鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1440次 | 2019年09月27日
特斯拉“鈷”值降低有限,無鈷化電池仍遙不可期
事件
事件一:6月1日,德國雜志《WirtschaftsWoche》發(fā)表文章,一家德國工程公司受委托對Model3展開拆解。結(jié)果表明,Model3的物料及物流成本約為1.8萬美元,勞動(dòng)力成本約為1萬美元,總成本大約為2.8萬美元。此次拆解還發(fā)現(xiàn),Model3電池的鈷質(zhì)量占比為2.8%,并得到了馬斯克的認(rèn)可。
事件二:5月30日,歐洲《汽車新聞》報(bào)道,作為特斯拉Model3的獨(dú)家電池供應(yīng)商松下電器公司表示,由于關(guān)鍵電池原材料Co價(jià)格不斷飆升,松下計(jì)劃不久之后開始研發(fā)無鈷汽車電池組件。
評論
Model3成本降低,有利于車型推廣。之前業(yè)界對于Model3單車生產(chǎn)總成本的認(rèn)知為約3.5萬美元/輛,該價(jià)格同Model3標(biāo)準(zhǔn)版售價(jià)3.5萬美元相當(dāng),對公司來講無利潤可言更無降價(jià)空間。此次拆解確認(rèn)Model3總成本為2.8萬美元/輛,售價(jià)3.5萬美元的標(biāo)準(zhǔn)版Model3已經(jīng)幾乎達(dá)到了20%的毛利率,如果特斯拉最終能夠完成每周1萬輛Model3的生產(chǎn)目標(biāo),將會(huì)為特斯拉的盈利做出巨大的貢獻(xiàn)。同時(shí)成本的降低也給Model3帶來一定的價(jià)格彈性空間,有利于該車型的推廣和銷售,作為電動(dòng)車拳頭產(chǎn)品的Model3銷量的提升將有望帶動(dòng)鈷用量超預(yù)期。
Model3電池21700降鈷含量效果有限。目前市場上鈷含量占比最低的為NC811,按照分子式來測算其鈷含量為6.67%。在已知Model3鈷占電池重量為2.8%的前提下,我們通過摩爾質(zhì)量方式和實(shí)際生產(chǎn)角度方式對21700鈷含量測算結(jié)果顯示,其鈷含量(占正極材料)范圍約為5.61%-6.51%,同NC811相對差距不大,且經(jīng)測算Model3單車的鈷用量仍大于7kg。所以我們認(rèn)為21700電池對鈷的需求雖略有降低,但影響有限。
無鈷電池尚處于研發(fā)初期,三元材料電池鈷含量已幾無降低空間。松下研究無轱電池主要是因?yàn)楦咂蟮拟拑r(jià)對電池成本產(chǎn)生了較大的影響,但是動(dòng)力電池經(jīng)過幾十年的發(fā)展至今,考慮成本、安全性等多重因素,在現(xiàn)有技術(shù)條件下,形成了以磷酸鐵鋰和三元材料為主的市場格局,磷酸鐵鋰研發(fā)始于1996年,三元材料研發(fā)始于1999年,均經(jīng)過20余年的發(fā)展才形成成熟商用產(chǎn)品。且目前三元材料電池技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來看,其中鎳的摩爾數(shù)最高不會(huì)超過9,鈷低于1時(shí)晶體結(jié)構(gòu)和電化學(xué)穩(wěn)定性都很難保證,在21700NCA的比例為8.8:0.9:0.3的情況下,降低鈷含量不被技術(shù)允許,想要研發(fā)出大規(guī)模商用的無鈷電池仍遙不可期。所以我們認(rèn)為在當(dāng)前三元電池鈷含量無降低空間的情況下,鈷需求將在未來較長一段時(shí)間內(nèi)隨著電池需求的增長保持持續(xù)增長。
投資建議
我們繼續(xù)看好新能源汽車行業(yè)的政策前景和鈷的景氣周期。維持鈷板塊的買入評級。推薦標(biāo)的:華友鈷業(yè)、寒銳鈷業(yè)、洛陽鉬業(yè)。
風(fēng)險(xiǎn)提示
宏觀經(jīng)濟(jì)增長乏力導(dǎo)致需求下滑,導(dǎo)致鈷在其他領(lǐng)域需求下行。
補(bǔ)貼退坡力度超預(yù)期,導(dǎo)致鈷在新能源汽車領(lǐng)域的需求量下行。
松下無鈷電池研發(fā)超預(yù)期并商用化,導(dǎo)致鈷需求量下行。
Model3同ModelS相比,電池是降成本關(guān)鍵
系統(tǒng)成本下降:根據(jù)鋰電大數(shù)據(jù)顯示,Model3所采用的21700動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)售價(jià)為170美元/Wh,相比ModelS采用的18650的售價(jià)185美元/Wh,價(jià)格下降幅度可達(dá)8.1%。21700系統(tǒng)成本只有155美元/Wh,18650的系統(tǒng)的成本約為171美元/Wh,實(shí)現(xiàn)約9%降幅。
Pack成本下降:單體容量提升35%,PACK所需配件數(shù)同比例減少帶動(dòng)PACK成本下降,同等能量下所需電池的數(shù)量可減少約1/3,在降低系統(tǒng)管理難度的同時(shí)將同比例的減少電池包采用的金屬結(jié)構(gòu)件及導(dǎo)電連接件等配件數(shù)量,Pack成本有望同樣降低1/3。
原材料成本下降:目前主流的正極材料金屬占比為8:1:1,而特斯拉使用的21700鎳鈷鋁三元電池(8.8:0.9:0.3)中的正極材料的鈷含量處于5.61-6.51%,單車用鈷量約為7kg,通過提高低價(jià)鎳含量,降低高價(jià)鈷含量來降低成本。
Model3電池21700鈷含量究竟幾何?
經(jīng)過德國工程公司拆解,Model3電池的鈷含量(占電池總重量)為2.8%,并得到了馬斯克的認(rèn)可。那么我們傳統(tǒng)說法上21700其鈷含量(占正極材料)比重為多少?
確定21700相關(guān)參數(shù):
公司口徑信息:1、鈷含量:特斯拉CEO馬斯克在公司一季報(bào)解讀中稱21700鈷含量已經(jīng)低于NC811(6.06%);2、尺寸:電池電芯單體直徑增大為21mm,高變?yōu)?0mm。
媒體口徑信息:德國雜志《WirtschaftsWoche》發(fā)表文章稱德國一家工程公司拆解Model3得其電池的鈷含量(占電池總重量)為2.8%,并得到了馬斯克的認(rèn)可
拆解口徑信息:Model3長續(xù)航版本(電池容量為75kWh),Model3的電池組由四個(gè)比例不同的模組構(gòu)成。其中兩個(gè)模組由25個(gè)電池單元構(gòu)成,另外兩個(gè)模組由23個(gè)電池單元構(gòu)成。每個(gè)電池單元有46個(gè)2170電芯,Model3遠(yuǎn)程版本總共有4416顆2170電芯,短程版本有2176顆電芯。
目前通過國際組織測試等途徑基本可以確認(rèn)21700參數(shù)為:單電芯容量:5.75Ah;額定電壓:3.6V;電芯重量:0.068-0.072kg;
測算21700鈷含量
角度一:供應(yīng)商摩爾質(zhì)量角度:
特斯拉21700電芯為松下與其合作生產(chǎn)的新電池,松下正極材料前驅(qū)體國內(nèi)的供應(yīng)商有兩個(gè):1、廣東芳源;2、深圳貝特瑞。
從兩者官網(wǎng)看其產(chǎn)品數(shù)據(jù)如下:
由于21700的低鈷含量屬性,所以從摩爾比的角度來看,紅圈內(nèi)NCA摩爾比是8.8:0.9:0.3,其NCA的化學(xué)式:LiNi0.88Co0.09Al0.03O2(在NCA中Ni化合價(jià)為+2價(jià)、Co化合價(jià)為+3價(jià),Al為+3價(jià),根據(jù)三者的摩爾比,可知三者整體(Ni0.88Co0.09Al0.03)化合價(jià)為2.12價(jià)。根據(jù)物質(zhì)電化學(xué)中性原理,其中,Li為+1,兩個(gè)O整體為-4,所以(Ni0.88Co0.09Al0.03)的摩爾量為3/2.12=1.42,所以其NCA的化學(xué)式為:Li(Ni0.88Co0.09Al0.03)1.42O2,Co0.09摩爾質(zhì)量為5.30(Co的摩爾質(zhì)量為7.53),整個(gè)分子式摩爾質(zhì)量95.86(整個(gè)分子摩爾質(zhì)量為120.96),則鈷含量為6.2%,其鈷含量相較于公司FYA02(鈷含量6.57%)和FYA01(高于811的6.67%)更低,所以判斷其為21700的前驅(qū)體可能性最大。
角度二:實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)角度:
其NCA電池克容量為195mAh/g,從相關(guān)新聞報(bào)道中,貝特瑞極可能是特斯拉松下工廠的正極材料供應(yīng)商,并且其是唯一受邀參加特斯拉在巨型工廠舉辦的供應(yīng)商大會(huì)的國內(nèi)廠商,同時(shí)也是廣東芳源的第二大股東,合作緊密。所以計(jì)算時(shí)我們按照195mAh/g為正極材料的克容量計(jì)算。
按照德國工程公司拆解21700數(shù)據(jù),鈷含量占電芯重量為2.8%。則其中存在兩個(gè)變量:1、正極材料重量為多少?2、單個(gè)電芯重量為多少?
按照電池容量/正極材料克容量求得正極材料重量:5.75Ah/0.195Ah=29.5克
但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中,為了保證電池的容量,正極材料實(shí)際生產(chǎn)用量比理論用量增加更多,通常增量空間為10-15%,則單個(gè)電芯的正極材料用量彈性如下:
單個(gè)電芯重量范圍為68g-72g,按照2.8%的權(quán)威數(shù)據(jù)測算如下:
那么在雙重變量下,且電池鈷含量低于NC811(6.67%)如下:
按照行業(yè)生產(chǎn)給予正極材料15%的空間的話,則其對應(yīng)鈷含量(占正極材料)為5.61%-6.51%。
所以經(jīng)過兩種途徑的測算,我們認(rèn)為21700電池的鈷含量范圍為5.61%-6.51%。其與NC811鈷含量差距并不顯著。
測算單車鈷用量:
我們在不考慮正極材料增量的情況下,對單車的鈷用量進(jìn)行測算,最后取遠(yuǎn)程和短程均值的方法發(fā)現(xiàn),Model3單車的用鈷量大于7kg,高于BMI研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為的4.5kg的單車用鈷量。且未考慮實(shí)際生產(chǎn)過程中正極材料增量和鈷損耗情況,屬保守測算。
無鈷電池尚遠(yuǎn),鈷需求已幾無降低空間
無鈷電池研發(fā)周期瓶頸:無鈷電池尚處于研發(fā)初期,松下研究無轱電池主要是因?yàn)楦咂蟮拟拑r(jià)對電池成本產(chǎn)生了較大的影響,但是動(dòng)力電池經(jīng)過幾十年的發(fā)展至今,考慮成本、安全性等多重因素,在現(xiàn)有技術(shù)條件下,形成了以磷酸鐵鋰和三元材料為主的市場格局,且三元材料以其電容量大的顯著優(yōu)勢對磷酸鐵鋰形成取代之勢。磷酸鐵鋰最早初始于自1996年日本,三元材料電池研發(fā)初始于1999年的新加波,兩者到目前為止均經(jīng)歷了約20年的發(fā)展歷程,雖然相較以往目前的科技水平已經(jīng)有了較大的提升,但是想在短時(shí)間內(nèi)研發(fā)成功可以大規(guī)模商用的無鈷電池仍存在較大困境。
三元降低鈷含量瓶頸:根據(jù)目前三元材料電池技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來看,其中鎳的摩爾數(shù)最高不會(huì)超過9,鈷低于1時(shí)晶體結(jié)構(gòu)和電化學(xué)穩(wěn)定性都很難保證,在特斯拉Model3中21700NCA的比例為8.8:0.9:0.3情況下,降低鈷含量不被技術(shù)允許,無鈷電池短期無法實(shí)現(xiàn)。所以我們認(rèn)為在鈷含量無降低空間且無替代品的情況下,鈷需求將在未來較長一段時(shí)間內(nèi)隨著電池需求的增長持續(xù)增長。
風(fēng)險(xiǎn)提示
宏觀經(jīng)濟(jì)增長乏力導(dǎo)致需求下滑,導(dǎo)致鈷在其他領(lǐng)域需求下行。
補(bǔ)貼退坡力度超預(yù)期,導(dǎo)致鈷在新能源汽車領(lǐng)域的需求量下行。
松下無鈷電池研發(fā)超預(yù)期并商用化,導(dǎo)致鈷需求量下行。
本文摘自:廖淦有色