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2022年锂电正极材料行业专题报告:磷酸锰铁锂和高镍三元是主流方向--第1页
2022年锂电正极材料行业专题报告:磷酸锰铁锂和高
镍三元是主流方向
一、正极材料是锂电池最为关键的材料
锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质和电
池外壳几个部分组成。正极材料是锂电池电化学性能的决定
性因素,直接决定电池的能量密度及安全性,进而影响电池
的综合性能。正极材料在锂电池材料成本中占比最大的,所
占比例达45%,其成本也直接决定了电池整体成本的高低,
因此正极材料在锂电池中具有举足轻重的作用,并直接引领
了锂电池产业的发展。在电动车成本构成中,动力系统占比
最大,接近50%,动力系统主要由电池、电机和电控构成,
其中电池最为核心,成本占比76%,电机占比13%,电控占
比11%;在电池系统成本构成中,正极在电池中成本占比约
为45%,负极在电池中成本占比约为10%,隔膜在电池中成
本占比约为10%,电解液在电池中成本占比约为10%,其他
成分占比约为25%。
1、正极材料的构成
锂电池正极材料主要包括活性材料,导电剂、溶剂、粘
合剂、集流体、添加剂,辅材等。
正极材料的主要原材料包括硫酸镍、硫酸锰、硫酸钴、
金属镍、电池级碳酸锂、电池级氢氧化锂,主要辅料包括烧
碱、氨水、硫酸等,该等原辅材料主要为大宗化学制品,市
2022年锂电正极材料行业专题报告:磷酸锰铁锂和高镍三元是主流方向--第1页
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场供应较为充足。值得关注的是,以上化学制品中硫酸盐(硫
酸镍、硫酸钴和硫酸锰)和锂盐(碳酸锂和氢氧化锂)的价
格在过去浮动较大。上游供应商包括格林美(002340.SZ)、
必和必拓(BHP,澳大利亚)、丸红(Marubeni,日本)、
天齐锂业等,其中格林美主要销售硫酸钴、硫酸镍等硫酸盐,
必和必拓主要销售金属镍粉,天齐锂业主要销售锂盐如碳酸
锂和氢氧化锂。生产过程中耗用的主要能源为电力,由当地
供电部门直接供应。
2、正极材料分类
锂电池按照正极材料体系来划分,一般可分为钴酸锂
(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、三元材料镍钴锰酸
锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)等。其中,磷酸铁锂主要应用于
新能源车及储能电池市场,三元材料则在新能源乘用车、电
动自行车和电动工具电池市场具有广泛应用。不同的正极材
料具有不同的优缺点,钴酸锂正极材料具有较好的电化学性
能和加工性能,以及比容量相对较高,但钴酸锂材料成本高
(金属钴价格昂贵)、循环寿命低、安全性能差。锰酸锂相
比钴酸锂,具有资源丰富、成本低、无污染、安全性能好、
倍率性能好等优点;但其较低的比容量、较差的循环性能,
特别是高温循环性能使其应用受到了较大的限制。磷酸铁锂
价格低廉、环境友好、较高的安全性能、较好的结构稳定性
与循环性能,但其能量密度较低、低温性能较差。镍钴锰三
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元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,存
在明显的三元协同效应。相较于磷酸铁锂、锰酸锂等正极材
料,三元材料的能量密度更高、续航里程更长。
3、正极材料产业链
正极材料是锂离子电池最为关键的原材料,锂电池正极
材料上游为锂、钴、镍等矿物原材料,结合导电剂、粘结剂
等制成前驱体。前驱体经过
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