本篇为《资料化工行业2020年度蓝皮书》的产业热点篇的锂电池资料产业钻研。锂电池资料作为新能源资料的沉要类型，本篇从发展示状梳理、发展趋向分析、发展建议和标杆企业介绍等方面对锂电池资料产业的整体情况做出钻研和分析。
一、锂电池行业发展示状
01、锂电池的界说与分类
锂电池是一种充电电池，又被称为二次电池或蓄电池，工作道理为通过锂离子（Li+）在正负极之间定向移动来实现充放电职能。
锂电池有多种类型，依照正极资料的分歧，可分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂等；依照电解质的分歧，可分为液锂电池和聚合物电池。两者工作道理根基一样，分歧的是前者的电解液以液态存在，而后者以固态或胶态聚合物来充任电解液。
02、我国锂电池市场规模
据沙利文数据统计，我国锂电池市场规模从2014年645.3亿元增长至2018年的1494.7亿元人民币，年复合增长率达23.4%。伴随电子产品的不休升级更新、新能源汽车强势发展以及当局对于节能环保要求的提高，锂电池的市场空间有望进一步扩大，预计2023年市场规模有望达到3294.8亿元。
03、锂电池产业链
锂电池的产业链重要由上游参加者原资料供给商、中游参加者锂电池生厂商和下游的终端客户三部门组成。锂电池的上游蕴含正极资料、负极资料、电解液资料和隔阂等供给商；中游企业为锂电池出产商，通过对上游原资料的加工，出产出分歧规格的锂电池电芯，凭据终端用户的分歧需要，提供分歧的锂电池电芯、模组和电池包规划；下游则为使用用户，凭据使用主张的分歧可分为三大类，储能领域、动力领域和消费领域。
二、锂电池资料行业发展示状
01、锂电池的资料组成
锂电池资料重要蕴含正极资料、负极资料、电解液和隔阂四大主材，其他资料蕴含铝塑膜和导电剂等部门。
正极资料的材质是影响锂电池的能量密度和安全性的重要成分，正极资料的采办成本决定着锂电池的总成本。据沙利文数据显示，锂电池成本中，正极资料约占总成本的30%以上，其次为隔阂、电解液和负极资料。
02、正极资料行业发展示状
目前主流的电池以磷酸铁锂及三元资料为主，2019年市场占比别离为21.83%与47.62%。两者各有特色，磷酸铁锂原料丰硕、价值相对便宜、对环境敦睦，加上较好的循环机能和高安全性，在商用车、专用车及储能领域占据优势；三元资料能量密度高，未来在乘用车领域发展潜力大。
国内正极资料市场竞争强烈，各重要厂商的市场占比排名变换频仍，且企业间差距不大。
2018年国内正极资料市场份额前三为乐山钨业、湖南杉杉和北大先行，市场占比别离为8%、7.8%和7.7%；2019年正极资料出货量排名前三的企业别离为乐山钨业、天津巴莫和德方纳米，市场占比别离为9.92%、6.44%和6.31%。
03、负极资料行业发展示状
锂电池负极资料重要分为碳材和非碳材两类。锂电池负极是由活性物质、粘结剂和增长剂造成糊状胶合剂后，涂抹在铜箔两侧，经过干燥、滚压造得，凭据活性物质的分歧可分为碳资料和非碳资料两类。其中碳资猜中的石墨类为锂离子电池重要负极资料，具体可分为天然石墨和人造石墨两类；非碳资料蕴含钛基资料、硅基资料等。石墨类是较早利用的负极资料，与其他碳资料相比，其导电性、结晶度更高，优良的层状结构和充放电电压也极度适合正极资料的脱/嵌活动，且目前工艺成熟、成本较低，是较为梦想的负极资料。
作为锂电池的主题部门，负极资料行业在中国的发展变动显著。自20世纪90年代起，中国锂电池负极资料从诞生至今经历了三个发展阶段。
近年来，中国新能源汽车行业发展迅猛，其中新能源纯电动汽车增量显著。新能源纯电动汽车产销量的发作推动了动力锂电池有关行业急剧发展，受动力锂电池市场需要的大幅上升，锂电池负极资料的市场需要显著增长。2014年至2018年，中国锂电池负极资料市场规模从33.2亿元迅速增长至109.7亿元，年复合增长率达34.8%。
在全球领域内新能源汽车市场需要持续增长的环境下，作为全球动力锂电池重要供给商，巴中时期、比亚迪等中国锂电池企业销售规模将维持增长态势。此表，随着新一代通讯技术的发展，3C数码电子产品利用领域将进一步拓展，带头3C数码类锂电池需要量的增长，扭转近年来的增长颓势。受益于锂电池下游需要的持续上升，未来五年中国锂电池负极资料市场规模将维持25.7%的年复合增长率，预计2023年增长至346.5亿元。
负极资料市场竞争格局根基不变，贝特瑞是龙头企业。从全球角度来看，主流的负极资料企业散布在中日两国，总体阐发为寡头垄断态势。凭据石墨国的数据，2019年贝特瑞负极资料市场占比达22%，贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸三家公司共同占整个负极市场约60%的市场份额。
04、锂电池隔阂资料行业发展示状
锂电池隔阂是锂电池正极和负极之间的一层薄膜，在锂电池进行电解反映时，锂电池隔阂能够用来分隔正极和负极预防短路景象的产生，同时允许电解质离子自由通过，是锂电池的关键组件之一。
凭据物理和化学个性，锂电池隔阂可分为织造膜、非织造膜（无纺布）、微孔膜、复合膜、碾压膜等。凭据利用领域，锂电池隔阂可分为动力类锂电池隔阂、数码类锂电池隔阂和其他职能类隔阂。在新能源汽车、储能电站、航天航空、医疗及电子产品等领域，锂电池隔阂的利用领域最为宽泛。
在锂电池的关键组件中，锂电池隔阂的技术壁垒较高，持久依赖进口，在中国实现国产化的功夫最晚。中国锂电池隔阂行业经历了进口依赖、技术堆集和高速发展阶段，经过不休的发展，中国企业出产的锂电池隔阂机能逐步提升，获得了业内的普遍认可，国产化率稳步提升。
新能源行业的急剧发展，带头了锂电池行业的迅速发展，锂电池隔阂作为锂电池的四大关键资料之一，市场需要不休攀升。
锂电池隔阂是沉资产、技术密集型行业，当前多多国内厂商不休加大研发投入力度，扩张锂电池隔阂产能。星源材质、金辉高科、中科科技、忻州明珠等企业实现锂电池隔阂产业化，迅速占据国内锂电池隔阂市场，并已向多个国际锂电池厂商批量供货。
同时，锂电池隔阂行业两极分化的趋向也极度显著。低端锂电池隔阂市场集中度低且呈无序竞争状态，市场趋于鼓和，参加者重要为中国企业；高端锂电池隔阂市场产品拥有质量要求高、技术壁垒高的特点，市场参加者重要为日韩厂商及国内少数当先企业。
未来不具备自主研发能力的锂电池隔阂企业竞争力逐步降落，发展空间逐步萎缩。把握锂电池隔阂主题技术、产品机能不变的企业市场占有率将逐步提升。可能扩充产能，率先占据优势，降低产品出产成本，占有高新技术水平的锂电池隔阂企业将会在未来的发展中占得先机。落后企业退出，龙头企业强人恒强的局面将逐步成型并趋向不变。
05、锂电池电解液资料行业发展示状
电解液通常由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐和增长剂等原料按肯定比例配造组成。通常情况下，有机溶剂的占比在80-90%区间内，电解质锂盐占比约莫8%，增长剂占比5-10%，具体配迸咨下游客户的需要决定。我国锂电池电解液行业经历了进口依赖、国产代替和国际化阶段，经过不休的发展，国内企业出产的锂电池电解液机能逐步提升，获得了业内的普遍认可，国产化率稳步提升，并逐步走向国际。
动力电池是电解液下游占比最大的利用领域，受益于新能源汽车产业的发展，国内动力电池的需要不休上升，带头了锂电池电解液的发展。我国锂电池电解液市场规模从 2014年的13.2亿元增长到2018年的26.7亿元，年均复合增长率为19.3%；2014年至2017 年市场规模增速显著，2018年市场规模有所降落。
重要原因有两方面：一方面，由于新能源汽车补助退坡，动力电池企业成本压力向上游资料企业传导，倒逼电解液企业降廉价值；另一方面，由于电解液重要原资料六氟磷酸锂产能达到2.9万吨左右，远超昔时的需要，六氟磷酸锂价值着落，带头电解液价值降落，两成分叠加，加上电解液行业自身产能处于过剩状态，各企业陷入价值战泥淖、利润空间降低。
我国电解液行业集中度高，龙头效应显著。电解液企业出现阶梯式散布，天赐资料、新宙国和国泰华荣等龙头企业因产能和技术上的优势，处于第一梯队；第二梯队及以下的电池企业技术和规模优势较弱，存在将配方以及增长剂研颁发包给供给商的情况。
在电解液价值大幅降落、产品毛利润不休降低的情况下，大型电解液企业通过布局上游、节造原资料成正本降低电解液售价，具备成本和规模优势，抢占了更多市场份额；而中幼企业规模幼，出产成本高且产品存在同质化严沉的问题，无法在价值和客户资源方面和大企业竞争，因而在价值战中出现吃亏景象，被迫退出行业，行业进入洗牌阶段。
三、锂电池资料行业发展趋向
01、正极资料趋向洞察
磷酸铁锂（LFP）在性价比和安全方面具备优势，三元（NCM）在高能量密度方面占优。从出产技术进取的发展趋向和行业竞争格局的角度，三元电池仍旧是未来动力电池的重要技术路线。
一方面续航里程焦虑是困扰新能源汽车发展最重要的问题，解决方式是提高电池的能量密度。三元电池这一技术指标的提升空间目前优于铁锂电池，技术研发人员通过增长电池正极资料镍的占比和固态锂电的技术发展已经让我们看到相识决这一问题的但愿。
另一方面参考出产技术发展的汗青经验，新技术在取代旧技术的过程中，固然在初期会晤对成本较高、产品机能不够不变、使用者的消费惯性和信赖成本等诸多问题，但技术更迭这一过程根基是不成逆的，上述问题会随着产能开释后的规模效应，技术工艺逐步成熟和新产品渗入率的提升得以解决。
三元资料凭据其中镍钴锰三种元素的占比分歧能够分为111、523、622和811，此表还有镍钴铝三元NCA（常见配比为8:1.5:0.5）。镍含量越高，资料的克容量越高，对应的电池模组能量密度也越高，但相应的工艺难度也越大，安全性挑战也越高。
从成本角度看，三元资猜中原资料成本占比靠近90%，在原资猜中钴价值颠簸大，成本占比高。NCM811相迸宗NCM523钴含量由12.2%降至6.1%，每kWh的需要量由212g降落到91g，资料上的成本优势显著。
随着高镍三元技术持续精进，规模扩大，其成本优势和能量密杜着势将愈发凸起。凭据高工锂电数据，2020年H1我国三元资料出货量为8.6万吨，其中NCA8系占17.3%，占比同比增长4.5个百分点。
磷酸铁锂将凭借其性价比和安全性优势在储能、低续航乘用车等领域散发新活力，并持续向中高续航车渗入。磷酸铁锂的橄榄石结构不变，热失控温度高，循环不变性好，安全机能好；同时由于磷酸铁锂不含钴等贵沉金属，价值便宜，成本优势显著。
在储能领域，对能量密度的要求相对不高，但对安全性和成本敏感度高，磷酸铁锂优势显著；以5G基站储能为代表，公开招标根基均为磷酸铁锂电池。乘用车续航300-400km及以下时，磷酸铁锂的能量密度足够，将凭借其性价比和安全优势占据市场份额，同时持续向400km以上续航车渗入。
此前在补助政策驱动下，三元凭借高能量密度获得更多补助迅速占据市；后补助时期，磷酸铁锂有望回暖。从20年工信部乘用车推广目录看，磷酸铁锂乘用车车型占比显著高于18和19年；专用车磷酸铁锂占比提升趋向也极度显著；客车领域由于其更高的安全性要求及大容量电池成本考量，一向是磷酸铁锂为主。
02、负极资料趋向洞察
随着中国新能源纯电动汽车补助力度的降低以及补助门槛的进一步提高，纯电动车企对高能量密度的动力电池需要持续增长。作为影响电池机能的主题资料之一，锂电池负极资料的机能和技术要求也随之升高。随着高端负极资料受到日益追捧，占据重要市场份额的头部企业有望改善负极资料业务的盈利水平，提高行业整体盈利水平。
目前石墨负极资料的机能逐步靠近理论值，新型负极资料的产业化蓄势待发。作为当前主流负极资料，石墨负极资料能量密度的理论上限为372mAh/g，而行业内头部企业的产品能够达到365mAh/g，资料机能提升空间极度有限Ｋ伎嫉降本侄远︼绯鼗芤蟮牟恍萏岣咭约安怪策对高能量密度产品的补助倾斜，新型高端负极资料的需要凸显。
在新型负极资猜中，硅基负极资料由于拥有极高的能量密度（理论比容量为4200mAh/g，远高于传统石墨负极资料）、较低的脱锂电位以及相对杰出的安全机能，被大型锂电池负极资料企业作为下一代负极资料研发的主流方向。硅碳负极资料是将硅基资料的缺点进行改进而获得的资料，被视为硅基负极资料产业化的重要路线。
目前，国内锂电池负极资料厂商不休加强硅碳负极资料的研发力度和出产规模，行业头部企业逐步具备硅碳负极资料产业化的能力。相比石墨负极资料，硅碳负极资料市场价值超过15万元/吨，是高端人造石墨负极资料的两倍，硅碳负极资料业务毛利率显著高于传统负极资料业务。
因而具备硅碳负极资料规；霾芰Φ钠笠嫡加薪洗蟮睦罂占。对于国内锂电池负极资料行业而言，新型负极资料的产业化和普遍利用将有利于裁减技术落后且重要依附价值竞争的中低端负极资料造作企业，推进行业提升新型资料领域的研发起力，提高行业整体盈利能力，推动行业不休健康发展。
03、隔阂资料趋向洞察
锂电池隔阂的出产可选取干法工艺与湿法工艺。干法工艺拥有单一、成本低、环境敦睦的特点，但产品机能相对较差，更合用于幼功率、低容量电池。相比力而言，湿法隔阂工艺相对复杂、成本较高、易对环境造成传染，但湿法隔阂产品机能更优，合用于大功率、高容量电池。总体而言，湿法隔阂在机能和安全水平方面较干法隔阂拥有显著优势，更可能适该当侵电池向高能量密度化发展的趋向。
现阶段，中国锂电池隔阂行业在湿法工艺上获得了肯定的进展。2006 年，中国星源材质公司自主突破并把握湿法工艺技术，成立了湿法锂电池隔阂出产线，尔后随着中国锂电池隔阂湿法工艺技术的不休突破，湿法锂电池隔阂的市场份额逐步扩大，2017 年之后，中国湿法锂电池隔阂市场份额超过干法锂电池隔阂，2018年中国湿法锂电池隔阂市场分额达到65%。
在政策指引及市场需要推动电池技术尺度不休提升的情况下，湿法隔阂更适应行业的技术进取和发展，湿法工艺隔阂比干法工艺隔阂拥有更高的技术壁垒，把握湿法技术能够推进产品机能的提升，湿法工艺技术的发展将提升锂电池隔阂行业的竞争力，为锂电池隔阂行业更好的发展提供支持。
04、电解液资料趋向洞察
电解液产品出现紧跟电池技术发展的趋向。2016年以来，通常的磷酸铁锂、锰酸锂电池因其能量密度低、合用温度区间窄等机能缺点而逐步退出主流电池舞台，有关电解液产品也出现价值大幅降低的趋向；随着下游新能源汽车政策对所使用的电池的能量密度、续航功夫等机能提出更高要求，耐高温、耐高压、阻燃的新型动力电池成为新的发展趋向，对电解液的需要也越发多元化、要求也越发详细化。
需要的多元化导致电解液尤其是高端电解液产品定造化需要进一步提升，电解液厂商往往必要针对分歧的用户使用环境、能量密度、使用寿命等需要来定造分歧的电解液配比和增长剂，而定造化的产品往往可能带来粘度更高的下游客户。
以新宙国、国泰华荣为首的龙头企业均在积极布局动力锂电池有关增长剂产能并自行研发有关增长剂配方，以适应下游不休上涨的定造需要，进而获取更多高粘度客户。但是，定造化的电解液产品对企业的技术、规模、资质等要求极度高。
电解液的定造需要更多地体此刻增长剂上，增长剂的分歧将大幅扭转电解液的机能，因而电解液企业重要更改增长剂配方来出产分歧要求的定造化产品。然而增长剂技术壁垒高，对企业的钻研开发能力要求极高。此表，电解液是高；，其贮存和运输前提要求极高；能否与下游有定造化需要的客户成立不变的供给关系，则对公司的研发部门与市场营销等职能部门的协调性要求很高；为了适应下游定造化的需要、获取更有粘性的下游客户，电解液企业必须提升其研发能力、储运能力和部门协调能力，能力在定造化趋向愈发显著的未来获得竞争优势。
电解液产品的定造化趋向提升将促使企业走出恶性价值竞争泥淖，转而越发注沉于技术提升和与下游客户成立不变联系，有利于提升整个行业的技术水平，并增长下游客户粘度从而获得对下游更强的议价能力，推动整个电解液行业的升级发展。
四、发展建议
1.产业链高低游企业共同推动技术创新
动力电池新技术开发的主力除了动力电池巨头以及上游的电池资料厂商表，还有新能源车企。特斯拉是全球电动化的引领者，一向以来和松下合作研发起力电池，其规划是在2020年实现电芯密度385Wh/kg，2025年实现500Wh/kg。巴中时期对能量密度的钻营一向是“稳准快”。从巴中时期2017年的技术瞻望中能够看出，公司2020年之前的指标已经根基实现，2019年NCM811已经实现量产，单体电芯能量密度达到304Wh/kg。2020年以来，CATL对电芯能量密度的规划与国度措施较为一致。
对于电芯而言，能量密度提升的性质在于提高正负极资料的比容量以及正负极资料的电势差。短期能够通过调节资料元素成分或改善造备工艺提高现有系统的能量密度，如无钴高镍技术、干电极技术；持久看，现有锂电成熟系统的能量密度天花板已现，未来十年里，固态电池、锂空/锂硫电池等新系统的开发正成为龙头企业技术创新的沉点。
国表特斯拉致力于引领无钴化过程。在正极资料的选材方面，特斯拉一向都是高能量密度的先行者。特斯拉一向以来与日本的松下公司合作钻研高镍电池，目前三元锂电池迪胲含量已经降到5%（马斯克2018年推特原文数据2.8%应是钴元素占整个电芯的质量比例，经换算，钴元素在正极资料的质量占比为5%左右）。
国内蜂巢能源率先推出无钴电池概想。从蜂巢能源的关于无钴电池的公开专利来看，无钴电池所用正极资料为 Li1+xNiyMnzO2（0.8≤y≤0.9），共同电解液成膜增长剂，解决了正极资料较差的容量衰减问题。在三种执行案例中，无钴NMx电芯的能量密度可与NCM811相当。该无钴电池或将于2021年实现量产。
LG化学、巴中时期、比亚迪、格林美、国轩高科、容百科技、蜂巢能源均有布局NCMA。LG化学与通用汽车合作钻研NCMA四元资料，预计将于2022年推出搭载NCMA四元电池的新车型。国内的新进企业蜂巢能源颁发将于2021年实现NCMA量产。凭据蜂巢能源官网资料，NCMA电池的容量为265Wh/kg。NCMA 四元电池在1C/1C的循环寿命约为2500圈，较之于 NCM三元电池提升25%。
2.提升工艺降低成本
从电池包的成本结构来看，电芯原资料成本占比最大。进一步拆分电芯成本，发现正极资料占比最大。三元电芯的正极资料成本占比达 38%。降低正极资料的成本对整个电池包降本成效最佳。而目前成熟的正极资料的价值已经随着规；霾灾档，市场供需关系根基不变，进一步大幅降价的可能性较幼。因而寻找新资料、新工艺成为降本新方向。各企业对降本的周到不竭，从资料到电池包零部件，已经涌现出很多新技术。合成三元资料的平价代替、研造新的造备装配工艺等是各个公司研发的热点。
五、标杆企业
特斯拉：降本增效的极致钻营者
降本增效的极致钻营者。早年与松下合作开发高能量密度的电池，是全球最先使用硅碳负极与NCA正极的车企。如今思考自产电池，一系列新技术、新资料、新工艺被其技术钻研团队提出。在新资料方面，无钴、单晶、新型电解液增长剂、硅纳米线等新技术均有布局有关专利。特斯拉是动力电池产业链新技术的需要者，更是发现者与引领者。
巴中时期：行业创新引领者
技术创新推动龙头加快成长。巴中时期固然是中游电池造作商，但其对上游锂电资料的理解也相当深刻。公司在四大资料正极、负极、电解液、隔阂领域专利达1800余项，占公司专利总量约50%。由于具备壮大的人才储蓄、资金实力，公司常与上游供给商合作开发新型资料与技术，携带行业共同进化，是行业技术进取的最大受益者。
贝特瑞：负极资料的先行者
贝特瑞是负极资料技术突破的先行者。2000年贝特瑞把握天然鳞片石墨的球形化技术，一举实现天然石墨国产化，贝特瑞在天然石墨市场的市占率终年维持在50%以上。公司凭借技术优势逐步打入三星、LG 化学、三洋、松下、索尼等日韩主流电池企业。
新宙国：电解液增长剂提升产品附加值
新宙国在电解液领域布局宽泛。公司是国内锂离子电池电解液龙头，在电解液溶剂、锂盐、电解液增长剂领域均有布局。目前公司占有锂离子电池电解液产能6.5万吨/年，在建电解液产能6万吨/年。
在电解液增长剂方面，新宙国于2014年收购国内主流电解液增长剂供给商张家港瀚康化工，涉足成膜增长剂VC、FEC领域。目前子公司武汉瀚康的VC产能为1000吨/年、FEC产能为1000吨/年，子公司周口新宙国VC+FEC增长剂产能共1000吨/年。
电解液增长剂是体现公司产品差距化的主题，可提升电解液产品溢价值。公司在电解液增长剂方面加大研发，不休推出增长剂新产品。目前公司已占有新型增长剂300余种，其明星产品正极成膜增长剂LDY196、负极成膜增长剂LDY269、低阻抗增长剂LDY234等显著改善锂离子电池凹凸温机能、循环机能等。
格林美：高镍低钴先驱体资料的先行者
格林美在三元先驱体领域具备客户资源优势与成本优势。公司是动力电池三元先驱体资料龙头企业，并积极布局废旧电池回收业务，打造“电池回收-原料再造-资料再造-电池包再造-新能源汽车服务”循环产业链，降低先驱体出产成本。
格林美在NCMA四元资料开发拥有先发优势与主题技术优势。公司三元先驱体产品定位在高镍、单晶等高端产品，目前已经全面把握高镍（NCA、NCM8系、NCM9系）及单晶三元正极先驱体出产工艺。公司已在高镍低钴先驱体资料领域堆集较多产业经验，形成较高的技术壁垒。格林美NCMA四元先驱体资料已在进行客户吨级认证，在NCMA四元先驱体开发方面具备先发优势。