正极材料文章来源自:高工锂电网
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锂电池材料主要分为四大关键材料及导电剂、分散剂、粘结剂、铜箔/铝箔等辅材。其中四大关键材料由正极、负极、电解液和隔膜组成。其中正极材料是锂电池的核心材料,决定着电池的能量密度、电压、使用寿命及安全性等多方面核心性能,也是锂电池材料成本中成本最高的部分,占锂电池电芯总成本约为40%,是锂电池产业链中最重要的环节之一。
正极材料主要分钴酸锂(LCO)、三元材料(NCM、NCA)、磷酸铁锂(LFP)及锰酸锂(LMO)。根据材料特性的不同,应用领域也不同。钴酸锂材料因高能量密度与快充性好,主要应用于手机、笔记本等数码领域;三元材料主要应用于新能源汽车及少数数码领域;磷酸铁锂主要应用于新能源汽车及储能等领域;锰酸锂材料主要应用于低端数码、锂电自行车及少数低成本的商用车领域。
据高工产业研究院(GGII)数据显示,得益于终端市场的强势增长及海外出口增加带动,中国正极材料市场整体呈快速增长态势。年,中国正极材料市场出货量为万吨,同比增长%。其中,磷酸铁锂正极材料出货量48万吨,同比增长%;三元正极材料出货量43万吨,同比增长80%;钴酸锂正极材料出货量10.6万吨,同比上升31%;锰酸锂正极材料出货量10.9万吨,同比上升60%。GGII预测,到年中国正极材料出货量将达万吨,市场增长空间大。
-年中国正极材料出货及预测(单位:万吨)
数据来源:高工产业研究院(GGII)
三元材料
三元材料指以镍盐、钴盐、锰盐为原料结合锂盐化合物经过一定烧结工艺制成的复合正极材料。根据三种元素不同含量比例,可搭配出不同型号的三元材料。当前中国市场上主流产品主要包括5系、6系和8系。
三元材料凭借能量密度高、电化学性能稳定等优点,在新能源汽车、锂电轻型车(含共享电单车)、电动工具等领域电池广泛应用。
从区域布局来看,中国三元正极材料产能主要集中在华东、华中和西南等地区,合计产能占总产能超80%。其中华东地区主要得益于动力电池产能集中,三元正极材料企业靠近客户建厂,华中及西南地区主要得益于矿产资源禀赋和要素成本优势,吸引了一批优秀企业落地投产。华南地区主要为广东省的产能贡献,华北、西北地区三元正极材料产能则相对较低。
年中国三元正极材料产能区域分布(单位:%)
注:东北地区暂无正极材料投产产能,华东地区不含台湾省,下同
数据来源:高工产业研究院(GGII)根据三元正极材料企业各基地投产产能统计
中国三元正极材料产能分布地图
注:颜色越深代表该地区现有产能越大,括号内为现有、在建及规划产能
数据来源:高工产业研究院(GGII)
目前,三元材料产能最大的省份为华中地区的湖南省,湖南省作为中国最早实现三元材料产业化的地区之一,拥有一批行业领军人才,促进了中国三元材料行业的发展。湖南省现有产能主要来自于长远锂科(麓谷工厂,铜官基地一、二期,长沙高新区一期)、杉杉新能源(麓谷工厂,宁乡工厂,长沙高新区一期)等,根据企业规划,湖南省现有三元材料项目全部投产后产能将达70万吨,继续领跑。
其次是西南地区的贵州省和四川省。近年来,西南地区抢抓锂电产业发展机遇,大力发展锂电池及其材料产业。当前,贵州省、四川省锂电产业蓬勃发展,引进了宁德时代、比亚迪、中创新航、蜂巢能源等头部动力电池企业,带来了产业的腾飞。其中,三元材料方面,贵州省引入了振华新材、容百科技等头部企业,现有产能主要来自于振华新材(贵州沙文工厂一、二期,义龙工厂一、二期)、容百科技(贵州工厂)等,四川省三元材料现有产能主要来自于巴莫科技(成都工厂)等。
位于华东地区的江苏省和浙江省同样也是三元正极材料的产能集聚地。江苏省拥有南通瑞翔、格林美、当升科技等三元正极材料企业,现有产能在10万吨级别。浙江省拥有三元正极材料企业容百科技、华友新能源等,现在产能也在10万吨级别。
三元正极材料企业产能扩建相对容易,1万吨三元正极材料扩产时间(产线建设时间)约为1-1.5年,不存在产能投产的核心限制因素。外加三元电池在新能源乘用车市场是确定的趋势之一,市场对上游三元正极材料需求未来仍会持续增加,为满足下游电池企业需求,头部材料企业将更倾向到贴近客户、贴近资源或要素成本较低的地区扩产。
磷酸铁锂材料
磷酸铁锂材料是一种无机化合物,属于正交晶系橄榄石结构,主要作为锂电池正极材料。磷酸铁锂材料的原料来源丰富、价廉,不含对人体有害的重金属元素,同时其制备成的电池具有高安全性、长循环寿命等诸多优势,目前在新能源商用车、储能、中短途乘用车等领域占据绝对主导地位。
近两年来,随着特斯拉、比亚迪先后分布发布铁锂版的Model3、“汉”,以及爆款车型宏光MINI均搭载磷酸铁锂电池,带动了市场对磷酸铁锂电池的