我國(guó)將發(fā)展新能源車視為汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要發(fā)展戰(zhàn)略。鋰電池是新能源汽車的核心零部件之一，鋰電池正極材料對(duì)其安全性、循環(huán)壽命等性能影響巨大，對(duì)新能源和新能源汽車等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)迅速崛起至關(guān)重要。

一、全球鋰電池市場(chǎng)現(xiàn)狀

與鉛酸和鎳氫等傳統(tǒng)二次電池相比，鋰電池更為輕便，循環(huán)壽命較長(zhǎng)，能量密度更高。因此，鋰電池首先在手機(jī)、筆記本、平板電腦等便攜式數(shù)碼領(lǐng)域獲得應(yīng)用，近些年更延伸到智能穿戴、無人機(jī)、電動(dòng)工具、新能源汽車、儲(chǔ)能等新興行業(yè)。

隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)寬和市場(chǎng)需求的持續(xù)放量，全球鋰電行業(yè)在過去10年保持了20%以上的復(fù)合增長(zhǎng)率，2017年鋰電池出貨量達(dá)到143.5GWh(見圖1)。2017年數(shù)碼產(chǎn)品用鋰電池占全球鋰電池市場(chǎng)的52%，車用占40%，儲(chǔ)能占8%。2017年動(dòng)力鋰電同比增長(zhǎng)37%以上，預(yù)計(jì)2018年后動(dòng)力鋰電將成為最大的應(yīng)用市場(chǎng)，占比將超過50%以上，成為市場(chǎng)最大的亮點(diǎn)。

2017年全球新能源汽車銷量約為140萬輛，中國(guó)新能源汽車銷量約為77.7萬輛，占比超過50%(見圖2)。2018年前6個(gè)月，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)/銷分別完成41.3萬輛和41.2萬輛，比2017年同期分別增長(zhǎng)94.9%和111.5%，預(yù)計(jì)全年可以完成100萬輛目標(biāo)。2018年全球預(yù)計(jì)銷售新能源汽車超過180萬輛，中國(guó)市場(chǎng)占比55%。預(yù)計(jì)到2020年全球新能源汽車銷量有望達(dá)到350萬輛，中國(guó)成為全球最大的新能源汽車生產(chǎn)基地和銷售市場(chǎng)。

我國(guó)為了鼓勵(lì)新能源汽車的發(fā)展，相關(guān)部委和各級(jí)政府出臺(tái)了一系列新能源汽車補(bǔ)貼政策，從整車、電池、充電樁等全方位進(jìn)行支持，并對(duì)生產(chǎn)廠商提出了強(qiáng)制供給要求。2016年以來，我國(guó)政府審時(shí)度勢(shì)，逐漸減弱鼓勵(lì)需求力度，增強(qiáng)了強(qiáng)制供給端力量，采用長(zhǎng)短政策相結(jié)合的方式，對(duì)行業(yè)鏈條進(jìn)行整頓，以便扶優(yōu)抑劣。在政府直接補(bǔ)貼持續(xù)退坡的背景下，積極推進(jìn)雙積分政策的進(jìn)程。

根據(jù)《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》規(guī)定，每家車企無論生產(chǎn)多少輛燃油車，都要按照一定比例生產(chǎn)新能源車型。盡管雙積分政策從2018年4月才執(zhí)行，新能源積分比例從2019年才設(shè)定，但工業(yè)和信息化部依然發(fā)布了《關(guān)于2016-2017年度乘用車企業(yè)平均燃料消耗量管理有關(guān)工作的通知》，對(duì)2016-2017年提出了明確的抵償要求，如果企業(yè)的油耗考核出現(xiàn)負(fù)積分，可以參照雙積分政策規(guī)定的關(guān)聯(lián)企業(yè)間轉(zhuǎn)讓、購(gòu)買新能源汽車正積分等方式，在年度積分考核時(shí)抵償歸零。可見，新能源積分已經(jīng)開始發(fā)揮作用。從直接補(bǔ)貼到雙積分政策的轉(zhuǎn)變，標(biāo)志著中國(guó)政府對(duì)新能源汽車的態(tài)度從“鼓勵(lì)”向“強(qiáng)制”過渡，支持的力度不降反增。由于目前雙積分政策只針對(duì)乘用車領(lǐng)域，后續(xù)市場(chǎng)化程度更高的乘用車發(fā)展將會(huì)更為迅猛。由于中國(guó)是新能源汽車主要的生產(chǎn)地和銷售市場(chǎng)，中國(guó)鋰電及正極材料廠商擁有雙重地緣優(yōu)勢(shì)，獲得了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

2。小型消費(fèi)電子鋰電進(jìn)入成熟期

電子消費(fèi)品市場(chǎng)對(duì)鋰電的需求在智能手機(jī)、平板電腦等更新?lián)Q代需求日趨平穩(wěn)。IDC數(shù)據(jù)顯示，2017年全球智能手機(jī)出貨量14.65億臺(tái)(圖3)，同比下降0.3%，預(yù)計(jì)2018年還將持續(xù)頹勢(shì)，全年出貨量約為14.62億臺(tái)，同比下降0.2%。2017年全球筆記本、平板電腦出貨量3.28億臺(tái)，同比下降2.3%，預(yù)計(jì)2018年還將進(jìn)一步萎縮，預(yù)計(jì)全球出貨量約為3.11億臺(tái)，同比下降5.3%。

與數(shù)碼消費(fèi)電子產(chǎn)品相反，由于園林和家用電動(dòng)工具的不斷普及，小型手持電動(dòng)工具出貨量增速明顯。電動(dòng)工具市場(chǎng)普遍分布在歐美日發(fā)達(dá)國(guó)家，全球最大的電動(dòng)工具生產(chǎn)商主要是美國(guó)的史丹利百得(StenleyBlack&Decker)公司，歐洲的羅伯特·博世有限公司、喜利得(Hilti)有限公司、麥太保(metabo)公司，日本的牧田(Makita)株式會(huì)社、日立可紀(jì)(HitachiKoki)工業(yè)機(jī)械株式會(huì)社、松下電器(Panasonic)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社和TTI集團(tuán)。電池供應(yīng)商主要是索尼(Sony)公司、SDI、Panasonic等國(guó)內(nèi)外鋰電巨頭，電動(dòng)工具廠商和其電池供應(yīng)商都非常集中，這個(gè)領(lǐng)域的客戶更注重產(chǎn)品的性能而非價(jià)格；生產(chǎn)廠商為了確保技術(shù)先進(jìn)性，在產(chǎn)品研發(fā)上投注了較大的精力，這個(gè)市場(chǎng)獲得了健康的良性循環(huán)。

由于航模、無人機(jī)、玩具、智能穿戴等新興市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，高倍率鋰電池銷量也取得了高速增長(zhǎng)。由于小型消費(fèi)電子產(chǎn)品的功能不斷增加，電動(dòng)工具市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，新興倍率市場(chǎng)的不斷出現(xiàn)，小型鋰電對(duì)正極材料的需求仍在平穩(wěn)低速增加。

3。儲(chǔ)能鋰電池即將進(jìn)入啟動(dòng)期，基數(shù)小，但出貨快速增長(zhǎng)

從應(yīng)用領(lǐng)域看來，大型風(fēng)光儲(chǔ)能、通信基站的后備電源、家庭儲(chǔ)能等儲(chǔ)能3大領(lǐng)域中，通信基站的后備電源領(lǐng)域目前占比重較大，家庭儲(chǔ)能借著特斯拉掀起的“能源家庭”浪潮，有較大的進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)容的空間，大型風(fēng)光儲(chǔ)能短期看來發(fā)展速度較慢。當(dāng)前，限于儲(chǔ)能政策、鋰電池價(jià)格、電力等因素，鋰電池應(yīng)用規(guī)模還比較小。

二、鋰電正極材料市場(chǎng)現(xiàn)狀

全球鋰離子電池市場(chǎng)由于應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)寬，市場(chǎng)處于成長(zhǎng)期，過去5年保持了快速增長(zhǎng)，而正極材料使用量也不斷增大，每年增長(zhǎng)都超過25%。預(yù)計(jì)2018年全球鋰電正極材料出貨量約為36萬t，其中鈷酸鋰7萬t，多元材料22萬t。

從市場(chǎng)趨勢(shì)來看，近幾年主要的出貨量增長(zhǎng)點(diǎn)在新能源汽車行業(yè)，其中動(dòng)力鋰電主流正極材料從磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)變?yōu)殒団掑i酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)。而由于小型數(shù)碼鋰電保持平穩(wěn)，因此鈷酸鋰的使用量維持平穩(wěn)。儲(chǔ)能市場(chǎng)處于發(fā)展的初級(jí)階段，基數(shù)較小，且增長(zhǎng)以國(guó)際儲(chǔ)能應(yīng)用為主，這類儲(chǔ)能電池主要選用了多元體系，因此磷酸鐵鋰的增長(zhǎng)并不明顯。鋰電正極材料生產(chǎn)由中、日、韓三分天下，中國(guó)正極材料供應(yīng)商占據(jù)半壁江山，但日、韓正極材料企業(yè)產(chǎn)量主要集中于兩三個(gè)材料巨頭，而中國(guó)的材料企業(yè)力量較為均衡，以中型企業(yè)為主，但近兩三年，中國(guó)材料企業(yè)也出現(xiàn)了洗牌加劇，產(chǎn)量更集中于前幾名材料企業(yè)的狀況。2017年產(chǎn)量超過萬噸的材料企業(yè)約有10家，除日、韓各2家外其余都是中國(guó)企業(yè)。

由于日、韓鋰電巨頭對(duì)成本的追求日益嚴(yán)苛，他們開始在中國(guó)正極材料供應(yīng)商中篩選性價(jià)比優(yōu)秀者。中國(guó)政府也對(duì)出口鋰電正極材料采取了積極的支持態(tài)度，給予鈷酸鋰和多元材料13%的出口退稅，因此從中國(guó)出口到日韓的正極材料主要是鈷酸鋰和多元材料。從2005年至今，鋰電正極材料的出口量不斷攀升。

受到中國(guó)新能源汽車動(dòng)力鋰電需求的直接刺激，國(guó)內(nèi)外正極材料企業(yè)爭(zhēng)相發(fā)布新的產(chǎn)能擴(kuò)充計(jì)劃，國(guó)際大型廠商中優(yōu)美科外擴(kuò)產(chǎn)較為激進(jìn)，在廣東江門新建20萬t正極材料產(chǎn)線。而住友金屬礦山由于特斯拉(Tesla)的熱賣也有相應(yīng)的匹配擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。國(guó)內(nèi)大型廠商實(shí)力較為平均，但產(chǎn)能擴(kuò)大的步伐卻更為積極，貝特瑞、巴莫、當(dāng)升科技、廈門鎢業(yè)等主要廠商都公布了積極的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，這些產(chǎn)能主要集中在2021-2025年達(dá)產(chǎn)。

遠(yuǎn)超過需求的產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃將加劇行業(yè)洗牌，無技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)渠道的材料廠商將不得不退出動(dòng)力鋰電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

三、全球鋰電正極材料技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

便攜式數(shù)碼鋰電池中首先使用的鋰電正極材料是鈷酸鋰，它能量密度高，但安全性較差、由于戰(zhàn)略小金屬鈷占比較大，成本也比較高，因此不適合應(yīng)用于車用動(dòng)力鋰電。車用動(dòng)力電池上首先得到應(yīng)用的正極材料是錳酸鋰和磷酸鐵鋰。錳酸鋰安全性較好，但是存儲(chǔ)性能差，能量密度低，因此主要應(yīng)用在大巴車，或者與多元材料摻混使用。磷酸鐵鋰安全性和循環(huán)性能相對(duì)優(yōu)異，但能量密度低、低溫性能差，在市場(chǎng)化乘用車的應(yīng)用上受到較大限制。

多元材料與其他正極材料相比，性能表現(xiàn)比較均衡，具有克比容量較高，循環(huán)性能優(yōu)異的特點(diǎn)，但多元材料從材料本征上來說安全性較差。多元材料鎳可以調(diào)配鎳鈷錳(鋁)3種元素的比例，根據(jù)鋰電池實(shí)際的應(yīng)用領(lǐng)域來強(qiáng)化不同的性能要求，靈活性很強(qiáng)，多元材料被眾多鋰電和材料專家認(rèn)定為未來主要的車用動(dòng)力鋰離子電池正極材料。

1。動(dòng)力鋰電正極材料集中于多元材料，向單晶化和高鎳發(fā)展

能量密度、成本、循環(huán)壽命是國(guó)際動(dòng)力電池通用的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。從替代燃油車的角度來看，里程焦慮問題不可回避。因此，如何提升能量密度以及加快充電速度是目前車用動(dòng)力鋰電池最大的難題。

多元材料鎳(Ni)、鈷、錳元素比例可以調(diào)整，且隨著鎳含量提高，材料克比容量提高，電池的能量密度也不斷提升。同時(shí)由于鈷原料的成本較高，鈷價(jià)波動(dòng)振幅也較大，導(dǎo)致高鈷低鎳的多元材料的成本居高不下，鋰電企業(yè)為了降低成本和尋求更高能量密度的材料，傾向于采用Ni含量比較高的NCM622，NCM811和NCA。

常規(guī)多元材料的電池工作電壓是4.2V，動(dòng)力鋰電及正極材料企業(yè)希望可以將工作電壓提升到4.35~4.4V以提高電池能量密度。未經(jīng)優(yōu)化處理的鋰電多元材料在高工作電壓條件下，由二次粒子團(tuán)聚而成的多元材料多次循環(huán)后會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在電子顯微鏡下觀察可以發(fā)現(xiàn)材料的一次粒子界面出現(xiàn)了粉化或分離，因此鋰電池的內(nèi)阻變大、容量迅速衰減，循環(huán)曲線出現(xiàn)跳水。高端的鋰電多元材料綜合使用摻雜和多元化包覆工藝，減小材料與電解液之間的副反應(yīng)，確保在高電壓下二次顆粒多元材料結(jié)構(gòu)亦可穩(wěn)定存在，不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)坍塌。另外，材料廠商開發(fā)出另一種單晶型高電壓多元材料，這種材料具有較好的層狀結(jié)構(gòu)，從而提高材料在高電壓下的循環(huán)性能。在3~4.4V工作電壓下，可以提高鋰離子傳遞效率，多元材料的放電比容量可提升15%以上。

2。小型鋰電正極材料向高電壓低鈷化方向發(fā)展

小型數(shù)碼市場(chǎng)側(cè)重鋰電能量密度和安全性。在高電壓鈷酸鋰的工作電壓持續(xù)提升至4.45V以后，高電壓多元材料也成為數(shù)碼鋰電池正極材料發(fā)展的主要研究方向。傳統(tǒng)的能量密度提升方案主要是通過提升鈷酸鋰電池的工作電壓來實(shí)現(xiàn)；鈷酸鋰的充電電壓從4.2V一路攀升至4.5V.4.5V高電壓鈷酸鋰的產(chǎn)業(yè)化，是鈷酸鋰技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。4.5V@185mAh/g鈷酸鋰的工作電壓和容量發(fā)展接近極限。4.35V高電壓鈷酸鋰的改性原理主要是摻雜改性；而4.5V高電壓鈷酸鋰突破了在火法段進(jìn)行包覆和摻雜的傳統(tǒng)技術(shù)方案，開始從體相進(jìn)行摻雜，并結(jié)合表面包覆。這樣的方案使得改性鈷酸鋰在高電壓體系下結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，循環(huán)壽命更長(zhǎng)。

近兩年來鈷價(jià)格走出了暴漲暴跌的行情，振幅高達(dá)200%，含鈷量占質(zhì)量百分比60%的鈷酸鋰承受了巨大的成本考驗(yàn)，鋰電廠商紛紛尋求低鈷和無鈷的低成本正極材料解決方案。部分可以用多元材料直接替換鈷酸鋰的領(lǐng)域，如筆記本圓柱形鋰電已基本全部替換成多元材料。而在一些智能手機(jī)和平板電腦軟包電池項(xiàng)目，鋰電廠商開始在4.40V以下的產(chǎn)品中逐漸采取鈷酸鋰摻混多元材料的方式，達(dá)到降成本的目的。可以想見，多元材料替代鈷酸鋰的技術(shù)日趨成熟，多元材料的應(yīng)用將更為廣闊，而且這種低成本替換將是不可逆的。

3。儲(chǔ)能鋰電正極材料

世界范圍內(nèi)儲(chǔ)能電池目前大量使用的鉛酸電池，能量密度都在50~60Wh/kg，鋰電池和這些電池相比在能量密度上都可以達(dá)到100Wh/kg，所以鋰電池的循環(huán)壽命和成本是鋰電池是否可以替代鉛酸電池的關(guān)鍵。磷酸鐵鋰相對(duì)其他鋰離子電池密度較小，但是它成本低，安全性高，電池壽命較長(zhǎng)。從循環(huán)壽命和未來成本的降低空間看，磷酸鐵鋰是比較有潛力的儲(chǔ)能電池正極材料。

錳酸鋰和多元材料主要使用在UPS移動(dòng)電源和對(duì)電池的能量密度有所要求的特殊儲(chǔ)能和家庭儲(chǔ)能領(lǐng)域。如特斯拉的儲(chǔ)能墻(PowerWall)就是采用了多元材料體系。

四、鋰電正極材料市場(chǎng)展望

在全球范圍的低碳環(huán)保的強(qiáng)大呼聲下，截至目前已經(jīng)有挪威、荷蘭、印度、法國(guó)、英國(guó)等多個(gè)國(guó)家發(fā)布了禁售傳統(tǒng)燃油車的時(shí)間表。德國(guó)是全球最有實(shí)力的燃油車生產(chǎn)國(guó)家，他們的內(nèi)閣也提議在2030年禁售傳統(tǒng)燃油車。我國(guó)雖未發(fā)布禁售傳統(tǒng)燃油車的具體時(shí)間表，但我國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)傳統(tǒng)燃油車禁售時(shí)間表研究。我國(guó)在實(shí)施汽車銷售雙積分政策之后，為電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力車設(shè)定了目標(biāo)，到2025年，這些汽車的銷量至少占到其汽車銷量的20%。可以想見，全球汽車電動(dòng)化的趨勢(shì)已非常明確，時(shí)間表也不斷逼近。

全球主要的品牌汽車企業(yè)也紛紛呼應(yīng)燃油車禁售時(shí)間表；2015年，日本豐田汽車宣布到2050年將停售燃油車，他們推出的新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車以及燃料電池汽車，豐田預(yù)計(jì)到2050年將新車的二氧化碳排放量減少90%，以滿足環(huán)保目標(biāo)。奔馳預(yù)計(jì)在2022年，全部汽車產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，傳統(tǒng)燃油車全面停產(chǎn)停售。沃爾沃宣布在2019年以后新上市車型都將配備電動(dòng)機(jī)。長(zhǎng)安汽車在2025年全面實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)化，到時(shí)將正式停止銷售燃油車；北汽在2025年，中國(guó)境內(nèi)全面停止生產(chǎn)與銷售傳統(tǒng)燃油乘用車。比亞迪汽油車預(yù)計(jì)在2030年退出中國(guó)市場(chǎng)；吉利汽車計(jì)劃在2020年新能源汽車的銷量占吉利整體汽車銷量的90%。

在如此明確的新能源汽車需求下，鋰電及正極材料的市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將獲得持續(xù)快速的發(fā)展。預(yù)計(jì)2018年全球鋰電正極材料出貨量約為36萬t，同比增長(zhǎng)19%。到2020年預(yù)計(jì)全球鋰電正極材料需求快速增長(zhǎng)到53萬t，其中多元材料37萬t，其中1/3以上為高鎳多元材料。

盡管有了明確的市場(chǎng)需求的支持，但鈷和鋰原材料價(jià)格受制于國(guó)外礦業(yè)巨頭使得中國(guó)多元材料發(fā)展的備受制肘。中國(guó)鈷儲(chǔ)量相對(duì)比較少，約占全球的1.7%，但卻是鈷生產(chǎn)大國(guó)，需要大量進(jìn)口鈷原料，但實(shí)際仍未能掌握國(guó)際鈷價(jià)的定價(jià)權(quán)。近幾年鋰電正極材料的主要原材料碳酸鋰或氫氧化鋰價(jià)格波動(dòng)也非常厲害，這主要是因?yàn)槿蜾囐Y源集中度高，鹽湖開采技術(shù)和鋰輝石礦山的所有權(quán)也逐步歸于少數(shù)幾家碳酸鋰巨頭，因此定價(jià)權(quán)也主要掌握在幾大南美碳酸鋰巨頭手中。

預(yù)計(jì)由于新能源汽車的市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，多元材料短期不可替代，未來數(shù)年鈷和鋰資源的需求量仍將維持快速增長(zhǎng)，我國(guó)如何規(guī)避資源在外的困境，如何加快鈷、鋰資源的儲(chǔ)備和開發(fā)，制定與此相關(guān)的回收利用的政策，是確保我國(guó)新能源汽車穩(wěn)定發(fā)展的最重要的課題之一。

簡(jiǎn)言之，新能源汽車給鋰電及正極材料市場(chǎng)帶來了蓬勃發(fā)展，中國(guó)由于兼具生產(chǎn)和銷售地的雙重地緣優(yōu)勢(shì)，給中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈條帶來了前所未有的機(jī)遇。由于對(duì)續(xù)航里程的追求，動(dòng)力鋰電的能量密度的要求不斷提升，多元材料成為國(guó)內(nèi)外鋰電技術(shù)主流發(fā)展趨勢(shì)。基于成本和能量密度的雙重考慮，多元材料高鎳化和單晶化的趨勢(shì)日益明顯。綜上所述，盡管我國(guó)鋰電及多元材料的需求增長(zhǎng)獲得了市場(chǎng)的有力支撐，但鈷鋰資源的短缺將成為中國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈條的隱憂，需要提前做好產(chǎn)業(yè)布局。