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“钴奶奶”or“镍大爷”,锂电原料暴涨背后谁在博弈?

潮汐商业评论 | 有趣的商业评论和商业洞察。 2021/12/09 11:11

中国股民不容易,不仅要上知天文、下知地理,还要懂政治经济、晓前沿技术。之前一直以为这只是段子的小李,在股市浮沉数年后,如今已深以为然。

比如最近他关注的新能源板块,行业稳中向好的趋势下,产业链上下游产品供不应求,尤其是各类原材料价格快速上涨,催生了一波投资热潮,作为关键核心上游资源的锂矿自是不在话下。

但小李还跟随市场风向,关注了另外两种原材料——钴和镍,并了解了新能源发展史中多个电池原料之争的“爱恨情仇”。

01 磷酸铁锂VS三元材料

磷酸铁锂和三元材料之争要从锂电池的发展历程讲起。

公开资料显示,1980年,钴酸锂材料问世;1991年,日本索尼推出首款商用锂电池,就以钴酸锂作为正极材料。

但钴酸锂电池能量密度较高,化学结构高温性能却较差,影响其安全性,同时不易做成高容量单体,只能用于手机等电子产品,很难用于汽车等大型物体。

新知达人, “钴奶奶”or“镍大爷”,锂电原料暴涨背后谁在博弈?

图/pexels

1997年,磷酸铁锂材料问世,既解决了安全问题,不含钴又降低了成本的磷酸铁锂电池被迅速应用于电动汽车,这种人们常说的“铁电池”,在很长一段时间内,占据着汽车动力电池的主导地位。

而差不多相同时间的1997年-2000年,镍钴锰(NCM)、镍钴铝(NCA)等三元材料陆续面世,其中,镍钴锰三元材料以相对廉价的镍和锰取代了钴酸锂中三分之二以上的钴,采用镍(Ni)钴(Co)锰(Mn)三种材料,且三种金属的比例可以调整。

据了解,磷酸铁锂电池的特点是耐高温、安全性强,成本低,但能量密度也低,难以满足车辆的高续航要求;三元锂电池则反之,特点是能量密度高、续航能力强,但成本也高,安全性较低,高温下易发生燃烧或爆炸现象。

各有利弊的磷酸铁锂电池和三元锂电池开启了长达多年的路线之争。

2004年,磷酸铁锂引入中国,成为锂电池的主流路线,2007年,比亚迪发布磷酸铁锂电池进军动力车市场。

但随着电动车覆盖范围从商用车扩大至SUV、轿车等乘用车,磷酸铁锂低能量密度弊端显露,三元材料借助特斯拉之力打开了市场大门,到2015年,三元锂电池与磷酸铁锂电池的市场份额几乎平分秋色。

2016年,国家的精准扶持政策,首次将电池系统能量密度纳入考核标准,高能量密度、长续航里程成为补贴重点,三元材料更是顺势起飞,2018年,三元锂电池在整体动力电池装机量超越磷酸铁锂电池,宁德时代也凭借三元锂电池超越比亚迪,拿下锂电市场的半壁江山。

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图/五菱汽车官微

但随着政策红利退场,补贴逐年退坡,更具性价比的磷酸铁锂电池重回厂商视野,同时,受益于技术突破,磷酸铁锂电池能量密度大幅提升,搭乘中低端车火热的东风,再度获得市场青睐,今年上半年,磷酸铁锂上半年的累计产量超过三元锂电,并出现在比亚迪“汉”、五菱宏光MINI、特斯拉Model3、小鹏G3i等多款车型上。

至此,谈磷酸铁锂和三元材料之争落幕仍为时尚早,从磷酸铁锂的角度看,其上游材料主要以碳酸锂与磷酸铁为主,供给的稳定性强且成本低,回暖后引入了磷化工和钛白粉等化工公司的入局,控成本、提升能量密度等将成为角逐重点,如磷酸铁锰锂材料等。

从三元材料,尤其是镍钴锰三元材料来看,随着市场对电动汽车的高续航能力视为刚需后,动力电池三元化、高镍化的趋势仍将代表锂电池的较长一段时间的未来。而攻克高镍化三元电池成本性、安全性问题的厂商,或能脱颖而出。

02 钴VS镍

可以看出,磷酸铁锂和三元材料之争是锂电池的路线之争,而钴镍之争则是三元锂电池的路线之争。

正如上文所言,镍钴锰三元电池采用了镍(Ni)钴(Co)锰(Mn)三种材料,且三种金属的比例可以调整,目前调整的关键就在于镍,镍含量提高,能量密度提高,续航能力也随之提高。

与此同时,三元电池高镍化在成本更具优势。目前,全球钴资源的分布和供应高度集中在非洲的刚果(金),受当地政府政策和国际贸易形式的影响,钴价波动较大且价格重心常年居于高位,相比之下镍供应分布广泛且更易大量生产,价格相对稳定。

供应方面也是如此,国信证券研报引用美国地质调查局数据称,2020年全球镍资源储量约8900万吨,其中约60%是红土镍矿,约40%是硫化镍矿,以2020年全球镍矿产量250万吨计算,全球镍矿静态可采年限在35年左右。

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图/pexels

天风证券研报则指出,2020年全球新能源车用钴量达1.84万吨,较2019年增长近20%,但由于疫情等因素的影响,2020年全球钴矿项目却净减产了1.17万吨,预计未来5年全球钴行业将始终处于紧平衡状态,2021年到2025年钴资源将持续短缺。

三元电池高镍化已成进行时,镍钴锰(NCM)产品型号从111(数字表示Ni、Co、Mn三者的比例关系),一路提升至到433、532、622,并迎来了8系的富镍时代——811,镍、钴、锰含量分别占80%、10%和10%。

市场数据也显示,2021年上半年全球NCM811电池装机同比增长276%,带动NCM811材料出货量大幅增长;海外高镍正极市场占比提升至38%,海外高镍化趋势愈发明显。

同时,巨头们纷纷布局超高镍电池领域。

据报道,宁德时代、松下、LG能源、三星SDI、SKI等头部选手已经大规模量产供应镍含量超过80%的NCM和NCA电池,甚至开始布局无钴电池。

与此同时,特斯拉CEO马斯克公开了其含镍量100%的超高镍终极状态电池,并加速推进其新型4680电池的量产进程。

今年7月,长城汽车旗下的蜂巢能源宣布已经实现了无钴电池的量产,其开发的首款无钴电池包搭载长城欧拉首款SUV车型樱桃猫。

03 熟悉的“抢镍大战”

市场的主流观点多认为,在未来较长一段时间内,铁锂电池和三元高镍电池将处于共存阶段,但不管是哪种电池,都验证着锂电领域的低钴预期。

这并不妨碍当下钴价的起飞,受南非疫情影响物流,导致供应紧张,以及新能源汽车景气度上升,导致需求扩张等因素影响,“钴奶奶”再显神威,价格刷新近三年新高。

今年11月以来,国内电解钴均价接连攀升,SMM现货价格显示,截至12月6日,电解钴现货均价449000元/吨,已升至2018年11月以来的高位。

镍价更是如此,受全球头部镍厂产量下滑或下调产量预期,供应吃紧后的镍价一路大涨,今年10月,伦镍大涨4.6%至20963 美元/吨,创下2014年5月以来的历史新高,较之去年也几乎翻了一番。

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图/pexels

但和锂一样,国内的镍也主要是依赖进口。据了解,镍的全球分布主要集中在新喀里多尼亚、印尼、菲律宾、澳洲等国家,我国镍矿储存较少,且品位低、共伴生组分多、选冶难,国内不少相关公司选择将目光转向海外,拉开了“抢镍大战”。

一方面是电池厂商,延伸产业链至上游材料,有利于控制成本,如宁德时代、比亚迪、国轩高科、亿纬锂能等。

2018年4月,宁德时代通过子公司加拿大时代投资1500万加元参股北美镍业North American Nickel Inc,持股25.38%;9月,宁德时代通过与格林美、青山控股联手,投资约18.5亿元人民币,用于建设印尼年产5万吨高镍动力三元材料用前驱体原料和2万吨三元正极材料。

2018年12月,比亚迪、高轩高科、中国五矿、唐山曹妃甸投资集团四家公司牵手,联合推出中冶新材料项目,项目分为两期,一期为4万吨年产能的高镍三元前驱体(NCM622),二期为6万吨年产能的高镍三元前驱体(NCM811)。

2021年5月,亿纬锂能子公司亿纬亚洲拟与贝特瑞、SKI设立一家高镍三元正极材料年产5万吨的合资公司。同月,亿纬锂能又与华友钴业、永瑞控股、Glaucous、LINDO签订协议,各方拟投资134亿元在印尼建设年产12万吨镍、1.5万吨钴的红土镍矿湿法冶炼项目。

另一方面是上游材料公司,争夺镍矿资源更是抢占市场份额的应有之义,如华友钴业、洛阳钼业、赣锋锂业等。

2018年10月,华友钴业通过全资孙公司华青公司与青创国际、沃源控股、IMIP、LONGSINCERE签署协议,各方在印尼建设年产6万吨的红土镍矿湿法冶炼项目;2021年3月,华友钴业在互动平台表示,公司印尼投资建设的年产4.5万吨(镍金属量)高冰镍项目,持股70%。

2019年11月,洛阳钼业公告称,拟出资7410万美元收购华越镍钴合共30%股权,华越镍钴地处于印尼,持有年产量6万吨镍金属混合氢氧化镍钴的红土镍矿湿法冶炼项目。

2021年5月,赣锋锂业通过子公司1500万美元投资新加坡公司SRN的可交债,6个月后有权转换为FE公司25%的股权,并以额外1500万美元对价,增持FE公司股权至50%,FE公司持有位于印尼的全资子公司TAS红土镍项目100%的资产,该项目约含有1.466亿湿公吨红土镍矿资源。

但值得注意的是,这也并不意味着有矿在手,就能万事不愁。磷酸铁锂的回暖充分反应了不管是哪种路线之争,锂电池原料都将由市场在性价比考虑下投票决定,如何通过技术突破,解决高镍三元电池的安全性和成本高问题,仍将是企业的重中之重。

与此同时,正如高镍三元电池发展引发的低钴预期,市场也正在积极关注镍的可替代物,如果研发和实践证明,某种金属在能量密度、安全性、成本方面的综合表现比镍要好,也会影响锂电池对于镍的需求。

而这并非毫无可能,以储能新体系钠离子电池为例,原理和结构与锂离子电池相似,负极可以用无烟煤,正极可以不含钴、镍等贵金属,只含铜、铁和锰,原料成本更低,但能量密度也偏低,今年7月,宁德时代正式发布了第一代钠离子电池。

我们看到,所有企业都在和技术赛跑,所有技术也在和时间赛跑。

从技术到商业的转化,有时快到我们可能会觉得面目全非、翻天覆地。

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