解析中國鋰電池四大材料的發(fā)展現(xiàn)況
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-18 10:55
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電動車上游產(chǎn)業(yè)鏈包含電池 (四大材料: 正極、負極、隔膜、電解液)、電池管理系統(tǒng) (BMS)、鋰電池生產(chǎn)設備、電機材料，及更上游的鐵礦及非鐵金屬產(chǎn)業(yè)等。其中，電池部份是電動車核心，是價值相對較大的關(guān)鍵零組件之一。
以中國來看，目前電池四大材料 90% 以上都已經(jīng)國產(chǎn)化。以下將介紹中國電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)況。
一、市場規(guī)模：
正極材料：
中國電池四大材料市場當中，又以正極材料市場規(guī)模最大，2018 年產(chǎn)值約人民幣 531 億元，但毛利率相對低，約在 21%。由於市場出現(xiàn)明顯結(jié)構(gòu)性的變化，低階的磷酸鐵鋰材料需求減緩，而三元材料是新的產(chǎn)業(yè)趨勢。
負極材料：
負極材料則排行電動車電池市場規(guī)模第二，2018 年產(chǎn)值約人民幣 81 億元，其技術(shù)和市場相對穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)集中度很高，毛利率約在 30% 左右。
電解液：
市場規(guī)模排名第三，2018 年產(chǎn)值約人民幣 61 億元，毛利率約在 24%。在去年同業(yè)間經(jīng)歷激烈的價格戰(zhàn)之下，市場集中度已迅速提升。圖: 高工鋰電
隔膜：
市場規(guī)模最小，2018 年產(chǎn)值約人民幣 40 億元，由於技術(shù)含量高，2017 年的毛利率曾高達 55%。而在 2018 年受到降價衝擊之下，落後產(chǎn)能已漸漸淘汰。因為電池技術(shù)朝向三元發(fā)展的影響，濕法隔膜替代傳統(tǒng)乾法隔膜已形成趨勢。
二、電池四大材料技術(shù)：
正級材料：
正極材料主要是為電池提供鋰離子，它決定電池的能量密度、壽命、安全性、使用領(lǐng)域等，其成本占整個動力電池的 40%，是鋰離子電池的核心關(guān)鍵材料。
市場上常用的正極材料主要包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰以及三元材料，其中三元材料分為鎳鈷錳 NCM，及鎳鈷鋁 NCA。由於三元材料含有鈷等貴金屬，因此成本相對較高。
與其它正極材料相比，三元材料擁有更高的體積能量密度，這對於電池的小型化具有關(guān)鍵性作用。目前三元材料已成為中國正極材料成長速度最快及比重最大的材料。
根據(jù)高工鋰電統(tǒng)計，2018 年中國正極材料出貨量中，三元材料 13.7 萬噸（比重 50%）、磷酸鐵鋰 5.6 萬噸（比重 21%）、鈷酸鋰 5.4 萬噸、錳酸鋰 2.5 萬噸。
招商銀行研究院預估，磷酸鐵鋰主要應用於電動客車、專用車領(lǐng)域，考慮到二者車款未來中國政府將不再補貼，因此銷售量成長可能受限，短期供過於求的格局不易改變，預計未來磷酸鐵鋰價格將會持續(xù)有壓力。
不過，由於磷酸鐵鋰成本相對較低，及中國政策偏向高階的三元材料，因此即使磷酸鐵鋰價格出現(xiàn)下滑，但競爭壓力相較三元材料不再那麼大，所以降幅相對於三元材料較低。
圖: 招商銀行研究院
負極材料：
負極材料是在電池充放電過程中，作為鋰離子和電子的載體，扮演著能量的儲存與釋放的作用。
負極材料最主要採用的是石墨材料，其中，天然石墨、人造石墨生產(chǎn)都已具經(jīng)濟規(guī)模，而新型矽碳複合材料也正在走向商業(yè)化應用。
由於人造石墨壽命高、倍率性能好，且與電解液相容性佳，因此多用於動力鋰電池；而天然石墨雖然在釋放能量方面略高於人造石墨，但是倍率性能較差，首次放電效率較低，因此多用於消費類鋰電池上。
因人造石墨的特性適合電動車動力電池發(fā)展，帶動需求量快速提升，中國人造石墨出貨量連續(xù)三年保持 25% 以上成長幅度，2018 年出貨量為 12.9 萬噸，年增 26.44%，占中國整個負極材料出貨量的 69%。圖: 高工鋰電
2014 年以來負極材料價格波動不大，整體趨勢呈現(xiàn)小幅度向下修正。招商銀行研究院預估，在考慮到整體供需關(guān)係後，未來兩年內(nèi)負極材料出貨量成長速度與產(chǎn)能擴張速度相當，因此負極材料價格大致上算穩(wěn)定。
隔膜：
隔膜是決定鋰電池性能、安全性和成本的重要部分，其成本占整個動力電池成本的 8% 左右。隔膜主要作用是使電池的正、負極分隔開，防止兩極接觸而短路，此外還具有能讓電解質(zhì)離子通過的功能。另外，由於電解液為有機溶劑， 因而隔膜還必須具備耐有機溶劑的功能。
隔膜的工藝主要分為乾法及濕法。其中，乾法主要針對聚丙烯（PP）材料，目前較多用於磷酸鐵鋰電池，而濕法則針對低密度的聚乙烯（PE）材料，目前較多應用於三元鋰電池。2018 年中國濕法隔膜出貨量比重已達到 65%，濕法隔膜出貨量比重持續(xù)保持領(lǐng)先。
由於乾法隔膜性能遠不如濕法隔膜，導致乾法的需求已低於供給量，因此高工鋰電預估未來乾法價格將持續(xù)走低。而中國廠在濕法技術(shù)也已成熟，在新產(chǎn)能逐步釋放，預計濕法的價格也將在未來幾年內(nèi)下滑。但由於濕法隔膜技術(shù)相對高階，因此濕法隔膜價格降幅將低於乾法。
電解液：
電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，其成本約占整個鋰電池成本的 10%，是鋰離子電池獲得高電壓、高能比等優(yōu)點的保證。中國電解液經(jīng)過多年的發(fā)展，已是四大材料中技術(shù)最為成熟的產(chǎn)業(yè)。
電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質(zhì)鋰鹽，及相關(guān)添加劑等原料組成。其中，電解質(zhì)鋰鹽主要以六氟磷酸鋰為主，而添加劑配方則是電解液性能提升的關(guān)鍵。不過，添加劑配方需要長期積累，且往往需要與下游客戶共同開發(fā)針對性配方。
電解液中六氟磷酸鋰的成本占比高達 50%，至於有機溶劑和其餘添加劑成本比重分別為 30% 及 10%。
招商銀行研究院預估未來電解液每年平均價格降幅為 5%。同時，依按照 1 kwh 鋰電池平均需要消耗約 1.28kg 的電解液推估，預計 2019、2020 年中國電解液出貨量分別為 21 萬噸、27 萬噸，而產(chǎn)值將分別達到人民幣 85 億元、104 億元。
整體來看，電池四大材料未來兩年在中國發(fā)展的情況將會呈現(xiàn)，正極材料結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩，高鎳三元供不應求；負極材料產(chǎn)能利用率相對穩(wěn)定，價格波動低；濕法隔膜產(chǎn)能迅速擴張，可能將帶來產(chǎn)能過剩風險；最後，電解液產(chǎn)業(yè)門檻低，競爭者眾，產(chǎn)能利用率已從 2014 年的 65% 一路下滑至 2018 年的 43%。
