随着下游车企和锂电池厂商的扩产，碳酸锂和氢氧化锂在去年迎来了涨价潮，业内戏称：
“有锂走遍天下，无理寸步难行。”
但在这个产业链中，也有很多重要却和“锂”无关的资源与产品。
帕瓦新能源所做的三元前驱体就是这样的一个存在。
5月6日，科创板上市委公告显示，浙江帕瓦新能源股份有限公司（以下简称“帕瓦”）首发获得通过。本次首发由海通证券保荐承销，拟发行不超过3359.46万股，保留15%的超额配售权。
帕瓦主要生产三元前驱体——这种由硫酸镍、硫酸钴加上锰或者铝烧制的，形状类似托在底座上的鸡蛋的东西，是制备三元正极材料的必须原材料。
来源：招股书
中国“普罗旺斯”和锂电专家
7年前的2015年7月22日，新三板迎来了一家市值接近20亿的新公司——蓝天园林。
在当时满眼都是TMT、环保、医药的新三板，传统的园林公司能做到20亿市值实属出人意料。
当时国内大部分地区城市绿化刚刚起步，市场需求量大，但却苦于找不到适合市政建设的大规模供应商。
蓝天园林为此开始创办“花木银行”，个别苗木种植者可以把苗木暂时存入“花木银行”，由“花木银行”进行标准化分级处理后，批量提供给买苗者，苗木种植者和”花木“银行共担市场风险。
董事长王振宇早年在展诚建设和浙江星宇置业从事房地产工作，08年开始任蓝天园林董事长。
14年准备登陆新三板挂牌后，蓝天园林直接在上海金山建了一个“花开海上“的生态公园，准备建成中国“普罗旺斯”。
上海“花开海上”生态园 来源：网络
在遥远的另一边，也就是湖南的中南大学里，一位名叫张宝的博士在实验室里捣腾怎么往磷酸锰锂里面加铁。或许当时他们自己也没有想到，以后的生活会产生交集。
来源：张宝博士论文封面
当时的实验室条件不好，张宝用的负极是冲切的金属锂片，隔膜用的是孔隙率37%的25.4微米的，电解液用的是六氟磷酸锂加碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯。
张宝博士论文的最重要的结论是：
在模型假设的条件下，建立了脱/嵌锂的等效电路，并从理论上推导米了锂离子脱/嵌过程的交流阻抗复数平面图。
简单来讲就是：
怎么造最好的磷酸铁锂和磷酸铁锂锰。
和大多数博士一样，张宝毕业后也继续留在实验室里造材料。
后来他在中南大学的实验室里又造了硅酸铁锂、镁掺杂磷酸铁锂、磷酸钒锂等等众多正极材料。
而后来，一个醉心于花园的企业家和一个前半生都在实验室里度过的大学教授，两个在看似毫不相关的领域中奋斗的年轻人，却都主动或被动地迎接新的市场和机遇。
随政策而走的正极材料市场
两人之所以被正极材料吸引，一方面来源于张宝的研究领域，另一方面则来源于外部政策变化。
锂电池正极材料的可以分为磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂、锰酸锂等多种技术路线。
钴酸锂主要用于3C领域，锰酸锂主要用于物流车及微型乘用车。新能源汽车动力电池和储能主要采用磷酸铁锂和三元材料。
作为动力电池正极材料领域的两大竞争对手，磷酸铁锂充放电寿命循环时间长、且金属易得而具有性价比和安全优势；而三元材料则凭借其高能量密度且所需空间较小，在高续航方面独领风骚。
来源；华泰证券
优缺点都同样明显的二者在初期都因政策风光一时，也曾随着政策变更淡去光彩。
15年开始，用于公共交通的商用车开始大规模新能源化，因其公共属性，性价比低且安全性高的磷酸铁锂备受青睐，而三元材料则因安全问题被叫停安装。
商用车的推广让磷酸铁锂一飞冲天，出货量从2014年的1.2万吨提升至2016年的5.6万吨，市占率达70%。
商用车不行，三元材料将目光转向了乘用车。当时蔚来还在电动方程式联赛上飙车，小鹏的团队只有80个人，理想刚刚在工商局注册成立，没有多少乘用车车企造电动汽车。当时的市场也没有需求，2015年新能源车渗透率仅有1.4%，2016年仅有1.9%。
下游乘用车市场本就有限，磷酸铁锂还会不时进来抢一杯羹，16年的三元材料已经“没有未来了”。
不过仅仅在隔年，政策就临幸到了三元材料。
17年工信部发布新能源汽车补贴标准，将电池能量密度纳入新能源汽车补贴考核。明面上政策给了磷酸铁锂和三元电池充分竞争的机会，没有像当年商用车一样粗暴地将某种技术路线排除在外。可实施实际上，由于标准规定续航里程越长补贴越高，且能量密度低于90Wh/kg的不予补贴，超过120Wh/kg的按1.1倍给予补贴。
而当时的磷酸铁锂车型，能量密度只有100Wh/kg左右，难以跟高能量密度的三元材料竞争补贴。也即是从此开始，三元路线开始占上风，磷酸铁锂的份额逐渐萎缩。
随着技术的不断发展，磷酸铁锂在长电芯方案、（CTP）、刀片电池等技术的加持下，能量密度逐步赶上三元材料，装机量上也在2021年9月开始反超三元材料。
来源：华泰证券
代持入股 主攻三元前驱体
看到锂电池行业的飞速发展，在花园里赏花的王振宇开始准备入局。
最初他用自己的名义，创办了一家名为兆远投资的企业，开始扩张自己的商业版图。
要想进军锂电产业，必须得技术人才，才能造出来东西，之前王振宇的“花木银行“模式无法复制，这时他想到了自己13年在中南大学商学院读书时认识的张宝。
当时张宝已经从一名博士变成了中南大学冶金学院的教授，对磷酸铁锂正极材料和三元正极材料都有理解，王振宇在校园活动时也经常跟他探讨三元正极材料前驱体方面的合作的可能性。
王振宇这厢伸出了橄榄枝，张宝却并不太敢接。
当时张宝在中南大学已任冶金与环境学院党委书记，根据法律法规，张宝要想进入企业，就必须要辞去职务。
思来想去之后，不愿放弃大学教职陪王振宇赌博的张宝选择让妻子彭春丽代持帕瓦的300万元注册资本。
再加上王振宇及其亲属共同出资的700万元，2014年6月6日帕瓦在浙江诸暨正式注册成立。直到2018年，张宝和中南大学签署离岗创业协定后，代持股份才归还给张宝。
持股问题解决了，专利问题还没解决。因为张宝属于中南大学，他造正极材料的专利都是归属于中南大学所有的，帕瓦不能使用张宝之前的专利造产品。
为了有自己的专利，张宝开始带领团队在帕瓦的车间里进行技术攻关，直到15年7月份申请了《AIF3包覆多空球形锂离子电池材料前驱体的制备方法》后，帕瓦才开始生产正极材料。
不过，当时张宝主持的在帕瓦车间里研究的却正好是他在实验室里研究的材料的对头：
制备三元材料的前驱体
帕瓦的初始融资不算顺利。
在前几年中，只有中银浙商产投一个外部投资者敢于投资这家初创企业。直到18年，王振宇和张宝两人的创业史才迎来第一批外部投资者，这批股东中大多数是投资基金，如嘉兴平融、上海劲邦等。
等到帕瓦逐渐发展成长，在21年准备上市时，大批外部投资者疯狂涌入，汇毅芯源、厦门建发等纷纷入股，截止招股书签署日期，帕瓦共有22家投资基金持股，最近一次股权转让估值更是达到了30亿。
现公司由签署一致行动协议的王振宇（共计持股34.72%）和张宝（持股13.69%）共同控制。持股5%以上的股东有汇毅芯源（持股10.60%）、中银投资（6.72%）、厦门建发（6.00%）。
股权穿透图 来源：招股书
三元材料未来：高镍和单晶
三元材料（主要为NCM，有少量NCA）根据其镍含量百分比的十位数字，被分成不同的系列，5系即为含镍量在50%-60%（不含），6系即为含镍量在60%-70%（不含），以此类推，镍含量越高则能量密度越高。
根据烧制工艺的不同，又可分为单晶和多晶两个系列。
帕瓦现有产品分别为适用于单晶型NCM5系、6系、7系，以及多晶型NCM5系、6系、8系等正极材料的三元前驱体，主攻NCM三元前驱体单晶化技术路线，在多晶高镍路线上有一定储备。
其主营收入也来自于适用于单晶型中镍、中高镍NCM的产品。单晶型NCM产品营收在2019年-2021年分别为4.08亿，4.79亿及6.84亿，占到主营业务收入的76.41%、83.70%及80.19%。
主营业务收入 来源：招股书
适用于多晶型NCM三元前驱体营收分别为1.26亿、9329.22万及1.65亿，分别占到主营业务收入的23.59%、16.30%、19.38%。
这种产品结构，可谓是沿袭了张宝在中南大学实验室的一贯作风，当初在实验室里，张宝瞄准的就是怎么造最好的磷酸铁锂，到了企业，张宝研究的也是怎么造最好的三元前驱体。
何为最好的三元前驱体，答案还是当年补贴中的标准：能量密度。
电池能量密度主要由正极比容量、负极比容量和电压平台。要想实现高能量密度，正极材料的比容量和电压平台，是正极材料能够改善的两个关键点。
为了实现高比容量，三元材料选择走高镍路线。
三元材料中，除了锂之外最重要的金属是镍和钴。
镍含量上升能够提高材料容量，钴含量上升可以抑制相变并提高倍率性能。一般而言镍含量越高，材料的克容量越高，对应的电池模组的能量密度也越高。
目前市场上流行的是5系中镍三元材料，2021年产量占比达44.23%， 6系中高镍三元材料也得到一定应用，2021年产量占比达14.74%。市场上的主流三元材料含镍量较为适中。
但是市场却在逐步抛弃它们。
8系高镍材料在相比5系、6系产品具有能量密度上的绝对优势的情况下，其市场份额提升极为迅速，2019年8系材料占比约为10.8%，2021年迅速提升至37.7%。
来源：招股书
另一方面，为了实现高电压，三元材料选择走单晶路线。
在实际电池重放电循环中，多晶三元材料由于颗粒不断膨胀收缩，会导致材料开裂、破碎，进而导致锂离子电池循环寿命缩短，高温循环稳定性上不如单晶材料。
此外尽管在同等条件下，单晶三元材料的能量密度略低，但是相较多晶三元正极材料，单晶三元正极材料适合在高电压下使用，能有效提升能量密度。
据厦钨新能招股书，单晶NCM5系、6系三元正极材料在高压状态下电池能达到多晶NCM8系三元材料的水平。
据鑫椤资讯数据，2017年国内单晶三元正极材料产量不足万吨，进入18年以后，得益于单晶型三元前驱体逐渐受到市场认可和国内三元正极材料总体规模的上升，2018年产量达到4.9万吨左右，2020年受磷酸铁锂市占率回升影响单晶三元正极材料有所滑落，但也保持在7.64万吨的较高水平，市占率达7.64%。
来源：招股书
随着工艺的逐渐改进，以及下游电池厂商对高能量密度的需求，高镍和单晶势必会成为三元材料的发展方向。而张宝已经走在了同行的前列。
需求定制化 客户话语权大
由于一种型号的三元前驱体只能对应该生产型号的三元材料，基本上三元前驱体厂商的客户生产什么，该三元前驱体厂商就生产什么对应的前驱体。
而且三元材料市场集中度较高，通常一个正极材料厂商的订单需要好几个上游三元前驱体厂家共同承接，整个三元前驱体板块的厂商因此都出现前五大客户占比较高的情况，有些厂商第一大客户占比甚至能到80%-90%。
帕瓦也不例外。
据招股书，2019年-2021年，其对厦钨新能和杉杉能源（原属杉杉股份现被出售给德国巴斯夫）两家的销售合计占到帕瓦总销售的75.99%、74.15%及66.09%。
而厦钨新能和杉杉能源均为国内较早实现单晶型NCM5系、6系三元材料大批量生产的厂商。
客户有需求，帕瓦有技术，三家公司的合作在报告期内始终亲密无间。
为了保障下游客户的稳定，帕瓦已经和厦钨新能和杉杉能源签订战略合作协议，保证未来的稳定合作。此外，帕瓦也逐渐布局备受业界看好的多晶型高镍NCM8系三元前驱体，目前已实现量产和对外批量销售。
2021年末，帕瓦还成功进入宁德时代供应链，已经开始向宁德时代控股公司湖南邦普和广东邦普供应NCM5系三元前驱体产品。
“材料+加工费” 保障盈利
在整个三元前驱体生产过程中，原材料成本占据重要地位。
据帕瓦招股书，2019年-2021年直接材料成本分别占到公司主营业务成本的90.66%、90.02%及91.07%，其中最主要的原材料是硫酸镍和硫酸钴。
主营业务成本 来源：招股书
伴随着三元材料的发展，镍和钴两种重要金属的售价也水涨船高，硫酸镍平均单价从2元/吨上升到4元/吨左右酸钴则从2019年的最低点4万元/吨左右上升到21年的10万元/吨。
来源：华创证券
为了减轻上游涨价带来的营业成本压力，帕瓦采用业内通行的“主要原料成本+加工费”的模式进行产品定价。
所谓“主要原料成本+加工费”模式，即指公司依据主要原材料的市场价格，同时考虑前期采购入库的原材料价格，与客户协商确定主要原料成本，加工费由公司协同客户确定。
报告期内，帕瓦的加工费稳定在1.32万元/吨左右，材料结算价则随着采购的硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的价格波动而波动，在原材料价格波动的同时保证了帕瓦15%左右稳定的毛利率水平。
以帕瓦主要销售的单晶型NCM前驱体为例，2020年帕瓦采购的硫酸钴、硫酸镍价格较低，单位成本下降了13.90%，相应的，单位售价下降了11.14%，而2021年采购价格较高，单位成本上升了23.98%，单位售价也提升了23.75%。
单晶型NCM前驱体价格明细 来源：招股书
除去通过“主要原料加工+加工费”来保证产品售价，帕瓦还通过银行存款付款、购买液体原材料、就近采购、长期采购合同、开发新供应商等措施降低原材料入库成本。报告期内，帕瓦硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的采购价均低于市场价。
来源：帕瓦问询与回复函
值得注意的是，帕瓦的单晶中高镍前驱体相比于同行来讲，产品附加值更高。以容百科技21年年报为例做对比，2021年容百科技销售三元前驱体1689.15吨，实现营收1.54亿，折合售价每吨为9.12万元/吨左右，每吨成本约为8.80万元，毛利率仅为3.45%，远低于帕瓦。
“主要原料成本+加工费”的定价模式、多种措施控制原料成本以及较高的产品附加值，使得帕瓦的毛利率水平较同行平均值相比较高，如果考虑到毛利率水平较高的芳源股份、格林美和华友钴业自身拥有钴镍资源而能免受原材料涨价冲击，帕瓦的毛利率已经处于同行领先的水平。
除去较高的毛利外，帕瓦还要保持着的较低的期间费用，2019年-2021年期间费用率分别为7.90%、7.94%及6.27%。
这使得帕瓦即使面临三元材料被磷酸铁锂反超的不利的大环境下，依然能够录得2026.80万元、4098.38万元、8341.53万元的净利润，净利率分别为3.77%，7.08%，9.72%，实现连续增长。
04年开始卖树苗的王振宇可能现在对具体怎么造锂电池也不知道，他所明白的就是：
这行赚钱，要投资，要找专业人才。
05年在实验室里对着简陋金属片进行放电实验的张宝不会想自己能够用到这么好的实验条件，有人愿意花近千万给他造厂房，实验条件，愿意用钱给他堆最前沿的研究方向。
这也或许能给锂电企业提供一条经验：
找最好的人，做最好的技术，才能实现最多的盈利。
参考文献：
华泰证券：《扛鼎电池性能，重塑行业格局》
中信证券：《新一代锂电正极材料，渗透率有望快速提升》
张宝. 锂离子电池正极材料LiMPO_4（M=Fe，Mn）的合成与改性研究[D].中南大学,2005.
彭春丽,张佳峰,曹璇,张宝,沈超.锂离子电池正极材料Li_2FeSiO_4的研究进展[J].化工新型材料,2011,39(01):28-31+78.
张宝,张明,李新海,王志兴,郭华军,彭文杰.锂离子电池正极材料LiNi_(0.45)Co_(0.10)Mn_(0.45)O_2的合成及电化学性能[J].中南大学学报(自然科学版),2008(01):75-79.
文章来源：锂猫实验室， 作者：潘俊田 编辑： 陈晨， 原文标题：《劈开红海：三元前驱新秀IPO，利润3年翻四倍》
