三元正极龙头企业,容百科技:高镍排头兵,多元路线引领行业发展

(报告出品方/分析师:信达证券 武浩 张鹏)

一、国内领先的三元正极龙头企业

1.1 业务规模不断扩大

公司主要从事高能量密度锂电池正极材料及其前驱体的研发、生产和销售,核心产品为 NCM811 系列、NCA 系列、Ni90 及以上超高镍系列三元正极及前驱体材料。

三元正极材料主要用于锂电池的制造,并主要应用于新能源汽车动力电池、储能设备及电子产品等领域。

公司发展历程。

公司前身金和锂电于2014年9月成立,后由中韩两支均有二十余年锂电池正极材料行业成功创业经验的团队共同打造成功,2019年在上交所科创板上市。为国内外主流电池厂商的前沿高能量密度产品,配套提供性能稳定、技术成熟的三元正极材料。

白厚善先生是公司实际控制人。

公司实际控制人为白厚善先生,截止到2022年三季度末,其通过直接控股、间接控制公司股东上海容百、容百管理、容百发展、容百科投及遵义容百合伙等控制公司25.75%的股权。同时公司管理层结构稳定,行业经验丰富。

通过长效激励机制深度绑定核心人才。

在基本工资的基础上,公司还补充了浮动薪酬及长期激励,2021年公司启动了限制性股票激励计划,授予 129 名新人骨干 154.8 万股,同时预留股份激励未来引入的优秀人才,落地健全公司长效激励机制,打造人才高地。

1.2 业绩实现同比高增

2017-2021营业收入快速增长。公司营业收入从2017年的18.79亿元,增长到2021年的102.59亿元,年均复合增速为40%。归母净利润从2017年的0.31亿元增长到2021年的9.11亿元,年均复合增速为97%。

2022前三季度公司实现营业收入192.8亿元,同比增加208%;归属于上市公司股东的净利润9.2亿元,同比增加67%;归属于上市公司股东的扣非净利润9.1亿元,同比增加94%。公司业绩的增长主要依赖于锂电池正极材料业务的扩张。

2019年以来盈利稳步提升。

2020年公司毛利率较低,主要是由于2020年上半年新冠疫情较为严重从而影响开工率,以及原材料价格波动和客户阶段性产品需求变动影响,2021年下游新能源汽车需求旺盛,公司毛利率上升至15.34%,2022前三季度受原材料价格上涨影响,毛利率降至10.05%。

公司所处锂电材料行业采取成本加成法,吨净利较毛利率更能反映企业盈利情况,2019年以来公司吨盈利有所上升,原因其一为技术工艺日渐成熟带来的良率提升,以及规模效应带来的红利,其二2021年尤其是年末以来原材料库存与长协也贡献部分收益。

公司期间费用率呈稳中下降趋势。

2017-2021公司的销售费用分别占营收比例为0.75%,0.79%,0.60%,0.82%,0.31%;管理费用分别占营收比例为5.48%,2.63%,2.32%,2.87%,2.71%;研发费用分别占营收比例为4.10%,3.95%,3.94%,3.85%,3.51%;财务费用分别占营收比例为0.69%,0.66%,0.43%,-0.63%,-0.23%,2022前三季度收入规模扩大,公司四费比率进一步降低。

应收票据管理加强,现金回流情况好转。

公司销售回款以银行承兑汇票回款为主,2021年公司经营性现金流净流出1.92亿元,2022前三季度公司加强票据贴现管理,经营活动产生的现金流量净额同比增长125%,净现比上升至1.27。

二、高镍化是高端产品发展趋势

2.1 三元正极是动力电池主流技术路线

受益于“碳达峰、碳中和”政策,新能源在全球范围内快速发展。根据中汽协数据,2019-2021年,国内新能源汽车销量由121万增长至352万,2022年1-9月销量约为457万,同比增长110%,全球新能源车销量约697万,国内新能源汽车销量占全球的66%。

新能源汽车行业持续向好,驱动锂电池产业迅速扩容。2019-2021年,国内动力电池出货量分别为71 GWh、80 GWh、220GWh,同比增长9.23%、12.68%、175%。动力电池是新能源汽车的核心部件,据GGII预计到2025年全球动力电池出货量将达到1550GWh,2030年有望达到3000GWh,中国将继续成为全球最大动力电池市场。

三元材料综合性能优势明显。

三元材料是镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂为代表的多元金属复合氧化物,其中NCM (LiNixCoyMnzO2)是车用动力电池主流正极材料体系,由镍、钴、锰三种过渡金属元素组成,具备容量高、倍率性能好、低温性能优异、工艺成熟等优点。

从出货量情况来看,2017-2021年,中国三元正极出货量由10.6万吨上升至42.2万吨,年均复合增长率达到31.83%。2021年三元与铁锂正极价差扩大背景下,铁锂装机比例提升,长期来看三元材料综合性能优异,国内企业加速出海开采镍矿的背景下,三元成本仍有下降空间,三元材料在中高端车型市场中优势仍较为突出。

2.2 高镍三元带来行业变局

2.2.1高镍渗透率长期提升趋势不变

NCM三元材料研究重点在于优化与调整Ni、Co、Mn三种元素的比例。其中Ni的作用在于提高材料容量,但Ni含量增加会影响材料循环、安全性能;Co可以取代部分Ni元素,在不降低电池容量的情况下抑制Ni与Li混排,同时Co有助于减少充放电过程中相变,提高层状结构稳定性,但当Co比例增大到一定范围时会降低材料容量,破坏材料的层状结构;Mn主要作用在于保持材料安全性与稳定性,但是Mn含量过高时会降低正极材料容量,同时Mn从正极溶解也会导致锂电池循环寿命下降。

高镍三元正极材料通过提高镍含量提升容量。富镍型(5系及以上)三元材料中Ni为+2、+3价,Co为+3价,Mn为+4价,在充电过程中,+2价/+3价Ni优先于+3价Co氧化,因此Ni含量较高的正极材料充放电过程中可脱嵌的Li离子数量多,对应材料比容量更高。

受锂、镍价上涨影响,高镍渗透率提升速度放缓,长期提升的趋势不变。

2020下半年开始正极材料下游电动车需求回暖,并逐渐由政策驱动转向市场导向,而上游有色金属原材料扩产需要一定周期,供需错配下原材料价格大幅上涨,碳酸锂、硫酸镍价格大幅上涨。锂、镍价格高企影响下,2022年H1 NCM811产量占正极总产量的比例维持在40%左右,较2021年增速放缓。

短期来看,2022H2前驱体企业红土镍矿项目集中投产,华越6万镍金属吨MHP、华科4.5万镍金属吨高冰镍、格林美青美邦一期3万镍金属吨MHP均预计于22年年中与下半年建成投产,镍价预计呈下降趋势。

长期来看1)高镍正极单Gwh耗用量小,钴含量降低,伴随高镍良率水平提升、锂价企稳,高镍正极单瓦时成本更具竞争优势;2)锂电池结构创新技术涌现,如4680全极耳、蛇形液冷板、麒麟电池水冷板创新排布,材料创新技术持续发展,如三元与锰铁锂掺杂,将有助于改良高镍三元锂电池的热安全性。

高镍电池为国内外主机厂高端车型的主流选择,2022年高镍电动车陆续迎来上市。

当前中高端电动车高镍化趋势较为明确,高镍电池渗透提速,各车厂高镍电池应用车型层出不穷,2021年4月上海车展上,近80款新能源车亮相,其中43款中高端车型搭载高镍三元,奔驰VISION AVTR、蔚来EVE、丰田BZ 4X、雷克萨斯LF-Z、上汽名爵Cyberster等概念车型也计划搭载高镍三元。

特斯拉德州工厂首批采用4680电池的ModelY已交付,预计将进一步推动高镍材料需求。

2.2.2高镍为行业格局带来变数

三元正极竞争格局仍分散,高镍集中度较高。2022H1中国三元正极产量28.5万吨,在四月上海疫情影响下仍同比增长45%,其中容百科技、巴莫科技、当升科技、瑞祥新材、长远锂科市占率分别12%、11%、11%、9%、7%,行业竞争依然胶着。

相较之下高镍三元市场集中度较高,在下游宁德时代、LG、SKI供应链放量带动下,容百科技、天津巴莫、贝特瑞占据高镍三元市场前三位,2022H1市占率合计可达68%。

镍含量升高使得高镍材料易产生Li+/Ni2+混排、微裂纹,且热稳定性较差,表面碱度高易发生副反应,正极厂商多通过富氧氛围烧结、多次烧结、水洗、掺杂与表层包覆等途径解决以上问题,各自工艺路径为企业核心knowhow,工艺水平反映在良率上进而造成企业间成本差异。

1)高镍材料易产生Li+/Ni2+混排。根据《锂离子电池三元正极材料的研究进展》,NCM具备层状岩盐结构,晶格中Li主要占据3a位置,O占据6c位置,Ni、Co、Mn无序占据3b位置,形成MO6八面体结构。

高镍三元层状材料烧结过程中,材料中的Ni2+难以被完全氧化为 Ni3+,Ni2+离子半径为 0.69 Å,Li+离子半径为0.76 Å,两种离子半径相近,在电化学循环过程中,Li+从材料层间脱出,导致产生大量空位,Ni2+容易占据Li+位点造成Li+/Ni2+混排,破坏材料结构从而降低材料可逆容量。

研究人员多采取富氧氛围烧结等方法提高Ni平均价态,解决Li+/Ni2+混排导致循环性能下降的问题。

2)高镍材料更易产生微裂纹。

由于锂离子连续嵌入与脱出,三元材料体积收缩与膨胀造成颗粒内部产生扩展性裂纹,根据《高镍三元层状锂离子电池正极材料:研究进展、挑战及改善策略》,晶间裂纹导致更多的晶面与电解液接触发生副反应,造成不可逆的容量损失,而当三元正极材料中镍含量超过 80%,微裂纹扩展更加严重。

微裂纹的形成与充放电深度有关,因此多采取调节充放电电压与表层包覆方法改善微裂纹的问题。

3)高镍材料热稳定性较差。

研究表示Ni含量在影响材料热稳定性方面占主导地位,随着Ni含量增加,NCM材料开始发生相变温度越低,释放氧气越多,自放热产生的热量越多。针对该问题,主要采取离子掺杂来提升材料的结构稳定性,同时通过表面包覆减少材料与电解液的接触面积,抑制电解液副反应。

4)高镍材料表面副反应。

由于Ni3+离子热力学不稳定,遇高温易分解为Ni2+,因此烧结温度一般不超过800 ,锂源通常采用熔点较低的LiOH,制备高镍材料时,为抑制阳离子混排,锂源相对过渡金属通常过量,正极材料表面会存在残余锂,与空气中水、二氧化碳反应会形成LiOH、Li2CO3等副产物,影响材料容量、储存性能。

此外,三元材料中镍含量越高,表面碱度较高,涂布过程中容易粘性提高、凝胶现象。高镍厂商多采取多次烧结、水洗等方式其降低表面碱度。

高镍正极材料加工费高于中低镍。

容百科技作为高镍排头兵主打高镍产品,2018-2021年正极平均单吨毛利高于聚焦中低镍的振华新材与厦钨新能。正极材料90%以上的成本是原材料,从正极材料价格-原材料价差来看,伴随622正极向单晶化与高电压化发展,与811能量密度差距缩小,以及811正极技术工艺成熟与良率提升,两者价差逐渐接近,但仍显著高于523正极。伴随未来超高镍产品的推出,高镍与超高镍产品占比提升有望增厚公司盈利,重塑行业格局。

2.3 磷酸锰铁锂:磷酸盐体系的一颗冉冉新星

磷酸锰铁锂同属于磷酸盐系正极材料,综合性能优异。

磷酸锰铁锂同磷酸铁锂一样具备橄榄石结构,PO4四面体结构稳定,热力学和动力学稳定性优异,同时电压平台比磷酸铁锂高0.7V左右,相较磷酸铁锂能量密度提高约20%。

尖晶石型锰酸锂与磷酸锰铁锂电压平台接近,但比容量上限较低,因此能量密度低于磷酸锰铁锂。

相较于层状结构的镍钴锰酸锂材料,磷酸锰铁锂的能量密度低30%左右,但安全与循环性能更优,原材料价格也更低。

锰铁锂正极比能量接近5系三元正极,有望替代中低镍三元材料与部分铁锂。

5系-8系实际比容量在175-203 mAh /g,当升科技公布的锰铁锂产品LMFP-6M1实际比容量达到155 mAh/g,在4.1V电压平台下,实际比能量可达636wh/g,比肩5系三元正极,同时锰相较于镍、钴、锰具备明显的成本优势,锰铁锂将成为潜在中低镍三元的替代材料,同时结构技术的创新也会推动锰铁锂替代铁锂的部分高端应用场景。

三、高镍排头兵,多元线路引领行业发展

3.1 扩产进度行业领先

公司通过持续、深入的技术研发布局,推进技术升级迭代。

公司实施了多项前沿新产品开发项目,公司在固态电池使用的改性高镍/超高镍三元正极材料、氧化物固态电解质及钠离子电池正极材料、富锂锰基正极材料、尖晶石镍锰酸锂正极材料等新材料开发领域不断取得技术突破,满足电池企业对更高性能正极材料的需求。

公司高镍扩产进展领先行业。

公司是国内首家量产NCM811产品的正极厂商,2017年实现NCM811的大规模产业化生产, 2019年在国内率先开发完成Ni90超高镍正极材料,并于2020年实现超高镍正极产品产业化生产。目前,容百高镍扩产进度领先行业,贵州基地、湖北鄂州与仙桃基地、韩国基地合计规划产能超过60万吨,高镍产能规划行业领先。

2022Q3公司正极材料出货量环比增长超过30%,9月出货量超过11000 吨,成为全球首家单月销量破万吨的三元正极材料企业。

海外客户认证加速,海外工厂建设加速推进。

受欧州、美国新能源车需求向好影响,下游客户认证加速,公司将加快韩国工厂投产速度,今年底建成2万吨/年产能,明年年底建成5万吨/年产能。受益于技术持续迭代,韩国忠州基地产能建设规划到2024年底将从7万吨提升至10万吨。

3.2 正极材料技术积淀深厚

公司超高镍产品研发保持领先优势。公司2019年率先完成Ni90超高镍三元正极材料的开发,2020年超高镍产品实现产业化,公司Ni 90体系已进入批量量产阶段,第三代Ni 92-96预计22年小规模量产,在研Ni96新产可实现克容量 220mAh/g,与中镍高电压在能量密度上进一步拉开差距。

中镍、高镍产品向差异化发展。公司6-8系产品发展低成本、单晶等差异化路线,其中8系低成本单晶在现有量产NCM811产品基础上钴含量降低50%。同时在中镍高电压发展趋势下,公司开发6系低成本单晶产品与7系新产品。

3.3 多元路线布局,降低竞争风险

公司在磷酸盐体系与钠电体系均有布局。

磷酸盐体系方面,2022年7月公司宣布以3.89亿元投资天津斯科兰德,持有其68.25%股权。公司现有6200吨/年磷酸锰铁锂产能,9月稳定出货200吨/月以上,公司预计锰铁锂与三元掺混产品2022年底完成量产认证,同时公司已同步开始新增5000 吨/年的扩建,2023年产能规划10万吨/年。

钠电方面,公司全面布局普鲁士蓝/白、层状氧化物、聚阴离子三个方向,9月份出货超过10 吨,综合开发能力与量产进度处于行业领先水平。公司现有产能约1.5万吨/年,计划在2023年底建成3.6万吨/年产能,2024年底建成10万吨/产能。

3.4 新一体化夯实竞争力

公司打造“新一体化”模式,布局上游资源、前驱体、材料回收、工艺设备等方面,同时建立产业基金加快产能建设,促进产融结合,打造具有竞争力的高镍三元材料产业链。

产业基金助力“新一体化”。

1)设立“容百电池三角壹号”产投基金,规模50亿,首期12.5亿,公司拟出资6.4亿,投资锂电回收、上游资源、装备和新技术等方向。

2)2022年,签订新一体化一揽子合作协议合伙,出资8.14亿与仙桃市人民政府合作,设立仙桃容创壹号新能源合伙企业(有限合伙),匹配一期年产能10万吨项目建设。

3)与汉阳区政府合作,设立公司华中区域总部、新能源技术研究院,重点投资新能源新材料相关产业上下游的项目。

4)2021年,设立鄂州容创壹号新能源产业投资基金合伙企业(有限合伙),出资总额为7.00亿元,公司出资3.99亿元,全部投资于鄂州年产10万吨锂电池高镍正极材料生产基地项目。

公司新一体化布局涉及四个方面:

1)上游资源:与格林美合作布局镍钴资源,保障镍原材料的战略需求,有效降低成本。

镍矿资源方面,公司将受让格林美在PT.QMB NEW ENERGY MATERIALS(以下简称“印尼青美邦”)中8%的股份。

印尼青美邦是海外优质红土镍矿湿法冶炼项目,初期目标为建成不低于5万吨镍金属湿法生产冶炼能力,4000吨钴金属湿法冶炼能力,产出5万吨氢氧化镍中间品、15万吨电池级硫酸镍晶体、2万吨电池级硫酸钴晶体、3万吨电池级硫酸锰晶体。该项目一期工程(3万吨镍/年,以镍中间品产出)已于2022年6月底顺利竣工,二期计划扩容。

本次合作,有助于保障公司快速增长的高镍三元正极业务对镍原材料的战略需求,降低原材料端成本。

2)前驱体:与华友钴业和格林美建立密切合作,确保上游原料供应。

公司与华友钴业达成采购协议,该协议规定2022-2025年,容百科技在华友钴业的前驱体采购量不低于18万吨,在提供有竞争优势的金属原料计价方式与前驱体加工费的条件下,双方预计达到41.5万吨。同时公司与格林美达成战略合作,在2022- 2026年,预计向格林美采购前驱体不低于30万吨。

加强前驱体产能建设,提升自供率。

2021年,公司前驱体自供率30%左右,销售量与上年基本持平,前驱体产品主要用于满足自供需求。公司目前已建成韩国EMT年产0.6万吨高镍前驱体产线,小曹娥基地年产1.5万吨高镍前躯体产线。伴随临山基地年产 6 万吨前驱体生产线建成,公司前驱体自供比例将进一步提高。

3)材料回收:积极布局废旧锂电池材料循环回收领域,形成了动力电池循环利用的完整闭环与竞争优势。

公司通过JS株式会社间接持有TMR株式会社50%股权,TMR株式会社主要从事锂电池再生材料的加工、废弃资源的回收利用业务,通过合作公司证实了废旧锂电池材料回收再利用业务的可行性,是公司向动力电池循环利用领域扩展的重要战略布局。

此外,公司已与格林美签订战略合作协议,计划以参股方式投资格林美控股的从事动力电池回收、拆解利用、梯次利用和粉料分选业务的武汉动力电池再生技术有限公司18%的股权,并获得其所生产的不少于26%的材料产品供应。

4)工艺设备:收购凤谷节能,强化产线设计,提升工艺装备与正极工艺技术的匹配性。

2021年,公司基于“新一体化”战略布局,收购凤谷节能70%的股权。高镍目前烧结设备主要采用密封辊道窑,辊道窑技术与应用较为成熟,但辊道窑需要使用匣钵装料,匣钵损耗大,且作为固体危废,处理成本较高,且大部分密封辊道窑设备需要向国外或者合资企业采购。

相较之下,回转窑可提高生产效率、降低能耗及辅材损耗,从而有效降低综合成本并减少碳排放,但陶瓷回转窑还存在材质耐腐蚀问题,热震性差、粘壁等问题需改进,此外陶瓷炉胆加工成型困难,通常采用拼接工艺才能制造出大型陶瓷回转窑,因此回转窑的制造有一定壁垒。

由凤谷节能陶瓷回转窑技术可应用于高镍正极材料产线中,通过降低金属异物率、节省能耗、优化生产工序,革新正极材料的核心生产工艺,有利于助力容百科技高镍产线总体设计创新及超大规模正极产线的开发。

四、盈利预测

盈利预测及假设

公司是高镍龙头企业,规划扩产超60万吨,产能建设领先行业。公司坚持高镍路线,向超高镍产品迭代,同时通过锰铁锂、钠电丰富产品矩阵,锂电材料降本大趋势下,单吨盈利水平仍有保障。

1、预计到2022年底公司产能将达25万吨,伴随贵州遵义基地、湖北仙桃与鄂州基地、韩国基地的陆续建成投产,我们预计2023/2024年公司出货量将稳步提升,预计22/23/24年三元正极材料业务收入分别达316/424/389亿元。

2、行业采取成本加成的计价模式,未来吨盈利水平回归历史平均,但伴随原材料价格下降,预计公司毛利率仍呈上升趋势,2022-2024年三元正极材料业务毛利率分别为7.8%、9.8%、12.2%。

预计公司2022-2024年营收分别为332.9/436.8/411.7亿元,归母净利润为14.8/24.3/30.6亿元,同比增加62%、65%、26%。

估值与总结

公司是高镍正极龙头企业,预计2022-2024年营收分别为332.9/436.8/411.7亿元,归母净利润为14.8/24.3/30.6亿元,同比增加62%、65%、26%。

我们选取当升科技、长远锂科、振华新材作为可比公司,2022-2023年可比公司平均市盈率为18/15倍。截至2022年11月18日收盘价,公司2023年PE为14倍,低于行业平均,PEG小于1并低于行业平均。

考虑到公司业绩增速高、产品竞争力强,作为高镍龙头将受益于高镍化趋势。

五、风险因素

全球新能源汽车产销不及预期;原材料价格上涨;技术路线变化;公司现金流紧张;新扩产能无法顺利释放等。

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页面更新:2024-02-09

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