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正極材料趨勢(shì)與市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2022-11-15

（1）正極材料發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)

目前，動(dòng)力電池裝機(jī)量中，占比較高的正極材料主要是磷酸鐵鋰、三元材料等；儲(chǔ)能鋰離子電池裝機(jī)量中，磷酸鐵鋰電池憑借較低的生產(chǎn)成本、出色的循環(huán)性能、較高的安全性占據(jù)主流。

（1）主要正極材料性能比較

目前國(guó)內(nèi)鋰離子電池正極材料以磷酸鐵鋰和三元材料為主，其主要差異如下表所示：

隨著行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，CTP高集成動(dòng)力電池、刀片電池、JTM電池等鋰離子動(dòng)力電池制造技術(shù)的突破，以及新型磷酸鹽系正極材料的技術(shù)創(chuàng)新，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的能量密度顯著提升，與三元電池的差異日益縮小。相比于三元材料，磷酸鐵鋰的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在安全性、生產(chǎn)成本以及循環(huán)性能上，具體為：

①磷酸鐵鋰正極材料安全性較高

三元材料通常在180攝氏度以上會(huì)出現(xiàn)自加熱，在約200攝氏度發(fā)生分解并釋放出氧氣，在高溫下電解液迅速燃燒，加劇連鎖反應(yīng)，業(yè)界對(duì)其安全性的有效保障關(guān)注度較高。磷酸鐵鋰材料的安全性能相對(duì)較好，在250攝氏度以上才會(huì)出現(xiàn)熱現(xiàn)象，在700-800攝氏度時(shí)才會(huì)發(fā)生分解，分解時(shí)不會(huì)釋放氧分子，燃燒不如三元材料劇烈。

因此，在新能源客車、專用車等新能源商用車領(lǐng)域，一般以磷酸鐵鋰電池為絕對(duì)主流；在新能源乘用車及儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域，磷酸鐵鋰電池的安全性亦較高。

②磷酸鐵鋰正極材料的生產(chǎn)成本相對(duì)較低

鈷鹽、鎳鹽和鋰鹽是制備三元材料的主要原材料，其中鈷鹽、鎳鹽在我國(guó)的可開(kāi)采儲(chǔ)量較小，供應(yīng)較為緊張，導(dǎo)致三元材料的生產(chǎn)成本較高。對(duì)于磷酸鐵鋰而言，主要原材料為鋰源、鐵源、磷源，我國(guó)鐵源和磷源資源較為豐富，使得磷酸鐵鋰顯示出更為明顯的成本優(yōu)勢(shì)。

③磷酸鐵鋰正極材料的循環(huán)性能相對(duì)更強(qiáng)

磷酸鐵鋰材料的晶格結(jié)構(gòu)相比三元材料較為穩(wěn)定，鋰離子的嵌入和脫出對(duì)晶格的影響不大，因此具有良好的可逆性，從而帶來(lái)更長(zhǎng)的循環(huán)性能。磷酸鐵鋰電池單體電芯的循環(huán)壽命在 3,000次以上，三元材料電池單體電芯的循環(huán)壽命在1,500次以上，磷酸鐵鋰材料的循環(huán)性能具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

基于上述各自特點(diǎn)，在新能源汽車領(lǐng)域，磷酸鐵鋰正極材料主要應(yīng)用于客車、專用車等新能源商用車領(lǐng)域，尤其在新能源客車領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)的地位；三元材料能量密度相對(duì)較高，主要應(yīng)用于新能源乘用車。

隨著補(bǔ)貼政策的退坡和新能源汽車市場(chǎng)降本增效進(jìn)程的推進(jìn)，在全面市場(chǎng)化時(shí)代，下游客戶更注重成本和性價(jià)比，磷酸鐵鋰電池低生產(chǎn)成本、高安全性、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)日益凸顯。同時(shí)，隨著行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，鋰離子動(dòng)力電池制造技術(shù)的突破，以及新型磷酸鹽系正極材料的技術(shù)創(chuàng)新，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的能量密度均顯著提升，助推磷酸鐵鋰電池在新能源乘用車市場(chǎng)滲透率的逐步提升，市場(chǎng)空間的迅速拓寬。

在儲(chǔ)能領(lǐng)域，磷酸鐵鋰電池憑借低生產(chǎn)成本、高安全性和長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)，占據(jù)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。

（2）正極材料市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

得益于國(guó)內(nèi)新能源汽車及儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速發(fā)展，我國(guó)正極材料產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，已成為全球正極材料的第一大供應(yīng)國(guó)。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年中國(guó)正極材料出貨量為51萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)27%，保持良好的增長(zhǎng)勢(shì)頭。

①磷酸鐵鋰

磷酸鐵鋰由于安全性能及循環(huán)性能優(yōu)異，在客車、專用車等新能源商用車領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，且隨著能量密度的提升、成本優(yōu)勢(shì)的凸顯，磷酸鐵鋰在新能源乘用車領(lǐng)域滲透率逐步提升。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年上半年，在新能源商用車領(lǐng)域磷酸鐵鋰電池占比為97%，占據(jù)市場(chǎng)絕對(duì)主流；在新能源乘用車領(lǐng)域，磷酸鐵鋰電池占比為30%，占比持續(xù)提升。

受益于我國(guó)新能源乘用車的快速發(fā)展及新能源商用車的穩(wěn)定發(fā)展，我國(guó)磷酸鐵鋰出貨量保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017-2020年，我國(guó)磷酸鐵鋰出貨量從5.8萬(wàn)噸快速提升至12.4萬(wàn)噸，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為28.8%，2021年1-6月我國(guó)磷酸鐵鋰出貨量為17.8萬(wàn)噸，已超過(guò)2020年全年的磷酸鐵鋰出貨量，主要系：新能源汽車行業(yè)逐步進(jìn)入市場(chǎng)化發(fā)展階段，隨著補(bǔ)貼政策的退坡和新能源汽車市場(chǎng)降本增效進(jìn)程的推進(jìn)，下游客戶更注重成本和性價(jià)比，磷酸鐵鋰電池低成本、高安全性、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)日益凸顯；

同時(shí)，隨著行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，鋰離子動(dòng)力電池制造技術(shù)的突破，以及磷酸鹽系正極材料的技術(shù)創(chuàng)新，磷酸鐵鋰等磷酸鹽系電池系統(tǒng)的能量密度顯著提升，使得其成本優(yōu)勢(shì)更加凸顯，助推其在新能源乘用車市場(chǎng)滲透率的逐步上升，市場(chǎng)空間的迅速拓寬。新能源汽車行業(yè)的高速發(fā)展以及磷酸鐵鋰動(dòng)力電池優(yōu)勢(shì)的凸顯，共同推動(dòng)上游磷酸鐵鋰正極材料行業(yè)的快速發(fā)展。

②三元材料

三元材料主要分為鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）等，其中鎳鈷錳酸鋰憑借高能量密度的優(yōu)勢(shì)，在新能源乘用車中逐步大規(guī)模應(yīng)用，是國(guó)內(nèi)三元材料的主要類型。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在新能源乘用車領(lǐng)域，2021年上半年三元材料電池占比為70%，占據(jù)市場(chǎng)主流。

根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017-2020年，我國(guó)三元正極材料出貨量從8.6萬(wàn)噸快速提升至23.6萬(wàn)噸，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為40.0%，2021年1-6月我國(guó)三元正極材料出貨量為19.0萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)近一倍。

編制：諸葛御

責(zé)任編輯：趙皋

來(lái)源： 思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 德方納米