锂电池三元前驱体行业投资价值分析
（报告出品方/作者：招商证券，游家训，赖如川，刘文平，刘珺涵）
1.三元前驱体行业介绍
三元前驱体是三元正极的前端材料，本质上具备加工属性。行业定价模式为成本加成，即原材料+加工费。因此企业核心竞争力来自：1、原材料资源、成本掌控能力。2、产品技术随下游电池厂要求的迭代能力。
前驱体直接决定正极材料关键理化指标，影响电池核心性能参数。三元前驱体的性能参数，如杂质含量、粒径大小和分布、比表面积和形貌、元素配比等直接决定三元正极材料的性能，从而作用于锂电池能量密度、倍率性能、循环寿命等核心电化学性能。行业壁垒：厂商需根据下游客户对其锂电池产品的性能要求定制前驱体，不同前驱体产品的工艺参数存在差异化，行业新进入者短期内较难突破关键工艺技术。
三元前驱体的制备采取共沉淀湿法工艺。将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰配制成一定摩尔浓度的混合盐溶液，加入氢氧化钠配制成一定摩尔浓度的碱溶液，用一定浓度的氨水作为络合剂，为避免金属离子镍和锰被氧化，再加入惰性气体氮气。反应浆料经过过滤除杂进行搅拌、洗涤、干燥得到三元前驱体。核心设备：反应釜是核心设备之一。有多种结构，制造工艺复杂，生产高性能三元前驱体需定制化反应釜，头部企业掌握核心制造技术，同样形成技术壁垒。
在动力电池各个材料环节中，前驱体、正极的原材料成本占比最高，基本在85%以上。前驱体较高的材料成本占比，使得向上游布局一体化产业链，将获得显著成本优势。同时金属资源一体化将加强对供应链的保障力度，以支撑产能的大规模扩张。
前驱体厂商对原材料端的布局直接影响其盈利能力。中伟在市占率上领先优势明显，但格林美、华友等厂商盈利能力要强于中伟，主要系格林美、华友在电池回收端、资源冶炼端已有布局。芳源在年至年，主要利用氢氧化镍、硫酸镍、硫酸钴等粗制镍钴原料生产三元前驱体，后与松下合作方式改变采用镍豆、钴豆酸溶进行生产，损失部分冶炼端收益，导致毛利率下滑。
2.三元前驱体行业格局走向集中
我国三元前驱体行业占全球主导地位；国内前驱体市场集中度逐年提升。年，全球三元前驱体总产量为74.75万吨，同比增长79.4%，其中中国厂商占83%；21年的行业增量基本由国内厂商贡献。
国内前驱体市场集中度逐年提升，主要因素在于头部前驱体企业对高镍产品的技术掌控为其带来的先发优势。年我国三元前驱体市场份额前四分别为中伟股份、格林美、华友钴业和邦普，市占率分别为26%、15%、11%和10%，CR4为62%，相较的32%增长30个百分点，集中度大幅提升。
2.1、过去市场集中度提升的核心要素
三元正极行业高镍化趋势明显。高镍产品提供更优秀的续航。镍含量的提高能够有效地提高锂电池的能量密度，NCM的比容量约为mAh/g，相较NCM提高了约22%，宁德时代的NCM电池单体能量密度达到Wh/kg，系统能量密度可以达到Wh/kg。另外，高镍产品对原材料硫酸钴、硫酸锰的贵金属需求降低，可以实现降本。
2.2、向上游布局镍冶炼，打开盈利能力天花板
前驱体产品可能逐步走向标准化。随着高镍、超高镍技术的成熟，未来的技术迭代可能趋缓。产品标准化后，企业在技术上的竞争优势减弱，下游可能对产品加工费进行挤压。未来前驱体企业的核心竞争力将从技术迭代能力转为资源一体化所带来的成本优势。一体化布局逐步成为新共识。为保障资源稳定性以及增厚利润，前驱体企业开启向上游镍冶炼环节的布局，如中伟股份、华友钴业等企业正在加速上游镍矿→镍中间品/高冰镍→硫酸镍→前驱体的产业链一体化布局。
2.3、行业产能加速扩张，市占率有望进一步集中
头部企业产能加速扩张，集中度将进一步提升。国内厂商中，中伟股份产销量较为领先超过15万吨。格林美、华友钴业和湖南邦普产量约在5-10万吨，产量CR4集中度达62%。且头部企业均有着较大规模的产能扩张计划，用以满足下游旺盛需求，在降本的同时继续提高市场份额。
3.一体化布局正在成为新的护城河
一体化是整个前驱体行业向前迈进的一大步。冶炼环节的投资门槛高，考验公司融资能力，一体化投资额基本在1-2亿美金/万金吨，且建设年限长。主要项目均在国外，更考验公司的运营、管理能力。一体化后，单吨盈利将大幅提升。仅考虑前驱体环节，行业单吨净利普遍在元/吨左右，且受辅料价格变动影响较大。若加上一体环节，单吨盈利有望实现跃升，提升到1万元/吨以上。一体化的高门槛及高盈利性将铸造前驱体环节更高的壁垒，市场集中度将继续快速提升。
镍的前端冶炼：主要企业布局项目
华友钴业：公司是行业内布局镍前端冶炼的先行者。年公司设立合资公司华越公司，在印尼规划6万吨红土镍矿湿法冶炼项目，并在随后几年相继加码。截止目前公司已披露镍产能规划合计约54万金吨（非权益口径），以湿法项目为主。中伟股份：公司前几年凭借技术优势在行业内突出重围，市占率维持全球第一。年公司正在从专业的前驱体企业向一体化企业转型，现有披露的镍前端冶炼产能约25万金吨（权益产能约15万金吨），以火法项目为主。
镍前端冶炼：镍矿→镍中间品/高冰镍
镍金属的来源主要是硫化镍矿和红土镍矿为主。传统的硫酸镍生产工艺主要通过硫化镍矿火法冶炼高冰镍，再湿法工艺生产硫酸镍。但长期开采后，硫化镍矿的资源储量、开采条件、矿石品位都逐渐变差，没有新增储量，未来主要依靠红土镍矿。红土镍矿的前端冶炼有两种技术路线：1.湿法高压酸浸工艺HPAL→氢氧化镍钴中间品（MHP），解决镍含量1.4%以下的红土镍矿（红色褐铁矿层）。2.火法工艺→镍铁→高冰镍（RKEF工艺，青山率先实现量产），适合镍含量1.5%以上的红土镍矿（残积层）。
镍前端冶炼：湿法VS火法
湿法冶炼工艺（HPAL）目前发展到第三代，仍在改进中，单位投资额较高（约2万美元/吨），但相较于历史项目（瑞木项目）已快速下降且达产周期缩短至2-3个月，同时湿法可兼容低品位红土镍矿。火法工艺已经相对成熟，近年部分火法项目也在尝试使用新的富氧侧吹技术，能够有效降低电耗（降低20-30%）、提升金属的回收率。火法项目平均单吨投资额约1.2万美元，低于湿法。
4.一体化有望打开三元正极产业链的降本路径
印尼镍项目产能释放，镍价可能进入长期下降通道。印尼镍产业链新增产能不断释放，特别是高冰镍，MHP产能释放，成为年镍供给增长的主要来源。预计年印尼镍产品产量合计将超过万吨，同比增长50%以上。红土镍矿分褐铁矿和硅酸矿两种，褐铁矿镍钴比10：1，硅酸矿约20：1。预计对钴价也会有一定影响。
三元、铁锂电池成本差有望持续收窄，三元电池占比将逐步回升。年Q2以来，三元、铁锂电芯市场报价差已缩小至0.1元/wh之内，可能系三元体系的规模效应优于铁锂，Q2三元电池占比也在明显修复。年6月1日-7月22日，由于镍、钴金属价格下滑，对应5/6系高电压、8系成本分别下降30.7、30.8、27元/KWh。由于价格传导存在滞后，预计三元、铁锂电芯价格差将在22Q3、Q4进一步缩小。
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