除了莫言和屠呦呦外，其他諾貝爾獎得主你可能都記不住，但這個你應該能夠記得住——Good enough（足夠好）。

10月9日，諾貝爾委員會宣布2019諾貝爾化學獎獲得者為John·B·Goodenough（美國）、M·Stanley·Whittingham（英國）和Akira Yoshino（日本），以表彰他們在鋰電池領域做出的重要貢獻。

儘管三位獲獎的科學家都和中國無關，但事實上，中國已經和日本韓國一並，成為鋰電池產業鏈三強爭霸中的一員。

中國目前擁有全球最大的鋰電池產業鏈，據外媒數據，目前全球7成以上的鋰電池產能來自中國。

國泰君安電新團隊近期發布《諾獎背後蘊藏的鋰電池投資機會》，聚焦鋰電池產業鏈中上遊——原材料和製造商，而結合前段時間國泰君安有色團隊發布的鋰鈷深度報告來看，我們可以對這個產業鏈擁有更深入的理解。

01

電池革命

也許你並不熟悉Goodenough其人，但是你對他的發明一定毫不陌生。

他是“鋰電之父”，是鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料的發明人，我們日常離不開的各種電子產品中所使用的鋰電池，無一不嵌套著他的理論——“嵌入、脫出”的工作機制。

1980年，Goodenough在Japanese Journal of Applied Physics雜誌上發表“Solid-Solution Oxides for Storage-Battery Electrodes”一文。

該文開創性的討論了電極脫嵌鋰離子電極材料的電化學模型，從此拉開了鋰電池研發的序幕。

隨後，Goodenough研發出鈷酸鋰正極材料，並在20世紀90年被索尼所採用並製造出第一款商用鋰電池。

此後，鋰電池行業的發展進入了快車道。

如今，鋰電池已經成為日常生活中不可或缺的一部分，但仍未能跳出Goodenough的理論框架。

按照不同的電池正極種類和應用階段，我們可以將鋰電池的歷史分為三個階段：

▼鋰電池正極材料主要分類

數據來源：容百科技招股說明書，國泰君安證券研究

1、受消費電池驅動，正極材料以鈷酸鋰為代表

鈷酸鋰電池擁有最好的體積能量密度，但由於鈷屬於稀有金屬，因此造價頗高，目前較多用在手機、筆電電腦等消費3C電子產品中。

2、隨著新能源汽車市場放量，磷酸鐵鋰快速增長

磷酸鐵鋰電池能量密度較低，但安全性能非常好，國內比亞迪、寧德時代、國軒高科等企業均有生產，也是國內大巴普遍採用的動力電池品種。

3、受新能源乘用車對長續航裡程需求與國家政策的推動，三元材料已成為市場需求主導。

三元電池採用三種或三種以上金屬合成的正極材料。比如鎳鈷錳酸鋰三元、鎳鈷鋁酸鋰三元電池等等。

目前，中國電動車主要採用的是鎳鈷錳酸鋰三元正極材料（NCM），而美國的特斯拉則採用的是鎳鈷鋁酸鋰（NCA）作為正極材料。

具體來看，鎳鈷錳酸鋰三元正極根據其中鎳、鈷和猛三種金屬元素配比的不同又可以細分為333、523、622、811等系列，其中鎳的含量逐步上升；電池能量密度也逐步提升。

由於特斯拉電池正極活性高，控制難度大，所以國內目前能生產NCA正極及電池企業偏少，而三星、LG、比亞迪、寧德有大量的NCM電池產能。

02

智能手機更新換代

拉動鈷原材料需求

手機續航時間是如今很多人心中的痛，甚至因此創造出一個產業——共享充電寶。

事實上，並非不想，實為不能，包括蘋果、華為在內的各大手機產商，都在竭盡全力提升手機的電池容量。

以華為最新發布的Mate30 Pro為例，其電池容量高達到4500 mAh，通話時間達到35小時。

▼ 華為兩款新手機電池容量均超過4000 mAh

數據來源：華為官網，國泰君安證券研究

2010-2018年，手機單機帶電量逐步從1500mAh提升至3500mAh。而2020年之後，隨著耗電量更大的5G手機逐漸普及，手機帶電量還會呈現較大幅度的增長。

▼ 單機帶電量將在2020年後繼續提升一個台階

資料來源：DrCobalt，國泰君安證券研究

在此背景下，決定帶電量多少的“小金屬”鈷也早早地迎來了它的風口。

不同於儲量豐富的鋰，鈷是一種相對稀少的金屬。在此前國泰君安有色團隊的報告《嘉能可獨“鈷”求敗》中曾經提及，全球大部分的鈷資源集中在少數幾家公司的手裡。

如下圖所示，嘉能可/洛陽鉬業/歐亞資源基本上佔比全球鈷供給的一半以上。

▼ 鈷行業集中度很高

資料來源：公司公告，國泰君安證券研究

同時，中國也是全球最主要的鈷冶煉加工國。剛果金約有80%以上的鈷原材料，以鈷精礦或粗製氫氧化鈷的形式運至中國，冶煉成精煉鈷或鈷鹽，進入到下遊應用（電池生產）。

▼ 鈷產業鏈

資料來源：國泰君安證券研究

因此，我國生產鈷酸鋰電池所必需的鈷元素大部分依靠海外進口。從製造成本上來看，受到市場價格波動的影響非常大。

自2018年一季度，鈷價漲至70萬/噸高點之後，受到行業去庫存影響，價格一路下跌至2019年7月的20萬/噸，跌去了70%。

▼過去4年鈷價情況

資料來源：Fastmarket，國泰君安證券研究

2019年8月，大宗商品巨頭嘉能可宣布，自2019年底至2021年起將暫停全球第一大鈷礦山Mutanda生產。

業內人士分析，此舉將影響全球2020-2021每年約2.5萬噸鈷供給，佔比全球鈷供給17%，使得鈷行業供給大幅下調。

▼ 鈷價2019上半年持續下跌至底部區間

8月觸底反彈

資料來源：Fastmarket，國泰君安證券研究

受嘉能可關停“M礦”事件預期催化，鈷價自20萬/噸反彈至28萬/噸。

此外，鈷行業的其他供給也不達預期。如嘉能可另一個鈷項目KCC（遠景3萬噸產能）和歐亞資源RTR項目（兩期合計3.4萬噸產能）是未來1-3年最大的供給增量，但我們都看到兩個項目在2019年上半年產能不及預期。

因此，我們推測，2020-2021鈷行業仍將出現缺口。

若5G換機潮帶來的需求超預期增長，看好鈷價在未來一年內上漲至35萬/噸。

03

電動車

重新定義鋰行業需求

鈷酸鋰電池的成本的居高不下，帶出了三元鋰電池的普及。

由多種材料聚合而成的三元鋰電池，原材料供應相對更為充足，價格穩定，成本也更低，因而目前已經成為新能源電動汽車電池中的主流選擇。

受益於新能源汽車銷量的快速增長普及，動力電池的裝機量同樣快速上升。

▼ 動力電池成為拉動鋰電池需求的主要動力

數據來源：GGII，容百科技招股說明書

▼ 鋰行業需求假設

注：以上述模型預測，2022E鋰市場到49萬噸，2028E鋰市場到106萬噸。

注：鋰市場需求預測模型對於子行業增速假設非常敏感，必須要不斷跟蹤，不斷修正。

資料來源：國泰君安證券研究

從全球範圍來看，鋰資源的總量豐富，且分布集中。

根據美國地質調查局2018年發布的數據，全球鋰資源其中有大約60%集中在南美的“鋰三角”地區，20%在中國，17%在西澳大利亞。

▼ 全球鋰資源儲量豐富且分布集中

數據來源：USGS，國泰君安證券研究

其中，南美鹽湖和西澳鋰礦，是最重要的原材料來源，兩者合計供給了全球90%的鋰鹽資源供給。

▼全球鋰資源供給量（萬噸LCE）

數據來源：各公司公告，國泰君安證券研究，暫未完全考慮高成本供給出清

從全球鋰貿易來看，中國是最活躍的鋰鹽貿易市場，且全球維度，中國鋰鹽生產量和消費量均佔到一半左右。

▼ 全球供給分企業市場份額

數據來源：各公司公告，國泰君安證券研究

2014年開始，西澳鋰礦行業就離不開中國資本的幫助。

這是因為在鋰行業中，存在著一種特別的合縱連橫的商業關係——西澳鋰礦和中國冶煉廠的綁定關係。

這種綁定關係的背景主要有兩點：

①保證冶煉廠原材料的穩定性，如2016-2017年鋰礦極度緊缺。

②由於鋰鹽生產線技術因素，中國冶煉廠若需要生產穩定的高品質鋰鹽產品（尤其是進入電動車產業鏈），特定的生產線需要綁定特定的鋰礦山來供應。

▼ 西澳各鋰礦山鋰精礦的包銷/綁定情況

數據來源：公司公告，國泰君安證券研究

根據對全球鋰資源公司的調查，我們推測，未來3年鋰資源增量主要來自西澳鋰礦。

▼ 西澳鋰礦貢獻全球最大的鋰資源供給

且未來供給增量仍將逐步增加

數據來源：各公司公告，國泰君安證券研究

04

鋰鈷共振，產業再起

從以上分析不難發現，未來一段時間裡，3C設備和新能源汽車仍然是拉動鋰、鈷需求增長的主要因素。

先看看鈷。

2018年鈷行業全球的需求大致在11.7萬噸，約400億人民幣左右的市場規模。

國泰君安有色團隊認為，預計2019/2020/2021鈷市場規模為12/13.4/14.4萬噸，年需求增量在0.36/1.32/1.03萬噸，鈷行業未來5年需求複合增速在8%，到了2025年，鈷行業市場規模將接近20萬噸。

▼鈷行業預計2025年市場規模接近20萬噸

資料來源：DrCobalt，國泰君安證券研究

2018年鈷行業下遊應用中，消費電池（3C）用鈷佔比最高，2018年達到46%，其背後主要原因是3C領域2020-2021年將迎來5G換機潮，單手機帶電量的提升將大幅拉動3C鈷需求增長。

EV用鈷佔比雖然目前不高，僅為12%，但隨著電動車行業的向暖，未來5年複合增速18%，將成為鈷需求中增速最快的子板塊。

▼2018年鈷下遊應用領域

資料來源：DrCobalt，國泰君安證券研究

再看鋰。

2018年鋰行業全球需求27萬噸，電動車用鋰佔比37%。近三年來看，預計2019/2020鋰市場規模為31/37萬噸，年需求增量在3.8/5.6萬噸，其主要放量來自新能源車市場的爆發，真正爆發可能在2020年下半年左右。

▼ 鋰行業需求重新定義

資料來源：DrLithium，國泰君安證券研究

根據國泰君安有色團隊的分析，未來五年鋰行業的複合增速將維持在18-20%，到了2028年，鋰行業市場規模將超過100萬噸的LCE，單單鋰行業將有望達到千億市場，成功完成從“小金屬”向“大金屬”的成長，並持續高速增長。