本文来自海通证券研报。
投资要点
预锂化或成锂电池未来发展方向。根据雅宝在2019年12月的投资者交流日披露，公司认为锂电池将从传统的LFP、NMC111、NCA等发展到NMC532\622\811及NCA+和预锂化，未来可能向预锂化、金属锂正极等方向发展。我们认为预锂化或成为锂电池未来的发展方向。
预锂化及预锂化方法对锂需求量的测算。目前在工业上可以实现的预锂化方法中，我们认为FMCLithium(FMC已将其锂业务拆分为Livent)开发的稳定金属锂粉(SLMP)值得关注。SLMP由约97%的金属锂和约3%的碳酸锂组成，尺寸为5~50微米，比容量约为3600mAh/g。据南京航空航天大学材料科学与技术学院研究，这一技术相比其他预锂化技术的优点在于：1、预锂化程度可以通过控制锂粉的添加量调节;2、锂粉可以较均匀分布在电极表面;3、SLMP空气中较稳定，与现有的电池生产工艺具有高的兼容性;4、与电解液接触后，即与负极反应，最终形成SEI膜;5、预锂化后，没有剩余的金属锂存在，不会造成锂的沉积。据电池中国网，预锂化后，负极的首次不可逆容量减少了20%~40%。
在具体用量方面，电池中正极与负极的质量比为3:1~4:1，三元材料正极中氢氧化锂的质量占比约为40%。我们假设在负极中添加SLMP进行补锂，补锂量应对应首次充放电下，正极材料和电解液脱出的锂离子量。我们假设在负极中添加5%的金属锂，对应增加锂电池用锂量约25%。
价格：金属锂自2018年5月以来首次涨价。我们认为总体上金属锂价格与碳酸锂联动效应比较明显，但表现上略有滞后，说明上游金属锂价格主要受碳酸锂价格波动影响。且根据上海有色网信息，金属锂生产商每次与下游签订订单都是一个月以上的长单，所以价格往往也是一个月才有一次调动。上周金属锂价格也是自2018年5月以来首次出现涨价，目前根据wind资讯，国产工、电级金属锂价格59.5万元/吨，周涨幅1.71%。
需求：固态电池负极成为应用新方向。金属锂通常用于宇航零件以及原电池(一次性电池)负极的铝合金。金属锂亦可用作制药的催化剂。近年来，金属锂正被用作开发固态电池中的负极。金属锂由氯化锂转化，而氯化锂本身为常用于湿度控制的另一种衍生化合物。其他类型的化合物包括用于化学聚合的丁基锂及用于储氢的氢化锂。
金属锂产能/产量分析：赣锋锂业（01772）是龙头。全球金属锂主要厂商包括赣锋锂业、天齐锂业和Livent(LTHM.US)，根据CRU数据，预计2018年这三大公司全球产能占比达到79%。赣锋锂业是全球全球最大的金属锂生产商，2018年金属锂设计产能1600吨，实际产量1519.44吨。金属锂原料主要来自锂化合物业务板块及锂电池回收业务板块、及从医药企业回收的催化剂溶液中回收的氯化锂。天齐锂业金属锂产能共800吨/年，其中四川射洪基地产能200吨/年，重庆铜梁基地产能600吨/年。预计Livent2018年金属锂产能约为374吨;2019年Livent丁基锂、高纯金属锂和其他特殊化合物产量4000吨，公司预计2020年产量持平。
风险提示。新能源汽车销量下滑;预锂化发展速度较低;金属锂产能提升过快。
正文
1.预锂化或成锂电池未来发展方向
根据雅宝在2019年12月的投资者交流日披露，公司认为锂电池将从传统的LFP、NMC111、NCA等发展到NMC532\622\811及NCA+和预锂化，未来可能向预锂化、金属锂正极等方向发展。公司估计预锂化可以提高锂电池能量密度约10-20%，节省成本5-10%，我们认为预锂化或成为锂电池未来的发展方向。
对全电池而言，化成时负极界面形成的SEI膜会消耗掉从正极脱嵌的锂离子，并降低电池的容量。如果我们可以从正极材料外再寻找到一个锂源，让SEI膜的形成消耗外界锂源的锂离子，这样就可以保证正极脱嵌的锂离子不会浪费于化成过程，最终就可以提高全电池容量。这个提供外界锂源的过程，就是预锂化。
2.预锂化及预锂化方法对锂需求量的测算
目前行业内主流的正极材料，如三元材料、磷酸铁锂，在充放电时均会出现首次充电量要大于首次放电容量的情况。这一情况是由于首次放电后，正极材料结构由于脱锂而发生变化，从而减少了材料中的可嵌锂位置，锂离子无法在首次放电时全部嵌回到正极，便造成了充放电容量损失。
而这种容量损失消耗了大量的电解液和正极材料中脱出的锂离子，导致较低的库伦效率。由于锂的损失，电池的能量密度和循环寿命也会降低，从而影响了三元材料、磷酸铁锂等锂电池的实际应用表现。据电池中国网数据，三元的首次效率为85-88%，磷酸铁锂的首次效率为95-97%。
预锂化技术是为了解决不可逆容量损失、提高库伦效率，在负极、正极中进行补锂的技术。具体来看，在负极预锂化技术方面有物理混合、添加稳定的金属锂粉、电化学预锂化、使用新的负极预锂化添加剂等。根据《预锂化技术及其在高比能硅负极中的应用》，在正极预锂化技术方面，研究表明Li2O/M、LiF/M、Li2S/M纳米复合材料可以作为正极预锂化添加剂。
目前在工业上可以实现的预锂化方法中，我们认为FMCLithium(FMC已将其锂业务拆分为Livent)开发的稳定金属锂粉(SLMP)值得关注。SLMP由约97%的金属锂和约3%的碳酸锂组成，尺寸为5~50微米，比容量约为3600mAh/g。据南京航空航天大学材料科学与技术学院研究，这一技术相比其他预锂化技术的优点在于：1、预锂化程度可以通过控制锂粉的添加量调节;2、锂粉可以较均匀分布在电极表面;3、SLMP空气中较稳定，与现有的电池生产工艺具有高的兼容性;4、与电解液接触后，即与负极反应，最终形成SEI膜;5、预锂化后，没有剩余的金属锂存在，不会造成锂的沉积。据电池中国网，预锂化后，负极的首次不可逆容量减少了20%~40%。
在具体用量方面，电池中正极与负极的质量比为3:1~4:1，三元材料正极中氢氧化锂的质量占比约为40%。我们假设在负极中添加SLMP进行补锂，补锂量应对应首次充放电下，正极材料和电解液脱出的锂离子量。我们假设在负极中添加5%的金属锂，对应增加锂电池用锂量约25%。
3.价格：金属锂自2018年5月以来首次涨价
我们认为总体上金属锂价格与碳酸锂联动效应比较明显，但表现上略有滞后，说明上游金属锂价格主要受碳酸锂价格波动影响。且根据上海有色网信息，金属锂生产商每次与下游签订订单都是一个月以上的长单，所以价格往往也是一个月才有一次调动。上周金属锂价格也是自2018年5月以来首次出现涨价，目前根据wind资讯，国产工、电级金属锂价格59.5万元/吨，周涨幅1.71%。
4.需求：固态电池负极成为应用新方向
金属锂通常用于宇航零件以及原电池(一次性电池)负极的铝合金。金属锂亦可用作制药的催化剂。近年来，金属锂正被用作开发固态电池中的负极。金属锂由氯化锂转化，而氯化锂本身为常用于湿度控制的另一种衍生化合物。其他类型的化合物包括用于化学聚合的丁基锂及用于储氢的氢化锂。
5.金属锂产能/产量分析：赣锋锂业是龙头
全球金属锂主要厂商包括赣锋锂业、天齐锂业和Livent，根据CRU数据，预计2018年这三大公司全球产能占比达到79%。
赣锋锂业是全球全球最大的金属锂生产商，其生产基地位于江西奉新的奉新赣锋，和江西宜春的宜春赣锋。2018年金属锂设计产能1600吨，实际产量1519.44吨。金属锂原料主要来自锂化合物业务板块及锂电池回收业务板块、及从医药企业回收的催化剂溶液中回收的氯化锂。
天齐锂业金属锂产能共800吨/年，其中四川射洪基地产能200吨/年，重庆铜梁基地产能600吨/年。
预计Livent2018年金属锂产能约为374吨;2019年Livent丁基锂、高纯金属锂和其他特殊化合物产量4000吨，公司预计2020年产量持平。
风险提示。新能源汽车销量下滑;预锂化发展速度较低;金属锂产能提升过快。
（编辑：张金亮）
