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

（1）正極材料發(fā)展狀況與趨勢

目前，動力電池裝機量中，占比較高的正極材料主要是磷酸鐵鋰、三元材料等；儲能鋰離子電池裝機量中，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)的進步，CTP高集成動力電池、刀片電池、JTM電池等鋰離子動力電池制造技術(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較好，在250攝氏度以上才會出現(xiàn)熱現(xiàn)象，在700-800攝氏度時才會發(fā)生分解，分解時不會釋放氧分子，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主流；在新能源乘用車及儲能應(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、鎳鹽在我國的可開采儲量較小，供應(yīng)較為緊張，導(dǎo)致三元材料的生產(chǎn)成本較高。對于磷酸鐵鋰而言，主要原材料為鋰源、鐵源、磷源，我國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。

③磷酸鐵鋰正極材料的循環(huán)性能相對更強

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晶格的影響不大，因此具有良好的可逆性，從而帶來更長的循環(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。

基于上述各自特點，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)絕對主導(dǎo)的地位；三元材料能量密度相對較高，主要應(yīng)用于新能源乘用車。

隨著補貼政策的退坡和新能源汽車市場降本增效進程的推進，在全面市場化時代，下游客戶更注重成本和性價比，磷酸鐵鋰電池低生產(chǎn)成本、高安全性、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢日益凸顯。同時，隨著行業(yè)技術(shù)的進步，鋰離子動力電池制造技術(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滲透率的逐步提升，市場空間的迅速拓寬。

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

（2）正極材料市場發(fā)展現(xiàn)狀

得益于國內(nèi)新能源汽車及儲能市場的快速發(fā)展，我國正極材料產(chǎn)量快速增長，已成為全球正極材料的第一大供應(yīng)國。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020年中國正極材料出貨量為51萬噸，同比增長27%，保持良好的增長勢頭。

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，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)市場絕對主流；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，我國磷酸鐵鋰出貨量保持穩(wěn)步增長，根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017-2020年，我國磷酸鐵鋰出貨量從5.8萬噸快速提升至12.4萬噸，年均復(fù)合增長率為28.8%，2021年1-6月我國磷酸鐵鋰出貨量為17.8萬噸，已超過2020年全年的磷酸鐵鋰出貨量，主要系：新能源汽車行業(yè)逐步進入市場化發(fā)展階段，隨著補貼政策的退坡和新能源汽車市場降本增效進程的推進，下游客戶更注重成本和性價比，磷酸鐵鋰電池低成本、高安全性、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢日益凸顯；

同時，隨著行業(yè)技術(shù)的進步，鋰離子動力電池制造技術(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)勢更加凸顯，助推其在新能源乘用車市場滲透率的逐步上升，市場空間的迅速拓寬。新能源汽車行業(yè)的高速發(fā)展以及磷酸鐵鋰動力電池優(yōu)勢的凸顯，共同推動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，在新能源乘用車中逐步大規(guī)模應(yīng)用，是國內(nèi)三元材料的主要類型。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計，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)市場主流。

根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017-2020年，我國三元正極材料出貨量從8.6萬噸快速提升至23.6萬噸，年均復(fù)合增長率為40.0%，2021年1-6月我國三元正極材料出貨量為19.0萬噸，同比增長近一倍。

編制：諸葛御

責任編輯：趙皋

來源： 思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 德方納米