正極材料行業(yè)市場分析

正極材料行業(yè)市場分析第一節(jié)正極材料行業(yè)市場規(guī)模及概述一、正極材料行業(yè)概述鋰離子電池是一種常用的二次電池，其工作原理是依靠鋰離子（Li+）在正負(fù)極之間移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)充放電。相較于其他二次電池（如鎳鎘、鎳氫、鉛蓄電池），鋰離子電池的工作電壓高、能力密度大、循環(huán)壽命長且無重金屬污染，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子和新能源汽車領(lǐng)域。鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)和電池外殼幾部分組成。正極材料是鋰離子電池最為關(guān)鍵的原材料，鋰電池正極材料上游為鋰、鈷、鎳等礦物原材料，結(jié)合導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等制成前驅(qū)體。前驅(qū)體經(jīng)過一定工藝合成后制得正極材料，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。鋰電池正極材料是鋰電池電化學(xué)性能的決定性因素，對電池的能量密度及安全性能起主導(dǎo)作用，且正極材料的成本占比也較高。目前，全球主流的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰與三元材料等四種。下游鋰電池制造領(lǐng)域主要分為動(dòng)力鋰電池、消費(fèi)鋰電池與儲(chǔ)能鋰電池，最終應(yīng)用于新能源汽車、手機(jī)、便捷式電腦與儲(chǔ)電站等領(lǐng)域。圖表1：各種正極材料對比1、鈷酸鋰技術(shù)水平及特點(diǎn)鈷酸鋰主要應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，隨著5G技術(shù)的推廣應(yīng)用以及新型電子產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，出于對鋰電池長續(xù)航的需求與電池體積的限制，智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品對電池能量密度的要求進(jìn)一步提升。正極材料是鋰電池鋰源的提供者，從根本上決定了電池的比容量和能量密度。未來鈷酸鋰產(chǎn)品的技術(shù)路線將向高電壓、高壓實(shí)等方向發(fā)展，4.45V以上的高電壓鈷酸鋰逐漸成為鋰電池正極材料企業(yè)重點(diǎn)開發(fā)的主流產(chǎn)品。2、三元正極材料技術(shù)水平及特點(diǎn)三元材料主要應(yīng)用于新能源汽車電池市場，隨著2017年以來新能源汽車補(bǔ)貼政策額度收緊、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求逐漸提高，動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)對提高鋰電池能量密度的訴求上升。在三元材料中，三種元素的功能定位不同，鎳在三元材料中起提高材料能量密度的作用，增加三元材料中鎳的相對含量是提高電池能量密度的關(guān)鍵。從成本角度考慮，提高三元材料的鎳含量、降低鈷含量也是降低三元材料整體成本的必要途徑。高鎳化是三元材料未來發(fā)展的主流技術(shù)路線。高鎳三元材料主要包括鎳鈷錳和鎳鈷鋁兩個(gè)系列，未來三元材料的發(fā)展趨勢是不斷提高鎳的含量（鎳的摩爾含量≥80%），以提高其比容量，同時(shí)通過摻雜、包覆和表面處理等技術(shù)手段，提高其循環(huán)性能。二、正極材料行業(yè)市場規(guī)模分析根據(jù)GGII的數(shù)據(jù)，2016－2019年，中國鋰電池正極材料行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模持續(xù)上升，但增長率呈下降趨勢。2019年，我國鋰電池正極材料產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到593億元，同比增長10.8％。受益于疫情的逐步控制和下游鋰電池領(lǐng)域的廣闊需求，結(jié)合正極材料的出貨量增幅和價(jià)格的上漲情況，2020年，中國鋰電池正極材料產(chǎn)值約為760億元，同比上升28.16％。圖表2：2016-2020年國內(nèi)正極材料產(chǎn)值規(guī)模情況從出貨量來看，2020年中國鋰電正極材料出貨量51萬噸，同比增長27%。其中，三元正極材料出貨量23.46萬噸，同比增幅為22.19%;磷酸鐵鋰材料出貨量12.75萬噸，同比增長44.89%;鈷酸鋰材料出貨量8.16萬噸，同比增長23.26%;錳酸鋰材料出貨量6.63萬噸，同比增長16.32%。從正極材料細(xì)分類型占比趨勢來看，2020年，三元正極材料和錳酸鋰材料出貨量占比較上年有所下降，占正極材料出貨量比重分別為46%和13%;磷酸鐵鋰材料出貨量占比較上年有所增加，占比為25%;鈷酸鋰材料出貨量占比保持不變，占16%。圖表3：2016-2020年國內(nèi)正極材料出貨量情況從需求端來看，根據(jù)GGII公布的銷量數(shù)據(jù)，結(jié)合中國正極材料企業(yè)的平均價(jià)格測算，2016－2020年，中國鋰電池正極材料行業(yè)銷售規(guī)模持續(xù)上升，增長率穩(wěn)定在較高水平。2020年，我國鋰電池正極材料銷售規(guī)模約為631億元，同比增長26.55％。第二節(jié)正極材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析正極材料是鋰離子電池最為關(guān)鍵的原材料，鋰電池正極材料上游為鋰、鈷、鎳等礦物原材料，結(jié)合導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等制成前驅(qū)體。前驅(qū)體經(jīng)過一定工藝合成后制得正極材料，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。鋰電池正極材料是鋰電池電化學(xué)性能的決定性因素，對電池的能量密度及安全性能起主導(dǎo)作用，且正極材料的成本占比也較高。目前，全球主流的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰與三元材料等四種。下游鋰電池制造領(lǐng)域主要分為動(dòng)力鋰電池、消費(fèi)鋰電池與儲(chǔ)能鋰電池，最終應(yīng)用于新能源汽車、手機(jī)、便捷式電腦與儲(chǔ)電站等領(lǐng)域。圖表4：正極材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析一、正極材料產(chǎn)業(yè)鏈上游正極材料是鋰離子電池最為關(guān)鍵的原材料，鋰電池正極材料上游為鋰、鈷、鎳等礦物原材料，結(jié)合導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等制成前驅(qū)體。前驅(qū)體經(jīng)過一定工藝合成后制得正極材料，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。1、鈷鈷最早的應(yīng)用領(lǐng)域是著色劑，受益于鋰電池等下游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，2000年以來鈷礦的產(chǎn)量迅速攀升。2020年世界鈷礦產(chǎn)量14萬噸，與2000年3.33萬噸相比增長了3.2倍。2020年中國鈷產(chǎn)量為2300噸，較2019年減少了200噸，同比下降8%。目前，鋰電池是鈷產(chǎn)品的最主要的下游應(yīng)用領(lǐng)域，占全球鈷應(yīng)用市場占比超過60%，在我國這一比例更高。數(shù)據(jù)顯示，2020年我國鋰電池的鈷產(chǎn)品應(yīng)用占比達(dá)84.4%，隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移，這一比例還將進(jìn)一步提高。2、鎳世界鎳資源儲(chǔ)量豐富。2020年全球探明鎳基礎(chǔ)儲(chǔ)量約9400萬公噸。2020年全球鎳礦產(chǎn)量出現(xiàn)下滑，為250萬噸，同比下滑7.4%。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì)2021年全球鎳礦的產(chǎn)量將達(dá)275.8萬噸。3、碳酸鋰碳酸鋰是鋰離子電池的重要生產(chǎn)原料。2017年中國碳酸鋰產(chǎn)量約8.3萬噸，到2020年中國碳酸鋰的產(chǎn)量達(dá)到了17.1萬噸，相比增加了8.8萬噸。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì)2021年中國碳酸鋰的產(chǎn)量將達(dá)20.6萬噸。二、正極材料產(chǎn)業(yè)鏈中游正極材料的性能是制約鋰電池容量的重要因素。主要的正極材料有：鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。1、鈷酸鋰鈷酸鋰正極材料是傳統(tǒng)鋰電池正極材料，具有振實(shí)密度大、充放電穩(wěn)定、工作電壓高等優(yōu)勢。目前鈷酸鋰電池材料主要用于數(shù)碼電池中。數(shù)據(jù)顯示，2020年我國鈷酸鋰產(chǎn)量達(dá)8.2萬噸，相比2016年產(chǎn)量增加了4.7萬噸，預(yù)計(jì)2021年我國鈷酸鋰產(chǎn)量可達(dá)9.1萬噸。2、錳酸鋰錳酸鋰具有價(jià)格低廉、安全性好、耐過充性好、原料錳資源豐富及無毒性等優(yōu)點(diǎn)。2020年中國錳酸鋰產(chǎn)量達(dá)9.3萬噸，同比增加22.3%。預(yù)計(jì)2021年我國錳酸鋰產(chǎn)量可達(dá)10.9萬噸。3、磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰正極材料是傳統(tǒng)鋰電池正極材料，具有成本低、高循環(huán)次數(shù)、安全性好、環(huán)境友好等優(yōu)勢。數(shù)據(jù)顯示，2020年我國磷酸鐵鋰材料出貨量達(dá)12.8萬噸，相比上年增加4萬噸，增長45.4%。預(yù)計(jì)2021年我國磷酸鐵鋰材料出貨量可達(dá)14.4萬噸。4、三元材料三元材料為近年來崛起的技術(shù)路線，其原理在于結(jié)合鎳、鈷、錳三種元素的特性，取長補(bǔ)短，有效提升了材料的綜合性能，在動(dòng)力型電池市場中占據(jù)了重要的地位。數(shù)據(jù)顯示，2020年我國三元材料出貨量達(dá)23.5萬噸，預(yù)計(jì)2021年我國三元材料出貨量分別可達(dá)28.1萬噸。三、正極材料產(chǎn)業(yè)鏈下游1、鋰電池在電動(dòng)汽車產(chǎn)量高速增長的帶動(dòng)下，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，我國的鋰電池出貨量從2016年的64GWh增長至2019年的120GWh，中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測2021年我國鋰電池出貨量達(dá)157GWh。2、動(dòng)力鋰電池動(dòng)力鋰離子電池是指容量在3AH以上的鋰離子電池，目前則泛指能夠通過放電給設(shè)備、器械、模型、車輛等驅(qū)動(dòng)的鋰離子電池。數(shù)據(jù)顯示，我國動(dòng)力鋰電池由2016年31GWh增至2020年80GWh，年均復(fù)合增長率為26.7%。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，2021年我國動(dòng)力鋰電池出貨量可達(dá)96GWh。3、儲(chǔ)能鋰電池?cái)?shù)據(jù)顯示，我國儲(chǔ)能鋰電池出貨量由2017年3.5Gwh增至2020年16.2GWh，年均復(fù)合增長率為66.0%。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，2021年我國儲(chǔ)能鋰電池出貨量可達(dá)19.0GWh。第三節(jié)正極材料行業(yè)發(fā)展趨勢分析一、新能源汽車與儲(chǔ)能行業(yè)雙雙助推鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈需求增長從鋰電池正極材料的政策環(huán)境來看，近年來，我國出臺(tái)多部政策鼓勵(lì)鋰電池行業(yè)的發(fā)展，行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺(tái)。未來我國鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展將逐漸規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，隨著新能源汽車、儲(chǔ)能等領(lǐng)域鼓勵(lì)政策的陸續(xù)實(shí)施，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈需求將進(jìn)一步提高，鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展前景廣闊。二、行業(yè)技術(shù)更新迭代快從鋰電池正極材料的制作技術(shù)上來看，2006年以前，中國主要采用高溫相固法進(jìn)行正極材料的大規(guī)模生產(chǎn)，2006年之后，中國研制出了控制結(jié)晶／固相反應(yīng)工藝，以控制結(jié)晶制備前驅(qū)體為技術(shù)核心，從4個(gè)層面對材料結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行優(yōu)化，目前，該技術(shù)已經(jīng)成為了國際上正極材料行業(yè)的主流生產(chǎn)技術(shù)工藝。三、正極材料產(chǎn)業(yè)鏈一體化趨勢越發(fā)明顯一體化布局成為電池材料企業(yè)發(fā)展的共識(shí)。下游車企和動(dòng)力電池企業(yè)繞過中間環(huán)節(jié)，直接采購電池金屬原料的穿透式采購模式近年來愈發(fā)明顯。這一模式下，中間環(huán)節(jié)材料企業(yè)的盈利將主要來自加工費(fèi)，且存在逐年下降的風(fēng)險(xiǎn)。若材料企業(yè)擁有原料布局，一方面可以更好地滿足下游客戶對穩(wěn)定供應(yīng)的要求，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)客戶導(dǎo)入，另一方面也能獲得產(chǎn)業(yè)鏈上游利潤，實(shí)現(xiàn)盈利能力的提升。從金屬原料到精煉產(chǎn)品再到電池材料的垂直一體化業(yè)務(wù)布局成為企業(yè)發(fā)展的共識(shí)，也更加符合下游車企和動(dòng)力電池企業(yè)對供應(yīng)商的要求。四、三元材料成為純電動(dòng)乘用車領(lǐng)域主流的正極材料之一在正極材料的選擇方面，低成本、高安全性一直是動(dòng)力電池企業(yè)考慮的重要因素，因此，中國新能源純電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展初期，具備成本和成熟度優(yōu)勢的磷酸鐵鋰是動(dòng)力電池的主要正極材料。在新能源純電動(dòng)汽車商業(yè)化加速的背景下，純電動(dòng)乘用車在中國純電動(dòng)汽車市場中逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，引領(lǐng)新能源純電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。相對于大巴、物流車等其他類型純電動(dòng)汽車，純電動(dòng)乘用車對續(xù)航和充電效率的要求更高，使用高比容量和高倍率動(dòng)力電池及相應(yīng)正極材料的必要性凸顯。相比于磷酸鐵鋰，三元材料具備高比容量、高能量密度和高倍率等優(yōu)勢，可滿足純電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池的要求。此外，隨著三元材料技術(shù)逐漸成熟，三元材料的市場價(jià)格逐漸降低，磷酸鐵鋰相對于三元材料的成本優(yōu)勢隨之減弱。出于成本和性能的綜合考慮，動(dòng)力電池企業(yè)選擇三元材料作為電池正極材料的意愿加強(qiáng)，三元材料成為純電動(dòng)乘用車領(lǐng)域主流的正極材料之一。未來在動(dòng)力電池領(lǐng)域，由于磷酸鐵鋰和三元材料的不同性能特點(diǎn)，兩大技術(shù)路線將同時(shí)得到支持，并應(yīng)用于不同場景中。磷酸鐵鋰電池具有高安全性及長循環(huán)壽命的優(yōu)點(diǎn)，可以滿足對安全性、運(yùn)營頻率要求更高的純電動(dòng)商用車領(lǐng)域需求；而在對空間和重量要求更高的純電動(dòng)乘用車領(lǐng)域，高能量密度的三元電池可以實(shí)現(xiàn)更長的續(xù)航里程，更加貼合個(gè)人消費(fèi)者需求。五、新能源汽車補(bǔ)貼退步及成本下降需求推動(dòng)三元材料向高鎳路線發(fā)展從2009年國家開始新能源汽車推廣試點(diǎn)以來，我國一直推行新能源汽車補(bǔ)貼政策，隨著新能源汽車市場的發(fā)展，國家對補(bǔ)貼政策也有所調(diào)整?？傮w來看，補(bǔ)貼政策呈現(xiàn)額度收緊、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求逐漸提高的趨勢，從2017年開始補(bǔ)貼政策與能量密度掛鉤。2017年，我國政府陸續(xù)發(fā)布《促進(jìn)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》和《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，制定了高能量密度動(dòng)力電池的發(fā)展目標(biāo)。2018年，補(bǔ)貼政策鼓勵(lì)高續(xù)航里程、高能量密度、低能耗的車型，續(xù)航里程和能量密度雙高的車型補(bǔ)貼不降反升，補(bǔ)貼政策開始向扶強(qiáng)扶優(yōu)轉(zhuǎn)變，有利于淘汰行業(yè)內(nèi)落后產(chǎn)能，提高行業(yè)集中度。2019年補(bǔ)貼政策出臺(tái)，續(xù)航250公里、能量密度125Wh/kg以下的純電動(dòng)汽車不再享受補(bǔ)貼。2020年補(bǔ)貼政策中，動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度等技術(shù)指標(biāo)不作調(diào)整，適度提高了新能源汽車整車能耗、純電動(dòng)乘用車純電續(xù)駛里程門檻。2021年補(bǔ)貼政策保持現(xiàn)行購置補(bǔ)貼技術(shù)指標(biāo)體系框架及門檻要求不變，新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)在2020年基礎(chǔ)上退坡20%，但公共交通等領(lǐng)域符合要求的電動(dòng)車輛，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)退坡10%。由于純電動(dòng)汽車對續(xù)航里程的要求不斷提高，動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)對提高鋰電池能量密度的訴求上升。在三元材料中，三種元素的功能定位不同，鎳在三元材料中起提高材料能量密度的作用。動(dòng)力電池能量密度是影響純電動(dòng)乘用車?yán)m(xù)航的主要因素，而增加三元材料中鎳的相對含量是提高電池能量密度的關(guān)鍵，因此提高三元材料中鎳的相對含量，從而提高純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程，是純電動(dòng)乘用車向高續(xù)航里程發(fā)展的必要選擇。此外，從成本角度而言，提高三元材料鎳含量也是降低三元材料整體成本的必要途徑。在三元材料的整體成本中，原材料成本占比超過80%。相比鎳資源，中國鈷資源更為匱乏，作為三元材料的原材料，鈷金屬鹽化合物與鎳金屬鹽化合物之間的價(jià)差明顯，鈷原材料的價(jià)格高企是制約三元材料成本下降的關(guān)鍵因素之一。在三元材料中，鎳的使用量增加，鈷用量則可大幅減少，使得三元材料單位成本獲得