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動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)發(fā)展情況及趨勢(shì)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-02-18

①目前形成了以 NCM 三元材料為主、多種材料共存的格局且預(yù)計(jì)未來(lái)將長(zhǎng)期存在

NCM 三元材料自 2015 年開(kāi)始加快發(fā)展，由于其高能量密度的優(yōu)勢(shì)，符合市場(chǎng)對(duì)新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程的要求以及政府補(bǔ)貼政策的支持，逐步占據(jù)汽車(chē)動(dòng)力電池市場(chǎng)的主要份額。三元材料相對(duì)磷酸鐵鋰、錳酸鋰等正極材料具備顯著的能量密度優(yōu)勢(shì)，且常規(guī)三元材料在循環(huán)次數(shù)、安全性方面相較其他材料也無(wú)明顯短板，因此，三元正極材料逐步成為動(dòng)力電池領(lǐng)域的主流選擇，廣泛應(yīng)用于各種類(lèi)型新能源汽車(chē)。

由于動(dòng)力鋰電領(lǐng)域需求量最大，導(dǎo)致三元材料成為鋰 離子電池正極材料的主導(dǎo)地位。據(jù)鑫欏資訊統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021 年國(guó)內(nèi)三元材 料總產(chǎn)量為 39.81 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 89.5%。

全球范圍內(nèi)三元材料總產(chǎn)量為 72.97 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 79.3%，預(yù)計(jì)未來(lái)三元材料的產(chǎn)能產(chǎn)量將繼續(xù)保持增長(zhǎng)。其 中，高容量 NCM 三元材料主要應(yīng)用于 BEV 領(lǐng)域；高功率型 NCM 三元材料主 要應(yīng)用于 HEV、PHEV 及 48V 輕混領(lǐng)域。

與此同時(shí)，磷酸鐵鋰、錳酸鋰等正極材料由于各具優(yōu)點(diǎn)，在動(dòng)力電池細(xì)分 領(lǐng)域仍有比較優(yōu)勢(shì)。其中：

A、磷酸鐵鋰具有成本低、高循環(huán)次數(shù)、安全性好的特點(diǎn)，因此得以在對(duì)安全性能要求高、對(duì)價(jià)格敏感的客車(chē)、專(zhuān)用車(chē)等汽車(chē)領(lǐng) 域最早規(guī)?；瘧?yīng)用。但是磷酸鐵鋰也有其固有局限性，如能量密度偏低、低溫 性能較差，導(dǎo)致其在對(duì)能量密度要求較高的領(lǐng)域（如中高端長(zhǎng)續(xù)航乘用車(chē)等） 應(yīng)用面臨較大壓力。近年來(lái)，一方面，補(bǔ)貼力度開(kāi)始退坡，淡化能量密度和續(xù) 航指標(biāo)，另一方面，磷酸鐵鋰電池技術(shù)持續(xù)迭代，“刀片電池”、“CTP”等 技術(shù)的出現(xiàn)使得磷酸鐵鋰電池包能量密度得到改善，因此帶動(dòng)了磷酸鐵鋰在商 用車(chē)和乘用車(chē)領(lǐng)域市場(chǎng)份額的提升。2021 年，在鎳鈷價(jià)格處于高位的情況下， 磷酸鐵鋰產(chǎn)銷(xiāo)量持續(xù)增加。據(jù)鑫欏資訊統(tǒng)計(jì)，2021 年，國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰產(chǎn)量達(dá)到43.80 萬(wàn)噸，同比增加 208.50%；

B、錳酸鋰具備成本低、安全性能好的特點(diǎn)， 將繼續(xù)適用于電動(dòng)自行車(chē)、輕型車(chē)、專(zhuān)用車(chē)等領(lǐng)域。

長(zhǎng)期來(lái)看，隨著高電壓、高鎳、高功率技術(shù)的不斷進(jìn)步和未來(lái)電池回收市 場(chǎng)的發(fā)展，三元鋰電池的性?xún)r(jià)比將不斷凸顯，疊加續(xù)航里程要求較高的中高端 乘用車(chē)型未來(lái)銷(xiāo)量占比將逐步提升，三元材料以其高能量密度的本質(zhì)特征仍然 是動(dòng)力電池的主流正極材料。在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域，預(yù)計(jì)未來(lái)以 NCM 三元材料 為主、多種材料共存的格局將長(zhǎng)期存在。

②新能源汽車(chē)行業(yè)由政策推動(dòng)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)推動(dòng)，正極材料性?xún)r(jià)比重要性凸顯

近年來(lái)，新能源汽車(chē)行業(yè)政府補(bǔ)貼逐步下滑并逐漸退出，政府補(bǔ)貼不再是國(guó)內(nèi)車(chē)企考慮成本收益的主要因素，為提高新能源汽車(chē)相對(duì)傳統(tǒng)燃油車(chē)的競(jìng)爭(zhēng) 力，整車(chē)廠將倒逼產(chǎn)業(yè)鏈上游各環(huán)節(jié)提升性能、改進(jìn)技術(shù)，并降低綜合成本， 國(guó)內(nèi)車(chē)企將在保證續(xù)航里程和性?xún)r(jià)比之間進(jìn)行權(quán)衡，結(jié)合各自汽車(chē)品牌、市場(chǎng) 地位、中高低檔車(chē)型的各自定位及實(shí)際成本收益情況選取對(duì)應(yīng)的鋰電池型號(hào)及 配套的正極材料類(lèi)型。 突破動(dòng)力電池能量密度、提升續(xù)航里程、提高安全性能、延長(zhǎng)使用壽命、 縮短充電時(shí)間、優(yōu)化低溫性能、降低電池成本等是新能源汽車(chē)替代傳統(tǒng)燃油 車(chē)、提高滲透率、由政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)為市場(chǎng)消費(fèi)驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵因素。

新能源動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈主要通過(guò)改進(jìn)電池材料、電池成組技術(shù)等方面來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。對(duì)鋰離 子電池正極材料而言，NCM 三元材料中鎳含量的提高、鈷含量的降低可以提高 電池能量密度、降低電池單位成本。相比中低鎳 NCM 三元電池，高鎳三元電 池在理論上可以達(dá)到更長(zhǎng)的續(xù)航里程、更低的綜合成本，但由于 NCM811 工藝 復(fù)雜帶來(lái)的生產(chǎn)成本較高的情形短期內(nèi)難以改變。

從產(chǎn)品性?xún)r(jià)比角度看，隨著政府補(bǔ)貼逐步取消，Ni5 系、Ni6 系 NCM 三元材料仍然是高能量密度電池中的綜合性?xún)r(jià)比主流，產(chǎn)品性能仍有不斷提升空 間。隨著 Ni5 系、Ni6 系產(chǎn)品的充電電壓逐步由 4.2V 提升至 4.35V，其能量密 度可提升約 15%，綜合性能表現(xiàn)與 Ni8 系持平。

同時(shí)，正極材料廠商和鋰電池 廠共同開(kāi)發(fā)更低鈷含量的 Ni5 系、Ni6 系 NCM 三元產(chǎn)品，不僅在性能表現(xiàn)上與Ni8 系接近，同時(shí)具備更高的安全性，未來(lái)預(yù)計(jì)仍會(huì)占據(jù)新能源汽車(chē)中的較大 比例。根據(jù)百川盈孚統(tǒng)計(jì)，2022 年 3 月，NCM523 單價(jià)約為 37.2 萬(wàn)元/噸； NCM622 單價(jià)約為 38.2 萬(wàn)元/噸；NCM811 單價(jià)約為 41.7 萬(wàn)元/噸。Ni8 系的綜合 成本高企、安全性不足，Ni5 系和 Ni6 系整體仍具備較強(qiáng)的性?xún)r(jià)比及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

③高安全性前提下的高能量密度是新能源汽車(chē)行業(yè)對(duì)正極材料的重要要求

隨著新能源汽車(chē)由補(bǔ)貼推動(dòng)轉(zhuǎn)為市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，在安全性得到保障的前提下， 消費(fèi)者對(duì)于新能源汽車(chē)高續(xù)航里程、輕量化的訴求對(duì)新能源動(dòng)力電池技術(shù)水平 提出了更高要求。從目前的技術(shù)水平和產(chǎn)品應(yīng)用情況看，提高鋰電池能量密度 主要有兩大途徑，第一是采用更高能量密度的電芯，第二是電芯成組結(jié)構(gòu)優(yōu) 化，提高成組、電池包效率，類(lèi)似寧德時(shí)代 CTP、比亞迪刀片電池成組技術(shù)。 對(duì)正極材料企業(yè)而言，主要是協(xié)助下游鋰電池企業(yè)提升電芯能量密度，目前提 升電芯能量密度主要有兩種途徑，分別是提升電池充電電壓及提升 NCM 三元 材料 Ni 含量。

A、三元材料高電壓化方面：Ni5 系、Ni6 系 NCM 三元材料性能通過(guò)技術(shù)進(jìn)步可以得到進(jìn)一步改進(jìn)，主要從高電壓化和低鈷化入手。一方面，通過(guò)提升 Ni5 系、Ni6 系 NCM 三元材料的充電電壓，如從 4.2V 提升至 4.35V，可以實(shí)現(xiàn) 能量密度約 15%的提升，綜合表現(xiàn)與 Ni8 系持平；另一方面，正極材料廠商和 電池廠共同開(kāi)發(fā)更低鈷含量的 Ni5 系、Ni6 系 NCM 三元產(chǎn)品，在滿(mǎn)足市場(chǎng)長(zhǎng)續(xù) 航需求的同時(shí)具備成本優(yōu)勢(shì)，因此，Ni5 系、Ni6 系 NCM 三元材料高電壓化、 低鈷化是一個(gè)重要的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方向。

B、三元材料高鎳化方面：Ni8 系以上 NCM 三元材料的銷(xiāo)售占比雖在不斷提升，但其發(fā)展仍存在一定的瓶頸，比如，其安全性尚待進(jìn)一步完善，且其綜合成本較高，NCM811 和 NCA 等高鎳三元正極材料的工藝流程對(duì)于窯爐設(shè)備、 反應(yīng)氣氛等有特殊的要求，且一般涉及二次燒結(jié)甚至更多次數(shù)的燒結(jié)，鈷材料節(jié)省的成本不足以覆蓋生產(chǎn)工藝方面增加的成本，因此，其綜合成本顯著高于 Ni5 系、Ni6 系等材料，對(duì)于銷(xiāo)量較高的中低檔電動(dòng)汽車(chē)而言，在沒(méi)有政府補(bǔ)貼的情況下，消費(fèi)者對(duì)成本的高敏感性使其無(wú)法承受 Ni8 系高鎳三元材料的高成 本。未來(lái)，Ni8 系以上 NCM 三元材料技術(shù)更為成熟、生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，安全性進(jìn)一步完善也是另一個(gè)重要的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方向。