一 技术进步提高电池性能，促进电池成本下行
（一）正极材料市场集中度有待提升，高镍三元趋势明显
1.三元材料势不可挡
对于动力电池而言，一般主要关心五大类问题：一是安全性；二是续航能力（能量密度）；三是循环使用即寿命；四是成本；五是方便性。在动力电池发展早期，磷酸铁锂在安全性、成本、高温性能和循环寿命方面具有领先优势，得到了广泛的应用。而随着新能源汽车的快速发展，提高电池能量密度成为行业共识。2017年4月，工信部、国家发改委、科技部发布《汽车产业中长期发展规划》，要求动力电池单体比能量达到300瓦·时/千克，系统比能量达到260瓦·时/千克。基于磷酸铁锂的动力电池能量密度很难满足此要求，三元材料已为确定性趋势。在政策导向、产品技术优势和市场空间的共同驱动下，锂电池正极材料企业纷纷加大对三元正极材料的布局，2017～2019年国内正极材料企业在建或拟建的新产线中绝大多数都为三元材料生产线；产能结构性过剩风险下，未来产品技术、有效产能和优质客户三位一体的三元正极材料企业将占据市场主导地位。
2.钴镍金属之间价差巨大，高镍低钴成为趋势
由于钴资源的稀有性，价格高昂，2018年初金属钴现货最高价格达70万元/吨，目前价格有所回落，平均价格约为28.8万元/吨；镍金属现货价格目前大约在13.7万元/吨左右，远远低于金属钴的价格，价差最高时点甚至可达60万元/吨，目前价差回落至约15.1万元/吨。减少钴的用量，增加镍的用量，成为锂离子电池正极材料发展的主要方向。
目前，行业主流的三元材料型号包括NCM333、NCM523、NCM622和NCM811四种型号，主要是通过提高镍含量、充电电压上限和压实密度使其能量密度不断提升。高镍正极通常指镍相对含量在0.6（含）以上的材料型号。2017年以来，以三元材料为正极的动力电池因能量密度优势，已经在乘用车领域大范围取代了过去以磷酸铁锂为正极材料的动力电池，并在小型消费类锂电中部分替代钴酸锂正极材料。受国家产业政策和续航里程需求等影响，新能源汽车动力电池对能量密度的要求不断提高，三元材料的高镍化（包括NCM622、NCM811、NCA等）已成为动力电池的重要发展方向。NCM811型动力电池产品相较NCM523产品，能量密度可提升25%，具有明显的能量密度优势，市场占比不断提升（见图3-16），NCM811作为高镍三元正极材料的新一代产品，预计将具有更加广阔的应用与更加快速的增长。目前国内仅有容百锂电、当升科技、贝特瑞等少数企业掌握高镍化生产技术。当前国内主要电池企业，如宁德时代、容百锂电、比克动力、天津力神等陆续进入NCM811电池量产阶段（见表3-8）。未来几年将是高镍三元材料的重要发展周期，NCM811有望在2019年下半年至2020年逐步起量，在技术端优势突出的公司将会在竞争中脱颖而出。
图3-16 三元正极市场结构
资料来源：根据公开资料整理。
表3-8 正极龙头企业高镍产品布局
3.三元前驱体材料市场极具前景
三元前驱体的制备属于湿法过程，生产过程将产生大量含重金属的废水，对环境污染大，存在较高的环保壁垒。此外，从三元前驱体的制备流程来看，其制备流程较为复杂，以NCM前驱体为例，需要精细控制产物的镍、钴、锰含量以及杂质含量，技术壁垒高（见图3-17）。随着三元材料向单晶、高镍、新型结构方向发展，前驱体需求也将不断转向高端化，掌握核心技术的企业有望持续保持领先地位。无论是从成本还是产品品质控制角度而言，对于三元前驱体材料的投资开发极具前景，这也正是绝大多数正极材料企业纷纷关注三元前驱体材料的原因。
图3-17 NCM前驱体与正极材料制备流程
资料来源：根据公开资料整理。
4.富锂化可能成为下一代正极材料趋势
富锂锰基材料（简称Li-rich，OLO）是由美国阿贡实验室THAC KERAY小组于2001年系统研究并申请专利的正极材料，是由Li2MnO3和LiXO2（其中X=Ni、Co、Mn、Fe等）构成的固溶体。与NCM类似，其X的多变性和Li2MnO3、LiXO2两种组成的变化，导致其主元素含量无法准确定位，只能采用很宽的范围界定。与NCM和NCA相比，富锂锰基正极材料的比容量、电压和比能量等特性进一步提高，但是在实用性方面还面临电化学性能不稳定的挑战，目前没有真正实现商业化应用。
在富锂锰基正极材料技术领域比较重要的专利申请人为ANL实验室、LG化学和三星SDI、BASF与户田工业、3M等。其中ANL实验室在富锂锰基正极材料技术领域研发时间比较长，并且掌握该领域的基础专利；BASF与户田工业通过获得ANL实验室的专利授权进行富锂锰基正极材料的商业开发；LG化学和三星SDI则后来居上，在材料改性以及电池应用等方面有较多的专利布局。虽然富锂锰基目前存在诸多缺陷，暂未规模量产，但是随着其优化改性必将进入产业化发展阶段。
（二）负极材料人造石墨是主流，硅碳负极未来可期
1.人造石墨将成为负极材料主流
人造石墨循环寿命高、安全性好，更适合于动力电池和消费软包类电池，渗透率目前已超60%，未来随着新能源汽车动力电池需求高增，其对高能量密度、快充、循环次数以及低温特性等要求的提升，人造石墨负极的优势将会更加凸显。人造石墨是未来行业主流趋势，预计到2025年全球人造石墨的渗透率可以达到80%，因此当前国内人造石墨领先企业将在未来竞争中优先受益。
2.硅碳负极将得到产业化应用
石墨负极材料的理论克容量为372毫安·时/克（每6个碳原子嵌入1个锂离子，形成LiC6结构），目前高端产品已经达到360～365毫安·时/克，接近理论容量，石墨负极材料逐步达到上限。因此需要更高能量密度的新材料来应对需求。其中，硅材料最能够满足人们更高能量密度的需求（形成Li22Si5，理论克容量为4200毫安·时/克）。硅碳负极将是未来的升级方向。随着动力电池能量密度要求的提高，硅碳负极搭配高镍三元材料的体系成为发展趋势。未来两年，随着高镍三元材料NCM811、NCA及其他配套材料的技术逐渐成熟，硅碳负极的产业化即将到来。
目前来看，已有部分企业突破硅碳负极材料技术瓶颈，开始生产应用，但目前国内仅有贝特瑞一家可以大批量供货并配套松下，其他厂家规模较小或处于验证阶段，贝特瑞在新型负极方向在国内遥遥领先。
（三）隔膜国产化率持续提高，湿法涂覆占比将提升
1.加速国产替代进口，渗透率有望继续提升
隔膜国产化率进一步提升，从2017年90%上升到2018年93%。我国市场国内隔膜继续替代进口隔膜，并在已有的成本优势的基础上，仍有较大的成本下降空间（见表3-9）。
表3-9 湿法隔膜的价格、毛利率、单平方米净利润
表3-9 湿法隔膜的价格、毛利率、单平方米净利润-续表
我国隔膜市场集中度近几年逐年提升（见图3-18）。可以预见未来市场分化竞争加剧，寡头效应明显，二线梯队企业竞争加剧，部分企业面临被淘汰。
图3-18 隔膜CR3历年走势
资料来源：渤海证券。
预计到2020年，我国高端湿法隔膜领域将基本摆脱对进口产品的依赖。
2.干法转向湿法
随着三元正极材需求的快速增长，未来湿法涂覆隔膜将逐渐成为主流。湿法隔膜技术一般用于制造高端隔膜产品，同时顺应动力电池高能量密度的要求。2016年及以前我国国内的隔膜需求以干法为主，在2016年时干法市场份额高达58%，但到2017年局势逆转，湿法出货量占比已超过干法。2019年我国湿法隔膜出货量占比达到72.6%，继续保持领先（见图3-19）。目前干法隔膜过剩较为严重，这也导致其价格不断下降，随着湿法隔膜逐步替代干法隔膜，预计未来干法隔膜价格将持续走低。而湿法隔膜短期内供需仍较为紧张，格局相对较好，目前国内隔膜厂商在湿法隔膜领域已经取得长足进展，正逐步实现进口替代，湿法隔膜新进产能逐步释放，预计湿法隔膜的价格也将在未来几年内下降，但由于湿法隔膜代表高端产能，未来价格降幅低于干法隔膜（见图3-20）。同时随着湿法价格不断下降，原先使用干法的部分厂家也会考虑湿法，叠加双积分政策下对能量密度的要求以及三元材料的大量应用，预计湿法隔膜的需求也将飞速增长。
图3-19 我国湿法隔膜与干法隔膜出货量占比
资料来源：高工锂电。
图3-20 隔膜价格
资料来源：Wind。
根据行业基本情况，电池隔膜用量约为0.2亿米2/（吉瓦·时）；2020～2021年湿法隔膜占比达到76%和82%。
3.高端扩产，低端淘汰
隔膜毛利率高，是锂电池所有环节中盈利能力最强的，目前产能低端过剩、高端偏紧，但这种局面逐渐改善，以湿法隔膜为例，2018～2019年供给与需求差额逐渐扩大（见表3-10）。据高工锂电数据，2018/2019第三季度湿法隔膜产能利用率约30%～40%。但是国内具备大规模批量供应锂电巨头能力的厂商屈指可数，产业链毛利率仍处于高位，未来价格与供需相关，龙头具备议价权。
表3-10 国内湿法隔膜供需
虽然隔膜市场规模在40亿元左右，但由于有较强的盈利能力，吸引了大批企业进入隔膜生产环节，沧州明珠、星源材质等企业均在扩充产能，随着未来这些产能的释放，隔膜环节将进入洗牌阶段，行业竞争也随之加剧。其中有优质客户以及良好品质管理的公司有望成为未来的龙头，低端生产企业将面临淘汰。
4.隔膜涂覆工艺崭露头角
常用的“陶瓷涂覆技术”是指以PP、PE或者多层复合隔膜为基体，表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料，经过特殊工艺处理，和基体黏接紧密，能够显著提高锂电池隔膜的耐高温性、化学稳定性、循环寿命等诸多性能。“湿法+涂覆技术”在保留了湿法隔膜高机械强度优异性能的同时，克服了非涂覆湿法隔膜熔点低、安全性差的缺陷，使其更适用于制备高能量密度动力电池。在下游高性能动力电池需求的持续拉动下，不生产基膜而专注于隔膜涂覆工艺的企业开始崭露头角。
（四）电解液添加剂配方是技术核心
1.回归化工品属性
经过前几年的高增长和供不应求的阶段以后，电解液及六氟磷酸锂将逐步回归理性，回归其化工品属性。由于电解液的生产工艺和制备流程并不复杂，安全和环保其实才是行业较为重要的门槛。电解液涉及有机化合物的处理，有易燃易爆的风险，同时六氟磷酸锂具有较强腐蚀性并大规模使用氢氟酸作为反应原料，生产安全尤其重要。韩国曾多次发生氢氟酸泄漏事故，2012年9月庆尚北道龟尾市一家化工厂发生爆炸并导致大量氢氟酸泄漏，事故造成5人死亡、18人受伤，影响恶劣。在我国，具备前期生产经验、行业地位稳固的企业才能在竞争中胜出，不断扩大规模优势，因此该行业将表现出强者恒强的态势，目前行业内多数企业正在持续扩建产能（见表3-11、表3-12）。
表3-11 国内主流电解液企业产能及规划
表3-12 海外主流电解液企业产能及规划
2.产品差异化提升竞争力，横向纵向深化布局
普通的磷酸铁锂、锰酸锂电池电解液价格自2016年以来一路下跌，符合锂电池高电压、三元趋势的耐高压型电解液价格下降幅度更大，但其价格仍然高于其他类型电解液（见图3-21）。考虑到耐高压型电解液生产难度较高，需要特殊添加剂，短期内不容易被大规模攻克，同时高镍高电压方向是锂电池发展的趋势，高电压电解液在一段时期内仍是值得重点关注的技术突破方向。
图3-21 不同类型电解液的市场价格
资料来源：Wind。
3.绑定核心客户获取发展空间
国内头部电解液厂商大多在主流锂电池供应链中，电解液市占率前三的公司是天赐材料、新宙邦、江苏国泰，均是国内锂电池头部企业宁德时代的电解液供应商，深度绑定优质核心客户。2020年1月30日，特斯拉宣布与宁德时代合作，宁德时代进入其供应链之中，作为其电解液供应商的天赐材料、新宙邦和国泰华荣也有望共享发展红利。全球政策暖风频吹，呵护新能源行业发展，新能源汽车崛起目前已是势不可挡的态势，锂电池作为产业链的核心环节有最强的议价能力，电解液企业通过对核心锂电池企业的深度绑定，才能够分享行业高成长的红利（见表3-13）。
与此同时，电解液大量中小厂商由于缺乏技术和客户，在低端市场仅能依靠低价竞争，很难跟上行业技术进步步伐。在传统数码电池领域无法获得大客户青睐，这些厂商也很难在要求更高的动力电池领域对传统龙头公司形成挑战。因此，随着新能源汽车的高速发展，电解液行业仍将维持现有格局。
表3-13 电解液企业与主流锂电池厂商的配套情况
