鋰電池正極材料路徑漸明 鈷酸鋰將逐漸被替代
日期：2024-11-25 09:24:46 作者：宏力精密鋼管 閱讀數：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部材料的結構和性能。這些電池內部材料包括負極材料、電解質、隔膜和正極材料等。其中正極材料是最核心的關鍵材料，占據鋰電池成本的30-40%。消費類電子產品市場(筆記本電腦、平板電腦、智能手機等)的快速擴張帶來鋰電池需求的爆發式增長。未來新能源領域電動汽車與儲能電站也均將依賴于鋰離子電池。預計到2013年全球鋰離子電池產業規模將達到278.1億美元;2015年，新能源汽車的產業化應用將帶動全球鋰離子電池的產業規模達到523.2億美元。隨著鋰電池產業規模的擴張，鋰電池正極材料產業規模也處于迅速擴張的階段，其中以鈷酸鋰的應用最為成熟。
應用 正極材料應用領域分化
目前正在使用和開發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。正極材料的應用領域分化明顯，目前鈷酸鋰依然是小型鋰電領域正極材料的主力，主要用于傳統3C領域等;三元材料和錳酸鋰主要在小型鋰電中應用，在日本與韓國其作為動力電池的技術較為成熟，主要用于電動工具、電動自行車和電動汽車等領域;磷酸鐵鋰在國內在動力電池領域應用，并且是未來儲能電池發展的方向，主要用于基站和數據中心儲能、家庭儲能、風光電儲能等領域。
鈷酸鋰 鈷酸鋰將逐漸被替代
鈷酸鋰由于具有生產工藝簡單和電化學性能穩定等優勢，最先實現商品化，具有放電電壓高、充放電電壓平穩、比能量高等優點，在小型消費品電池領域中具有重要應用，由于消費類電子產品市場的迅速發展，鈷酸鋰是鋰電池正極材料中銷售量占比最大的材料，但其成本高，且不利于環保，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材料的優點，具有價格優勢，但其應用受到鈷價格的影響，當鈷價格處于高位時，三元材料價格較鈷酸鋰低，具有較強的市場競爭力;但當鈷價格處于低位時，三元材料相較于鈷酸鋰的優勢就大大減小。目前，鈷酸鋰材料存在被三元材料替代的發展大趨勢。
三元材料 具有較好的低成本優勢
三元材料為鎳、鈷、錳按照一定的比例，再導入鋰源制備而成。雖然Tesla(著名的特斯拉電動汽車公司)旗下首款車型Roadster推出時使用的是18650鈷酸鋰電池，但其第二款量產車型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前后兩款車型的對比中表現得十分明顯。Model-S使用的電池數量達到8000以上，比Roadster高出一千多節，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。目前我國在高性能動力鋰電用NCM三元材料上和國際市場還存在較大的差距，在穩定性控制上存在設備和技術上的雙重障礙，開發明顯落后，國外已在大量使用，中國企業尚無產品出現。
錳酸鋰 錳酸鋰占比也將上升
由于安全問題和高昂的價格，鈷酸鋰正極材料始終沒有完全進入動力電池領域。而錳酸鋰則具有原料錳資源豐富、價格低廉及無毒性等優點。層狀錳酸鋰LiMnO2用作鋰離子電池正極材料的缺點是雖然容量很高，但在高溫下不穩定，而且在充放電過程中易向尖晶石結構轉變，導致容量衰減過快。目前國內大型的正極材料生產企業都在積極的開發高溫循環改善的錳酸鋰材料。錳酸鋰材料的應用集中在消費類電池市場，主要與鈷酸鋰摻混使用于低端的鋼殼電池上，或者單獨用于動力電池，動力電池以電動自行車電池為主。預測到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 仍存在較大技術提高空間
在動力電池領域，磷酸鐵鋰正極材料的低溫性能和倍率放電已經可以達到鈷酸鋰的水平，目前是市場上最有希望的動力電池材料。但是受制于技術瓶頸，磷酸鐵鋰電池一致性和單位能量密度較低。在動力電池正極材料產業領域，中、日、韓、美動力電池企業采用不同的材料體系。中國企業以磷酸鐵鋰為主，日韓企業以錳酸鋰和三元材料為主。目前在國內，已有較為成熟的磷酸鐵鋰儲能系統。但與全球技術水平對比來看，目前中國磷酸鐵鋰材料產業化的發展仍低于國外發達國家的水平，如材料生產和應用方面的連續性和穩定性都不足，能量密度也始終無法提高。2012全球磷酸鐵鋰同比增速為56.66%，而中國只有5.77%。
策略 關注鋰產品深加工龍頭
申萬研究認為，在未來三年基礎鋰鹽和礦山鹵水產能過剩的大格局下，電池和正極材料的微利狀況和降價趨勢制約了基礎鋰鹽及礦山鹵水的漲價空間，未來鋰產品價格將出現分化，高壁壘的深加工產品將因緊張的供需格局獲得漲價空間，而過剩的基礎鋰鹽和礦石鹵水價格將持平甚至小幅走低;贛鋒鋰業因基礎鋰鹽成本下降、高壁壘深加工產品價格上升、噸毛利上升，未來幾年的產能釋放將使得業績快速增長，考慮到公司的攻守兼備特征，以及被低估的競爭優勢和資源價值，維持“買入”評級，目標價30元。