目成本略高于可研成本的0.9万美元/镍吨，主要原因在于今年全球能源短缺，造成公司燃料成本上行。
（3）三元前驱体企业在建印尼项目
格林美：青美邦湿法项目产能规划5万镍吨，权益产能3.6万镍吨。项目预计明年实现一期3万镍吨/年产能，公司年远期规划为产能超过10万镍吨/年。
华友钴业：华越、华飞湿法项目产能规划18万镍吨，华科火法项目产能规划4.5万镍吨，权益产能共8.97万镍吨。华越项目预计今年底具备投料条件；华飞项目已开始启动前期工作，预计年中建成投产；华科项目预计明年中投产运行。
中伟股份：中青新能源火法项目产能规划6万镍吨，权益产能4.2万镍吨。项目初始规划为投资2.43亿美元，年产能3万镍吨，后因设计单位对一期项目进行设计优化，采用新工艺、新技术、新设备，且存在原材料价格上涨、物流成本攀升、现场安装调试费用提高等情形，公司调增投资额0.87亿美元至3.3亿美元，并增加二期项目，与一期项目规划规模相同。一期项目3条产线目前已有2条启动建设，计划将剩余待建的1条产线与二期项目3条产线同步实施。
a)初始投入
格林美和华友的三个湿法项目基本在2万美元/镍吨左右，华飞项目相较略低或主要受益于规模效应。上述新建项目较瑞木镍钴项目有大幅改善，主要原因在于瑞木镍钴项目包括红土矿露天开采、管道矿浆输送、高压酸浸湿法冶金、深海尾矿排放等主体工艺和配套设施等全流程环节，而印尼镍项目则依托青山镍工业园区，由青山保障原矿供应，以及道路、码头、电力等基础设施的使用，合资公司按照合理价格支付原料采购费、码头使用费、道路维修费和电费等即可，因此初始投入主要覆盖冶炼环节和尾矿排放设施两个环节。华友和中伟的两个火法项目均在1.1万美元/镍吨左右，与友山镍业项目相差不大。
b)项目综合成本测算
核心假设：湿法现金成本参照瑞木镍钴项目，火法现金成本在友山项目基础上增加0美元的镍铁至高冰镍成本；湿法项目相比瑞木镍钴项目增加尾矿坝建设成本美元/金吨（因深海填埋许可问题）；折旧与修理成本：平均按16年折旧，残值按5%，修理费按折旧80%计；镍/钴/美元汇率按均价；
达产完成成本：华越、华飞、青美邦项目完全成本均在1-1.1万美元/镍吨左右，由于华越、华飞伴生钴含量相对青美邦更高，考虑伴生钴利润后，华越、华飞项目综合成本约-美元/镍吨，青美邦项目综合成本约美元/镍吨。火法项目完全成本约1.1万美元/镍吨。
c)净利润测算
基于上述核心假设，综合考虑项目达产进度、公司权益占比、完全成本、伴生钴利润等因素，对各项目-年盈利能力预测如下表所示。受第一年产能利用率较低限制，预计利润将在年大幅释放。格林美印尼镍项目-年将分别贡献0.1/9.6/19.2/33.4亿元；中伟股份印尼镍项目-年将分别贡献0.3/2.4/6.4/10.1亿元；华友钴业印尼镍项目-年将分别贡献2.2/18.9/37.9/44亿元。
二、国内主要三元前驱体企业产能规划及建设情况
1、国内主要企业产能规划
伴随着技术进步、新能源车渗透度快速提升，三元锂电池在全球新能源汽车领域实现快速增长，三元前驱体企业均加快了产能扩建速度，其中包括中伟股份、格林美、华友钴业、佳纳能源（道氏技术）等以三元前驱体为主营业务的企业，也包括容百科技、长远锂科等以三元材料生产为主的同时向上游前驱体环节延伸的企业。据不完全统计，年国内三元前驱体产能预计超过80万吨，年国内三元前驱体产能预计将超过万吨，中伟股份、华友钴业、道氏技术均计划至年形成50万吨三元前驱体产能，格林美则规划40万吨的产销量，兰州金通为10万吨。
（1）中伟股份
公司拥有三大产业基地，包括贵州铜仁西部产业基地、湖南宁乡中部产业基地以及广西钦州南部产业基地（原称“北部湾基地”）。截止年底，公司已建成11万吨/年的三元前驱体产能，其中西部和中部产业基地的三元前驱体产能分别有6.5万吨/年和4.5万吨/年；公司IPO募集资金在西部产业基地新建6万吨前驱体产能正按照公司整体规划加速进行，届时西部产业基地产能将达到12.5万吨/年；
南部产业基地筹建的18万吨前驱体再融资募投项目，以及产业基地中伟新能源全球研发基地产3.5万吨锂电前驱体材料及配套镍钴资源、电池循环回收项目建设，也都在有序加速推进过程中。上半年公司合计拥有约14万吨/年的三元前驱体产能，公司基于其在手订单、意向订单以及预估，-公司三元前驱体产能规划分别为18.5、26.5、38.5万吨。
（2）格林美
公司拥有荆门、泰兴、福安三个三元前驱体制造基地。截至年6月，公司三元前驱体已经建成的总产能为13万吨/年，同时公司启动“荆门+泰兴+福安”一主两副的三元前驱体制造基地发展战略，泰兴与福安三元前驱体建设项目正在快速推进，分别规划年产能为3万吨和5万吨。预计年底公司形成超过20万吨三元前驱体年产能。至年，公司规划三元前驱体产销规模超过40万吨/年，并谋划与全球上下游合作在印尼、欧洲建设前驱体材料生产基地。
今年9月份公司与荆门市政府签署了投资合作协议，公司计划-年在荆门新增投资28亿元，新建项目中包括了8万吨新一代超高镍前驱体材料项目。此外，今年10月份，公司与ECOPROBM就-年动力电池用NCANCM高镍前驱体材料的供应签署了备忘录，公司将于-年向ECOPROBM供应总量为65万吨的NCANCM高镍三元前驱体材料，其中年15万吨，年25万吨，年在确保上一年度25万吨的基础上保持增长。上述两份协议的签署分别从产能和销售两方面为公司年产销远景目标提供了重要保障。
（3）华友钴业
公司产能分为自有与合资产能两部分。今年公司整体产能预计能实现15万吨，目前规划产能共38.5万吨。
自有产能方面：1）全资子公司华有新能源（衢州）当前拥有5.5万吨三元前驱体年产能；2）定增项目：公司今年2月份计划投入定增募集资金约13亿元（总规划投资约15亿元），在华友新能源（衢州）新建年产5万吨高镍三元前驱体材料项目，预计今年底建成；3）可转债项目：计划投入募集资金10亿元（总规划投资约14亿元），在华友新能源（衢州）新建年产5万吨三元前驱体项目，预计明年下半年完成建设；计划投入募集资金46亿元（总规划投资约63亿元），在广西巴莫新建年产5万吨高镍型动力电池三元正极材料、10万吨三元前驱体材料一体化项目，预计年下半年完成建设。
合资产能方面：1）华浦项目（公司持股60%），吨产能已于年第一季度开始供货，总体规划为3万吨年产能；2）华金项目（公司持股51%），一期4万吨项目于今年第一季度完成认证，下半年开始供货，未来公司会根据客户需求及市场行情将规模扩大至10万吨。
（4）道氏技术
道氏技术全资子公司佳纳能源是国内重要钴盐和三元前驱体制造商之一。根据公司公告，公司英德基地现有三元前驱体产能3.2万吨，年底将形成约5万吨三元前驱体及其配套产能，未来英德基地将形成10万吨的三元前驱体及配套产能。龙南基地正在新建年产年产10万吨三元前驱体、回收废旧锂离子电池5万吨产能等项目，规划年8月建成一期项目5万吨三元前驱体并投产。根据公司发展战略规划纲要，公司三元前驱体总产能年-年预计达到5万吨、15万吨、25万吨、35万吨和50万吨。
（5）芳源股份
目前公司拥有3.6万吨高品质NCA/NCM三元前驱体年产能。子公司芳源循环5万吨高端NCA/NCM三元前驱体和1万吨电池氢氧化锂产能项目预计年建成，此外今年公司计划投资建设芳源锂能2万吨高端NCA/NCM三元前驱体产线，也预计后年完成建设，届时公司预计将形成约10万吨/年的NCA/NCM三元前驱体产能。
（6）其他
容百科技：公司是国内主要三元材料生产企业，此外公司也具备一定的三元前驱体自供能力。公司现有将近3万吨三元前驱体产能，高镍前驱体产能近2万吨。公司募投项目仍在推进过程中，原计划年8月开工，建设周期16个月，即年底完成建设，但受国内新能源补贴政策退坡以及公司将阶段性工作重心放在解决正极材料产能瓶颈的影响，前驱体项目进度不及预期，公司最新计划为年一季度完成该项目1期3万吨产能建设，年底前完成2期3万吨产能建设，届时公司前驱体产能预计达9万吨。
广东邦普：长沙宁乡湖南邦普五期年产3.6万吨项目于年底建成，彼时公司拥有三元前驱体产能达5万吨/年。年4月宁德时代发布公告称拟由广东邦普全资子公司宁德邦普投资不超过91.3亿元，用于建设正极材料产业园（包括10万吨NCM正极和10万吨前驱体），项目分两期建设，计划建设期为五年。根据宁德时代年半年报数据，该项目截止报告日累计投资额为万元，尚处于项目建设初期。
兰州金通：公司现有三元前驱体产能3万吨。公司于年底在金昌开发区有色金属新材料区开工建设10万吨/年动力电池用三元前驱体项目，总投资25.68亿元，用地亩。项目分三期建设：年底启动建设一期3万吨三元前驱体项目，已于年5月竣工，二期项目计划今年底开工建设，预计年建成投产，之后视产业发展情况，年前后形成10万吨三元前驱体产能，
科隆新能：公司现有三元前驱体产能1.7万吨。公司在年9月计划投资亿元建设新沂生产基地项目，采用国内外先进设备，建设自动化及智能化生产车间及相关配套设施，项目全部达产后年产值亿元，将形成年产20万吨动力电池正极材料用高端前驱体生产能力。
2、三元前驱体产能建设投入对比
各公司的单位产能扩建投入为2-5万元/吨三元前驱体不等。中伟股份和芳源股份相对更低，单位扩产成本约为2.1万元/吨，格林美约为2.4万元/吨，华友钴业和容百需约3万元/吨。分拆来看，中伟股份和芳源股份成本上的优势主要体现在设备购置及安装费上。
三、研发投入与成果
三元前驱体技术进入深水区，壁垒逐渐提高。海内外接下来将迎来8系NCM的装机浪潮，超高镍NCM、NCA及无钴二元产品正在展开认证或小规模生产。NCMA四元产品和核壳结构技术能够有效提高电池稳定性和安全性，头部企业实现技术突破，部分已实现量产。
1、各企业研发投入
过去三年，公司研发投入占营业收入比例最多的是格林美，为4.61%，道氏技术和芳源股份也都在4%以上。从绝对值来看，年至今累计研发投入最多的企业也是格林美，高达22.4亿元，且远高于排在其后的华友钴业和中伟股份，分别为13亿元和8.4亿元。（报告来源：未来智库）
2、研发成果
研发投入能够最直观地反映在专利数量、主导/参与制定国家和行业标准数量等研发成果上。格林美在这两项指标均大幅领先于同行，累计申请专利项，获得授权专利项，并主导/参与制修订项国家、行业及地方团体标准。
在高镍低钴技术上，中伟股份、格林美和芳源股份相对走在行业前列，格林美与芳源相对聚焦超高镍NCA系列，中伟股份则偏向高镍NCM以及无钴二元产品；在四元产品上，中伟股份已经实现量产，格林美和佳纳已进入量产认证阶段，华友钴业处于C样阶段；在核壳技术上，格林美已进行客户吨级认证，中伟股份已有相应技术储备。
四、投资分析：格林美资源和产品端投入均衡，华友聚焦一体化布局
行业集中度预计将进一步提升。根据主要企业的产能扩建计划，至年能够满足全球需求且大概率出现产能过剩，中小厂生存空间或被压缩。而在成本端，-年，随着三大前驱体企业印尼镍项目的产能释放，行业一体化进程加速，下游电池厂和车企将参与分享成本下降的红利，前驱体端利润将被部分侵蚀，中小厂受资金和规模限制难以布局资源端产能，盈利空间被大幅挤占，行业或将迎来一次出清，市场集中度有进一步提升的可能。
格林美：资源端和产品端投入较为均衡，无明显短板。公司镍钴金属湿法冶炼技术成熟、产能丰富，目前硫酸镍钴实现完全自供。印尼镍项目掌握绝对控股权，权益产能可观，并解决了前期因股份分散导致融资不便的问题。三元前驱体产能扩建规划相对稳健，在手订单充分保障产能利用率。公司注重技术开拓，产品端研发投入高，在9系NCA、核壳结构等多个技术无人区引领行业发展。
华友钴业（有色电新联合覆盖）：公司注重一体化布局。印尼镍资源规划量业内领先，收购巴莫科技，打通镍资源前驱体-正极材料全流程，充分发挥上下游一体化的优势，在未来全行业降成本压力中保障公司的竞争力。
芳源股份：公司NCA技术领先，为松下9系NCA前驱体主要供应商之一。公司硫酸镍钴湿法冶炼技术成熟、产能丰富，增厚盈利空间。明年产能预计将由当前3.6万吨/年增至8.6-10.6万吨/年，增速较快。
中伟股份（有色电新联合覆盖）：公司产能扩建迅速，市占率居行业首位，高镍NCM和NCMA技术市场领先。公司正抓紧上游端布局，以弥补公司产品毛利率较低的劣势。
道氏技术（汽车组覆盖）：公司形成新能源和陶瓷材料双线布局，通过收购控股佳纳能源切入三元前驱体领域，目前产能距离行业第一梯队尚有一定差距，但公司规划增幅较快，预计年形成50万吨年产能。
容百科技（电新覆盖）：公司作为国内主要三元正极材料生产企业，已实现NCM量产，产能进入快速释放期。公司同时规划较大的前驱体产能，自供比例的提升有望增强公司的盈利能力。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
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