摘要：十三五后，由于政策支持和財政補貼，新能源產業(yè)蓬勃發(fā)展，許多老牌材料企業(yè)加大了鋰離子電池正極材料的相關投入，眾多傳統冶金制造企業(yè)也加入到了發(fā)展正極材料的大潮當中。其中，三元正極材料成為各企業(yè)重點發(fā)展的對象。本文對三元正極材料的市場及前景做了簡要的分析。

　　不同類正極材料各有優(yōu)勢

　　目前，鋰離子電池正極材料以鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元系正極材料為主，主要應用在3C、動力電池、和儲能領域。如表1所示，鈷酸鋰正極材料受成本影響，主要應用在3C和其他體積較小的電池領域。錳酸鋰原料易得，價格低廉，主要市場在日韓兩國，我國市場有待開發(fā)。磷酸鐵鋰正極材料則因為成本低、穩(wěn)定性好，是理想的動力電池正極材料，但因為能量密度有限，目前廣泛使用在乘用車動力電池中，主要代表企業(yè)有比亞迪。三元正極材料相較于鈷酸鋰正極成本更為低廉，且能量密度優(yōu)于磷酸鐵鋰，因而同樣占據了動力電池市場大量的份額。幾種正極材料憑借各有的優(yōu)勢，在鋰離子電池市場分別占據著一定份額。

表1  不同正極材料綜合比較(單位：Wh/kg，g/cm²，m²/g)

(資料來源：智研咨詢整理)

　　如圖1所示，從幾種正極材料的產量占比來看， 2017年我國上述四種正極材料產量占比分別為：三元正極材料：38%、磷酸鐵鋰：32%、鈷酸鋰：19%、錳酸鋰：11%，其中三元正極的產量高于其他三種正極材料，且增長速度快。三元正極可細分為NCM三元系(鎳鈷錳)和NCA三元系(鎳鈷鋁)，NC分別指的是“鎳”和“鈷”元素，而M和A分別指的是“錳”和“鋁”元素。鎳的存在有助于增加電池的能量密度，鈷的存在可以抑制陽離子混排，提高電池熱穩(wěn)定性，錳則由于良好的惰性可以保持正極結構的穩(wěn)定性。

圖1  2011~2017年正極材料產量圖

(資料來源：前沿產業(yè)研究院)

　　如表2所示，NCM三元材料根據其中各元素成分占比分為不同型號，如早期的333型、目前主流的523、622型、以及極具發(fā)展前景的811型。其中333、442型以降低成本、提高能量密度及穩(wěn)定性為目的，三種元素成分比例在不斷調整，未來三元材料將以“高鎳低鈷”為發(fā)展方向。

　　NCA三元材料目前國內市場發(fā)展處于初期，主要核心技術由日韓壟斷。

表2  三元正極材料性能表

(資料來源：前瞻產業(yè)研究院)

　　受原材料價格影響，正極市場持續(xù)波動，緩慢恢復

　　在經歷了今年4月份的67萬元/噸最高價電解鈷后，我國電解鈷價持續(xù)下跌，近期剛果金鈷出口限制，然而并沒有抑制鈷價下跌，截至12月28日，電解鈷的價格為35萬元/噸。頻繁且不穩(wěn)定的價格波動，導致正極前端供需雙方都趨于保守，交易量下滑，訂單額度降低，但領軍企業(yè)和已實現產業(yè)化的企業(yè)產量并未受到劇烈影響。

　　今年3月以來，鎳冶煉受環(huán)保要求提高而縮減產能，鎳價一路上升，由3月的市場價每噸約16萬元，升至9月的約27萬元，漲幅將近11萬元，直至10月停止增長。但由于增長趨勢穩(wěn)定，原材料價格壓力主要向產業(yè)鏈中后端傳遞。整體而言，近期主流三元正極材料(523型)價格將穩(wěn)定維持在每噸15萬元上下。

　　動力電池企業(yè)在今年可謂憂喜交加，從年初的蓬勃發(fā)展，年中的行業(yè)震動，到年底的幾家歡喜幾家愁。動力電池裝機量占我國總水平超40%的寧德時代，在今年8月-10月裝機量大幅度增長，11月后趨于穩(wěn)定，并維持在2000MWh上下。比亞迪的電池裝機量雖然在8月后逐月遞減，但其新能源汽車銷量依舊在上漲。如圖2所示，從新能源汽車的銷量角度來看，三元正極材料市場有望繼續(xù)快速擴大。

圖2  2016~2018年新能源汽車銷量圖

(資料來源：蓋世汽車)

　　NCM811市場明年或有突破進展

　　一直以來，高鎳低鈷三元產品憑借其價格和能量密度的優(yōu)勢，成為各正極企業(yè)希望突破的方向，但由于使用壽命和穩(wěn)定性遲遲未能提高，難以真正商業(yè)化。據外媒報道，韓國電池制造商LG Chem與SK innovation預計今年將推出用于電動汽車的低鈷含量和高能量密度的NCM811電池。但僅僅宣布數月之后，計劃便被延期。而在此情況下，寧德時代卻表示將在2019年推出用于電動汽車的新型低鈷含量和高能量密度的NCM 811電池。圖3為寧德時代關于提升能量密度的規(guī)劃藍圖，可以看出，2019目標能量密度目標為250-280Wh/kg，且是基于三元高鎳鋰離子電池。若是計劃實現，寧德時代將成為業(yè)內首家商將高鎳鋰離子電池商業(yè)化的公司。

圖3  寧德時代電池能量密度發(fā)展藍圖

(資料來源：寧德時代)

　　一旦寧德時代在明年實現NCM811電池商業(yè)化，高鎳正極材料需求量將在明年迅速上漲，811、622型號正極材料很可能短時間內接替523型號成為主流產品。這將大大降低正極材料對于鈷原料的依賴，從而將正極材料對鈷的需求轉移到對鎳的需求上來。而我國鎳礦資源豐富，目前用于生產正極材料的鎳在我國鎳消耗總量中占比較低，還有極大的發(fā)展空間。電池成本的大幅下降，將極大促進我國新能源汽車行業(yè)發(fā)展并進一步帶動前端制造業(yè)，形成良性循環(huán)。

　　正極市場由磷酸鐵鋰向三元材料轉移

　　隨著比亞迪電池裝機量的下滑，占其主要市場份額的磷酸鐵鋰電池受影響最大。早期，由于磷酸鐵鋰電池成本低廉，安全性能高，享受到財政補貼和政策優(yōu)惠，被廣泛運用在乘用車市場。而如今乘用車市場日漸飽和，且磷酸鐵鋰能量密度低的弊端也越來越不被市場所接收，而三元材料技術的不斷優(yōu)化，使得磷酸鐵鋰開始丟失原有的市場。

　　另外，除了乘用車市場，商用車市場同樣巨大，而隨著三元電池壽命和穩(wěn)定性的提高，新能源汽車在商用車的市場將進一步擴大，屆時，三元正極材料市場將迎來新的飛躍。

　　結語

　　據不完全統計統計，2018年我國新能源電池行業(yè)投產項目超23家(包括正極材料)，三元正極材料產量上漲33%，并有如湖南杉杉、長遠理科等企業(yè)新項目在年底建成投產。預計在2019年，三元正極材料產能將增長2~3倍。三元正極材料未來市場巨大，而高鎳正極材料將在19年成為三元正極的核心焦點。與此同時，產能的翻番也將導致產業(yè)前端產品競爭激烈。正極企業(yè)需要對三元高鎳市場提前布局，同時也要做好外來正極企業(yè)進入我國市場的準備。