动力电池正极材料深度研究100705

-1-敬请参阅最后一页特别声明行业研究电池行业深度研究系列报告之一评级：增持首次评级锂离子电池正极材料深度研究：关注优化材料性能的核心竞争力2010年07月05日行业观点动力电池和传统电池需求高速增长，推动正极材料需求：锂电是最符合新应用发展趋势的储能技术；动力电池是锂电最新且最高端的下游应用，即将随电动汽车市场的打开而迅速增长；动力电池用正极材料近5年复合增速将达130%，电子产品电池用正极材料同期增速将达21%，三元材料逐步成为主流。正极材料必须通过改性才能用于动力电池：电池材料原始性能无法平衡，或电导率过低，或循环寿命有限，或能量密度过低，单纯通过传统工艺和思路生产出的正极材料难以满足动力电池的高性能要求。改性技术通过材料工程，结合纳米技术和传统正极材料制备工艺，能够通过优选材料配比、掺杂、包覆、原位生长纳米线等手段，提高能量密度，延长循环寿命，增强安全性能，让初看无用的材料发挥潜力。长期积累改性能力和经验才能发现更优正极材料或将某种已知正极材料的综合性能最大化。正极材料市场重在竞争改性能力和一致性控制能力：不管是通过自主研发或合作研发，胜出的正极材料供应商必须具有丰富的改性技术积累和迅速的系统性材料研究能力，才能迅速满足用户对性能改进及个性化的需要、扩张产能并占领市场；从研发伊始和整个生产流程控制产品一致性才能保证客户的产品安全，并赢得市场份额。正极材料单位储能容量成本的降低空间为48%~66%：通过降低生产成本、提高材料性能、以及在电池层面降低正极材料用量，正极材料的单位容量生产成本将能够降低48%甚至更多。投资建议行业策略：关注企业改性能力的积累以及满足高端需求的能力，产品线宽度、客户要求高低、成功应用案例均为改性能力和产品一致性的佐证。推荐正极材料组合：杉杉股份、当升科技、中信国安、中国宝安图表1：锂电正极材料相关公司及业务简述20092010E2011E20092010E2011E000839.SZ 中信国安12.590.390.250.33325038生产锰酸锂正极材料及动力锂电池600884.SH 杉杉股份17.620.230.710.85772521生产钴酸锂、三元素、锰酸锂、磷酸铁锂等正极材料300073.SZ当升科技66.980.500.871.451347746生产钴酸锂和三元素正极材料，即将量产锰酸锂000009.SZ中国宝安9.640.230.400.48422420生产三元素正极材料002056.SZ横店东磁16.670.400.550.70423024磷酸铁锂正极材料完成研发002139.SZ拓邦股份16.400.320.540.74513022投资纳米磷酸铁锂正极材料初创公司000636.SZ风华高科10.940.090.210.401225227联营公司生产钴酸锂及锂电池600273.SH华芳纺织15.44‐0.130.350.59‐1194426量产电动自行车用动力电池，合作研发正负极材料及电解液相关业务公司代码2010‐6‐25日收盘价EPSP/E注：EPS及市盈率来自公司年报及朝阳永续一致预期来源：朝阳永续，国金证券研究所长期竞争力评级：高于行业均值研究报告市场数据(人民币)市场优化平均市盈率29.70国金动力电池指数820.63沪深300指数2534.11上证指数2382.90深证成指9227.89中小板指数5091.668218719219711021100531国金行业沪深300张帅分析师SAC执业编号：S1130210010307(8621)[e-mail]姚罡联系人(8621)[e-mail]-2-敬请参阅最后一页特别声明行业研究锂电，优势明显的移动储能技术，助力可持续发展..........................5储能技术，可持续发展所必需......................................................................5锂电性能卓著，契合需求变化，解放劳动与娱乐，推动汽车电动化.............7正极材料远未定型，拥有性能优化能力才能赢得市场....................10从性能看各种正极材料：近期锰酸锂、三元素与磷酸铁锂争锋，中期富锰层状材料或超越前辈，长期富锂材料称王......................................................10正极材料候选成分多种多样，结构和成分是决定能量密度的根本因素.......................10各种正极材料的原始性能各有千秋，但还不够好.......................................................13正极材料的合成方法：固相烧结法仍为主流，固-液结合地位提升.............16优化材料性能的改性技术：核心竞争力所在..............................................18为什么要优化性能？原始性能不够好.........................................................................18怎样改性？改性效果如何？各项性能都有较大提升空间............................................18一致性——考验将技术批量化的能力和质量管理内功，决定市场份额.......25正极材料成本降低路径：单位储能容量成本下降空间48%~66%...25正极材料的成本构成..................................................................................25运用纳米技术，提高能量密度，自制关键原料，降低工艺能耗，单位容量成本下降超40%............................................................................................26优化电池层面正极材料用量，单位容量成本再降3%~5%..........................28产业链规模化及产业转移，生产成本降低10%..........................................29成本降低路径参照物——光伏电池.............................................................30正极材料市场格局：三元材料走向主流，优势企业有望超车..........30预计未来5年正极材料总体需求的年均复合增速将超30%........................30钴酸锂份额降低趋势不可逆转，三元材料逐步转为主流............................31“中国制造”正极材料份额提升：有望弯道超车..........................................32存在名义产能过剩，但价格说明产量并不过剩...........................................33投资逻辑及投资标的......................................................................34图表2：原油价格走势.....................................................................................5图表3：2005年相对于1750年的大气净辐射吸收，其影响区域及认识水平..5图表4：传统能源与清洁能源可开发时间对比.................................................6图表5：二次电池的发展历程..........................................................................7图表6：能源利用效率对比：锂离子电池汽车BEV与燃料电池汽车FCV.......7图表7：主流电池质量-体积能量密度对比.......................................................8图表8：主流电池功率-能量密度对比..............................................................8图表9：主流电池效率-寿命对比.....................................................................8图表10：主流电池功率-能量单位投资成本对比..............................................8图表11：锂电池电芯传统领域需求量发展趋势...............................................8图表12：电动汽车分类...................................................................................9图表13：电动汽车全球销量预测....................................................................9-3-敬请参阅最后一页特别声明行业研究图表14：锂离子动力电池成本结构样本之一（各种电池情况不同）.............10图表15：已应用锂离子电池正极材料性能定性比较......................................10图表16：部分正极材料的的晶格结构示意图.................................................11图表17：理论计算出的上千种正极材料的能量密度和输出电压....................12图表18：多种正极材料的能量密度比较........................................................14图表19：不同材料的本征电导率比较...........................................................14图表20：多种锂离子电池正极材料热稳定性比较.........................................15图表21：正极材料平均质量能量密度与锂离子摩尔质量比之间的关系.........16图表22：固-液结合——共沉淀法工艺示意图...............................................17图表23：镍、钴、锰元素给正极材料带来的优点.........................................19图表24：掺杂比例优选过程示意图...............................................................19图表25：不同物质浓度与热稳定性间的关系.................................................20图表26：LVP电导率随成分变化而变化.......................................................20图表27：进行碳包覆后正极材料的微观形貌.................................................21图表28：正极材料之间