钴行业点评：特斯拉“钴”值降低有限，无钴化电池仍遥不可期

国金证券汽车上游资源团队

廖  淦/研究员

事件一：6月1日，德国杂志《WirtschaftsWoche》发表文章，一家德国工程公司受委托对Model 3展开拆解。结果表明，Model 3的物料及物流成本约为1.8万美元，劳动力成本约为1万美元，总成本大约为2.8万美元。此次拆解还发现，Model 3电池的钴质量占比为2.8%，并得到了马斯克的认可。

事件二：5月30日，欧洲《汽车新闻》报道，作为特斯拉Model 3的独家电池供应商松下电器公司表示，由于关键电池原材料Co价格不断飙升，松下计划不久之后开始研发无钴汽车电池组件。

Model 3成本降低，有利于车型推广。之前业界对于Model 3单车生产总成本的认知为约3.5万美元/辆，该价格同Model 3标准版售价3.5万美元相当，对公司来讲无利润可言更无降价空间。此次拆解确认Model 3总成本为2.8万美元/辆，售价3.5万美元的标准版Model 3已经几乎达到了20%的毛利率，如果特斯拉最终能够完成每周1万辆Model 3的生产目标，将会为特斯拉的盈利做出巨大的贡献。同时成本的降低也给Model 3带来一定的价格弹性空间，有利于该车型的推广和销售，作为电动车拳头产品的Model 3销量的提升将有望带动钴用量超预期。

Model 3电池21700降钴含量效果有限。目前市场上钴含量占比最低的为NC811，按照分子式来测算其钴含量为6.67%。在已知Model 3钴占电池重量为2.8%的前提下，我们通过摩尔质量方式和实际生产角度方式对21700钴含量测算结果显示，其钴含量（占正极材料）范围约为5.61%-6.51%，同NC811相对差距不大，且经测算Model 3单车的钴用量仍大于7kg。所以我们认为21700电池对钴的需求虽略有降低，但影响有限。

无钴电池尚处于研发初期，三元材料电池钴含量已几无降低空间。松下研究无轱电池主要是因为高企的钴价对电池成本产生了较大的影响，但是动力电池经过几十年的发展至今，考虑成本、安全性等多重因素，在现有技术条件下，形成了以磷酸铁锂和三元材料为主的市场格局，磷酸铁锂研发始于1996年，三元材料研发始于1999年，均经过20余年的发展才形成成熟商用产品。且目前三元材料电池技术发展状况来看，其中镍的摩尔数最高不会超过9，钴低于1时晶体结构和电化学稳定性都很难保证，在21700 NCA的比例为8.8 : 0.9 : 0.3的情况下，降低钴含量不被技术允许，想要研发出大规模商用的无钴电池仍遥不可期。所以我们认为在当前三元电池钴含量无降低空间的情况下，钴需求将在未来较长一段时间内随着电池需求的增长保持持续增长。

我们继续看好新能源汽车行业的政策前景和钴的景气周期。维持钴板块的买入评级。推荐标的：华友钴业、寒锐钴业、洛阳钼业。

宏观经济增长乏力导致需求下滑，导致钴在其他领域需求下行。

补贴退坡力度超预期，导致钴在新能源汽车领域的需求量下行。

松下无钴电池研发超预期并商用化，导致钴需求量下行。

系统成本下降：根据锂电大数据显示，Model 3所采用的21700动力锂电池系统售价为170美元/Wh，相比Model S采用的18650的售价185美元/Wh，价格下降幅度可达8.1%。21700系统成本只有155美元/Wh，18650的系统的成本约为171美元/Wh，实现约9%降幅。

Pack成本下降：单体容量提升35%，PACK所需配件数同比例减少带动PACK成本下降，同等能量下所需电池的数量可减少约1/3，在降低系统管理难度的同时将同比例的减少电池包采用的金属结构件及导电连接件等配件数量， Pack成本有望同样降低1/3。

原材料成本下降：目前主流的正极材料金属占比为8:1:1，而特斯拉使用的21700镍钴铝三元电池（8.8:0.9:0.3）中的正极材料的钴含量处于5.61-6.51%，单车用钴量约为7kg，通过提高低价镍含量，降低高价钴含量来降低成本。

经过德国工程公司拆解，Model 3电池的钴含量（占电池总重量）为2.8%，并得到了马斯克的认可。那么我们传统说法上21700其钴含量（占正极材料）比重为多少？

确定21700相关参数：

公司口径信息： 1、钴含量：特斯拉CEO马斯克在公司一季报解读中称21700钴含量已经低于NC811（6.06%）；2、尺寸：电池电芯单体直径增大为21mm，高变为70mm。

媒体口径信息：德国杂志《WirtschaftsWoche》发表文章称德国一家工程公司拆解Model 3得其电池的钴含量（占电池总重量）为2.8%，并得到了马斯克的认可

拆解口径信息： Model 3 长续航版本(电池容量为 75kWh)， Model 3 的电池组由四个比例不同的模组构成。其中两个模组由 25 个电池单元构成,另外两个模组由 23 个电池单元构成。每个电池单元有 46 个 2170 电芯，Model 3 远程版本总共有 4416 颗 2170 电芯，短程版本有2176颗电芯。

目前通过国际组织测试等途径基本可以确认21700参数为：单电芯容量：5.75Ah ； 额定电压：3.6V ； 电芯重量：0.068-0.072kg；

测算21700钴含量

角度一：供应商摩尔质量角度：

特斯拉21700电芯为松下与其合作生产的新电池，松下正极材料前驱体国内的供应商有两个：1、广东芳源；2、深圳贝特瑞。

从两者官网看其产品数据如下：

由于21700的低钴含量属性，所以从摩尔比的角度来看，红圈内NCA摩尔比是8.8 : 0.9 : 0.3，其NCA的化学式：LiNi0.88Co0.09Al0.03O2（在NCA中Ni化合价为+2价、Co化合价为+3价，Al为+3价，根据三者的摩尔比，可知三者整体（Ni0.88Co0.09Al0.03）化合价为2.12价。根据物质电化学中性原理，其中，Li为+1，两个O整体为-4，所以（Ni0.88Co0.09Al0.03）的摩尔量为3/2.12=1.42，所以其 NCA的化学式为：Li（Ni0.88Co0.09Al0.03）1.42O2, Co0.09摩尔质量为5.30(Co的摩尔质量为7.53)，整个分子式摩尔质量95.86（整个分子摩尔质量为120.96），则钴含量为6.2%，其钴含量相较于公司FYA02（钴含量6.57%）和FYA01（高于811的6.67%）更低，所以判断其为21700的前驱体可能性最大。

角度二：实际生产经验角度：

 其NCA电池克容量为195mAh/g，从相关新闻报道中，贝特瑞极可能是特斯拉松下工厂的正极材料供应商，并且其是唯一受邀参加特斯拉在巨型工厂举办的供应商大会的国内厂商，同时也是广东芳源的第二大股东，合作紧密。所以计算时我们按照195mAh/g为正极材料的克容量计算。

按照德国工程公司拆解21700数据，钴含量占电芯重量为2.8%。则其中存在两个变量：1、正极材料重量为多少？2、单个电芯重量为多少？

按照电池容量/正极材料克容量求得正极材料重量：5.75Ah/0.195Ah=29.5克

但是在实际的生产过程当中，为了保证电池的容量，正极材料实际生产用量比理论用量增加更多，通常增量空间为10-15%，则单个电芯的正极材料用量弹性如下：

 单个电芯重量范围为68g-72g，按照2.8%的权威数据测算如下：

那么在双重变量下，且电池钴含量低于NC811（6.67%）如下：

按照行业生产给予正极材料15%的空间的话，则其对应钴含量（占正极材料）为5.61%-6.51%。

所以经过两种途径的测算，我们认为21700电池的钴含量范围为5.61%-6.51%。其与NC811钴含量差距并不显著。

测算单车钴用量：

我们在不考虑正极材料增量的情况下，对单车的钴用量进行测算，最后取远程和短程均值的方法发现，Model 3单车的用钴量大于7kg，高于BMI研究机构认为的4.5kg的单车用钴量。且未考虑实际生产过程中正极材料增量和钴损耗情况，属保守测算。

无钴电池研发周期瓶颈：无钴电池尚处于研发初期，松下研究无轱电池主要是因为高企的钴价对电池成本产生了较大的影响，但是动力电池经过几十年的发展至今，考虑成本、安全性等多重因素，在现有技术条件下，形成了以磷酸铁锂和三元材料为主的市场格局，且三元材料以其电容量大的显著优势对磷酸铁锂形成取代之势。磷酸铁锂最早初始于自1996年日本，三元材料电池研发初始于1999年的新加波，两者到目前为止均经历了约20年的发展历程，虽然相较以往目前的科技水平已经有了较大的提升，但是想在短时间内研发成功可以大规模商用的无钴电池仍存在较大困境。

三元降低钴含量瓶颈：根据目前三元材料电池技术发展状况来看，其中镍的摩尔数最高不会超过9，钴低于1时晶体结构和电化学稳定性都很难保证，在特斯拉Model 3中21700 NCA的比例为8.8 : 0.9 : 0.3情况下，降低钴含量不被技术允许，无钴电池短期无法实现。所以我们认为在钴含量无降低空间且无替代品的情况下，钴需求将在未来较长一段时间内随着电池需求的增长持续增长。

 宏观经济增长乏力导致需求下滑，导致钴在其他领域需求下行。

补贴退坡力度超预期，导致钴在新能源汽车领域的需求量下行。

 松下无钴电池研发超预期并商用化，导致钴需求量下行。

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