解析我国锂电池四大关键材料的发展水平.PDFVIP

解析我國鋰電池四大關鍵材料的發展水平 近日，全國乘用車市場信息聯席會、中國汽車工業協會陸續公佈2016 年3 月份新能源 汽車產銷量相關數據，與之前媒體預測相符，2016 年第一季度新能源汽車的產銷量大幅提 升，其中純電動車的銷量同比增長1.4 倍。 預計到新能源汽車的高速增長，2016 年各鋰電池企業紛紛擴產。相對以往單純追求產 能的突破外，行業內先行企業把目光投射到材料研發帶來的電池產品性能提升上。那麼。我 國鋰電池四大關鍵材料發展水平究竟如何呢？ 正極材料呈現中、日、韓“寡頭聚集”的格局 鋰電池主要由五部分構成，即正極材料、負極材料、電解液、隔膜和包裝材料。其中， 包裝材料和石墨負極技術相對成熟，成本占比不高。鋰離子電池的核心材料主要是正極材 料、電解液和隔膜。其中，正極材料是鋰電池最為關鍵的原材料，占鋰電池成本的30%以上。 目前世界範圍內已進入商業化的正極材料包括鈷酸鋰(LCO) 、三元材料 (NCM)、錳酸鋰(LMO)和磷酸鐵鋰(LFP)等。各個國家乃至各個廠商對正極材料的 選擇不盡相同，日本和韓國主要開發錳酸鋰(LMO)和鎳鈷錳酸鋰三元材料(NCM) ， 中國更偏向磷酸鐵鋰(LFP)的發展。 縱觀全球，鋰電池正極材料呈現中、日、韓“寡頭聚集”的格局。日本和韓 國的鋰電正極材料產業起步早，整體技術水平和質量控制能力要優於我國鋰電正 極材料產業，佔據鋰電正極材料市場高端領域。在日韓鋰電池市場，主要鋰電企 業的供應商選擇本土鋰電正極材料企業。由於中國大型鋰電正極材料近十年迅速 發展，產品質量大幅度提高，並具備較強的成本優勢，近年來日韓鋰電企業開始 逐步從中國進口鋰電正極材料，據悉目前中國鋰電正極材料市場份額已佔據全球 一半左右，未來發展空間仍廣闊。 負極材料：技術成熟，產業轉向國內 負極材料作為鋰電池的四大關鍵材料之一，決定了鋰電池充放電效率、循環 壽命等性能。鋰電池負極材料國內技術成熟，碳材料種類繁多，成本比重最低， 在5-10%左右。現階段負極材料研究的主要方向如下：石墨化碳材料、無定型碳 材料、氮化物、矽基材料、錫基材料、新型合金和其他材料。 目前負極材料以碳素材料為主，占鋰電池成本較低，在國內基本全面實現產 業化。負極材料產業集中度高，從區域看，中國和日本是全球主要的產銷國，日 本以三菱化學、日立化成(Hitachi Chemical)、JFE 化學、吳羽化工(Kureha)等 企業承擔了該國主要負極材料的產能。出於為接近資源、降低製造成本的考慮， 日本的主要負極材料企業也紛紛將產能轉移到石墨資源豐富的中國。 電解液：六氟磷酸鋰國產化 產能不斷向中國轉移 電解液作為帶動鋰離子流動的載體，對電池的比容量、工作溫度範圍、循環 效率和安全性能等至關重要，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能的保證，對鋰電 池的運行和安全性具有舉足輕重的作用。電解液成本中電解質比重最大，也是電 解液中技術壁壘最高的環節。 六氟磷酸鋰以其獨特的性能優勢成為目前最廣泛的電解質。著眼全球，過去 鋰電池電解液一直都是日韓廠商的天下（2011 年日本瑞星化工、森田化學和關 東電化是六氟磷酸鋰的主要生產商，占全球產能的55%左右），但是隨著中國技 術的提高以及國內需求的日益增速，尤其是六氟磷酸鋰國產化後，電解液產能不 斷向中國轉移。 隔膜材料：國內技術實現突破，進口替代日趨明顯 隔膜在成本構成上僅次於正極材料，占 20-30% ，隔膜的性能決定了電池的 界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環以及安全性能。 目前市場上大規模使用的隔膜主要有單層聚乙烯膜(PE 膜) 、單層聚丙烯膜 (PP 膜)和 3 層 PP/PE/PP 符合面膜。這些隔膜的製備工藝主要是幹法和濕法兩 種。受益於下游新能源汽車動力電池需求的提升，全球鋰離子電池隔膜產業發展 迅速。但國產隔膜主要集中於低端的幹法隔膜產品領域，量產批次均勻性、穩定 性較差，在質量上難以有效應用到動力鋰電池上，目前我國在鋰電池隔膜仍處於 進口替代的階段。 過去幾年裡，鋰電隔膜的高毛利率吸引了大量新進入者，而新建產能集中在 低端產品領域，造成了低端產品供過於求的局面，高技術壁壘使得中高端產品國 內供給遠低於市場需求，特別是高端產品約90%為進口隔膜。全球隔膜行業集中 于美日韓，國內發展空間大。 按照目前的發展狀況，我國在四大關鍵材料領域中，正極材料、負