一、正极材料概况
锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。材料在电芯成本中的占比为31%。开发岀高能量密度、长寿命、高安全、低成本的正极材料对动力锂电、电动汽车的规模化商用至关重要。
正极占电池总成本的1/3左右
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相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国正极材料市场前景分析及发展趋势预测报告》
根据不同的技术路线,正极材料可分为镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴铝酸锂。随着新的补贴政策的实施,镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂逐渐成为动力市场主流。
不同正极材料优缺点及应用领域
类别 | 钴酸锂 | 镍钴锰酸锂 | 锰酸锂 | 磷酸铁锂 | 镍钴铝酸锂 |
优点 | 充放电稳定,生产工艺简单 | 电化学性能稳定,循环性能好 | 锰资源丰富,价格较低,安全性能好 | 高安全性,环保长寿 | 高能量密度,低温性能较好 |
缺点 | 钴价格昂贵,循环寿命较低 | 用一部分金属钴价格昂贵 | 能量密度低,电解质相容性差 | 低温性能较差,放电电压低 | 高温性能差,安全性能差,生产技术门槛高 |
应用领域 | 3C电子产品 | 动力电池(新能源汽车,电动自行车等) | 动力电池(衰退) | 动力电池(电动大巴,电动专用车等) | 动力电池(新能源汽车、电动自行车等) |
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二、中国国正极材料发展现状
2018年全国正极材料需求量达33万吨,其中3C类电池需求占比达51.8%,为当前主要需求领域,但由于下游终端市场的疲软,未来需求增长有限。近年来全球新能源汽车产业的快速发展推动了动力电池产业的发展,2018年动力电池正极材料需求达15.6万吨,预计2020年奖超过37.8万吨,成为正极材料市场的主要推动力。
2016-2020年全球正极材料市场需求及预测
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2014-2018年国内正极总产能由15万吨大幅增至99万吨,增速超过550%。由于正极是电池成本中占比最高的一大环节,因此过去4年间吸引大量资本涌入,其中扩产最旺盛的时期在2016-2017年,2年产能分别增长80%、100%,2018年产能增长24%相对趋缓,但是仍在企业的扩产规划区间。
2014年以来,正极产能增长超过550%
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2014-18年正极产能利用率由50%下滑至27%。正极目前已成为四大材料中产能利用率最低的环节,据数据,2018年NCM、LCO、LMO、LFP产能利用率分别为33%、45%、36%、14%,LFP经营环境在2018年大幅恶化,多家企业停产,产能过剩、竞争加剧影响已经逐步显现。
2014-2018年正极产能利用率由50%下滑至27%
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三、正极材料未来发展趋势
1.高镍化、全球化趋势催化集中度提升
电池厂对正极材料的主要诉求包括高能量密度、高安全性、低成本。从产品本质来看,不同产品应用场合有所差别,高镍三元具备较强的综合特性。
不同正极材料技术指标对比
- | LMO | LFP | LCO | NCM333 | NCM523 | NCM622 | NCM811 | NCA |
理论比容量(mAh/g) | 148 | 170 | 280 | 280 | 280 | 280 | 280 | 280 |
实际比容量(mAh/g) | 110 | 135 | 160 | 145 | 165 | 185 | 200 | 210 |
电池能量密度(Wh/kg) | 130 | 150 | 270 | 180 | 210 | 230 | 260 | 280 |
平台电压(V) | 3.3 | 3.4 | 4.2 | 3.65 | 3.6 | 3.6 | 3.5 | 3.6 |
循环寿命 | 1800 | 4000 | 1000 | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 |
安全性,热稳定性(℃) | 高,600 | 高,900 | 低,180 | 中,310 | 中,300 | 中,260 | 中,240 | 中,240 |
振实密度(g/cm³) | 2.2-2.4 | 1.0-1.4 | 2.8-3.0 | 2.0-2.3 | 2.0-2.3 | 2.0-2.3 | 2.0-2.3 | 2.0-2.3 |
成本 | 低 | 低 | 高 | 较高 | 较高 | 较高 | 中 | 中 |
单位用量(t/GWh) | 2.75 | 2.18 | 1.49 | 1.89 | 1.68 | 1.5 | 1.43 | 1.32 |
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高镍正极具备低原材料成本、高加工费的特点,具备更高的盈利空间。“原材料成本+加工费”模式,正极价格结构清晰。原材料成本:NCM811相比NCM523原材料成本下降约9%。高镍高于低镍,单晶高于多晶。高镍产品显著高于低镍,具有更大的盈利空间。
NCM523正极价格构成
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单吨正极原材料成本拆分
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高端正极产品价格优势明显
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NCM622行业加工费约4~5万元/吨
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预计高镍市场在2019~2020年逐步起量。目前市场仍以NCM523为主,2018年NCM811与NCA合计只有约6%份额。由于主要高镍产能从2018年开始逐步投放,且高镍需要电解液等其他环节的配合,是一个系统性工程,因此高镍市场规模2019~2020年将逐步起量,其市场份额的提升将是一个循序渐进且势在必行的过程。
未来正极需求中高镍三元占比快速提升
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2.动力需求催化全球起量,行业迎长期市场红利
2018年全球新能源汽车销量约202万辆,其中国内约127万辆,预计2020年,全球新能源汽车销量约371万辆,其中国内约191万辆;预计2025年,全球新能源汽车销量约1790万辆,其中国内销量约达782万辆。对应2018-25年全球需求复合增速有望超过35%。在动力电池需求高增长驱动下,预计2020/2025年全球正极需求有望分别达到约50/250万吨水平,对应2018-2025年需求复合增速超过30%。
动力电池需求高增长有望拉动全球2020/2025分别约50/250万吨正极需求
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2024-2030年中国锂电池正极材料行业市场现状调查及投资前景研判报告
《2024-2030年中国锂电池正极材料行业市场现状调查及投资前景研判报告》共十二章,包含中国锂电池正极材料行业代表性企业布局案例研究,中国锂电池正极材料行业市场前景预测及发展趋势预判,中国锂电池正极材料行业投资战略规划策略及建议等内容。
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