鋰電池材料行業(yè)深度報(bào)告

1、 鋰電池材料行業(yè)深度報(bào)告：汽車電動(dòng)化浪潮已至，鋰電材料乘勢(shì)而起 報(bào)告綜述汽車電動(dòng)化浪潮驅(qū)動(dòng)鋰電材料行業(yè)飛躍發(fā)展。在主要經(jīng)濟(jì)體扶持政策加碼、傳統(tǒng)車企相繼布局的催化下，電動(dòng)車技術(shù)不斷迭代、成本持續(xù)優(yōu)化， 2020 年全球電動(dòng)車銷量突破 324 萬(wàn)輛，市場(chǎng)份額大幅提高 1.7pcts 至 4.2%， 過(guò)去 5 年 CAGR 達(dá) 43.0%。鋰電池作為電動(dòng)車核心部件，需求隨之猛增， 2020 年全球動(dòng)力電池裝機(jī)量達(dá) 137GWh（過(guò)去 3 年 CAGR 約 32.3%）。電芯材料（含正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜）是電池核心，占比電池完全成本約 46%，預(yù)計(jì) 2020 年規(guī)模超 200 億美元。中國(guó)

2、是全球最大新能源車市場(chǎng)（2020 年市場(chǎng)份額 41.3%），已建立具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的全產(chǎn)業(yè)鏈， 一批本土鋰電材料巨頭有望應(yīng)運(yùn)而生，行業(yè)也迎來(lái)化工龍頭的戰(zhàn)略布局。正極材料：磷酸鐵鋰與三元材料齊頭并進(jìn)，龍頭依技術(shù)和客戶優(yōu)勢(shì)脫穎而出。正極材料直接決定電池續(xù)航里程與電化學(xué)性能，占比電池材料成本約 40-44%。2020 年國(guó)內(nèi)正極出貨量 51 萬(wàn)噸（同比+26.2%），產(chǎn)值達(dá) 550 億 元。磷酸鐵鋰成本與壽命領(lǐng)先，三元材料以比容量見長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)將并存發(fā)展，長(zhǎng)期看三元材料更具潛力。當(dāng)前正極行業(yè)格局持續(xù)優(yōu)化，低端產(chǎn)能出清。未來(lái)高鎳低鈷化下，當(dāng)升科技等龍頭有望加速發(fā)展。負(fù)極材料：以人造石墨為主，當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)格局

3、較優(yōu)，降本提容是方向。負(fù)極 材料成本占比約 10-12%，2020 年國(guó)內(nèi)出貨量 36.5 萬(wàn)噸（同比+37.7%）， 產(chǎn)值達(dá) 130 億元。當(dāng)前人造石墨憑綜合性優(yōu)勢(shì)占據(jù)負(fù)極材料主導(dǎo)地位，行 業(yè)未來(lái)或向高容量硅碳負(fù)極發(fā)展。全球負(fù)極產(chǎn)能前五名有四家中國(guó)企業(yè)， CR5 達(dá) 65.9%。電解液：差異化配方是核心，成本有望進(jìn)一步優(yōu)化，領(lǐng)先企業(yè)出貨量與份 額不斷增長(zhǎng)。電解液由溶質(zhì)、溶劑、添加劑組成，占比電池材料成本約 10-12%，但對(duì)電池性能影響較大。2020 年國(guó)內(nèi)電解液出貨量為 25 噸（同 比+36.6%），產(chǎn)值達(dá) 115 億元。國(guó)內(nèi)電解液行業(yè) 2020 年 CR3 達(dá)到 61.4%。隔膜：高門

4、檻保障較好的格局和盈利能力，龍頭份額持續(xù)提升。隔膜占比 電池材料成本約 10-14%，2020 年國(guó)內(nèi)隔膜出貨量為 37.2 億立方米（同比 +35.8%），產(chǎn)值約 50 億元（僅基膜）。相比其他電池材料，隔膜技術(shù)門檻更高、企業(yè)毛利率亦高于其他電池材料。隔膜行業(yè)格局較好，龍頭企業(yè)市占率領(lǐng)先，且隨著擴(kuò)產(chǎn)與外延收購(gòu)份額持續(xù)提升。1、下游新能源車高增長(zhǎng)，電池材料迎來(lái)歷史機(jī)遇1.1、國(guó)內(nèi)新能源車發(fā)展空間依然巨大，政策助力海外新能源車提速1.1.1 政策持續(xù)助力，中國(guó)新能源車產(chǎn)業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)政策助力下，中國(guó)新能源車產(chǎn)業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。我國(guó)是全球率先推廣新能源汽車的國(guó)家之一。從國(guó)內(nèi)新能源車產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策布局來(lái)

5、看，國(guó)內(nèi)早在 2012 年就已開始對(duì)新能源車產(chǎn)業(yè)施以大力的政策扶持。在各類政策鼓勵(lì)、持續(xù)的財(cái)政和地方補(bǔ)貼下，中國(guó)已成為全球規(guī)模最大的新能源車市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)新能源車產(chǎn)業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。2020 年國(guó)內(nèi)新能源車市場(chǎng)重回高增長(zhǎng)，未來(lái)滲透率提升空間依然巨大。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2019 年以前國(guó)內(nèi)新能源車銷量同比增速基本保持在 50%以上；2019 年， 受宏觀經(jīng)濟(jì)下行、“國(guó)六”標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施、新能源車補(bǔ)貼退坡等因素影響，國(guó)內(nèi)汽車銷售受到?jīng)_擊，新能源車銷量同比增速首次下滑（同比-4.00%）；2020 年，雖然汽車市場(chǎng)受到疫情沖擊，但隨著補(bǔ)貼退坡政策被消化，疊加終端新能源車企的成熟優(yōu)質(zhì)車型發(fā)布，國(guó)內(nèi)新能源車銷量實(shí)現(xiàn)逆

6、勢(shì)增長(zhǎng) 13.38%。綜合來(lái)看，政策驅(qū)動(dòng)疊加新能源車產(chǎn)業(yè)逐步成熟，過(guò)去五年間（2015-2020 年）國(guó)內(nèi)新能源車銷量保持復(fù)合增速 32.80%的增長(zhǎng)。但與此同時(shí)，中國(guó)作為全球最大的新能源車市場(chǎng)，新能源車滲透率依然僅約 5.4%，未來(lái)空間巨大。1.1.2 政策支持力度空前，海外新能源市場(chǎng)已迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇碳排放政策高壓，歐洲汽車產(chǎn)業(yè)面臨轉(zhuǎn)型，新能源車產(chǎn)業(yè)迎發(fā)展機(jī)遇。2014 年 4 月 24 日，歐洲環(huán)境署宣布了針對(duì)歐洲汽車工業(yè)的最新的二氧化碳排放法規(guī)；2019 年，歐盟委員會(huì)在布魯塞爾公布了應(yīng)對(duì)氣候變化的“歐洲綠色協(xié)議”，提出到 2050 年歐洲在全球范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)“碳中和”（即二氧化碳凈排放量

7、降為零），政策施 壓給歐洲傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的轉(zhuǎn)型壓力。根據(jù)第一電動(dòng)網(wǎng)數(shù)據(jù)，歐洲 12% 的二氧化碳排放來(lái)自于汽車，因此相關(guān)國(guó)家與地區(qū)紛紛出臺(tái)強(qiáng)有力的政策支持新 能源車發(fā)展。燃油車限制+新能源車補(bǔ)貼，政策驅(qū)動(dòng)下，歐洲新能源車產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)階段或已到來(lái)。在政策上，歐洲采取歐盟委員會(huì)制定了嚴(yán)格的汽車排放新規(guī)，并對(duì)歐盟各 國(guó)的排放情況進(jìn)行監(jiān)督，目前歐盟多國(guó)已頒布禁止燃油車措施與計(jì)劃；另一方面， 各國(guó)陸續(xù)頒布額度較大的補(bǔ)貼政策扶持新能源車產(chǎn)業(yè)，尤其是 2020 年以來(lái)，由于 新冠肺炎疫情對(duì)經(jīng)濟(jì)形成巨大沖擊，歐洲各國(guó)進(jìn)一步加強(qiáng)補(bǔ)貼刺激新能源車消費(fèi)。 汽車產(chǎn)業(yè)是歐洲支柱產(chǎn)業(yè)，碳排放指標(biāo)限制疊加新能源車補(bǔ)

8、貼政策驅(qū)動(dòng)下，歐洲 汽車產(chǎn)業(yè)逐步轉(zhuǎn)型，預(yù)計(jì)未來(lái)歐洲地區(qū)的新能源車滲透率將迎來(lái)快速增長(zhǎng)。1.1.3 技術(shù)逐步成熟+傳統(tǒng)車企強(qiáng)勢(shì)布局，全球新能源車迎來(lái)高速發(fā)展期新能源車產(chǎn)業(yè)技術(shù)逐漸成熟，電池續(xù)航提升、成本下降。相比傳統(tǒng)燃油車，新能源車的能源更加清潔、駕駛體驗(yàn)也具有一定優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)和學(xué)術(shù)界的共同努力下，全球新能源車產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)不斷成熟，其中核心部件動(dòng)力電池的續(xù)航不斷提升、成本持續(xù)下降。傳統(tǒng)車企全力推進(jìn)電動(dòng)化戰(zhàn)略。在政策推動(dòng)下，尤其隨著歐盟最嚴(yán)碳排放法規(guī)的新階段臨近，目前全球主流整車廠已紛紛加碼電動(dòng)車布局，大眾、寶馬、戴姆勒等傳統(tǒng)廠商電動(dòng)化新車型規(guī)劃密集。全球新能源車迎來(lái)高速發(fā)展。外部

9、環(huán)境來(lái)看，全球主要經(jīng)濟(jì)體對(duì)新能源車產(chǎn)業(yè)不斷施以強(qiáng)有力的政策刺激；產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，傳統(tǒng)車廠強(qiáng)勢(shì)布局，造車新勢(shì)力日漸成熟，新能源車技術(shù)不斷完善。多重因素推動(dòng)下，全球新能源乘用車銷量快速增長(zhǎng)， 其中中國(guó)為最大市場(chǎng)，歐洲地區(qū)憑借強(qiáng)有力政策刺激近兩年增長(zhǎng)迅猛。1.2、依托先發(fā)優(yōu)勢(shì)與政策紅利，國(guó)內(nèi)電池廠商確立全球領(lǐng)先地位動(dòng)力電池需求持續(xù)增長(zhǎng)，中國(guó)是目前全球最大市場(chǎng)與供應(yīng)國(guó)。動(dòng)力電池是新能源車的核心部件，占比整車成本約 40%。受益近年來(lái)新能源車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，全球動(dòng)力電池裝機(jī)量保持增長(zhǎng)；在動(dòng)力電池的持續(xù)增長(zhǎng)推動(dòng)下，鋰電池整體市場(chǎng)規(guī)模迎來(lái)增長(zhǎng)。根據(jù)賽迪智庫(kù)數(shù)據(jù)，2019 年全球與國(guó)內(nèi)鋰電池市場(chǎng)規(guī)模分別達(dá)到 31

10、00 億元（約 450 億美元）與 1750 億元（約 250 億美元）。2020 年下半年以來(lái)，全球動(dòng)力電池需求隨下游新能源車產(chǎn)銷量增長(zhǎng)而快速增長(zhǎng)。 2020 年全球動(dòng)力電池裝機(jī)量為 137GWh（同比+17.5%，近 3 年 CAGR 到+32.3%）； 其中中國(guó)是目前全球最大動(dòng)力電池市場(chǎng)，2020 年實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池裝機(jī)量 63.6GWh （同比+2.0%，近 3 年 CAGR 達(dá)到+20.6%）。供給方面，中國(guó)也是目前全球最大的 動(dòng)力電池供應(yīng)國(guó)，2020 年全球動(dòng)力電池出貨量為 213GWh（同比+33.9%），國(guó)內(nèi) 動(dòng)力電池出貨量為 80GWh（同比+12.68%）。國(guó)內(nèi)電池企業(yè)目前已確

11、立全球領(lǐng)先地位。目前，以 CATL、比亞迪為代表的國(guó)內(nèi) 電池龍頭企業(yè)，憑借在鋰電池領(lǐng)域的前瞻布局與持續(xù)深耕，同時(shí)依托國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的 新能源車市場(chǎng)以及完備的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈體系，已經(jīng)確立全球領(lǐng)先地位，無(wú)論是技術(shù) 還是規(guī)模都已達(dá)到全球領(lǐng)先水平，產(chǎn)品已進(jìn)入國(guó)內(nèi)外主要新能源整車廠的供應(yīng)鏈。 具體來(lái)看，2018-2020 年全球動(dòng)力電池裝機(jī)量前十名的企業(yè)中，國(guó)內(nèi)企業(yè)始終占據(jù) 半壁江山，其中寧德時(shí)代位居榜首。根據(jù) SNE Research 最新數(shù)據(jù)，2020 年寧德時(shí) 代動(dòng)力電池在全球市場(chǎng)的裝機(jī)量為 34GWh，市占率 24.8%，繼續(xù)穩(wěn)居榜首；LG 化學(xué)依托海外新能源車市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)躍居第二位。未來(lái)五年鋰電池產(chǎn)能

12、預(yù)計(jì)將持續(xù)快速擴(kuò)張。隨著國(guó)內(nèi)外新能源車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展， 下游對(duì)于動(dòng)力電池需求旺盛，主流電池廠商紛紛公布擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。根據(jù)現(xiàn)有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，預(yù)計(jì)到 2025 年之前主流鋰電池的整體產(chǎn)能將超過(guò) 544GWh。1.3、電池材料是鋰電池的關(guān)鍵，國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)格局已迎改善電池材料是決定鋰電池性能的關(guān)鍵。鋰電池的電芯材料（簡(jiǎn)稱“電池材料”，下同） 包括主材正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜四大材料以及導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等其他輔材。鋰電池的充放電過(guò)程即鋰離子在正負(fù)極間不斷嵌入和脫嵌的過(guò)程。在電 池放電時(shí)，負(fù)極材料中的鋰原子會(huì)脫插成為鋰離子，通過(guò)電解液，嵌入正極；而 在充電時(shí)，正極材料上的鋰離子會(huì)發(fā)生脫嵌，經(jīng)過(guò)電解液，在負(fù)極被還

13、原成鋰原 子嵌入到負(fù)極材料中。而在整個(gè)充放電過(guò)程中，電池材料對(duì)于電池的容量、充電 速度、安全性等均有直接且重大的影響，是決定鋰電池性能的關(guān)鍵。四大電池材料占比動(dòng)力電池完全成本約 46%。根據(jù) AVICENNE ENERG，電池材料合計(jì)成本約占比鋰電池完全成本的55%-65%，其中四大材料占完全成本約46%。 四大材料中，正極材料成本占比最高，占比完全成本約 24%，負(fù)極、電解液與隔膜的成本均占比完全成本的 7%-8%。受益下游新能源車旺盛需求，國(guó)內(nèi)電池材料市場(chǎng)規(guī)模迎來(lái)增長(zhǎng)。2016 年以來(lái)，國(guó) 內(nèi)新能源車的快速發(fā)展帶來(lái)了鋰電材料需求的持續(xù)增長(zhǎng)，其中正極材料和負(fù)極材 料市場(chǎng)規(guī)模均保持在 30%以

14、上的增速，電解液與隔膜雖然出貨量保持高增長(zhǎng)，但 由于價(jià)格下滑市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)中有降。受益于下游動(dòng)力電池出貨量的持續(xù)增長(zhǎng)，根據(jù) 我們測(cè)算，預(yù)計(jì) 2020 年我國(guó)四大鋰電材料產(chǎn)值約 850 億元。電池材料行業(yè)格局正迎改善。由于國(guó)內(nèi)鋰電池材料發(fā)展時(shí)間較短，同時(shí)低端產(chǎn)品 進(jìn)入門檻相對(duì)較低，因此行業(yè)前期經(jīng)歷了群雄并起、供給過(guò)剩的時(shí)代。但隨著行 業(yè)發(fā)展，目前領(lǐng)先企業(yè)與落后產(chǎn)能在規(guī)模、技術(shù)等方面的差距不斷拉大，領(lǐng)先廠 商與下游電池龍頭綁定，份額不斷擴(kuò)大，行業(yè)格局逐步優(yōu)化。另一方面，2017 年 以來(lái)新能源車補(bǔ)貼退坡導(dǎo)致動(dòng)力電池市場(chǎng)增速放緩，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)盈利下滑， 中小產(chǎn)能的出清及整合持續(xù)進(jìn)行，國(guó)內(nèi)電池材料行業(yè)競(jìng)

15、爭(zhēng)格局由前期的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng) 逐步好轉(zhuǎn)，行業(yè)回歸理性。2、正極：產(chǎn)能利用率分化，龍頭依托技術(shù)與客戶優(yōu)勢(shì)壯大2.1、正極材料是電池性能關(guān)鍵，低成本與高比容量是方向正極材料作為鋰離子電池的重要組成部分，是電池材料中規(guī)模最大、產(chǎn)值最高的 環(huán)節(jié)，占比電池完全成本約 24%、占比材料成本約 40-44%，正極材料對(duì)于下游動(dòng) 力電池與新能源車的成本影響巨大。正極材料的關(guān)鍵指標(biāo)包括比容量、循環(huán)性能（壽命）、成本、安全性等。正極材 料作為電池的核心部件，對(duì)電池的能量密度和循環(huán)壽命等指標(biāo)有重要影響，其容 量大小直接影響鋰電池能量密度，循環(huán)性能直接影響電池的使用壽命。理想的鋰 電池正極材料需要有較大的比容量、循環(huán)壽命長(zhǎng)

16、、出色的低溫和倍率特性、較高 的安全性和環(huán)境友好度以及較低的成本等特性?？v觀正極材料的發(fā)展歷史，低成本與高容量始終是突破的主要方向。（1）早期鈷酸鋰階段：最早的商業(yè)化正極材料，適用于消費(fèi)電子，成本較高。最早的正極材料為日韓企業(yè)開發(fā)的大容量鈷酸鋰，其理論容量達(dá)到 274 mAhg-1， 同時(shí)壓實(shí)密度在產(chǎn)業(yè)化的正極材料中最高，制備的電池?fù)碛休^高的體積能量密度，因此在電池體積能量密度要求苛刻的消費(fèi)電池市場(chǎng)具有較為成熟的應(yīng)用。但其存 在成本過(guò)高、高電壓下材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差、實(shí)際比容量與理論比容量差距較大 （實(shí)際容量?jī)H約 140 mAhg-1）等問(wèn)題，無(wú)法滿足動(dòng)力電池的要求。（2）錳酸鋰和磷酸鐵鋰階段：

17、降低成本，采用比容量稍低的材料。為了降低正極材料的成本，錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極迎來(lái)發(fā)展。雖然在理論比容量上，錳酸鋰和磷酸鐵鋰均低于鈷酸鋰，但一方面其制備的電池能量密度能基本滿足下游要求， 另一方面，兩者原材料來(lái)源豐富、成本低廉、安全性出色，對(duì)續(xù)航要求低、成本 敏感的下游應(yīng)用較為友好。其中錳酸鋰循環(huán)壽命較短，主要用于電動(dòng)工具、混動(dòng) 電動(dòng)車和電動(dòng)自行車等領(lǐng)域；而磷酸鐵鋰綜合性能優(yōu)于錳酸鋰，因此在新能源商用車動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。（3）三元材料階段：容量提高，成本抬升。為了降低鈷酸鋰的成本，用鎳代替鈷 的“鎳酸鋰”正極憑借更低的成本、更高的比容量開始得到應(yīng)用，但其存在制備困 難、材料結(jié)構(gòu)

18、不穩(wěn)定、電池循環(huán)性能差等較難解決的問(wèn)題，于是鈷和錳摻雜的 NCM 三元材料得到應(yīng)用。另一方面，隨著消費(fèi)者對(duì)于新能源車?yán)m(xù)航里程的要求日益提 升，理論比容量更高的三元材料滲透率快速提升。與鈷酸鋰相比，由于鈷元素用 量較少，三元材料成本較低；而與錳酸鋰、磷酸鐵鋰相比，其具有更高的比容量， 逐漸成為新能源乘用車主流選擇，但其具有成本較高的劣勢(shì)。2.2、三元材料與磷酸鐵鋰是主流，兩者各有優(yōu)勢(shì)將長(zhǎng)期共存目前動(dòng)力電池主流正極材料為磷酸鐵鋰和三元材料。隨著下游新能源車滲透率的 提升，過(guò)去幾年正極材料的出貨量保持快速增長(zhǎng)。2020 年國(guó)內(nèi)正極材料的出貨量 達(dá)到 51 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 26.2%，近 5 年的復(fù)合

19、增長(zhǎng)率達(dá)到 35.2%。由于成本與比 容量兼顧，磷酸鐵鋰和三元材料是目前主流正極材料。三元材料憑高比容量占據(jù)主流，磷酸鐵鋰依托成本優(yōu)勢(shì)出貨量回升。由于前期政 策補(bǔ)貼傾向長(zhǎng)續(xù)航里程的新能源車，比容量更有優(yōu)勢(shì)的三元材料出貨量從 2015 年的 3.65 萬(wàn)噸（占比 32%）躍升至 2020 年的 23.6 萬(wàn)噸（占比 46%）。但隨著新 能源車補(bǔ)貼退坡、電池企業(yè)降本壓力增大，以及儲(chǔ)能等領(lǐng)域的需求快速上升， 2019-2020 年低成本的磷酸鐵鋰出貨量占比在下跌三年后迎來(lái)持續(xù)回升，2020 年 出貨量達(dá) 12.4 萬(wàn)噸（同比+40.9%），占比提升 3pcts 到 25%。2020 年正極材料均價(jià)處

20、下滑態(tài)勢(shì)，需求向好帶動(dòng)當(dāng)前價(jià)格回升。由于正極材料生 產(chǎn)成本下降，同時(shí)補(bǔ)貼退坡導(dǎo)致的新能源車全產(chǎn)業(yè)鏈面臨降本壓力向上游傳導(dǎo)； 另一方面，正極材料集中度較低，與下游議價(jià)能力相對(duì)較弱，2020 年全年正極材 料均價(jià)呈現(xiàn)下滑態(tài)勢(shì)。2020 年 Q4 以來(lái)，受終端新能源車旺盛的需求驅(qū)動(dòng)，正極 材料供需趨緊，價(jià)格從底部回升。2.2.1 磷酸鐵鋰：成本低廉、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性較高磷酸鐵鋰具有成本低廉、安全性高、循環(huán)壽命可以達(dá)到與車輛運(yùn)行生命周期相當(dāng)?shù)戎T多優(yōu)勢(shì)，一度被認(rèn)為是理想的電動(dòng)車正極材料，但其能量密度的上限較低， 導(dǎo)致其應(yīng)用受到一定程度的限制。磷酸鐵鋰制備工藝主要采用高溫固相法合成。從制備工藝來(lái)看，磷酸

21、鐵鋰的制備 有高溫固相反應(yīng)法、碳熱還原法、噴霧熱解法、水熱法等，其中高溫固相反應(yīng)法 是目前發(fā)展最為成熟也是使用最廣泛的方法。通過(guò)將磷酸鐵、鋰源和包覆劑混合 研磨并在氮?dú)庵袩坪?，?jīng)后處理得到產(chǎn)物磷酸鐵鋰。高溫固相法合成工藝簡(jiǎn)單， 制備條件易控制，但存在晶體尺寸較大、粒徑不易控制、分布不均勻、形貌不規(guī) 則等缺點(diǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品倍率特性較差。磷酸鐵鋰的原材料成本大幅低于三元材料。正極材料的產(chǎn)品定價(jià)模式較為成熟， 一般采用“原材料成本其他制造成本正極材料企業(yè)毛利”的定價(jià)模式，其中 原材料的成本占比約 90%，因此原材料成本很大程度決定了正極材料的成本。對(duì)比來(lái)看，磷酸鐵鋰的原材料主要由鋰源（碳酸鋰）、鐵源（

22、亞鐵鹽）和磷源（磷 酸鹽）構(gòu)成，主要原材料價(jià)格均較低。常規(guī)三元材料（如 NCM111，NCM523 和 NCM622）的鋰源也是碳酸鋰，而高鎳三元材料（NCM811）的鋰源則是一水合氫 氧化鋰；三元材料的其他原材料主要包括鎳鹽、鈷鹽和錳鹽, 其中硫酸鎳和硫酸 錳價(jià)格較低且波動(dòng)穩(wěn)定，但硫酸鈷的價(jià)格較高且波動(dòng)大，對(duì)三元材料成本影響較 大，直接導(dǎo)致使用三元材料成本大幅高于磷酸鐵鋰。自燃溫度較高，燃燒速度緩慢，磷酸鐵鋰安全性能領(lǐng)先。一般而言，磷酸鐵鋰自 燃溫度高達(dá) 800，除極端情況外，發(fā)生自燃概率相對(duì)較低。此外，磷酸鐵鋰高 溫分解不會(huì)釋放氧氣，因此即使發(fā)生自燃，燃燒速度也較緩慢。而三元電池的自 燃溫

23、度為 200，且分解時(shí)會(huì)釋放氧氣，與電池里可燃的電解液、碳材料一同被 點(diǎn)燃，加劇材料燃燒，甚至引發(fā)爆炸。對(duì)比來(lái)看，磷酸鐵鋰電池的自燃像是“煤” 的燃燒，三元電池的自燃像是“火藥”的爆炸，磷酸鐵鋰安全性能更高。磷酸鐵鋰材料穩(wěn)定，理論循環(huán)壽命較長(zhǎng)。由于磷酸鐵鋰晶體中的 P-O 鍵穩(wěn)定性好， 鋰離子的嵌入和脫出對(duì)晶格的影響不大，故而具有良好的可逆性，理論循環(huán)壽命 較長(zhǎng)。另一方面，國(guó)內(nèi)的磷酸鐵鋰廠商已擁有成熟的制造工藝，可最大限度地發(fā) 揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電池在實(shí)際使用中也具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。2.2.2 三元材料：高理論比容量帶來(lái)相關(guān)電池能量密度優(yōu)勢(shì)明顯三元正極材料分為 NCM（鎳鈷錳）和 NCA（鎳鈷鋁）

24、兩個(gè)體系，其中國(guó)內(nèi)三元 材料以 NCM 為主，日韓以 NCA 為主。NCM 材料中，根據(jù)鎳鈷錳三種金屬含量 的比例不同，主要分為 NCM333、NCM523、NCM622 和 NCM811，其中 NCM811 與 NCA 屬于高鎳三元材料。理論上，材料中鎳的含量越高，材料比容量越大， 相同條件下，對(duì)應(yīng)電池的能量密度也越高。從制備工藝來(lái)看，三元前驅(qū)體的制備技術(shù)壁壘相對(duì)較高。三元正極材料的生產(chǎn)主 要包括前驅(qū)體制備、燒結(jié)、包裝等工序，其中前驅(qū)體的性能直接決定了燒結(jié)后三 元材料的理化指標(biāo)。目前三元前驅(qū)體的制備主要采用氫氧化物共沉淀法，通過(guò)將 硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸錳、氫氧化鈉、氨水等原料按一定比例置于反

25、應(yīng)釜中，使 鹽、堿發(fā)生中和反應(yīng)生成三元前驅(qū)體晶核并長(zhǎng)大。由于在反應(yīng)過(guò)程中需控制鹽、 堿、氨水的濃度、原料加入速率、反應(yīng)溫度、PH、攪拌速率、反應(yīng)時(shí)間、漿料固 含量等多個(gè)指標(biāo)，因此前驅(qū)體制備是三元材料制備過(guò)程中壁壘較高的環(huán)節(jié)。三元材料理論比容量較大，對(duì)應(yīng)電池體系能量密度更高。一般而言，三元材料 NCM 的理論比容量在 278mAhg-1 左右，實(shí)際比容量根據(jù) Ni 含量不同在 150-220mAhg-1 之間，且受限技術(shù)成熟度的限制，國(guó)內(nèi)三元材料出貨仍以 NCM523 為主，因此其 理論性能極限遠(yuǎn)未到達(dá)。磷酸鐵鋰?yán)碚摫热萘繛?170mAhg-1，實(shí)際比容量在 140-160mAhg-1，對(duì)應(yīng)電池

26、的能量密度在 130-150 Whkg-1，提升空間相對(duì)有限。2.2.3 三元與磷酸鐵鋰將并存，長(zhǎng)期來(lái)看三元能量密度潛力更大優(yōu)勢(shì)各顯，國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰和三元材料將并存發(fā)展。當(dāng)前動(dòng)力電池正極材料的應(yīng)用 來(lái)看，在商用車和專用車動(dòng)力電池領(lǐng)域，磷酸鐵鋰憑借成本優(yōu)勢(shì)與安全性牢牢占 據(jù)主流；三元材料電池的能量密度更高，對(duì)應(yīng)電動(dòng)車的續(xù)航里程更長(zhǎng)，但其成本 高于磷酸鐵鋰，安全性與電池壽命也遜色于磷酸鐵鋰，因此在對(duì)續(xù)航要求較高、 價(jià)格敏感度相對(duì)較低的乘用車領(lǐng)域占比較高。由于目前國(guó)內(nèi)三元材料的主要出貨產(chǎn)品為 NCM523，能量密度優(yōu)勢(shì)相對(duì)磷酸鐵鋰 較??；且部分電池廠商通過(guò)改進(jìn)電池設(shè)計(jì)方案等方式提升磷酸鐵鋰電池實(shí)際能量

27、 密度，如比亞迪的刀片電池技術(shù)、寧德時(shí)代的 CTP 技術(shù)、國(guó)軒高科的 JTM 技術(shù) 等，有效縮小了磷酸鐵鋰電池三元電池在能量密度上的差距。我們認(rèn)為，在動(dòng)力 電池領(lǐng)域，在當(dāng)前下游補(bǔ)貼退坡成本敏感度提升、高鎳三元技術(shù)尚未完全成熟的 情況下，磷酸鐵鋰將與三元材料并存發(fā)展。長(zhǎng)期看，三元材料理論性能更優(yōu)，高鎳無(wú)鈷化趨勢(shì)下，未來(lái)發(fā)展空間更大。由于 磷酸鐵鋰的理論比容量上限較低，目前實(shí)際比容量已經(jīng)接近理論上限，未來(lái)提升 有限。而近年來(lái)三元材料高鎳無(wú)鈷化技術(shù)不斷優(yōu)化，高鎳化通過(guò)增加鎳元素含量 提升材料的比容量，以提升電池能量密度（如寧德時(shí)代的第二代 NCM811 電池能 量密度已到達(dá) 304 Whkg-1）；

28、無(wú)鈷化通過(guò)降低鈷含量，有效降低材料成本。隨著 三元材料高鎳無(wú)鈷化，電池能量密度及生產(chǎn)成本將持續(xù)優(yōu)化，我們認(rèn)為長(zhǎng)期來(lái)看 三元材料在動(dòng)力電池領(lǐng)域發(fā)展空間更大。2.3、正極材料當(dāng)下格局分散，領(lǐng)先企業(yè)有望脫穎而出正極材料進(jìn)入門檻較低導(dǎo)致行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈、集中度分散。一方面，由于正極材料 在鋰電池中的成本占比較高，是四大電池材料中市場(chǎng)空間最大的品種；另一方面， 低端正極材料的工藝成熟，進(jìn)入門檻較低，因此國(guó)內(nèi)正極材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，行 業(yè)內(nèi)企業(yè)較多，上游鋰、鈷企業(yè)和下游的電池企業(yè)等新進(jìn)入者也在競(jìng)相布局，導(dǎo) 致行業(yè)集中度較低。2018 年整體正極市場(chǎng)的 CR5 為 34%，CR10 為 57%。磷酸鐵鋰行業(yè)格局好

29、于三元材料。正極材料中，磷酸鐵鋰由于先前供給過(guò)剩價(jià)格 下跌，行業(yè)經(jīng)歷洗牌，行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量較少，頭部企業(yè)在技術(shù)、規(guī)模、成本和客 戶粘性上均更具優(yōu)勢(shì)。2019 年磷酸鐵鋰行業(yè)出貨量 CR5 已達(dá)到 83%。相比于磷 酸鐵鋰，三元材料行業(yè)的集中度較低，領(lǐng)先企業(yè)優(yōu)勢(shì)不明顯，2019 年的出貨量 CR5 為 44%，行業(yè)主要企業(yè)超過(guò) 15 家。正極材料產(chǎn)品差異化，行業(yè)格局優(yōu)化。一方面，由于正極材料對(duì)于鋰電池性能的 影響巨大，隨著國(guó)內(nèi)鋰電池技術(shù)的發(fā)展，下游客戶對(duì)正極材料的性能要求越來(lái)越 高，高電壓、高倍率等技術(shù)領(lǐng)先的產(chǎn)品需求持續(xù)增長(zhǎng)。另一方面，隨著高鎳無(wú)鈷 化趨勢(shì)以及領(lǐng)先企業(yè)的高電壓、高倍率等產(chǎn)品逐步成熟

30、，正極材料的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格 局正在逐步分化，高低端產(chǎn)能的產(chǎn)能利用率差距拉大。具體來(lái)看，領(lǐng)先企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)銷更有保障，其依托技術(shù)優(yōu)勢(shì)綁定寧德時(shí)代、比亞迪、 LG、松下等下游電池大客戶，市占率也隨著電池行業(yè)的馬太效應(yīng)而逐步提升。技 術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)與大客戶優(yōu)勢(shì)帶動(dòng)高端正極材料產(chǎn)能接近滿產(chǎn)滿銷，而同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的低端產(chǎn)能則出現(xiàn)過(guò)剩情況，產(chǎn)能利用率相對(duì)較低，頭部企業(yè)有望脫穎而出。3、負(fù)極：領(lǐng)先企業(yè)聚焦降本提容，競(jìng)爭(zhēng)格局有望進(jìn)一步優(yōu)化3.1、負(fù)極材料以石墨為主，提容降本、延長(zhǎng)循環(huán)壽命是方向負(fù)極材料為鋰電池另一重要材料，目前以石墨材料為主。負(fù)極材料是電子流出的 一極，約占鋰電池完全成本的 7%，占原材料成本約 10-12%

31、。負(fù)極材料比容量大 小對(duì)鋰電池能量密度亦有重要影響，石墨材料憑借較高的穩(wěn)定性和較低的成本， 同時(shí)與正極、電解液具有良好的相容性等性能，是目前主要的負(fù)極材料，而碳硅 復(fù)合材料因比容量?jī)?yōu)勢(shì)明顯，是目前學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界正在探索的新型負(fù)極材料。負(fù)極材料發(fā)展歷史包括針狀焦、MCMB、石墨、硅碳復(fù)合材料等材料。綜合來(lái)看， 提升比容量、降低成本、延長(zhǎng)循環(huán)壽命是負(fù)極材料突破的方向。（1）中間相碳微球（MCMB）是早期的商業(yè)化負(fù)極材料。以索尼為代表的鋰電 池產(chǎn)商最早以針狀焦作為負(fù)極材料。上世紀(jì) 90 年代，大阪煤氣公司研發(fā)的 MCMB 成功應(yīng)用于鋰電池負(fù)極替代了第一代負(fù)極材料針狀焦。MCMB 具有倍率性能好、 首

32、圈庫(kù)倫效率高等優(yōu)點(diǎn)，但其制備過(guò)程復(fù)雜且產(chǎn)率偏低，導(dǎo)致成本高企，尤其是 早期僅少數(shù)日系廠商生產(chǎn)時(shí)，價(jià)格高達(dá) 50-70 萬(wàn)元/噸。但隨著國(guó)內(nèi)廠商杉杉股份 與天津鐵城（2008 年被貝特瑞收購(gòu)）相繼在 2000 年及 2001 年實(shí)現(xiàn) MCMB 的量 產(chǎn)，價(jià)格大幅下跌。（2）人造石墨和天然石墨已發(fā)展成當(dāng)前主流的負(fù)極材料。由于 MCMB 材料成本較高，同時(shí)下游對(duì)電池能量密度的要求日益提升，MCMB 逐漸被其他成本更低、 性能更好的材料所取代。從國(guó)內(nèi)來(lái)看，首先是貝特瑞率先完成國(guó)產(chǎn)化的改性天然石墨，改性天然石墨比容量高、成本低廉，但結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、與電解液相容性較差、 循環(huán)壽命也較差。2005 年杉杉股份與

33、鞍山熱能研究院共同開發(fā)出以焦炭（石油焦與針狀焦）為原料的商業(yè)化人造石墨產(chǎn)品，相較于天然石墨和 MCMB，循環(huán)性能優(yōu)于天然石墨而成本低于 MCMB，已成為目前應(yīng)用范圍最廣，出貨量最多的負(fù)極材料，而國(guó)內(nèi)企業(yè)也憑借國(guó)產(chǎn)化實(shí)現(xiàn)了在負(fù)極材料領(lǐng)域全球份額領(lǐng)先。（3）硬碳、軟碳和鈦酸鋰（LTO）優(yōu)缺點(diǎn)突出，在部分領(lǐng)域使用，改性是主要方向。相較綜合性能較好的人造石墨，硬碳、軟碳和 LTO 優(yōu)缺點(diǎn)突出：硬碳（難以石墨化材料）低溫性能、循環(huán)性能較好、容量提升空間大，但首次效 率較低、壓實(shí)密度低，適用于混合動(dòng)力汽車中的高功率動(dòng)力電池。軟碳（2500以上的高溫下可石墨化材料）具有對(duì)電解液適應(yīng)性強(qiáng)、循環(huán)較好成 本低等優(yōu)

34、點(diǎn)，但與硬碳類似，軟碳同樣具有首圈不可逆容量較大、壓實(shí)密度低導(dǎo) 致電池能量密度受限等問(wèn)題，因而被考慮用于儲(chǔ)能電池和混動(dòng)電池領(lǐng)域。目前對(duì) 于無(wú)序碳的應(yīng)用一方面主要揚(yáng)長(zhǎng)避短用在特定的領(lǐng)域中，另一方面，則是借助包 覆和摻雜等方法改善其電化學(xué)性能，以使其可以更好地應(yīng)用于其他領(lǐng)域。鈦酸鋰（LTO）循環(huán)性能與安全性能優(yōu)異、倍率性能亦佳，在動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電 池方面有著很大的優(yōu)勢(shì)；但其比容量較低、低溫性能較差、大倍率時(shí)容量衰減嚴(yán) 重，以及嵌鋰態(tài)會(huì)與電解液發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致脹氣，限制其大規(guī)模使用。（4）硅碳復(fù)合材料、復(fù)合金屬鋰等仍在突破中。當(dāng)前石墨負(fù)極材料的比容量已逐 漸趨于理論值，如目前部分廠家石墨負(fù)極產(chǎn)品比容量可

35、達(dá)到 365mAhg-1，而石墨 的理論比容量為 372 mAhg-1。為提高鋰電池的能量密度，新型負(fù)極材料正在開發(fā)。硅碳復(fù)合材料：比容量可高達(dá) 900 mAhg-1，同時(shí)還具有儲(chǔ)量豐富、原料成本低等 優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前最有前景的下一代負(fù)極材料，是各大企業(yè)和科研院校關(guān)注重點(diǎn)。尤 其隨著動(dòng)力電池能量密度要求的提高，硅碳負(fù)極搭配高鎳三元材料的體系漸成發(fā) 展趨勢(shì)。但當(dāng)下硅碳負(fù)極工藝尚不成熟，首周效率低、體積膨脹等問(wèn)題無(wú)法解決， 因此企業(yè)目前多采用在石墨負(fù)極材料中摻雜少量硅碳材料進(jìn)行改性。復(fù)合金屬鋰：比容量高、體積膨脹的控制也相對(duì)容易，是高能量密度鋰電池理想 的選擇，但目前技術(shù)仍無(wú)法解決與電解液的相容性以及

36、安全性等問(wèn)題，距離大規(guī) 模產(chǎn)業(yè)化仍有距離。整體上，目前新型負(fù)極材料仍處于研發(fā)階段。3.2、負(fù)極材料出貨量持續(xù)增長(zhǎng), 人造石墨占據(jù)主流受益動(dòng)力電池需求高增長(zhǎng)，負(fù)極材料出貨量保持高增長(zhǎng)。目前負(fù)極材料出貨產(chǎn)品 主要以石墨化碳材料為主，包括人造石墨和天然石墨。受下游動(dòng)力電池出貨量的 增長(zhǎng)帶動(dòng)，2020 年國(guó)內(nèi)負(fù)極材料的出貨量為 36.5 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 37.7%，近 5 年 復(fù)合增長(zhǎng)率為 38.0%。人造石墨是目前出貨量最大的負(fù)極材料。在負(fù)極材料的選擇中，人造石墨雖然成 本較天然石墨更高，但憑借出色的性能、與正極材料及電解液更好的匹配在動(dòng)力 電池中占據(jù)絕對(duì)主流；天然石墨主要用于消費(fèi)電子和儲(chǔ)能領(lǐng)域。2

37、020 年人造石墨 出貨量達(dá)到 30.6 萬(wàn)噸，占負(fù)極材料總出貨量的 84%，同比進(jìn)一步增加 5pcts。3.3、行業(yè)集中度較高，領(lǐng)先企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)+一體化降本，優(yōu)勢(shì)持續(xù)擴(kuò)大全球負(fù)極材料產(chǎn)能主要在中國(guó)。2018 年全球負(fù)極材料行業(yè)的 CR3 為 43.1%，CR5 為 65.9%。在市占率前五的負(fù)極材料供應(yīng)商中，僅日立化成為日本企業(yè)，貝瑞特、 杉杉股份、江西紫宸和凱金能源均為中國(guó)企業(yè)。自 2010 年國(guó)內(nèi)擁有低成本優(yōu)勢(shì)的 貝特瑞、杉杉股份等負(fù)極材料企業(yè)突破技術(shù)瓶頸開始，國(guó)內(nèi)負(fù)極材料企業(yè)便替代 日本企業(yè)，逐步占據(jù)了全球主流地位。國(guó)內(nèi)負(fù)極材料集中度較高，競(jìng)爭(zhēng)格局較好。目前國(guó)內(nèi)的負(fù)極材料行業(yè)集中度較高，

38、2018 年負(fù)極材料 CR3 和 CR5 分別達(dá)到 57.8%和 77.1%。其中人造石墨集中度更高， CR3 達(dá)到 62.4%，江蘇紫宸、凱金能源和寧波杉杉占據(jù)領(lǐng)先地位；而貝特瑞則盤 踞天然石墨龍頭地位，市場(chǎng)份額超 60%，在人造石墨領(lǐng)域市場(chǎng)份額位居第四。龍頭企業(yè)較快擴(kuò)產(chǎn)，規(guī)模優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步鞏固。近兩年來(lái)，隨著新能源車市場(chǎng)的全球 蓬勃發(fā)展，國(guó)內(nèi)中高端負(fù)極材料供給面臨短缺，主流負(fù)極材料廠商紛紛擴(kuò)建產(chǎn)能。 未來(lái)行業(yè)內(nèi)新增產(chǎn)能較多，但主要集中在領(lǐng)先企業(yè)手中，貝特瑞、杉杉股份、璞 泰來(lái)、凱金能源等四家企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能占比總擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能 82.2%，龍頭企業(yè)規(guī)模優(yōu)勢(shì) 有望進(jìn)一步鞏固。領(lǐng)先企業(yè)一體化布局降本，格局有

39、望進(jìn)一步優(yōu)化。從人造石墨的成本構(gòu)成來(lái)看， 原材料成本占比約 40%-45%、石墨化加工費(fèi)用占比約 50%、人工與制造費(fèi)用占比 約 5%-10%。頭部企業(yè)一方面在黑龍江、內(nèi)蒙古等煤炭資源所在地建立工廠，致 力于原材料端的成本降低，同時(shí)搶先布局天然石墨在儲(chǔ)能等領(lǐng)域的應(yīng)用；另一方 面，通過(guò)自建石墨化、炭化工廠進(jìn)行一體化布局，并依托規(guī)?；c高效生產(chǎn)實(shí)現(xiàn) 降本增效，進(jìn)一步鞏固領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。根據(jù)高工鋰電預(yù)計(jì)，2019 年石墨化委外加工的市場(chǎng)均價(jià)在 1.8-2.2 萬(wàn)元/噸，而自 建石墨化加工的成本在 1.2-1.4 萬(wàn)元/噸，成本降幅可達(dá)到 30%。在產(chǎn)業(yè)鏈普遍面 臨降本壓力的情況下，領(lǐng)先企業(yè)通過(guò)一體化布局降

40、本將進(jìn)一步擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)，行業(yè)格 局有望持續(xù)優(yōu)化。4、電解液：行業(yè)洗牌接近尾聲，龍頭突圍馬太效應(yīng)加劇4.1、電解液成本占比雖低，對(duì)電池性能影響重大電解液在電池正負(fù)極之間發(fā)揮離子導(dǎo)電功能。電解液是鋰電池四大關(guān)鍵材料之一， 作為離子導(dǎo)體在電池正負(fù)極之間發(fā)揮離子導(dǎo)電功能，對(duì)電極/電解液界面的性能具 有重要調(diào)控作用，通常成本約占電池成本的 7%，材料成本的 10-12%。電解液性 能直接影響鋰電池的高電壓特性、充放電倍率、循環(huán)壽命、安全性等關(guān)鍵性能。 一般而言，理想的電解液需要有高電導(dǎo)率、較寬的適應(yīng)溫度范圍（-40 +80）、 循環(huán)穩(wěn)定性可達(dá)數(shù)千次、與正負(fù)極相容性好、無(wú)污染、低成本、安全性高等特性。國(guó)內(nèi)電解

41、液發(fā)展速度快，已基本實(shí)現(xiàn)完全國(guó)產(chǎn)化。全球鋰電池電解液的供應(yīng)商主 要集中在中、日、韓三國(guó)。日韓廠商主要供應(yīng)本土企業(yè)和部分在華的日資和韓資 企業(yè)。國(guó)內(nèi)電解液產(chǎn)業(yè)起步晚于日本和韓國(guó)，但隨著技術(shù)突破與積累，當(dāng)前國(guó)內(nèi) 已經(jīng)成為全球最大的鋰離子電池電解液生產(chǎn)地。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)，目前電解液 國(guó)產(chǎn)化率已超過(guò) 98%，只有少量依靠進(jìn)口。電解液價(jià)格跌勢(shì)趨緩，出貨量同比高增長(zhǎng)。2020 年國(guó)內(nèi)電解液出貨量為 25 萬(wàn)噸， 同比增長(zhǎng) 36.6%，保持快速增長(zhǎng)，其中動(dòng)力電池電解液占比 35%，仍是下游最大應(yīng)用領(lǐng)域。2020 年 Q4 以來(lái)，隨著全球新能源車市場(chǎng)的進(jìn)一步蓬勃發(fā)展，前期擴(kuò) 產(chǎn)的六氟磷酸鋰產(chǎn)能被逐步消化，電

42、解液及上游原材料供需再次趨緊，產(chǎn)品價(jià)格 結(jié)束前幾年的跌勢(shì)迎來(lái)反彈。受目前技術(shù)限制，當(dāng)前鋰離子電池以液態(tài)電解液為主，主要由溶質(zhì)、溶劑、添加 劑在一定條件下按照一定比例配置而成。4.2、溶質(zhì)：六氟磷酸鋰為主流，國(guó)產(chǎn)突破后供給過(guò)剩4.2.1 溶質(zhì)是電解液核心，六氟磷酸鋰為目前主流溶質(zhì)是電解液的關(guān)鍵組成，主要為鋰鹽，分為無(wú)機(jī)鋰鹽與有機(jī)鋰鹽。溶質(zhì)主要作 用為提供鋰離子在電極之間提供傳輸，其占比電解液成本約 50%。溶質(zhì)的主要成 分為鋰鹽，按照陰離子種類不同可分為無(wú)機(jī)陰離子鋰鹽和有機(jī)陰離子鋰鹽兩大類。 無(wú)機(jī)陰離子鋰鹽主要包括 LiClO4、LiBF4、LiAsF6和 LiPF6 等，有機(jī)陰離子鋰鹽主 要包

43、括 LiCF3SO3、LiFSI、LiBOB 等。性能、安全與成本是溶質(zhì)鋰鹽三大要求。一般來(lái)講，鋰鹽作為溶質(zhì)須滿足在有機(jī) 溶劑中的離子遷移率和解離常數(shù)適中、電化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高、與其他電池 組件相容性高、抗氧化性能和鋁箔鈍化性能優(yōu)異等要求。此外，在商業(yè)應(yīng)用上， 價(jià)格也是溶質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。六氟磷酸鋰為目前主流溶質(zhì)。相比其他電解質(zhì)，六氟磷酸鋰由于在常用有機(jī)溶劑 中具有適中的離子遷移數(shù)和解離常數(shù)、較好的抗氧化性能和、鋁箔鈍化能力，又 與多種正負(fù)極材料具有較高相容性，同時(shí)相較于新型鋰鹽，六氟磷酸鋰工藝成熟， 成本相對(duì)較低，因此是目前使用最廣泛的電解質(zhì)。4.2.2 產(chǎn)能擴(kuò)張致使供給過(guò)剩，價(jià)格處于低

44、位2011 年之前，國(guó)內(nèi)六氟磷酸鋰產(chǎn)能有限，市場(chǎng)被日韓企業(yè)占據(jù)。早在 2004 年之 前，由于技術(shù)限制，六氟磷酸鋰為日韓企業(yè)所壟斷，包括日本的瑞星化工、森田 化學(xué)、關(guān)東電化、中央硝子等，韓國(guó)的蔚山等。國(guó)內(nèi)六氟磷酸鋰的突破始于 2005 年的天津金牛 80 噸裝置投產(chǎn)并進(jìn)入索尼供應(yīng)商體系。但此后國(guó)內(nèi)雖有多家企業(yè)進(jìn) 行 3000-5000 噸級(jí)的布局，但直到 2011 年之前都無(wú)產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品，且不能滿足下游 電解液廠商的要求，市場(chǎng)仍主要被日韓企業(yè)占據(jù)。2011 年開始，國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰技術(shù)突破，產(chǎn)能擴(kuò)張價(jià)格下滑。國(guó)內(nèi)六氟磷酸鋰廠商 從 2009 年開始逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破、自主生產(chǎn)，以多氟多、九九久為首的國(guó)

45、內(nèi)廠商 成功實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰的量產(chǎn)。此外，海外廠商技術(shù)逐步完善，產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，以當(dāng) 時(shí)的全球龍頭日本森田化學(xué)為例，其產(chǎn)能從2005年的200噸到2010年已突破1000 噸；到 2011 年，全球六氟磷酸鋰產(chǎn)能約 8500 噸（同比+77%），產(chǎn)能大幅擴(kuò)張帶 動(dòng)價(jià)格持續(xù)下滑，2008 年時(shí)六氟磷酸鋰價(jià)格約 35 萬(wàn)元/噸，到 2015 年最低點(diǎn)時(shí)已 跌破 10 萬(wàn)元/噸。2015Q4-2016Q2，新能源車需求爆發(fā)帶動(dòng)六氟磷酸鋰價(jià)格反彈，但隨后國(guó)內(nèi)大幅擴(kuò)產(chǎn)，其價(jià)格進(jìn)入下行期。2015 年開始，國(guó)內(nèi)新能源車的快速發(fā)展帶來(lái)強(qiáng)勁需求， 六氟磷酸鋰過(guò)剩產(chǎn)能被逐漸消化，供需趨緊帶動(dòng)產(chǎn)品價(jià)格上漲，到 2016

46、 年上半年 回升至 40 萬(wàn)元/噸?？焖偬嵘膬r(jià)格驅(qū)動(dòng)六氟磷酸鋰廠商再次進(jìn)入擴(kuò)產(chǎn)周期，2016 年下半年，包括永太科技、九九久、石大勝華、比亞迪、杉杉股份等多家公司分 布新產(chǎn)能投產(chǎn)/規(guī)劃公告。2017 年開始，六氟磷酸鋰新增產(chǎn)能迎來(lái)釋放，供給過(guò)剩 導(dǎo)致價(jià)格持續(xù)下滑，至 2020 年 8 月最低點(diǎn)時(shí)價(jià)格僅 7 萬(wàn)元/噸。國(guó)內(nèi)六氟磷酸鋰過(guò)剩產(chǎn)能被消化，價(jià)格已從底部反彈。2020 年以來(lái)，在中國(guó)、歐 洲和美國(guó)等市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求支撐下，全球新能源車銷量快速增長(zhǎng)，對(duì)電解液需求 亦迎來(lái)上升。2020 年 9 月份以來(lái)，六氟磷酸鋰再次陷入供不應(yīng)求階段，價(jià)格從底 部反彈并持續(xù)走高。4.2.3 新型鋰鹽成為研發(fā)新

47、重點(diǎn)，隨著技術(shù)完善成本降低用量逐步提升高鎳化趨勢(shì)下鋰鹽性能要求提升。隨著三元材料高鎳化趨勢(shì)到來(lái)，動(dòng)力電池對(duì)電 解液的要求不斷提高。傳統(tǒng)鋰鹽六氟磷酸鋰由于受熱易分解以及遇水易潮解，在 高鎳三元電池中的應(yīng)用受到限制，需要開發(fā)高壓、高安全性的新型鋰鹽方向發(fā)展。LiFSI 作為添加劑有效提升電解液性能，目前添加比例持續(xù)上升。LiFSI 作為新型 鋰鹽，可以提高電解液電導(dǎo)率、高低溫性能和耐水解性，同時(shí)還具有抑制氣脹、 安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛應(yīng)用前景。由于技術(shù)難度大、成本高，因此 LiFSI 尚未直接用作溶質(zhì)鋰鹽，而是作為溶質(zhì)添加劑與六氟磷酸鋰混用，用于三元?jiǎng)恿?電池電解液之中以改善性能。隨著近年來(lái)

48、LiFSI 技術(shù)逐步成熟帶來(lái)成本降低，同時(shí)早前對(duì)正極鋁箔腐蝕等問(wèn)題 得到解決，其用量已迎來(lái)顯著增長(zhǎng)。未來(lái)隨著成本進(jìn)一步降低，其有望取代六氟 磷酸鋰成為新一代電解液溶質(zhì)。LiFSI 的研發(fā)突破已成為目前電解液企業(yè)角逐的高 地，相關(guān)企業(yè)已經(jīng)開始積極儲(chǔ)備并導(dǎo)入 LiFSI 的應(yīng)用，康鵬科技、天賜材料、新 宙邦等企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模領(lǐng)先，永太科技、杉杉股份、氟特電池等企業(yè)亦有布局。4.3、溶劑：多元碳酸酯類體系為主，迎接固態(tài)/凝膠化革新溶劑占比電解液成本約 30%，占比質(zhì)量約 80%。由于鋰電池中負(fù)極使用高還原性 材料，正極使用高氧化性材料，因此溶劑需要極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑。此外，溶劑 還需要有較高的介電常數(shù)、

49、較低的粘度、較高的電化學(xué)穩(wěn)定性、低成本等特性。碳酸酯類為當(dāng)下主要電解液溶劑主要產(chǎn)品。鋰電池電解液溶劑主要為醚和酯兩類， 其中醚類溶劑雖然粘度低、導(dǎo)電性好，但其電化學(xué)穩(wěn)定性較弱，所占比例極小， 目前主要使用的溶劑主要以碳酸酯類為代表，包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯 (DMC) 、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)等。溶劑需進(jìn)行多元復(fù)配以提升電池性能。由于單一溶劑體系不能滿足電解液的性能 要求，因此實(shí)際生產(chǎn)中通常將環(huán)狀碳酸酯（EC、PC）和鏈狀碳酸酯（DMC、DEC、 EMC）按一定比例進(jìn)行混合形成多元溶劑體系，從而與電池正負(fù)極進(jìn)行更好的相容，提升電池性能。具體來(lái)看

50、，不同電解液的使用條件、與電池正負(fù)極的相容性、 分解電壓也不同。以三元體系 EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC 等為例，其循環(huán) 壽命、低溫性能和安全性能方面更具優(yōu)勢(shì)；主流的 LiPF6/EC+DMC 二元體系與碳 負(fù)極相容性好、使用溫度范圍廣、安全指數(shù)高、循環(huán)壽命和放點(diǎn)特性較好。 當(dāng)前主流電解液溶劑為電池級(jí) DMC，其由工業(yè)級(jí) DMC 精餾得來(lái)，產(chǎn)品純度要求 高、工藝難度較大、客戶驗(yàn)證周期長(zhǎng)，導(dǎo)致現(xiàn)階段產(chǎn)能較為緊缺。當(dāng)前國(guó)內(nèi)電解 液溶劑 DMC 龍頭企業(yè)為石大勝華。2020 年 Q2 以來(lái)，由于短期內(nèi)供給緊張，DMC 價(jià)格一度大幅上漲至近十年新高。當(dāng)前國(guó)內(nèi)華魯恒升、奧克股份等廠家也通過(guò)

51、研 發(fā)突破布局切入電池級(jí)溶劑 DMC 領(lǐng)域。4.4、添加劑改善電池性能，差異化配方與產(chǎn)品質(zhì)量已成核心競(jìng)爭(zhēng)力添加劑含量雖少，但是電池性能的重要影響因素。在鋰電池中，電解液的作用除 了實(shí)現(xiàn)鋰離子的傳輸外，也需要對(duì)電池的安全性、循環(huán)壽命等性能進(jìn)行改善，其 中加入合適的添加劑是主要的途徑。而添加劑因用量少（質(zhì)量占比約 5%）、成本 低（成本占比約 10%）又能顯著提高電池的某些宏觀性能，受到企業(yè)的較高關(guān)注。 溶質(zhì)、溶劑和添加劑的差異化配方與產(chǎn)品質(zhì)量為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。電解液中 溶質(zhì)和溶劑具有較高的趨同性，而溶質(zhì)、溶劑和添加劑的三者的差異化配方則成 為了電解液廠商核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。另一方面，鋰電池電解液

52、添加劑種類眾多，包 括 SEI 成膜添加劑、導(dǎo)電添加劑、阻燃添加劑、過(guò)充保護(hù)添加劑等。目前市場(chǎng)上 常用添加劑應(yīng)用較為廣泛，產(chǎn)品制備工藝相對(duì)公開，但是電解液添加劑對(duì)產(chǎn)品純 度的要求較高，因此廠商的提純工藝和品質(zhì)管控能力亦為核心競(jìng)爭(zhēng)力。4.5、固態(tài)電解質(zhì)性能出色優(yōu)點(diǎn)多，但產(chǎn)業(yè)化仍有距離傳統(tǒng)液態(tài)電池性能，理論上固態(tài)電解質(zhì)優(yōu)勢(shì)明顯，是未來(lái)突破方向。傳統(tǒng)液態(tài)電 池由于使用有機(jī)碳酸酯類作為溶劑，具有高活性、易燃燒等特性，而在充電過(guò)充、 過(guò)熱和短路時(shí)極易發(fā)生自燃和爆炸。目前固態(tài)電池已經(jīng)被公認(rèn)為是發(fā)展下一代高 安全、高比能量的鋰（離子）電池的關(guān)鍵技術(shù)。相比于液態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電解具 有良好的安全性、優(yōu)異的靈活性

53、和可加工性，還可使電池具有更高的能量密度、 更好的安全性能；此外，固態(tài)電解質(zhì)可實(shí)現(xiàn)隔膜與電解液一體化，降低成本。 從固態(tài)電池的發(fā)展路線來(lái)看，從傳統(tǒng)液態(tài)電池到最終全固態(tài)電池的發(fā)展可以分為五大階段：（1）傳統(tǒng)液態(tài)電池：只含有液體電解質(zhì)的鋰電池；（2）凝膠態(tài)電池： 電芯中液態(tài)電解質(zhì)以凝膠電解質(zhì)形式存在，實(shí)際仍屬于液態(tài)電池范疇；（3）半固 態(tài)電池：一半是固體電解質(zhì)，另一半是液體電解質(zhì)；或者一端電極是全固態(tài)，另 一端電極中含有液體；（4）準(zhǔn)固態(tài)電池：電芯中含有固體電解質(zhì)和液體電解質(zhì)， 液體電解質(zhì)比例小于固體電解質(zhì)；（5）全固態(tài)電池：電芯由固態(tài)電極和固態(tài)電解 質(zhì)材料構(gòu)成，在工作溫度范圍內(nèi)，不含有任何液體電

54、解質(zhì)。固態(tài)電池體系中，隔膜將被取消，電解質(zhì)可分三大體系。按照材料的不同，固態(tài) 電解質(zhì)可分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系，其中氧化物體系和硫化物體系 為無(wú)機(jī)電解質(zhì)體系。聚合物體系為目前技術(shù)較成熟的體系，但仍存在離子電導(dǎo)率 較低的問(wèn)題；氧化物體系和硫化物體系技術(shù)難度較高，技術(shù)成熟度相對(duì)較低。正負(fù)極方面，全固態(tài)鋰電池的正極材料與負(fù)極材料與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池基本相同。 正極材料由電極活性物質(zhì)、固體電解質(zhì)和導(dǎo)電劑組成，其中活性材料發(fā)展與當(dāng)下 正極材料高鎳化、無(wú)鈷化等路線基本一致。負(fù)極材料的研發(fā)突破目前主要集中在 金屬鋰負(fù)極、碳族負(fù)極和氧化物負(fù)極三大類，其中金屬鋰負(fù)極因其高容量和低電 位的優(yōu)點(diǎn)是最為理想的全

55、固態(tài)鋰電池負(fù)極材料之一。固態(tài)電池當(dāng)前仍有較多技術(shù)難題，產(chǎn)業(yè)化仍需等待。為應(yīng)對(duì)新能源汽車越來(lái)越急 切的高性能需求，各國(guó)都已經(jīng)開始布局高能量密度鋰電池。在各國(guó)政策的引領(lǐng)下， 包括企業(yè)、高校、科研院所在內(nèi)的眾多機(jī)構(gòu)都致力于實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。以 目前的技術(shù)進(jìn)展來(lái)看，固態(tài)電池仍存在離子電導(dǎo)率低、界面阻抗大、制作成本高 等眾多問(wèn)題，因此我們認(rèn)為短期內(nèi)固態(tài)電池對(duì)于電解液和隔膜等電池材料的沖擊 相對(duì)有限，產(chǎn)業(yè)化仍需等待。4.6、行業(yè)格局優(yōu)化，龍頭突圍份額不斷增長(zhǎng)電解液行業(yè)格局持續(xù)優(yōu)化。由于中低端電解液產(chǎn)能投資金額小、產(chǎn)能投建和復(fù)產(chǎn) 速度快，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)較激烈。2017 年以來(lái)，電解液價(jià)格持續(xù)下滑，行業(yè)盈利惡化

56、， 同質(zhì)化的低端產(chǎn)能持續(xù)出清；領(lǐng)先企業(yè)憑借整體解決方案、自主生產(chǎn)關(guān)鍵原材料保障穩(wěn)定的供給和優(yōu)異的產(chǎn)品性能已進(jìn)入寧德時(shí)代、比亞迪、LG 等海內(nèi)外主要 電池企業(yè)供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)市占率的提升與盈利能力的保持，行業(yè)格局持續(xù)優(yōu)化。 具體來(lái)看，當(dāng)前國(guó)內(nèi)電解液主要廠商有新宙邦、廣州天賜、江蘇國(guó)泰、天津金牛、 東莞杉杉、珠海賽瑋等，其中廣州天賜、新宙邦與江蘇國(guó)泰份額領(lǐng)先，且仍在持 續(xù)提升，CR3 從 2017 年的 43.9%提升至 2020 年的 61.4%，行業(yè)格局持續(xù)改善。5、隔膜：高門檻造就高盈利，領(lǐng)先企業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯5.1、隔膜是鋰離子電池中的重要部件，高技術(shù)門檻造就高盈利能力隔膜是保障鋰電池安全與性能發(fā)揮的重要材料。隔膜在鋰電池中主要用于防止電 池短路，并提供鋰離子傳輸通道，是保障鋰電池安全與性能發(fā)揮的重要材料。目前隔膜主要基膜材料仍為 PE、PP。隔膜約占鋰電池材料成本約 10-14%、完全 成本的 8%，主要材料為 PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯），具有高機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)良的 電化學(xué)穩(wěn)定性，且成本較低等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是受熱易收縮導(dǎo)致內(nèi)部短路，因此需要 采用涂覆、浸漬、噴涂等方式改性，提升安全性、耐用性。5.1.1 高技術(shù)門檻造就隔膜的高盈利能力一般而言，隔膜需要具有材料一致性好、厚度適宜、孔隙率與孔徑分布合理、耐 熱及耐電化學(xué)性好、機(jī)械強(qiáng)度高等特性，因此其工藝在四大材料中難度相對(duì)較大。 隔