锂电池正极材料深度分析及前景
来源：宝鄂实业
2019-05-01 21:02
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一、正极材料产业简介
1.行业简介
锂离子电池分布在我们生活中的每一个角落，其应用领域包括手机、平板电脑、智能手表、电动汽车、无人机以及各类其他电动工具。作为电能的载体和众多设备的动力来源，可以说，离开了锂离子电池，当今的物质世界就玩不转了。
正极材料作为目前锂离子电池里面主要的储存锂离子的地方，其性能直接影响锂离子电池的性能(正极材料的质量比一般为3:1-4:1，因此正极材料起到决定性影响)，其成本的高低也决定锂电池成本的高低。
2.技术路线
常见的锂电池正极材料有钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂，其性能差异如下图：
3.正极材料展望
以上比较常见的锂离子电池正极材料，并不代表所有的技术路线。实际上目前很多科研机构，都在努力研究新型的锂离子电池正极材料，希望能把能量密度、倍率和寿命等关键指标提升到更高的量级。
按照目前国家的规划，如果到2020年正极材料的能量密度达到250mAh/g，甚至到300mAh/g的能量密度指标，那么现在商业化应用的正极材料都无法实现，那么正极材料就需要较大的技术改革，比如改变层状结构为尖晶石结构的固体类材料，以及有机化合物正极材料等，都是目前比较热门的研究方面。
因此，随着锂电池行业的发展，在正极材料行业未来能够发明符合行业发展趋势所需材料的企业，将有希望成为材料行业的新星。
4.行业产业链
二、正极材料产业全球现状分析
1.全球产销分析
在2014年之前，全球正极材料的主要产品是钴酸锂，其主要应用于3C消费领域，在2013年全球正极材料的产量占比约为42.11%。
但是随着新能源汽车行业额的发展，车用动力锂电池的需求量迅速增加，而车用锂电池目前主要使用的正极材料为磷酸铁锂(中国新能源汽车主流用正极材料)和三元材料(以特斯拉为代表的新能源汽车企业主流用正极材料)。
因此，从2014年开始三元材料和磷酸铁锂正极材料的产量开始暴增，其中磷酸铁锂从2013年的0.8万吨，增长到2016年的7.48万吨，年复合增长率为110.67%。三元材料的产量从2013年的3.9万吨，增长到2016年的12.90万吨，年复合增长率49%。
数据来源：EVTank、中国电池网
截止2016年，全球正极材料产量达到31.35万吨，其中磷酸铁锂和三元材料占比分别为23.84%，41.15%。我们可以发现，三元材料已然成为正极材料行业的主流趋势。
受到锂离子电池行业的快速发展带动，正极材料使用量一直处于稳步提升的趋势，对于正极材料需求方面的分析，我们根据全球锂电池出货量，再按照每KWH锂电池平均用正极材料2.4KG这个数据进行历年正极材料需求量测算：
数据来源：真锂研究
然后再进行全球产销情况分析：
数据来源：EVTank、中国电池网、真锂研究
从全球正极材料历年产量和需求量情况来看，近几年整体一直处于供给略大于需求的局面。在产量方面，全球正极材料产量从2011年的8.36万吨，增加到2016年的31.35万吨，年复合增长率30.26%，需求方面，全球正极材料从2011年的6.39万吨，增长到2016年的28.49万吨，年复合增长率34.85%，明显高于产量的增速，因此预计未来全球正极材料产业的供给关系逐步趋于平衡。
由于3C消费领域对于锂电池的需求区域平稳，因此主要应用于3C锂电池的正极材料(主要为钴酸锂)也跟随其下游发展区域稳定。但随着新能源汽车行业以及储能行业的发展，预计未来正极材料行业在细分的磷酸铁锂以及三元材料方面将成为正极材料产业增长的主要驱动力。
2.全球产量分布情况
锂电正极材料的生产地主要集中于中国、日本和韩国，截止2016年数据，中国产量占比68%，日本15%，韩国16%，其他国家1%。
在2015年之前，我国正极材料产量全球占比一直稳定在45%左右，但随着2014国内新能源汽车产业的快速发展，带动了正极材料这一细分产业的产能快速提升，这两年国内产量在全球的占比逐渐加大，目前来看，我国在产量方面是世界锂电池正极材料的龙头国家。
数据来源：EVTank
3.全球主要国家正极材料竞争力分析
国际上有一定产能和知名度的正极材料公司主要集中在日本、中国和韩国，国际上其他国家的正极材料企业规模普遍偏小，产品也较为单一，因此上述三国全球正极材料行业公认的三大巨头国家。
日韩两国在正极材料行业发展较早，近几年来一直致力于三元材料等高端正极材料产品，而国内方面，由于多方面的原因，锂电正极材料产业在过去的发展中心集中在磷酸铁锂，近两年来随着新能源汽车行业的发展，国家和企业逐步重视三元材料行业的发展，但在技术方面仍然和日韩先进企业有一定的差距。
三、正极材料产业国内现状分析
1.国内产销分析
中国在正极材料发展前进的道路上，技术路线之争一直不断。目前，主流的正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元材料。在2014年之前，我国锂离子电池发展的重心主要为消费类锂电池产品，因此随着2014年新能源汽车行业的爆发式增长，锂离子电池的发展重心已由3C类变成车用动力电池，因此正极材料的行业发展，也更加偏向于磷酸铁锂和三元材料。
数据来源：中国有色金属业协会,锂业分会
从我国历年来各类正极材料的产量情况来看，钴酸锂产量从2011年的1.88万吨，增长到2016年的5.1万吨，年复合增长率22.09%，其主要增长期在2011-2014年期间，在2015-2106年开始稳步发展，虽然钴酸锂的产量一直处于增长态势，但是随着国内正极材料产量的逐年快速增长，钴酸锂产量在正极材料中的占比逐年降低，从2011年的58.02%,降低到2016年的23.61%。
磷酸铁锂产量从2011年的0.23万吨，增长到2016年的7.4万吨，5年间整整增加了30多倍，可谓是发展迅速，当然这也和国内新能源汽车动力电池近几年主要使用磷酸铁锂正极材料有关。三元材料方面，其产量从2011年的0.63万吨，增长到2016年的6.5万吨，年复合增长率59.48%，远高于整体正极材料行业46.14%的年复合增长。
