来源:锂猫实验室
作者:李毛均
2021年对于动力电池行业来说，是不平凡的一年。一方面上游暴利，中下游承担成本压力；另一方面，消费市场和资本市场形成了冰与火的强烈反差。
此前，李毛均在财报中锂电池新格局:暴利的上游与失语的下游，2021年锂电池行业薪酬PK:谁在默默发财？李毛均整理了锂电池企业的业绩概况和薪酬情况。
本文试图从RD投资的角度找出一些新的行业规律和线索:
除了上游矿产对资源的依赖程度更高，对技术的依赖程度更低，其他环节也出现了一些新的技术趋势，这在RD投资中也很明显。
电池仍然是RD投资要求最高的环节，其次是整车，负极材料值得关注。其RD投资不仅超过隔膜，还超过阴极材料。
电池上半年是政策和产能之争，但现在已经进入高度市场化的新阶段，以技术拼实力的时候可能就要到了。
01
上游矿业:RD费用率低于3%
虽然2021年原材料暴涨，但上游锂矿企业净利润平均增长11倍。但由于主要取决于资源供需的周期性，上游矿山企业的RD项目主要集中于资源的勘探、开采和提纯，因此RD费用率整体不高。
1.RD费用率低于3%
从RD费用来看，上游矿企平均RD费用从2020年的1.08亿元增长到2021年的1.58亿元，增长近50%，但RD费用率保持在2.6%左右，略有下降。
2022年第一季度，RD的平均费用率不到2%。
其中，考虑到其收入高达2000亿元+，RD费用最高的紫金矿业的RD费用率最低。
2.RD费用率最高:九五高科
从RD费用率来看，九五高科在2020 -2022年第一季度排名第一。
原本其业务以膜集成方案为主，但自2018年中标五矿盐湖万吨/年碳酸锂项目后，成功坚守盐湖提锂核心工艺包，采用自主研发的吸附剂和“膜提锂”工艺包，巩固盐湖提锂布局。因此，RD费用率一直保持较高水平，居矿山企业之首。
3.两个“锂王”的差距高达12倍
此外，上游矿企中，天齐锂业和赣锋锂业形成鲜明对比，连续两个“锂王”在业务布局上呈现明显差异:
田丽公司选择全面加强上游锂布局，向自给自足的锂化合物及衍生产品生产商提供大量、单一、稳定的锂精矿，规模效益逐渐凸显。
然而，赣锋锂业公司却选择将业务贯穿于资源开采、提炼加工、电池制造和回收的全产业链。由于涉足中下游较多，其RD成本明显高于天齐锂业公司。
反映在RD数据上，随着价格和收入的爆发，2021年天齐锂业的RD费用率仅为0.25%，而赣锋锂业高达3.03%，是天齐锂业的12倍。
这个特点在RD人员数量上也非常显著:天齐锂业2021年RD人员只有33人，而赣锋锂业技术人员近600人。
但放眼全行业，RD人员最多的紫金矿业依然营收规模最大，RD人员4474人。
02
阴极材料
锂离子电池由四种元素组成:锂电池大致可以分为四种元素，分别是正极、负极、电解液和隔膜。
2021年正极材料格局发生巨大变化:磷酸亚铁锂装机量超越9月，最终在年度装机量竞争中占据上风。
1.平均RD费用率:3%左右
在锂电池产业链中，随着产业链位置的逐渐下移，对RD创造差异的依赖程度变高，这在RD费用率中也很显著。
理论上，不同正负极活性物质的比容量和锂电压及辅助成分的差异主要决定了电池的质量能量密度。
目前大规模使用的正极材料主体是插层材料，相对电压较高的正极体系容量仍在300mAh/g以内，限制了电池的综合性能。
就RD方向而言，电池正极材料正在向高镍、无钴、单晶方向发展，这应该需要更高的投入。
纵观正极材料行业，从2020年到2022年第一季度，RD费用率比上游矿山企业高出约1个百分点，分别为3.79%、3.53%和3.21%。
2.RD费用率最高:长园集团
RD费用率最高的是长园集团，2020-2022年一季度RD费用率分别为8.82%、12.76%、10.85%，位居行业第一。
RD费用率最低的是川金诺，仅徘徊在0.3%左右。
在RD人员数量上，长园集团也遥遥领先，高达4117人，与大多数正极材料企业的RD人员数量相比，相差一个数量级。
然而，长园集团并非典型的正极材料制造商，其RD项目主要集中在智能电网设备及能源互联网技术服务业务和消费电子智能设备业务。
无独有偶，5月16日，深圳证监局官网披露了一份对大华会计师事务所关于长园集团审计过程的处罚。处罚指出，长园集团2016-2017年财务报表存在虚增收入等问题。
同时，借助磷酸亚铁锂东风，德国纳米成为正极材料之王，营收增速位居全行业第二。
虽然RD投资较2020年增长了3倍，但RD费用率已从2020年的5.47%降至2021年的3.38%，2022年一季度将继续降至2.97%。
03
负极材料:明显高于正极材料
负极具有与正极相同的结构，并且它也采用在集流体上涂覆活性物质的方法。其作用是可逆地吸收/释放正极放出的锂离子，并通过外电路流出电子。
锂离子电池负极材料应具有最低的电极电位、较高的Li+迁移率、较高的Li+嵌入/脱嵌可逆性、良好的导电性和热力学稳定性。目前锂离子电池的负极材料主要分为碳材料和非碳材料，其中碳材料仍然是主流。
此外，在非碳材料中，硅基材料是各大主流负极材料厂商的重点研究对象，也是未来最有可能大规模应用的新型负极材料之一。
1.平均RD费用率:5.47%
相比正极材料轰轰烈烈的路线之争，锂电池负极材料的路线更为稳定。人造石墨因其更好的一致性和可回收性成为绝对主流。2021年，市场份额增长至84%，而天然石墨份额下降至14%。
但这并未影响行业内公司保持高于正极材料的RD费用率:2020-2022年第一季度，负极材料的平均RD费用率分别为5.47%、4.50%和4.13%。
由于集成电路和阳极材料业务的高增长，国民技术录得3，392.96%的利润增长，其RD费用率在集成电路的带动下高达20%-30%，远高于阳极材料领域的其他公司。
2.三大巨头中国杉杉的RD费用率较低。
在负极材料领域，贝特瑞、普泰来、杉杉三家公司占据了中国负极材料50%以上的市场份额，形成了三巨头的稳定格局。
2021年，三家公司的RD费用率分别为5.64%、6.03%和3.46%，其中杉杉股份的RD费用率明显较低。
从RD人员数量来看，RD费用率最高的国民技术人员并不多。相反，RD费用率约为10%的龙柏集团是唯一一家拥有超过1000名RD员工的公司。
龙柏集团是阳极材料市场的新进入者，目前业务收入仍主要来自其钛业务。
3.新的投资热点
与生机勃勃的阴极材料相比，阴极似乎有些不温不火，但实际上它享有更高的整体RD费用率，并正在成为一个新的投资热点。
以背叛为例。5月11日，公司宣布年产20万吨锂电池正极材料一体化基地项目在云南大理开工。公司表示，该项目建成后，将极大丰富公司负极材料供应能力。不久前，贝特瑞刚刚宣布年产4万吨高端锂离子电池负极材料项目在河北深州开工，总投资50亿元。
与此同时，另一家正极材料龙头企业杉杉股份近日发布公告称，拟在云南省安宁市设立项目公司，投资建设年产30万吨锂离子电池正极材料一体化基地项目，计划固定资产总投资约97亿元。
除了直接投资，杉杉股份还在4月中旬发布公告，拟向控股子公司上海杉杉锂业增资30.5亿元，并引入文鼎投资、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年全球阳极材料需求为62.1万吨，同比增长54%。其中国内需求38.3万吨。从中长期来看，2025年全球对负极材料的需求有望达到161.3万吨，三年复合增长率为37.5%。
03
横膈膜:逐渐趋于平均。
作为提高电池综合性能的重要组成部分，电池隔膜常被称为正负极之外的“世界电池屋脊”。
目前市场上的锂电池系列，由于其电解液为有机溶剂，一般采用高强度薄聚烯烃多孔膜。但目前有聚丙烯+陶瓷涂层，聚乙烯+陶瓷涂层，以及以聚丙烯和聚乙烯为基础的双层和三层材料。
新材料也在不断涌现，包括聚酯薄膜、纤维素薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚酰胺薄膜、氨纶或芳纶薄膜等。，都是耐高温的。
在保证安全性的基础上，隔膜越来越薄，可以有效提高锂电池的能量密度，使锂电池单位体积或重量可以容纳更多的电极材料，从而最终提高锂电池的续航能力。
1.平均RD费用率:4%
中国隔膜市场从21世纪的第一个十年开始，已经发展了十几年，引领中国隔膜走出了自己的道路。关于隔膜的发展历史，李毛均在《隔膜之王》和《锂电池隔膜的下半场:星源材料归来》两篇文章中有过具体介绍。
目前各公司的主要RD方向仍是涂膜，2020-2022Q1行业平均RD费用率分别为4.06%、4.35%、3.65%。随着行业的发展和逐渐成熟，行业内各公司的RD费用率逐渐接近平均值，极值有些平滑。
其中，2021年RD费用率超过6%的有金冠、普泰来、航天彩虹三家公司。
作为一家以负极材料起家的公司，普泰近年来在涂层隔膜方面投入巨大，并以合资企业的形式获得了当代安普科技有限公司的订单。
2.恩杰比星源物质还低。
星源材料和恩杰有限公司，其中一家率先开发了国产隔膜，而另一家占据了目前隔膜市场的最大份额。隔膜之争进入下半场，恩杰股份的RD费用率已经低于星源材料。
2021年，RD费用率为5.13%的恩杰股份目前拥有280项有效专利，其中包括13项国际专利；另有236项专利正在申请中，包括56项国际专利申请。
而兴源材料正在大力扩大镀膜隔膜产能，并逐步向恩杰股份靠拢。
就RD人员而言，收入是兴源材料数倍的恩杰股份数量并没有拉开太大差距；RD人员最多的是恒力石化和中材科技。
04
电解质: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，需要充分润湿两极以提供电池反应条件。目前电解质的主要方向是六氟磷酸锂。
电解液的性能来源于电解液锂盐和添加剂。高镍动力电池兼容电解液的研发核心在于新型电解液锂盐和电解液添加剂，这是天赐材料和新舟邦目前的主要布局，也是未来电解液产品的核心竞争力之一。
1.平均RD费用率:低于3%
电解质行业2020-2022Q1的平均RD费用率分别为2.74%、2.59%和2.39%，呈小幅下降趋势。
其中，新宙邦的研发支出率为全年最高，两年数据分别为6.17%、5.86%、3.89%，这与其横向发展路线有关。
2.“双雄”的不同技术路线
行业的两大巨头天赐材料和新舟邦在电解液领域也是“双雄”。
“双雄”也选择了不同的道路:
选料产业链深度发展，江苏容晖和九江容晖都有碳酸锂提炼。九江矿业成立于2016年，负责锂原矿的加工；2018年控股中天李鸿，增资江西云力。
而新舟邦选择横向发展，除了锂电池化学品，还经营电容器化学品、半导体化学品、有机氟化学品。
这也带来了两者RD费用率的差异:2021年新宙邦RD费用率为5.86%，全行业最高；然而，天赐材料的RD费用率仅为3.41%。
另外，值得一提的是，目前礼品材料六氟磷酸锂已经基本实现了自给自足，而新舟邦依然选择采购进口产品。
从人员数据来看，新舟邦和天赐材料的对比与其RD费用率的差异基本一致，而数量最多和数量最少的深中华A数量最多。
2021年，由于RD项目的增加，云天化的RD费用增长了88.29%，但RD人员数量却锐减了70%。
05
电池:RD费用率大幅下降。
与中上游环节相比，电池和整车厂商的RD费用率明显较高。
对于电池制造商来说，2021年并不轻松。上游原材料涨价给电池企业带来巨大的经营压力，毛利率普遍下降。或许是出于控制成本的考虑，RD费用率也大幅下降，从之前的7%降至5%的区间。
然而，他们RD的脚步并没有停止。比亚迪发布了刀片电池，当代安培科技有限公司发布了麒麟电池和电动积木巧克力，蜂巢能源继续在无钴电池的道路上狂奔。
1.平均RD费用率为5.51%
2020-2022Q1，电池链厂商的RD费用率分别为7.47%、5.51%和5.44%，2021年的数据出现明显下降。
其中，福能科技的RD费用率最高，2020-2022Q1的数据分别为33.21%、15.47%、12.49%。作为年轻一代的动力电池，随着收入规模的持续增长，由于规模效应，费用率在下降。
另外，仍然值得注意的是，比亚迪作为汽车+电池巨头，RD费用绝对额最高，但2020-2021年基本持平。
2021年，当代安培科技股份有限公司高比例增加了在RD的投资，RD费用随着收入成倍增长，导致RD费用率下降。
从RD人员数量来看，当代安普科技RD团队的扩张率高达80.24%。
电池环节RD人员平均达到7192人，位居全环节前列。当代安培科技有限公司和比亚迪的RD员工人数已超过1万人。
电池厂商面临的问题不仅仅是三元和磷酸亚铁锂之争，还有充换电之争，储能布局之争等。最终，RD的短期投资可能不能代表全部，但它仍然指出了方向。
06
整车厂:略有下降
公司2021年业绩辉煌，整体销量增长超过160%。
造车新势力中，“魏小利”的排位关系依次发生。前销量冠军蔚来被Xpeng Motors取代，李从去年的第二位滑落到第三位。到今年第一季度，Xpeng Motors仍以3451辆的交付量排名第一。
1.平均RD费用率:5.21%
RD费用率方面，2020-2022Q1车企RD费用率分别为6.52%、5.21%、5.11%，下降趋势与电池厂商基本一致。
其中，2021年费用率最高的两家公司是北汽蓝谷和李。
2.魏小丽的RD发展迅速。
作为Xpeng Motors新势力的新冠军，虽然收入增长迅速，亏损也增长了78%，但与此同时，RD费用率却有所下降。
由于RD，小鹏在2022年初发布了新款G9汽车。此外，它还将在2023年推出b级车和D级车两个新平台，并发布两款首次发布的新车。
李的投资扩大至32.86亿元，同比增长198.73%，但仍是新势力中投资最少的企业。
平均每个企业的RD人员数量为9299人，高于电池环节。与此同时，比亚迪、SAIC和长城汽车的RD团队已超过1万人。其中，“韦小立”RD团队增长最快，团队成员数量较上一年翻了一番。
对于主机厂来说，目前面临的问题是，一方面需要和电池厂商争夺电池领域的话语权，另一方面需要对未来的智能汽车和自动驾驶进行重点布局，这些都要靠研发。
07
乐章结尾部
回顾2021年锂电池行业的RD投资状况，我们可以看到，越是依赖资源的环节，越不依赖研发
然而，作为技术密集型产业，RD仍然是锂电池企业创造比较优势的重要因素。随着产业链下移，离消费者和消费市场越近，对RD投资的需求就越高。
这在动力电池厂商身上表现的最为淋漓尽致。
电池是占汽车成本40%左右的关键环节。但是电池厂商的卡位需要很好的适应上下游。不仅要面对短期内的上游压力，还要面对技术路线之争，要做好长期的准备。
对于锂电池行业来说，2021年是辉煌的一年，也是艰难的一年。尽管需求爆发，但也伴随着锂价格的飙升。下游企业只有营收，没有利润。
面对诸多挑战，各家厂商并没有停止创新，仍在努力突破技术壁垒。
十几年前，日本和韩国的公司在锂电池上获得了第一。现在在企业的努力下，中国锂电池已经赶上来了。
展望未来，新的技术领导者可能已经在望。
