2018年中国正极材料行业发展现状及需求前景分析,三元正极材料应用前景广阔「图」

2019年07月09日 16:56:33
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陈银

医药及医疗行业分析师,具有敏锐的市场洞察力,重点关注药品、医疗器械及医疗卫生等领域

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一、正极材料行业概述

正极材料是电池中锂离子之源,其性能直接关系到电池性能,是锂电能量密度的基础,是锂离子电池中关键的功能材料。锂离子电池产业链中,市场规模大、产值高的也是正极材料,其占锂离子电池生产成本的30-40%。

正极材料的主要参数分析

正极材料的主要参数分析

资料来源:公开资料整理

各种正极材料应用领域各不相同,三元材料和磷酸铁锂主要用于动力电池领域。(1)三元材料是镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂为代表的多元金属复合氧化物,能够充分发挥三种金属的优势,电池能量密度较高,是动力电池主要正极材料之一,主要用于乘用车以及大部分物流车。(2)磷酸铁锂原材料低廉,循环性和安全性好,但能量密度较低,主要用于客车以及部分物流车。(3)锰酸锂资源丰富,价格便宜,安全性好,但循环性差,高温中衰减严重,少量用于动力电池中。(4)钴酸锂能量密度高,但价格高且安全性一般,目前主要用于3C产品数码电池中。

我国动力电池逐步由磷酸铁锂电池转向三元电池,乘用车领域尤为明显。我国对动力电池的研究起步于“十五”科技部电动汽车重点专项,研究重点主要是镍氢电池和锰酸锂电池;到“十一五”时,研究重点转向磷酸铁锂电池,从我国新能源汽车推广示范开始,2010-2015年,磷酸铁锂电池一度在我国新能源汽车领域占据主导地位,后因为能量密度偏低的原因,在乘用车和专用车等领域逐步被三元电池所取代,现在主要用于客车等对安全性和循环寿命要求比较高的领域。到“十二五”,受能量密度驱使,动力锂电池研发重心转向了三元锂离子电池。为进一步提升能量密度,2025年后技术路线有望转向固态电池/锂硫电池/金属空气电池等下一代电池。

二、锂电池正极材料需求现状分析

动力电池是锂离子电池需求增长的主要驱动力。2019年上半年,在新能源汽车产销量增长的带动下,我国动力电池装机量快速增长。上半年我国动力电池装机总电量约30.01GWh,同比增长93%。基于对汽车动力锂电池发展前景的持续看好,2020年我国锂离子电池出货量有望达到95GWh,其中汽车动力锂电池出货量有望达到57GWh,占比近60%。

2012-2019年上半年我国动力电池装机电量

2012-2019年上半年我国动力电池装机电量

资料来源:公开资料整理

锂离子电池需求快速提升带动正极材料出货量持续成长,2018年国内正极材料出货量27.5万吨,同比增长28.5%。对应行业总产值535亿元,同比增长22.7%。其中三元材料仍将是市场最大需求产品。主要原因有:新能源汽车补贴政策高能量密度要求;以LFP为主的电池企业大批量转型三元;LCO价格较高,消费电子企业为节省成本将逐步改用高镍三元材料。

2014-2018年我国正极材料出货量

2014-2018年我国正极材料出货量

资料来源:公开资料整理

从产品结构来看,其中NCM材料出货量13.68万吨,同比增长57.1%;LFP材料出货量5.84万吨,同比小幅下降1.2%;LCO材料出货量同比增长20%,LMO材料同比增长15%。动力电池行业快速增长拉动NCM材料需求量,2018年NCM材料出货量占正极材料整体比例达到50%,LFP占比下滑至21%。

2018年我国正极材料产品结构

2018年我国正极材料产品结构

资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的2019-2025年中国锂电池正极材料行业市场全景评估及发展趋势研究预测报告

受碳酸锂和金属钴价格下降影响,正极材料全线降价。钴价和锂价受累于供应端的快速增加,预计2019年整体呈现下跌走势,从而带动三元正极材料价格下行。

2014-2018年我国正极材料价格走势(万元/吨)

2014-2018年我国正极材料价格走势(万元/吨)

资料来源:公开资料整理

三、正极材料行业主要企业竞争分析

截止2018年底国内正极材料生产企业数量达到83家,2013-2018年呈现逐年增长态势,但产量超过1万吨的企业只有厦门钨业、湖南杉杉、当升科技等,数量不超过10家。在下游补贴退坡等因素冲击下,预计行业内技术基础薄弱、规模供货能力差的企业将逐渐退出竞争。

2013-2018年我国三元正极材料企业数量

2013-2018年我国三元正极材料企业数量

资料来源:公开资料整理

截止2018年底,国内正极材料建成产能达到48.4万吨,其中三元正极材料建成产能22.6万吨,远超2018年正极材料出货量,行业呈现明显的产能过剩局面。

2018年国内正极材料主要企业产能及扩产计划(万吨)

2018年国内正极材料主要企业产能及扩产计划(万吨)

资料来源:公开资料整理

四、锂电正极材料市场展望

在全球范围的低碳环保的强大呼声下,截至目前已经有挪威、荷兰、印度、法国、英国等多个国家发布了禁售传统燃油车的时间表。德国是全球最有实力的燃油车生产国家,他们的内阁也提议在2030年禁售传统燃油车。我国虽未发布禁售传统燃油车的具体时间表,但我国已经启动传统燃油车禁售时间表研究。我国在实施汽车销售双积分政策之后,为电动汽车和插电式混合动力车设定了目标,到2025年,这些汽车的销量至少占到其汽车销量的20%。可以想见,全球汽车电动化的趋势已非常明确,时间表也不断逼近。

全球主要的品牌汽车企业燃油车禁售时间表

全球主要的品牌汽车企业燃油车禁售时间表

资料来源:公开资料整理

在如此明确的新能源汽车需求下,锂电及正极材料的市场需求预计将获得持续快速的发展。预计到2020年预计全球锂电正极材料需求快速增长到53万t,其中多元材料37万t,其中1/3以上为高镍多元材料。

尽管有了明确的市场需求的支持,但钴和锂原材料价格受制于国外矿业巨头使得中国多元材料发展的备受制肘。中国钴储量相对比较少,约占全球的1.7%,但却是钴生产大国,需要大量进口钴原料,但实际仍未能掌握国际钴价的定价权。近几年锂电正极材料的主要原材料碳酸锂或氢氧化锂价格波动也非常厉害,这主要是因为全球锂资源集中度高,盐湖开采技术和锂辉石矿山的所有权也逐步归于少数几家碳酸锂巨头,因此定价权也主要掌握在几大南美碳酸锂巨头手中。

预计由于新能源汽车的市场不断扩大,多元材料短期不可替代,未来数年钴和锂资源的需求量仍将维持快速增长,我国如何规避资源在外的困境,如何加快钴、锂资源的储备和开发,制定与此相关的回收利用的政策,是确保我国新能源汽车稳定发展的最重要的课题之一。

简言之,新能源汽车给锂电及正极材料市场带来了蓬勃发展,中国由于兼具生产和销售地的双重地缘优势,给中国锂电产业链条带来了前所未有的机遇。由于对续航里程的追求,动力锂电的能量密度的要求不断提升,多元材料成为国内外锂电技术主流发展趋势。基于成本和能量密度的双重考虑,多元材料高镍化和单晶化的趋势日益明显。综上所述,尽管我国锂电及多元材料的需求增长获得了市场的有力支撑,但钴锂资源的短缺将成为中国产业链条的隐忧,需要提前做好产业布局。

从市场趋势来看,近几年主要的出货量增长点在新能源汽车行业,其中动力锂电主流正极材料从磷酸铁锂转变为镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)。而由于小型数码锂电保持平稳,因此钴酸锂的使用量维持平稳。储能市场处于发展的初级阶段,基数较小,且增长以国际储能应用为主,这类储能电池主要选用了多元体系,因此磷酸铁锂的增长并不明显。锂电正极材料生产由中、日、韩三分天下,中国正极材料供应商占据半壁江山,但日、韩正极材料企业产量主要集中于两三个材料巨头,而中国的材料企业力量较为均衡,以中型企业为主,但近两三年,中国材料企业也出现了洗牌加剧,产量更集中于前几名材料企业的状况。

由于日、韩锂电巨头对成本的追求日益严苛,他们开始在中国正极材料供应商中筛选性价比优秀者。中国政府也对出口锂电正极材料采取了积极的支持态度,给予钴酸锂和多元材料13%的出口退税,因此从中国出口到日韩的正极材料主要是钴酸锂和多元材料。从2005年至今,锂电正极材料的出口量不断攀升。

受到中国新能源汽车动力锂电需求的直接刺激,国内外正极材料企业争相发布新的产能扩充计划,国际大型厂商中优美科外扩产较为激进,在广东江门新建20万t正极材料产线。而住友金属矿山由于特斯拉(Tesla)的热卖也有相应的匹配扩产计划。国内大型厂商实力较为平均,但产能扩大的步伐却更为积极,贝特瑞、巴莫、当升科技、厦门钨业等主要厂商都公布了积极的扩产计划,这些产能主要集中在2021-2025年达产。

远超过需求的产能扩产计划将加剧行业洗牌,无技术优势和市场渠道的材料厂商将不得不退出动力锂电市场竞争。

相关研报

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责任编辑:胡舒立_HN237

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