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1.1 新能源汽車化「危」為「機」，動力電池裝機量持續提升
新能源汽車產銷量猛增。由於全球化節能與減排的壓力和汽車動力總成電氣化的 必然趨勢，新能源汽車化「危」為「機」，發展態勢十分強勁。2014 到 2018 年， 中國新能源汽車產量逐年上升，年均復合增速高達 72%以上。據工信部預測，2019 年新能源汽車產量將超 150 萬輛。2014 年至2018年中國新能源汽車銷量保持穩 健增長，2018 年銷量達到 125.6 萬輛，同比增長 61.6%，近 5 年復合增速為 75.7%， 伴隨電動化浪潮加速推進，新能車的市場空間巨大。
新能源汽車裝機量逐年提升。2015 年中國新能源汽車裝機量為 17.8GWh，2018 年 裝機量攀升至 56.4GWh，3 年CAGR達到 33%以上。根據真鋰研究預測，2019 年 和 2020 年國內新能源汽車裝機量有望達到67.1GWh和 84.8GWh。此外，伴隨新能 車滲透率的快速提升，國內動力電池裝機量仍將持續走高。
1.2 多項政策激活新能車市場，長續航與高能量密度是大勢所趨
多項政策促新能車發展進入快車道。近十年間，國家密集出台多項扶持新能源汽 車發展的相關政策，從宏觀綜合、行業管理、稅收優惠、科技創新、推廣應用、 基礎設施等方面制定了全面的政策體系，促使我國的新能源汽車產業駛入快車 道。2010 年，國務院將新能源汽車作為「國家戰略性新興產業」;2012 年，《節能 與新能源汽車產業發展規劃(2012–2020)》正式出台，並做為2020年以前我國 新能源汽車產業的發展導向標;2016 年出台《節能與新能源汽車技術路線圖》， 提出在 2028 年新能源汽車逐漸成為主流產品，汽車產業初步實現電動化轉型， 智能網聯汽車技術產生一系列原創性科技成果;2017 年出台《汽車產業中長期發 展規劃》為新能源汽車的發展進一步指明了前路和目標，包括繼續完善創新體系， 加強核心技術攻關能力，突破重點領域引領汽車產業轉型升級，提升質量打造本 土國際領軍企業等。
補貼政策額度收緊，技術標準要求漸高。從 2009 年開始新能源汽車推廣試點以 來，我國接連推行補貼政策支持新能源汽車快速、穩定、健康的發展，此後並不 斷對補貼政策進行調整。總體來看，國家堅持促進新能源汽車產業優勝劣汰，淘 汰落後產能，支持行業龍頭快速發展。補貼政策呈現額度收緊，技術標準要求逐 漸提高，更加注重安全性的長久趨勢。
新能車補貼退坡加速，驅使動力電池高能量密度化。2019 年補貼標準在2018年 基礎上平均退坡 50%以上，地方補貼也被取消，主機廠將面臨著巨大的降本壓力， 進而對動力電池等中上游材料端提出大幅降價要求，三元電池和三元正極材料將 首當其衝。在新能源乘用車方面，補貼標準設置兩檔，相較於 2018 年，續航250km以下的車型無補貼;250≤R<300km的車型補貼 1.8 萬，補貼下滑 47%;300≤R<400km 的車型補貼 1.8 萬元，補貼下滑60%;R≥400km 的車型補貼 2.5萬元，補貼下滑 50%。新能源乘用車能量密度低於 120Wh/kg 無補貼;120≤E<140Wh/kg 拿到 0.8 倍 補貼;140≤E<160Wh/kg 拿到 0.9 倍補貼;高於 160Wh/kg 才能拿到 1倍補貼。
新能車整體續航突飛猛進。2018 年上市的新能車中，短續航里程新能車的比例縮 小，長續航里程的新能車比例迅速增加，而且長續航車型扎推聚集。2017 年市場 上新能車主流續航里程 300 公里以上占比僅 15%左右，2018 年續航里程在 300 公 里以上的占比已超過了 60%，預計 2019 年將有更多續航超過500km甚至 600km 的 新能車面市。
動力電池系統能量密度大幅提升。在整車布置空間有限的前提下，提升續航里程 一個有效的解決方案是提高電池系統的能量密度。市場需求驅動動力電池體系能 量密度不斷的提升，2017年新能車市場體系能量密度小於 120Wh/kg 的占 70%以上， 到 2018年電池系統能量密度大於 120Wh/kg 占市場份額 85%以上，而且已經有體 系能量密度 160Wh/kg以上的電池系統面世。
1.3 三元大規模應用於乘用車，高鎳化勢不可擋
三元裝機占比過半，乘用車應用廣泛。2016 到 2018 三年時間，新能源乘用車產 量逐年增加，三元動力電池裝機量也一路攀升，2018 年動力電池裝機量達到56.4GWh，三元裝機量為 33.5GWh，占比達到近 60%，首次超越磷酸鐵鋰成為市占 率第一的動力鋰電池。乘用車市場是三元電池主要應用領域，2017 年NCM三元 動力電池在 EV 乘用車、PHEV 乘用車和EV專用車實現裝機量分別達 9.2GWh、 1.5GWh 和 4.2GWh。2018 年NCM三元動力電池在 EV 乘用車、PHEV 乘用車和EV專用車分別實現裝機量達 26.6GWh、3.7GWh 和 3.0GWh，三元 NCM 在EV乘用車的 裝機量占比遠遠超過其他車型。
三元正極需求旺盛，市場規模巨大。2017 年和 2018 年三元NCM裝機量呈逐月上 升趨勢。 2017 年全年 NCM 正極材料的需求量約為2.7萬噸，2018 年需求量攀升 至 6 萬噸，同比增幅達到 121.4%。預計隨著新能源乘用車產銷量持續走高，三元 電池裝機量的提升將帶動三元正極材料市場進一步擴大，未來 5 年三元正極材料 市場規模年均復合增長率達到 21.2%，2023 年市場規模有望突破800億元。
2.1 三元正極材料產業鏈
三元正極材料產業鏈包括上游的金屬礦(鈷礦、鎳礦、錳礦、鋰礦)原材料、下 游三元電池和 3C 電子、新能源汽車和儲能等領域的應用。
鋰電池材料主要分為四大塊:正極材料、負極材料、隔膜和電解液。其中正極材 料又決定著整個電池的綜合能量密度，是鋰離子電池最為關鍵的材料。當前鋰離 子正極材料主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元等正極材料。
l鈷酸鋰:3C 應用廣泛，生產成本較高
鈷酸鋰材料作為第一代商品化的鋰電池正極材料，具有較好的電化學性能和加工性能，電池體積比能量相對較高，但成本高，循環壽命低，安全性差，主要作為 製造手機和筆記本電腦及其它可攜式電子設備的鋰離子電池的正極材料。
l錳酸鋰:成本優勢明顯，高溫性能較差
錳酸鋰材料具有資源豐富、成本低、無污染、電池安全性好等優點，但比容量低、 循環性能差，特別是高溫循環性能使其應用受到了較大的限制。錳酸鋰電池主要 應用在電動大巴，特種車輛，電動工具以及注重成本、對續航里程要求相對低的 微型乘用車和電動自行車領域。
l磷酸鐵鋰:安全性能較好，廣泛應用於客車和儲能領域
磷酸鐵鋰材料具有價格低廉，環境友好、較高的安全性能、較好的結構穩定性與循環性能等優勢，但其能量密度較低、低溫性能較差，目前主要應用於商用車(客 車)和儲能領域。
l三元材料:多維優勢結合，新能源乘用車主要正極材料
三元正極材料的一般分子式為 Li(NiaCobXc)O2，其中 a+b+c=1，具體材料的命名通常根據三種元素的相對含量而定。其中，當 X 為 Mn時，指的是鎳鈷錳(NCM) 三元材料;當 X 為Al時，指的是鎳鈷鋁(NCA)三元材料。鎳鈷錳三元材料綜合 了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優點，存在明顯的三元協同效應。相較於 磷酸鐵鋰、錳酸鋰等正極材料，三元材料的應用可以有效提高電池單體能量密度， 提升電動汽車續航里程，是目前乘用車動力電池的主要正極材料。
2.2 三元高鎳化進程加快，中長期產業化趨勢明顯
鎳含量的增加可以提升三元材料比容量，但降低了熱穩定性。常規三元材料一般 指 NCM111，NCM333，NCM523等正極材料，高鎳三元正極材料是指材料中鎳的摩 爾分數大於 0.6 的三元材料，常見的如 NCM622，NCM811，NCA等。所謂高鎳體 系的 NCM811，化學式為 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，鎳、鈷、錳的配比為8:1:1。三元正極 材料隨著鎳含量的增加，比容量也逐漸增加，但鎳含量的增加也會帶來三元材料 的循環性能下降，熱穩定性減弱。
NCM523、NCM622 占據主流市場份額，高鎳化進程加快。從行業趨勢看，目前市 場上主流的三元電池為 NCM523 和 NCM622，其中 NCM523 在 2017年占據市場份 額的 74%，2018 年市場占比被壓縮至57%。由於主流電池廠商對高能量密度電池 需求增大，從 2017 年到 2018 年，NCM622的市場占比由 12%提升到 30%，NCM811占比也有所提升。隨著補貼的持續退坡，動力電池市場將出現分化，倒逼車企和 動力電池企業的技術朝高能量密度發展，高鎳化趨勢明顯，預計後續將會以正極 材料 NCM811及 NCA 為主流發展方向。「811 電池夢想」也將隨著各家企業對高鎳 三元電池技術的研發突破而變成現實，NCM811將開啟大規模應用元年，動力電 池格局迎來競爭性拐點。
高鎳三元正極材料中長期產業化趨勢明顯。目前，磷酸鐵鋰正極材料在技術研究 上能量密度和重要技術指標已接近應用極限。富鋰錳基正極材料的技術還尚待突 破，商業化進程需要解決諸如首次充放電效率低，循環過程中的容量衰減嚴重， 倍率性能差等關鍵技術問題，而距離固態鋰電池產業化也還有很長一段時間。隨 著新能源汽車逐漸向高端市場傾斜，國家補貼政策的持續退坡倒逼車企採用高比 容量動力電池，高鎳三元正極材料集高能量密度、較長循環壽命和較高毛利等優 點於一體，逐漸成為動力鋰電池正極材料的主流。
國內動力電池龍頭企業寧德時代 2019 年將推出單體能量密度達到 280Wh/kg 以上 的 NCM811 電池，並計劃在 2020 年之前將電芯能量密度提升到300Wh/kg。根據寧 德時代電池能量密度發展路線圖，我們預計未來至少 6 年新能源電動汽車將主要 依託高鎳正極技術路線，且高鎳正極技術路線有望長期與其他高能量密度正極材 料技術並存，中長期產業化趨勢明顯。
3.1 實現比能量300Wh/kg，NCM811 地位凸顯
鎳鈷錳三元正極材料是由鎳、鈷、錳 3 種過渡金屬元素組成的前驅體，與鋰源(如碳酸鋰、氫氧化鋰等)在高溫下燒結而成。目前三元材料主要有 NCM111， NCM333，NCM523，NCM622，NCM811，NCA 等，NCM811的能量密度可達到 190mAh/g， 相較於當前市場主流三元 NCM523，能量密度提升 18%左右，相較於NCM622，能 量密度提升近 12%。
NCM811是實現系統比能量 350Wh/kg的材料端最佳選擇。隨著補貼退坡幅度加大， 且新能源汽車補貼政策關聯能量密度，高能量密度的高鎳三元電池將是今後發展的主要方向。根據汽車工程學會公布的《節能與新能源汽車技術路線圖》，到2020年，動力電池單體質量能量密度達到 350Wh/kg，成本降至 0.6 元/ Wh 以下;到 2025 年，動力電池單體比能量達到 400Wh/kg，成本降至 0.5 元/Wh，到 2030 年，動力 電池單體比能量達到 500Wh/kg，成本降至 0.4 元/Wh。目前磷酸鐵鋰受到材料自身 性能和技術的限制，電芯的能量密度無法達到 2020 年 300Wh/kg 甚至 350Wh/kg的 要求。目前市場上主流的三元 523 材料電池能量密度可以達到 160-200Wh/kg，三 元 622 材料可以達到220-230wh/kg，而 NCM811 能量密度可達到 280 wh/kg 以上，若 要實現 2020年的目標，正極材料端選擇高能量密度的 NCM811技術路線是大多數 車企的最佳選擇。
3.2 增鎳降鈷，NCM811 成本優勢明顯
2018年以來，電池級碳酸鋰、電池級氫氧化鋰、硫酸鈷等三元正極原材料的價格 呈下行趨勢，硫酸鎳和硫酸錳價格保持平穩，811 前驅體價格也處低位。目前 811 前驅體價格在 9.3 萬元/噸左右，622 前驅體均價9.2萬元/噸左右，523 前驅體均價8.7萬元/噸左右，111 前驅體均價9.7萬元/噸左右。三元正極材料 811 均價在 19.5 萬元/噸左右，523 和622均價在 17 和 15 萬元/噸，我們認為短期內造成 811 價格 稍高於主流的三元材料 523 和 622，一是由於NCM811量產廠家數量較少，工藝技 術的成熟度不高;二是高鎳三元材料還未大範圍進入各大電池廠商和車企，使得 廠商前期資金大量投入而回報率偏低。預計短期 811 價格仍處於高位，長期NCM811規模化生產帶來成本下降，售價也會逐步回落。
已探明鈷儲量少、鈷價高，增鎳降鈷是降本必經之路。根據數據統計，目前已探 明的地殼鈷金屬儲量只有 710 萬噸左右，年產量僅為 12 萬噸左右，因此難以滿 足高速發展的新能源汽車對鋰電池供應的需求。此外，鈷價波動明顯，2018 年 4 月份最高達到60萬元/噸以上，鎳的價格始終維持在 10 萬元/噸左右，而錳的價 格更低。因此降低鈷含量，提升鎳和錳元素的比例，高鎳化是降本提質的必經之 路。
我們做以下測算，NCM811 電池正極材料的鎳鈷錳比例為 8:1:1，其中鎳的比例 達到了 8成，NCM811 相比 NCM523 的鈷含量由 12.2%降至 6.1%，折算到動力電池 每 kWh用鈷量從 0.22kg 降至 0.09kg，降幅達 59%。根據目前鈷單價 27.75 萬元/噸 折算，單位 kWh的 NCM811 所需 Co 成本為24.98元，NCM622 每 kWh 所需Co成本為 58.27 元，NCM523 每 kWh所需 Co 成本為 61.05 元，當鈷價越高時，NCM811 的 材料成本優勢將越明顯。而且當採用高鎳正極材料後，攜帶相同容量的電池，電 池個數和重量也將下降，對應隔膜、電解液、銅箔等成本也將有所下降。在鈷價 壓力和成本優勢雙重驅動下，三元電池企業或將加快從 NCM523/622向 NCM811 邁 進。
NCM811原材料成本占比大。在整個前驅體和正極材料製備過程中，單噸正極材 料生產過程的原材料成本占總成本的比重最大，NCM523和 NCM811 的原材料成本 分別達到 81.56%和 79.57%，而從售價來看，NCM811 的售價高於 NCM523，主要 原因一是高鎳材料生產環境要求較高，需要純氧燒結，單噸耗氧量在 4 噸以上， 氧氣成本占比居高，NCM523 煅燒只需要空氣氣氛;二是高鎳三元正極耗電量高 於普通正極材料，三是由設備要求造成的能耗成本過高等，由此造成加工費偏高。 根據我們測算，在廠家自產前驅體的情況下，NCM523 的毛利率達 22.27%，NCM811 的毛利率達 27.69%， NCM811 的毛利率高於 NCM523 近 5.4 個百分點。
3.3 NCM811 技術門檻偏高，多重方案助力解決安全性問題
NCM811技術門檻偏高。在原材料方面，常規三元正極材料由於碳酸鋰成本普遍 低於氫氧化鋰，大部分廠商均採用碳酸鋰作為鋰源材料。高鎳三元材料由於Ni3+ 在高溫情況下容易發生歧化反應，燒結溫度一般低於 800°C，因此採用低熔點的 氫氧化鋰;在工藝和設備方面，高鎳三元材料尤其容易產生金屬離子混排問題， 需要在純氧環境中生產，因此高鎳產品的燒結需要氧氣爐，而常規三元只需使用 空氣爐，同時高鎳材料製備對燒結窯爐密封性和車間環境(水分、溫度)的要求 都比較高。但目前國內的生產設備還無法完全滿足高鎳三元材料的製備要求。若 後期核心設備國產化提速，掌握核心生產工藝與技術的高鎳生產企業會優先受 益。
高鎳三元正極材料由於鎳含量的增加導致材料的循環和倍率性能都不盡人意，目 前存在的主要問題包括:
改善高鎳三元材料的綜合電化學性能主要圍繞包覆、摻雜、電解液和隔膜等方面展開改性研究。
多重方案解決 811 安全問題。鎳的含量雖然會使電池容量增加，但是熱穩定性的 下降將直接影響到電芯的安全性。隨著 811 技術研發進程的加速，國內企業相繼 提出解決 NCM811安全問題方案，並實現量產運用到相應的車型上。以寧德時代 為例，公司從電芯環節通過機械設計和化學設計來應對安全和熱失控問題，而模 組環節採用多個溫度傳感器實時監測，電池包環節運用業界首創阻燃技術進一步 解決 NCM811 帶來的安全問題。目前，寧德時代 NCM811 電池已經實現量產，蔚 來 ES6 和合眾 U 等車型預計將在2019年下半年上市並採用該款 811 電池。
國內 NCA 研發進程緩慢，主要技術被國外壟斷。對於正極材料 NCA，國外主流電池企業更加推崇並且能成熟應用，相比之下，國內產業化進度緩慢。一方面，NCA比 811 的生產條件更加苛刻，對環境敏感，電池生產難度大，投入成本過高; 另一方面，由於NCA在高溫下容易發生崩塌導致熱失控，單體容易脹氣，安全 性更加難以控制，目前各大電池車企持謹慎態度，在國內市場上應用程度較小。 此外，NCA在圓柱電池領域應用相對成熟，大多數方形或軟包電池企業的 NCA 材料應用仍處於研發階段，短期內 NCA 電池很難奪得高鎳市場較大份額。據 SMM 調研，我國目前實現 NCA 量產的企業主要包括天津巴莫、貝特瑞、長遠理科等， 能量產高鎳 NCM811的企業主要包括容百科技、天津巴莫、當升科技、湖南杉杉 等。
3.4 NCM811 導入高端乘用車，消除「里程焦慮」迎市場大需求
多款搭載 NCM811 電池的車型面世。NCM811 的導入，使得各款車型能量密度均超 過 160Wh/kg，續航里程基本都在 500km 以上。吉利幾何 A 的系統能量密度甚至達 到了 182.44 Wh/kg，高於行業平均水平 30%，高鎳 NCM811 車型的出現有望破解消費者對電動汽車裡程的的焦慮。
高鎳三元需求旺盛。根據 GGII 數據，2018 年正極材料中，高鎳三元 NCM811/NCA 需求量達 10500 噸，在三元材料中占比達 7.68%，預計 2020 年高鎳 NCM811/NCA 三元材料市場的應用占比有望達到 26.29%，對應的需求量 7 萬噸，到2025年應 用占比有望超過 60%，對應的需求量則接近 40 萬噸。
3.5 廠商積極布局NCM811，搶占電動市場群雄競逐
國內三元 NCM 產量逐年增多。2018 年全球三元正極材料企業產量排名第一的為 SMM，主要產品為 NCA，產量達到30000噸，其次是優美科，主要產品為三元 NCM， 產量近 30000 噸。國內材料廠家在全球 TOP10 中無一生產 NCA 材料，主要集中在 NCM。 2014年到 2018 年，國內三元正極產能和產量迅速提升，產能從 3.7 萬噸 增加到 33.4 萬噸。2018 年我國 NCM 較2017年增長 7.5 萬噸，增量主要來自振華、 杉杉、當升、廈鎢等企業。受益於新能源汽車市場的需求帶動，動力電池廠商紛 紛建廠投產，三元正極材料產量呈現逐年遞增的趨勢。根據真鋰研究數據，預計2019年三元正極產能達到 45 萬噸，產量達到 17 萬噸。
目前三元正極材料行業集中度低。2017 年我國三元正極材料CR3為 31.6%，CR5 近47.1%，2018 年CR3為 29.1%，CR5 為45.1%，排名前三的廠商市占率相差較小。 三元正極材料行業集中度較低，行業格局較為分散，主要原因在於:一是普通三 元技術壁壘低，新進入者較多;二是國家政策的導向，高能量密度的三元材料能 讓新能車提升續航，下游廠商進而獲得更多補貼;三是下游需求市場的打開，電 池廠商和材料廠商競相布局三元正極材料，產業鏈各大廠商競爭異常激烈。我們 認為，未來正極材料分散的競爭格局將會重組，具有高鎳三元技術優勢的廠商將 會占據市場前排席位，行業龍頭優勢愈發明顯。
國內外廠商積極布局 NCM811，搶占市場份額。當前，整個動力電池行業正處於 劇烈的變革時期。無論是政策導向、市場需求，還是技術演進方向，三元材料高 鎳化已成為動力鋰電池材料發展的必然趨勢。在補貼退坡和國際競爭加劇的大背 景下，國內外企業正在向高鎳三元領域積極布局。隨著新增產能釋放，現有市場 競爭格局很有可能被打破，未來競爭將更加激烈。國內企業如當升科技、杉杉能 源、寧波容百等已先後量產高鎳三元正極材料，高鎳 NCM811材料在動力電池市 場的應用逐漸起量。隨著各大正極廠商的加速布局，預計近兩年將會有更多正極 材料企業量產高鎳 NCM811三元材料，廠商產能釋放疊加下游市場需求提升，高 鎳三元的替代進程將會加速推進。
國內新能源汽車銷量高速增長，動力電池高景氣持續。在國內補貼新政的指引下， 動力電池產業鏈降本增效壓力加大，三元動力電池迅速搶占市場份額，帶動高鎳 正極材料快速增長。預計未來較長時間高鎳正極材料將成為各大車企競相角逐的 方向，市場空間巨大。
我們看好的投資方向:高鎳工藝技術難度大，設備要求高，且正極材料的開發周 期偏長，目前 NCM811正極材料正處於新品紅利期，只有容百鋰電、當升科技等 少數企業可以實現量產。此外，各大廠商紛紛布局高鎳正極材料，隨著高鎳材料 的市場逐步打開，未來優先掌握高鎳正極生產核心技術且具有產能優勢的企業有 望享受行業發展紅利。
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（報告來源：財通證券；分析師：龔斯聞、付正浩）