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鋰離子電池正極材料行業發展概況分析報告

時間:2023-05-25 11:01來源:思瀚產業研究院 作者:綜合報道
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①鋰離子電池正極材料分類

從應用角度,理想的鋰離子電池正極材料應滿足比容量大、工作電壓高、充放電倍率性能好、循環壽命長、安全性好、環境友好、制造難度低、成本低等多方面要求,但不同的正極材料具有不同的優缺點。鋰電池按照正極材料體系來劃分,一般可分為三元材料、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等多種技術路線,各項材料性能及優劣勢對比情況如下:

注:三元材料包括鎳鈷錳酸鋰(NCM)及鎳鈷鋁酸鋰(NCA),此處以鎳鈷錳酸鋰(NCM)為例。

A、三元材料:三元材料三種元素的不同配比使得三元正極材料產生不同的性能,滿足多樣化的應用需求。三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優點,存在明顯的三元協同效應。相較于磷酸鐵鋰、錳酸鋰等正極材料,三元材料的能量密度更高、續航里程更長。

B、鈷酸鋰:作為第一代商品化的鋰電池正極材料,鈷酸鋰具有較好的電化學性能和加工性能,以及比容量相對較高,在小型充電電池中應用廣泛。尤其在中高端超薄電子產品領域,其體積能量密度及倍率性能好等優勢明顯。

C、錳酸鋰:錳酸鋰是除鈷酸鋰之外被研究最早的鋰電池正極材料,相比鈷酸鋰,具有資源豐富、成本低、無污染、安全性能好、倍率性能好等優點;但其較低的比容量、較差的循環性能,特別是高溫循環性能使其應用受到了較大的限制。錳酸鋰電池主要在物流車以及在注重成本、對續航里程要求相對低的微型乘用車領域具有一定市場份額。

D、磷酸鐵鋰:磷酸鐵鋰低廉的價格、環境友好、較高的安全性、較好的結構穩定性與循環性能,使其形成了較廣泛的市場應用。但其能量密度較低、低溫性能較差,目前主要使用在商用車(客車)和儲能領域。

②鋰離子電池正極材料市場發展概況

鋰電池正極材料主要分為三元材料、鈷酸鋰、錳酸鋰及磷酸鐵鋰四種類型,四種材料因各自的特性差異應用于不同市場。經過十多年的發展,我國已經成為全球鋰電池正極材料主要的制造國之一,其中,我國在鈷酸鋰及錳酸鋰材料方面目前已成為世界最大出口國,磷酸鐵鋰及三元正極材料方面成為世界最大生產及使用國。由于受下游不同應用市場的需求所驅動,我國鋰電池正極材料已經歷了三個主要發展階段:

第一階段,2005 年以來,受 3C 電子產品增長驅動,正極材料以鈷酸鋰為代表;

第二階段,2014 年以來,隨著補貼政策推動新能源汽車市場放量,磷酸鐵鋰以其成本低、高循環次數、安全性好、環境友好的性能優勢占據了鋰電池市場主要份額;

第三階段,2017 年以來,受新能源乘用車對長續航里程需求與國家補貼政策轉向的推動,三元材料逐漸成為市場需求主導的正極材料。

③行業發展趨勢

根據形狀,鋰離子電池可以分為方形電池、圓柱電池及軟包電池等;根據使用的正極材料體系不同,鋰電池又可以劃分為磷酸鐵鋰電池、三元電池、鈷酸鋰電池和錳酸鋰電池等;根據使用領域分類,鋰離子電池可以分為消費類電池、動力電池和儲能電池。

A、消費類電池

消費類電池主要應用于筆記本電腦、智能手機、移動電源、電動工具等傳統領域和電子煙、ETC、無人機、VR、可穿戴設備等新興領域。近年來,全球智能手機、筆記本電腦等傳統領域出貨量趨于穩定。但在其他消費類的新興鋰電領域,受益于國內政策因素影響,ETC 用鋰電池市場迅猛發展,電子煙作為一種新興的銷售品其市場需求和流行趨勢逐漸顯露,與此同時,隨著智能倉儲在快遞、酒店、電商、醫療等領域的應用持續加快,國內移動機器人(AGV)鋰電池需求持續釋放。整體而言,消費類電池的傳統業務相對穩定,新興市場持續活躍,鋰電池應用場景的不斷豐富,新興消費類電池市場將呈現蓬勃發展的態勢。

B、動力類電池

動力類電池主要應用于新能源汽車領域。據工信部數據統計,我國 2021 年新能源汽車銷售完成 352.1 萬輛,同比增長 1.6 倍,連續 7 年位居全球第一;另一方面,歐洲主要國家針對新能源汽車的補貼政策的加碼,促使歐洲新能源汽車產銷量快速增長,2021 年歐洲銷量突破 227 萬輛,同比增長 66.4%。在全球汽車電動化、智能化的發展趨勢下,隨著寶馬、大眾、戴姆勒、通用等傳統車企全面開啟電動化發展戰略,特斯拉等優質新能源車企持續推動新能源汽車的成本下行,全球電動化滲透率將快速提升,全球新能源汽車產業仍將延續良好的發展態勢。

C、儲能電池

儲能主要是指電能的儲存,能夠有效降低新能源發電的隨機、波動性程度,從而使風電、光伏等新能源發電平滑接入常規電網。隨著電化學儲能系統成本的逐年下降,儲能電源的應用將成為電力調節的有效工具,儲能市場即將進入規模化發展階段。據伍德麥肯茲預計,全球累計儲能部署容量于 2030 年將達到

3)市場容量

從鋰電池主要應用領域看,3C 領域和新能源汽車領域為公司產品的主要下游市場。其中,3C 電子產品領域,預計未來仍將保持較為穩定態勢,為鋰電池提供穩定的市場需求。基于能源結構轉型升級趨勢、國家政策導向、行業供需發展考慮,未來新能源汽車行業仍將保持長周期增長的趨勢,新能源汽車市場是鋰電池行業發展的主要動力。

根據《鋰離子電池產業發展白皮書(2021 年)》,2020 年全球鋰離子電池產品應用領域情況如下:

資料來源:中國電子信息產業發展研究院

高工產研鋰電研究所(GGII)的數據顯示,2021 年中國鋰電池出貨量為327GWh,同比增長 130%,2025 年鋰電池市場需求預計超過 1,400GWh,年復合增長率超過 45%;2021 年中國正極材料市場出貨量為 113 萬噸,同比增長 116%。

2022 年中國鋰電正極材料市場出貨量 190 萬噸,同比增長 68%。其中,2022 年磷酸鐵鋰正極材料出貨量達 111 萬噸,同比增長 132%,占總出貨量的比例約為59%;三元正極材料出貨 64 萬噸,同比增長 47%,占比約為 34%;錳酸鋰和鈷酸鋰出貨量分別為 6.9 萬噸和 7.7 萬噸。在鈷酸鋰及錳酸鋰材料方面,我國已成為世界最大出口國,磷酸鐵鋰及三元正極材料方面,我國已成為世界最大生產及使用國。

目前,大宗供應鏈服務行業已經進入向綜合服務和數智化服務發展的轉型期,率先完成轉型并取得更多客戶認可的企業將進一步增強市場競爭力。

(責任編輯:子蕊)
文章標簽: 鋰離子電池 正極材料
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