“锂”直气壮

白银大赛千万实盘资金派送中 2014年04月02日 16:52   来源: 证券导刊   网友评论(人参与

  据媒体报道称,特斯拉CEO艾隆??马斯克(Elon Musk)将于3月底访华。受此消息影响,近日新能源汽车概念股再度呈现走强迹象。

  新能源汽车之所以能成为A股热点,是因为未来国家将异常重视新能源汽车的发展。国际上,随着特斯拉的崛起,汽车行业势必迎来如苹果智能手机对于传统手机业般革命性的浪潮。

  与2009 年国家支持新能源汽车相比,目前中国发展新能源汽车面临以下几个契机:1、目前环境问题日益严重、中国原油对外依存度不断上升逼迫汽车行业转型升级;2、海外新能源汽车在2013 年已经看到规模化生产的迹象,2013 年或许是新能源汽车的拐点年;3、十二五期间国家对新能源汽车的政策扶持已经到了实质阶段,新能源汽车推广的城市也由2009 年的13 个扩展到近期的40 个;4、从2009 年以来国家各个层面的企业已经努力探索新能源汽车产业,并且已有部分成果,这给未来打下坚实基础。

  近期,Tesla 公布了Gigafactory(千兆锂电池工厂)计划,标志着Elon Musk 向储能的布局,从而锂电池将实现Tesla 和Solarcity 的无缝对接,实现电动车、光伏的共振,新能源将作为一个整体真正挑战传统能源,形成第三次工业革命—能源革命。我们认为,锂电池将是这一轮新能源汽车行情的主轴,是我们最看好的细分板块。

  关于新能源汽车的技术路线(燃料、镍氢、超级电容等)一直有争议,但千兆锂电池工厂的开工,至少说明两个事情:第一,Tesla 对锂电池中期内有信心。Musk 原来也说过超级电容可能是未来的方向,但目前用自己的行动表明,至少在2020 年之前是最看好锂电池的;第二,跟随者会带动产业加速进步。尽管可能会有企业跳出Tesla 的框架另起炉灶,但不可否认的是,更多的国家和企业(尤其是中国)会作为跟随者和模仿者参与其中,而产业的进步速度往往与参与者的数量正相关(光伏即是一例,晶硅从薄膜、聚光中脱颖而出),我们认为技术路线的基本确定,会加速产业的集群,产业集群会加速技术进步,并且由于锂电池的产业链已经比较成熟,而且分工明确,成本下降空间大,Tesla 规划2020 年相比目前成本减少30%以上,我们认为是完全可行的;

  锂电池是现今公认最安全、产业化后成本最有可能为消费者接受的汽车动力电池。目前各大电池生产厂商都在加大对锂电池的投资,以期解决技术瓶颈,降低成本,增加性价比,从而在新能源汽车动力问题上占据制高点。

  锂电池产业链的上游为锂矿资源;中游为电芯原材料(包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、粘结剂等等);下游为电芯制造和封装。

  上游:非“锂”莫属

  2.原材料:锂需求弹性最大

  相较于锂电纷繁复杂的技术路线选择,锂的需求非常明确,只要是“锂电池”就需要锂,不论是碳酸锂、氢氧化锂,甚至是金属锂。不论是从需求弹性还是供给弹性,弹性最大的非“锂”莫属。

  2.1锂:矿石提锂直接受益锂电增长

  2002~2012年间,全球锂需求年均增速大约8%,其中最大的拉动因素来自于锂二次电池,其年均增速更是达到了20%以上。2000年,锂电需求仅占锂消费的4%左右,但是到了2013年,锂电消费占比已经跃升至36%。锂电对锂整体消费的拉动越来越明显。目前锂电尚主要以移动设备为主,占整体消费的80%左右。

  需求驱动转向电动汽车。随着纯电动汽车的市场化,锂电将迎来爆发式增长,毕竟前者的碳酸锂单耗为50~60公斤,是手机单耗3克的20000倍!安永预计2011~2015年锂电池需求CAGR将到达45%。

  目前全球1年锂的消费量大约是16万吨碳酸锂当量,其中有5万吨应用于电池领域。按照60KWH车型计算,如果产量达到50万辆的水平,那么相当于电池级碳酸锂/氢氧化锂需求增加50%。而2013年全球新能源汽车(PHEV+EV)销量已达到18万辆。

  世界锂资源以液体矿床形式存在为主,矿石为辅。在目前的技术水平下,卤水提工业级碳酸锂成本占优,而矿石提锂在生产电池级碳酸锂及以上纯度产品方面,具有成本优势,进而直接应用于电池领域。

  随着锂电的快速发展,国内正极材料企业对电池级碳酸锂提出更高的要求,未来矿石提锂企业将更直接分享锂电行业高景气。

  全球锂资源供给呈高度垄断态势,三大卤水厂商:SQM、Rockwood、FMC合计占据了全球锂市场45%的份额,锂精矿供应商Talison依托中国强劲需求成功二期扩产,市占率2012年跃居首位,高达35%。三份卤水+一份矿合计供应了全球80%的市场。

  全球锂供给与需求基本持平。基于对电动汽车增长的预期,不论是原有四家寡头,还是新进入者,均有产能扩张计划。但是,由于资源品位不同、自然环境差异、融资进展以及开发工艺试验等方面的不确定性,新进入者规划的产能并不能迅速转化成产量,因此在中短期内,供给仍主要由四家寡头控制。

  由于资源呈寡头垄断,所以实际锂供给维持略微偏紧状态,各主体得以保持高利润空间。

  锂电推升碳酸锂高纯度化,国标将提升

  碳酸锂主要根据其主成分含量高低,分成技术领域和化学领域两类。技术领域应用的碳酸锂含少量铁杂质,广泛应用于钢连铸保护渣、电解铝添加剂、溴化锂空调、玻璃陶瓷、釉、珐琅、特种及光学玻璃,同时也是制备其它锂盐的基础原料。而化学领域应用的碳酸锂直接应用领域是锂电池。

  从下图可以看出,越向“EVPlus级”靠拢,就需要更高的碳酸锂纯度:工业级碳酸锂含量低于99%,技术级碳酸锂纯度99%,而电池级碳酸锂纯度99.5%,涵盖了75%的锂电市场,售价在6500美金/吨。纯电动车级碳酸锂纯度99.9%,覆盖了15%的锂电市场,售价8500美金/吨。EVPlus级碳酸锂纯度则达到了99.99%,占据10%锂电市场,售价15000美元/吨。

  20世纪80年代,世界锂盐开发以伟晶岩锂资源为主,主要生产国包括美国、智利、德国、前苏联和中国。但是1997年SQM卤水提锂成功后,其低廉的价格极大的冲击了矿石提锂企业。但是在中国例外,作为亚洲锂电中心,中国仍然主要从锂辉石生产碳酸锂,在制备高纯度碳酸锂方面具有成本优势。

  采用锂辉石制备碳酸锂有2个优点:一是采矿和选矿过程可以使矿石中锂的含量从1.86%富集到3.49%;二是通过硫酸浸出提高了生产碳酸锂的效率。但是含锂矿石的品位与制备碳酸锂有非常重要的关系,低的矿石品位将会影响采矿和选矿的过程,增加选矿的复杂程度,而且采用硫酸浸出会产生大量的硫酸盐和其他重金属盐,这些都增加了提锂工艺的难度。

  随着下游锂电行业的快速发展,国内主要正极材料企业对电池级碳酸锂需求越来越高,特别对Fe3+、Cl-的要求更为明显,如果产品中Fe3+含量过高,会严重影响锂电池的安全性能;Cl-是设备腐蚀的主要原因。

  因此根据目前生产水平情况、市场需求及国内外客户使用需要,我国拟对原标准的技术要求进行调整,增加了对磁性物质、有害物质的限定,调整了产品中Mg、Si、Fe、Cu、Pb、Ni、Mn、Zn、Al、Cl-、粒度、水分十二个指标的含量。

  对比FMC的电池级碳酸锂参数与新国标,我们发现其中杂质Na、Ca、SO42-、Cu、Zn、Cl-的含量偏高,这也是普遍卤水提锂产品的特点,由卤水资源构成决定的。

  2.2钴:电池是核心需求

  2013年全球精炼钴产量增长将近10%至84500吨。金属钴(不包括粗制钴粉)的产量占总产量的38%,产量较2012年略增长896吨。钴化学品和特种产品产量较2012年增长13%至45800吨。2013年中国全年钴供应量为4.58万吨,相比2012年的3.73万吨增加了22.8%。

  尽管2013年全球经济依然复苏乏力,但是钴的主要消费领域电池用钴增长明显,因此预计全球钴的消费量将达到7.8万吨,同比增长4%,增速有所放缓,中国仍是驱动全球钴消费增长的主要动力。

  由于钴价格高,所以正极材料发展方向是尽可能减少钴的使用。目前镍钴锰三元材料主要仍是和钴酸锂、锰酸锂等掺杂使用于手机、平板电脑及小型动力电池领域,未来的市场份额预计将进一步提高,新能源汽车领域将成为其主要市场之一,而钴酸锂的市场份额将减少。

  根据安泰科数据显示,就特斯拉的松下3.4Ah的18650型电池而言,需要17克三元正极材料,该正极材料里镍的平均含量约50%,钴含量约10%,从而计算出需要8.5克镍,1.7克钴。一辆特斯拉电动车需要约7000个电池,可以推算每生产一辆特斯拉电动车需消耗约12千克钴。

  2.3镍:供需面趋好

  2013年全球原生镍供应量达到195万吨,消费量176万吨,2013年全球过剩19万吨,预计2014年全球过剩量3万吨,2015年将达到供求平衡的转折点。

  据经济之声《天下财经》报道,印度尼西亚原矿出口禁令于2013年1月12日生效,官方表示,考虑到国内经济发展和各方需求,将针对禁令出台更多细则。根据此项禁令,自2014年1月12日起,印尼将禁止外国矿企出口原矿,原矿必须在本地进行冶炼或精炼后方可出口。

  印尼主要出口红土镍矿,历往年产量大约占全球总量的15%;我国从印尼进口镍矿比例大约占总进口量的50%以上,因此假设印尼政府对于镍精矿调控执行力严苛,供给端将受到明显缩紧并刺激价格上涨。同时,下游及库存方面不乐观,预计会压制上涨幅度。

  2.4锰:产能明显过剩

  全球锰矿资源巨大,但是分散广。美国的锰矿品位低导致成本高;南非锰资源占全球总量的75%。锰在大部分应用中缺乏代替品。锰矿一般含锰35~54%,锰铁含锰74~95%。下表为锰矿产量、储量。储量方面,中国资源量占全球总量的7%,资源最多的为南非占据75%。

  2013年1~9月6大锰矿前9月的产量为1332.7万吨,同比增长了7.13%,增幅有所加大。

  2013年中国电解锰的产能为290万吨,全国电解锰的产量为115万吨,开工率为39.7%。电解锰是一个产能明显过剩的行业,只要工厂的平均开工率超过40%,市场供应过剩的压力很快就会显现。需求端2013年我国200系不锈钢对电解锰消费量达到46万吨,电解锰行业的整合还在进行当中,生产企业的集中度也有所提度。

  2.5原材料部分重点个股

  天齐锂业(行情,问诊):增发控股全球规模最大的高品位锂辉石矿山,与洛克伍德结成战略合作,公司从单纯的锂加工企业升级转型为掌握大量优质锂矿资源、产业链更完善并具有国际话语权的跨国锂业公司。主要产品产能:电池级碳酸锂9000吨/年,工业级碳酸锂1500吨/年,氢氧化锂5000吨/年,氯化锂1500吨/年,金属锂200吨/年。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  赣锋锂业(行情,问诊):公司作为国内锂系列产品品种最齐全、产品链最长、工艺技术最全面的专业生产商,研发能力、技术水平、市场规模国际领先;已先后为三星、LG提供小批量氢氧化锂、为松下提供锂带样品。增发专注锂电新能源,公司借此迎来业绩高弹性和估值水平的双重提升。主要产品产能:金属锂1500吨/年,高纯度碳酸锂8000吨/年,氢氧化锂6000吨/年,丁基锂500吨/年,氟化锂1500吨/年。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  西藏矿业(行情,问诊):公司是西藏最大的综合性矿产开发公司,主要产品为铬铁矿石、铬铁合金、铜、铬盐产品以及锂盐产品。目前,公司有铜、铬铁以及锂三个业务板块,资源优势明显。公司拥有的扎布耶盐湖锂资源丰富,锂资源量183万吨(以Li2CO3计),镁锂比为0.02;钾肥资源量以KCl计为1592万吨,B2O3资源量为963万吨。

  公司2012年生产锂精矿6086.73吨,锂盐2725.17吨(包括中试电池极碳酸锂36.08吨),2013年计划生产锂精矿7000~7500吨、工业级碳酸锂3000吨、电池级碳酸锂400吨。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  西藏城投(行情,问诊):西藏城投是上海市闸北区旧区改造、保障性住房建设的重点企业之一,主要从事的旧区改造、配套商品房、普通商品房和保障性住房开发建设,主营业务为房地产开发销售收入。2010年通过收购西藏国能进入锂行业,计划在2017年底,彻底完成战略转型,实现房产和矿产利润各一半。

  公司开发的龙木错盐湖、结则茶卡盐湖经储量核实的锂资源转换成碳酸锂为390万吨,属于大型锂矿资源,其还含有钾肥2800万吨(储量中型),硼330万吨(储量中型)。

  一期5000吨碳酸锂项目建设已经于2012年开始,2014年试生产,预计2015年达产;预计2020年前锂盐生产能力达到40000吨(碳酸锂当量)。2013年,公司已经完成中间试验,确定盐湖开发工艺;随后进行的扩大性试验中,已产出260KG浓度为65%的碳酸锂精矿。

  此外,公司及子公司陕西国能共同委托清华大学(化工系)签订技术开发合同,进行石墨烯-碳纳米管杂化物宏量制备技术开发。

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  中信国安(行情,问诊):公司以国家重点支持发展的高科技产业为主营业务,主要从事信息网络基础设施业务中的有线电视网、卫星通信网的投资建设,信息服务业中的增值电信服务、网络系统集成、应用软件开发,此外公司还从事盐湖资源开发、高科技新材料的开发和生产、房地产开发、工程建设和物业管理业务。

  子公司国安科技拥有西台吉乃尔盐湖开采权。中信国安盟固利主要从事锂离子二次电池关键材料和高能量密度动力锂离子二次电池的研发、生产与销售。MGL目前是国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家。

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  西部矿业(行情,问诊):青海锂业是西部矿业集团控股子公司(持股比例74.54%),青海地矿集团持股23.08%,中科院青海盐湖研究所持股2.38%,主要从事锂盐、钾盐、硼酸盐、镁盐及其他精细产品的开发、生产和销售,生产基地在距离格尔木两百余公里的东台吉乃尔盐湖。

  东台吉乃尔湖属于硫酸盐型盐湖,锂矿床LiCl孔隙度储量284.78万吨(给水度储量158.58万吨)、B2O3孔隙度储量163.79万吨(给水度储量91.97万吨)、KCl孔隙度储量1828.91万吨(给水度储量1039.00万吨),锂矿资源量已经达到超大型规模(以金属锂计9.1万吨),硼矿储量也已达到特大型规模,钾矿储量达到中型规模。

  目前公司一期产能碳酸锂3000吨、硫酸钾25000吨、硼酸2500吨;拟进行二期扩建,碳酸锂17000吨、硫酸钾125000吨、硼酸12500吨。二期项目预计2014年3月基本完成建设,预计建成后第一年达产80%,第二年满产。

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  雅化集团(行情,问诊):公司是四川省最大的综合性民用爆炸物品生产厂商,2013年12月公告参股四川国锂37.25%,间接获得李家沟锂辉石矿采矿权,探明资源储量及可采储量为矿石量4036万吨、氧化锂51万吨,目前尚未正式开展采矿活动。

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  格林美(行情,问诊):格林美是国内循环经济领军企业之一,近年来凭借资本的翅膀快速在全国布局,目前拥有四张废旧家电拆解资质和四张报废汽车回收拆解资质,为公司打开广阔的发展空间。钴粉产能2000吨,镍粉产能1300吨。

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  路翔股份(行情,问诊):公司主营业务为锂精矿、氢氧化锂和碳酸锂,旗下全资控股子公司融达锂业拥有甘孜州呷基卡锂辉石矿资源最丰富品位最高的134号脉矿开采经营权。根据2013年6月公告显示,公司康定甲基卡锂辉石矿134号脉原4405米以上采矿权证基础上延伸变更,生产规模由24万吨/年,扩大至105万吨/年;原有采矿权证范围内保有储量511万吨并入此次新证保有储量2899.5万吨范围内。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  江特电机(行情,问诊):公司主营业务为电机、特种车、锂离子电池用材料、矿产品和碳酸锂等。根据公司2013年年报,公司计划扩大矿产资源的开采和加工规模,增加矿产销售量。1)新坊钽铌保持45万吨左右的开采量,巨源矿业何家坪矿区实现规模化开采,争取年采矿30万吨左右,宜丰矿区采矿证办好后着手进行矿产开采销售,力争全年采销40万吨以上,泰昌矿业二期项目争取6月份正式生产,全年力争年选矿20万吨左右。2)加快银锂公司碳酸锂的扩产工作,在年产1000吨碳酸锂的基础上再扩建安装1000吨碳酸锂的厂房,争取2014年下半年形成年产2000吨碳酸锂的能力,同时进行铷铯的提纯,进行产品的批量化销售,并着手8000吨碳酸锂项目的规划设计和建设工作。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  中游:“四大天王”同场竞技

  锂电池电解液,和锂电池隔膜、正极材料和负极材料并称为锂电池的四大材料,技术壁垒上,石墨类负极材料<电解液<钴酸锂以外的正极材料<隔膜。

  电动汽车中,锂电成本占比最大,接近一半,而锂电成本中,又以正极材料的价值量占比最大,一般占比30~40%。

  3.正极材料:多种技术路线并存

  正极材料是锂电池最为关键的原材料,它决定了锂电池的安全性能和电池能否大型化。从全球角度看,2009年以来全球正极材料的需求量保持以年均两位数以上的增长率增长,增速在2011年小幅下滑后,2012年受益于以智能手机、平板电脑为代表消费类数码产品强劲增长的影响,增速迅速回升。2009年全球正极材料产量为4.6万吨,到2012年时产量已经达到10.2万吨,翻了一番多。

  中国方面,2009~2011年正极材料增速保持在25%左右。2012年随着锂离子电池在动力电池领域应用逐步成熟,整个正极材料的产量增长幅度39%以上的,中国正极材料的产量已经占到全球的43%。

  随着全球新能源汽车技术和储能技术的不断成熟,新能源产业在政府大力支持下不断快速发展的态势下,电动自行车、电动汽车、能源储存以及其他新能源产业将迎来春天,获得成倍增长,而这些产业的高速发展必将带动正极材料行业的增长。

  3.1全球生产格局

  目前,全球正极材料市场基本上呈现中、日、韩“三足鼎立”格局。日、韩是正极材料生产的老牌国家,产业整体技术水平和质量控制能力处在高端水平,在日、韩市场上,主要锂电企业的供应商主要选择日、韩本土正极材料企业。中国的正极材料行业虽然起步较晚,经过近十年的发展,技术水平和产品质量迅速提高,并以较强的成本优势,迅速占领市场,一些日、韩企业也开始加大采购中国的正极材料。

  我国正极材料生产相对分散,2012年天津巴莫、湖南杉杉、湖南瑞祥、青岛乾运四家的产量接近国内产量的50%。

  目前使用的正极材料主要有钴酸锂、三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂。锰酸锂因价格低廉、资源丰富以及在消费类电池市场上的大量应用;三元材料价格居中,同时在循环稳定性、热稳定性和安全性能上有所改善,具有广阔的市场前景。

  正极材料产能继续扩张,对锂盐需求形成直接利好。2012年国内正极材料产量同比增长近40%,2013~2014年产能仍将以30%的速度增长,增长动力主要来自三元材料需求量的增加,以及高电压钴酸锂的增量。

  3.2主要正极材料对比

  电动汽车目前锂离子电池正极材料选择方向很多,主流材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等方向,正极材料约占整个电池成本的30~40%。

  动力电池如何通过材料选择和改性提供兼顾能量密度、成本和安全性的新型材料一直是正极材料行业发展的方向,目前动力锂电池正极材料呈现出锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料“三足鼎立”的局势。

  中国正极材料企业大约20多家,与需求增长相比总体产能严重过剩,行业普遍微利甚至亏损,正在洗牌,竞争格局将开始分化。2013~2014年国内正极材料产能仍将以30%的增速扩张,增长的动力主要来自三元材料需求量的增加和高电压钴酸锂产品的增量。产能过剩导致了国内企业竞争激烈,尤其是在同质化的正极材料产品上通过降低价格、账期优惠等方式销售。

  未来行业看点在于除钴酸锂外其他正极材料在能量密度、成本和安全性等方面性能的对比与突破,以及对于钴酸锂的替代进程。

  3.3新技术进展,以及主要锂电企业技术路径

  镍钴铝(NCA)其实在日本很早就开发出来了。这种电池功率高、能量密度大、且一致性较高,但是因为成本高,而没有快速放量。特斯拉尝试了市面上超过300中电池,最终选择了松下的NCR18650A电池,主要基于其能量密度更大且稳定性与一致性更好、可以有效降低电池系统成本。

  这款电芯采用NCA镍钴铝材料(国内笔记本、移动电源上使用的18650电芯多采用镍钴锰材料),容量是3100mah,相当于每节电池储存电量11.47WH,而国内的18650电芯做到2800mah就算是极限了。

  住友金属矿山是全球最主要的NCA生产厂家,2013年的销售量大约2500吨,他的唯一用户是松下电池公司(包括三洋)。值得一提的是,根据最近特斯拉与松下签订的电池供应协议,松下未来4年将向特斯拉提供20亿颗18650电池,这需要松下平均每年至少采高9000吨NCA。住友金属如何在一年之内将产能扩充到9000吨,还是松下加大二级、三级NCA供货商如金瑞科技(行情,问诊)、众和金属的采购,或者新增供货商,都是我们需要跟踪的。

  中日韩企业已经形成寡头聚集的态势,但是选择的主攻技术路径各不相同。日本正极材料企业主要有日亚化学、户田工业、田中化学、日本化学、三菱化学、住友矿山、日本触媒和日本电工等企业;韩国正极材料企业主要有L&F新素材、LG化学、以及SDI釜山工厂等;中国正极材料企业主要有当升科技(行情,问诊)、湖南瑞祥、天津巴莫、北大先行、湖南杉杉、余姚金和、国安盟固利、青岛乾运、深圳天骄、厦门钨业(行情,问诊)、深圳振华、台湾立凯、台湾长远等。

  3.4目前主流车型正极材料选择

  简单列举了目前主流新能源汽车的重要指标,正极材料方面,以锰酸锂、磷酸铁锂、NCA、三元材料为主,其中NCA能量密度最高,锰酸锂最低。

  3.5正极材料部分重点个股

  众和股份(行情,问诊):公司过去主要从事纺织、印染、品牌服饰业务,2012年底起公司通过增资方式控股6家子公司,进入三元正极材料、负极材料、电解液、锂矿等新能源领域,同时剥离品牌服饰业务:2013年底受让神通电动车能源管理有限责任公司20%股权,进入纯电动公交车、纯电动出租车租赁领域;2014年初收购赣锋锂业下属子公司江苏优派新能源有限公司,扩充三元材料前驱体产能。

  2月27日,公司证实拥有NCA核心技术,目前正开拓国际市场,迎接特斯拉大扩产带来的市场机遇。福建众和股份拥有NCA核心技术,已申报国家专利。目前公司正在着手国际市场开拓工作,迎接2014年、2015年特斯拉大扩产带来的市场机遇。公司的NCA核心技术,已送样至三洋、东芝等国际大厂进行认证,目前NCA产业化项目进入中试阶段,产能为200吨/年。参股神通公司,神通公司主要开展纯电动公交车、纯电动出租车的租赁业务,是公司锂电新能源产业链的运用领域。

  按照规划,未来锂电板块在公司业务中的占比将进一步上升。预计公司2013~15年EPS分别为0.07、0.08和0.11元,暂不评级。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  金瑞科技(600390):新能源材料现有氢氧化镍产能3000吨/年,二元前驱体500吨/年,三元前驱体500吨/年,钴酸锂2000吨/年,锰酸锂1200吨/年,三元复合锂离子正极材料2000吨/年,前三项产能集中于金天能源(权益51.32%),后三项产能集中于长远锂科(权益51%)。公司投资建设年产10000万吨电池正极材料项目(2012年12月公告),达产后二元前驱体产能增至4000吨/年,三元前驱体产能增至3000吨/年。

  子公司金天科技在2011年通过为松下的18650电池提供二元前驱体材料从而进入特斯拉供应链已建成了一条年产500吨的镍钴铝前驱体(NCA前驱体)生产线。2012年底,金瑞科技公告称将扩充锂电二元和三元前驱体7000吨产能,二元前驱体正是松下镍钴铝锂NCA电池的原料。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  江特电机(002176):公司在2011年定增投入正极材料项目。根据2010年12月公司发布的定增预案以及2011年年报显示,共募集募集资金35570万元分别投于变频调速高压电机和高效率高压电机技术改造项目、富锂锰基正极材料建设项目以及电动汽车驱动技术研发中心建设项目。

  根据公司2013年年报,富锂锰基正极材料项目于2012年12月31日全部完成,报告期内处于正常的生产状态,投资进度已达93.97%。由于富锂锰基正极材料属于一个全新的专利产品,市场推广需要有一个较长的用户试用过程,加上当前正极材料行业竞争激烈,销售压力大,造成了该项目目前未能达产,产量和销售量偏小,另外为了开拓市场采取了适当的降价策略导致销售价格偏低。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  横店东磁(行情,问诊):公司主要从事永磁铁氧体、软磁铁氧体、太阳能光伏系列产品、其他磁性材料、电池、稀土分离等产品的生产经营与销售。2010年公司研发成果“锂离子电池正极用磷酸铁锂材料”获得浙江省经济和信息化委员会、浙江省财政厅联合举办的2010年浙江省优秀工业新产品二等奖;“低成本安全型锂离子电池正极材料研发及产业化”已通过省科技厅组织的重大科技专项鉴定验收。

  注:截止最新公开信息披露(2013年中报),“低成本安全型锂离子电池正极材料研发及产业化”项目未有任何投产信息披露。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  当升科技(300073):公司主要从事钴酸锂(LCO)、多原材料(NCM)、锰酸锂(LMO)等锂电正极材料的研发、生产和销售,国际前六大电池厂商三星SDI、LG、松下、SONY、深圳比克、比亚迪(行情,问诊)都是公司客户,是国内唯一同时向中、日、韩高端锂电客户提供高品质锂电正极材料的供应商。

  公司研发实力突出,是国内唯一同时拥有湿法沉淀球形多元前驱体制造技术和多元正极材料火法合成技术的供应商,掌握大颗粒前驱体制备技术。公司海门2340吨正极材料+8088吨前驱体生产基地已完成设备安装和调试,正在试生产阶段,海门基地生产的主要是动力电池用正极材料,这有助于公司提升产品盈利能力,巩固正极材料龙头地位。预计公司2013~15年EPS分别为0.06、0.08和0.10元,暂不评级。

  不确定性分析:动力电池放量的不确定性;市场竞争加剧风险;技术替代风险。

  厦门钨业(600549):公司业务主要分为三大板块,钨钼有色金属、房地产,以及新能源材料。目前公司新能源材料收入规模与毛利率都相对较小。

  公司积极进军能源新材料领域。目前产能包括5000吨镍氢电池用贮氢合金粉、2000吨钴酸锂、1000吨锰酸锂、5000吨三元材料。

  此外,公司锂离子材料2011年实现销售收入3.59亿元,2012年1~9月实现销售收入2.39亿元。而按照2011年和2012年前三季度的价格均值,我们匡算2011年锂电池的产量为2400吨,2012年前三季度的产量为1800吨。

  盈利预测:未来三年的业绩增量:1)钨业务:增量主要来自钨精矿价格上涨,而该业务仍旧为利润贡献主体;2)能源新材料:增量主要来自3000吨/年磁材达产及能源材料的扭亏;3)房地产业务:公司地产项目储备多,2014~15年随着海峡国际4期和后期项目交付,地产业务盈利有保障。因此,在钨价稳定上涨、能源新材料业务扭亏及公司房地产业务释放的假设下,我们预计2014~2015年EPS分别为0.8和1.2元。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  格林美(002340):公司主业是循环经济。通过收购凯力克51%股权,间接参股清美通达锂能20.91%。清美是致力于电池材料生产的世界先进企业之一,拥有先进的电池生产技术和成熟的市场。战略合作伙伴的引入有助于清美通达锂能快速发展,将形成年产9000吨锂电池正极材料的生产能力,其中钴酸锂4000吨/年、三元材料5000吨/年。

  4.负极材料:国内最为成熟

  在锂电池四大材料中,负极材料的技术相对最成熟。通常将锂电池负极材料分为两大类:碳材料和非碳材料。其中碳材料又分为石墨和无定形碳,如天然石墨、改性石墨、石墨化中间相碳微珠、软炭(如焦炭)和一些硬炭等。其他非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等。

  4.1产业现状:石墨产品占据绝对主流位置

  高工锂电产业研究所(GBII)调查结果显示,2012年中国负极材料出货量达到27650吨,相比2011年净增长4650吨,增幅达20.2%;其中天然石墨出货量占比59%,人造石墨30%,中间相炭微球8%及其他类型3%。

  2012年中国负极材料总体市场规模为20.08亿人民币,同比上升15.3%。其中,天然石墨贡献7.26亿元,占比34.9%;人造石墨(不包含MCMB)贡献10.61亿元,占比52.8%;中间相碳微球和钛酸锂等其它负极材料贡献2.21亿元,占比13.6%。而就全球范围来看天然石墨依旧占据主流位置,2012年全球负极材料总出货量中天然石墨占比55%,人造石墨占比35%,中间相炭微球占比7.4%,钛酸锂、锌、硅合计占比约1%。综合而看石墨类负极材料占总出货量的90%。

  由IIT统计数据显示,一般3C用电池主要采用天然石墨,而动力电池则主要采用较高容量的人造石墨以及中间相炭微球。就生产企业来看,全球锂电池负极材料领先企业日本化成负极产品多集中在人工石墨以及天然石墨;JFE化学则偏好于人工石墨、三菱化学产品则集中于天然石墨。

  天然石墨Vs人造石墨:人造石墨替代趋势明显天然石墨具有加工性能好、性价比高等特点,但因石墨负极材料吸液性差,分子中不存在交联的sp3碳结构,墨片分子易于发生平移,从而导致石墨负极材料的循环性能不理想。适用的应用领域包括适用于钢壳、铝壳,聚合物,圆柱等锂离子电池。

  而人造石墨是通过高温石墨化、球化、纯化、改性等核心技术而开发的具有高压实、高容量、长寿命的先进人造石墨负极材料。在技术上对石墨改性可对原始材料进行表面改性和结构调整,或使部分无序化,或在各类材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构,加大非化学计量嵌入-脱嵌反应。从而能够大幅提高能量密度、延长使用寿命等。应用领域包括适用于高端锂离子方形、圆柱、聚合物电池。

  2012年天然石墨出货量同比增长13%,增速低于负极材料总体增速;人造石墨出货量同比增长24%,增速高于负极材料总体增速。天然石墨占负极材料的比重在逐步降低,而人造石墨占比不断提升,主要是由于:电子产品对锂电池安全性能、容量和倍率的要求逐步提高,具备极高性价比的低端天然石墨逐渐失去市场;目前国内用于智能手机和平板电脑的负极材料大多开始转向人造石墨,尤其是替换市场的锂电池;天然石墨循环膨胀较大,电解液消耗多,高压实下吸液性能较差,倍率性能也较差,在高容量电池,如动力电池方面,大多都采用人造石墨。对石墨类碳负极材料进行表面包覆改性,增加与电解液的相容性、减少不可逆容量、增加倍率性能还是目前应用研究的一个热点。

  中间相炭微球(MCMB):寿命长,综合性能好

  中间相炭微球原理即为采用负极材料前驱体制备技术和加工工艺,通过对生球、纯化、筛分全过程精准控制,确保产品高度一致性、均一性、稳定性。同时再结合先进的控制设备及系统控制能力,通过对碳微球粉碎、分级、包覆、改性、掺杂等手段,进而开发出均一、稳定、高能量密度的碳微球产品。具备长寿命、综合性能好的核心价值点,适用于各种锂离子电池,尤其是动力电池、圆柱电池。

  钛酸锂:较高电压平台限制其规模化应用

  石墨类锂电负极材料虽然工艺相对成熟,但受结构特性制约,其比容量已达到极限,无法满足大型动力电池所要求的持续大电流放电要求。而锂离子电池的很多性能都取决于负极材料,如充放电效率、寿命长短等,未来要取得突破,新型负极材料开发至关重要。

  钛酸锂是安全性最高的负极材料,在充放电循环中保持“零应变性”,这种“零应变性”能够使钛酸锂嵌入和脱出锂离子时晶格常数和体积变化都很小,从而能够有效的避免由于电极材料的来回伸缩而导致结构的破坏,进而避免锂金属枝晶的析出,最终提高电极的循环性能和使用寿命。但是其比容量比其他的金属基材料低很多,理论容量仅174mAh/g,且钛酸锂电压平台较高,当其与高电压正极材料如镍锰酸锂或磷酸镍锂相匹配时,才有可能解决该材料较高的平台电压问题。现阶段对氧化物负极材料钛酸锂进行掺杂,提高电子、离子传导性是应用研究的一个热点。

  石墨烯:功率密度、能量密度是优势,高成本、低稳定性是短板石墨烯(graphene)是一种新型碳纳米材料,由单层SP2碳原子紧密堆积成二维蜂窝状结构。研究表明,石墨烯具有优异的电学、热学、光学和力学性能,较高的理论比表面积以及从不消失的电导率等一系列特殊性质。石墨烯大的比表面积及其良好的电学性能决定了其在锂离子电池领域的巨大潜力。

  石墨烯的电化学性能良好,但是随着石墨烯片层数量的增加,首次不可逆比容量逐渐降低,循环稳定性也随之下降。因此石墨烯电极经过一段时间的充放电后容量衰减的很快,且以石墨烯作为负极材料的经济性有待进一步改善。

  4.2木桶原理对锂电负极材料提出更高要求,四因素已成技术聚焦点如同木桶原理一样,诸多影响锂电池电芯比容量、比功率、循环性能等的因素当中,最终的决定性因素是这些影响因素中的最短板。从材料角度来看,电芯的循环性能、安全性以及能量密度,是由正极与电解液匹配后的性能,负极与电解液匹配后的性能这两者中较差的一者来决定的。而现如今负极石墨往往成为循环过程中的“短板”一方。

  近几年技术研发资源逐渐将焦点移向产业短板~~负极材料,从而对市场上现存的负极材料提出更高的技术性能指标,这将改变传统天然石墨、人造石墨占据负极材料绝对份额的局面,寻找替代碳的高比容量负极材料成为一个重要的发展方向。

  能量密度、循环性能等四因素已成技术聚焦点:

  在锂电消费升级过程中,木桶原理决定了锂电池正负极、电解液等材料的同向化,共焦点的发展模式。为适应新能源汽车、储能等的未来发展方向,四大因素渐成负极材料产业发展聚集点,一是提高能量密度,二是提高功率密度,三是提高安全性能,四是提高循环性能,其中提高能量密度现已成为负极材料发展的第一专注焦点。

  提高能量密度的措施:

  1、削减对产生能量没有贡献的部材,比如减薄正负极的集电体及隔膜、减少粘结剂及导电辅助材料等;2、研发新材料,增大电极活性物质(正负极)的单位重量或者单位体积的容量;3、在原有材料上做改进,优化材料结构,对材料进行表面改性和结构调整,或使部分无序化,或在各类材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构,加大非化学计量嵌入-脱嵌反应。

  提高功率密度的措施:

  1、电池材料的微粒化设计,改变了微粒的形状、大小和结构;2、电极的薄膜化和大面积化;3、减小电池内部电流通路的电阻。

  提高循环性能:

  1、研发新产品、掺杂新材料,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,使得晶体在嵌入或脱出锂离子时晶格常数和体积变化都很小,小于1%;2、利用材料的纳米特性,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,从而改进循环性能。

  提高安全性的措施:

  1、采用新电极材料,特别是取代石墨负极;扩大电池的安全操作窗口(有效地限制能量密度);2、降低电池放电倍率(有效地限制功率密度);增加安全保护系统和控制系统。

  4.3负极材料成本构成

  相对锂电池正极材料、电解液等,锂电石墨负极材料原料成本较低,主要因为主要原材料石墨储量丰富且价格相对处于较低位置。我国是世界上石墨储量最丰富的国家,也是第一生产大国和出口大国,在世界石墨行业中占有重要地位。据我国国土资源部统计资料显示,我国晶质石墨储量3085万吨,基础储量5280万吨;隐晶质石墨储量1358万吨,基础储量2371万吨,中国石墨储量占世界的70%以上。

  通过对锂电池负极材料成本构成分解,主要包括原料成本、人力成本、能源成本、设备折旧成本以及其他费用。随着锂电负极同质化以及低端市场的竞争加剧毛利率将加速下滑,负极产业需要开发适应动力电池以及储能产业发展的新一代产品。

  4.4负极制造格局:由日本向中国产业转移明显

  2010年以前全球锂电池负极材料领先企业多集中在日本,主要包括日立化成、日本炭黑、JFE化学、三菱化学等。原因在于日本锂电池电芯厂商仍占据大部分市场份额,而日本电芯企业的采购渠道多偏向与本土企业,从而支撑日本众多负极企业的发展。如JFE化学专供于索尼;三菱化学则多集中在三洋、松下;而日本化成约三分之二的产品供应于三洋、松下等日本电芯制造商。

  近几年随着中国相关技术的不断突破与积累,锂电负极产业不断向中国转移,市场占有率不断提高,涌现出了一批国内外都有一定知名度的负极材料企业。其中杉杉股份(行情,问诊)、中国宝安(行情,问诊)等最具核心竞争力。

  2007~2012年的统计数据来看,锂电池材料国产化比例越来越高,以每年5%左右的比例提升。这主要源于三个方面,一是中国电芯产业的崛起带动了锂电池上游原料内销;二是电芯厂商对原料成本的不懈追求加速了中国锂电池原料的出口;三是中国是负极材料原料主要产地,无论是石墨资源的储量,还是石墨产品的产量,中国大陆的全球占比都在70%以上,这些日企不得不把转移的产能放在中国。

  4.5负极部分重点个股

  中国负极材料已经建立了较为完整的产业链,形成了珠江三角洲、长江三角洲、华中地区(湖南省和河南省)三大区域。区域集中度非常高,2012年三大区域合计共有46家负极材料生产企业,占全国负极材料生产企业总数的89%,锂电池负极材料行业已经在上述三个地区形成产业集群。究其原因,主要是由于:

  1、长三角和珠三角锂电池产量占全国总产量的65%,负极材料生产企业聚集于此,利于掌控电芯企业生产动态,具备客户属地优势;2、长三角和珠三角水陆空交通便捷,是国际重要的化工生产基地(人造石墨主要原料基质沥青),负极材料生产企业可以充分利用其产业链优势,减少原料及成品的运输周期,提升产品价格竞争力。

  3、河南省政府明确提出全省建成锂电池原材料5万吨以上产能,并且形成动力锂电池产业链,在资金、土地、税收以及其它配置服务方面均给与了很多优惠;湖南省锂电池其它配套材料起步相对较早,产业供应链优势利于负极材料生产企业的发展;另一方面,天然石墨属于资源型产品,湖南中国石墨的主要矿藏地。

  高工锂电调研数据显示,2011年中国前10大负极材料生产企业的出货量为18600吨,占负极材料总体出货量的比重为81%,2012年占比上升至87%,前10大生产企业的出货量达24100吨,产业集中度呈上升趋势。

  杉杉股份(600884):全球最大锂电池材料综合提供商成功转型:起于服装业务,兴于锂电材料

  1992年11月,宁波杉杉股份有限公司成立,主营服装行业,产品以西服为主。1999年,杉杉股份子公司杉杉科技成立,专注于锂离子电池材料研究开发与生产经营。目前杉杉股份主要覆盖三大业务:服装、锂电池材料、投资,2012年营收分别为18亿、16.78亿、58万。锂电池材料业务净利润贡献占比由2011年的44.16%上升至61.01%,成为公司第一大业务。

  在锂电池业务中,正极材料、正极材料前驱体、负极材料和电解液业务归属上市公司股东净利润分别1791万元、~2011万元、7087万元和3245万元。作为杉杉股份最早发展的锂电池业务,负极材料利润贡献最大。

  负极材料:国内市场占有率27.83%,全产品系、定位高端目前杉杉股份是国内最大的人造石墨供应商之一,设计产能1.2万吨/年。2012年全球锂电池负极材料产销量3.56万吨,中国企业合计产量2.76万吨,其中杉杉股份全年产销量5200吨,全球市场占有率14.6%,中国市场占有率18.84%。近3年公司负极材料市场竞争力逐渐增强,市场占有率稳步提升。

  公司不仅在国内具有竞争力,在国际上都有一定的分量,仅次于日立化学和贝特瑞两家企业。公司的客户优质,包括LG、索尼、ATL、比亚迪、力神等。2012年与德国知名动力电池厂商EVONIK公司签订了为期两年的供货意向性协议。EVONIK已经与戴姆勒、奔驰合作开发电动汽车。

  杉杉股份负极材料包括人造石墨、中间相石墨、天然石墨、复合石墨以及众多其他锂电负极材料。产品定位中高端,售价大约10万元/吨。另外为实现“世界最大规模锂离子电池负极材料供应商”的宏伟目标,杉杉现已计划斥巨资在国家级上海闵行经济技术开发区临港园区战略性新兴产业基地建设年产20000吨新能源锂离子电池负极材料项目和年产1000吨新能源锂离子电池合金材料项目,旨在打造全球规模最大的新能源锂离子电池负极材料产业基地。

  硅炭复合材料研发目标

  短期目标:工艺优化,提高Si~X~C合金的首次效率;与现有系统相匹配,容量提升10~20%;实现Si~X~C的工艺放大。循环性能与现有石墨体系接近。长期目标:容量和效率的进一步提升;开发高容量Si~C合金负极材料以及配套电解液。

  盈利预测与投资评级:我们预计公司2013~2015年EPS分别为0.43元、0.54元、0.69元,按照2014年40倍PE对应目标价21.60元,首次给予“买入”评级。

  中国宝安(000009):国内最大的锂电池负极材料生产商。深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司是由中国宝安集团控股的一家锂离子二次电池用新能源材料专业化生产厂家。目前拥有50余项国家发明专利,并申报了国际专利。贝特瑞研制、生产出具有国际领先水平的高容量、高倍率、高能量密度、高低性能优越、长寿命的负极材料,首次放电容量达365mAh/g以上,首次效率大于95%,压实比达1.7g/ml以上,循环寿命500次容量保持在88%以上。产品出口日本、韩国、美国、法国、德国、加拿大、丹麦、印度等国家。

  2010年中国宝安控股子公司深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司投入开发石墨烯项目,产品开发及中试取得重大进展,2010年12月,在小试的基础上开始设计和筹建石墨烯中试线;2011年7月,石墨烯中试线开始进行调试和试运行;2011年10月30日开始,石墨烯中试线进行正式生产,达到产量日均1公斤目标。2012年初其石墨烯项目已完成中试线建设、工艺优化和中试生产,石墨烯日产量已稳定在1公斤以上,在此基础上通过增加设备,日产量即可相应提高。目前,贝特瑞公司已确定后续批量化生产工艺路线。与此同时,贝特瑞公司已经开展探索石墨烯的应用工作。

  不确定性分析:产品价格下跌风险;锂电池出货量不达预期;新能源汽车政策低于预期。

  烯碳新材(行情,问诊):根据2013年8月公告显示,公司用银基发展(上海)投资控股有限公司的40%股权,置换鸡东奥宇烯碳石墨投资有限公司100%股权。奥宇烯碳石墨投资有限公司分别持有黑龙江省牡丹江农垦奥宇石墨深加工有限公司51%股权和奥宇石墨集团有限公司51%股权。据此公司间接控制奥宇深加工以及奥宇石墨集团。

  奥宇集团目前主导产品是中碳正负目鳞片石墨,40%产品销售给耐材行业,60%用于自己深加工。目前,主导产品所处行业供大于求,未来发展主要取决于高附加值的石墨新材料产品的生产开发状况,市场存在不确定性。奥宇集团现已形成年产2万吨鳞片石墨的生产能力,其主导产品为中碳正负目鳞片石墨,其中碳含量为90%左右。

  奥宇深加工主导产品球形石墨主要应用于锂离子电池的负极材料主要从事鳞片石墨的深加工业务。原有生产规模年产中位径15微米及以上球形石墨2000吨,改扩建新增产能中位径6~12微米球形石墨4000吨/年、中位径12~15微米球形石墨4000吨/年,达到年产1万吨球形石墨规模。

  奥星能源为公司募投项目,在公司定增之前,本公司不持有黑龙江奥星能源科技有限公司(简称“奥星能源”)股权;通过本次增资和收购拟持有奥星能源51%股权,奥星能源将成为本公司的控股子公司。奥星能源年产膨胀石墨3000吨、石墨纸及制品2000吨项目已完成项目备案、土地、规划、环评等前期项目开办手续。到目前购置膨胀石墨生产线2条、石墨纸生产线2条、石墨制品生产线1条,对应设计产能膨胀石墨2000吨/年、石墨纸及制品1200吨/年。

  5.隔膜:技术壁垒高

  5.1隔膜的性能要求和发展趋势

  锂电池隔膜介于正极与负极之间,本身不导电,主要功能是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,同时允许电解质离子于其间通过;在电池过热时,通过闭孔功能来阻隔电流传导。

  隔膜性能的优劣决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

  锂电池隔膜的基本要求:(1)具有隔离性和绝缘性,保证正负极之间物理隔离;(2)有一定的孔径和孔隙率,保证低电阻和高离子电导率,对锂离子有很好的透过性;(3)良好的化学稳定性:由于电解质溶剂为强极性的有机化合物,隔膜必须耐电解液腐蚀;(4)对电解液的浸润性好;(5)具有足够的力学性能,包括穿刺强度、拉伸强度等,在保证一定的力学性能基础上,厚度应尽可能小;(6)热稳定性和自动关断保护性能好,在电池温度过热时能自动闭孔。

  锂电隔膜发展两大趋势。目前隔膜的发展有两条路线,(1)对消费电子类电芯而言,为了迎合美观、便于携带的要求,轻薄化和提高能量密度是发展趋势,一般采用单层PP、PE隔膜;(2)对动力电池而言,由于主要应用在电动自行车、汽车、储能电站上,因此更注重安全性,通常采用多层功能性复合隔膜。

  5.2隔膜技术浅析

  隔膜的技术难度。隔膜作为锂电池中技术壁垒最高的材料之一,其难点主要体现在生产工艺、基体材料上,其中生产工艺的难度体现在隔膜造孔工艺、生产设备以及产品稳定性;基体材料的难度体现在获取合格的原材料和添加剂上。

  生产工艺方面,隔膜电池的生产分为干法和湿法。

  干法工艺:将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜,经过结晶化处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加薄膜的孔径。干法有单向拉伸和双向拉伸两种方式。

  湿法工艺:将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料。

  干法的固定资产投入较小,但加工过程中温度等指标较难控制,而湿法的工艺相对简单;干法可以做三成膜,湿法只能做一层膜;原材料方面,干法使用流动性好、分子量低的材料,不适合做大功率、高容量电池,而湿法使用不流动、分子量高的材料,能保证大功率电池安全性。总的来说,在生产一般锂电池方面,干法具有成本低、污染小、孔均匀的优势,大功率电池方面,湿法具有安全性高、热收缩性小的优势。目前全球约60%以上的隔膜产品主要采用湿法双向拉伸工艺。

  干法隔膜孔的内部结构为贯通型通道,比较适合于做大功率电池。而湿法隔膜孔的内部结构为内部相互连通的弯曲通道,比较适合做高容量电池。“干法”隔膜虽然可靠性差,但是由于成本低/售价低,在国内山寨手机电池市场应用为主;在高端手机、笔记本电脑、动力电池市场,国外知名锂电池电池厂家松下、索尼等主要采用日本旭化成、东燃化学生产的湿法PE隔膜,国内佛塑/BYD合资公司有湿法隔膜产品推出,但仅满足手机市场需求,还不能进入笔记本和动力电池市场。

  锂电池基材:锂电池隔膜基体材料主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)材料及添加剂。隔膜所采用基体材料对力学性能及与电解液的浸润度有直接的联系,因此要求极高。世界前三大隔膜生产商日本旭化成(Asahi)、美国Celgard、东燃化学(Tonen)都有自己独立的高分子实验室,能够生产原料和添加剂。国内锂电池厂家所采用的基体材料基本都是通过外购。

  5.3隔膜竞争格局:全球集中度高,国内低端产能扩张

  全球隔膜市场集中度高,国内仍依赖进口。全球隔膜产量主要集中在日本、美国、韩国,其中日本产量占比超过50%,而且集中度相对较高,前四大企业日本旭化成、美国Celgard、日本东燃、日本Ube垄断了全球约75%的市场份额。国内隔膜行业虽名义产能很大,但受限于工艺水平、产品认证和渠道,实际供应量较少。据统计,2012年中国锂电隔膜需求量约2亿平米,进口量约1.5亿平米,国内供应量约0.5亿平米,国产隔膜中,新乡格瑞恩、东莞星源、佛塑金辉市场份额居前。

  国内低端产能扩张。据高工锂电(GBII)统计,截至目前,国内公布进入隔膜领域的企业多达40多家,公布的产能近8亿平方米,超过全球总需求量,但实际量产的企业不到20家,得到电池厂商认可的不足10家;其中,2013年进入隔膜行业的苏州捷力、上海双奥等企业的产能利用率不足5%。隔膜企业实际产量与设计产能之间存在较大差异,主要受生产工艺水平与所面向市场的局限,国内低端隔膜市场呈现产能过剩局面。

  从产量规模上看,新乡格瑞恩、深圳星源和佛山金辉仍处于国产隔膜厂商的第一阶梯;南通天丰、山东正华、佛山东航光电和河南义腾等处于第二阶梯。预计随着沧州明珠(行情,问诊)、大东南(行情,问诊)、南洋科技(行情,问诊)、云天化(行情,问诊)等上市公司介入锂离子电池隔膜领域争抢市场,行业竞争将加剧,但仍保持高速发展的态势。

  竞争加剧,产品价格、利润率下降。国内隔膜主要是低端产能,近两年由于产能快速扩张、产品同质化现象严重,而短期需求增长有限,竞争愈加激烈,产品价格和利润率快速下降,根据高工锂电统计,整个隔膜业的净利润率从2010年的48.5%降至目前的20%左右。草根调研显示,目前国内干法隔膜价格已从7~8元/平米降至约2~3元/平米,湿法隔膜价格从12~15元/平米降至7~8元/平米。相对而言,干法隔膜下降幅度比湿法隔膜大,主要原因是湿法隔膜技术门槛比干法高,竞争程度较干法隔膜低。

  主流厂商大多使用进口隔膜,国产隔膜多用在中低端领域。由下表可知,一线锂电池厂商供应基本由前四大隔膜厂商垄断,像力神、比克、比亚迪等国内一线厂商,也主要采用进口隔膜,国产隔膜主要在中低端领域(如充电宝、山寨电池)。但也有部分企业近年来通过技术积累,在孔隙率、热收缩、拉伸强度、成品率、一致性、厚度等关键指标上已接近国际水平,成功进入中高端市场,如深圳星源已经切入A123、LG供应链,沧州明珠也成功打入比亚迪、苏州星恒、中航锂电供应体系,未来有望凭借性价比,进一步打入国际供应体系。

  5.4隔膜市场规模测算

  全球锂离子电池隔膜材料产业的发展取决于锂离子电池的市场需求量,而锂离子电池的销量则由下游应用市场的发展情况决定。我们预计14~16年全球锂电池年需求增速在25~30%左右,经测算,到2016年,全球锂电池隔膜市场将达到86亿元左右,国内隔膜市场规模在13亿元左右。未来若电动汽车、储能电站需求爆发,隔膜市场更有望大幅增长,根据我们测算,每百万EV将拉动5.12亿平米锂电隔膜需求,以10元/平米测算,新增51.2亿元市场需求。

  5.5隔膜部分重点个股

  上市公司中,涉及锂电池隔膜业务的公司包括佛塑科技(行情,问诊)、沧州明珠、深圳惠程(行情,问诊)、南洋科技、大东南、九九久(行情,问诊)、中材科技(行情,问诊)、云天化等,其中形成实质销售的只有佛塑科技、沧州明珠和云天化,深圳惠程、南洋科技处在小批量送样供货阶段,大东南、九九久处于试生产阶段,中材科技产能在建中。

  佛塑科技(000973):公司主营塑料薄膜,产品包括渗析材料、电工材料、光学材料、阻隔材料、PET切片材料以及PVC压延材料,是国内塑料行业龙头;联营公司佛山金辉高科拥有锂电池隔膜产能1.17亿平米,是国内最早采用湿法技术量产锂电隔膜的企业之一,客户包括比亚迪、比克等国内知名电池厂商,产品大部分应用在数码产品类的锂离子电池上。金辉高科作为国内隔膜行业龙头,将受益于锂电池市场需求增长、进口替代加速,将为佛塑科技带来一定的投资收益。

  沧州明珠(002108):公司主营塑料管道、BOPA薄膜及锂离子电池隔膜三大类产品,是国内最大的塑料管道及BOPA薄膜生产基地之一。公司采用干法生产隔膜,现有隔膜产能约2600万平米,生产线改扩建后产能可达3000万平米,公司产品下游可用于动力电池领域,客户包括比亚迪、苏州星恒、中航锂电等国内一线电池厂商。凭借在功能性聚酯薄膜领域的技术积累,公司有望进入高端动力电池材料市场。预计2013~15年EPS分别为0.45、0.59和0.72元,“增持”评级。

  不确定性分析:行业竞争加剧风险;技术替代风险。

  6.电解液:降价促进国产化

  6.1上游六氟磷酸锂大幅降价利好电解液行业

  锂电池电解液,是锂离子电池中是作为带动锂离子流动的载体,对锂电池的运行和安全性具有举足轻重的作用。锂离子电池的工作原理也就是其充放电的过程,就是锂离子在正负极之间的穿梭,而电解液正是锂离子流动的介质。

  6.1.1原料六氟磷酸锂地位稳固

  电解液是电池正、负极之间起传导作用的锂离子导体,为锂离子提供一个自由脱嵌的环境,对电池的安全性、充放电效率、循环寿命等性能有关键性影响。电解液是由高纯有机溶剂、电解质锂盐和必要的添加剂等配制而成的非水溶液,其中电解质锂盐环节与隔膜类似,是电池国产化和降成本的关键环节,目前主要为日系企业垄断。

  电解质材料中六氟磷酸锂相对于其他锂盐优势明显,尽管六氟磷酸锂热稳定性不佳且易水解,但凭借其良好的电导率、电化学稳定性及突出的氧化稳定性,六氟磷酸锂已成为目前应用最广泛的电解质。

  6.1.2六氟磷酸锂扩产带来成本大幅下降

  电解液由锂盐(六氟磷酸锂)、溶剂、添加剂组成,其中六氟磷酸锂是电解液成本最重要的组成部分,约占到电解液总成本的43%。

  2011年之前,国内可实现量产的六氟磷酸锂生产企业仅日本森田化学(张家港)和天津金牛两家,本土的天津金牛2010年产能仅250吨,六氟磷酸锂几乎全部依赖日本,当时StellaChemifa、关东电化学工业、森田化学等几家日本企业垄断了全球90%的市场份额。

  六氟磷酸锂原本是电解液产业链条中技术壁垒最高的产品,但随着国内厂商技术的突破,多氟多(行情,问诊)、九九久为首的国内厂商快速扩张产能,使得原本具有高壁垒高毛利率的六氟磷酸锂盈利能力大幅下滑。

  6.1.3受益于上游大幅扩产,电解液盈利能力平稳

  尽管电解液也存在扩产的情况,产能向国内的转移也引起了电解液价格的下降。但我们下节将要提到,电解液扩产比较理性,扩产速度与需求增速基本匹配。

  六氟磷酸锂在近两年的快速扩产,电解液产品价格下降,但随着规模效应带来的成本下降、以及国内市场地位的提升,电解液毛利率或将平稳下滑。

  6.2进入日韩电芯供应体系的企业将受益,产能向国内转移

  日韩是电芯供给的主力军,韩国厂商发展快速,日本动力电池实力雄厚,松下是特斯拉的合作供应商。消费类电芯使用的原材料正在向国内转移,而电动车的大发展将带动配套原材料发展。低端材料国产化,电解液和负极材料最为受益。

  锂电池电解液在过去一直是日韩厂商的天下,但随着中国电解液厂商的成长,尤其是六氟磷酸锂国产化以后,电解液产能持续向中国转移。

  6.3电解液部分重点个股

  杉杉股份(600884):公司主要从事服装、锂电池材料和投资三大主营业务,其中锂电池业务是最主要的利润来源。公司锂电池材料业务覆盖全面,包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。其中正极材料、负极材料和电解液的产销量排名国内前三,公司已经成为全球综合规模最大,种类最齐全的锂离子电池材料专业供应商之一。

  受到钴价格下跌影响,公司前驱体业务亏损拖累整体业绩,公司于2013年6月将前驱体业务进行了剥离,预计2013年由于前驱体业务亏损带来的影响将有所减少;另外由于原材料价格趋于稳定,正极材料价格有所回升,公司正极材料业务有望得到大幅改善。

  目前公司电解液的总产能在3600吨/年左右,计划扩产到5000吨/年,预计随着日本电解液产能向中国的转移以及国内电动汽车市场的带动,公司电解液出货今年将会维持小幅的增长。

  不确定性分析:产品价格下跌风险;锂电池出货量不达预期;新能源汽车政策低于预期。

  江苏国泰(行情,问诊):主营外贸和化工新材料两大主业:母公司外贸业务主要从事纺织、服装、机电、轻工、化工等商品的进出口贸易;控股子公司~~华荣化工主要从事锂离子电池电解液和硅烷偶联剂的研发、生产和销售。

  华荣化工所生产的锂电池电解液销量连续多年保持国内第一、全球前三的地位,在技术和规模方面具有领先优势,国内市场占有率约有30%左右。下游客户覆盖全球前十名及国内主要电芯企业,包括LG、索尼、ATL、力神等。

  公司六氟磷酸锂项目将于2014年量产,添加剂、动力用正极材料有序推进,未来将有多个新的利润增长点:公司的六氟磷酸锂项目已经由中试进入到量产阶段,估算300吨/年项目达产后将给公司带来至少4500万元的营收、1000万元左右的净利润,长期来看将进一步提高公司化工业务毛利。同时,子公司国泰锂宝投资建设1100吨/年的正极材料,产品定位于动力电池领域,目前正积极进行市场推广。

  在即将快速增长的电动车辆市场,动力锂电池100%都来自于日本、韩美电池厂商,公司作为上游电池材料行业的龙头企业,可通过为全球锂电芯巨头供货,成为全球新能源汽车订单国产化转移第一批受益者。

  不确定分析:行业竞争加剧风险;新能源汽车发展不达预期;产品价格下滑风险。

  新宙邦(行情,问诊):公司主营电容器化学品和锂电池化学品,具体包括铝电解电容器化学品、固态高分子电容器化学品、超级电容器电解液及锂离子电池电解液四类,下游是消费电子、家用电器、信息通讯、汽车电子、电动自行车、新能源汽车等。根据资料,公司电容器化学品中国市占率40%左右,国际市占率10%左右;锂电池电解液国内市占率20%左右。

  切入国际供应链。2011年,公司锂离子电池电解液取得SONY、松下等一批国际高端客户的合格供应商承认;2012年,又通过了韩国三星SDI的认证并实现批次交货。

  截止目前,全球前四大锂电厂商中,松下、索尼、三星都是公司客户,LG也在进行相关认证中。随着下游国际厂商在新能源汽车领域的快速拓展,新宙邦作为为其配套的材料企业,也将持续受益。预计2013~15年EPS分别为0.71、0.87和1.12元,“增持” 评级。

  不确定性分析:市场开拓风险;日元持续大幅贬值风险;技术替代风险。

  7.电池、电芯

  传统锂电池主要应用于消费电子产品市场,经过多年发展,逐渐走向成熟,而伴随着技术进步、成本降低,特别是对绿色新能源的强烈需求,应用于电动工具、汽车、甚至是储能需求的锂电池市场正在快速成长。

  2012年,全球锂电池市场容量33.5GWH,增速30%,其中消费电子占比88%,电动车占比11%,储能和UPS占比1%。消费电子的增速比较稳健,为23%,而电动车的增速非常快,达到163%。我们判断,未来消费电子的增长依然保持平稳状态,随着电动汽车基数变大,并且增速依然维持较快速度,那么将拉动锂电池行业加速增长。

  7.1中日韩三国争霸

  锂电池下游主要应用于手机、笔记本电脑等领域;其中笔记本电脑领域以日、韩企业为主,而中国企业多集中在手机领域。近年来,日本在全球锂电市场份额有所下降,而韩国、中国上升。具体而言,凭借三星、LG快速发展,韩国份额上升,出货量占比达40%;日本三洋、索尼、松下保持稳定,出货量占比约40%,但其他企业则有所下滑;而由于苹果产品销量的加大以及中国自主手机品牌的崛起,中国锂电企业增长较快,出货量占比约20%。总体而言,全球锂电行业市场集中度较高,日韩并驾齐驱,中国逐渐崛起。

  分企业看,全球排名前四位的锂电池企业分别为松下(含三洋)、三星、LG和索尼,,行业垄断程度较高。中国力神、比亚迪、ATL、比克电池出货量分列四至八位。

  在应用于消费电子产品的锂电池市场中,曾经作为主力的功能型手机和笔记本电脑随着市场增速的放缓以及替代产品的影响,整体增速逐步放缓。而智能手机、平板电脑已经成为驱动消费电子锂电池市场成长的核心动力。特别是近2年,伴随着产品尺寸的不断放大,在5寸以上智能手机快速走红的背景下,电池容量也水涨船高,一方面需要更大的电量支撑更大尺寸的屏幕消耗,另一方面大尺寸产品也增加的电池的体积。

  结合锂电池形状和外包装材料可以将消费电子用锂电池分为方形锂电池(Pr)、圆柱锂电池(Cy)和聚合物锂电池(Po)。随着技术的进步,聚合物电解质快速成熟,由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂离子电池相比,聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点,也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题,因此外壳材质可以更轻,从而可以提高整个电池的比容量。随着消费电子趋于轻薄化,聚合物锂电池市场增速显著快于其他两种类型锂电池。

  而在聚合物电芯市场中,由于苹果公司是全球最大的聚合物电池采购厂商,苹果公司的订单对市场份额有着非常巨大的影响。东莞新能源(日本TDK子公司)目前在全球锂聚合物电芯市场占据了48%的市场份额。之后则是占24%份额的三星SDI、占11%份额的LG化学,以及三洋、索尼等厂商。

  传统圆柱型电芯市场,主要是应用于笔记本电脑领域的18650以及16650标准锂电池,但随着超级本的兴起,聚合物锂电池渐渐渗入电脑应用领域。在圆柱形锂电池电芯市场,日本企业索尼、松下、三洋分别占领了9%,10%和26%的份额;而韩国企业三星、LG则已经成为市场领导者,分别拥有30%,22%的市场份额,优势突出。

  目前方形电电芯主要应用于手机市场,但随着苹果手机的兴起,聚合物锂电池在智能手机的应用逐渐普及。方型电芯市场依然以日韩企业为主,三星SDI和LG化学分别占据22%和16%的市场份额,日本松下和日立Maxwell占据19%和8%。而由于适用于手机产品,贴近手机产业链,中国电芯企业在方型电芯领域拥有一席之地。包括比亚迪、力神等企业占据了一定的市场份额。

  7.2电芯企业构筑电动车产业链核心

  锂电池的诞生源于日本电器巨头寻找更优电源的需要,索尼、松下、日立、东芝、NEC等电器巨头是全球锂电产业的开创者,至今仍是全球消费电子锂电产业发展的重要力量。随着锂电池在汽车上的应用成为可能,越来越多的日本车企介入到锂电产业,如丰田与松下合资组建PEVE,日产与NEC合资组建AESC,本田与GS汤浅合资组建BlueEnergy,三菱汽车与GS汤浅合资组建LEJ,等等。双方技术与市场互补,力争在新能源技术革命中挣得第一位的市场份额。

  2012年IIT数据显示,全球xEV(EV、PHEV、HEV)用锂电池容量达3.54Gwh。因HEV全球在售车型较多,数据统计难度相对较大,同时HEV单车所用锂电池容量较小,未来发展趋势看对锂电拉动不大。因此我们仅对2012年全球52款在售EV、PHEV车型销量、单车所用锂电池容量做出统计,结果显示:EV汽车消耗电池容量1.51Gwh,占比43%;PHEV汽车消耗电池容量0.74Gwh,占比21%。

  同时我们对全球在售EV、PHEV车型所对应的24家主流动力电池生产商EV、PHEV用锂电产量进行统计。主流厂商多为日韩企业,中美占比较少。其中AESC、LG化学、松下(含三洋)、LEJ、BYD占据前五位的市场,份额分别为37%、28.15%、13.5%、7.7%、5.3%。

  数据显示,主流动力锂电池厂商多依靠单一热售EV/PHEV车型拉动动力锂电池销量,如位于日产leaf供应链的AESC,位于通用Volt供应链的LG化学,位于TeslaModelS供应链的松下以及位于三菱i~MiEV供应链的LEJ。

  7.3技术路线:国际厂商以三元为主

  电动汽车的性能极度依赖于动力电池的产品品质。动力电池进行的是频繁、深度的充放电循环,在充放电过程中,电压、电流可能有较大变化,对电池的性能要求严格。

  1.大功率充放电能力:电动汽车要求动力电池能快速充放电,具有更好的输入特性。2.

  安全性、一致性较高:电动汽车采用的是将多个电池串并联起来,单个电池出现故障将影响整个电池组的性能,电池的一致性就变得尤为重要。3.使用寿命:即电动汽车锂电池组可充放电次数。4.功率密度、能量密度:决定单位重量电池组单位时间为电机所提供的能量以及功率的大小,从而决定汽车的动力性能。

  目前全球动力电池主要朝向三个方向发展:三元材料(NCA、NMC),磷酸铁锂材料(LFP)以及锰酸锂材料(LMO)。其中三元材料具有较好的能量密度和功率密度,但安全性能较低,成本相对较高;磷酸铁锂安全性能较好,成本较低,但能量密度以及功率密度较差;锰酸锂综合性能较为均衡,无突出优势和劣势。

  以当前新能源汽车厂商选择路径来看,一种是以美国、中国为主的磷酸铁锂为正极的电池路线,另外一种是以韩国、日本为主的三元材料、锰酸锂为正极的电池路线,目前还未确认那种技术路线会成为最终的选择,但因主流汽车生产厂商多为日系及美系汽车,而美系汽车锂电池较多的由日韩锂电企业供应,因此动力锂电池更多的是在三元以及锰酸锂材料之间选择。

  而就电池单体容量发展方向看,除Tesla使用小容量18650电池单体(单体容量3.1Ah)外,更多的是专注于大容量锂电单体的研发,如为日产Leaf提供配套电池的AESC公司,PHEV、EV用锂电池多为单体容量33.1Ah的锂电单体。

  但因大电池单体市场研发尚处于初级阶段,成本较高,以TeslaModelS与日产Leaf为例,Leaf所用锂电池单位储能成本约为TeslaModelS的二倍左右。使得市场上大多电动汽车在电池组容量不大的情况下(约20Kwh)仅锂电池成本就高达2~3万美元。从而在成本上限制了电动汽车的电池组容量,进而限定了整车的动力性能。Tesla的成功将会为整个动力锂电产业树立标杆,改变研发资源的配置路径,锂电池将会从专注于大容量单体的研发改为小容量单体、电池管理系统的研发,从而缩短电动汽车革命的进程。

  7.4全球竞争格局

  目前锂电市场仍然是日韩走在前端,中国企业紧跟其后,2013年占全球锂电市场份额的29%。

  中国锂电厂逐步具备了一定的技术实力,ATL、力神进入了苹果产业链,比亚迪进入了三星供应链,光宇和比克也进入了全球数码电池供应链,ATL与宝马合作。

  7.5电芯部分重点个股

  光宇国际(1043.hk):国内最主要的电池生产商。在经历2012年业绩下降甚至亏损之后,2013年公司在锂聚合物电池、铁锂电池等新业务带动下,迅速走出低谷,业绩见底回升。2013年上半年,公司营业收入同比增长9.57%,净利润同比增长52.57%。

  锂聚合物电池下游需求快速增长,根据公司扩张计划,两年之内锂聚合物电池月产能有望从上半年的600万只提升到2000万只。公司下游客户有所保障,突破产能瓶颈将有望带动锂聚合物电池快速增长。

  随着4G牌照发放,公司铅酸蓄电池业务有望二次爆发;同时,公司管理层积极采取措施改善经营状况,抓住国家整顿铅酸蓄电池行业带来的机会,逐步介入电动工具电池行业。预计未来两年铅酸电池业务会逐步扭亏为盈。

  不确定性分析:产品价格下跌风险;市场竞争加剧风险;行业发展低于预期。

  南都电源(行情,问诊):新产品广受市场认可,后备锂离子及高温电池推广顺利。公司持续积极推进新行业、新产品的拓展和销售,高温电池已在全球范围内实现规模应用,目前已成功应用于亚太、孟加拉、土耳其、南美等多个国家和地区,前三季度实现销售额达1719.14万元,同比增长130.67%,其中Q3单季度销售额为256.10万元。公司已经开始了第二代铅炭电池技术的研究,通过完善炭材料评价体系,针对性地开发多款材料配方,使其更好地满足储能、通信和混合动力等领域的不同需求。

  另外公司前三季度通信后备用锂离子电池继续保持高速增长,同比增长411.81%,随着国内外4G网络建设的持续推进,对通信后备用锂离子电池的需求将进一步增加,公司锂电业务有望实现持续增长。

  动力产品拉低毛利率水平,低速电动车逐步放量。前三季度公司动力产品收入同比增长30.51%,收入占比上升至54.64%,动力产品在公司三大业务中毛利率水平最低,收入占比的提升拉低了综合毛利率水平;另外,主要产品电动自行车动力电池在2013年经历价格战,导致动力电池毛利率水平同比下降2.50个百分点。动力电池收入占比增加、产品毛利率下降导致综合毛利率水平下降,前三季度综合毛利率为14.42%,同比下降1.01个百分点,Q3单季度毛利率达15.94%。

  此外,公司低速电动车电池的销售额达1810.17万元,同比增长551.00%,未来有望继续为动力产品注入新增长动力。

  铅碳电池中标示范项目带动储能业务增长。在新能源储能电池和数据中心后备电池领域,公司铅碳电池产品中标了多个项目。前三季度公司储能电池业务收入达9762.82万元,同比增长79.66%。截止三季度末,公司新型动力及储能电池生产线建设项目累计已完成投入23620.64万元。

  不确定性分析:产品价格下跌风险;市场竞争加剧风险;行业发展低于预期。

  成飞集成(行情,问诊):公司控股子公司中航锂电公司的主要产品锂离子动力电池,单体容量覆盖了10Ah到500Ah,主要应用领域包括:电动车辆、轨道交通、电力储能、通讯基站、矿用装备、军事应用等。公司致力于持续提高大容量锂电池的研发能力和制造水平,全力打造“技术领先,质量可靠,用户满意”的全球锂电池金牌供应商。

  中航锂电产能在1.2~1.5亿AH,产能利用率约50%,目前市场需求较为分散,同时也造成了“生产小批量”、“多品种”的典型特征,更换工装较为频繁,因此实际可达成产能比额定产能低。目前中航锂电杭州电动汽车租赁项目是杭州市政府提供政策支持,中航锂电配套锂电池给电网运营商。

  不确定性分析:产品价格下跌风险;市场竞争加剧风险;行业发展低于预期。

  鑫科材料(行情,问诊):公司主要从事铜及铜合金板材、带材、线材、特种电缆等产品的生产、开发与销售。2014年3月6日,公司公告拟出资1.2亿元收购广州唐寥持有的天津力神2000万股股权,占力神总股本的1.60%。天津力神是国内投资规模最大的锂电池生产商,现有5亿Ah锂离子电池的产能。

  天津力神在消费电子类产品的锂电池份额处于绝对领先的地位,占国内消费类锂电池厂商销量3成份额。企业营销网络覆盖了欧洲、北美、亚洲等国家和地区,客户既包括苹果、三星、摩托罗拉、LG、戴尔、惠普、诺基亚、TTI、SBDK、Valence、沃达丰等国际巨头,也包括联想、华为、中兴、TCL等国内的行业领导者,物流中心遍布世界各地。

  天津力神在动力锂电池布局多年,表示将致力于成为中国节能与新能源汽车车用充电电池的主要生产商和经销商,并力争在5~10年内将销售总额提升至1000亿元,未来三年,平板电脑、移动电源、电动自行车及电动汽车销量的不断增长,将给天津力神带来快速发展的空间。根据鑫科材料2014年3月投资分析报告显示,通过三年的发展,公司生产规模将超20亿AH,销售收入过百亿元,利润达十亿元。

  不确定性分析:价格波动风险;技术风险;汇率风险;在建项目投产风险。

  8.电池管理系统

  锂电池在加热、过充/过放电流、振动、挤压等滥用条件下可能导致电池寿命缩短以致损坏,甚至会发生着火、爆炸等事件,因此安全性问题成为动力锂电池商业化推广的主要制约因素。安全型、低成本、长寿命锂离子电池的安全标准、安全评价方法、电池制造过程的安全与可靠性控制以及通过正负极材料、电解质与隔膜优选改善电池安全与可靠性是实现确保大型动力锂离子电池安全可靠,实用化的关键。管理系统作为电池保护和管理的核心部件,不仅要保证电池安全可靠的使用,而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命,作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁,电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。

  电池管理系统与电动汽车的动力电池紧密结合在一起,对电池的电压、电流、温度进行时刻检测,同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒,计算剩余容量、放电功率,报告SOC&SOH状态,还根据电池的电压电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大行驶里程、以及用算法控制充电机进行最佳电流的充电,通过CAN总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通讯。

  特斯拉独特的分层电池管理系统将解决方案落实到每个电池单体,逐层监控,要求每个层次的观测指标都达到其设定的安全范围,这样的管理方式十分类似于国有银行的风险控制体系。除了在硬件上实施分层管理,特斯拉更强大的是其成熟的反馈~协调软件系统,系统中的检测标准是特斯拉公司在长期试验过程中积累下来的,也是其他公司难以在短期内模仿的。

  特斯拉选取的电池解决方案需要解决的主要问题有3个:1、保证电路中电流稳定在合理范围内,防止局部过热引起18650电池的自燃;2、保证每个电池均在安全电压内工作,控制电荷平衡;3、减少外部冲击对电池的影响。其他的问题还包括保证合适的湿度、烟雾浓度等。下面我逐层分析特斯拉的电池管理系统是如何实现分层管理的。

  第一层:电池单体。电池单体是特斯拉安全任务落实的基础。每节电池都内置热敏电阻(PTC),电流阻断器(CID),压力测试阀和耐高温、稳定性好的表层。热敏电阻的电阻在温度升高后迅速增大,减少电路内电流,降低电路内温度;电流阻断器在外部的压力增大时,断开电池与系统的连接,保证电路在非正常条件下的安全。

  第二层:电池brick。电池的并联过程中,每个并联单元都配有保险丝、开关和电子集成器,整个电路与集电器相连。保险丝在电流过大时,会立刻熔断,确保安全。集电器的作用是监控电池单体的电荷量,确保不会某个电池因充放电或在温度异常的情形下出现电荷量过高、过低的现象。当上述情况发生时,继电器会帮助电池转移电荷,达到电池单体间电荷的平衡。当电池发生异变时,单个电池电路上的电子集成器就会断开开关,隔离该电池。

  第三层:电池sheet。每个电池sheet层面上都配有电池监控板(BMB)和冷却系统。电池监控板主要负责监控每个电池brick的电压、温度、电流、湿度和整个sheet的电压,确保其稳定输出;冷却系统由一根环绕各电池单体的冷凝管构成,冷却液使用的是50%的乙二醇溶液,这是一种常见的抗冻剂,兼具散热和保温功能(凝固点是零下37.9度);每个电池brick之间都配有保险丝,防止电流过大。

  第四层:电池包及整车。电池包层面上设置BSM系统(BatterySystemMonitor),用以监控整个电池包的工作环境,其中包括电池包的电流、电压、温度、湿度、方位、烟雾等指标;更上一层,整车层面上设置VSM(VehicleSystemMonitor),用以监控BSM。

  其他方面:为电池管理系统配备CANbus,用于连接控制系统和传感器,其最大的优点是仅仅用1~2根线就能传输大量的数据;车体还侦测加速度、对地角度、电池包上的烟雾、湿度、水分等指标,并反馈给电池管理系统,从而调节电池包内的环境;高压触点全在密封件内,只能用专用工具才能打开。

  8.1电池管理系统部分重点个股

  均胜电子(行情,问诊):公司目前拥有资产包括子公司宁波均胜股份、长春均胜、华德塑料、华德奔源以及德国普瑞等,产品主要是三大类:汽车电子、发动机系统功能件和内外饰功能件。

  德国普瑞成立于1919年,总部位于德国萨勒河畔的巴特诺伊施塔特,拥有长达93年的电子产品研发经验,于1988年进入汽车电子领域。德国普瑞的产品包括空调控制系统、驾驶员控制系统、电子控制单元及仪表、传感器、创新自动化生产线。其中空调控制系统和驾驶员控制系统是目前最主要的产品。作为全球领先的高端汽车电子控制面板及模块供应商,德国普瑞的客户涵盖全球所有的高端车型生产厂商,包括奔驰、奥迪、宝马、通用、福特等

  同时,德国普瑞向宝马i3纯电动汽车提供电池管理系统,是国内第一家向宝马公司提供电池管理系统的汽车零部件企业。普瑞为宝马i3纯电动汽车研制了两种电子控制器~~电池管理单元和电芯监控传感单元。这两种控制器的任务是通过给高压电池进行均匀的充电来保证电池的最佳性能。驾驶过程中,电力下降以及由制动和充电引起的电力上升,使电池处理处于持续工作状态。同时,电池单体通常会因老化程度和容量的差异在充电中显示出不同的电压水平。因此,电芯监控传感器对每一个电池单体的电压和温度都会进行实时监控。电池管理单元对监控数据进行处理,从而对不同的电荷状态进行调节,以此保证电池的最佳性能。除了宝马i3外,纯电动宝马ActiveE、像宝马新混合动力5系列和电动摩托车BMWCevolution也采用了普瑞的技术。

  目前电池管理系统占德国普瑞的收入比重较小,我们认为由于公司在电动汽车电池管理系统上具有先发优势,随着电动汽车的推广,公司电池管理系统领域拥有广阔的市场空间。预计公司2013~2015年EPS分别为0.47、0.68和0.79元,维持“增持”评级。

  不确定性分析:下游订单疲弱。

  德赛电池(行情,问诊):全球专业的锂电池电源管理系统(BMS)解决方案服务商,成长潜力巨大。

  1、产品和技术(BMS):BMS(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM)电池管理系统是电池与用户之间的纽带,为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。随着电池管理系统的发展,也会增添其它的功能。核心针对不同类型的电池特性差异、串并联、存储能量差异、寿命差异、电池电量估算困难等安全性问题。除了专业技术之外,也对产品的生产品质管控要求非常高,也代表了公司的壁垒。

  2、公司下游应用广泛,拥有小中大的完整BMS解决方案。公司是锂电池BMS系统和封装市场龙头,产品包括电源管理系统和电池封装业务两大块,下游应用分三类:

  2.1、微小型(蓝微电子)BMS及封装主要应用在消费电子电源应,属于高端领域市场占有率全球领先;致力于成为全球锂电池电源管理解决方案服务商,与三星、索尼、苹果、百得、宝时得等国际一流消费电子企业建立稳固合作关系。

  2.2、中型主要是电动工具电池模组,电动工具分两类,一是室内,一般为3~5个电芯;另一个是户外,一般为10~30个电芯。公司是三星SDI电动业务的核心供应商;2.3、大型领域(参股公司亿能电子)主要针对新能源汽车领域,公司BMS产品性能领先、可靠性高,已经批量生产。产品已广泛应用于北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、天津达沃斯论坛等国际性重大活动的纯电动公交大巴,北汽、长安、东风、福田、广汽、江淮、金龙等国内汽车厂的商用车、乘用车中,与中信国安盟固利、中航锂电、普莱德、天津力神等知名电芯厂开展了广泛合作,产品已经通过严格测试和汽车厂的试用,实现批量供货。

  3、公司成长性。公司在高端消费电子领域牢牢的占据龙头地位,产品有从手机向平板、笔记本电脑的品类扩张潜力,也有从国际一线厂商向二三线消费电子厂商扩张的潜力;在电动工具领域,锂电芯的使用目前在全部锂电芯市场份额中排在第三位,仅次于智能手机和移动电脑,市场足够大;在电动车领域,伴随国内雾霾成为常态,国内环保意识的兴起,未来电动车市场将飞速发展,目前仅仅是导入期,而且汽车市场的单品价值更大。

  4、业绩分析。我们预测未来2年公司销售收入成长性在35%左右,考虑到公司毛利率的下滑,我们稳健预测公司2014和2015年每股收益分别为1.95和2.64元,考虑到公司在中大型BMS解决方案的渗透能力,我们认为可以给予2014年动态33倍左右的PE水平,给予64元的目标价,“买入”评级。

(责任编辑:郭艳艳)

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