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中金:下一代无钴电池猜想

2020年07月31日 18:52 来源:中金

行业近况

根据路透社报告1,松下将于未来 5 年的时间内提升 2170 NCA 电池 20%的能量密度,并在 2-3 年时间内商业化无钴电池。 松下目前可实现钴含量少于 5% (NCA95),量产状态下实现 2170 电芯较现有水平 5%能量密度的提升。同时松下将从 9 月份开始对内华达 Gigafactory 的产线进行技改,以推动更高能量密度电池的量产。

评论

下一代高性能正极有可能是无钴富锂锰基正极(LMR-NMO (Li[Ni0.9Mn0.1]O2))或是 NMA,路线承接当前高镍体系

无钴正极可大致分为两大类:一类是低能量密度无钴,包括 LFP (磷酸铁锂) 、LMO(锰酸锂) 、LNMO (尖晶石镍锰酸锂) ,均已商业化,其正极容量一般仅是 NCM811 的一半,CTP 下可实现乘用车环节140-150Wh/kg 的能量密度。由于松下所称的无钴电池尚需 2-3 年时间可量产,考虑到松下在电池技术行业领先的地位,我们参考学术文献研究2,3推测下一代高性能无钴正极或是 LMR-NMO(Li[Ni0.9Mn0.1]O2,与三元一样为层状结构正极) ,该正极可实现高于 250mAh/g 的克容量(目前 NCM811 一般在 190-200mAh/g)与 240Wh/kg 以上的 P ACK 能量密度 , 另一可能的无钴技术路线是 NMA(LiNi1-x-yMnxAlyO2),该路线能量密度与 NCM8 系相近。

锂电龙头主导技术路线演进,高镍路径确定,各家企业技术有所不同

先进技术的应用短期内将进一步夯实头部企业竞争优势。 目前各主要企业量产技术路线可总结为:宁德时代:NCM811->NCM9 系,方形;三星 SDI:NCA,方形;LG 化学及 SKI:NCM712->NCMA,软包。且宁德时代、LG 化学、SKI 均已实现 NCM811与 NCM712 的量产,而目前尚未观察到二三线锂电企业有能力实现高性能电池的批量供应。我们同时认为 LMR/NMA 正极作为目前高镍三元的延伸(均为层状正极),具备研发的协同与延续性。整体来看,全球范围内高镍锂电应用依旧是主流。综合电池安全性、成本、技术实力下,随着高镍应用渗透率的提升,我们认为头部锂电企业的竞争优势将进一步强化。

下一代正极的应用仍有较多问题,优秀材料企业或与锂电龙头共同成长

下一代正极有循环寿命,安全性能等问题需要解决。一方面正极材料的合成难度较普通正极大幅提升,需要采用离子掺杂、正极包覆等工艺进行改性,另一方面负极、电解液方面也需要配合研发专用产品。由此,我们认为有先进研发能力伴随锂电龙头实现产品协同的材料企业,将获得更强的客户粘性与先进产品的先发优势。

估值与建议

重点推荐锂电与材料环节龙头, 推荐:宁德时代恩捷股份璞泰来天赐材料容百科技当升科技

风险:全球新能源车发展不及预期,锂电技术演变不及预期。

(来源:中金)

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