動(dòng)汽車并非近年科技發(fā)展的產(chǎn)物，第一臺(tái)電動(dòng)汽車早在1832年到1839年之間就已經(jīng)誕生，為由蘇格蘭人羅伯特·安德森發(fā)明的使用一次性電池的汽車電動(dòng)汽車, 之后環(huán)境、政策、技術(shù)、市場(chǎng)等因素相互交織影響了純電動(dòng)車的發(fā)展歷程。20世紀(jì)10年代由于汽油價(jià)格昂貴，電動(dòng)汽車的銷量一度超過了燃油車，1912年美國和歐洲的電動(dòng)汽車保有量大約5萬輛，占了整個(gè)汽車市場(chǎng)的40%，燃油車只占了22%。20世紀(jì)20年代，隨著遍布全球的石油大發(fā)現(xiàn)，汽油價(jià)格迅速下降，而電動(dòng)汽車技術(shù)停滯不前，逐步被內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的燃油車所取代。二十世紀(jì)90年代初，由于不斷惡化的空氣污染，電動(dòng)車再次進(jìn)入人們的視野。2010年，全球石油價(jià)格持續(xù)走高、保護(hù)環(huán)境呼聲日益強(qiáng)烈，消費(fèi)者對(duì)低碳生活的積極需求等諸多因素的影響下，電動(dòng)汽車的發(fā)展再度被各國政府和各大車企提上日程。2010年也成為全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)開始爆發(fā)的關(guān)鍵一年。

 

中國市場(chǎng)新能源汽車市場(chǎng)也在2010年開始進(jìn)入增長期，尤其在2015年開始放量之后進(jìn)入發(fā)展快車道。中國新能源汽車銷量由2011年的0.8萬臺(tái)增長到2018年的125.6萬臺(tái)，實(shí)現(xiàn)年復(fù)合增長率133.7%。

 

電池技術(shù)——鋰電池三元正極材料成為主流

 

在環(huán)境、政策、市場(chǎng)因素均有利于電動(dòng)車發(fā)展的大背景下，技術(shù)發(fā)展成為決定電動(dòng)車發(fā)展速度的關(guān)鍵因素。動(dòng)力電池占整車成本的1/3-1/2，是新能源汽車最重要的構(gòu)成部分，新能源汽車的技術(shù)進(jìn)步也主要體現(xiàn)在電池領(lǐng)域。

 

當(dāng)前在產(chǎn)的大多數(shù)新能源汽車都使用鎳氫電池和鋰離子電池作為動(dòng)力源。從長遠(yuǎn)角度看，雖然鎳氫電池有耐用，價(jià)格較低且污染較少等優(yōu)點(diǎn)，但比鋰離子電池具有更低的能量密度，并且不適用于純電動(dòng)汽車。另一方面，鋰離子電池具有高電壓和高能量密度。在重量相同的情況下，鋰離子電池的理論容量是鎳氫電池容量的1.6 倍。因此鋰離子電池在新能源汽車中使用更廣。

 

鋰離子電池的核心部件為電芯，而電芯的原材料主要包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液等。其中，正極材料是鋰電池中最關(guān)鍵的原材料，約占鋰電池電芯成本的36%，是鋰電池最大的成本來源，主要影響著鋰電池的能量密度、安全性、循環(huán)壽命等性能。正極材料的主要原料為前驅(qū)體和碳酸鋰，正極材料的性能主要由前驅(qū)體決定。根據(jù)正極材料的不同，鋰離子電池可分為不同的技術(shù)路線，主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、及三元材料（包括鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA））等。

 

 

 

三元材料是由鎳、鈷、錳三種材料按照一定的配比共同組成電池正極。在動(dòng)力電池發(fā)展早期，磷酸鐵鋰等非三元材料在安全性，成本、高溫性能和循環(huán)壽命方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。然而磷酸鐵鋰較低的能量密度制約了其發(fā)展。

 

 

 

在2016 年底發(fā)布的新能源汽車補(bǔ)貼政策中，首次在產(chǎn)品技術(shù)要求上提出以電池能量密度作為參考指標(biāo)，補(bǔ)貼與體積比能量掛鉤。尤其在2017年4月，工信部發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》要求動(dòng)力電池單體比能量達(dá)到300Wh/Kg，系統(tǒng)比能量260Wh/Kg；提高電池能量密度成為行業(yè)共識(shí)?；诹姿徼F鋰的動(dòng)力電池能量密度很難滿足此要求，相比之下三元鋰電池能量密度較高，其能量密度預(yù)計(jì)會(huì)在2020 年達(dá)到300Wh/kg，并且低溫放電性好， 在零下20 攝氏度條件下放電性能達(dá)到磷酸鐵鋰的兩倍，循環(huán)次數(shù)方面在使用1000 次以后依然可以保持90%的電池容量。未來，隨著高鎳三元材料及固態(tài)電池等的應(yīng)用，能量密度還會(huì)繼續(xù)提升。從政策和市場(chǎng)兩個(gè)層面來看，三元化已成為動(dòng)力電池的主要發(fā)展趨勢(shì)。

 

 

 

新能源乘用車放量趨勢(shì)出現(xiàn)，三元電池的市場(chǎng)比重持續(xù)提升

 

 

2016 年三元電池在中國乘用車市場(chǎng)占比首次過半，達(dá)到58.49%；其中，在純電動(dòng)乘用車市場(chǎng)上，三元電池用量占比提升到63.36%；在插混乘用車市場(chǎng)上，三元電池用量占比提升到21.57%，而2015 年僅為3.23%。2017 年三元電池在中國乘用車市場(chǎng)占比進(jìn)一步達(dá)到75%以上。

 

總體產(chǎn)量方面，2017 年三元正極材料產(chǎn)量達(dá)到8.6 萬噸，同比增長58.38%。同期，正極材料的產(chǎn)量達(dá)到21萬噸，同比增長30%。2017 年正極材料產(chǎn)量增長的主要原因是動(dòng)力鋰電池的能量密度與新能源汽車補(bǔ)貼緊密掛鉤后，動(dòng)力電池企業(yè)加速往高能量密度方向發(fā)展。

 

三元正極材料市場(chǎng)競爭

 

 

目前三元正極材料企業(yè)可主要分為三類：

 

?  獨(dú)立的正極企業(yè)，包括從鈷酸鋰起步發(fā)展起來的傳統(tǒng)正極材料企業(yè)杉杉股份、當(dāng)升科技等，以及跟隨動(dòng)力電池成長新進(jìn)入正極材料領(lǐng)域的新興正極企業(yè)貝特瑞、湖南升華等。

 

?  上游資源企業(yè)，掌握礦產(chǎn)資源或擁有回收資源，例如華友鈷業(yè)、格林美、金川科技等，向下游延伸進(jìn)入正極領(lǐng)域。

 

?  下游電池企業(yè)，包括CATL、比亞迪、國軒高科等全國前三大動(dòng)力電池企業(yè)以參股或內(nèi)部化方式布局正極材料。

 

 

 

前驅(qū)體在三元材料產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要位置且具有較高的技術(shù)壁壘，對(duì)三元正極材料的品質(zhì)有重要影響，為非標(biāo)定制的產(chǎn)品。所以自產(chǎn)前驅(qū)體的廠商在技術(shù)升級(jí)的競賽中更具優(yōu)勢(shì)。自產(chǎn)前驅(qū)體的廠商目前處于領(lǐng)先位置，包括當(dāng)升科技、寧波金和、瑞翔新材、河南科隆。格林美、天力鋰能等自產(chǎn)三元前驅(qū)體的廠商在產(chǎn)能或技術(shù)上雖然與領(lǐng)先企業(yè)尚有差距，但發(fā)展速度較快，有望縮小差距。外購前驅(qū)體的企業(yè)中，杉杉能源和北大先行在鋰電產(chǎn)業(yè)中有著較深的背景和資源優(yōu)勢(shì)，處于市場(chǎng)領(lǐng)先位置；振華新材生產(chǎn)三元正極材料的技術(shù)路線與傳統(tǒng)路線有所差別，其自主研發(fā)的濕法工藝和游離鋰控制技術(shù)處于國內(nèi)外領(lǐng)先水平，若該技術(shù)路線能夠超過傳統(tǒng)技術(shù)方法，則公司有可能成為三元材料領(lǐng)域的黑馬。在單獨(dú)生產(chǎn)前驅(qū)體的企業(yè)中，海納新材為領(lǐng)先企業(yè)，其前驅(qū)體有能力供應(yīng)國內(nèi)外一線三元材料供應(yīng)商；金川科技背靠金川集團(tuán)，擁有大量鎳鈷資源，聯(lián)合瑞翔新材，在技術(shù)有一定優(yōu)勢(shì)，有望在前驅(qū)體領(lǐng)域占據(jù)一席之地。