电源设备行业高镍研究系列报告（一）：高镍正极研究之技术、成本篇

请参阅最后一页的重要声明 证券研究报告·行业深度研究 高镍正极研究之技术、成本篇 ——高镍研究系列报告（一） 高镍三元正极生产需要精细化工艺和高品质设备 高镍三元正极的生产流程大致包括前道工序（锂化混合、装钵）、煅烧工序、后道工序（粉碎、分级、批混、包装等）三大部分。与普通的三元正极相比，高镍三元正极的区别主要在于：（1）原材料不同；（2）工艺条件要求苛刻；（3）制备难度大；（4）设备要求高，价格贵；（5）单条设备产能较 5 系更少。因此，目前只有少数几家企业掌握了高镍三元正极材料的核心技术。  前道工序：锂源、设备区别大 1）在锂化混合工序，高镍三元正极通常使用一水合氢氧化锂作为锂源。制备过程中对湿度控制的要求也更高；2）在装钵工序，闸钵是主要的耗材，由于高镍三元对闸钵的质量要求高，单个匣钵的装料量小于普通三元正极，高镍三元正极单吨所消耗的匣钵费用是普通三元的近 6 倍。  煅烧工序：各家制备正极材料的核心工艺所在 1）从煅烧次数来看，一次煅烧最好也最难，出于对质量的考虑，各家正极厂商的烧结次数各不相同，一般介于 1~4 次；2）在煅烧时间方面，对于主流正极企业，动力和消费型电池正极的烧结时间差异较大，一般来说动力正极的烧结时间长于消费型正极，高镍正极的煅烧时间长于普通正极；3）煅烧温度，随镍含量升高而降低，而高镍三元正极由于煅烧温度较低，因而煅烧时间较普通材料长；4）煅烧气氛，高镍正极需要增加氧分压，需采用纯氧烧结，同时高镍正极单吨耗氧量在 4 吨以上；5）高镍三元正极较普通三元正极耗电量更大，NCM523 单吨耗电量在 7500 度/吨左右，而高镍耗电量则在 10000 度/吨以上，故高镍电耗和气耗合计在 1.3 万元/吨以上，成本比普通 NCM523 材料增加 8000 元/吨左右。  后道工序：密封性、湿度是考虑重点 高镍材料破碎采用三级破碎，分级使得三元正极的颗粒分布更加均匀，除铁将产品中的金属杂质除去，筛分能够去除大颗粒异物，包装环节高镍三元必须真空包装或者充入惰性气体。 高镍成本分析 根据测算，得到 3、5、6、8 系三元材料不含税的单吨售价（含加工利润）分别为 19.26 万元、16.25 万元、17.64 万元、19.77 万元，对电池企业来说每 KWh 成本合计分别为 356.69 元、287.69 元、297.00 元、273.80 元。原材料成本在 3、5、6、8 系三元材料售价中占比分别为 74.05%、73.21%、70.50%、64.61%。与 523 相比，811 正极，每 KWh 的原材料成本降幅达 33.03%，制造总成本降幅达 4.8%，而加工利润增加 101.6%，且随高镍正极能量密度提升，这种优势或将不断扩大。 推荐锂电池正极材料技术先驱 当升科技，杉杉股份。 风险提示：高镍三元正极行业同质化，高镍三元需求不及预期，新型电池技术突破超预期。 维持 买入 王革 wanggezgs@csc.com.cn 010-86451496 执业证书编号：S1440518090003 发布日期： 2018 年 09 月 27 日 市场表现 相关研究报告 -34%-24%-14%-4%6%16%2017/9/272017/10/272017/11/272017/12/272018/1/272018/2/272018/3/272018/4/272018/5/272018/6/272018/7/272018/8/27电源设备上证指数电源设备 行业深度研究报告 电源设备 请参阅最后一页的重要声明 目录 1 高镍三元正极生产：精细化工艺，高品质设备................................................................................................. 1 2 前道工序之锂化混合：锂源性质不同，温度、湿度要求高 ............................................................................. 3 2.1 锂化混合工艺：锂源是主要区别点 ......................................................................................................... 3 2.1.1 锂化混合工艺简介 .......................................................................................................................... 3 2.1.2 锂源：高镍三元正极通常选择一水合氢氧化锂 ........................................................................... 3 2.1.3 前驱体：高镍三元正极的 pH 控制更为严格 ................................................................................ 4 2.1.4 锂化配比：不同性能对应的最优数值不同 ................................................................................... 5 2.1.5 添加剂：量小影响大，高镍三元正极使用更频繁 ....................................................................... 6 2.1.6 锂化工艺总结：锂源、湿度控制是主要区别点 ........................................................................... 7 2.2 锂化混合设备：高镍三元正极对密封性、抗腐蚀性、湿度控制要求高 .............................................. 7 2.2.1 锂化混合设备简介 .......................................................................................................................... 7 2.2.2 高镍三元正极对混合机的要求更高 ............................................................................................... 8 2.2.3 成本测算：高速混合机更加适合高镍三元正极的制备 ............................................................... 8 3 前道工序之装钵：