鋰離子電池正極材料行業(yè)現(xiàn)狀

鋰離子電池正極材料行業(yè)現(xiàn)狀鋰離子電池行業(yè)正極材料概況全球鋰電池產(chǎn)業(yè)主要集中在中國(guó)、日本、韓國(guó)，其中早期以日、韓為主。根據(jù)高工鋰電調(diào)研統(tǒng)計(jì)，2021年中國(guó)鋰電池出貨量達(dá)327GWh，預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)鋰電池出貨量將達(dá)到1，456GWh，未來4年年均復(fù)合增長(zhǎng)率可達(dá)45．3%。目前，動(dòng)力電池技術(shù)路線主要分為磷酸鐵鋰、三元材料，其使用場(chǎng)景各有不同，不存在技術(shù)上的優(yōu)劣替代關(guān)系。其中，磷酸鐵鋰電池憑借較高的安全性能和出色的循環(huán)性能，早期主要應(yīng)用于新能源商用車，在近幾年，乘用車磷酸鐵鋰電池出貨量亦快速增長(zhǎng)；三元材料電池憑借能量密度高的優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于新能源乘用車。長(zhǎng)期來看，在動(dòng)力電池市場(chǎng)中，磷酸鐵鋰、三元材料兩種技術(shù)路線將并存發(fā)展。隨著新能源汽車行業(yè)補(bǔ)貼逐步退坡，全行業(yè)逐步進(jìn)入市場(chǎng)化發(fā)展階段，從而對(duì)動(dòng)力電池企業(yè)的技術(shù)水平、成本優(yōu)勢(shì)、規(guī)模效應(yīng)提出了更高要求。在技術(shù)、成本、規(guī)模的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)下，動(dòng)力電池排名前列企業(yè)在未來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中將顯現(xiàn)更為強(qiáng)勁的生命力，不斷推動(dòng)我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康有序地快速發(fā)展。儲(chǔ)能市場(chǎng)目前處于快速商業(yè)化的階段，潛在規(guī)模巨大，相關(guān)產(chǎn)品在通信基站、電網(wǎng)建設(shè)等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。為促進(jìn)我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)家發(fā)改委等五部門于2017年9月聯(lián)合發(fā)布了我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)第一部指導(dǎo)性政策《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確提出儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)未來十年的發(fā)展路徑：①十三五期間，培育一批有競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)主體，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入商業(yè)化初期，儲(chǔ)能對(duì)于能源體系轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵作用初步顯現(xiàn)；②十四五期間，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，儲(chǔ)能在推動(dòng)能源變革和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的作用全面展現(xiàn)。從儲(chǔ)能技術(shù)類別來看，電池是效率較高的儲(chǔ)能方式。鋰離子電池具有環(huán)境污染小、能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、倍率性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，隨著其成本下降，鋰離子電池的經(jīng)濟(jì)性開始日益凸顯，在儲(chǔ)能市場(chǎng)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。新建電池儲(chǔ)能設(shè)施更加廣泛地采用鋰離子電池，已投入使用的存量鉛酸蓄電池也逐漸被鋰離子電池所取代。在儲(chǔ)能鋰離子電池中，磷酸鐵鋰電池相比三元材料電池更具優(yōu)勢(shì)，是未來鋰離子電池發(fā)展的主流方向，主要原因在于：儲(chǔ)能電池主要關(guān)注電池生產(chǎn)使用的經(jīng)濟(jì)性，更多考慮電池成本、循環(huán)性能、全生命周期成本等因素。因此，磷酸鐵鋰電池因其低生產(chǎn)成本、高循環(huán)次數(shù)等優(yōu)勢(shì)備受青睞。正極材料市場(chǎng)空間大由于正極原材料中鋰、鈷、鎳等金屬價(jià)格的大幅上漲，正極材料的價(jià)格也隨之出現(xiàn)較大幅度上漲，整個(gè)正極材料行業(yè)在2021年呈現(xiàn)價(jià)量齊升的繁榮景象并一直延續(xù)至今。2021年中國(guó)正極材料的產(chǎn)值達(dá)到1419．1億元，同比增長(zhǎng)123．1%，超過2017年產(chǎn)值的增幅。根據(jù)EVTank數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國(guó)鋰離子電池正極材料出貨量為109．4萬噸，同比大幅增長(zhǎng)98．5%，市場(chǎng)增長(zhǎng)空間大。鋰電池正極材料行業(yè)在2014年前以鈷酸鋰為主導(dǎo)。隨著新能源車行業(yè)起步增長(zhǎng)，磷酸鐵鋰因技術(shù)成熟、成本更低，率先應(yīng)用于新能源車上，隨之放量。此后受國(guó)家補(bǔ)貼政策引導(dǎo)，疊加長(zhǎng)續(xù)航里程的需求推動(dòng)，三元材料居上。目前，三元材料和磷酸鐵鋰已經(jīng)成為新能源車的兩大主要技術(shù)路線，隨著新能源車下游需求不斷抬升，國(guó)內(nèi)銷量呈持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。2021年中國(guó)三元材料出貨量達(dá)42萬噸，占比約39%，磷酸鐵鋰出貨量大45萬噸，占比約41%。鑒于三元材料和磷酸鐵鋰細(xì)分市場(chǎng)定位的差異以及各自優(yōu)劣勢(shì)的互補(bǔ)性，預(yù)計(jì)未來兩者將共同主導(dǎo)鋰電池正極材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。正極材料行業(yè)概況正極材料的性能直接決定了電池的能量密度、壽命、安全性、使用領(lǐng)域等，其在鋰離子電池中成本占比最高。目前，動(dòng)力電池中使用最多的正極材料主要是磷酸鐵鋰、三元材料等。從能量密度上來看，磷酸鐵鋰的理論比容量低于三元材料，但由于三元材料電池需要較為復(fù)雜的電池管理系統(tǒng)，這兩種材料制成電池模組后其能量密度的差異有所減小。根據(jù)工信部于2021年發(fā)布的第3批新能源車型目錄，搭載磷酸鐵鋰電池的新能源乘用車，平均模組能量密度可達(dá)151．3Wh/kg；搭載三元材料電池的新能源乘用車，平均模組能量密度可達(dá)164．7Wh/kg。從安全性上來看，三元材料通常在180攝氏度以上會(huì)出現(xiàn)自加熱，在約200攝氏度發(fā)生分解并釋放出氧氣，在高溫下電解液迅速燃燒，發(fā)生加劇連鎖反應(yīng)。磷酸鐵鋰的安全性能相對(duì)較好，在250攝氏度以上才會(huì)出現(xiàn)熱現(xiàn)象，在700-800攝氏度時(shí)才會(huì)發(fā)生分解，且分解時(shí)不會(huì)釋放氧分子，燃燒不如三元材料劇烈。因此，磷酸鐵鋰正極材料安全性較高。從制造成本來看，鈷鹽鎳鹽和鋰鹽是制備三元材料的主要原材料，其中鈷鹽、鎳鹽在我國(guó)的可開采儲(chǔ)量較小，供應(yīng)較為緊張，導(dǎo)致三元材料的生產(chǎn)成本較高。對(duì)于磷酸鐵鋰而言，主要原材料為鋰源、鐵源、磷源，由于鐵源和磷源資源較為豐富，磷酸鐵鋰具有成本優(yōu)勢(shì)?；谝陨细髯蕴攸c(diǎn)，在新能源汽車領(lǐng)域，磷酸鐵鋰正極材料早期主要應(yīng)用于新能源商用車領(lǐng)域。三元材料能量密度相對(duì)較高，主要應(yīng)用于新能源乘用車。隨著補(bǔ)貼退坡進(jìn)一步凸顯磷酸鐵鋰相對(duì)成本優(yōu)勢(shì)，以及磷酸鐵鋰技術(shù)進(jìn)步和性能提升，磷酸鐵鋰在新能源乘用車已經(jīng)得到較好的應(yīng)用。鋰電池正極材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模鋰電池是一種常用的二次電池，其工作原理是依靠鋰離子在正負(fù)極之間移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)多次充放電，具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)且無重金屬污染的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電子產(chǎn)品、儲(chǔ)能設(shè)備、電動(dòng)工具等領(lǐng)域。鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜等材料構(gòu)成。其中，正極材料是影響鋰電池電化學(xué)性能的關(guān)鍵因素，決定了電池的能量密度及安全性，進(jìn)而影響電池的綜合性能。此外，由于正極材料在鋰電池材料成本中所占的比例達(dá)30-40%，其成本也影響了電池整體成本的高低。目前，新能源動(dòng)力電池正極材料的技術(shù)路線主要包括三元材料（即鎳鈷錳酸鋰（NCM）或鎳鈷鋁酸鋰（NCA））和磷酸鐵鋰（LFP）兩種，NCM是目前主流的三元材料路線，NCA目前僅有特斯拉和大眾的少數(shù)車型使用，磷酸鐵鋰更多地應(yīng)用在新能源商用車上。根據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，2021年中國(guó)正極材料總出貨量為112萬噸，同比增長(zhǎng)119．61%。受新能源汽車、儲(chǔ)能、電動(dòng)工具等領(lǐng)域市場(chǎng)增長(zhǎng)帶動(dòng)，2021年中國(guó)正極材料等鋰電池主材實(shí)現(xiàn)同比大幅增長(zhǎng)。其中，我國(guó)三元正極材料出貨量為42．2萬噸，磷酸鐵鋰正極材料出貨量為47萬噸。根據(jù)GGII的調(diào)研數(shù)據(jù)，2020年全球三元正極材料出貨43．0萬噸，同比增長(zhǎng)25．4%，帶動(dòng)全球三元前驅(qū)體出貨量42萬噸。GGII預(yù)計(jì)2025年全球三元正極材料及前驅(qū)體出貨量將分別達(dá)到200萬噸及160萬噸，增長(zhǎng)空間廣闊。根據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，中國(guó)三元正極材料市場(chǎng)出貨量快速增長(zhǎng)至2021年42萬噸，2015-2021年期間年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)49．91%。根據(jù)EVTank統(tǒng)計(jì)，2021年中國(guó)三元正極材料前驅(qū)體出貨量達(dá)到61．8萬噸，同比增長(zhǎng)80．7%；2021年全球三元正極材料前驅(qū)體出貨量達(dá)到73．8萬噸，同比增長(zhǎng)72．0%。中偉股份、格林美和邦普循環(huán)是三元前驅(qū)體的龍頭企業(yè)，行業(yè)市場(chǎng)份額排名前十企業(yè)的合計(jì)份額由2018年的81%提高到2021年的88%，進(jìn)一步向龍頭企業(yè)集中。正極材料市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r及未來發(fā)展趨勢(shì)隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車的高速發(fā)展，我國(guó)正極材料產(chǎn)量也呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，增長(zhǎng)勢(shì)頭良好。近年來，磷酸鐵鋰正極材料出貨量快速增長(zhǎng)，2021年達(dá)到48萬噸，同比增長(zhǎng)287．1%。從磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的需求來看，得益于新能源乘用車對(duì)安全性的較高要求和磷酸鐵鋰電池本身優(yōu)良的安全性能，在國(guó)內(nèi)外新能源乘用車需求大幅上升的背景下，磷酸鐵鋰材料的需求也逐年走高。同時(shí)，隨著寧德時(shí)代CTP技術(shù)以及比亞迪刀片電池技術(shù)等新技術(shù)的推廣應(yīng)用，磷酸鐵鋰電池的性能顯著提升，成本優(yōu)勢(shì)更加突出，隨著國(guó)內(nèi)越來越多的磷酸鐵鋰版爆款車型如磷酸鐵鋰版Model3、比亞迪漢、宏光MINI接連發(fā)布，動(dòng)力電池市場(chǎng)對(duì)磷酸鐵鋰材料的需求預(yù)計(jì)在未來仍將持續(xù)增長(zhǎng)；從磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池的需求來看，由于儲(chǔ)能電池對(duì)安全性能要求較高，而對(duì)能量密度要求相對(duì)較低，因此預(yù)計(jì)儲(chǔ)能市場(chǎng)在未來的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)預(yù)計(jì)將以磷酸鐵鋰為主，我國(guó)快速增長(zhǎng)的儲(chǔ)能市場(chǎng)將進(jìn)一步帶動(dòng)磷酸鐵鋰材料出貨量增長(zhǎng)。三元材料主要分為鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）兩種，三元材料的能量密度更高，但其安全性能略低于磷酸鐵鋰，對(duì)電池的監(jiān)控管理技術(shù)要求較高。其中，鎳鈷錳酸鋰憑借高能量密度的優(yōu)勢(shì)，在新能源乘用車中逐步大規(guī)模應(yīng)用，是國(guó)內(nèi)三元材料的主要類型。在市場(chǎng)對(duì)長(zhǎng)續(xù)航里程的需求影響下，新能源汽車動(dòng)力電池的能量密度依然是廣大廠商考慮的重要指標(biāo)。得益于在能量密度方面的優(yōu)勢(shì)，三元正極材料如今在新能源乘用車領(lǐng)域應(yīng)用相對(duì)占比較高，市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)。近年來，中國(guó)政府大力支持發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)新能源汽車高速發(fā)展，拉動(dòng)鋰電相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成以寧德時(shí)代、比亞迪為代表的大型動(dòng)力電池企業(yè)，其中寧德時(shí)代成為特斯拉、大眾、寶馬、戴姆勒、豐田、現(xiàn)代等國(guó)際知名車企的供應(yīng)商。從動(dòng)力電池市場(chǎng)份額來看，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池集中度較高，主要原因包括：（1）主流電池企業(yè)產(chǎn)能大、規(guī)?；?yīng)更明顯，與上游原材料廠商合作密切，規(guī)模化效應(yīng)優(yōu)勢(shì)顯著，有利于降低成本；（2）主流電池企業(yè)電池生產(chǎn)過程工藝穩(wěn)定，電池產(chǎn)品一致性、穩(wěn)定性等多方面優(yōu)勢(shì)明顯，短期內(nèi)難以被其他電池企業(yè)所替代；（3）主流電池企業(yè)具有優(yōu)質(zhì)下游客戶，可以與下游終端客