鉅大LARGE | 點擊量：379次 | 2023年07月20日
鋰電三元材料 盛宴之下的一絲隱憂
消息面上，2017年三月一日，工信部、發改委、科技部和財政部四部委聯合印發了《促進汽車動力鋰電池產業發展行動方法》(下文簡稱《行動方法》)，產品性能上提出2020年動力鋰電池系統比能量達到260Wh/kg（其中電池單體能量密度達到350Wh/kg，后又有補充350Wh/kg為目標300Wh/kg為指標)、成本降至1元/Wh以下,2025年動力鋰電池單體比能量達500Wh/kg的目標。
另一方面新能源汽車補貼政策已于2017年一月一日開始執行,新政對能量密度的要求提高；新申請《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》的使用三元電池的客車，應同時補交第三方檢測報告。客車領域有望對三元解禁；這些政策的出臺顯然為動力鋰電池的高比能化及低成本化指明了方向。
市場反應上，一份來自GGII報告的數據，國內2016年磷酸鐵鋰電池比例仍居第一，其銷量占國內動力鋰電池總量的69%。2016年三元動力鋰電池的比例有一定上升，從2015年的21%上升至2016年27%，而一份來自"我國報告大廳"的數據顯示2020年動力三元材料需求或將突破8萬噸，年復合增速達到60%，而2017年有望迎來需求增速高點，NCM增速欲將突破100%，從增速上看三元材料已經到了一騎絕塵的形態，國際國內的一些主流乘用車車型也紛紛啟用三元材料或者嘗試從磷酸鐵鋰等其他材料轉用三元材料，下圖為去年全球銷量前五的電動汽車，可以看出除唐外均已使用三元或二元高比能材料。
三元材料已逐漸成為動力鋰電池市場的主流趨勢。
和此同時，在價格上，2016年底以來，三元材料價格不斷上漲，以523材料為例，目前主流市場價格約在16萬元/噸，較去年底上漲約1萬元，而高端三元材料價格甚至以達到18萬元/噸，且仍處于供不應求狀態，那么是否意味著一場三元材料的盛宴儼然正在開啟？那么這真的會是一場饕餮盛宴嗎？筆者在此欲拋磚引玉，和大家共同討論。
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上游原料暴漲，下游價格卻將受制約
目前市場主流由LFP轉向三元很大程度上是受到了國家高比能政策的鼓勵，但國家政策的提出其實也同時對電池成本提出了要求，首先我們來看幾款市面上已上市電動汽車的電池成本（在此只分析三元材料的車）
另據麥肯錫2017年一月調研報告動力鋰電池平均成本為227美元/kwh，約合人民幣1500元/kWh，考慮到電池系統其它組件，其中電芯成本大約為1200元/kwh。這已是量產車型的成本線了，有關中小型電池公司只可能更高，同時這個成本到2020年國家提的要求是降至1000元/kwh,也就是說基本遵從2017年至2020年，1200降到1000元，這樣的一個成本下降趨勢。
我們再來看看電池成本正極材料的比例，一份來自真鋰研究的估算數據表明，2016年正極材料占電池總成本的比例大約在33%，趨勢上受制于上游資源因素的影響，正極和電解液是往上走的，負極和隔膜是往下走的，那么我們不妨做一個計算：按2017年電池成本降低至1200元/kwh計算，正極材料價格約占33%計算，則正極材料成本要求降為396元，下表為目前市面上的重要的五種正極材料：
按正極材料百分之85的活性發揮，電壓平臺依次3.8v；3.7v；3.2v；3.7v；3.65v，則需五種材料各：2.243kg；2.89kg；2.62kg；2.05kg；1.89kg，則對應的LCO,LMO,LFP,NCM,NCA依次成本限制為：17.65萬/噸，13.7萬/噸，15.1萬/噸，19.3萬/噸，20.9萬/噸，我們在這里只關注三元材料，可以看到大約當三元材料（523）漲到20萬元/噸時，相較于1.2元每Wh的電芯成本，壓力就非常大了，那么我們再來看看三元材料本身的成本趨勢，還是以523為例：
以一噸Li(Ni_0.5CO_0.2Mn_0.3)O_2材料為例，以2017年三月價格估算，每噸523三元材料消耗硫酸鈷0.582噸（市場價約8.8萬/噸），硫酸鎳1.36噸（市場價約2.2萬/噸），硫酸錳0.525噸（市場價約6000元/噸），碳酸鋰0.382噸（市場價約17萬/噸），總成本已上升為約14.9萬元；
那么硫酸鈷和碳酸鋰這兩個成本大頭是否還會繼續漲嘛？答案是短時間可能不會跌。來看下面兩組數據：
智研咨詢：2017年碳酸鋰價格預測工業級12萬，電池級15萬元。
海通證券研究報告：金屬鈷的價格已從2016年七月的19.5萬元每噸上漲至上2017年三月的39.2萬元每噸，漲幅超過100%。2016年七月至2017年三月硫酸鈷價格由3.7萬/噸上升至8.8萬/噸，且受制于上游鹽湖提鋰技術的制約以及剛果等地Co礦的減產，這一價格短時間之內難以下降。
那么結果已經表明，假如三元材料再漲比較LMO,LFP三元已無價格優勢可言，且上漲幅度再超過20%，中小規模電池廠將難以承受。趨勢上看，很有可能在空間要求或者比能量要求不太高的應用領域，LFP又將重舉大旗，畢竟受制于產量過剩，LFP價格僅約為9萬元/噸，"原材料漲價肯定會對電池公司的產量擴充出現一定的影響。"比亞迪CTO劉衛平對高工鋰電網表示。目前比亞迪還是以磷酸鐵鋰為主，產量占比達90%，那么像BYD這種LFP大戶再轉三元的路上是否又會放慢腳步呢？
產量擴張迅速，需求能否跟上
2017來我們關注股票的股友們可能會經常看到各種通告，當升科技5億新建高鎳正極材料產線，17年底6000t/年；天賜材料將在臺州新建年產25000噸鋰電三元正極材料的項目；科恒股份三元正極材料15000噸；優美科20萬噸鋰電池正極材料以及所要的前驅體和配套的鎳鈷擴產項目；
我們不妨對目前國內主流的三元材料生產公司的產量做個簡單的統計：
根據目前國內主流產商公布的產量建設及規劃消息，僅主流產商三元材料產量建設規模已超30萬噸，這還不算中低端小型公司的未統計產量，假設2017年僅僅百分之50達產這個數字也達到了15萬噸的產量，而統計數據顯示，2016年我國鋰電三元材料產量5.43萬噸，若要產量全部達產，17年要在16年的基礎上至少翻三倍，過剩產量隱憂實已現。
三元材料技術上看是最終解決方法嗎
最后我們回歸討論技術本身，三元材料會是動力鋰電池技術上的最終解決方法嗎？我們首先來看看目前最優秀的電池產品例如LG和panasonic已經達到了250-260Wh/kg，國內的前端供應商如CATL等也是接近這個水平的，無一例外，為了提高比能量，都選擇了向高鎳體系走，誠然配合SiC負極的使用，至2020年的300Wh/kg的指標似乎近在咫尺，那么安全性呢，又將是一個待探討的話題。
在GB/T31485中對鋰電池安全性能有如下要求：
其中最難通過的重要是擠壓和針刺實驗，有關不同的技術路線軟包或者硬殼可能在某一項中容易通過但是另一項卻繞不開，但是不管是針刺還是軟包有關高鎳體系都將是一個難題。假如在產量充足，成本上升，安全性難以解決的基礎上，是否會有新的材料體系出現，或其他技術如燃料動力鋰電池等取得重大突破，行程替代，實難預測。
綜合來看，盛宴之下的三元材料確實有很多值得令人擔憂的地方，原材料價格的上漲和電池下游成本的制約壓縮了三元材料特別是高Co系三元的盈利空間，而往高鎳體系走時又將迎來安全性的挑戰，除此之外產量的急劇擴張也將使未來的三元之路變得十分殘酷，究竟三元材料能否繼續持續盛宴，我們拭目以待。
以上均為本人粗淺認識，敬請各位讀者批評指正。
