锂电池正极材料行业报告：三元路线主导，高镍化大势所趋（31页）

行业报告下载 2021年04月29日 06:44 管理员

正极材料是锂电池产业链的重要上游环节。锂电池产业链上游大致可分为正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分。其中正极材料是其电化学性能的决定性因素，对电池的能量密度及安全性能起主导作用，且正极材料的成本占比也较高，占锂电池材料成本的30%-40%，因此正极材料是锂电池最为关键的材料。从产业链看，正极材料上游包括金属矿（钴矿、镍矿、锰矿、锂矿）原材料，下游为动力电池、3C电池和储能等领域的应用。当前锂电池的正极材料体系主要分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等多种技术路线，作为对比，成本、能量密度、安全性为核心指标。钴酸锂作为第一代商品化的锂电池正极材料，具有振实密度大、充放电稳定、工作电压高的优势，在小型电池中应用广泛。但钴酸锂成本高、循环性和安全性较差；锰酸锂比容量较低、循环性能特别是高温循环性能使其应用受到了较大的限制；磷酸铁锂价格较低、环境友好、安全性和高温性能较好，但能量密度较低、低温性能较差；

三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点，存在明显的三元协同效应，能量密度更高，但成本较高，安全性要求更高。三元材料因突出的单体能量密度，能极大程度提升续航里程，是目前乘用车动力电池的主要正极材料。从正极材料出货结构看，三元材料依旧占据主流地位。根据 GGII 数据，2020 年中国正极材料市场出货量达 51 万吨，同比增长 27%。从占比来看，三元材料占比为 46%，因受到上半年疫情影响较 2019 年略有下滑，但仍占比最高，且增长态势不变；磷酸铁锂材料因补贴效应弱化占比提升；除三元和磷酸铁锂外，其他材料类型出货量占比下降。高镍正极能量密度高，具备里程优势。三元材料中，Ni/Co/Mn 是过渡金属元素，形成固溶体，原子可任意比例混排；Ni 上升会提升容量；Mn4+呈电化学惰性，主要起稳定结构的作用，Mn 含量上升会提升释氧温度，保障安全性；Co 既能稳定材料的层状结构，又能减小阳离子混排，有利于电池循环性能。目前电池能量密度方面 NCA＞NCM811＞NCM622＞NCM523，随着能量密度的提升，整车里程焦虑不断改善。另外单位 Wh 的电池成本也将进一步改善。