11月19-20日华南锂电展｜「干货」锂电正极材料产业链

  日期：2024-05-18 作者: 新闻中心

  锂电池产业链的上游大概能分为正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大部分。其中，正极材料是锂电池的核心部件，也是决定锂电池性能和制造成本的关键组成部分。

  根据研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中国锂离子电池正极材料行业发展白皮书（2022年）》统计数据显示，2021年，中国锂离子电池正极材料出货量为109.4万吨，同比大幅增长98.5%。同时，2021年中国正极材料的产值达到1419.1亿元，同比增长123.1%，超过2017年产值的增幅。

  进入2022年，新能源汽车高景气度持续，渗透率不断提升，储能电池项目加速落地，更加催生了对锂电材料的旺盛需求。其中，正极材料作为关键核心材料之一，配套需求也在大幅扩容。

  在此背景下，上半年，我国正极材料及上游原材料领域相关企业入局节奏、扩产步伐明显加快。根据电池网不完全统计，上半年正极材料及上游原材料投资扩产项目已达57个，有45个项目公布投资金额，合计总投资2,201.75亿元，平均单个项目投资48.93亿元。

  锂离子电池是以两种不同的能够可逆地插入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池的正极和负极的二次电池体系。充电时，锂离子从正极材料的晶格中脱出，经过电解质后插入到负极材料的晶格中，使得负极富锂，正极贫锂；放电时锂离子从负极材料的晶格中脱出，经过电解质后插入到正极材料的晶格中，使得正极富锂，负极贫锂。这样正负极材料在插入及脱出锂离子时相对于金属锂的电位的差值，就是电池的工作电压。

  锂电池产业链的上游大致可大致分为正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大部分。其中，正极材料是锂电池的核心部件，也是决定锂电池性能和制造成本的关键组成部分。

  其中，正极材料是锂电池的核心关键材料，其特性直接决定锂电池的能量密度、循环寿命、安全性能等，进而影响电池的综合性能。正极材料在锂电池材料成本中所占的比例达30%-40%，其成本直接决定了锂电池整体成本的高低。因此，正极材料在锂电池中具有举足轻重的作用。

  锂电池常见的正极材料主要包括：钴酸锂（LCO）、锰酸锂（LMO）、磷酸铁锂（LFP）、三元材料（NCM/NCA）等。

  三元材料的一般分子式为Li(NiCoX)O2，其中a+b+c=1，三元材料的具体命名根据三种元素的相对含量而定。其中，当X为Mn时，指的是镍钴锰酸锂（NCM）；当X为Al时，指的是镍钴铝酸锂（NCA）。

  三种元素的不同配比使得三元材料产生不同的性能，满足多样化的应用需求。相较于磷酸铁锂、锰酸锂等正极材料，三元材料的能量密度更高、续航里程更长。在补贴政策推动和终端消费者对续航里程提升需求的驱动下，三元材料动力电池逐渐成为乘用车领域的主流技术路线，且占比逐渐提升。

  在三元材料中，根据镍钴锰三种元素的配比，可搭配出不同型号的三元材料，如NCM523的镍钴锰三种元素比例为5:2:3。实际产品中三种元素比例并非完全标准化，而是在相对比例上有所调整，根据镍含量的大致比例，三元材料可以分为3系、5系、6系、8系等，目前市场上5系产品的比例最高。

  基于下游应用市场的驱动，锂电池正极材料经历了三个发展阶段。第一阶段受消费电池驱动，正极材料以钴酸锂为代表；第二阶段，随着新能源汽车市场放量，磷酸铁锂快速增长；第三阶段，受新能源乘用车对长里程需求与国家政策的推动，三元材料已成为市场需求主导。

  经过十多年的发展，我国已经成为全球锂电池正极材料行业主要的制造国之一。其中，我国在钴酸锂及锰酸锂材料方面目前已成为世界最大出口国，磷酸铁锂及三元正极材料成为世界最大生产及使用国。

  中国正极材料出货量保持高速增长态势。根据高工产研多个方面数据显示，2020年，中国正极材料出货量达51.3万吨，同比增长27%；中国正极材料市场规模达526亿元，同比增速5.3%。2015年至2020年期间，年复合增长率为33.28%，而2021年至2025年期间，预测年复合增长率为24.14%。根据高工产研多个方面数据显示，按照正极材料不一样的种类看，2020年中国三元材料出货量为24万吨，同比增长24.7%；磷酸铁锂出货量为12.4万吨，同比增长40.8%；钴酸锂出货量为8.1万吨，同比增长22.3%；锰酸锂出货量为6.4万吨，同比增长18.8%。

  ①2020年三元材料受下游新能源汽车、电动工具、电瓶车等锂电池市场带动，市场需求量保持增长；

  ②电子烟、TWS等领域2020年出现较大幅度增长，以及疫情导致在线教育以及远程办公等模式兴起，带动平板以及笔记本电脑等产品需求快速增加等因素带动钴酸锂产业链相关需求上升；

  正极材料的产业链上游是由大宗化学制品构成。生产正极材料的主要原材料包括硫酸镍、硫酸锰、硫酸钴、金属镍、电池级碳酸锂、电池级氢氧化锂，主要辅料包括烧碱、氨水、硫酸等，该等原辅材料主要为大宗化学制品，市场供应较为充足。需要我们来关注的是，以上化学制品中硫酸盐（硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰）和锂盐（碳酸锂和氢氧化锂）的价格在过去浮动较大，年中价格可能变化10%以上。上游供应商包括格林美（002340.SZ）、必和必拓（BHP，澳大利亚）、丸红（Marubeni，日本）、天齐锂业等，其中格林美主要销售硫酸钴、硫酸镍等硫酸盐，必和必拓主要销售金属镍粉，天齐锂业主要销售锂盐如碳酸锂和氢氧化锂。生产的全部过程中耗用的主要能源为电力，由当地供电部门直接供应。

  正极材料产业链的中游由正极材料制造企业构成。目前，行业中的主要玩家包括：当升科技（300073.SZ）、长远锂科（688779.SH）、振华新材料、厦门钨业（600549.SH）旗下的厦钨新能（688778.SH）、杉杉能源（835930.OC，杉杉股份（600884.SH）控股69%）、容百科技（688005.SH）等。必须要格外注意的是，主要玩家中部分企业有央企背景，如当升科技为北京矿冶科技集团有限公司的下属公司，长远锂科为中国五矿集团有限公司的下属公司，振华新材料为中国电子信息产业集团有限公司的下属公司。目前正极材料行业尚未形成寡头垄断的竞争格局，以上六个玩家所占市场占有率相差不大。

  正极材料产业链的下游由锂电池制造商构成。目前，锂电池行业有名的公司包括：宁德时代（300750.SZ）、比亚迪（002594.SZ）、孚能科技（688567.SH）、新能源科技（ATK，香港）、松下电器（Panasonic，日本）、三星SDI（Samsung SDI Co，韩国）、LG化学（LG Chem，韩国）、天津力神、比克动力、远景集团等。从出货量来分析，目前全球锂电池行业呈中日韩三足鼎立的局面，国际巨头企业为松下电器、三星SDI和LG化学，国内第一梯队为宁德时代和比亚迪，第二梯队为孚能科技、天津力神、比克动力、远景集团等。