德方纳米聚焦纳米磷酸铁锂,技术铸就护城河

(报告出品方/分析师:中泰证券研究所曾彪)

公司聚焦于纳米 铁锂业务,为行业龙头。公司成立于年,创始人有多年在纳米材料领域的研究经历。下游深度绑定宁德时代,同时积极扩张产能。动力市场电池装车量持续增长, 铁锂渗透率提升,锂电储能发展提速。相比于三元材料, 铁锂的优势主要体现在安全性较高、生产成本相对较低以及循环性能优异等方面。

一、多年积淀,纯正 铁锂标的

1.1发展历程:立足纳米 铁锂的龙头企业

国内 铁锂龙头企业。公司的主营业务为锂离子电池材料的研发、生产和销售,主要产品为纳米 铁锂等 盐系正极材料,产品主要应用于动力电池、储能电池等锂离子电池的制造,最终应用于新能源汽车以及储能等领域。公司的发展历程主要可以分为3个阶段。

1)创立:主要产品研发成功并取得专利(-年)。年德方纳米成立于深圳,并于年开始将纳米化技术应用于制备锂离子电池材料,先后取得了纳米 铁锂、碳纳米管导电液制备的相关专利。

2)成长:主要产品研发成功并实现量产(-年)。公司持续优化工艺技术,逐步实现产业化,同时,公司的“自热蒸发液相合成纳米 铁锂技术”被认定为国际 水平。

3)发展:产销量大幅提升(年及以后)。年公司完成股份制改革,销售收入突破亿元,开始向宁德大规模供货;年突破5亿元,同年纳米 铁锂产能突破吨/年;年曲靖麟铁成立;年创业板IPO后曲靖德方成立;年布局新型正极材料及补锂添加剂。

公司始终重视研发和技术,专注于将纳米化技术应用于锂离子电池材料,先后成功研发、量产了碳纳米管导电液、纳米 铁锂等产品,并原创取得了自热蒸发液相合成法、非连续石墨烯包覆等多项核心技术。

1.2股权结构:无控股股东及无实际控制人

公司无控股股东及无实际控制人。原控股股东、一致行动人吉学文、孔令涌和赵旭及其子女一致行动关系于年4月14日到期后终止。截至年4月14日,除赵旭及其子女因存在亲属关系仍构成一直行动人外,其他各方不存在一致行动关系,公司由原五名一致行动人共同控制变更为无控股股东及无实际控制人。

公司创始人、董事长孔令涌先生具备多年在纳米材料领域的研究经历。

孔令涌先生从事纳米材料的研发及产业化工作多年,主持多项科技部、工信部、深圳市科技创新委员会等科研项目,为公司核心技术发明人。

1.3经营表现:业绩高增,规模效应显现

公司21年及22年Q1营收和业绩大幅提升。年Q1公司营收33.74亿元,同比增长.88%;归母净利润7.62亿元,同比增长.77%;扣非净利润7.56亿元,同比增长.20%。年公司营收48.42亿元,同比增长.93%;归母净利润8.01亿元,同比增长.83%;扣非净利润7.7亿元,同比增长.82%,营收和业绩大幅提升。

1)按业务内容拆分:纳米 铁锂为贡献主体

公司营收主要来源于纳米 铁锂(LFP)。年纳米 铁锂营收48.1亿元,同比增长.1%。拆分看,量价齐增,其中销量9.1万吨,主因公司产能扩张,平均售价5.3万/吨,主要受 锂价格上涨及行业供需偏紧影响。

2)盈利能力:业绩大幅提升

盈利能力持续提升。Q1公司毛利率为34.78%,同比+17.38pct,环比+0.28pct。年毛利率为28.85%,同比+18.49pct;净利率为16.61%,同比增加20.31pct,其中纳米 铁锂毛利率为28.89%,同比上升18.71pct。公司年纳米 铁锂单吨净利约为0.88万/吨(20年为亏损0.2万/吨),盈利显著增长。

期间费用下降,规模效应显现。Q1年公司期间费用率7.52%,同比下降2.23pct,其中销售/管理/研发/财务费用率分别为0.27%/3.37%/2.97%/0.92%,同比-0.50/-1.24/-0.69/+0.22pct。

二、动力+储能双重驱动,铁锂量价齐增

LFP正极材料出货量高速增长。据GGII,年全球LFP正极材料出货量48.5万吨,同比增长%,其中中国LFP正极材料出货量为48万吨。GGII预计年全球LFP正极材料出货量有望接近万吨。LFP正极材料出货量高速增长主要受动力以及储能电池市场高速增长,且LFP电池占比提升带动。

2.1动力电池市场需求景气,LFP趋势加强

动力电池装机量高增长,LFP渗透率提升。动力电池根据材料类别主要分为三元、 铁锂、锰酸铁锂、 锂电池等,目前以三元电池和 铁锂电池为主。从产量看,年1-3月,我国动力电池产量累计.6GWh,同比累计增长.9%,其中 铁锂电池产量累计62.4GWh,占总产量62.0%,同比累计增长.2%。从装车量看,年前3月,我国动力电池装车量累计51.3GWh,同比累计上升.7%。

其中 铁锂电池装车量累计29.8GWh,占总装车量58.2%,同比累计上升.9%。 铁锂电池产量、装机量占比分别于年5月、7月反超三元电池后,保持 地位。

LFP动力电池装车电量同比增长两倍的主要原因是:

1)新能源补贴大幅退坡、新能源汽车市场降本增效进程推进在全面市场化时代,下游客户更注重成本和性价比,部分微型车转用成本更低的LFP电池,Model3/Y、比亚迪汉、宏光MINIEV等为代表的爆款车型销量暴增带动LFP电池装车量攀升。

2)技术进步,LFP能量密度显著提升

随着行业技术的进步,CTP高集成动力电池、刀片电池、JTM电池等锂离子动力电池制造技术的突破,以及新型 盐系正极材料的技术创新, 铁锂电池系统的能量密度显著提升,与三元电池的差异日益缩小。相比于三元材料, 铁锂的优势主要体现在安全性较高、生产成本相对较低以及循环性能优异等方面。

2.2储能市场发展提速

储能市场驶入快车道。据GGII公布的数据显示,年全球储能电池需求规模为26.7GWh,同比增长51.7%,-年CAGR达37.35%。

储能锂电池出货增长明显。年全球储能锂电池出货量70GWh,同比增长%,LFP路线占比超50%;年中国储能锂电池出货量48GWh,同比增长2.6倍,LFP路线占比约98.5%。

以来全球电化学储能市场新增装机规模放大,年新增装机数量达到为4.73GW,累计装机数达14.25GW,同比增长50%。

2.3总结:量价齐增,市场空间广阔

动力+储能双重驱动下,市场空间广阔。经测算,我们预计22-25年中国LFP正极材料出货量分别为98万吨/万吨/万吨/万吨,21-25年CAGR为48%。参考《湖南裕能IPO第二轮审核问询函回复》中对全球LFP正极材料出货量的计算方法及GGII数据,我们对中国LFP正极材料出货量的预计方法如下:

a1、d1:数据来源于GGII对全球动力、储能电池出货量预测;a2、d2:根据GGII预计,年全球动力电池出货量为GWh,中国动力电池出货量为GWh,占比69%,我们预计中国市场占比维持在69%。根据GGII数据,年全球储能锂电池出货量70GWh,其中中国储能锂电池出货量48GWh,占比69%,我们预计该占比维持在69%;

b:根据GGII数据,年中国动力电池LFP路线占比52%,GGII预计年占比有望超过60%,我们保守预计为58%,之后每年增长2pct;

e:根据GGII数据,年中国储能电池LFP路线占比98.5%,我们预计未来维持在98.5%;

h:假设每GWh锂离子电池耗用约0.25万吨 铁锂正极材料;

i:场景拓展及备货系数i=年实际j/(g*h)测算,考虑两方面的因素,其一,上述电池出货量测算仅仅考虑了动力电池和储能电池两种应用场景,而 铁锂应用场景丰富,还包括轮船、两轮车、叉车、特种车、电动工具等场景以及换电市场的兴起,系数i考虑了应用场景拓展;其二,系数i考虑了电池厂对 铁锂正极材料的备货需求。

铁锂价格攀升,目前仍处于高位。从10.3万/吨一路上行至16.8万/吨,上涨幅度达63%,目前仍保持高位。

图表15:.1-.3 铁锂正极材料价格(万元/吨)

头部企业集中度提升,德方纳米保持行业龙头地位。据鑫椤锂电,按产量计算,年CR3为49%,年CR3为52%,头部企业市场集中度提升。具体来看,德方纳米连续两年稳居行业 位,21年市占率为21.6%;第二名湖南裕能市占率为19.8%。

三、技术为基,多重布局

公司立足铁锂,不断精进技术、开拓产品。技术方面,公司独创的液相法相对大多商场使用的固相法有产品性能好、能耗低、原材料价格低的优势;产品方面,开拓差异化产品,推出新型正极材料和补锂添加剂,有望成为新的增长点。

3.1液相法构建产品及成本优势

公司独创“自热蒸发液相合成 铁锂技术”,形成差异化工艺。目前 铁锂生产技术主要包括固相合成法和液相合成法,大多数企业应用的固相合成法。工艺路线不同会带来产品性能差异和成本差异,其中成本差异体现在能耗差异和原材料成本差异。

1)产品优势

公司的液相法为全球首次开发,属于国际 水平,所得产品倍率性能及低温性能优、批次稳定性好。相比其他公司生产工艺,液相法生产的LFP粒径最小,且产品一致性好,循环寿命更长。液相法将原材料全部溶解,能够实现分子级的结合,而固相法借助机械混合破碎实现原材料的混合,由于混合不充分,颗粒细化程度不同,导致产品一致性较差。

2)能耗低

液相法相对固相法能耗低。液相法将原材料在液体中混合,利用自发热制备成前驱体,同时因颗粒纳米化也无需球磨等工序,而固相法在制备前驱体过程中,需要反复研磨、分选、喷雾干燥等工序混合原材料,过程相对繁琐、能耗高。此外,在进行破碎干燥和烧结等后续工艺时,液相法烧结温度为-℃,而固相法烧结温度更高为-℃。

图表20:公司自热蒸发液相法与固相法能耗对比

3)原材料价格低

LFP各工艺间的原材料成本差异来自磷源、锂源及铁源的不同。固相法与液相法磷源相同,都使用 锂;铁源及磷源不同,液相法使用 铁作为铁源, 一铵作为磷源,而固相法使用 铁,目前 铁价格维持高位,公司液相法有成本优势。此外,据年公司环评显示,公司所用 锂为工业级,而其他公司如湖南裕能所用 锂为电池级,近一年均价差为1.04万元/吨。

3.2布局新型正极 盐,强化竞争力

公司于.9及.1分别公布10万吨及33万吨新型 盐系正极材料项目,该新型材料或将为 锰铁锂。

背景:针对 铁锂电压平台低、能量密度低的缺陷,采用部分Mn替换Fe合成 锰铁锂(LiMnxFe1-xPO4)正极材料。LMFP与LFP一样也属于橄榄石型结构,其中的PO4四面体很稳定,从而使LMFP具有优异的热力学和动力学稳定性,同时通过提高电压提升能量密度。

相对LFP优势:电压高,能量密度高。LMFP能量密度相对LFP提升10%以上,并且保留了高安全性和低成本的优势。相对三元优势:虽然具有相近的能量密度,但LMFP更安全,材料价格也更便宜。

劣势:导电性差,纯 锰铁锂几乎为绝缘体;低温性能、倍率充放电性能相对较差;压实密度也相对较低,这些都很大程度地影响了其在动力电池中的应用。

经改性技术提高电化学性质后,LMFP有更强竞争力。LMFP过去受限于其较低的导电性能与倍率性能,而随着碳包覆、纳米化、补锂技术等改性技术的进步,LMFP电化学性能有望得到改善。

研究人员通常采用减小颗粒尺寸、导电物质包覆、体相离子掺杂、材料结构设计与形貌调控等单一措施或者利用多种措施的协同作用对LMFP进行性能改良。

根据专利信息,公司采用液相法制备LMFP,并于、及年申请LMFP改性专利,通过纳米化、表面包覆的措施提升LMFP导电性。

专利: 锰铁锂复合正极材料颗粒为纳米级,从缩小一次粒径方面缩短Li+和电子的迁移路径,从而提高材料的导电性,改善了材料的电化学性能。采用石墨炔复合技术,相比颗粒表面碳包裹提高 锰铁锂材料的内部导电性。

专利:将导电包覆层前驱体溶液原位包覆 铁锰锂,并在LMFP前驱体溶液中添加的所述助剂,使得各金属离子在原子水平均匀分散,同时起到碳源的作用,以解决现有导电层包覆的 铁锰锂正极材料依然存在包覆层包覆率低,导电性改善有限而导致电化学性能不理想的问题。

专利:LMFP复合正极材料,包括由 锰铁锂聚集形成的内核,和包覆在所述内核表面的外壳镍钴锰酸锂和/或镍钴铝酸锂。LMFP基复合正极材料具有高能量密度、良好的低温性能、良好的倍率放电性能和良好的循环性能。

公司开始进行新型 盐系正极材料量产布局。公司于.9及.1分别公布10万吨及33万吨新型 盐系正极材料项目,我们预计有可能为LMFP。

3.3布局补锂添加剂产业化,拓展业务领域

为何补锂?锂离子电池在首次充电过程中会消耗大量从正极脱出的锂离子来形成负极表面的SEI膜,同时在正常使用过程中也会持续消耗活性锂,造成电池容量降低及寿命减少。从未来需求看,硅碳负极比容量显著高于石墨负极,但首次库伦效率低是制约硅碳负极的原因,首次充放电会有高达40%左右的SEI成膜消耗导致的不可逆容量损失,预补锂技术有望补齐硅碳负极短板,并伴随硅碳负极放量实现增长。

如何补锂?可通过预补充锂的方式弥补容量损失。目前解决方案主要有两种:正极材料补锂、负极补锂。负极补锂过程中无论是使用锂箔、稳定化锂金属粉末(SLMP)还是硅化锂粉,都要涉及金属锂的使用,金属锂价格高、活性大,操作困难,储存与运输要高额的费用用于保护。

公司正极补锂剂为铁酸锂(LiFeO4),可适用于各种体系的锂离子电池正极,能有效提高电池能量密度和循环寿命。相对固相法正极补锂技术步骤简单易行,适合工业化生产:公司采用溶剂法,能获得粒径较小的氢氧化铁胶体,更有利于锂盐均匀附着在其表面,因此干燥后仅需一次烧结处理即可得到纯度较高的铁酸锂,解决了固相法需要多次烧结、烧结时间长的问题。

公司布局补锂剂项目,推动产业化。公司于年9月29日公告,拟在曲靖经济技术开发区建设“年产2.5万吨补锂剂项目”,又于年1月20日公告扩产2万吨补锂剂。

3.4下游绑定大客户,产能持续扩张

公司深度绑定宁德时代。年宁德时代占公司营收达69.66%,同时公司不断深化与客户的合作,年宁德时代共同对子公司曲靖麟铁增资9亿元;与亿纬锂能成立合资子公司德枋亿纬。

图表31:年公司客户销售额占比

截至年2月,公司正极材料LFP产能为15.5万吨,在建及拟建产能为62万吨,其中LFP产能18万吨,新型 盐系正极材料产能44万吨,建设完成后公司将合计拥有正极材料产能77.5万吨。按照新型 盐系正极材料比 铁锂能量密度高10%换算,1万吨新型 盐系正极材料产能约当1.1万吨 铁锂产能,按此推算,公司在建及拟建产能约当66.4万吨 铁锂产能,建设完成后公司将合计拥有约当81.9万吨 铁锂产能。

图表33:截至.2公司拟建及在建铁锂项目

四、投资建议

4.1关键假设及盈利预测

根据公司的经营情况作出以下核心假设:

出货量:根据公司扩产情况,我们预计22、23、24年铁锂正极包括新型正极材料出货量分别为19、31、47万吨,其中新型正极材料按1.1倍 铁锂产能计入,出货量占上述合计产能比率分别为93%、92%、91%。

价:21年4月至22年3月 铁锂均价为8.5万元/.吨,我们预计22-24年铁锂正极单价分别为8.4、6.0、5.5万元/吨。新型 盐正极材料单价预计为 铁锂单价的1.1倍。

成本:我们将成本拆分为加工成本及原材料成本分别预测。对于加工成本,我们预计22年加工成本维持21年的0.6万元/吨。对于原材料成本,按过去12个月平均价格,我们预计单吨材料成本为6.2万元/吨,考虑到 锂价格目前仍处于高位,我们预计22年单吨原材料成本为6.5万元/吨。

毛利率:基于对单价及成本的预测,我们预计 铁锂22-24年毛利率分别为23%、17%、16%。基于新型 盐正极材料相对 铁锂更优的性能,我们预计其毛利率相对 铁锂略高。

我们预计-年公司营业收入分别为//亿元,归母净利润分别为20.99/25.79/35.55亿元,EPS分别为23.53/28.90/39.83元,现价对应PE为19/16/11倍(年4月21日收盘价)。

我们对公司业务进行敏感性测算,假设纳米 铁锂出货量、单价在前文预估的基础上增加或减少5%、10%对应的22年公司归母净利润的变化情况如下。

图表35: 铁锂出货量、价格敏感性测试

4.2同业对比

公司是国内 铁锂龙头,立足技术优势,拓展业务领域,深度绑定头部客户。根据行业平均估值水平,同时考虑公司优势,给予公司22年26倍PE。根据前述预测,我们给与公司年目标市值亿元,给予“买入”评级。

风险提示

电动车销量不及预期:若受*策、价格等因素影响,电动车销量增长势头减弱,会抑制公司产能扩张。

原材料价格持续上行风险:若原材料价格持续上行,并且公司无法替换该原材料或转嫁成本,将影响公司盈利。

行业竞争加剧风险:若随着行业的发展,大量竞争者涌入或现有竞争者大幅扩展,导致产能过剩,影响公司盈利。

项目投产不及预期风险:报告中公司披露了多项拓产规划,若项目投产不及预期,会导致测算偏差。

行业规模测算偏差风险:报告中行业规模测算是基于一定的假设及前提,存在不及预期的风险。

研报使用信息数据更新不及时的风险。

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