正極材料主要是為電池提供鋰離子,它決定了電池的能量密度、壽命、安全性、使用領(lǐng)域等,其成本占整個(gè)動(dòng)力電池的40%,是鋰離子電池的核心關(guān)鍵材料。據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年我國(guó)鋰電池正極材料出貨量達(dá)到27.1萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)30.4%;產(chǎn)值為531.5億元,同比增長(zhǎng)27%,產(chǎn)值增速有所放緩。
2014-2018年我國(guó)正極材料出貨量及增速
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2014-2018年我國(guó)正極材料產(chǎn)值及增速
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市場(chǎng)上常用的正極材料主要包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰以及三元材料,其中三元材料分為鎳鈷錳NCM以及鎳鈷鋁NCA。鎳鈷錳材料根據(jù)Ni、Co和Mn三種元素配比不同進(jìn)行分類,主要包括NCM333、NCM523、NCM622和NCM811,配比不同性能不同,其中鎳的含量越高,比能量越大。由于三元材料含有鈷等貴金屬,因此成本相對(duì)較高。
四種常用鋰離子電池正極材料對(duì)比
屬性 | 磷酸鐵鋰(LFP) | 錳酸鋰(LMO) | 鈷酸鋰(LCO) | 三元材料 | |
鎳鈷錳(NCM) | 鎳鈷鋁(NCA) | ||||
材料結(jié)構(gòu) | 橄欖石 | 尖晶石 | 層狀氧化物 | 層狀氧化物 | |
比能量 | 中 | 低 | 中 | 高 | |
壓實(shí)密度(g/cm3) | 2.1-2.5 | 3.2-3.7 | 3.6-4.2 | 3.7-3.9 | |
比表面積(m2/g) | 8月15日 | 2.0-3.0 | 0.2-0.6 | 0.3-0.6 | 0.3-0.8 |
循環(huán)壽命 | 高 | 中 | 低 | 高 | 中 |
熱穩(wěn)定性 | 優(yōu) | 良 | 差 | 較好 | 較差 |
成本 | 低 | 低 | 很高 | 高 | 較高 |
原料資源 | 磷與鐵非常豐富 | 錳豐富 | 鈷貧乏 | 鈷貧乏 | 鈷貧乏 |
優(yōu)點(diǎn) | 循環(huán)性好 | 成本低 | 比能量高 | 比能量高、成本相對(duì)較低 | |
缺點(diǎn) | 比能量低 | 比能量低、高溫 循環(huán)性差 | 成本高 | 高溫易脹氣、循環(huán)性差、安全性較差 | |
適用領(lǐng)域 | 動(dòng)力/數(shù)碼電池 | 動(dòng)力(低速)/儲(chǔ)能 電池 | 3C數(shù)碼產(chǎn)品電 池 | 小電池/動(dòng)力電池 |
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相比其它正極材料,三元材料擁有更高的體積能量密度,這對(duì)于電池的小型化有重要作用。目前三元材料已成為我國(guó)正極材料增速最快和占比最大的材料。據(jù)高工鋰電統(tǒng)計(jì),2018年全國(guó)正極材料出貨量中,三元材料13.7萬(wàn)噸(占比50%)、磷酸鐵鋰5.6萬(wàn)噸(占比21%)、鈷酸鋰5.4萬(wàn)噸、錳酸鋰2.5萬(wàn)噸,三元材料在2017年接替磷酸鐵鋰成為增速最快和出貨量占比最大的正極材料。
我國(guó)正極材料分結(jié)構(gòu)出貨量(萬(wàn)噸)及增速
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當(dāng)前國(guó)內(nèi)三元材料以NCM523為主,但在2017年和2018Q1數(shù)據(jù)顯示,高鎳的NCM622、NCM811以及NCA占比持續(xù)增加,而產(chǎn)量份額最大的NCM523卻出現(xiàn)了大幅減少。預(yù)計(jì)未來(lái)正極材料廠商高鎳三元622、811產(chǎn)線產(chǎn)能釋放,以及動(dòng)力電池高鎳需求日益增加,三元622、811的產(chǎn)量份額有望繼續(xù)提升;NCA目前仍處于技術(shù)研發(fā)階段,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池廠商需求不大,預(yù)計(jì)未來(lái)兩年NCA材料的產(chǎn)量份額會(huì)維持穩(wěn)定。
我國(guó)三元材料不同型號(hào)產(chǎn)量份額
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由于高端產(chǎn)能特別是NCM811的產(chǎn)線難度大、產(chǎn)能釋放周期長(zhǎng),2019年上半年仍將以NCM523為主,但受到前期產(chǎn)能釋放供給上升、以及下游對(duì)NCM523需求相對(duì)萎縮的影響,NCM523的材料價(jià)格將持續(xù)保持下降。NCM622產(chǎn)線布置較少,且下游需求也不大,預(yù)計(jì)NCM622價(jià)格趨穩(wěn)。NCM811由于政策刺激需求激增,而市面大部分NCM811產(chǎn)線于2018年開(kāi)始建設(shè),預(yù)估將于2019年底開(kāi)始陸續(xù)放量,預(yù)計(jì)NCM811價(jià)格整體穩(wěn)中微升。
磷酸鐵鋰主要應(yīng)用于新能源客車、專用車領(lǐng)域,考慮到二者在補(bǔ)貼退坡的大環(huán)境下未來(lái)銷量的增長(zhǎng)有限,短期供過(guò)于求的格局難以改變,預(yù)計(jì)未來(lái)磷酸鐵鋰價(jià)格將會(huì)繼續(xù)承壓。但磷酸鐵鋰由于成本相對(duì)較低,以及政策刺激偏向高端三元材料,相比低端三元甚至NCM523存在成本優(yōu)勢(shì),預(yù)計(jì)磷酸鐵鋰價(jià)格雖有下降但降幅不大,降幅小于三元材料。
2014-2018年國(guó)內(nèi)三元(NCM)材料以及磷酸鐵鋰(LFP)價(jià)格情況
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2018年我國(guó)三元材料出貨量市場(chǎng)份額的CR5為47%(相較2017年下降,集中度降低)、CR10為63%,且排名前四的企業(yè)市場(chǎng)份額相差不大,三元材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。不僅集中度較低,且行業(yè)龍頭也經(jīng)常發(fā)生換位,例如2016年三元正極出貨量前三位長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、當(dāng)升科技、湖南杉杉,2017年前三位變更為寧波金和、湖南杉杉及當(dāng)升科技,到2018年又變更為長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、容百鋰電(原寧波金和)、當(dāng)升科技。這一動(dòng)蕩的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的主要原因是低端三元進(jìn)入門檻低、技術(shù)路線切換較快,隨著金和、杉杉、當(dāng)升等在高鎳方向已經(jīng)做出提前布局,后續(xù)競(jìng)爭(zhēng)者很可能會(huì)繼續(xù)跟進(jìn)、以避免被淘汰。
2018年三元材料出貨量市場(chǎng)份額
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基于2019-2020年動(dòng)力電池出貨量的數(shù)據(jù),按照1kwh鋰電池需要消耗約2.4kg正極材料進(jìn)行推算,預(yù)計(jì)2019-2020年我國(guó)正極材料出貨量分別為40萬(wàn)噸和54萬(wàn)噸。再結(jié)合我們對(duì)于未來(lái)正極材料價(jià)格下降的判斷,假設(shè)正極材料平均價(jià)格每年下降5%,預(yù)計(jì)2019-2020年我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)值將分別達(dá)到737億元和936億元,千億市場(chǎng)規(guī)模未來(lái)可期。
2019-2020年我國(guó)正極材料出貨量預(yù)測(cè)
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2018年我國(guó)鋰電池正極材料總產(chǎn)能為98.9萬(wàn)噸,產(chǎn)能利用率只有27.4%,產(chǎn)能利用率從2015年的51.6%持續(xù)下行。
我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)能(萬(wàn)噸)以及產(chǎn)能利用率情況
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分結(jié)構(gòu)來(lái)看,2018年磷酸鐵鋰正極材料的產(chǎn)能利用率只有14.5%,三元正極材料的產(chǎn)能利用率為33.0%,稍微優(yōu)于整體的產(chǎn)能利用情況。其中高鎳三元正極材料依然供不應(yīng)求,在招商銀行新能源汽車行業(yè)之動(dòng)力電池篇中已闡述高鎳三元鋰電池仍然供小于求,而其主要材料高鎳三元正極的短缺是電池供不應(yīng)求的主因。高鎳產(chǎn)線特別是NCM811的技術(shù)含量高,且低鎳三元正極產(chǎn)線向NCM811高鎳三元正極升級(jí)難度大(低鎳三元產(chǎn)線如523和622之間轉(zhuǎn)換難度低),均導(dǎo)致NCM811產(chǎn)線的達(dá)產(chǎn)周期較長(zhǎng)。同時(shí)從毛利率對(duì)比情況可以看出,高鎳三元毛利率相對(duì)平穩(wěn),未來(lái)因其稀缺性毛利率或?qū)⒂兴仙?,而磷酸鐵鋰毛利率持續(xù)下降,二者差距明顯。因此正極材料行業(yè)處于高鎳三元產(chǎn)能不足,低鎳三元和磷酸鐵鋰產(chǎn)能過(guò)剩的狀態(tài)。
三元材料和磷酸鐵鋰產(chǎn)能利用率情況
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高鎳三元和磷酸鐵鋰毛利率情況
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隨著國(guó)內(nèi)鋰電池制造業(yè)的快速發(fā)展,2016年我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量為21.60萬(wàn)噸,到了2017年我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量增長(zhǎng)至32.30萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)49.54%。截止至2018年前9月,我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量為22.63萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)13%。預(yù)計(jì)2019年我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量將突破50萬(wàn)噸,達(dá)到53.7萬(wàn)噸,未來(lái)五年(2019-2023)年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為17.02%,并預(yù)測(cè)在2023年我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量也將突破百萬(wàn)噸,達(dá)到了100.7萬(wàn)噸。
2016-2023年我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)情況及預(yù)測(cè)
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根據(jù)目前國(guó)內(nèi)以及全球的正極材料產(chǎn)銷分析,我們不難看出,目前整個(gè)正極材料行業(yè)處于供過(guò)于求的現(xiàn)狀,預(yù)期在未來(lái)幾年內(nèi)這一現(xiàn)象仍然持續(xù)。隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展,我們假設(shè)2020年全球新能源汽車產(chǎn)銷量為300萬(wàn)輛,平均單車電池容量40KWH,那么到2020年全球車用動(dòng)力電池需求預(yù)計(jì)為120GWH。假設(shè)車用動(dòng)力電池在整個(gè)鋰離子電池中的占比為50%,那么全球鋰離子電池到2020年需求量約為240GWH,按照每KWH鋰電池需2.4kg正極材料來(lái)測(cè)算,全球正極材料需求在2020年將達(dá)到57.6萬(wàn)噸,對(duì)應(yīng)2016年產(chǎn)量,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到17.71%。因此目前來(lái)看,整個(gè)正極材料行業(yè)未來(lái)幾年內(nèi)的行業(yè)需求增速小于行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)速度。
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)鋰離子電池正極材料行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》



