高镍三元正极产业链梳理
来源：找钢指数
2022年03月18日 20:01
专栏：镍
要点
三元正极产业链概览。三元锂电池的完整产业链，包括资源端、冶炼端、三元前驱体、三元正极材料和锂电池加工等环节。三元动力电池中的镍，以电池级硫酸镍为主要原料。硫酸镍的原料主要分为三大块，分别是镍豆/镍粉、湿法（MHP）/火法（高冰镍）中间品以及废料回收。在三元正极材料产品结构中，基于电动车降低成本和提高续航能力的角度考虑，高镍三元材料成为行业发展趋势，需求持续增加，也成为镍产业链新的需求增量。
硫酸镍供需展望。随着全球范围内汽车电动化的推广，以及三元电池高镍化趋势的形成，硫酸镍需求将保持快速增长的态势。而国内作为主要的硫酸镍和三元前驱体的生产国，在硫酸镍需求推动下，硫酸镍产量持续扩张。我们根据市场不同三元材料占比及其含镍量的不同对于镍消费量进行测算，2021年我国三元材料领域耗镍量15.4万金属吨，预计2022年我国三元材料领域镍需求量增加至22.2万金属吨，较2021年增幅44%，预计2022年全球三元材料领域镍需求量约40.7万金属吨。
结论：总体来说，随着新能源车需求喷涌而出以及三元动力电池高镍化的发展趋势，硫酸镍的产量及消费均快速扩张，我国产能产量在全球占比不断提升。虽然今年印尼湿法及火法项目均有较多产能投放，但短期中间品供需出现错配，产能顺利投产及达产前，镍豆仍将用以弥补缺口，LME镍豆库存也处于持续去化中。
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专题概述
随着“双碳”目标的推进，全球新能源汽车产业加速布局。我国新能源汽车行业更是进入了规模化快速发展的新阶段，2021年我国新能源汽车产业产销双双突破350万辆，分别达到了354.5和352.1万辆，同比都增长了1.6倍，连续7年位居全球第一，累计推广量已超过900万辆。中汽协等多方机构预测，2022年我国新能源汽车产销量有望突破500万辆，提前完成2025年新能源汽车销量500万辆的目标。
动力电池被称为电动汽车的“心脏”，位居电动车的核心技术之首，占据整车总成本的约 40%。在全球新能源汽车销量火爆的背后，对动力电池的需求也在爆发。2021年我国动力电池产量累计219.7GWh，同比累计增长163.4%；累计销量达186.0GWh，同比累计增长182.3%；累计装机量154.5GWh，同比累计增长142.8%
动力电池的四大核心材料（正极、负极、电解液、隔膜）中，正极材料成本占比最高，是锂电池产业链中规模最大、产值最高的材料，其特性直接影响锂电池的能量密度、安全性能、循环寿命等，影响锂电池的综合性能。
根据正极材料体系，我国动力电池以三元电池和磷酸铁锂电池为主。能量密度高是三元电池的最大优势，而安全性较差和循环寿命较短是其主要短板。相反，磷酸铁锂电池在安全性能和循环使用寿命方面有较大优势，且成本较低，但能量密度较低、有效续航里程偏低。2021年三元锂电池产量累计93.9GWh，占总产量42.7%，同比累计增长93.6%；磷酸铁锂电池产量累计125.4GWh，占总产量57.1%，同比累计增长262.9%。2021年三元电池装机量累计74.3GWh，占总装机量48.1%，同比累计增长91.3%；磷酸铁锂电池装机量累计79.8GWh，占总装机量51.7%，同比累计增长227.4%。未来而言，基于两种电池各自的优缺点，在终端市场上形成互补将持续共同发展。
在三元正极材料产品结构中，基于电动车降低成本和提高续航能力的角度考虑，高镍三元材料成为行业发展趋势，需求持续增加，也成为镍产业链新的需求增量。本专题旨在对高镍三元正极产业链进行梳理，对于硫酸镍的供需分析提供一定参考。
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核心观点
2.1
三元正极产业链概览
三元锂电池的完整产业链，包括资源端、冶炼端、三元前驱体、三元正极材料和锂电池加工等环节。其中，三元材料根据镍、钴、锰三种元素的占比不同可以分为111、523、622和811，此外还有镍钴铝三元NCA（常见配比为8:1.5:0.5）。Ni（镍）主要作用为提高能量密度；Co）（钴）主要作用为稳定三元材料层状结构，提高材料的电导电性和改善循环性能；Mn（锰）主要作用为降低成本，改善材料的结构稳定性和安全性。
图 1 三元正极产业链概览
资料来源：公开资料；东海期货研究所整理
新能源车三元动力电池中的镍，以电池级硫酸镍为主要原料。硫酸镍的原料主要分为三大块，分别是镍豆/镍粉、湿法（MHP）/火法（高冰镍）中间品以及废料回收。硫酸镍可以和硫酸钴、硫酸锰混合反应制得三元前驱体，并进一步加工制成三元正极材料。
由于钴材料储量及产量稀少且价格昂贵，同时高镍材料能量密度高，能有效解决新能源汽车续航里程问题，随着消费者对整车续航和成本要求的提升，三元正极材料正不断向高镍低钴化发展。
表 1 三元正极材料分类
资料来源：中国化学与物理电源行业协会，鑫椤资讯；东海期货研究所整理
分型号来看，与2020年相比，2021年5、6系正极材料产量占比均出现下滑，其中5系下滑较为显著。此外，8系占比提升较为显著，自2020年的24%提升至36%。一方面，受续航里程提高的持续性推动，国内主流动力市场逐步进行对5系至高镍方向的切换，2021年的5系占比出现10%左右的下滑。另一方面，因原料价格涨幅显著，磷酸铁锂体系对于整体三元体系需求冲击不容小觑。5、6系材料的整体性价比有所下滑，且在性能方面与磷酸铁锂的可替代性更高，在此压力的驱动下，高镍化趋势有所提速。
图 2三元材料产量及出货量
资料来源：GGII；东海期货研究所整理
图 3 不同类型三元材料占比
资料来源：SMM，东海期货研究所整理
2.2
硫酸镍供需展望
新能源车三元动力电池中的镍，以硫酸镍为主要原料。随着全球范围内汽车电动化的推广，以及三元电池高镍化趋势的形成，硫酸镍需求将保持快速增长的态势。而国内作为主要的硫酸镍和三元前驱体的生产国，在硫酸镍需求推动下，硫酸镍产量持续扩张。据SMM数据，2021年我国硫酸镍产量28.7万金属吨，同比大幅增长99.86%，预计 2022 年硫酸镍产量 43 万金属吨，同比增加 50%。
图 4 我国硫酸镍产量
资料来源：SMM；东海期货研究所整理
图 5 我国镍湿法中间品进口量
资料来源：Wind，东海期货研究所整理
原料方面，2021年力勤印尼 OBI 岛镍钴 HPAL 湿法冶炼项目顺利投产，带动我国湿法中间品进口增加。2022年是印尼湿法项目投产及爬产的大年，相对确定的项目有力勤二期、华越一期以及青美邦项目，总计投产产能12.8万金属吨。2022年印尼火法高冰镍项目预计也有明显增量，其中青山预计产出不低于10万金属吨，其他项目则更多参考镍铁与硫酸镍经济性。硫酸镍生产的原料来源来看，2021年镍豆占比超 50%，增量明显，而中间品供应小幅增加，主要来自第一量子和力勤项目；2022 年，预计中间品在硫酸镍生产原料中占比将大幅提升，主因 MHP（力勤、华友、GORO）及高冰镍（青山、中伟）的投产，但短期中间品供需出现错配，产能顺利投产及达产前，镍豆仍将用以弥补缺口，LME镍豆库存也处于持续去化中。
表 1 三元正极材料分类
资料来源：新闻整理；东海期货研究所整理
图 6 2021年我国硫酸镍原料来源
资料来源：安泰科；东海期货研究所整理
图 7 2022年预计我国硫酸镍原料来源
资料来源：安泰科；东海期货研究所整理
硫酸镍需求方面，2021年我国三元材料产量39.3万吨，根据鑫椤资讯预测，2022年我国三元材料产量预计53.73万吨，同比增长36.7%。我们根据市场不同三元材料占比及其含镍量的不同对于镍消费量进行测算，2021年我国三元材料领域耗镍量15.4万金属吨。假设各三元材料分类占比不变，2022年我国三元材料领域耗镍量预估21.1万金属吨，如果考虑到高镍化趋势进行修正，则镍需求量增加至22.2万金属吨，较2021年增幅44%。2021年全球三元材料产量72.97万吨，鑫椤资讯预测2022年全球三元材料产量98.27万吨。以我国三元材料产量在全球的占比进行外推，则2022年全球三元材料领域镍需求量约40.7万金属吨。
表 3 我国三元材料镍需求测算
资料来源：东海期货研究所整理
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结论
总体来说，随着新能源车需求喷涌而出以及三元动力电池高镍化的发展趋势，硫酸镍的产量及消费均快速扩张，我国产能产量在全球占比不断提升。虽然今年印尼湿法及火法项目均有较多产能投放，但短期中间品供需出现错配，产能顺利投产及达产前，镍豆仍将用以弥补缺口，LME镍豆库存也处于持续去化中。
资讯编辑： 思域
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