鋰電池正極材料路徑漸明 鈷酸鋰將逐漸被替代
日期：2024-10-16 06:44:37 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：5102012年鋰離子電池占全球鋰終端需求的41%，鋰離子電池的輸入輸出性能主要取決于電池內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)和性能。這些電池內(nèi)部材料包括負(fù)極材料、電解質(zhì)、隔膜和正極材料等。其中正極材料是最核心的關(guān)鍵材料，占據(jù)鋰電池成本的30-40%。消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)(筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)等)的快速擴(kuò)張帶來(lái)鋰電池需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)。未來(lái)新能源領(lǐng)域電動(dòng)汽車(chē)與儲(chǔ)能電站也均將依賴(lài)于鋰離子電池。預(yù)計(jì)到2013年全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到278.1億美元;2015年，新能源汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用將帶動(dòng)全球鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到523.2億美元。隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張，鋰電池正極材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模也處于迅速擴(kuò)張的階段，其中以鈷酸鋰的應(yīng)用最為成熟。
應(yīng)用 正極材料應(yīng)用領(lǐng)域分化
目前正在使用和開(kāi)發(fā)的鋰電池正極材料主要包括鈷酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳錳鈷三元材料，尖晶石型的錳酸鋰，橄欖石型的磷酸鐵鋰等。中國(guó)目前正極材料主要包括鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰。正極材料的應(yīng)用領(lǐng)域分化明顯，目前鈷酸鋰依然是小型鋰電領(lǐng)域正極材料的主力，主要用于傳統(tǒng)3C領(lǐng)域等;三元材料和錳酸鋰主要在小型鋰電中應(yīng)用，在日本與韓國(guó)其作為動(dòng)力電池的技術(shù)較為成熟，主要用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域;磷酸鐵鋰在國(guó)內(nèi)在動(dòng)力電池領(lǐng)域應(yīng)用，并且是未來(lái)儲(chǔ)能電池發(fā)展的方向，主要用于基站和數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能、風(fēng)光電儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
鈷酸鋰 鈷酸鋰將逐漸被替代
鈷酸鋰由于具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單和電化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，最先實(shí)現(xiàn)商品化，具有放電電壓高、充放電電壓平穩(wěn)、比能量高等優(yōu)點(diǎn)，在小型消費(fèi)品電池領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用，由于消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)的迅速發(fā)展，鈷酸鋰是鋰電池正極材料中銷(xiāo)售量占比最大的材料，但其成本高，且不利于環(huán)保，比容量利用率低，電池壽命短，安全性差。三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類(lèi)材料的優(yōu)點(diǎn)，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但其應(yīng)用受到鈷價(jià)格的影響，當(dāng)鈷價(jià)格處于高位時(shí)，三元材料價(jià)格較鈷酸鋰低，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;但當(dāng)鈷價(jià)格處于低位時(shí)，三元材料相較于鈷酸鋰的優(yōu)勢(shì)就大大減小。目前，鈷酸鋰材料存在被三元材料替代的發(fā)展大趨勢(shì)。
三元材料 具有較好的低成本優(yōu)勢(shì)
三元材料為鎳、鈷、錳按照一定的比例，再導(dǎo)入鋰源制備而成。雖然Tesla(著名的特斯拉電動(dòng)汽車(chē)公司)旗下首款車(chē)型Roadster推出時(shí)使用的是18650鈷酸鋰電池，但其第二款量產(chǎn)車(chē)型Model-S使用的是松下定制的三元材料電池，即鎳鈷鋁三元正極材料電池。鈷酸鋰電池成本高的特征在Tesla前后兩款車(chē)型的對(duì)比中表現(xiàn)得十分明顯。Model-S使用的電池?cái)?shù)量達(dá)到8000以上，比Roadster高出一千多節(jié)，但是成本卻下降了30%，這正是得益于三元電池較好的成本控制。目前我國(guó)在高性能動(dòng)力鋰電用NCM三元材料上和國(guó)際市場(chǎng)還存在較大的差距，在穩(wěn)定性控制上存在設(shè)備和技術(shù)上的雙重障礙，開(kāi)發(fā)明顯落后，國(guó)外已在大量使用，中國(guó)企業(yè)尚無(wú)產(chǎn)品出現(xiàn)。
錳酸鋰 錳酸鋰占比也將上升
由于安全問(wèn)題和高昂的價(jià)格，鈷酸鋰正極材料始終沒(méi)有完全進(jìn)入動(dòng)力電池領(lǐng)域。而錳酸鋰則具有原料錳資源豐富、價(jià)格低廉及無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn)。層狀錳酸鋰LiMnO2用作鋰離子電池正極材料的缺點(diǎn)是雖然容量很高，但在高溫下不穩(wěn)定，而且在充放電過(guò)程中易向尖晶石結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致容量衰減過(guò)快。目前國(guó)內(nèi)大型的正極材料生產(chǎn)企業(yè)都在積極的開(kāi)發(fā)高溫循環(huán)改善的錳酸鋰材料。錳酸鋰材料的應(yīng)用集中在消費(fèi)類(lèi)電池市場(chǎng)，主要與鈷酸鋰摻混使用于低端的鋼殼電池上，或者單獨(dú)用于動(dòng)力電池，動(dòng)力電池以電動(dòng)自行車(chē)電池為主。預(yù)測(cè)到2015年三元材料在正極材料中的占比將上升至35%，錳酸鋰占比將上升至30%，而鈷酸鋰將下降至25%。
磷酸鐵鋰 仍存在較大技術(shù)提高空間
在動(dòng)力電池領(lǐng)域，磷酸鐵鋰正極材料的低溫性能和倍率放電已經(jīng)可以達(dá)到鈷酸鋰的水平，目前是市場(chǎng)上最有希望的動(dòng)力電池材料。但是受制于技術(shù)瓶頸，磷酸鐵鋰電池一致性和單位能量密度較低。在動(dòng)力電池正極材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，中、日、韓、美動(dòng)力電池企業(yè)采用不同的材料體系。中國(guó)企業(yè)以磷酸鐵鋰為主，日韓企業(yè)以錳酸鋰和三元材料為主。目前在國(guó)內(nèi)，已有較為成熟的磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)。但與全球技術(shù)水平對(duì)比來(lái)看，目前中國(guó)磷酸鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展仍低于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，如材料生產(chǎn)和應(yīng)用方面的連續(xù)性和穩(wěn)定性都不足，能量密度也始終無(wú)法提高。2012全球磷酸鐵鋰同比增速為56.66%，而中國(guó)只有5.77%。
策略 關(guān)注鋰產(chǎn)品深加工龍頭
申萬(wàn)研究認(rèn)為，在未來(lái)三年基礎(chǔ)鋰鹽和礦山鹵水產(chǎn)能過(guò)剩的大格局下，電池和正極材料的微利狀況和降價(jià)趨勢(shì)制約了基礎(chǔ)鋰鹽及礦山鹵水的漲價(jià)空間，未來(lái)鋰產(chǎn)品價(jià)格將出現(xiàn)分化，高壁壘的深加工產(chǎn)品將因緊張的供需格局獲得漲價(jià)空間，而過(guò)剩的基礎(chǔ)鋰鹽和礦石鹵水價(jià)格將持平甚至小幅走低;贛鋒鋰業(yè)因基礎(chǔ)鋰鹽成本下降、高壁壘深加工產(chǎn)品價(jià)格上升、噸毛利上升，未來(lái)幾年的產(chǎn)能釋放將使得業(yè)績(jī)快速增長(zhǎng)，考慮到公司的攻守兼?zhèn)涮卣?，以及被低估的?jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和資源價(jià)值，維持“買(mǎi)入”評(píng)級(jí)，目標(biāo)價(jià)30元。