1 鋰電池工作原理

當(dāng)前常見(jiàn)的鋰電池，主要有三元鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰等等，都是按照正極材料的類(lèi)型來(lái)命名。與之配對(duì)使用的商業(yè)化負(fù)極材料一般都是石墨負(fù)極?；竟ぷ髟砣缦聢D所示。

如上圖所示。在充電過(guò)程中，由于電池外加端電壓的作用，正極集流體附近的電子在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下向負(fù)極運(yùn)動(dòng)，到達(dá)負(fù)極后，與負(fù)極材料中的鋰離子結(jié)合，形成局部電中性存放在石墨間隙中；消耗了部分鋰離子的負(fù)極表面，鋰離子濃度變低，正極與負(fù)極之間形成離子濃度差。在濃差驅(qū)動(dòng)下，正極材料中的鋰離子從材料內(nèi)部向正極表面運(yùn)動(dòng)，并沿著電解質(zhì)，穿過(guò)隔膜，來(lái)到負(fù)極表面；進(jìn)一步在電勢(shì)驅(qū)動(dòng)作用下，向負(fù)極材料深處擴(kuò)散，與從外電路過(guò)來(lái)的電子相遇，局部顯示電中性滯留在負(fù)極材料內(nèi)部。放電過(guò)程則剛好相反，包含負(fù)載的回路閉合后，放電過(guò)程開(kāi)始于電子從負(fù)極集流體流出，通過(guò)外電路到達(dá)正極；終于鋰離子嵌入正極材料，與外電路過(guò)來(lái)的電子結(jié)合。

負(fù)極石墨為層狀結(jié)構(gòu)，鋰離子的嵌入和脫出的方式，在不同類(lèi)型的鋰離子中沒(méi)有太大差異。不同正極材料，其晶格結(jié)構(gòu)存在明顯差異，充放電過(guò)程中的鋰離子擴(kuò)散進(jìn)出，過(guò)程略有不同。

2 主要正極材料的類(lèi)型和特點(diǎn)

當(dāng)前商業(yè)化比較充分的正極材料主要有鈷酸鋰，磷酸鐵鋰，錳酸鋰和三元鋰四種。其中，鈷酸鋰雖然能量密度等方面存在明顯優(yōu)勢(shì)，但是安全問(wèn)題成了瓶頸，使用的范圍越來(lái)越小。錳酸鋰，循環(huán)性能比較差，高溫性能不好，雖然抗過(guò)充能力強(qiáng)，成本又低，但現(xiàn)在主要只在低端或低速車(chē)輛上還有使用，市場(chǎng)份額也在縮小。只剩下磷酸鐵鋰和三元鋰是當(dāng)前真正的主流，二者一個(gè)占據(jù)能量密度和低溫性能的優(yōu)勢(shì)，另一個(gè)則擁有循環(huán)壽命和安全性的優(yōu)勢(shì)，國(guó)家政策和終端用戶(hù)在二者之間有些難于抉擇。目前為止，公交車(chē)主要使用磷酸鐵鋰，乘用車(chē)等對(duì)續(xù)航和客戶(hù)體驗(yàn)要求較高的車(chē)型則選擇三元鋰電池。

“提質(zhì)降本”是2017年行業(yè)發(fā)展的主旋律，市場(chǎng)快速向龍頭企業(yè)聚集，行業(yè)分化現(xiàn)象加劇。材料領(lǐng)域，上游原材料供需失衡導(dǎo)致價(jià)格進(jìn)一步上揚(yáng)，三元材料高鎳化進(jìn)程加快，磷酸鐵鋰、隔膜、電解液性能穩(wěn)步提升；設(shè)備領(lǐng)域，企業(yè)業(yè)績(jī)普遍有所提升，同時(shí)賬期拉長(zhǎng)所帶來(lái)的資金短缺風(fēng)險(xiǎn)也在擴(kuò)大。

相較于2016年，2017年我國(guó)鋰電池行業(yè)市場(chǎng)發(fā)生了兩個(gè)明顯的變化：

• 第一，在投資擴(kuò)產(chǎn)、并購(gòu)重組熱潮下，龍頭企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)加劇；
• 第二，動(dòng)力電池領(lǐng)域三元鋰電池市場(chǎng)應(yīng)用將大增。

今年三元鋰電池在動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用已成為主流。寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科等大型磷酸鐵鋰電池企業(yè)都開(kāi)始增加三元鋰電池產(chǎn)能。從各類(lèi)電池情況來(lái)看，2017年前10個(gè)月18.1GWh鋰電總裝機(jī)量中，三元/錳系電池以9.96GWh占比55.03%，與前9個(gè)月的54.49%相比，又有所提升。其中錳酸鋰電池不到0.9GWh，磷酸鐵鋰電池以7.88GWh占比43.51%，與前9個(gè)月的44.27%相比，有所下滑。

新能源汽車(chē)政策助推鋰電池行業(yè)發(fā)展 碳酸鋰價(jià)格刷新歷史最高紀(jì)錄

從汽油車(chē)向純電動(dòng)汽車(chē)（EV）過(guò)渡的方針：
4月發(fā)布中長(zhǎng)期規(guī)劃，2025年將把純電動(dòng)汽車(chē)等新能源車(chē)的銷(xiāo)量從2016年的50萬(wàn)輛增至700萬(wàn)輛。9月底又宣布，從2019年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)車(chē)輛引進(jìn)要求新增汽車(chē)廠(chǎng)商必須生產(chǎn)和銷(xiāo)售一定比例的新能源車(chē)。

從設(shè)立雙積分政策，到提升貸款發(fā)放比例，再到多個(gè)城市正式啟用專(zhuān)用號(hào)牌等，新能源汽車(chē)行業(yè)利好不斷。因此，第三季度以來(lái)，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)始逐漸放量回暖，銷(xiāo)量大幅提升，對(duì)電池的需求也不斷增加。今年前三季度我國(guó)車(chē)用動(dòng)力電池裝機(jī)總量為14.75GWh，同比增長(zhǎng)24.14%，因此電池企業(yè)在收入方面多實(shí)現(xiàn)較大增長(zhǎng)。

目前，新能源汽車(chē)搭載最多的電池為三元電池和磷酸鐵鋰電池。受政策影響，作為鋰交易指標(biāo)的國(guó)內(nèi)碳酸鋰價(jià)格在11月中旬漲至每噸15.9萬(wàn)元，刷新歷史最高紀(jì)錄。

14筆訂單金額超310億 電池企業(yè)實(shí)力分層漸顯

根據(jù)企業(yè)公開(kāi)的信息整理，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2017年1-11月電池企業(yè)共簽署14筆戰(zhàn)略合作協(xié)議，總金額超過(guò)310億元(注：未披露具體金額者不計(jì))。

1、電池企業(yè)在新能源汽車(chē)細(xì)分市場(chǎng)定位明確，領(lǐng)軍企業(yè)接單量明顯增加

• 沃特瑪今年簽署訂單總金額超過(guò)103億元，依靠高能量磷酸鐵鋰電池，主攻客車(chē)、專(zhuān)用車(chē)市場(chǎng)。比克電池接獲河北御捷18650電芯和東風(fēng)柳汽1000萬(wàn)顆2000套動(dòng)力電池包訂單，主攻乘用車(chē)市場(chǎng)。還有中小電池企業(yè)衡遠(yuǎn)新能源獲得浙江吉利15億元訂單，均受到業(yè)內(nèi)關(guān)注。

2、第三方動(dòng)力電池PACK領(lǐng)域出現(xiàn)“獨(dú)角獸”

• 普萊德2017年1-11月總計(jì)獲得46億元訂單。相較于其他第三方PACK企業(yè)而言，普萊德讓諸多對(duì)手望塵莫及。