鋰電世界訊，我國將發(fā)展新能源車視為汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要發(fā)展戰(zhàn)略。鋰電池是新能源汽車的核心零部件之一，鋰電池正極材料對其安全性、循環(huán)壽命等性能影響巨大，對新能源和新能源汽車等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)迅速崛起至關(guān)重要。

一、全球鋰電池市場現(xiàn)狀

與鉛酸和鎳氫等傳統(tǒng)二次電池相比，鋰電池更為輕便，循環(huán)壽命較長，能量密度更高。因此，鋰電池首先在手機、筆記本、平板電腦等便攜式數(shù)碼領(lǐng)域獲得應(yīng)用，近些年更延伸到智能穿戴、無人機、電動工具、新能源汽車、儲能等新興行業(yè)。

隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴寬和市場需求的持續(xù)放量，全球鋰電行業(yè)在過去10年保持了20%以上的復(fù)合增長率，2017年鋰電池出貨量達到143.5GWh(見圖1)。2017年數(shù)碼產(chǎn)品用鋰電池占全球鋰電池市場的52%，車用占40%，儲能占8%。2017年動力鋰電同比增長37%以上，預(yù)計2018年后動力鋰電將成為最大的應(yīng)用市場，占比將超過50%以上，成為市場最大的亮點。

1。 新能源汽車的飛速發(fā)展是鋰電池發(fā)展的主要動力

2017年全球新能源汽車銷量約為140萬輛，中國新能源汽車銷量約為77.7萬輛，占比超過50%(見圖2)。2018年前6個月，中國新能源汽車產(chǎn)/銷分別完成41.3萬輛和41.2萬輛，比2017年同期分別增長94.9%和111.5%，預(yù)計全年可以完成100萬輛目標。2018年全球預(yù)計銷售新能源汽車超過180萬輛，中國市場占比55%。預(yù)計到2020年全球新能源汽車銷量有望達到350萬輛，中國成為全球最大的新能源汽車生產(chǎn)基地和銷售市場。

我國為了鼓勵新能源汽車的發(fā)展，相關(guān)部委和各級政府出臺了一系列新能源汽車補貼政策，從整車、電池、充電樁等全方位進行支持，并對生產(chǎn)廠商提出了強制供給要求。2016年以來，我國政府審時度勢，逐漸減弱鼓勵需求力度，增強了強制供給端力量，采用長短政策相結(jié)合的方式，對行業(yè)鏈條進行整頓，以便扶優(yōu)抑劣。在政府直接補貼持續(xù)退坡的背景下，積極推進雙積分政策的進程。

根據(jù)《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》規(guī)定，每家車企無論生產(chǎn)多少輛燃油車，都要按照一定比例生產(chǎn)新能源車型。盡管雙積分政策從2018年4月才執(zhí)行，新能源積分比例從2019年才設(shè)定，但工業(yè)和信息化部依然發(fā)布了《關(guān)于2016-2017年度乘用車企業(yè)平均燃料消耗量管理有關(guān)工作的通知》，對2016-2017年提出了明確的抵償要求，如果企業(yè)的油耗考核出現(xiàn)負積分，可以參照雙積分政策規(guī)定的關(guān)聯(lián)企業(yè)間轉(zhuǎn)讓、購買新能源汽車正積分等方式，在年度積分考核時抵償歸零?？梢姡履茉捶e分已經(jīng)開始發(fā)揮作用。從直接補貼到雙積分政策的轉(zhuǎn)變，標志著中國政府對新能源汽車的態(tài)度從“鼓勵”向“強制”過渡，支持的力度不降反增。由于目前雙積分政策只針對乘用車領(lǐng)域，后續(xù)市場化程度更高的乘用車發(fā)展將會更為迅猛。由于中國是新能源汽車主要的生產(chǎn)地和銷售市場，中國鋰電及正極材料廠商擁有雙重地緣優(yōu)勢，獲得了前所未有的發(fā)展機遇。

2。 小型消費電子鋰電進入成熟期

電子消費品市場對鋰電的需求在智能手機、平板電腦等更新?lián)Q代需求日趨平穩(wěn)。IDC數(shù)據(jù)顯示，2017年全球智能手機出貨量14.65億臺(圖3)，同比下降0.3 % ，預(yù)計2018年還將持續(xù)頹勢，全年出貨量約為14.62億臺，同比下降0.2%。2017年全球筆記本、平板電腦出貨量3.28億臺，同比下降2.3%，預(yù)計2018年還將進一步萎縮，預(yù)計全球出貨量約為3.11億臺，同比下降5.3%。

與數(shù)碼消費電子產(chǎn)品相反，由于園林和家用電動工具的不斷普及，小型手持電動工具出貨量增速明顯。電動工具市場普遍分布在歐美日發(fā)達國家，全球最大的電動工具生產(chǎn)商主要是美國的史丹利百得(Stenley Black & Decker)公司，歐洲的羅伯特·博世有限公司、喜利得(Hilti)有限公司、麥太保(metabo)公司，日本的牧田(Makita)株式會社、日立可紀(Hitachi Koki)工業(yè)機械株式會社、松下電器(Panasonic)產(chǎn)業(yè)株式會社和TTI集團。電池供應(yīng)商主要是索尼(Sony)公司、SDI、Panasonic等國內(nèi)外鋰電巨頭，電動工具廠商和其電池供應(yīng)商都非常集中，這個領(lǐng)域的客戶更注重產(chǎn)品的性能而非價格；生產(chǎn)廠商為了確保技術(shù)先進性，在產(chǎn)品研發(fā)上投注了較大的精力，這個市場獲得了健康的良性循環(huán)。

由于航模、無人機、玩具、智能穿戴等新興市場的不斷擴大，高倍率鋰電池銷量也取得了高速增長。由于小型消費電子產(chǎn)品的功能不斷增加，電動工具市場的不斷擴大，新興倍率市場的不斷出現(xiàn)，小型鋰電對正極材料的需求仍在平穩(wěn)低速增加。

3。 儲能鋰電池即將進入啟動期，基數(shù)小，但出貨快速增長

從應(yīng)用領(lǐng)域看來，大型風(fēng)光儲能、通信基站的后備電源、家庭儲能等儲能3大領(lǐng)域中，通信基站的后備電源領(lǐng)域目前占比重較大，家庭儲能借著特斯拉掀起的“能源家庭”浪潮，有較大的進一步發(fā)展擴容的空間，大型風(fēng)光儲能短期看來發(fā)展速度較慢。當前，限于儲能政策、鋰電池價格、電力等因素，鋰電池應(yīng)用規(guī)模還比較小。

二、鋰電正極材料市場現(xiàn)狀

全球鋰離子電池市場由于應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴寬，市場處于成長期，過去5年保持了快速增長，而正極材料使用量也不斷增大，每年增長都超過25%。預(yù)計2018年全球鋰電正極材料出貨量約為36萬t ，其中鈷酸鋰7萬t，多元材料22萬t(圖4)。

從市場趨勢來看，近幾年主要的出貨量增長點在新能源汽車行業(yè)，其中動力鋰電主流正極材料從磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://m.qinashiye.com/mall/sanyuancailiao/" target="_blank">鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)。而由于小型數(shù)碼鋰電保持平穩(wěn)，因此鈷酸鋰的使用量維持平穩(wěn)。儲能市場處于發(fā)展的初級階段，基數(shù)較小，且增長以國際儲能應(yīng)用為主，這類儲能電池主要選用了多元體系，因此磷酸鐵鋰的增長并不明顯。鋰電正極材料生產(chǎn)由中、日、韓三分天下，中國正極材料供應(yīng)商占據(jù)半壁江山，但日、韓正極材料企業(yè)產(chǎn)量主要集中于兩三個材料巨頭，而中國的材料企業(yè)力量較為均衡，以中型企業(yè)為主，但近兩三年，中國材料企業(yè)也出現(xiàn)了洗牌加劇，產(chǎn)量更集中于前幾名材料企業(yè)的狀況。2017年產(chǎn)量超過萬噸的材料企業(yè)約有10家，除日、韓各2家外其余都是中國企業(yè)。

由于日、韓鋰電巨頭對成本的追求日益嚴苛，他們開始在中國正極材料供應(yīng)商中篩選性價比優(yōu)秀者。中國政府也對出口鋰電正極材料采取了積極的支持態(tài)度，給予鈷酸鋰和多元材料13%的出口退稅，因此從中國出口到日韓的正極材料主要是鈷酸鋰和多元材料。從2005年至今，鋰電正極材料的出口量不斷攀升。

受到中國新能源汽車動力鋰電需求的直接刺激，國內(nèi)外正極材料企業(yè)爭相發(fā)布新的產(chǎn)能擴充計劃，國際大型廠商中優(yōu)美科外擴產(chǎn)較為激進，在廣東江門新建20萬t正極材料產(chǎn)線。而住友金屬礦山由于特斯拉(Tesla)的熱賣也有相應(yīng)的匹配擴產(chǎn)計劃。國內(nèi)大型廠商實力較為平均，但產(chǎn)能擴大的步伐卻更為積極，貝特瑞、巴莫、當升科技、廈門鎢業(yè)等主要廠商都公布了積極的擴產(chǎn)計劃，這些產(chǎn)能主要集中在2021-2025年達產(chǎn)。

遠超過需求的產(chǎn)能擴產(chǎn)計劃將加劇行業(yè)洗牌，無技術(shù)優(yōu)勢和市場渠道的材料廠商將不得不退出動力鋰電市場競爭。

三、全球鋰電正極材料技術(shù)發(fā)展趨勢

便攜式數(shù)碼鋰電池中首先使用的鋰電正極材料是鈷酸鋰，它能量密度高，但安全性較差、由于戰(zhàn)略小金屬鈷占比較大，成本也比較高，因此不適合應(yīng)用于車用動力鋰電。車用動力電池上首先得到應(yīng)用的正極材料是錳酸鋰和磷酸鐵鋰。錳酸鋰安全性較好，但是存儲性能差，能量密度低，因此主要應(yīng)用在大巴車，或者與多元材料摻混使用。磷酸鐵鋰安全性和循環(huán)性能相對優(yōu)異，但能量密度低、低溫性能差，在市場化乘用車的應(yīng)用上受到較大限制。

多元材料與其他正極材料相比，性能表現(xiàn)比較均衡，具有克比容量較高，循環(huán)性能優(yōu)異的特點，但多元材料從材料本征上來說安全性較差。多元材料鎳可以調(diào)配鎳鈷錳(鋁)3種元素的比例，根據(jù)鋰電池實際的應(yīng)用領(lǐng)域來強化不同的性能要求，靈活性很強，多元材料被眾多鋰電和材料專家認定為未來主要的車用動力鋰離子電池正極材料。

1。 動力鋰電正極材料集中于多元材料，向單晶化和高鎳發(fā)展

能量密度、成本、循環(huán)壽命是國際動力電池通用的主要評價指標。從替代燃油車的角度來看，里程焦慮問題不可回避。因此，如何提升能量密度以及加快充電速度是目前車用動力鋰電池最大的難題。

多元材料鎳(Ni)、鈷、錳元素比例可以調(diào)整，且隨著鎳含量提高，材料克比容量提高，電池的能量密度也不斷提升。同時由于鈷原料的成本較高，鈷價波動振幅也較大，導(dǎo)致高鈷低鎳的多元材料的成本居高不下，鋰電企業(yè)為了降低成本和尋求更高能量密度的材料，傾向于采用N i含量比較高的NCM622，NCM811和NCA。

常規(guī)多元材料的電池工作電壓是4.2V，動力鋰電及正極材料企業(yè)希望可以將工作電壓提升到4.35 ~4.4V以提高電池能量密度。未經(jīng)優(yōu)化處理的鋰電多元材料在高工作電壓條件下，由二次粒子團聚而成的多元材料多次循環(huán)后會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在電子顯微鏡下觀察可以發(fā)現(xiàn)材料的一次粒子界面出現(xiàn)了粉化或分離，因此鋰電池的內(nèi)阻變大、容量迅速衰減，循環(huán)曲線出現(xiàn)跳水。高端的鋰電多元材料綜合使用摻雜和多元化包覆工藝， 減小材料與電解液之間的副反應(yīng)，確保在高電壓下二次顆粒多元材料結(jié)構(gòu)亦可穩(wěn)定存在，不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)坍塌。另外，材料廠商開發(fā)出另一種單晶型高電壓多元材料，這種材料具有較好的層狀結(jié)構(gòu)，從而提高材料在高電壓下的循環(huán)性能。在3 ~4.4V工作電壓下，可以提高鋰離子傳遞效率，多元材料的放電比容量可提升15%以上。

2。 小型鋰電正極材料向高電壓低鈷化方向發(fā)展

小型數(shù)碼市場側(cè)重鋰電能量密度和安全性。在高電壓鈷酸鋰的工作電壓持續(xù)提升至4.45 V以后，高電壓多元材料也成為數(shù)碼鋰電池正極材料發(fā)展的主要研究方向。傳統(tǒng)的能量密度提升方案主要是通過提升鈷酸鋰電池的工作電壓來實現(xiàn)；鈷酸鋰的充電電壓從4.2V一路攀升至4.5V.4.5 V高電壓鈷酸鋰的產(chǎn)業(yè)化，是鈷酸鋰技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。4.5V@185mAh/g鈷酸鋰的工作電壓和容量發(fā)展接近極限。4.35V高電壓鈷酸鋰的改性原理主要是摻雜改性；而4.5V高電壓鈷酸鋰突破了在火法段進行包覆和摻雜的傳統(tǒng)技術(shù)方案，開始從體相進行摻雜，并結(jié)合表面包覆。這樣的方案使得改性鈷酸鋰在高電壓體系下結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，循環(huán)壽命更長。

近兩年來鈷價格走出了暴漲暴跌的行情，振幅高達200% ，含鈷量占質(zhì)量百分比60%的鈷酸鋰承受了巨大的成本考驗， 鋰電廠商紛紛尋求低鈷和無鈷的低成本正極材料解決方案。部分可以用多元材料直接替換鈷酸鋰的領(lǐng)域，如筆記本圓柱形鋰電已基本全部替換成多元材料。而在一些智能手機和平板電腦軟包電池項目，鋰電廠商開始在4.40 V以下的產(chǎn)品中逐漸采取鈷酸鋰摻混多元材料的方式，達到降成本的目的。可以想見，多元材料替代鈷酸鋰的技術(shù)日趨成熟，多元材料的應(yīng)用將更為廣闊，而且這種低成本替換將是不可逆的。

3。 儲能鋰電正極材料

世界范圍內(nèi)儲能電池目前大量使用的鉛酸電池，能量密度都在50 ~60Wh/ kg ，鋰電池和這些電池相比在能量密度上都可以達到100Wh / kg，所以鋰電池的循環(huán)壽命和成本是鋰電池是否可以替代鉛酸電池的關(guān)鍵。磷酸鐵鋰相對其他鋰離子電池密度較小，但是它成本低，安全性高，電池壽命較長。從循環(huán)壽命和未來成本的降低空間看，磷酸鐵鋰是比較有潛力的儲能電池正極材料。

錳酸鋰和多元材料主要使用在UPS移動電源和對電池的能量密度有所要求的特殊儲能和家庭儲能領(lǐng)域。如特斯拉的儲能墻(Power Wall)就是采用了多元材料體系。

四、鋰電正極材料市場展望

在全球范圍的低碳環(huán)保的強大呼聲下，截至目前已經(jīng)有挪威、荷蘭、印度、法國、英國等多個國家發(fā)布了禁售傳統(tǒng)燃油車的時間表。德國是全球最有實力的燃油車生產(chǎn)國家，他們的內(nèi)閣也提議在2030年禁售傳統(tǒng)燃油車。我國雖未發(fā)布禁售傳統(tǒng)燃油車的具體時間表，但我國已經(jīng)啟動傳統(tǒng)燃油車禁售時間表研究。我國在實施汽車銷售雙積分政策之后，為電動汽車和插電式混合動力車設(shè)定了目標，到2025年，這些汽車的銷量至少占到其汽車銷量的20%。可以想見，全球汽車電動化的趨勢已非常明確，時間表也不斷逼近。

全球主要的品牌汽車企業(yè)也紛紛呼應(yīng)燃油車禁售時間表；2015年，日本豐田汽車宣布到2050年將停售燃油車，他們推出的新能源汽車包括混合動力汽車、電動汽車以及燃料電池汽車，豐田預(yù)計到2050年將新車的二氧化碳排放量減少90%，以滿足環(huán)保目標。奔馳預(yù)計在2022年，全部汽車產(chǎn)品實現(xiàn)電動化，傳統(tǒng)燃油車全面停產(chǎn)停售。沃爾沃宣布在2019年以后新上市車型都將配備電動機。長安汽車在2025年全面實現(xiàn)純電動化，到時將正式停止銷售燃油車；北汽在2025年，中國境內(nèi)全面停止生產(chǎn)與銷售傳統(tǒng)燃油乘用車。比亞迪汽油車預(yù)計在2030年退出中國市場；吉利汽車計劃在2020年新能源汽車的銷量占吉利整體汽車銷量的90%。

在如此明確的新能源汽車需求下，鋰電及正極材料的市場需求預(yù)計將獲得持續(xù)快速的發(fā)展。預(yù)計2018年全球鋰電正極材料出貨量約為36萬t，同比增長19%。到2020年預(yù)計全球鋰電正極材料需求快速增長到53萬t，其中多元材料37萬t，其中1/3以上為高鎳多元材料。

盡管有了明確的市場需求的支持，但鈷和鋰原材料價格受制于國外礦業(yè)巨頭使得中國多元材料發(fā)展的備受制肘。中國鈷儲量相對比較少，約占全球的1.7% ，但卻是鈷生產(chǎn)大國，需要大量進口鈷原料，但實際仍未能掌握國際鈷價的定價權(quán)。近幾年鋰電正極材料的主要原材料碳酸鋰或氫氧化鋰價格波動也非常厲害，這主要是因為全球鋰資源集中度高，鹽湖開采技術(shù)和鋰輝石礦山的所有權(quán)也逐步歸于少數(shù)幾家碳酸鋰巨頭，因此定價權(quán)也主要掌握在幾大南美碳酸鋰巨頭手中。

預(yù)計由于新能源汽車的市場不斷擴大，多元材料短期不可替代，未來數(shù)年鈷和鋰資源的需求量仍將維持快速增長，我國如何規(guī)避資源在外的困境，如何加快鈷、鋰資源的儲備和開發(fā)，制定與此相關(guān)的回收利用的政策，是確保我國新能源汽車穩(wěn)定發(fā)展的最重要的課題之一。

簡言之，新能源汽車給鋰電及正極材料市場帶來了蓬勃發(fā)展，中國由于兼具生產(chǎn)和銷售地的雙重地緣優(yōu)勢，給中國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈條帶來了前所未有的機遇。由于對續(xù)航里程的追求，動力鋰電的能量密度的要求不斷提升，多元材料成為國內(nèi)外鋰電技術(shù)主流發(fā)展趨勢。基于成本和能量密度的雙重考慮，多元材料高鎳化和單晶化的趨勢日益明顯。綜上所述，盡管我國鋰電及多元材料的需求增長獲得了市場的有力支撐，但鈷鋰資源的短缺將成為中國產(chǎn)業(yè)鏈條的隱憂，需要提前做好產(chǎn)業(yè)布局。

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