前言
鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展趨勢
1. 短期國內(nèi)磷酸鐵鋰和三元材料仍將延續(xù)各自領(lǐng)域
現(xiàn)階段國內(nèi)動力鋰電正極材料的主流路線是磷酸鐵鋰和三元材料。目前鋰電池正極材料主要有五種比較成熟的技術(shù)路線：鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷錳三元材料（NCM）和鎳鈷鋁三元材料（NCA）。
其中，鈷酸鋰是數(shù)碼鋰電領(lǐng)域的主流正極材料，也曾應(yīng)用于特斯拉早期車型，但受成本和安全性制約，動力領(lǐng)域已基本不再使用。錳酸鋰動力電池曾經(jīng)受到日系企業(yè)的重視，被日產(chǎn)聆風(fēng)（Leaf）車型大規(guī)模采用，但LMO電池能量密度低的問題難以解決，也難改逐步淘汰出局趨勢。磷酸鐵鋰以其高安全穩(wěn)定性、長壽命周期和低成本的優(yōu)點(diǎn)在國內(nèi)得到了迅速的發(fā)展，三元材料則以高能量密度、長續(xù)航里程贏得了國內(nèi)外電池企業(yè)的青睞，這二者是現(xiàn)階段國內(nèi)動力鋰電的主流路線。
2016年1月工信部發(fā)布的《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦目錄》中基于安全性的考慮而未將三元電池的電動客車納入推廣目錄，磷酸鐵鋰自此已獲得國內(nèi)新能源客車市場的短期絕對主導(dǎo)權(quán)。以大眾消費(fèi)為主的新能源乘用車則相對更為關(guān)注續(xù)航能力和車身輕量化，因此高能量密度的三元電池逐漸奪得該細(xì)分市場的話語權(quán)，隨著三元正極材料改性研究的不斷深入，其安全性和循環(huán)穩(wěn)定性有望獲進(jìn)一步提升，將支持三元材料持續(xù)發(fā)力新能源乘用車領(lǐng)域。
2. 三元材料在動力電池的應(yīng)用占比將提升
2014年之前，國內(nèi)動力電池路線以磷酸鐵鋰為主。2014年開始受特斯拉效應(yīng)影響，國內(nèi)開始關(guān)注、研發(fā)三元動力電池。動力電池企業(yè)中，波士頓、萬向、力神、比克等企業(yè)均有量產(chǎn)三元動力電池。從2014年下半年上市的車型來看，奇瑞eQ、北汽EV200、江淮iEV4等均采用的三元動力電池。
隨著國內(nèi)三元材料及三元動力電池的技術(shù)提升和安全性提高，三元動力電池在新能源車的使用比例將大幅提升，特別是在乘用車上。國務(wù)院頒布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》中要求，至2015年動力電池模塊的能量密度達(dá)到150Wh/kg。目前來看，磷酸鐵鋰電池不可能達(dá)到此目標(biāo)，而三元材料有望達(dá)到，因此三元材料將在動力電池發(fā)揮作用。
另外目前上市的新能源車，續(xù)航里程都偏低，這一定程度地影響了新能源汽車推廣，提高續(xù)航里程是目前新能源汽車的主要發(fā)展方向。
3. 磷酸鐵鋰將主要用于新能源大巴、儲能等領(lǐng)域
2016年受國家政策對續(xù)航里程的要求提高，原有的磷酸鐵鋰電池能量密度接近上限，此前為了安全考慮受限使用的三元體系鋰電池被解禁，在輕量化和高續(xù)航里程的政策要求和市場需求下，三元體系鋰電迅速搶占原有磷酸鐵鋰的乘用車市場份額。
目前新能源汽車市場磷酸鐵鋰材料在乘用車市場的比例會仍將保持下降趨勢，但由于其價格優(yōu)勢、安全性、低成本、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在新能源客車領(lǐng)域仍將保持絕對優(yōu)勢，隨著儲能市場爆發(fā)期的到來未來磷酸鐵鋰在儲能領(lǐng)域也將逐漸放量。
4. 鈷酸鋰市場容量增長有限
鈷酸鋰主要用于數(shù)碼類電池，如手機(jī)、平板電腦、電動工具等，如今平板電腦開始使用鈷酸鋰摻三元材料，或者使用純?nèi)浑妱庸ぞ咭苍谠囼?yàn)三元材料，因此，鈷酸鋰的數(shù)碼市場在不斷被三元材料取代。鈷酸鋰具有壓實(shí)高、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，其在手機(jī)領(lǐng)域仍將占據(jù)絕對優(yōu)勢，而在其他領(lǐng)域的占比會逐漸縮減。
今年來鈷酸鋰企業(yè)在不斷開發(fā)新的產(chǎn)品，如北大先行、長遠(yuǎn)鋰科等開始設(shè)計三元材料、當(dāng)升科技更是將三元材料作為未來的重心。
5. 錳酸鋰技術(shù)進(jìn)展緩慢，市場萎縮
國外錳酸鋰技術(shù)成熟，能用于新能源車，如全球大賣的豐田普銳斯就采用錳酸鋰動力電池。但國內(nèi)錳酸鋰材料容量低、高溫循環(huán)性能較差，因此國內(nèi)錳酸鋰一直未用于新能源車。當(dāng)前國內(nèi)的錳酸鋰主要用于低容的圓柱電池和低端的鋁殼電池，之前還與三元材料摻雜用于鋰電自行車，但現(xiàn)在鋰電自行車比較趨向于使用純?nèi)?/p>
隨著鋁殼市場的萎縮、低端圓柱的品質(zhì)監(jiān)管嚴(yán)厲，錳酸鋰材料在國內(nèi)的應(yīng)用將出現(xiàn)萎縮。
6. 三元材料高鎳化進(jìn)程逐步加快
三元材料是由三種電極材料共融而成的復(fù)合電極材料，理論上兼具每種電極材料的特性和優(yōu)勢，目前最常見的是NCA和NCM。其中，NCM是通過調(diào)配鎳、鈷、錳三者的比例，得到不同的電極特性，是目前主流的三元材料，也被認(rèn)為是目前最有應(yīng)用前景的正極材料之一。
根據(jù)工信部發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，2020年的純電動汽車動力電池的能量密度目標(biāo)為350wh/kg，2025年目標(biāo)為400wh/kg，2030年目標(biāo)為500wh/kg。要達(dá)到2020年的階段性目標(biāo)350wh/kg，在能量密度上具有優(yōu)勢的NCM三元材料無疑是目前最具可行性方案中的最優(yōu)之選。
2017年以來不少動力電池廠家都在加速高鎳三元電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，國內(nèi)高鎳三元電池的研發(fā)和生產(chǎn)均已呈現(xiàn)燎原之勢。雖然目前三元電池企業(yè)主要應(yīng)用的還是NCM523和NCM622電池，但是NCM811已經(jīng)進(jìn)入了部分動力電池企業(yè)的材料供應(yīng)鏈。隨著材料體系的高鎳化進(jìn)程，預(yù)計明年國內(nèi)三元電池企業(yè)將開始批量應(yīng)用NCM811高鎳三元材料，電池單體能量密度將從200wh/kg向250-300wh/kg邁進(jìn)。
7. 低端產(chǎn)能過剩已現(xiàn)，預(yù)計未來行業(yè)內(nèi)將加速洗牌，行業(yè)集中度提升
國內(nèi)市場方面：由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)前景廣闊，2016年正極材料產(chǎn)銷兩旺，多家企業(yè)不斷擴(kuò)產(chǎn)，而這樣的態(tài)勢也延續(xù)到了現(xiàn)在。據(jù)統(tǒng)計，自2017年1月份以來，包括廈門鎢業(yè)、當(dāng)升科技、科恒股份、天賜材料、湘潭電化、優(yōu)美科、安達(dá)科技、裕能新能源、三秋新能源、國光電器、浩普瑞等11家企業(yè)都在國內(nèi)投擴(kuò)建正極材料，涉及投資金額超70億元，產(chǎn)能規(guī)劃近40萬噸。
隨著新增產(chǎn)能釋放，現(xiàn)有市場競爭格局很有可能被打破，未來競爭將更加激烈，常規(guī)型號毛利將繼續(xù)下滑。與此同時當(dāng)前市場正在經(jīng)歷，正極材料價格持續(xù)下降趨勢明顯，且能夠滿足動力電池企業(yè)對更高性能材料的企業(yè)并不多，未來市場上將出現(xiàn)中低端材料產(chǎn)能過剩，價格戰(zhàn)將進(jìn)一步激烈，總體市場集中度將進(jìn)一步提升。
另一方面，企業(yè)大躍進(jìn)式布局的同時，產(chǎn)能過剩將成為接下來市場最大的風(fēng)險。以磷酸鐵鋰為例，預(yù)計到2018年國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料有效產(chǎn)能將達(dá)30萬噸/年，磷酸鐵鋰材料產(chǎn)能將出現(xiàn)明顯過剩，磷酸鐵鋰材料行業(yè)競爭更加激烈。
國際市場方面：隨著國外正極材料企業(yè)產(chǎn)能繼續(xù)向中國轉(zhuǎn)移，中國企業(yè)將面臨更大的競爭壓力。中國是全球最主要的鋰離子電池生產(chǎn)基地，同時也擁有非常好的成本優(yōu)勢。目前優(yōu)美科、日亞化學(xué)、日本戶田、旭硝子、韓國L&F等國際大企業(yè)都已經(jīng)將中國作為未來的主要正極材料生產(chǎn)基地，并都已或正在建立廠房。在市場競爭壓力和群聚力量的影響下，其他國際企業(yè)為了在競爭中保持優(yōu)勢和更好的服務(wù)客戶，也一定會選擇進(jìn)入中國設(shè)立正極材料生產(chǎn)基地。
一、鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展概況
伴隨著鋰電池消費(fèi)市場迎來2009年蘋果智能手機(jī)產(chǎn)品市場投放以及在2013年特斯拉汽車成功突破美國傳統(tǒng)汽車的巨頭市場之后，鋰電池消費(fèi)市場迎來了市場爆發(fā)期、極大帶動了消費(fèi)類鋰電池行業(yè)的發(fā)展。
中國的鋰電池產(chǎn)業(yè)有二十幾年的發(fā)展歷史。大概在2010年左右，中國完成了核心原材料的全部國產(chǎn)化，如正極材料、負(fù)極材料、電解液、銅箔、隔膜等，一些終端產(chǎn)品也基本在中國完成了本土化。中國不僅成為全世界鋰離子電池最大的消費(fèi)市場，也是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈最集中，產(chǎn)量最大的市場。
鋰電池正極材料市場也呈現(xiàn)中國、韓國、日本三足鼎立之勢。從市場規(guī)模上看，中國的正極材料企業(yè)占據(jù)份額已經(jīng)成為全球第一，超過日本和韓國。
而從技術(shù)水平上看，目前全球技術(shù)上最領(lǐng)先的是日本和歐洲，韓國居中，中國正在迎頭趕上，隨著中國正極材料的規(guī)模化增大，正極材料技術(shù)水平與國外先進(jìn)水平差距正在縮小。
二、鋰電池正極材料產(chǎn)業(yè)鏈分析
資料來源：犀牛之星產(chǎn)業(yè)研究部
（一） 鋰電池市場應(yīng)用廣泛
鋰電池的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，從電動汽車、手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、電動工具、電動自行車、電動摩托車、軍事裝備、航空航天等多個領(lǐng)域，拓展小到從電子表手表、CD唱機(jī)、MP3、MP4、攝影機(jī)、各種遙控器、剃須刀、兒童玩具等，大到從醫(yī)院、賓館、超市、電話交換機(jī)等場合的應(yīng)急電源，也開始應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)。
國家對新能源汽車的政策支持和財政補(bǔ)貼，很多地方政府將鋰電產(chǎn)業(yè)作為發(fā)展重點(diǎn)，在招商引資等方面也給予大力扶持。2017版的動力電池規(guī)范發(fā)布以后，一大批的動力電池企業(yè)掀起了擴(kuò)產(chǎn)的浪潮，2017年底，動力電池整體產(chǎn)能超過2280億瓦時，比上一年增長125%，進(jìn)一步造成行業(yè)產(chǎn)能的過剩。2017年全國鋰離子電池產(chǎn)量超過110億個。根據(jù)亞化咨詢的統(tǒng)計，2017年中國鋰離子電池產(chǎn)量約為88.7GWh，同比增長29.3%，各消費(fèi)大類市場占比如下：
2017年我國鋰離子電池消費(fèi)領(lǐng)域
（二）正極材料是鋰電池核心材料之一
從鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈來看，主要包括鋰原材料、正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜以及生產(chǎn)設(shè)備等。其中，正極材料在鋰電池中質(zhì)量比較大（正、負(fù)極材料的質(zhì)量比例為 3:1～4:1），且在鋰電池生產(chǎn)成本構(gòu)成中占比較高，一般為 25%～30%。
鋰電池成本結(jié)構(gòu)圖
2017年，全球主要國家新能源汽車的銷量達(dá)到了142萬輛，國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)量達(dá)到79.4萬輛，銷量77.7萬輛，同比分別增長53.6%和53.3%。國內(nèi)動力電池的裝機(jī)量約33.55GWh，根據(jù)鋰電池企業(yè)年報顯示，部分企業(yè)出現(xiàn)了一定的庫存。
2017年，鋰離子電池的關(guān)鍵原料鋰、鈷出現(xiàn)較大幅度的上漲，給電池行業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的壓力，很多企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)2020年動力電池成本1元/瓦時的既定目標(biāo)延伸產(chǎn)業(yè)鏈，一些車廠、電池廠投資電池關(guān)鍵資源，力爭降低成本。
（三） 鋰電池正極材料體系“三元化”進(jìn)程明顯
2016年12月29日，財政部、科技部、工業(yè)和信息化部及發(fā)展改革委發(fā)布了《關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財政補(bǔ)貼政策的通知》（補(bǔ)貼新政于2017年1月開始實(shí)施），新補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)分別對客車、乘用車及物流車動力電池能量密度出臺更加細(xì)致化要求。新能源補(bǔ)貼政策落地，補(bǔ)貼政策更多獎勵高能量密度電池，利好三元材料及燃料（氫能源為主）電池汽車，政策引導(dǎo)很明顯的反應(yīng)在2017年正極材料的生產(chǎn)中。
根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鋰業(yè)分會統(tǒng)計，2017年我國鋰離子電池正極材料產(chǎn)量32.3萬噸，同比增長49.54%，消耗碳酸鋰約11萬噸，同比增長52.14%（詳見表2）。
由于補(bǔ)貼政策的調(diào)整，在國家產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)和市場需求的雙重刺激下，三元材料的生產(chǎn)量持續(xù)增長，成為目前新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)路線。在產(chǎn)品體系方面，主流企業(yè)當(dāng)升科技、貝特瑞、寧波容百等企業(yè)已開始搶先量產(chǎn)NCM811以及NCA等高鎳三元材料。
磷酸鐵鋰電池具有安全性高、低成本、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，目前在新能源客車領(lǐng)域和儲能領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，2017年，國內(nèi)磷酸鐵鋰材料產(chǎn)量增速雖然有所下降，但兩個市場仍表現(xiàn)出持續(xù)增長態(tài)勢。
錳酸鋰電池具備功率性能、放電倍率性能、低溫性能好、電壓頻率高的特點(diǎn)。
我國已成為全球最重要的正極材料生產(chǎn)國和消費(fèi)國。為滿足動力電池、儲能鋰電及小型鋰電三大市場的不同需求，主要電池材料廠與下游客戶共同研發(fā)不同類型的產(chǎn)品，根據(jù)客戶訂單配料生產(chǎn)。
（四） 鋰電池正極材料上游原料壟斷化特征明顯
全球鋰、鈷、鎳資源的分布集中度較高且呈現(xiàn)寡頭壟斷特征，中國鋰資源雖然豐富但稟賦不佳，而鎳、鈷資源匱乏，鋰、鈷、鎳資源大量依賴進(jìn)口，對外依存度較高。全球市場的汽車電動化戰(zhàn)略推進(jìn)，當(dāng)下原料的需求和供給成為關(guān)鍵一環(huán)。
1. 全球鋰資源市場格局高度集中
全球鋰資源集中度高，前四名儲量占比96%。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局公布數(shù)據(jù)顯示，2017年全球鋰資源儲量約為1600萬噸，相對2016年增長了150萬噸，主要分布在智利、中國、澳大利亞和阿根廷，四個國家占儲量總量的96%，集中度較高。
全球鋰資源市場格局圖
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2018年發(fā)布的數(shù)據(jù)，受益于鋰電池對鋰的消費(fèi)需求增加，預(yù)估2017年全球鋰礦產(chǎn)量約為43000噸，較2016年增長約13%。從近幾年走勢來看，鋰礦產(chǎn)量雖有波動，但整體上有增長的趨勢。
全球鋰礦產(chǎn)量走勢（單位：噸） 數(shù)據(jù)來源：中國電動汽車百人會
1.1 鋰在電池市場需求占比過半
鋰電池消費(fèi)比例上升，占比達(dá)到27%。從消費(fèi)領(lǐng)域來看，2017年相對2016年消費(fèi)領(lǐng)域變化不大，鋰的消費(fèi)依舊以電池、潤滑脂、耐熱玻璃、陶瓷等為主。電池仍是鋰的主導(dǎo)消費(fèi)領(lǐng)域，約占總鋰需求的59％，其中電動汽車用電池，約占鋰需求總量的27％。
2017年全球鋰消費(fèi)結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)分布圖
1.2 鋰資源全球市場格局高度集中
鋰資源呈現(xiàn)寡頭壟斷特征，CR6占比84%。從全球已探明鋰鹽競爭格局來看，鋰礦具有高度壟斷的特征。目前鋰資源市場的有效供給主要還是集中在SQM、ALB、FMC、天齊和贛鋒等幾家龍頭企業(yè)手中，六家企業(yè)占比達(dá)到84%，短期內(nèi)鋰資源有效產(chǎn)能仍然來自這幾家企業(yè)。
2017年全球鋰資源市場格局圖
1.3 鋰資源產(chǎn)地分布廣泛，但高品質(zhì)產(chǎn)區(qū)有限
全球鋰礦以形態(tài)分類可分為鹵水型和硬巖型兩大類，66%存在于鹵水當(dāng)中，34%存在于礦石中 。
我國鋰鹽湖資源儲量，在地理上分布于青海和西藏，兩地鹽湖鋰資源儲量占全國鋰資源總儲量的80%左右，其中青海鋰資源儲量占比接近50%，西藏占比28.36%。鋰輝石主要分布于新疆、四川和河南；鋰云母型礦床主要分布于江西、湖南等地，兩者總體占比不到20%。
1.3.1 我國四個主要鹽湖產(chǎn)區(qū)
① 內(nèi)蒙古鹽湖區(qū) 本鹽湖區(qū)主要為碳酸鹽及硫酸鹽型鹽湖，缺少氯化物型鹽湖。全區(qū)石鹽儲量約2億噸。
② 新疆鹽湖區(qū) 本鹽湖區(qū)以硫酸鹽為主，碳酸鹽、氯化物型鹽湖次之。在硫酸鹽類型中以硫酸鈉亞型為主、硫酸鎂亞型次之，在某些硫酸鹽和個別碳酸鹽型鹽湖中硼相對集中，全區(qū)石鹽儲量 66億噸 （液態(tài)儲量不計）。
③ 青海鹽湖區(qū) 本區(qū)是我國鹽湖資源最為豐富的湖區(qū)，以硫酸鎂亞型存在，還有相當(dāng)數(shù)量的氯化物型鹽湖，本區(qū)石鹽儲量 3650億噸，鎂鹽 65億噸，氯 化鉀 5．9億噸，硼 酸鹽、鋰各為數(shù)千萬噸。
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