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大跌半年,如何看待当前动力电池材料的投资机会?

2022-05-25 15:52:54

作者:黄大智    责编:高雅

近期,新能源概念股又重新成为了市场的“宠儿”。从4月26日上证指数底部反弹以来,新能源、新材料开始新一轮上涨趋势。截止5月20日,万得新能源指数累计上涨31.94%,万得新材料指数累计上涨26.99%,而同期沪深300指数涨幅仅8.5%,此外与新能源相关的多只ETF甚至盘中涨停,这也是今年以来,这些主题基金首次出现涨停的情况。

近期,新能源概念股又重新成为了市场的“宠儿”。从4月26日上证指数底部反弹以来,新能源、新材料开始新一轮上涨趋势。截止5月20日,万得新能源指数累计上涨31.94%,万得新材料指数累计上涨26.99%,而同期沪深300指数涨幅仅8.5%,此外与新能源相关的多只ETF甚至盘中涨停,这也是今年以来,这些主题基金首次出现涨停的情况。

在通胀和疫情压力下,新能源和新材料面临成本上涨和需求不振的双重压力,再加上这些板块估值一直在高位运行,新能源和新材料相关的公司股价从2021年10月末以来就一直处于阴跌行情。

但新能源、新材料作为“硬科技、绿色经济”的重要部分,对经济社会发展具有重大支撑作用,只有经过长期研究才能形成技术积累,并引领世界科技发展、引发新一轮科技革命和产业变革。我国目前虽然已成为世界最大的新能源汽车消费市场,但是在电池能力密度、新材料利用、电池成组效率等方面略有差距。那么对于这样一个重要的行业,在持续跌了半年多之后,又该如何看待其投资价值呢?

政策力度不减,新能源车前景广阔

新能源汽车的发展对当下全球资源利用、环境保护都有着重大意义。

从全球来看,“碳中和”是应对全球气候变化的必然选择,目前做出相关承诺的经济体GDP占比超三分之二,包括中国、美国和欧盟等碳排放大户(合计碳排放占比53%)。据测算,全球向低碳能源转型有望带来超33万亿美元的新增投资。

从国内来看,我国政府一直高度关注气候变化对国家和社会的影响,并积极推进节碳减排的工作。在2020年正式提出碳达峰碳中和“30·60”目标,锚定努力争取在2030年实现碳达峰,2060年前实现碳中和。

业内测算在尽早达峰、快速减排、全面中和三个阶段下,具体行动将从前期加码布局清洁能源、到实现新能源汽车的大面积替代、再到CCUS等碳吸收前沿技术的商业化应用有序展开。由此带来我国在产业结构、能源结构、投资结构等方面的深刻转变,新增投资规模有望超过100万亿元人民币。

在节碳减排的大背景下,新能源汽车作为其中重要组成部分,将显著受益。据测算,交通运输行业的碳排放占比仅次于发热与供电,达25%,而根据IRENA(国际可再生能源机构)的分析,如果要按照《巴黎协定》的目标,将全球气温升幅控制在1.5℃以内,意味着2050年左右达到二氧化碳接近零排放,实现这一目标有六大技术路径,其中终端消费电气化对全球实现碳中和的贡献度为20%。

所以加快对交通运输行业的能源升级将是减少碳排放的重要手段。具体表现为新能源汽车将实现对传统燃油汽车的广泛替代,使能源使用转向以电为中心,市场乐观预期下,新能源汽车渗透率有望从2020年底的5.3%提升至2025年的25%以上。到2060年,交通电气化率可能超过80%。根据国办引发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,新能源汽车销量将于2025年达到700万辆、2030年接近1200万辆。

动力电池,新能源车发展之基

经过近几年的发展,新能源汽车形成了比较成熟完整的产业链,其中动力电池是新能源汽车重要零部件之一,对新能源汽车的续航里程、整车寿命、安全性等关键指标具有决定性的影响。同时,动力电池在新能源汽车整车成本中占比接近40%,是新能源汽车成本占比最大的部分。因此,可以说,动力电池是新能源车发展的基石。近几年行业的重要变革和突破,也都是集中在电池领域。

从产业链上看,动力电池材料的上游是包括锂在内的电池原料的开采、清洗等环节,下游是组成新能源汽车电池零部件的重要组件制造环节。其中电池材料包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液等,而各个环节又呈现出不同的特征。其中正极材料决定动力电池在能力密度、安全、循环等多方面的性能;隔膜由于技术门槛高、准备周期长等原因所以成为四大材料中毛利率最高的环节;负极材料发展方向确定,行业集中度高、盈利水平和行业格局基本维持不变;电解液环节产能投放周期较短,行业周期性比较明显。

在正极材料方面,目前锂电池常用的正极材料有磷酸铁锂(LFP)、钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)和三元材料(国内主要为NCA和NCM),基于循环寿命、高低温性能、安全性、资源可获得性、成本等因素,不同种类的正极材料电池应用在不同领域,而新能源乘用车市场则以三元锂电池为主,磷酸铁锂为辅。

不过在近几年,磷酸铁锂装车量占比增加,并在2022年3月首次超越三元锂电池份额,其中三元锂电池占比38.38%,同比去年下降18.32pct,磷酸铁锂占比61.62%,同比去年增加18.32pct。

负极材料以石墨尤以人造石墨为主,出货量市占比超过60%,其优势在于良好的倍率、循环寿命更长、价格较低,因此受到市场青睐。而据调查,石墨负极作为当前主流负极材料,其理论比容量上限为372mAh/g,而部分头部企业的产品比容量已达365mAh/g,石墨性能已达理论上限,急需发掘新的负极材料。

从未来发展的角度,动力电池材料至少需要在三个方面做出改变才能维持新能源车行业的持续发展。其一,替换或循环使用稀有金属,降低电池成本,锂、钴等资源全球储量较少,业内专家预测在2030年左右锂即将枯竭,其价格受市场需求的影响波动更大,成本不受控制;其二,现有正极材料限制了电池性能,当前几种常用的正极材料的实际能量比较低,其本身特性也决定了锂离子电池充电时间过长,容易造成正极材料结构发生变化,进而导致电池性能急剧下滑;其三,负极材料发展遇瓶颈。除此之外,其他材料安全性差,如现阶段广泛应用的电解液都属于易燃物,在锂离子电池受到剧烈冲击或者电池温度过高时极易燃烧,造成电池起火以及更为严重的安全事故。

动力电池新材料投资机会

正负极材料的特性决定了动力电池的性能优劣,所以对正负极新材料的挖掘成为新能源行业上下游企业发力的重点和方向。行业投资中也将正负极材料作为重点的研究对象。

首先来看正极材料,目前市场上以锂为基础材料的两种主流正极材料分别是磷酸铁锂和镍钴锰,使用后者构成的电池也就是三元聚合物电池,简称三元电池,其能量密度较前者更高,所以市占率一直居高不下。在三元电池的发展过程中发现,镍的占比提升可以显著提高电池的能量密度,而钴的价格难以可控,所以升镍降钴成为市场的共识,高镍三元材料依托能量密度高、成本低等优势,市场渗透率和需求也在进一步提升。业内预计到2025年装机量达600GWh,渗透率接近60%。

同时四元电池也作为三元电池升级改良品的开发情况也备受瞩目。其实质是用铝元素部分取代钴元素,缓解由于升镍降钴的同时造成电池热稳定性和容量保持性能下滑的情况,维持电池的整体性能,同时也能达到降本的目的。

除了以锂为基材的电池外,新生代钠电池或可成为未来重要备选路线。锂在地壳中的含量较少,约占0.0065%且分布不均匀,而钠与锂同属主族,物理化学属性相似,在地壳中含量丰富且分布于世界各地。相比于锂离子电池,钠离子电池有如安全性高(无放电特性)、成本低(降低50%左右)、储量大(2.5%,约为锂的1000倍)、兼容锂电设备等方面的优势,成为锂电的有效补充。

其次是负极材料。虽然目前石墨是负极材料的主流,但相比之下,硅基负极理论最大电池比容量高达4200mAh/g,是石墨的近12倍,而且是目前已知能用于负极材料理论比容最高的材料,可大幅度增加电池容量,是近些年来要突破的重点方向。同时,硅负极的电化学嵌锂电位才0.4V,可抑制锂枝晶析出,降低电池短路的风险;在储量上,硅在地壳中储量丰富,成本低廉,易制备。因此,硅碳负极将硅与石墨复合制备,被认为是极具潜力的下一代高能量密度锂离子电池负极材料。

不仅如此,金属锂负极材料也是下一代高比能锂离子电池的重点研究对象,是固态锂电池发展的终极目标。

但新材料新技术的应用往往有着较大的风险和较长的路要走。其中钠电处于产业化初期,工艺不成熟、产品性能受限(能量密度小、循环寿命短)、成本难以控制、产业链不完善、产品丰富度不够以及适配场景有待进一步检验;负极方面,硅碳材料在实际应用过程中由于硅的体积膨胀效应,使热稳定性和化学稳定性下降、容量迅速衰减、循环性能恶化,阻碍着硅碳负极的大规模应用。所以在投资过程中这部分风险不可不考虑。

【注:市场有风险,投资需谨慎】

(作者为星图金融研究院见习研究员雒佑,研究员黄大智)

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