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锂电行业2021研发PK:谁走在了最前沿?
公司宣布年产20万吨锂电池负极材料一体化基地项目在云南大理开工。公司称,该项目建成后将极大丰富公司的负极材料供应能力。不久前,贝特瑞刚宣布年产4万吨高端锂离子电池负极材料项目在河北深州市启动,该项目总投资50亿元。
同时,另一家负极材料龙头杉杉股份日前宣布,拟在云南安宁市设立项目公司并投资建设年产30万吨锂离子电池负极材料一体化基地项目,计划固定资产投资总额约97亿元。
除了直接投资,4月中旬,杉杉股份还公告称,拟对控股子公司上海杉杉锂电增资30.5亿元,并引入了问鼎投资、比亚迪、宁德新能源、昆仑资本四家战略投资者。
东吴证券表示,预计2022年全球负极材料需求为62.1万吨,同比增长54%。其中,国内需求为38.3万吨。从中长期来看,预计2025年全球负极材料需求可达161.3万吨,三年复合增速达37.5%。
电池隔膜作为提高电池综合性能的重要组成部分,常被业界称为正负极之外的“电池第三极”。
目前市场上针对锂电池系列,由于其电解液为有机溶剂,因此一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜,不过目前现存隔膜还有聚丙烯+陶瓷涂层、聚乙烯+陶瓷涂覆,以及基于聚丙烯、聚乙烯的双层和三层材料等。
新型材料也在不断涌现,包括聚酯膜、纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、氨纶或芳纶膜等,统一优点都是耐高温。
在保障安全性的基础上隔膜进一步趋于轻薄化,锂电池隔膜轻薄化能够有效提升锂电池的能量密度,使单位体积或重量的锂电池中容纳更多的电极材料,从而最终提升锂电池的续航能力。
1、平均研发费用率:4%
国内的隔膜市场从21世纪的第一个十年至今,发展了十多年,并已经带领中国隔膜走出了一条自己的道路,关于隔膜的发展史在《隔膜之王》和《锂电隔膜下半场:星源材质卷土重来》两篇中,锂猫君曾做过具体的介绍。
目前,各家主要的研发方向仍是涂敷隔膜,行业平均研发费用率在2020-2022Q1分别为4.06%、4.35%和3.65%,随着行业发展和逐步成熟,行业内各家公司的研发费用率目前正逐渐趋于平均值,极值有所平滑。
其中2021年研发费用率超过6%有三家公司,分别为金冠股份、璞泰来和航天彩虹。
作为负极材料起家的公司,璞泰来近年正在大力投入涂敷隔膜,并以合资方的身份拿到了宁德时代的订单。
星源材质与恩捷股份,一家最早研发出国产隔膜、另一家则霸占目前隔膜市场的最大份额。在隔膜纷争进入下半场之时,恩捷股份的研发费用率目前已经低于星源材质。
2021年研发费用率5.13%的恩捷股份现行有效的专利共有280项,其中包含国际专利13项;另有236项专利正在申请中,其中含国际专利申请56项。
而星源材质则正在大力扩充其涂敷隔膜的产能,并逐渐接近恩捷股份。
就研发人员而言,收入数倍于星源材质的恩捷股份的人数并没有拉开太大差距;而拥有最多研发人员的则是恒力石化和中材科技。
电解液:两大巨头差异显著
锂电池电解液是锂电池的重要组成部分,需要充分润湿两极提供电池反应条件,目前电解液的主要方向是六氟磷酸锂。
电解液性能
1、平均研发费用率:不足3%
2020-2022Q1电解液行业的平均研发费用率分别为2.74%、2.59%和2.39%,呈现小幅下降趋势。
其中新宙邦的研发费用率在年度维持最高,两年一期的数据分别为6.17%、5.86%和3.89%,这与其选择的横向发展路线、“双雄”的不同技术路线
行业的两大巨头天赐材料和新宙邦同样也是电解液领域的“双雄”。
“双雄”同样选择了不同的道路:天赐材料选择产业链纵深发展,包括增资从事碳酸锂提炼业务的江苏容汇、九江容汇;2016年设立九江矿业,负责锂原矿加工;2018年控股中天宏锂、增资江西云锂等。
而新宙邦则选择横向发展,除了锂电池化学品之外,还经营包括电容器化学品、半导体化学品和有机氟化学品。
这同样带来了两者研发费用率的差异:2021年新宙邦研发费用率5.86%,为全行业最高;而天赐材料的研发费用率则仅为3.41%。
从人员数据来看,新宙邦与天赐材料之间的对比与它们的研发费用率差异基本一致,而人数最多的还有发展,人数最少的深中华A。
与中上游环节相比,电池与整车厂的研发费用率明显偏高。
对于电池厂商来说,2021年过得并不容易,上游原材料涨价给电池企业带来了巨大经营压力,毛利率普遍下滑。或许基于控制成本的考虑,研发费用率也随之出现了显著下降,由此前的7%下降到5%区间。但他们的研发脚步并未停下,比亚迪发布了刀片电池、宁德时代发布了麒麟电池与巧克力换电块、蜂巢能源则继续在无钴电池之路上狂奔。
2020-2022Q1,电池环节厂商的研发费用率分别为7.47%、5.51%和5.44%,2021年的数据出现了明显下滑。
其中,研发费用率最高的是孚能科技,2020-2022Q1该项数据分别为33.21%、15.47%和12.49%,作为动力电池后辈,随着收入规模的持续增长,费用率正由于规模效应出现下降。
车企的2021年成绩是辉煌的,整体销量增长超过160%。
而造车新势力中,“蔚小理”的排位关系发生顺位轮换,曾经的销量冠军蔚来被小鹏汽车取代,理想汽车也从去年的第二名滑落至第三名。到今年第一季度,小鹏汽车仍以3451辆交付量位居第一。
在研发费用率层面,2020-2022Q1车企的研发费用率分别为6.52%、5.21%和5.11%,下滑趋势与电池厂商基本一致。
其中,2021年研发费用率最高的两家公司分别是北汽蓝谷和理想汽车。
2、蔚小理研发增长迅猛
小鹏汽车作为新晋的新势力冠军,虽然收入高速增长,但亏损也扩大了78%,不过与此同时研发费用率出现了下降。
作为研发成果,2022年开头,小鹏发布了其G9新车,此外还将在 2023 年推出面向 B 级车和 D 级车的两大新平台,并发布两款首发新车。理想汽车的研发投入则扩大至32.86亿元,同比增加198.73%,但仍是新势力中投入最少的企业。
通过复盘锂电产业2021年的研发投入状况,我们可以看到,越是依赖资源的环节,对于研发的依赖就越少。
但作为技术密集产业,研发仍然是锂电企业创造比较优势的重要因素。随着产业链环节的下移,与消费者与消费市场越贴近,研发投入的需求也就越高。这在动力电池厂商身上表现得最为淋漓尽致。
动力电池是占据汽车成本40%左右的关键环节,而电池厂商卡位在上下游之间,更是需要做好上下游的适配,不仅要在短期面临上游压力、在技术上面临路线之争,更要为长期做好准备。
对于锂电产业而言,2021是灿烂又艰难的一年,尽管迎来了需求的爆发,但也伴随着锂价疯涨,下游企业徒有营收却失于盈利。
面对着重重挑战,各家厂商没有停止创新的脚步,依然在努力突破技术壁垒。
十余年前,日韩企业快人一步夺得锂电头筹,如今,在企业的努力下,中国锂电已经追上他们的脚步。