锰酸锂市场现状分析及发展前景

锰酸锂市场现状分析及发展前景 一、 磷酸锰铁锂和高镍三元是正极材料发展方向 随着下游对锂电性能要求不断提升，正极材料将迎来一轮新的技术迭代和升级，磷酸锰铁锂和高镍三元为代表的两条技术路径最为明确，磷酸锰铁锂电池预计明年开始商业应用，高镍三元在三元电池中的占比也将持续提升。 （一）磷酸锰铁锂是磷酸铁锂升级方向 磷酸铁锂电池的能量密度已经接近天花板。磷酸锰铁锂（LMFP）作为磷酸铁锂的升级版，磷酸锰铁锂（LiMnxFe1-xPO4）是在磷酸铁锂（LiFePO4）的基础上掺杂一定比例的锰（Mn）而形成的新型磷酸盐类锂离子电池正极材料。通过锰元素的掺杂，一方面使得铁和锰两种元素的优势特点能够有效结合，而另一方面锰和铁的掺杂不会明显影响原有的结构。高能量密度是磷酸锰铁锂相较磷酸铁锂的核心优势。磷酸铁锂和磷酸锰铁锂理论克容量（170mAh/g）一样，但放电平台却不同；磷酸锰铁锂中锰离子开路电压放电平台为4．1V，磷酸锰铁锂总体放电平台3．8V-4．1V；磷酸铁锂理论放电平台是3．4V，实际水平3．2-3．3V。磷酸锰铁锂对比磷酸铁锂具有更高的电压平台，能量密度可以比其高出15%左右，且保留了磷酸铁锂电芯的安全性及低成本特性。 磷酸锰铁锂过去受限于其较低的导电性能与倍率性能，商业化的进程缓慢。随着碳包覆、纳米化、补锂技术等改性技术的进步，一定程度改善了其导电性，磷酸锰铁锂产业化进程开始加速。磷酸锰铁锂制备工艺与现有磷酸铁锂生产体系区别不大，主要需要通过包覆、掺杂、纳米化等改性技术来解决其电导率较低的问题，两者成本差异也在可接受范围之内。多重优势使磷酸锰铁锂愈发受到市场青睐。目前，电池企业、正极材料厂商正积极布局磷酸锰铁锂产能，经历一两年左右的认证周期和生产放量后，磷酸锰铁锂将步入产业化进程。随着国内多个磷酸锰铁锂材料项目的建成投产，以及头部电池企业应用带动，国内有材料企业预计，最晚2023年国内会稳定批量生产，并规模化应用到电动汽车领域。 动力电池企业方面，目前拥有磷酸锰铁锂技术储备的电池厂商包括：宁德时代、比亚迪、国轩高科等，主要以专利技术研发、投资布局为主。宁德时代、欣旺达及亿纬锂能的磷酸锰铁锂电池已在今年上半年通过电池中试环节，正在送样品给车企测试。宁德时代计划于今年下半年量产该产品。当下已在磷酸锰铁锂有所布局的正极厂商包括：德方纳米、鹏欣资源、当升科技、中贝新材料、天津斯特兰等。 据测，磷酸锰铁锂单吨锰用量约0．2－0．3吨。未来随着磷酸锰铁锂放量，电池级锰源需求有望迎来新一轮高增长。目前与锰产业相关企业包括红星发展、南方锰业、湘潭电化、中钢天源等。 （二）三元正极高镍化趋势愈加明显 Ni元素比例在60%及以上的称为高镍三元材料。高镍化三元将持续成长为长续航车型的主流技术，随着相关技术发展以及整车平台功能整合，未来新能源汽车将持续向更高能量密度、更长续航里程发展，高镍化三元锂电池的发展趋势愈加明显。根据SMM上海有色金属网数据，2021年国内三元正极材料仍以高电压Ni5系产品为主，占比46%，其次为Ni8系高镍产品，占比为36%，Ni6系产品占比为16%。 从技术端来看，高镍三元相较于其他正极材料技术壁垒更高，不仅需要较高的研发技术门槛，还需要更高效稳定的工程技术能力及更精细的生产管理水平。从能量密度端来看，在导入超高镍正极材料后，电芯的能量密度已达到300-400Wh/kg，拉大与磷酸铁锂电芯的差距，可以更好地满足新能源汽车轻量化、智能化的发展要求。从市场端来看，众多跨国车企选择高镍动力电池技术路线，作为实现高端应用场景、高续航里程的商业化方案，加快了高镍动力电池技术路线的推广和普及。宝马、大众、戴姆勒、现代、通用、福特等国际主机厂加速电气化转型，纷纷推出多款中高端乘用车车型，电池技术路线向高镍电池倾斜，进而对高镍电池产生强劲需求。从成本端来看，高镍三元正极材料使用更少的钴金属，降低了原材料成本，带来高镍化三元锂电池单位成本下降，有利于新能源汽车的普及。因此，在高镍三元趋势更加明确的背景下，竞争格局更加清晰，龙头企业将进一步受益。在高镍电池赛道上，宁德时代、松下、LG能源、三星SDI、SKI等头部选手已经大规模量产供应镍含量超过80%的NCM和NCA电池，并将目标瞄准了镍含量90%以上的超高镍电池。国内真正能够实现高镍三元材料批量出货的企业并不多，出货量较高的企业主要为容百、巴莫、贝特瑞以及邦普。容百高镍产量占比70%左右，处于高镍三元行业龙头地位，巴莫、贝特瑞与邦普则处于行业第二梯队，当升科技、长远锂科、杉杉股份、振华新材等企业距离TOP4都有一定的差距，处于行业第三梯队。 目前产业界中鲜有富锂锰基的应用案例，各电池及材料厂商尚未给出明确时间表。容百科技、当升科技具有布局富锂锰基正极材料开发；容百科技所制低钴材料扣电池常温0．33C电流密度下放电比容量≥245mAh/g；低成本高容量，适用于液态电池，目前样品已送样国内外多家电芯企业进行测试。当升科技20年报称将推进固态锂电、富锂锰基、钠离子电池战略新产品的开发，完善知识产权战略布局，加强专利风险防御及保护机制，抢占下一代锂电正极材料的技术高地。高电压镍锰酸锂：其平台电压约为4．7V（负级为锂），比磷酸铁锂高约40%，比三元材料高约25%，理论比容量为146．7mAh/g，可逆比容量可达140mAh/g，能量密度达650Wh/kg。并且它不含钴，主要是锰和镍，且镍的含量也较低，具有低成本的优势。高电压镍锰酸锂三维的锂离子通道和稳固的尖晶石结构，使其具有优异的低温性能、倍率性能和安全性能，可满足动力电池快速充放电和全气候使用条件的要求。在锂资源利用率方面，镍锰酸锂在充电态锂离子几乎完全脱出，锂离子利用率接近100%，以其取代目前动力市场上应用的第二代的磷酸铁锂和三元动力电池将为全球分别节省30%和50%的锂资源。因此镍锰酸锂是理想的下一代安全、低成本、高比能量的动力电池正极材料。 锂电池正极材料的上游资源方面，磷酸铁锂的原材料是碳酸锂、磷酸二氢铵/磷酸氢二铵、硫酸亚铁等。其中，硫酸亚铁、磷酸二氢铵是常见的化学制品，产量巨大；锂资源方面，我国是全球第四大锂资源国，占据全球锂资源总量的22%。 产业链下游方面，按应用比例大致可以区分为动力电池领域和非动力电池领域。其中，动力电池领域主要对应新能源汽车的电池动力，约占全球锂电池应用结构的46．7%；非动力电池的细分应用领域较为广泛，包括3C（含手机、便携式电脑和其他消费电子）、储能、其他应用（如电动两轮车）等方面。 尽管2020年年初遭遇疫情，但正极材料全年仍保持较高的增长速率。从需求端来看，动力电池部分主要是受到补贴刺激及碳积分的压力，欧洲新能源汽车年销量增长超过100%，拉动众多电池企业出货提升，进而带动国内正极材料出货量的增长。非动力电池部分主要受疫情影响，全球居家办公比例提升导致办公用的平板电脑、笔记本需求大幅增加，再叠加5G手机换购、TWS、智能穿戴等终端需求增长，进而对钴酸锂材料需求拉动显著。随着电动工具市场产业链向国内转移、储能和小动力细分市场整体大幅度增长，更加带动了正极材料市场的需求。此外，随着新能源汽车补贴持续退坡等因素的叠加，LFP的性价比优势显现，市场需求更为旺盛。2020年NCM正极材料占比略微下滑，磷酸铁锂占比由22%上升到25%17。 从细分市场来看，2020年LFP材料CR5提升了近9个百分点，达到83．4%。受近几年国家新能源汽车补贴政策的影响，动力电池市场重心从LFP转移至NCM，带动LFP电池及材料相关产业链需求下降，导致上游LFP材料企业数量大幅减少。而随着补贴政策退坡、市场需求骤增时，可提供高性价比LFP材料的企业数量有限，因此集中度出现显著提高。而且这些LFP头部企业在市场需求低迷阶段，经过技术储备和产品调整后，具备更强的竞争力与优势。 2020年，NCM材料CR5为43．4%，较2019年下降7%，市场竞争格局较为分散。正极材料行业作为典型的制造业，龙头的低成本优势是驱动行业集中度提升的重要因素。对于NCM材料而言，原材料成本占比在90%左右，远高于负极（43%）和隔膜（30%）。正极原材料锂、钴、镍各家采购价格差异小，同时较低的制造和人工成本占比导致各家难以通过规模效应和工艺差异在制造及人工成本方面拉开差距。因此NCM各生产商营业成本差异小，龙头公司难以通过低成本优势提升份额。此外，受惠于近几年的补贴政策，有更多新厂商进入NCM制造行业，也加剧了行业竞争格局。 二、 锂电池正极材料行业基本风险特征 （一）锂电池正极材料行业技术路线变化的风险 目前形成规模化商业应用的锂电池正极材料主要包括磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂和锰酸锂，不同正极材料在性能、安全性、成本等方面各有优劣，应用领域有所差异。随着宁德时代CTP技术以及比亚迪刀片电池技术等新技术的推广应用，磷酸铁锂电池性能大幅提升，成本优势进一步凸显，在动力电池中得到更广泛的应用。2021年我国动力电池出货量226GWh，其中磷酸铁锂动力电池出货量超117GWh，出货量同比增长超250%。未来若电池行业技术路线发生较大变化，特别是钠离子电池技术、固态电池技术的逐渐成熟，行业内企业不能根据情势变化作出前瞻性判断、快速响应与精准把握市场，不能很好地应对新产品研发中存在的风险，或者技术水平无法满足市场要求，则可能对行业内企业的生产经营造成不利影响。 （二）锂电池正极材料原材料价格波动风险 通常正极材料生产商的原材料是其成本的主要构成部分，以磷酸铁锂产品为例，其原材料包括碳酸锂和磷酸铁等。受下游锂电池厂商对磷酸铁锂需求的快速上升和上游碳酸锂等原材料供应不足的影响，电池级碳酸锂价格已从2020年初的约5．3万元/吨陆续攀升至2022年初的50万元/吨左右。由于原材料采购成本占产品成本的比重较高，若主要原材料市场供求变化或采购价格异常波动，可能对行业内企业的经营业绩带来不利影响。 （三）锂电池正极材料产业政策变化的风险 锂电池正极材料最终主要应用于新能源汽车、储能、消费电子等领域，相关行业的产业政策对行业业绩有着一定的影响。自2009年以来，得益于环保政策以及对新能源产业的各项支持政策，包括新能源汽车以及清洁能源等产业在政府补贴、税收优惠、数量推广等方面受到了大力扶持，对新能源领域相关企业的业务发展起到了重要的推动作用。若政府对新能源汽车产业或储能产业的相关支持政策出现重大不利变化，可能会导致行业内企业的经营业绩不及预期。 （四）锂电池正极材料市场竞争加剧的风险 近年来，国内新能源汽车产业在规模增长迅速，带动国内锂电池正极材料产业快速发展，加上政府对相关产业的各项支持和补贴政策，吸引了越来越多的厂商进入锂电池正极材料产业，行业的竞争日益激烈。另一方面，下游各大锂电池生产商，出于供给安全性和经济性的考虑，通常会同时维持多个供应商，各供应商之间需要在产品品质、销售价格、供货能力等方面进行竞争。若行业内企业无法在产品品质、技术水平、成本控制、品牌建设以及客户资源等方面保持竞争优势，则日益激烈的市场竞争将会对其盈利水平及市场份额产生不利影响。 三、 锂电池正极材料行业发展前景 （一）政策助推新能源汽车发展，利好正极材料 《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》明确了到2025年我国新能源汽车销量占总销量的比例达到20%以上、到2035年我国新能源汽车核心技术达到国际先进水平的发展目标。预计我国政策将长期引领新能源汽车行业稳步发展，新能源汽车市场的增长预期将带动锂电池需求持续增长，这将进一步推动正极材料市场规模扩大。 （二）受益全球电动化趋势，磷酸铁锂市场空间广阔 全球新能源汽车销量与渗透率加速提升，预计2022年电动车销量有望突破1000万辆，看好锂电和四大材料，以及上游原材料。受益于新能源汽车快速发展，极具成本效益的锂电正极材料磷酸铁锂风头正劲，加之传统化工企业积极布局磷酸铁锂，预计未来磷酸铁锂正极材料将在新能源汽车领域实现更广泛的应用，磷酸铁锂市场前景光明。 （三）钴酸锂正极