2024年湖南裕能研究报告:铁锂全球龙头,份额稳步扩张

1、 全球铁锂龙头,携手锂电巨头共发展

1.1、 公司获宁德时代、比亚迪战略入股,管理层多为产业背景出身

国内磷酸铁锂正极材料龙头,下游大客户比亚迪、宁德时代战投入股。2016 年 6 月 19 日,裕能有限成立,广州力辉以磷酸铁锂生产技术入股,其余股东为货币出 资;2017 年 12 月公司被增资,深圳火高以镍钴锰酸锂技术入股;2020 年 10 月公司 变更为“湖南裕能新能源电池材料股份有限公司”;2020 年 12 月,比亚迪与宁德时 代入股公司,此次增资完成后其分别占有公司 10.54%、5.27%的股权比例;2020 年, 公司分别通过收购原有磷酸铁供应商靖西新能源及广西裕宁开展磷酸铁前驱体一体 化布局;2021 年,公司在国内磷酸铁锂市占率达到 25%,为市场排名第一;2023 年, 公司首发上市。

公司股权结构较为分散,无控股股东和实际控制人。公司按同一控制权合并后 第一大股东为电化集团、湘潭电化,合计持有发行人 16.45%的股份,第二大股东津 晟新材料持股 7.93%,第三大股东宁德时代直接持股 7.90%,除直接控股外,宁德 时代还通过其全资子公司宁波梅山保税港区问鼎投资有限公司持有长江晨道 15.87% 股权,长江晨道持股湖南裕能 3.37%。

公司管理层多为产业、技术背景出身。总经理赵怀球毕业于湘潭大学应用电子 专业,有多年湘潭电化内部产业工作经验;副总工程师周智慧毕业于华中科技大学 建筑学专业,历任湘潭电化技术开发部主管、工程部副部长,具备丰富的技术带头 人经验;副总经理周守红毕业于重庆大学应用化学专业,专业对口磷酸铁锂的生产; 副总经理梁凯毕业于湖南科技大学化学工程与工艺专业,历任电化集团副总工程师; 副总经理李新赞毕业于湘潭大学化工设备与机械专业,曾任湘潭电化副总工程师; 副总经理陈质斌、总经理助理李洪辉都曾任湘潭电化成品分厂厂长。

1.2、 2023 年行业产能过剩,加工费下滑致业绩增速下滑

2020-2022 年受益于下游动力电池及储能电池的需求放量,公司业绩增长迅速, 2023 年在行业产能过剩的背景下,加工费的持续下滑导致增收不增利。2021 年公司 业绩量价齐升,一方面受益于下游高增的新能源汽车需求,公司磷酸铁锂产品出货 量成倍增长,另一方面供不应求下磷酸铁锂加工费的上升导致单位盈利持续提升。 2022 年相较于 2021 年营业收入增长 505%,而归母净利润增长 154%,慢于营收增 速,主要系营收增长上很大程度上来自于原材料价格迅速上涨导致的销售单价上涨 (磷酸铁锂行业原材料占成本比约为 85%),而单吨盈利并未上涨。2023 年营收增速 放缓,主要系下游增速放缓+电池厂去库,前期行业扩产过快带来的产能过剩导致加 工费的持续下降,公司盈利能力承压。

公司聚焦磷酸铁锂正极业务。公司产品包括磷酸铁锂、三元材料、磷酸铁,2022 年公司磷酸铁锂占比达 95%以上,其他业务收入包括电力服务、废料收入、辅材及 副产品等,其中磷酸铁锂为公司最核心业务。

公司磷酸铁锂市占率稳步提升。公司 2020-2022 年磷酸铁锂正极销量分别为 3.14 /12.1 /32.4 万吨,保持高速增长。根据我们测算,预计 2023 年公司磷酸铁锂业务市 场份额达 30.9%,保持稳固增长。

盈利能力高位下滑,2024 年有望见底。2021-2023 年公司毛利率分别为 26%/12%/8%,净利率分别为 17%/7%/4%,其中 2021 年行业高景气度带来的涨价周 期使得公司盈利能力达到高点,2022 年随着行业资本开支加速,行业产能迅速扩张 下供需关系开始反转,盈利能力开始回落;2023 年下游需求增速收敛,前期产能加 速投放下行业供给过剩,加工费持续下跌使得盈利能力进一步下滑。我们预计 2024 年行业加工费有望见底,后续随着行业资本投入收紧,盈利能力有望回归至稳态水 平。

公司期间费用率呈下降趋势,规模效应凸显。2019-2023 年,公司期间费用率由 10.3%持续下降至 2.3%,其中管理/销售/研发费用率均显著下降,主要由于公司营收 规模大幅增长,规模效应凸显。

公司产品谱系涵盖动力储能两大领域。公司产品包括 CN-3 等动力型及 YN-5、 YN-7 等储能型产品,其中 YN-7 高能型能量密度可达 200Wh/kg,储能型产品循环寿 命最高可达 5000 周。

公司拥有较为充分的三元正极技术储备,尚处于业务培育期,销售规模占比较 小。公司多晶三元材料主要用于数码电池、充电宝;单晶三元材料主要用于新能源 汽车等。公司成功掌握了高容量多元正极材料生产技术、单晶高镍型三元材料的控 制合成技术、三元正极材料表面改性技术等核心技术,上述技术能够提升公司三元 材料容量,保证压实密度和安全性。公司三元材料尚处于前期业务培育期,销量占 比相对较小。

2、 磷酸铁锂:动力+储能+出海打开市场空间,有望走出周期 迷雾

2.1、 LFP:兼具安全性能、成本优势、循环寿命的锂电正极方案

磷酸铁锂是一种黑色粉末状材料,是目前的主流锂离子电池正极材料之一。磷 酸铁锂材料是一种无机化合物,属于正交晶系橄榄石结构,磷酸铁锂材料的原料来 源丰富、价廉,同时具备热稳定性和循环性能好等诸多优势。

磷酸铁锂电芯单瓦成本低于三元电芯单瓦成本。除了正极材料,两种电池的用 材种类与用量基本一致,主要是正极成本导致了电芯成本差异。因为磷酸铁锂正极 材料不含镍、钴等稀有金属元素,所以具有成本优势。

我们从能量密度、循环寿命、成本、安全性几个维度去对比磷酸铁锂电池和三 元电池: 能量密度低:相较于三元电池,LFP 能量密度较低。一般而言,目前磷酸铁 锂电芯能量密度约为 165-200Wh/kg,三元电芯能量密度约为 220-300Wh/kg, 因此 LFP 一般用于中低端动力及储能领域,而三元用于中高端长续航车型。 但随着技术的迭代,LFP 材料参数提升+电池 PACK 结构创新(比亚迪刀片电 池或宁德 CTP 技术等)弥补了电芯层级能量密度的不足,拓宽了 LFP 的应用 场景。 循环寿命长:磷酸铁锂电池单体电芯的循环寿命一般在 4000 次以上,理论 最高可以做到上万次以上(一般用于储能),而三元单体电芯循环寿命在 2000 次左右。 成本优势大:根据上文测算,由于不需要成本较高的稀有金属元素,磷酸铁 锂单 Wh 电芯成本显著低于三元电芯成本。 安全性能强:三元材料通常在 180 摄氏度以上会出现自加热,在约 200 摄 氏度发生分解并释放出氧气,在高温下电解液迅速燃烧,发生加剧连锁反应。 基于磷酸铁锂的化学结构,其安全性能相对较好,在 250 摄氏度以上才会 出现热现象,在 700-800 摄氏度时才会发生分解,且分解时不会释放氧分 子,燃烧不如三元材料剧烈。

2.2、 市场空间:LFP 空间广阔,出海趋势明确

2.2.1、 动力:磷酸铁锂占据主导地位,渗透率超六成

补贴退坡后,市场化竞争下 LFP 成为整车厂高性价比电池技术路线首选。我们 认为,LFP 在国内发展经过以下几个阶段,当前以及未来都将是市场主流技术路线 之一。 2016 年以前:LFP 电池凭借成熟的技术及低廉的价格占据主流地位。 2016~2019 年:新能源汽车政策补贴向高能量密度倾斜,成本上的劣势被高 额补贴补足,为满足补贴要求的能量密度要求,三元电池渗透率迅速攀升。 2019 年下半年后:政策补贴开始退坡,单纯依靠堆砌性能参数的电池方案 性价比削减,下游整车竞争百家争鸣背景下成本再次成为整车厂考虑首要因 素之一,同时随着宁德时代 CTP 技术及比亚迪刀片电池等新技术的推出以 及 LFP 自身材料往高压实方向发展,LFP 电池性价比凸显。2021 年后 LFP 渗透率大幅提升,爆款车型频出,磷酸铁锂版 Model3、比亚迪汉、宏观 MINI 等销量冠绝榜单。

2.2.2、 储能:下一个 TWh 赛道,LFP 为首选

磷酸铁锂电池是储能电池最佳选择。在储能电池领域,(1)储能电站对于储能 电池循环寿命要求较高,循环寿命越长,单次充放电的单瓦成本越低;(2)在安全 性方面,由于储能电池的单体装机量较大,通常为 MWH 级别,因此对电池的安全 性要求更高,因此长寿命、高安全的磷酸铁锂电池在储能领域有明显优势。 风光装机增长带动储能电池装机量迅速增长,2030年储能有望进入TWh时代。 国家发展改革委和国家能源局联合印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》,提 出,到 2025 年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段。随着风光装机量的快 速上升,配储是必然需求,储能成为锂电池需求的第二增长曲线。据中商产业研究 院发布的《2024-2029 年中国储能电池产业链剖析与发展策略专题研究报告》数据显 示,2022 年中国储能电池出货量 130GWh,同比增长 1.7 倍。2023 年上半年,中国 储能电池出货量为 101.4GWh,占全球储能电池出货量的 92%,我们预计到 2030 年 国内储能需求有望进入 TWh 时代。

2.2.3、 出海:车企加速布局,海外铁锂渗透率有望提速

海外电池厂与车企于 2023 年频繁布局磷酸铁锂。韩、美电池厂商对于磷酸铁锂 电池热情较高。美国厂商的布局较快,Our Nest Energy 与 Kore Power 预计于 2024 年投产,福特汽车 2023 年 2 月明确与宁德时代签订协议投资建厂,而韩国 LG 和 SK On 还并未有明确的产能布局。车企方面,欧洲、美国、韩国车企均对磷酸铁锂电池 表现出了兴趣,其中丰田进度最快:在中国生产的部分电动汽车已使用比亚迪的刀 片电池。欧洲车企 Stellantis 集团面临的阻碍是:磷酸铁锂电池很难从欧洲采购,而 目前也鲜有电池厂在欧洲布局磷酸铁锂产能,多为三元布局。

我们预计随着全球新能源汽车渗透率持续提升,储能需求维持高增速,2025 年 全球磷酸铁锂正极需求有望超过 232 万吨,2030 年全球磷酸铁锂正极需求量可达 613 万吨。 关键假设: 国内/海外动力电池磷酸铁锂渗透率:(1)国内:我们预计未来铁锂仍然为 主流动力电池选择,但随着市场对于智能化、高续航的要求提高,铁锂渗 透率将略有下降;(2)海外:我们预计随着海外车企逐步切入铁锂版本车 型,海外动力铁锂渗透率有望加速,预计到 2030 年海外铁锂渗透率有望达 到 40%。 动力/储能电池市场增速:(1)国内动力:基于国内新能源汽车渗透率已经 接近 50%,我们预计 2024 年到 2030 年维持 11%的 CAGR;(2)海外动力: 海外新能源汽车渗透率仍处于低位,我们预计 2024 年到 2030 年维持 21% 的 CAGR;(3)储能:全球储能需求高增方兴未艾,我们预计 2024 年到 2030 年维持 23%的 CAGR。 磷酸铁锂电池单 GWh 正极用量:我们假设 2022 年单 GWh LFP 用量为 0.23 万吨/GWh,随后逐年递减,预计到 2030 年为 0.2 万吨/GWh。

2.3、 供需格局:资本开支放缓,产能加速出清

磷酸铁锂行业进入洗牌期,质量、成本管控优秀的企业具备优势。据百川盈孚 数据不完全统计,2023 年初磷酸铁锂产能约为 381 万吨/年,到 2024 年初我国磷酸 铁锂产能为 510 万吨/年左右,远大于我们前文所测算实际需求量,行业亟待出清。 随着下游电芯厂对产品性能、成本的要求逐步提高,更具成本优势、性能优势的生 产厂商能够获得更高的市场份额。 铁锂厂商的竞争不仅在产品、价格上,更在其他维度上: (1) 优秀的管理能力:主要体现在库存、采购、销售的管理统筹上; (2) 较高的产能利用率:优质稳定的客户使得开工率较高,进一步压缩成本; (3) 垂直一体化能力:较高的磷酸铁自供率。

2.4、 市场格局:裕能龙头地位稳固,份额持续提升

湖南裕能龙头地位稳固,份额持续提升。根据 OFweek 产业研究中心及我们测 算,2021-2023 年公司国内磷酸铁锂市场份额分别为 25.6%/28.4%/31.1%,始终占据 市场龙头地位,份额稳步提升,主要系公司产能规划完备充足及深度绑定下游两大 核心客户。其中,湖南裕能、德方纳米稳居第一梯队;常州锂源、融通高科、湖北 万润等企业位于第二梯度,我们认为未来行业仍会向具备产能优势及成本优势的头 部企业集中。

3、 绑定核心客户+产能布局领先+管理能力突出+盈利能力优 秀,构筑公司核心竞争力

3.1、 产品优势:固相法天生具备高压实优势,合作研发开发新增长极

公司技术路线为固相法,相比液相法压实密度较高。液相法和固相法的主要差 异在于是否在原材料混合之后还需要进行物理研磨。液相法的原材料混合后形成均 匀溶液,粒径小且均匀。均匀粒径导致循环次数较高,但会有明显的颗粒间隙,因 此压实密度较低,同时较小的粒径的堆积密度也小于较高的粒径堆积后的密度;固 相法原材料混合不充分,因此还需进一步研磨,粒径分布不均匀是其天然劣势,导 致产品一致性差,因此循环寿命较低。固相法的优点在于大小颗粒的混合可以使粒 径间隙较小,因此压实密度较高。

公司产品具备高能量密度、长循环寿命、低温性能优异等优势。高温固相法工艺使公司产品天然具备高压实优势,再叠加颗粒形貌控制、级配理论的应用等,公 司压实密度进一步提高。低杂质含量和高铁磷比前驱体使公司产品具备高比容。两 样优势叠加后公司产品具备高体积能量密度优势,在电芯的实际使用中体现为高质 量能量密度。一次粒径均匀能够避免充放电过程中的极化反应,提升循环次数。而 碳包覆、小颗粒设计技术、掺杂技术都能够提升电导率,增强低温性能。

公司与下游重点客户、知名高校合作研发,开发新的增长极。公司与中南大学 建立共享大型实验室设备、人才交流培训等方面的机制,推进产学研结合,充分发 挥双方优势,助力技术研发、生产工艺优化、技术难题攻关、联合项目申报等;公 司按照与宁德时代的约定设计、规格及要求进行相关三元正极材料的设计开发;公 司与四川大学合作进行磷酸锰铁锂前驱体制备及形貌调控技术研究等内容;公司与 深圳市比亚迪锂电池有限公司合作进行无钴动力电池关键材料的开发。

3.2、 产能优势:规划产能居于行业首位,叠加高产能利用率助公司具备跨周期能力

截至 2023 年公司拥有 58 万吨有效产能,公司远期规划产能达百万吨级别。截 至 2023 年底,公司在湖南省湘潭市、广西壮族自治区靖西市、四川省遂宁市、贵州 省福泉市、云南省安宁市设有五个生产基地。根据公司年报,2022 年公司拥有 2023 年公司拥有 56 万吨有效产能,预计 2024 年公司有效产能超过 70 万吨,远期规划产 能达百万吨级别。

湖南裕能产能利用率领先行业,龙头企业穿越周期。2020-2022 年湖南裕能的产能利 用率均以较大幅度领先于同行,表明公司通过绑定下游两大核心客户,下游需求稳定, 无惧行业周期变化,具备穿越周期的能力。当行业供给过剩时,产能利用率较高的一线 企业能够实现盈利,而稼动率较低的二三线企业难以盈利甚至产生亏损,行业出清加速。

3.3、 盈利优势:通过磷酸铁前驱体一体化布局降低成本稳定品质,后续 自供率维持高位

为降低成本及维持正极品质稳定,公司将长期保持磷酸铁的高自供比例。根据 2023 年 5 月 30 日投资者活动记录,公司磷酸铁自供比例超 90%,规模优势凸显,自 产磷酸铁不仅品质稳定,成本相较于外购也有优势。 公司磷酸铁主要采用钠法工艺,后续于云南裕能项目尝试氨法工艺有望进一步 降本,两种工艺路线的主要差别在于碱源不同。钠法工艺和氨法工艺的差别主要在 于采用何种碱中和硫酸,钠法使用碳酸钠,氨法使用氨水,导致两者的副产物也有 差异,钠法产生硫酸钠副产物,氨法产生硫酸铵副产物。两者主要生产步骤差别不 大,可概括为:将铁源和磷源合成产生磷酸铁,接着使用碱性物质中和副产物硫酸, 产生固体物质磷酸铁和硫酸钠,过滤后进一步洗涤提纯出二水磷酸铁,最后使用窑 炉烧成将二水磷酸铁转化成无水磷酸铁。

受益于副产物硫酸铵外销带来较大成本抵扣,氨法路线原材料成本低于钠法路 线。在当前的磷源价格下,钠法路线与氨法路线原材料成本相近。氨法的副产物为 硫酸铵,钠法的副产物为硫酸钠,两者副产物单吨价格相近,硫酸铵单吨产量较大, 因此外销能够带来较大的成本抵扣,也使氨法的实际原材料成本低于钠法。

公司销量增速快,盈利能力领先。铁锂行业售价上升显著,而产品差距不大, 所以平均销售价格相近;铁锂行业单吨毛利上升显著,主要受下游新能源电动车拉 动。2022 年,公司单吨毛利略低于同行,主要系公司稳健经营,导致在碳酸锂单边上涨过程中,库存收益有限;万润新能单吨毛利高于公司,主要系磷酸铁氨法工艺 路线在磷酸价格较高时成本优势较大。近年,公司销量增速快于同行,出货量以较 大幅度超越同行,因此盈利能力显著高于同行。

3.4、 大客户战略:携手 B+C 两家大客户共同前行

深度绑定宁德时代与比亚迪,与下游头部客户共同成长。2021-2023 年公司前两 大客户营收占比分别为 85.4%/80.5%/78.8%,公司深度绑定头部客户,同时与两家头 部客户建立股权联系(宁德时代拥有 7.91%公司股权,比亚迪拥有 3.95%公司股权), 与下游优质客户共同成长。同时公司积极开拓其他知名客户,亿纬锂能、中创新航、 海辰新能源、瑞浦兰钧等二线电池厂商陆续放量,公司客户结构不断优化。 宁德、比亚迪占据动力铁锂市场接近 80%份额。根据动力电池产业创新联盟数 据显示,2023 年国内铁锂动力装机 261GWh,其中比亚迪 105GWh,占 40%,宁德 89GWh,占 34%。二者合计占据 74%市场份额。


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