解析我國鋰電池四大關鍵材料的發展水平
時間:2016-04-14 09:22來源:電池中國網 作者:西顧
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近日，全國乘用車市場信息聯席會、中國汽車工業協會陸續公布2016年3月份新能源汽車產銷量相關數據，與之前媒體預測相符，2016年第一季度新能源汽車的產銷量大幅提升，其中純電動車的銷量同比增長1.4倍。
正極材料呈現中、日、韓“寡頭聚集”的格局
鋰電池主要由五部分構成，即正極材料、負極材料、電解液、隔膜和包裝材料。其中，包裝材料和石墨負極技術相對成熟，成本占比不高。鋰離子電池的核心材料主要是正極材料、電解液和隔膜。其中，正極材料是鋰電池最為關鍵的原材料，占鋰電池成本的30%以上。
目前世界范圍內已進入商業化的正極材料包括鈷酸鋰(LCO)、三元材料(NCM)、錳酸鋰(LMO)和磷酸鐵鋰(LFP)等。各個國家乃至各個廠商對正極材料的選擇不盡相同，日本和韓國主要開發錳酸鋰(LMO)和鎳鈷錳酸鋰三元材料(NCM)，中國更偏向磷酸鐵鋰(LFP)的發展。
縱觀全球，鋰電池正極材料呈現中、日、韓“寡頭聚集”的格局。日本和韓國的鋰電正極材料產業起步早，整體技術水平和質量控制能力要優于我國鋰電正極材料產業，占據鋰電正極材料市場高端領域。在日韓鋰電池市場，主要鋰電企業的供應商選擇本土鋰電正極材料企業。由于中國大型鋰電正極材料近十年迅速發展，產品質量大幅度提高，并具備較強的成本優勢，近年來日韓鋰電企業開始逐步從中國進口鋰電正極材料，據悉目前中國鋰電正極材料市場份額已占據全球一半左右，未來發展空間仍廣闊。
負極材料：技術成熟，產業轉向國內
負極材料作為鋰電池的四大關鍵材料之一，決定了鋰電池充放電效率、循環壽命等性能。鋰電池負極材料國內技術成熟，碳材料種類繁多，成本比重最低，在5-10%左右。現階段負極材料研究的主要方向如下：石墨化碳材料、無定型碳材料、氮化物、硅基材料、錫基材料、新型合金和其他材料。
目前負極材料以碳素材料為主，占鋰電池成本較低，在國內基本全面實現產業化。負極材料產業集中度高，從區域看，中國和日本是全球主要的產銷國，日本以三菱化學、日立化成(Hitachi Chemical)、JFE化學、吳羽化工(Kureha)等企業承擔了該國主要負極材料的產能。出于為接近資源、降低制造成本的考慮，日本的主要負極材料企業也紛紛將產能轉移到石墨資源豐富的中國。
電解液：六氟磷酸鋰國產化 產能不斷向中國轉移
電解液作為帶動鋰離子流動的載體，對電池的比容量、工作溫度范圍、循環效率和安全性能等至關重要，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能的保證，對鋰電池的運行和安全性具有舉足輕重的作用。電解液成本中電解質比重最大，也是電解液中技術壁壘最高的環節。
六氟磷酸鋰以其獨特的性能優勢成為目前最廣泛的電解質。著眼全球，過去鋰電池電解液一直都是日韓廠商的天下（2011年日本瑞星化工、森田化學和關東電化是六氟磷酸鋰的主要生產商，占全球產能的55%左右），但是隨著中國技術的提高以及國內需求的日益增速，尤其是六氟磷酸鋰國產化后，電解液產能不斷向中國轉移。
隔膜材料：國內技術實現突破，進口替代日趨明顯
隔膜在成本構成上僅次于正極材料，占20-30%，隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環以及安全性能。
目前市場上大規模使用的隔膜主要有單層聚乙烯膜(PE膜)、單層聚丙烯膜(PP膜)和3層PP/PE/PP符合面膜。這些隔膜的制備工藝主要是干法和濕法兩種。受益于下游新能源汽車動力電池需求的提升，全球鋰離子電池隔膜產業發展迅速。但國產隔膜主要集中于低端的干法隔膜產品領域，量產批次均勻性、穩定性較差，在質量上難以有效應用到動力鋰電池上，目前我國在鋰電池隔膜仍處于進口替代的階段。
過去幾年里，鋰電隔膜的高毛利率吸引了大量新進入者，而新建產能集中在低端產品領域，造成了低端產品供過于求的局面，高技術壁壘使得中高端產品國內供給遠低于市場需求，特別是高端產品約90%為進口隔膜。全球隔膜行業集中于美日韓，國內發展空間大。
電池中國網認為，按照目前的發展狀況，我國在四大關鍵材料領域中，正極材料、負極材料和電解液都已逐步自給，只有隔膜材料還高度依賴進口，但是發展速度也很快。總體來說，我國動力電池核心技術并不缺失，產業化的基礎也比較厚實。可以預見，隨著企業加強技術研發和新能源汽車市場的推動，我國動力電池的質量會進一步提升，并迎來發展的好時期。
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