解新型正极材料提高锂电池能量密度80%
来源：宝鄂实业
2019-03-18 09:19
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2月27日开幕的日本智能能源周上，日本水素株式会社技术总监夏晓明向科技日报记者展示了锂电池新型正极材料“MF-18”。这种新型化合物是利用混合前体同沉积方法合成的纳米级材料。目前车用锂电池最好的三元电极材料是NCM（镍钴锰）和NCA（镍钴铝）。而新型正极材料“MF-18”具有安全、高能量密度、低温性能好的优点，可使目前锂电池的能量密度提高80%，在零下50摄氏度环境下充放电仍能达到75%水平。性能超过以往所有正极材料。
动力锂电池的产业链图与锂离子电池相同，上游原材料主要包括镍钴锰、锂矿和石墨矿，由此构成正负极材料、电解液、电极基材、隔膜等；中游则是将正负极材料、电解液、电极基材、隔膜组装成电芯后进行制造和封装；下游是动力锂电池的应用领域，主要应用在各种车辆、船舶、飞机等内燃机的启动，照明、蓄能、不间断电源、移动通讯、便携式电动工具、电动玩具中。
近三年，随着国家对新能源产业的扶持，推动了我国动力锂电池迅速发展。根据国家统计局数据显示，2018年国内新能源汽车销量为125.6万辆，同比增长61.7%。其中，2018年纯电动车的销量将近98万辆。新能源汽车销量逐年增长，对于动力锂电池的需求量也在不断扩张。在国家政策的驱动下，新能源汽车有着广阔的发展前景，而作为核心部件的动力锂电池必将迎来发展的大好良机。
下游需求的扩张利好，我国动力锂电池总装机量增长，根据OFweek统计数据显示，2018年我国动力锂电池总装机量达到56.37GWh。
细分新能源汽车具体类型的动力锂电池装机量情况来看，纯电动乘用车是目前拉动动力锂电池需求的主要引擎，2018年纯电动乘用车动力锂电池装机量达到30.66GWh，同比增长135.4%，占动力锂电池装机量整体比的53.3%；而混合动力客车受补贴政策影响，2018年装机量同比减少57.5%。随着新能源汽车市场化程度提升，消费者对电动车的认可度不断提高，我国动力锂电池装机量发展良好。
行业洗牌格局激烈，进一步向龙头企业集中
2018年6月开始实行的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》通过补贴措施表明了对新能源汽车电池能量密度的更高要求，低端锂电产能过剩逐步被淘汰。目前，我国动力锂电池市场的集中度已非常高，2018年我国动力锂电池前十名企业的装机量达到整体的83.16%，而前二十名更是高达92.1%，这意味着排名在二十名后的动力锂电池企业实际上已被边缘化，行业洗牌格局剧烈，产业链公司迎来一场“大浪淘沙”的筛选。
从2018年我国动力锂电池行业装机量企业结构来看，宁德时代（300750）占了41.21%，装机量达到23.23GWh，同比增长133%；排在第二的是比亚迪（002594），占了20.33%，装机量达到11.46GWh，同比增长109%；第三名是国轩高科（002074），占5.32%，装机量为2.99GWh。我国动力锂电池行业高端产品之间的竞争主要集中在国内仅有的几家企业与国外企业之间，属于垄断竞争格局。随着我国政策对动力锂电池产品提出更高的要求，市场份额将进一步向头部企业集中。
受新能源补贴政策影响，技术要求逐步提升
动力锂电池可按电解质材料、电池外形、外包材料、正/负极材料以及性能用途进行划分，其中目前最主要的是以正极材料作为划分动力锂电池产品的依据，因为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，是动力锂电池中最关键的功能材料。动力锂电池按正极材料分类，主要有三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂这四种，对应的负极材料一般都是石墨。
2018年，我国动力锂电池装机量按正极材料分类，三元锂电池的装机量占比最高，达59%，首次超越磷酸铁锂电池，在总装机量中占比超过一半；其次是磷酸铁锂电池，占比为38%；而锰酸锂和钛酸锂电池二者合计3%。
细分新能源汽车具体类型的动力锂电池装机量情况来看，2018年我国新能源乘用车的装机电池中，三元锂电池占新能源乘用车动力锂电池装机量的90.42%，而磷酸铁锂电池占9.54%，锰酸锂电池和钛酸锂电池几乎没有占据份额；但在新能源客车的装机电池中，磷酸铁锂占新能源客车动力锂电池装机量高达93.25%，锰酸锂电池和钛酸锂电池分别占3.99%和2.76%，三元锂电池则为0，则是因为我国政府长期以来对三元锂电池装机新能源客车的限制，虽然目前目前我国政府已取消了这种限制，但在实践中出于安全考虑，国内所有的客车仍未敢使用三元锂电池。而在专用车的装机电池中，主要为三元锂电池和磷酸铁锂电池平分。
三元锂电池的发展势头之所以如此迅猛，背后靠的是国家对新能源汽车补贴政策的不断调整变更的因素。对比2017年新能源汽车补贴政策，2018年补贴在乘用车方面不仅重新划分了续驶里程区间，还对动力电池的能量密度通过系数变化和调档的方式提出更高的要求，对于百公里电耗量系数也分档进行划分，同时，电池能量密度系数可以与百公里电耗系数叠加。
磷酸铁锂电池曾是中国新能源汽车市场上的主流，虽然其充放寿命长，但电池系统的能量密度只在100Wh/kg左右，而三元锂电池能量密度最高能达到330Wh/kg，随着消费者对电动汽车续航里程的需求不断提高，且具有电池能量密度优势的三元锂电池预计将进一步取代磷酸铁锂电池市场。
