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铁锂电池先驱者,国轩高科:动力储能迎来放量期,碳酸锂布局完善
老范说评 / 2022-10-13 10:28 发布
1. 动力+储能双驱增长,铁锂电池正处于高速增长期
1.1. 动力、储能电池放量前景可期
电动车市场增长强劲,我们预计 2021-2025 年电动车销量 CAGR 为 38%。2021 年全球电 动车销量为 626 万辆,渗透率为 8%。
据我们预计,2022年全球电动车销量为 1050 万辆,渗透率为 14%,到 2025 年销量将达 2301 万辆,渗透率达 27%,2021-2025 年复合增速为 38%。
受益于电动车市场高增,动力电池市场广阔。
2021 年全球动力电池装机约在 309GWh,我们预计 2025 年达 1295GWh。假设装机销量比为 85%,2021 年动力电池平均单价为 0.75 元/Wh,考虑电池价格下降趋势,从市场空间看,我们预计 21 年在 2726 亿元,25 年达 9141 亿元,复合增速 35%,市场空间广阔。
储能市场处于起量期,成长性强。
2021 年全球储能电池装机约在 32GWh,我们预计 2025 年达 464GWh。假设装机销量比为 85%,2021 年储能电池平均单价为 1.36 元/Wh,考虑电池价格下降趋势,从市场空间看,我们预计 21 年在 517 亿元,25 年达 3768 亿元,复合增速 64%。储能电池领域成长速度快,发展前景广阔。
1.2. 铁锂依靠高性价比+安全性,在动力电池装机占比持续提升
19 年铁锂电池在国内动力电池装机占比仅 33%,22 年 1-8 月提升至 59%。根据中国动力 电池产业联盟数据,19-20H1 为铁锂低迷期,20H2 铁锂开始崛起,21 年占比升至 52%, 到 22 年 1-8 月,占比进一步升至 59%,提升明显。
铁锂电池在乘用车逆势反超三元,主要系高性价比和强安全性所致。
✓ 高性价比:
1)从性能上看,随着宁德时代 CTP 和比亚迪刀片电池推出,电池包成组效率得以提升,铁锂能量密度天花板打开。以工信部 22 年前三批推荐车型看,铁锂能量密度中位数约为 150Wh/kg,已接近三元 163Wh/kg 水平;
2)从成本上看,电池端:铁锂电池成本更低,根据鑫椤锂电数据,22 年 8 月方形 LFP 电池均价为 0.8 元/Wh,低于方形三元的 0.88 元/Wh。
✓ 安全:
铁锂材料的稳定性优于三元,前者热分解温度高达 700 度,而后者仅 200-300 度。当电池发生严重形变损坏等极端情况时,铁锂电池更不易出现冒烟、起火等严重安全问题。此外,随镍含量升高,三元电池热稳定性急剧降低,氧释放量增加,引发电解液反应、胀气等一系列安全问题,热失控管理的成本更高。
高端车型标准续航款、中低端车型配套 LFP 成为趋势。
2020 年比亚迪、特斯拉分别推出搭载 LFP 的热门车型比亚迪汉、Model3 国产标准续航款,开启了乘用车市场争相采用铁锂降本的浪潮。
2022 年,比亚迪、特斯拉、五菱等知名车企等均通过配套 LFP 电池打开中低端市场,五菱宏光 mini EV、比亚迪宋 DM、Model Y 成为当年热销。
海外市场方面,奔驰 eActros 长续航版、福特 Mustang Mach-E、F-150 Lightning 入门版、Rivian 的 R1T、R1S、EDV 等均已准备搭载 LFP 电池,铁锂浪潮席卷全球。
1.3. 储能市场主流选择铁锂电池,铁锂电池行业增速有望超过行业平均
储能市场重视循环寿命和热稳定性,铁锂表现更优。
根据 21 年工信部发布的行业规范文件,储能电池单体能量密度要求≥145Wh/kg,循环寿命≥5000 次且容量保持率≥80%,呈现出能量密度不敏感,循环寿命要求高的特点。
目前,用于储能的铁锂电池循环寿命可超 10000 次,三元则在 1500-2000 次左右,此外,铁锂电池耐热性能强于三元电池,能有效降低热量控制和安全措施方面的成本,综合比较下铁锂电池表现更优。
今年 6 月,能源局发布关于征求《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征 求意见稿)》意见的函,明确提及中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池, 我们认为,这一政策实施后有望为铁锂电池在储能市场的地位提供背书。
铁锂电池增速快于行业,21-25 年复合增速有望达 74%。
我们预计 25 年锂电池总需求将达 1931GWh,4 年 CAGR43%,铁锂电池装机量达 1008GWh,2021-2025 年 CAGR=74%,储能铁锂电池装机量达 417GWh,复合增速达 95%,细分市场核心假设如下:
✓ 动力电池:假设 22 年国内动力电池中铁锂占比提升至 60%(1-8 月占比已达 59%),25 年降至 55%(系镍价回落所致),海外占比 22 年提升至 5%,25 年达 30%。
✓ 储能电池:假设 22 年储能电池中铁锂占比增至 90%,后续维持稳定不变。
✓ 两轮车:假设 22 年铁锂占比增至 25%,后续维持稳定不变。
2. 国轩高科:国内动力电池上市第一股,磷酸铁锂电池先驱者
2.1. 深研 LFP 电池 16 年,国内外市场齐布局
公司 15 年于创业板上市,在磷酸铁锂电池行业享有领先地位。
✓ 公司成立于 2006 年,专注于动力电池中磷酸铁锂正极材料的生产和制造。
✓ 2007 年,磷酸铁锂材料生产线投产运行。
✓ 2010 年,搭载公司产品的国内首条纯电动公交上线运营。
✓ 2014 年,公司进一步扩大产能规模,动力电池出货量国内第二、全球第六,陆续和 江淮、上汽、北汽、金龙、中通等知名车企在电动轿车领域达成合作。同年,使用国 轩电池的江淮 IEV 出口美国,标志公司成功迈向国际市场。
✓ 2015 年,公司借壳东源电器于深交所上市,成为国内动力电池上市第一股。
✓ 2017 年,公司与上海电气合资发力储能领域。
✓ 2018-2020 年,公司陆续和德国博世、印度塔塔、华为等业内领先企业达成合作,并 引进大众集团成为公司第一大股东;
✓ 2022 年,公司成功于瑞士交易所上市发行全球存托凭证(GDR),进一步走向海外市 场。
2.2. 实控人地位稳定,引入大众中国提供增长新动力
引入大众作为第一大股东,但大众主动放弃部分表决权,实控人仍为原董事长李缜。
2021 年 12 月,国轩通过非公开发行引入大众中国,截至瑞士 GDR 发行后,大众中国直接持股 24.77%,为公司第一大股东。
大众其承诺在非公开发行后的三年或更长时间内不可撤销地放弃其持有的部分公司股份的表决权,以确保其表决权比例低于实控人至少 5%,目前公司实际控制人仍为董事长李缜,与其一致行动人李晨分别持有公司 5.81%、1.60%的股份,并通过南京国轩间接控制公司 9.60%的股份,合计控股 17.01%。
2.3. 业务结构:磷酸铁锂为主,三元开始布局
公司动力电池业务规模稳步扩张,90%以上为磷酸铁锂电池业务。2021 年,公司动力电池装机量达 8GWh,市占率稳定在 5%。
业务结构上,公司磷酸铁锂电池占比于 2020 年短暂下降至 78.4%,21 年受益于磷酸铁锂市场需求回暖,重新回升至 93.4%,仍为公司动力电池业务支柱。
三元电池布局已成,具备 302Wh/kg 高镍三元电池生产能力。
在明确磷酸铁锂电池为主打产品的基础上,公司自 2015 年起发力布局高镍三元电池领域,目前已具备能量密度 302Wh/kg 的高镍三元电池生产能力,现有三元产能集中于合肥经开区一二期 5GWh 项目,到 23 年中产能有望进一步释放。
2.4. LFP 电池需求触底反弹,公司营收自 20 年起高速增长
公司21 年营收 104 亿元,同增 54%,22 年 H1 营收达 86 亿元,同增 143%,补贴退坡 后,电池企业重新转向市场化竞争,LFP 电池在成本和安全性领域展现出独有优势,公司迎来营收增速拐点,21 年实现营收 104 亿元,同增 54%,22 年 H1 营收 86 亿元,同增 143%;公司 21 年利润 1.02 亿元,同比下降 32%,22 年 H1 利润为 0.7 亿元,同比上升 34%,21 年公司业绩有所下滑,22 年 H1 迅速修复,实现归母净利润 0.7 亿元,同增 34%。
21 年 业绩下降主要受原材料涨价和股权激励较重影响:
✓ 原材料涨价,毛利率下行:21 年全年,受上游钴、镍、锂矿石价格上涨带动,磷酸铁锂材料价格自去年低位上涨 170%,拖累公司动力电池毛利率,21 年降至 17.9%。
✓ 股权激励较重:公司 21 年股权激励计划总费用为 6.2 亿元,当年摊销成本 0.65 亿元;22 年首次授予的费用总额为 12.8 亿元,当年摊销成本达 3.4 亿元,23-25 年摊销成本分别为 6.2/2.4/0.8 亿元,拖累业绩整体表现。
3. 核心看点:铁锂优势辐射动力储能,碳酸锂自供布局成熟
3.1. 深耕铁锂多年,系国内动力铁锂电池 TOP3 企业
LFP 能量密度持续突破,230Wh/kg 铁锂电芯已设计定型。公司深耕铁锂研发多年,LFP 电芯能量密度不断实现突破,2016 年,公司 LFP 电芯能量密度突破 160Wh/kg。2020 年公司 LFP 电池达到 210Wh/kg,已达到中镍 5 系水平。截至 2022 年中报,公司已完成 230Wh/kg LFP 电芯的设计和定型,有望年底量产。
JTM 技术实现能量密度、适配能力、安全性多重突破。
JTM 是从卷芯(J)直接到模组(M)的一体化制造技术,在能量密度、适配能力、安全性等多个方面均实现重大突破:
✓ 能量密度:JTM 技术减少了外部连接件使用,从而将成组效率提升至超90%,在 LFP 电池体系下模组能量密度接近 200Wh/kg,达到高镍三元水平,且模组成本仅相当于铅酸电池水平。
✓ 适配能力:JTM 技术可以改变串联电芯的数量控制大小,从而兼容大众 MEB 平台、适度柔性大模组等多种电池类型。
✓ 安全性:通过各单卷芯的相互独立,防止了热失控时的相互蔓延,进一步延迟了热失控的发生,热管理能力和电池安全性得以加强。
22 年至今铁锂配套 22 款乘用车,能量密度最高达 141.7Wh/kg。
22 年 1-7 批推荐目录中,国轩重点为奇瑞、吉利、上汽通用、长安等前排车企的纯动车型进行铁锂电池配套,乘用车铁锂电池能量密度最高达 141.7Wh/kg。
公司在国内动力铁锂电池市场市占率仅次于宁德时代、比亚迪,22 年 1-8 月市占率在 7.4%。
国内市场中,宁德和比亚迪 22 年 1-8 月市占率分别达 44.1%、36.7%,CR2 达 81%,市场高度集中。
国轩高科市占率达 7.4%,较中创新航、亿纬锂能等其他企业(2.8%、2.5%)优势明显。
3.2. 牵手大众等海外车企,全球化布局领先同行
21 年引大众入股,大众成为公司第一大股东,但公司保留控制权。
2021 年 12 月,国轩通过非公开发行引入大众中国为公司第一大股东,但由于双方达成共识,大众在三年内主动放弃部分表决权,目前公司实际控制人仍为董事长李缜。
这一模式有助于保持公司管理运行稳定性,避免影响公司与其他客户的潜在合作。大众乘用车市场规模大,电动化转型后电池潜在需求广阔。
2021 年,大众全球汽车销量达 888.2 万辆,市占率达 10.7%。17 年电动化转型战略后,大众在电动车领域取得长远发展,21 年全球新能源车销量达 32.0 万辆,到 2029 年,大众规划全球电动车销量达 2600 万辆,按单车带电量 65KWh 计算,将为电芯厂提供近 1700GWh 电芯需求。
大众入股国轩,可为双方带来互利共赢。
对大众来说,南北大众股权占比难提升,入股国轩有利于扩张在华布局。
多年来,大众在中国市场的发展战略均依托南北大众实现,目前大众在上汽大众和一汽大众中分别持有48%、40%的股权,均非实际控制人,我们认为该情况或将制约大众中国的电动化战略。
入股国轩系大众自主化电芯生产重要布局,是继欧洲 Northvolt 后大众在电芯环节的又一重 大股权投资,有利于大众进一步提升中国业务控制力、深化在华市场布局。
对国轩来说,大众可从订单、技术&客户、资金上全面支持公司。
✓ 订单:标准电芯产能 24 年释放。
公司为首个获得大众标准电芯的研发、量产定点供 应商,于 21 年底在合肥新站投建 50GWh 大众标准电芯项目,其中一期 20GWh 项目 已完成主体厂房钢结构施工,预计 23 年投产,二期 30GWh 项目规划于今年 9 月开工;
另有合肥经开区二期 1GWh 项目按规划已投产,三期 3GWh 项目正在改造中,预计年底投产。
标准电芯预计于 2023 年进入产品导入阶段,对应产品包括基于 MEB 平台的 ID.3、ID.4、ID.Buzz 等,2030 年将覆盖大众旗下 80%电动车型。
✓ 技术&客户:动力电池研发深度合作,提升技术水平。
本次合作中,双方达成约定:大众派遣 10-20 人的专家团队,帮助国轩开发 MEB 电动汽车平台产品,并为 100 名 国轩生产管理人员提供培训。
长期看,大众入股有望在电池质控、机械加工、工业自动化等方面为公司提供支持。此外,大众中国的品牌效应有利于公司开拓更多锂电池行业优质客户,通过合作获得国际化经验,有助于公司开拓新增长空间。
✓ 资金:大众入股为国轩提供超 60 亿资金。
21 年 11 月非公开发行共募集约 73 亿资金,其中公司与大众中国约定认购金额不少于 60 亿元,将用于建设年产 20GWh 大众标准电芯项目、年产 3 万吨高镍三元正极材料项目和补充流动资金,有望优化公司资本结构,加强持续经营能力。
图 35:21 年 11 月非公开发行募集资金用途
Rivian:美国电动车新势力,纯电动皮卡抢先交付。
Rivian 为美国电车市场后起之秀,依托大型车滑板式底盘及纯电皮卡生产能力,于 21 年实现美股上市。现有三款车型,分别为纯电皮卡 R1T、纯电 SUV R1S、纯电货运车 EDV,其中 R1T 已于 21 年 9 月量产,11 月开始交付,为全球首款批量交付的纯电皮卡,先于福特、通用、特斯拉。
22 年前三季度累计生产超 1.4 万台,在手订单总量近 20 万辆。
截至第三季度,Rivian2022 年累计生产量超 1.4 万台,22 年产量目标为 2.5 万辆。截至 22 年 7 月,公司 R1T+R1S 订单超 9 万辆,同时有亚马逊的 10 万台 EDV 订单,处于供不应求状态。
国轩高科 22 年与 Rivian 建立客户关系,获美国客户 200GWh 铁锂订单。据公司投资者平 台披露,22年国轩已与Rivian建立客户关系,考虑纯电皮卡高带电量(R1T在105-180kWh),未来 Rivian 电池需求量增长可期。
21 年 12 月,国轩与某美国大客户约定在 2023-2028 年供给不低于 200GWh 铁锂电池,有望凭借该批订单及 Rivian 合作关系进一步打开美国市场。
3.3. 储能市场户储、大储齐头并进,有望迎来快速放量期
户储市场增速高,空间广,预计 2025 年全球户储装机规模有望达 92GWh,21-25 年 CAGR=107%。当前全球能源短缺、海外电价气价高涨、光储经济性凸显,在碳中和发展大趋势下,户储赛道有望高速增长。
2021 年全球户储装机约合 5GWh,2022 年有望突破 16GWh,同比增长 220%,乐观估计下,我们预测 2025 年全球装机规模有望达到 92GWh, 4 年 CAGR 达 107%。
发电侧储能受强制配储政策支持,预计 2025 年新增装机容量达 94GWh,4 年 CAGR 约 120%。22 年新能源强配政策(新能源与储能需同时并网)已覆盖 25 个省(市),强制配储份额多为 10%、2 小时以上,政策层面为国内发电侧储能市场带来保障。
我们预测 2022 年国内新增发电侧储能装机量达 15GWh,同增 264%,2025 年国内装机规模有望达 94GWh。
公司自 2014 年起探索储能业务,在产品体系和客户认证方面已有建树。
公司 2016 年正式成立储能事业部,2017、2018 年与上海电气、北京福威斯合资设立子公司,历经 8 年发展,在储能电池循环寿命等技术领域取得长远突破,并建立起覆盖通讯基站、储能电站、船舶动力电池、风光互补、移动电源、两轮车等多领域的产品体系。
在客户端,公司获华为、国家电网等优质下游客户认可,并通过和 Invenergy、Jinko 等公司的深度合作探索储能出海之路。
22H1 公司储能业务实现营收 12.79 亿元,占比 14.8%。
公司现有储能产能包括上海电气国轩一期 5GWh 储能电池项目、江苏 300MWh 储能系统项目等,22 年上半年,公司产品在国内外市场快速落地,储能业务放量明显,实现营收 12.79 亿元,占总收入比重 14.8%,毛利率达 10.2%。
公司储能产品覆盖面广,通过加拿大 CSA、美国 UL、南德 IEC 等多项国际标准认证。目 前,国轩拥有包括集装箱式储能电站、Power Ocean 第三代移动储能系统、Gendock 3000 移动储能电源、易佳电智能移动储能充电桩等多款储能产品,覆盖国内外、便携储能与大型储能电站等多个市场。
公司产品已通过包括加拿大国家标准 CSA、美国国家标准 UL、南德技术标准 IEC 等多项认证,标志公司具备北美、德国市场的准入许可,储能技术走向世界前列。
具体看:
✓ 集装箱式储能电站:应用于中海油海上储能项目,采取电池热失控监控,配合七氟丙烷、水浸没消防,符合 CCS 船级社现行标准对集装箱移动电源火灾应对要求。
✓ Power Ocean 第三代移动储能系统:应用于国家电网移动储能充电车项目,将先进液冷系统与大容量磷酸铁锂电池有机结合,可实现 0.6 秒以内快速接入备用电源,连续工作 18 小时。
✓ Gendock 3000 移动储能电源:面向海外市场的首款便携储能产品,采用 UL 认证的高倍率磷酸铁锂电池,容量达 3072Wh,额定输出功率 822W,配合 BMS 智能电池保护系统、EMS 云平台管理智能物联实现使用寿命和故障率的最优化。
✓ 易佳电智能移动储能充电桩:面向 2C 市场的首款产品,集储能和充电于一体,单台电量 193kWh,配备大功率直流快充;移动性强,投放即可运营,弥补充电桩数量的不足,预计 4-5 年可回收成本。
积极开拓海内外市场,与国家电网、华为、Invenergy 等优质客户达成密切合作。随公司储能实力持续提升,公司在国内外市场与多家优质客户达成密切合作:
✓ 国内:客户包括国家电网、华能集团、皖能集团、华为等。19 年与华为签署为期 5 年的长期合作协议,22 年与国家电网、皖能股份签署合计超 0.3GWh 订单。此外,公司筹备为自建的内蒙乌海负极项目配套 1GWh 储能电站,用于光伏发电。
✓ 海外:公司于 19 年在美国芝加哥与西弗吉尼亚完成 72MWh 储能项目,和 Invenergy、Jinko 等公司建立了全方位战略合作伙伴关系。
此外,Freyr、Nextra、Moxion 等海外客户已表达明确合作意向,储能业务出海基础坚实。
3.4. 材料自供率高,碳酸锂布局较为领先
从正负极到隔膜,公司锂电材料布局完善。
公司通过合资/参股+自产结合的方式布局供应链,与川恒股份、中冶新能源、星源材质等上游企业达成深度合作,覆盖铁锂三元正极、负极、隔膜,现有产能包括 4.2 万吨磷酸铁锂、4 万吨三元前驱体、8000 吨三元正极材料、1 亿平隔膜。提前布局有助于公司掌握扩产保供节奏,充分参与新材料迭代浪潮。
碳酸锂布局领先,预计水南矿 23 年正式开采,生产成本有望降至 18 万元/吨。公司现有宜春、奉新两个年产 5 万吨碳酸锂项目,对应自有矿产为白水洞和水南矿:
✓ 白水洞:为公司取得的第一处矿产,通过设立合资公司宜春国轩矿业(公司持股 51%), 控股花锂矿业(持股 51%)间接控制。
✓ 水南矿:22 年 5 月,公司报价 4.6 亿元竞得江西水南矿段探矿权,该矿探矿权面积 0.26 平方公里,瓷石矿资源量 5507.06 万吨,伴生锂金属氧化物量 18.175 万吨。目前,公司仅白水洞在产,预计 22 年全年产量 8000 吨。
公司规划年底和 23 年再获数个采矿权,我们预测水南矿 23 年正式开采,随产能爬坡带来生产效率提升及成本摊薄,我们预计生产成本 22/23 年有望降至 20/18 万元/吨。
4. 盈利预测与估值
4.1. 盈利预测
我们预计公司 22-24 年实现营收 277/535/842 亿元,同比增长 168%/93%/57%,实现归母 净利润 3.5/20.0/30.3 亿元,同比+244%/+472%/+52%。
电池业务:我们预计 22-24 年电池业务实现收入 267/523/828 亿元,核心假设如下:
✓ 销量:公司电池业务正处于高增期,预计 2022 年销量为 33GWh,后续随着产能逐步释放,储能业务逐步上量,大众订单开始交付,预计 23/24 年销量增至 67GWh/115GWh。
✓ 毛利率:22 年考虑原材料压力较大+产能处于爬坡期,预计毛利率在 15%,23 年考虑到原材料价格回落+储能业务放量+大众订单交付,预计毛利率提升至 16%,24 年为 15%。
4.2. 估值
我们选取宁德时代、亿纬锂能、欣旺达、鹏辉能源作为可比公司,考虑公司铁锂电池业务快速放量,储能业务加速成长,给予公司 23 年 35XPE,目标价 39.4 元。
5. 风险提示
产能建设不及预期:若公司产能释放速度未达预期,将影响产品销量和营收增长。
储能业务放量速度不及预期:目前公司储能业务处于放量阶段,若扩张速度较慢,将影响营收增长。
电池业务盈利改善不及预期:公司电池业务盈利短期承压,若盈利改善不及预期将影响公司业绩。
原材料价格波动风险:公司直接材料占成本比例较大,碳酸锂等原材料价格波动将影响公司业绩。
政府补助可持续性风险:公司获政府补助金额较高,若不可持续,将影响公司业绩。
主观测算风险:文中测算具有一定主观性,仅供参考。