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1、锂离子电池行业正极材料概况分析一、 锂离子电池行业正极材料概况全球锂电池产业主要集中在中国、日本、韩国，其中早期以日、韩为主。根据高工锂电调研统计，2021年中国锂电池出货量达327GWh，预计到2025年中国锂电池出货量将达到1，456GWh，未来4年年均复合增长率可达453%。目前，动力电池技术路线主要分为磷酸铁锂、三元材料，其使用场景各有不同，不存在技术上的优劣替代关系。其中，磷酸铁锂电池凭借较高的安全性能和出色的循环性能，早期主要应用于新能源商用车，在近几年，乘用车磷酸铁锂电池出货量亦快速增长；三元材料电池凭借能量密度高的优势，主要应用于新能源乘用车。长期来看，在动力电池市场中，磷酸铁
2、锂、三元材料两种技术路线将并存发展。随着新能源汽车行业补贴逐步退坡，全行业逐步进入市场化发展阶段，从而对动力电池企业的技术水平、成本优势、规模效应提出了更高要求。在技术、成本、规模的核心竞争优势驱动下，动力电池排名前列企业在未来的市场竞争中将显现更为强劲的生命力，不断推动我国新能源汽车产业健康有序地快速发展。储能市场目前处于快速商业化的阶段，潜在规模巨大，相关产品在通信基站、电网建设等领域得以广泛应用。为促进我国储能产业的快速发展，国家发改委等五部门于2017年9月联合发布了我国储能产业第一部指导性政策关于促进储能技术与产业发展的指导意见，明确提出储能产业未来十年的发展路径：十三五期间，培育一
3、批有竞争力的市场主体，储能产业发展进入商业化初期，储能对于能源体系转型的关键作用初步显现；十四五期间，储能产业规模化发展，储能在推动能源变革和能源互联网发展中的作用全面展现。从储能技术类别来看，电池是效率较高的储能方式。锂离子电池具有环境污染小、能量密度高、循环寿命长、倍率性能强等优点，随着其成本下降，锂离子电池的经济性开始日益凸显，在储能市场的应用也愈发广泛。新建电池储能设施更加广泛地采用锂离子电池，已投入使用的存量铅酸蓄电池也逐渐被锂离子电池所取代。在储能锂离子电池中，磷酸铁锂电池相比三元材料电池更具优势，是未来锂离子电池发展的主流方向，主要原因在于：储能电池主要关注电池生产使用的经济性，
4、更多考虑电池成本、循环性能、全生命周期成本等因素。因此，磷酸铁锂电池因其低生产成本、高循环次数等优势备受青睐。二、 锂电池正极材料竞争格局目前中国锂电正极材料市场竞争激烈，集中度较低。其中容百科技、当升科技、巴莫科技、长远锂科、南通瑞翔在三元正极材料中处于领先地位，占比分别为15%、13%、12%、10%、10%；磷酸铁锂正极材料前五企业分别为湖南裕能、德方纳米、常州锂源、融通高科、湖北万润，占比分别为22%、19%、11%、10%、6%。三、 锂电池正极材料行业概述锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质和电池外壳几个部分组成。正极材料是锂离子电池中主要的锂离子来源，在锂电池充电过程中，
5、锂离子从正极脱嵌通过电解液进入负极，放电时则相反。正极材料是电池材料中产值最高的环节，占比材料成本约40%，正极材料是锂电池电化学性能的决定性因素，直接决定电池的能量密度及安全性，进而影响电池的综合性能。四、 正极材料市场空间大由于正极原材料中锂、钴、镍等金属价格的大幅上涨，正极材料的价格也随之出现较大幅度上涨，整个正极材料行业在2021年呈现价量齐升的繁荣景象并一直延续至今。2021年中国正极材料的产值达到14191亿元，同比增长1231%，超过2017年产值的增幅。根据EVTank数据显示，2021年，中国锂离子电池正极材料出货量为1094万吨，同比大幅增长985%，市场增长空间大。锂电池
6、正极材料行业在2014年前以钴酸锂为主导。随着新能源车行业起步增长，磷酸铁锂因技术成熟、成本更低，率先应用于新能源车上，随之放量。此后受国家补贴政策引导，叠加长续航里程的需求推动，三元材料居上。目前，三元材料和磷酸铁锂已经成为新能源车的两大主要技术路线，随着新能源车下游需求不断抬升，国内销量呈持续增长的态势。2021年中国三元材料出货量达42万吨，占比约39%，磷酸铁锂出货量大45万吨，占比约41%。鉴于三元材料和磷酸铁锂细分市场定位的差异以及各自优劣势的互补性，预计未来两者将共同主导锂电池正极材料产业发展。五、 正极材料市场预测预计2025年中国三元材料出货量将达190万吨，全球三元材料出货
7、量将达300万吨。根据容百科技审核问询函回复援引GGII数据，随着新能源车渗透率提升，三元材料出货量持续增长。2017-2021年，中国三元材料出货量从9万吨增长至43万吨，预计2025年将达到190万吨；全球三元材料出货量从15万吨增长至74万吨，预计2025年将达到300万吨。结合2017-2022年523三元正极材料均价约188000元/吨计算，预计2025年中国三元材料市场将达3572亿元，全球三元材料市场规模将达5640亿元。2025年全球磷酸铁锂出货量将达287万吨，市场规模约2066亿元。根据湖南裕能会计师事务所第二轮回复意见，湖南裕能预计2025年全球动力电池出货量为1550G
8、Wh。储能电池出货量为416Gwh，对应磷酸铁锂材料需求287万吨。根据百川盈孚，2017-2022年磷酸铁锂材料市场均价约为72万元/吨，相乘可计算算得2025年全球磷酸铁锂市场规模有望达到2066亿元。目前，动力电池装机量中，占比较高的正极材料主要是磷酸铁锂、三元材料等；储能锂离子电池装机量中，磷酸铁锂电池凭借较低的生产成本、出色的循环性能、较高的安全性占据主流。随着行业技术的进步，CTP高集成动力电池、刀片电池、JTM电池等锂离子动力电池制造技术的突破，以及新型磷酸盐系正极材料的技术创新，磷酸铁锂电池系统的能量密度显著提升，与三元电池的差异日益缩小。三元材料通常在180摄氏度以上会出现自
9、加热，在约200摄氏度发生分解并释放出氧气，在高温下电解液迅速燃烧，加剧连锁反应，业界对其安全性的有效保障关注度较高。磷酸铁锂材料的安全性能相对较好，在250摄氏度以上才会出现热现象，在700-800摄氏度时才会发生分解，分解时不会释放氧分子，燃烧不如三元材料剧烈。因此，在新能源客车、专用车等新能源商用车领域，一般以磷酸铁锂电池为绝对主流；在新能源乘用车及储能应用领域，磷酸铁锂电池的安全性亦较高。镍盐和锂盐是制备三元材料的主要原材料，其中钴盐、镍盐在我国的可开采储量较小，供应较为紧张，导致三元材料的生产成本较高。对于磷酸铁锂而言，主要原材料为锂源、铁源、磷源，我国铁源和磷源资源较为丰富，使得磷
10、酸铁锂显示出更为明显的成本优势。磷酸铁锂材料的晶格结构相比三元材料较为稳定，锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大，因此具有良好的可逆性，从而带来更长的循环性能。磷酸铁锂电池单体电芯的循环寿命在3，000次以上，三元材料电池单体电芯的循环寿命在1，500次以上，磷酸铁锂材料的循环性能具有明显的优势。基于上述各自特点，在新能源汽车领域，磷酸铁锂正极材料主要应用于客车、专用车等新能源商用车领域，尤其在新能源客车领域占据绝对主导的地位；三元材料能量密度相对较高，主要应用于新能源乘用车。随着补贴政策的退坡和新能源汽车市场降本增效进程的推进，在全面市场化时代，下游客户更注重成本和性价比，磷酸铁锂电池低生产成
11、本、高安全性、长循环寿命等优势日益凸显。同时，随着行业技术的进步，锂离子动力电池制造技术的突破，以及新型磷酸盐系正极材料的技术创新，磷酸铁锂电池系统的能量密度均显著提升，助推磷酸铁锂电池在新能源乘用车市场渗透率的逐步提升，市场空间的迅速拓宽。在储能领域，磷酸铁锂电池凭借低生产成本、高安全性和长循环寿命等优势，占据电化学储能市场的主导地位。得益于国内新能源汽车及储能市场的快速发展，我国正极材料产量快速增长，已成为全球正极材料的第一大供应国。根据高工锂电数据统计，2020年中国正极材料出货量为51万吨，同比增长27%，保持良好的增长势头。磷酸铁锂由于安全性能及循环性能优异，在客车、专用车等新能源商
12、用车领域占据主导地位，且随着能量密度的提升、成本优势的凸显，磷酸铁锂在新能源乘用车领域渗透率逐步提升。根据高工锂电数据统计，2021年上半年，在新能源商用车领域磷酸铁锂电池占比为97%，占据市场绝对主流；在新能源乘用车领域，磷酸铁锂电池占比为30%，占比持续提升。受益于我国新能源乘用车的快速发展及新能源商用车的稳定发展，我国磷酸铁锂出货量保持稳步增长，根据高工锂电数据统计，2017-2020年，我国磷酸铁锂出货量从58万吨快速提升至124万吨，年均复合增长率为288%，2021年1-6月我国磷酸铁锂出货量为178万吨，已超过2020年全年的磷酸铁锂出货量，主要系：新能源汽车行业逐步进入市场化发
13、展阶段，随着补贴政策的退坡和新能源汽车市场降本增效进程的推进，下游客户更注重成本和性价比，磷酸铁锂电池低成本、高安全性、长循环寿命等优势日益凸显；同时，随着行业技术的进步，锂离子动力电池制造技术的突破，以及磷酸盐系正极材料的技术创新，磷酸铁锂等磷酸盐系电池系统的能量密度显著提升，使得其成本优势更加凸显，助推其在新能源乘用车市场渗透率的逐步上升，市场空间的迅速拓宽。新能源汽车行业的高速发展以及磷酸铁锂动力电池优势的凸显，共同推动上游磷酸铁锂正极材料行业的快速发展。六、 锂电池正极材料产业链分析正极材料是锂离子电池最为关键的原材料，锂电池正极材料上游为锂、钴、镍等矿物原材料，结合导电剂、粘结剂等制
14、成前驱体。前驱体经过一定工艺合成后制得中游正极材料，应用于不同的领域。锂电池正极材料是锂电池电化学性能的决定性因素，对电池的能量密度及安全性能起主导作用，且正极材料的成本占比也较高。下游锂电池制造领域主要分为动力锂电池、消费锂电池与储能锂电池，最终应用于新能源汽车、手机、便捷式电脑与储电站等领域。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锂、钴、镍、锰、铁等金属资源。上游金属资源主要的生产企业包括西藏矿业、天齐锂业等。原材料供应商包括格林美、必和必拓、丸红、天齐锂业等，其中格林美主要销售硫酸钴、硫酸镍
15、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。上游涉及多种设备的供应厂商数量较多，代表企业有赢合科技、先导智能等。另外，导电剂、粘合剂等辅材也是锂电正极材料的主要原材料，代表企业有上海汇普工业与三爱富等。正极材料原材料成本占比较高，其价格受原材料价格影响较大。21年以来正极材料价格受到原料价格影响大幅攀升，正极材料价格随着原料价格高涨而大幅拉升。随着新技术在采矿环节的应用和新矿源的开发，矿端开采成本有望降低。中国企业在印尼布局的红土镍矿项目的开采成本低于传统的硫化镍矿，同时会有伴生钴产出，预计2022-2023年会集中释放产能，能够在原材料端带来深度降本。碳酸锂与
16、氢氧化锂预计23年起随着产能释放，价格有望逐步下降。同时，电池循环回收技术的发展应用也能给原料端成本带来较大下降空间，但是短期内受限于回收渠道不完善、供应不稳定等因素，回收仍无法带来显著降本效果。正极企业主要采用材料成本+加工利润的成本加成定价原则。从成本构成来看，正极材料原材料成本占比较大，是在所有电池材料中占比最高，具有很强的资源属性；从价格来看，正极企业与下游客户普遍实行成本加成的产品定价机制。企业与客户在确定采购订单时，就具体规格型号、采购数量的产品提供报价。报价公式由各类金属盐原材料的计价基础及单位产品耗用比率、加工费所构成。正极企业采取正极材料-电池-车企上下游技术互动协同开发、多层次同步推进的主动销售策略。正极材料的销售主要是销售人员和研发人员组成联合开发小组，形成联动机制，以研发人员为主导进行新品推广，正极配方关乎最终电池所需属性，电池会主导前驱体，正极的发展方向，因此销售前会有较长的客户认证期。正极材料的客户认
