鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:485次 | 2022年12月29日
鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展有利因素及重點(diǎn)公司分析
1、鋰電池正極材料概述
鋰電池是一種常用的二次電池,其工作原理是依靠鋰離子在正負(fù)極之間移動來實(shí)現(xiàn)充放電。相較于其他二次電池(如鎳鎘、鎳氫、蓄電池),鋰電池的工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長且無重金屬污染,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動工具、機(jī)車啟動電源、新能源汽車、儲能等領(lǐng)域。
正極材料是鋰電池電化學(xué)性能的決定性因素,直接決定電池的能量密度及安全性,進(jìn)而影響電池的綜合性能。另外,由于正極材料在鋰電池材料成本中所占的比例達(dá)30-40%,其成本也直接決定了電池整體成本的高低,因此正極材料在鋰電池中具有舉足輕重的用途,并直接引領(lǐng)了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
鋰電池一般按照正極材料體系來劃分,可以分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等多種技術(shù)路線。
(1)鈷酸鋰:鈷酸鋰正極材料作為第一代商品化的鋰電池正極材料,具有較好的電化學(xué)性能和加工性能,以及比容量相對較高,在小型充電電池中應(yīng)用廣泛。但鈷酸鋰材料成本高(金屬鈷價格昂貴)、循環(huán)壽命低、安全性能差,近年來被三元正極材料替代部分市場份額。在超薄電子產(chǎn)品領(lǐng)域,因鈷酸鋰體積能量密度及倍率性能好等優(yōu)勢還無法實(shí)現(xiàn)替代。預(yù)計未來鈷酸鋰正極材料會朝高壓實(shí)性和高安全性的方向發(fā)展。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
(2)錳酸鋰:錳酸鋰是除鈷酸鋰之外研究最早的鋰電池正極材料,相比鈷酸鋰,具有資源豐富、成本低、無污染、安全性能好、倍率性能好等優(yōu)點(diǎn);但其較低的比容量、較差的循環(huán)性能,特別是高溫循環(huán)性能使其應(yīng)用受到了較大的限制。錳酸鋰電池將重要在物流車,以及在重視成本、對續(xù)航里程要求相對低的微型乘用車領(lǐng)域具有一定市場份額。
(3)磷酸鐵鋰:磷酸鐵鋰的出現(xiàn)是鋰電池正極材料的一項重大突破,低廉的價格、環(huán)境友好、較高的安全性能、較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性能,使其已形成了較廣泛的市場應(yīng)用。但其能量密度較低、低溫性能較差,目前重要使用在商用車(客車)領(lǐng)域。
(4)三元材料:三元正極材料的一般分子式為Li(NiaCobXc)O2,其中a+b+c=1,具體材料的命名通常根據(jù)三種元素的相對含量而定。其中,當(dāng)X為Mn時,指的是鎳鈷錳(NCM)三元材料;當(dāng)X為Al時,指的是鎳鈷鋁(NCA)三元材料。三種元素的不同配比使得三元正極材料出現(xiàn)不同的性能,滿足多樣化的應(yīng)用需求。鎳鈷錳三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點(diǎn),存在明顯的三元協(xié)同效應(yīng)。相較于磷酸鐵鋰、錳酸鋰等正極材料,三元材料的能量密度更高、續(xù)航里程更長。
隨著鎳含量的升高、鈷含量的降低,三元材料的能量密度逐漸提高,單位成本下降,但熱穩(wěn)定性的技術(shù)要求有所提高。因此,相比于采用常規(guī)三元材料的鋰電池,高鎳三元材料電池具有更長的續(xù)駛里程、更低的綜合成本。同時,為了保證電池產(chǎn)品的安全性,高鎳三元正極材料也對電池廠商的產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝及設(shè)備環(huán)境提出了更高的要求。隨著電池行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,三元正極材料市場正在逐步往高鎳方向發(fā)展,已從早期的NCM333材料進(jìn)步到NCM523和NCM622,并逐漸升級到NCM811和NCA。
2、鋰電池正極材料行業(yè)下游應(yīng)用市場結(jié)構(gòu)分析
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
隨著鋰電池在電動汽車、3C等領(lǐng)域的應(yīng)用快速上升,我國鋰電池產(chǎn)量逐年上升。2018年我國鋰電池出貨量達(dá)102GWh,預(yù)測未來五年我國鋰電池出貨量將保持30.6%年復(fù)合上升,到2023年出貨量將突破380GWh。
在全國新能源汽車產(chǎn)業(yè)爆發(fā)前,3C是我國鋰電池重要應(yīng)用領(lǐng)域,占據(jù)鋰電池一半以上的產(chǎn)量。近年來全國新能源汽車對鋰電池的需求快速上升,并在2016年超過3C領(lǐng)域成為鋰電池的重要消費(fèi)終端。
基于下游應(yīng)用市場的驅(qū)動,鋰電池正極材料經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段受消費(fèi)電池驅(qū)動,正極材料以鈷酸鋰為代表;第二階段,隨著新能源汽車市場放量,磷酸鐵鋰快速上升;第三階段,受新能源乘用車對長里程需求和國家政策的推動,三元材料已成為市場需求主導(dǎo)。
經(jīng)過十多年的發(fā)展,我國已經(jīng)成為全球鋰電池正極材料行業(yè)重要的制造國之一。其中,我國在鈷酸鋰及錳酸鋰材料方面目前已成為世界最大出口國,磷酸鐵鋰及三元正極材料成為世界最大生產(chǎn)及使用國。
2018年我國鋰電池正極材料市場總產(chǎn)值達(dá)535億元,同比上升27.66%。我國鋰電池正極材料重要包括三元材料(NCM、NCA)、磷酸鐵鋰(LFP)、鈷酸鋰(LCO)以及錳酸鋰(LMO),四大材料因各自的特性差異應(yīng)用于不同市場。
2018年我國NCM三元正極材料的市場規(guī)模達(dá)230億元,同比上升33%。我國NCM三元正極材料的市場規(guī)模市場呈現(xiàn)快速上升,重要受益于國內(nèi)車用動力鋰電池、3C電池的低鈷化、電動工具、電動自行車等應(yīng)用市場的快速發(fā)展,帶動了NCM三元正極材料市場需求的持續(xù)上升。
3、行業(yè)發(fā)展有利因素
新能源汽車行業(yè)作為我國十三五重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是國家堅定支持的戰(zhàn)略方向。在國家產(chǎn)業(yè)政策的支持下,新能源汽車產(chǎn)品不斷豐富、配套設(shè)施不斷完善,開啟了快速發(fā)展大潮。
2015-2019年我國新能源汽車行業(yè)銷量上升分析
資料來源:汽車工業(yè)協(xié)會、普華有策市場研究中心
隨著核心技術(shù)的突破和產(chǎn)業(yè)鏈的日趨成熟,我國新能源汽車正在從政府導(dǎo)向下的示范運(yùn)行,向產(chǎn)業(yè)化、市場化方向快速發(fā)展,新能源汽車的市場滲透率將持續(xù)進(jìn)一步提高。
汽車電動化的發(fā)展和普及將進(jìn)一步推動電池技術(shù)和電池材料的不斷革新,國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢公司將充分受益于全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
4、我國鋰電池正極材料的重點(diǎn)公司分析
(1)北京當(dāng)升材料科技股份有限公司
北京當(dāng)升材料科技股份有限公司(SZ.300073)成立于1998年,為國家首批創(chuàng)新型中央公司北京礦冶科技集團(tuán)有限公司的下屬公司,并于2010年在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板上市。該公司業(yè)務(wù)領(lǐng)域涵蓋鋰電材料和智能裝備兩大板塊,其中的鋰電材料重要產(chǎn)品包括多元材料、鈷酸鋰、錳酸鋰等正極材料和前驅(qū)體材料。
(2)湖南長遠(yuǎn)鋰科有限公司
湖南長遠(yuǎn)鋰科有限公司成立于2002年,為我國五礦集團(tuán)有限公司的下屬公司。該公司重要從事高效電池材料的研究和生產(chǎn),重要產(chǎn)品包括前驅(qū)體、三元正極材料、鈷酸鋰等鋰電正極材料和鎳氫電池正極材料。
(3)貴州振華新材料股份有限公司
貴州振華新材料股份有限公司成立于2004年四月,控股股東為我國振華電子集團(tuán)股份有限公司,為我國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司旗下專業(yè)從事鋰電池正極材料研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的公司,重要產(chǎn)品涵蓋消費(fèi)電子產(chǎn)品及電動汽車所用的鋰電池正極材料領(lǐng)域,包括動力三元、鈷酸鋰、復(fù)合三元、鈷鎳錳酸鋰三元、高錳多晶系列產(chǎn)品。
(4)廈門鎢業(yè)股份有限公司
廈門鎢業(yè)股份有限公司(SH.600549)于2002在上海證券交易所上市,涉及鎢、鉬、稀土、新能源材料和房地產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)。在新能源材料產(chǎn)業(yè),該公司擁有鋰電正極材料和鎳氫電池負(fù)極材料(貯氫合金)兩大產(chǎn)品線,其中鋰電正極材料覆蓋了鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰等主流品種。
(5)湖南杉杉能源科技股份有限公司
湖南杉杉能源科技股份有限公司(NEEQ:835930)成立于2003年,為A股上市公司杉杉股份(SH.600884)下屬公司,主營業(yè)務(wù)為鋰電池正極材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,包括鈷酸鋰、多元正極材料、錳酸鋰正極材料等產(chǎn)品,重要應(yīng)用于通訊設(shè)備鋰電池及新能源動力鋰電池市場。
(6)寧波容百新能源科技股份有限公司
公司重要從事鋰電池正極材料及其前驅(qū)體的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,重要產(chǎn)品包括NCM523、NCM622、NCM811、NCA等系列三元正極材料及其前驅(qū)體。三元正極材料重要用于鋰電池的制造,并重要應(yīng)用于新能源汽車動力鋰電池、儲能設(shè)備及電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。成為國內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)高鎳產(chǎn)品(NCM811)量產(chǎn)的正極材料生產(chǎn)公司,NCM811產(chǎn)品技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模均處于全球領(lǐng)先。