（報告出品方/作者：湘财證券，王攀）

1.1、正極材料市锂電池的核心

正極材料決定锂電池性能、安全和成本，是整個電池的核心。锂離子電 池是采用儲锂化合物作為正負極材料構成的電池。當電池工作時，锂離子在 正、負極間進行交換。由于電池充電與放電時锂離子是在正、負極之間進行 交換，锂離子電池又稱搖椅式電池。锂離子電池主要由四大關鍵材料構成： 正極材料、隔膜、電解液和負極材料。正極材料是锂離子電池的重要組成部 分，作為锂離子源，同時具有較高的電極電勢，使電池具有較高的開路電壓； 正極材料性能直接影響锂離子電池的能量密度、安全性、循環壽命等各項核 心性能指标。

正極材料占整個锂離子電池成本的 40%以上，且當前的技術條 件下，整體電池的能量密度主要取決于正極材料，同時正極材料決定了锂離 子電池是否能夠大型化，并決定锂離子電池的安全性能，因此正極材料是锂 電池性能和價格的主要影響因素，是整個锂離子電池發展的核心。

锂電池正極材料上遊為锂、钴、鎳等礦物原材料，結合導電劑、粘結劑 等制成前驅體。前驅體經過一定工藝合成後制得正極材料，應用于不同的領 域。目前成熟應用的正極材料包括钴酸锂、鎳钴錳酸锂、磷酸鐵锂及錳酸锂， 其中钴酸锂、鎳钴錳酸锂、磷酸鐵锂是當前市場主流的正極材料。下遊锂電 池制造領域主要分為動力锂電池、消費锂電池與儲能锂電池，最終應用于新 能源汽車、手機、便捷式電腦與儲電站等領域。

正極材料的技術路線很大程度決定锂離子電池的技術方向和發展體系。 各種锂離子電池正極材料的理論能量密度存在較大差異， 正極材料的克容量、電壓平台及壓實密度等因素對電池的能量密度産生直接影響； 正極材料的結 構穩定性及表面特性很大程度上決定了電池的使用上限截止電壓、 循環壽命 及安全性能；正極材料離子和電子的傳輸特性對電池的功率表現有較大影響。 目前商業化的主流正極材料主要包括钴酸锂（LCO）、錳酸锂（LMO）、磷 酸鐵锂（LFP）以及三元正極材料（NCM 及 NCA）。

钴酸锂由于電壓平台高、壓實密度高，在所有正極材料中具備最高的體 積能量密度，因此在包括手機、筆記本電腦、平闆電腦、小型可穿戴電子設 備等 3C 應用領域得到廣泛的應用。但由于钴存在毒性較大、資源稀缺、價 格昂貴、安全性能不夠理想且其過充安全性能差等問題，因此在高度關注性 價比和安全性的動力及儲能電池領域應用有限。 錳酸锂具有價格低廉、安全性好、耐過充性好、原料錳資源豐富及無毒 性等優點，成功實現商業化應用。但由于其能量密度較低、循環性較差且高 溫穩定性較差（高溫存在較大衰減），導緻其應用領域有一定局限，僅少量 用于動力電池中。經過多年研究，錳酸锂材料在高溫穩定性方面的缺點得到 較大改善，在強調性價比的領域具有良好應用前景。

磷酸鐵锂材料具備良好的結構穩定性，同時由于鐵元素儲量豐富導緻其 價格低廉，循環性和安全性好，因此主要在新能源商用車、部分價格敏感的 新能源乘用車及儲能領域應用， 成為國内最早大規模商業化的動力型正極材 料。但是磷酸鐵锂也有其固有局限性， 如能量密度偏低、低溫性能較差，導 緻其在對能量密度要求較高的領域應用面臨較 大壓力，同時因回收成本較高導緻在後續循環利用的經濟性方面存在不足。 近年來，通過對電池結構改善，磷酸鐵锂電池能量密度獲得較大提升，最大 可以達到140Wh/kg左右的PACK能量密度，從而在商用車和部分價格敏感 的乘用車領域中保持一定的市場份額。

三元材料是鎳钴錳酸锂、鎳钴鋁酸锂等為代表的多元金屬複合氧化物， 其中 NCM 三元正極材料化學式為 LiNixCoyMnzO2（x y z=1），NCA 三元正 極材料化學式為 LiNixCoyAlzO2（x y z=1）。在三元材料中可充分發揮 3 種 金屬的優勢，鎳含量越高其比容量越高，但鎳離子含量過高，會與锂離子發 生混排，對三元正極材料的結構穩定性、安全性和循環性能帶來較大負面影 響；钴元素對三元正極材料的結構穩定性及成本具有較大影響；通常認為錳 元素不貢獻比容量，主要起穩定材料結構的作用。NCA 采用 Al 元素穩定材 料結構，通常情況下 Ni 含量>80%，與高鎳 NCM 三元正極材料在性能和應 用領域上較為接近，行業統稱為高鎳材料。

三元材料由于具備較高的重量能 量密度、較好的循環穩定性、較好的安全性能以及較高的性價比，成為目前 主流的動力電池正極材料之一，廣泛應用于各種類型新能源汽車。行業主流三元材料包括 NCM333、NCM523、NCM622、NCM811、NCA，其主要是 通過提高鎳含量、充電電壓上限和壓實密度使其能量密度不斷提升，而随着 電池端結構優化的完善，如 CTP技術的應用，使用三元正極材料生産的電池 PACK 能量密度有望進一步提升。

1.2、2022年上半年正極材料出貨持續高增，近年來磷酸鐵锂材料占比不斷提升

2021 年正極材料翻倍增長，2022 年上半年正極材料出貨量維持較高增速。 近年來受益于汽車電動化快速推進帶來的動力電池裝機量同步攀升，正極材 料出貨持續快速增長，2014 年我國正極材料出貨量為 7.53 萬噸，截至 2021 年 增至 113 萬噸，年均複合增速高達 47.26%。2021 年國内外新能源車市場全面 爆發，帶動全球正極材料需求高速增長，國内正極材料企業因産能優勢進一 步提高全球市場占比，全年正極材料出貨量同比增長 116%，國内正極材料 翻倍增長。根據高工锂電統計，2022 年上半年國内正極材料出貨量為 76.4 萬 噸，同比增長 61.05%。而根據鑫椤資訊統計，2022 年 1-6 月國内正極材料總 産量達 72.02 萬噸，同比增長 54.6%。兩者出貨數據均反映 2022 年上半年我國正極材料出貨維持較高增速。

2022 年上半年磷酸鐵锂正極材料實現翻倍以上增長。磷酸鐵锂正極材料 出貨量從 2014 年的 1.35 萬噸，增長到 2021 年的 48 萬噸，年均複合增速 66.64%。2017-2018 年受新能源車補貼與能量密度挂鈎，以及乘用車市場需求 增長影響，動力電池方面磷酸鐵锂正極為具有能量密度優勢的 NCM 三元正 極材料替代，增長陷入停滞。2019 年以來在補貼大幅退坡、下遊車企倒逼降 低成本、刀片電池技術等電池高效封裝技術的進步等因素推動磷酸鐵锂正極 材料逐步成為新能源低端車領域的主要技術路線，出貨量持續大幅增長。

2021 年在原材料大幅上漲加大動力電池企業降本壓力、消費者更加注重電動 車安全性、儲能市場大幅增長以及終端采用鐵锂材料的爆款車型銷量的帶動 下，磷酸鐵锂正極出貨量高達 258%。2022 年上半年，根據高工锂電調研數 據，磷酸鐵锂正極材料出貨量 41.1 萬噸，同比增速仍維持 136%的高位。另 外作為對比，根據鑫椤資訊統計，2022 年 1-6 月國内磷酸鐵锂累計産量為 38.47 萬噸，同比增長高達 119.1%。

三元正極材料出貨量 2022 年上半年維持快速增長。NCM 三元正極材料 出貨量由 2014 年的 2.43 萬噸增加至 2021 年 43 萬噸，年均複合增長 50.75%。 出于提高能量密度與降低原料成本的綜合考慮，國内下遊對中鎳單晶高電壓 材料的需求增加以及海外市場高鎳增量拉動 2022 年上半年三元材料需求。據 高工锂電調研數據， 2022 年上半年國内 NCM 三元材料出貨量近 28 萬噸，同 比增長 48%；同樣根據鑫椤資訊統計，2022 上半年國内三元正極材料累計産 量為 26.38 萬噸，同比增長 45.9%。

钴酸锂及錳酸锂正極材料 2022 上半年出貨雙雙大幅下降。2022 年上半年 钴酸锂正極受終端電子産品銷量的下滑，尤其是同期手機及平闆市場銷量的 下滑，出貨量同比下降 20%；錳酸锂正極受碳酸锂材料價格上漲，導緻産品 價格同比增長大幅增長，競争力相對于其他材料性價比減弱，進而導緻出貨 量大幅下降 43%。

三元正極材料與磷酸鐵锂正極材料主導，多種材料共存。锂電池正極材 料行業在 2014 年前受 3C 電子産品增長驅動以钴酸锂為主導；2015 年之後 補貼政策推動新能源汽車市場放量，磷酸鐵锂以其成本低、高循環次數、安 全性好、環境友好的性能優勢異，三元材料以其高能量密度的優勢，二者搶 占了锂電池正極材料的主要市場份額。從 2014 年到 2022 年上半年，磷酸鐵 锂正極和三元正極材料占比從 50.17%不斷提升到 90.45%，形成二者主導格 局。但同時钴酸锂、錳酸锂等材料由于各有優點，在所屬細分領域仍有比較 優勢，例如钴酸锂振實密度大、充放電穩定、工作電壓高的特點适用于中高 端的 3C 領域，錳酸锂成本低、安全性能好的特點适用于專用車、兩輪電動 車領域，正極材料行業多種材料共存的格局仍将持續。

近三年磷酸鐵锂正極占比大幅提升，三元正極材料占比逐步降低。2017 年以後受新能源乘用車對長續航裡程需求與國家補貼政策轉向的推動，NCM 三元材料逐漸成為市場需求主導的正極材料，最高占比達到 49.71%。2019 年 以來補貼政策逐步退坡導緻下遊加大成本控制需求，甯德時代 CTP 技術以及 比亞迪刀片電池等電池組封裝技術進步帶來性能提升和成本優勢加大，消費 者價格敏感性以及對安全性愈加關注，使得磷酸鐵锂材料在低端乘用車市場 的份額逐步提升。磷酸鐵锂正極出貨占比由 2019 年的 21.8%提升到 2021 年的 42.48%，而三元正極材料出貨占比則由最高逐步下滑至 2021 年的 38.05%。 2022 年上半年磷酸鐵锂正極出貨占比 11.32 個百分點到 53.8%，同時三元材料 出貨占比略跌 1.4 個百分點至 36.65%。

1.3、锂源價格推動正極材料價格上漲，闆塊毛利率企穩

2022H1 正極材料價格整體呈上升，鐵锂、錳酸锂同比漲幅度超 70%， 三元漲幅超 45%，钴酸锂漲幅超 25%，核心原因為受 Q2 新能源汽車市場恢 複，锂鹽行業供需偏緊，進而推動锂鹽價格上漲，其中碳酸锂、氫氧化锂價 格上漲幅度均超 100%。

正極材料在動力電池電芯成本占比較高，價格波動對下遊電池影響較大。 動力電池的組成主要有四大關鍵材料：正極、負極、 隔膜、電解液，四大主 材的成本占電芯成本的 70%-80%。根據測算，在磷酸鐵锂電池中，正極材料 成本占比為 40%；在三元電池中，正極材料占比為 60%左右，對電池成本影 響較為明顯，2022 年 Q1 正極材料價格上漲明顯，直接推動锂電池價格上行， 随着正極材料價格上漲向下遊電池端轉移成本，2022 年 Q1 锂電正極行業毛 利率環比企穩。疊加 2022Q2 锂源價格基本維持在高位穩定以及其他原料價 格大幅下滑，正極材料闆塊毛利率二季度有望企穩回升。

1.4、三元材料格局略顯分散，磷酸鐵锂集中度高，LFP擴産存潛在過剩風險

我國三元正極材料在全球占比達 60%，國内集中度穩步上行，但格局仍 顯分散。目前全球三元正極材料産地分布主要集中在中國、韓國和日本，根 據 GGII 統計數據，中國作為全球最大的正極材料生産基地，2021 年中國三 元正極材料出貨量 43.3 萬噸，約占全球三元正極材料出貨量的 60%，主要 以 NCM 為主。日本三元材料以 NCA 為主，韓國則兼有 NCM 和 NCA。據 鑫椤锂電統計，2021 年全球三元材料中 LG 化學、容百科技、Ecopro 分列 前三，市占率分别為 9%、8%、7%。根據 GGII 和鑫椤資訊數據顯示，2019 年、2020 年、2021 年，國内三元正極材料市場 CR5 集中度分别為 50%、 52%、55%，呈現穩步上升态勢。其中容百科技、當升科技、天津巴莫位居 前三，市占率分别為 14%、12%、12%，頭部企業市占率相當，行業格局略 顯分散。

磷酸鐵锂正極市場集中度高。2016-2020 年上半年，受補貼政策影響， 磷酸鐵锂正極材料需求幾乎停止了增長，競争激烈，不少磷酸鐵锂材料企業 停産或破産，企業數量也相應縮減。2020 年以來，随着補貼退出影響，磷 酸鐵锂性能獲得持續改善，其性價比優勢逐步顯現，推動磷酸鐵锂材料迅速 搶占市場。頭部廠商由于技術積累，短期内保持較為穩固的行業龍頭地位。 據 GGII 統計，2021 年中國磷酸鐵锂正極材料 CR5 集中度為 70%，頭部兩 家企業湖南裕能（25%）、德方納米（20%）市占率即已高達 45%，磷酸鐵 锂市場表現為較高的集中度水平。鑒于磷酸鐵锂受到新能源汽車市場與儲能 市場的雙重驅動，預期市場未來将表現為較快的增長速度，未來市場集中度 可能受到需求沖擊以及新進入者的競争而有所改變。

磷酸鐵锂密集擴産，多方跨界入局。 磷酸鐵锂電池需求陡增以及由此 帶來的磷酸鐵锂材料價格上行，疊加長期巨量市場空間，在磷酸鐵锂供不應 求市場刺激下，新老企業紛紛開始擴充産能。據不完全統計，2022 年 1-6 月， 國内涉及磷酸鐵及磷酸鐵锂的項目高達 47 項，涉及磷酸鐵産能 606 萬噸， 磷酸鐵锂産能 672 萬噸。據高工锂電不完全統計，2021 年國内磷酸 鐵锂規劃項目已超過 300 萬噸，疊加今年上半年規劃項目，意味着合計規劃 産能已超過 972 萬噸。按照 1GWh 動力電池約需 2200-2500 噸磷酸鐵锂正 極材料測算，972 萬噸可滿足約 3.9TWh-4.4TWh 電池産能，遠超 2025 年全 球動力電池出貨量 1.55TWh 的預測，未來産能過剩的沖擊值得關注。

1.5、三元材料朝高鎳、高壓及單晶化方向發展，磷酸錳鐵锂具備替代潛力

1.5.1、三元正極材料向着高鎳、高壓和單晶化方向發展

高安全性前提下的高能量密度是新能源汽車行業對正極材料的重要要求。 随着新能源汽車由補貼推動轉為市場驅動，在安全性得到保障的前提下，消 費者對新能源汽車尤其是乘用車的高續航裡程、輕量化需求對新能源動力電 池技術水平提出了更高要求。從目前的技術水平和産品應用情況看，提高锂 電池能量密度主要有兩大途徑，第一是采用更高能量密度的電芯，第二是電 芯成組結構優化，提高成組、電池包效率，類似甯德時代 CTP、比亞迪刀片 電池成組技術。對正極材料企業而言，目前提升電芯能量密度主要有兩種途 徑，分别是提升電池充電電壓及提升 NCM 三元材料 Ni 含量。

高鎳、高壓、單晶化是三元材料未來的技術升級路徑。産業新周期下， 電池能量密度、安全性能等方面要求愈發嚴苛，同時随着锂電原材料價格跳 漲，降本增效呼聲漸高，倒逼锂電材料體系革新。在此情況下高鎳化、高電 壓化、單晶化成為三元材料未來的發展趨勢。 在三元正極材料的原材料成本結構中，鑒于钴資源稀缺，價格高且波動大，三元正極材料及動力電池廠商均希望在保持或提升三元正極材料整體性 能的基礎上，降低钴元素用量，達到提高性價比的目的。在此市場背景下， 三元正極材料向着低钴/無钴化、高鎳化技術方向發展。

國内外車型高鎳化趨勢愈發明顯。包括 Model 3/Y、标緻 e-208、現代 Kona、大衆 ID 系列、寶馬 IX3/ X1、奔馳 EQ 系列、蔚來 ES6、小鵬 P7、 哪吒 U、愛馳 U5、廣汽 AionV、AION LX PLUS、吉利幾何 A 等已上市車型 均搭載了高鎳電池。受此帶動，高鎳三元材料出貨量快速增長。GGII 統計數 據顯示，2021 年全球高鎳三元出貨量為 30.9 萬噸，同比增長 120.71%，占 三元正極材料總出貨量的 41.76%；其中，中國高鎳（8 系及以上）三元材料 出貨 17 萬噸，同比增長 181%。

高鎳三元電池作為國内外主機廠高端車型的 主流選擇，其應用不斷加速。據高工锂電不完全統計，包括寶馬 i3、奔馳 EQS、奧迪 Q4 e-tron、凱迪拉克 LYRIQ、雪佛蘭 Bolt EUV、廣汽豐田 2022 款 iA5、大衆 2022 ID.4 CROZZ、Lucid Air、高合 HiPhi X、智己 L7 等國内 外中高端車型将于 2022 年集中上市。随着後期高鎳電池成本進一步下降和 固态電池産業化提速，預計高鎳正極材料在未來 10 年仍将保持高速增長态 勢，到 2030 年全球出貨量有望達 500 萬噸以上。

正極材料企業不斷加快高鎳三元材料的研發進度，并不斷取得突破。容 百科技在 2016 年完成了第一代 NCM811 的開發和中試，2017 年實現大規模 量産，并實現出貨快速增長。為進一步提升市場競争力，容百科技還在研發 下一代超高鎳正極産品，進一步降低高鎳材料的瓦時成本和提升能量密度。 目前，公司第二代 Ni90 體系正在開發中，已進入批量量産階段，第三代 Ni96 體系正在配合客戶開發，預計今年實現小規模量産。此外，中日韓頭部 電池企業還将下一代電池的目标，瞄準鎳含量 90%以上甚至完全無钴的高鎳 電池或固态電池，并且制定較為明确的量産計劃表。這意味着超高鎳三元正 極材料将成為未來發展方向。

高電壓化：綜合性能優越，應用提速

高電壓化路線是以中鎳三元材料為基礎，通過提高其電壓平台使得正極 材料在更高電壓下脫出更多的锂離子，從而實現更高比容量和平均放電電壓， 進而達到提升能量密度的目的。從當前實際應用的主要産品來看，高電壓 Ni6 系典型産品（Ni65）的實際能量密度 735.15Wh/kg 已與 Ni8 系典型産品 的 739.32Wh/kg 接近。目前高電壓化以中鎳三元材料為基本路線，在原材料、 生産工藝、加工成本方面均優于高鎳化三元；同時，由于高電壓材料的鎳含 量相對較低，生産工藝不如高鎳三元複雜，因此高電壓化正極材料在提升能 量密度的同時還兼具了一定的安全性改善。

憑借優越的綜合性能，高電壓化三元材料市場日漸打開，主要正極廠商、部分電池企業入局此領域，并加速其應用。正極廠商方面，廈鎢新能開發出 新款 4.4V 高電壓 6 系三元材料，并成功應用到續航裡程超過 1000 公裡的電 動車上；長遠锂科高電壓 4.3V 和 4.35V 三元正極材料已批量用于動力電池 領域，4.4V 三元正極材料逐步應用于數碼電池領域。電池廠商方面，中創新 航于 2020 年在全球率先采用高電壓三元電池材料技術量産 590 模組電池， 并在主要客戶廣汽埃安設計的 Aion-LX 車型上實現裝車；今年其高電壓快充 三元锂電芯還将搭載于 Smart 精靈#1，其能量密度達到 250Wh/kg 以上的行 業領先水平，支持 150kW 超級快充、100kW 快充及 7.2kW 慢充，且在保持 80%容量的前提下，可支持 10 年 30 萬公裡的使用壽命。

但目前高電壓三元正極材料還面臨着一系列挑戰。高電壓下，由于锂離 子大量脫出，三元正極材料容易出現晶體結構穩定性差、離子混排、不可逆 相變等一系列問題，從而造成電池循環壽命短、熱穩定性低、電解液消耗等 宏觀電池失效行為。需通過金屬離子摻雜、構建人工包覆層、匹配高電壓電 解液及添加劑等手段，對上述系列問題進行抑制。

單晶化：兩條發展路線并行，市場需求快速增長

相較于常規二次顆粒團聚的多晶三元材料，單晶材料具有負載電壓更高、 循環壽命更長、安全性更高等性能。其有兩條發展路線。一是，中低鎳單晶 路線。大單晶産品負載電壓更高，國内部分中低鎳單晶材料通過高電壓可與 多晶高鎳能量密度相當，如 Ni55、NCM613等産品貴金屬含量更低，産品在 滿足能量密度同時具有更高性價比。二是，高鎳單晶路線。高鎳環境下三元 材料穩定性欠佳，單晶化學性質穩定，具有更好的循環性能，相應摻雜可提 升高鎳三元材料的安全性能。

随着下遊動力電池企業的逐步導入，單晶三元材料市場需求快速增長。 數據顯示，2022 年 Q1，單晶産量達 4.9 萬噸，占比升至 38.5%，預計 2022 年國内單晶三元材料的市占率有望升至 40%以上。2022 年 Q1，在中鎳 5 系、 中高鎳 6 系三元材料中，單晶材料體系占比均超過 50%；2022 年 Q1 單晶高 鎳 8 系三元材料占比已升至 13.5%。 在此情形下，三元材料領域将加速洗牌，市場或将重構，具備相關技術 儲備的企業有望脫穎而出，其餘企業或被市場淘汰，行業競争格局漸趨集中 化。

1.5.2、磷酸錳鐵锂有望逐步進入放量期

磷酸錳鐵锂材料能量密度高、成本低、安全性能好，同時結合了磷酸鐵 锂與三元锂電池各自的相對長處，達成了更全面的性能組合。磷酸錳鐵锂(LiMnxFe1－xPO4)是在磷酸鐵锂（LiFePO4）的基礎上摻雜一定比例的錳 （Mn）而形成的新型磷酸鹽類锂離子電池正極材料。與磷酸鐵锂一樣，磷酸 錳鐵锂(LiMnxFe1－xPO4)也屬于橄榄石型結構，其中的 PO4 四面體很穩定，在 充放電過程中可以起到結構支撐的作用，從而使 LiMnxFe1－xPO4 具有優異的 熱力學和動力學穩定性。對比常規商業動力電池正極材料的性能，可以看到 磷酸錳鐵锂擁有同磷酸鐵锂相似的安全性，其理論容量與磷酸鐵锂相同，為 170mAh/g，但其電壓平台(4.1 V)相比磷酸鐵锂的平台高了 0.7 V，在兩者其他 電池設計相同的情況下能使電池能量密度提升 20%，基本能夠達到三元電池 NCM523 的水平。

與錳酸锂相比雖然其具有相似的電壓平台，但磷酸錳鐵锂 能量密度更高，高溫循環壽命更優異；而與三元材料相比，雖然具有相近的 能量密度，但相比三元 NCM 材料的層狀結構，磷酸錳鐵锂具有和磷酸鐵锂 相同的橄榄石型結構，在充放電過程中結構更加穩定，即便充電過程中锂離 子全部嵌出，也不會發生結構崩塌，故而安全性更好。磷酸錳鐵锂在-20℃下 容量保持率能夠達到約 75%，具備低溫性能優勢。同時因全球錳礦資源豐富， 磷酸錳鐵锂成本較磷酸鐵锂僅增加 5%-10%左右，考慮到錳鐵锂能量密度的 提升，電池裝機成本上，磷酸錳鐵锂單瓦時成本略低于磷酸鐵锂，并大幅低 于三元電池。

但磷酸錳鐵锂材料仍有短闆，需要通過技術、制備工藝提升和規模化降 本實現商業化發展。相比磷酸鐵锂 0.3 eV 的躍遷能隙，電子在磷酸錳鐵锂中 的躍遷能隙高達 2 eV，基本屬于絕緣體，具有電子電導率及離子遷移率低的 缺點。較差的導電性、 高電阻使磷酸錳鐵锂在充放電過程中産生較大極化， 電池在循環過程中出現各種副反應，導緻材料的可逆容量不高，循環穩定性 差，直接限制了其發展和應用。同時更高的電壓平台也意味着對電解液的要 求更高，滿足放電特性的電解液種類相對較少。此外，磷酸錳鐵锂材料在充 放電過程中容易發生 Mn2 轉變成 Mn3 的 Jahn-Teller 效應，使得體積發生 變化。

磷酸錳鐵锂中摻雜金屬離子是有效提升性能的手段，這種由磷酸錳鐵 锂和金屬元素組成的材料稱為 M3P 材料。有研究表明釩和鎂的摻雜能夠有 效提升材料的充放電性能和循環性能，具備較好的應用前景。為解決磷酸鐵 錳锂材料固有的缺點，目前的制備工藝仍有提升空間。一方面通過将磷酸錳 鐵锂材料納米化、碳包覆、金屬離子摻雜等改性方法，可以有效提高其電化 學活性；另一方面将磷酸錳鐵锂與其他正極材料複合使用，可在性能上取長 補短，産生協同效應，從而使複合材料的綜合性能優于原來各自材料的單獨 使用。現階段磷酸錳鐵锂更适合與三元（8 系）、錳酸锂、钴酸锂等正極材料 摻雜使用，未來成為獨立的主流材料路線并實現規模商業化仍然需要通過技 術突破和規模化進一步降低制備成本。

正極材料企業積極布局磷酸錳鐵锂相關技術并推進量産及應用。德方納 米一直在磷酸錳鐵锂方面進行技術布局，公司新型磷酸鹽系正極材料産品已 通過小試環節，并已初步投入建設研發中試線，産品已通過下遊重點客戶的 小批量驗證，獲得客戶的高度認可，2022 年初公司增發實施年産 11 萬噸新 型磷酸鹽系正極材料生産基地項目。國軒高科相關負責人表示，公司在磷酸 錳鐵锂方面有相關技術儲備和專利。

合縱科技 2022 年 7 月 22 日在投資者互 動平台上表示，公司已于去年開展磷酸錳鐵锂前驅體産品研發，目前已完成 多型号磷酸錳鐵锂前驅體産品中試，并開始向下遊新能源企業送樣測試。 2022 年 8 月初甯德時代首席科學家吳凱在 2022 世界動力電池大會上表示， 公司M3P電池已經量産，明年将推向市場應用。其之前投資的江蘇力泰锂能 主打産品是磷酸錳鐵锂材料。當升科技也披露目前正在針對電動車和高端儲 能市場專項開發高性能的磷酸鐵锂、磷酸錳鐵锂材料。

磷酸錳鐵锂市場潛在空間大，有望逐步進入放量期。磷酸錳鐵锂材料兼 具高能量密度、高安全性及低成本優勢，契合未來正極材料發展應用趨勢， 未來有望作為磷酸鐵锂和三元 5 系的潛在替代材料。随着材料改性技術不斷 進步、制備工藝提升和規模化帶來的成本降低，磷酸錳鐵锂也将從以小動力 輕型車為主的應用場景，逐漸滲透到大動力場景中。根據高工锂電的預計， 到 2025 年磷酸錳鐵锂對磷酸鐵锂替代需求将達到 56GWh，與三元複合搭配 需求将達到 28GWh，總體需求量約為 84GWh。而根據容百科技在其戰略發 布會上的估計，随着中低端動力市場和儲能市場的需求增長，到 2030 年磷 酸錳鐵锂材料在正極材料市場占比将達到 30%以上。

2.1、溶質及添加劑是電解液的核心

電解液是锂電池的“血液”，約占锂電池總成本的 10-15%。锂離子電 池電解液的作用是在電池内部正負極之間形成良好的離子導電通道，在正負 極之間傳導锂離子，為锂離子提供一個自由脫嵌的環境，是锂離子電池獲得 高電壓、高比能等優點的保證。電解液由電解質锂鹽、高純度有機溶劑、 各 類添加劑等原料按一定比例配制而成。按照質量計算，電解質锂鹽占電解液 的比例約 10~12%，有機溶劑占比約 80~85%，添加劑占比約 3~5%。從成 本看，電解質锂鹽占比約 40~50%，有機溶劑占比約 30%，添加劑占比約 10~30%。

锂鹽及添加劑是電解液的核心。在锂電池電解液構成中，溶質和添加劑 以及電解液的配方是電解液的核心，其技術水平對電解液的導電性、穩定性 等至關重要，溶劑則相對來說影響不大。溶質決定了電解液的基本理化性能， 對锂電池的特性有着重要影響，目前主流的溶質為六氟磷酸锂（LiPF6）。 LiPF6 具有較高的電化學可靠性、室溫範圍工作要求以及産業化規模效應帶 來的價格優勢。随着新能源汽車産業對動力電池能量密度、安全性能等要求 的不斷提升以及正極材料向高鎳化方向不斷發展，需要更高性能的電解液與 之相匹配。

在此背景下，锂鹽雙氟磺酰亞胺锂鹽（LiFSI）、雙三氟甲基磺酰 亞胺锂（LiTFSI）等新型電解質材料也開始逐漸應用于電解液的配方中。新 型電解質锂鹽雙氟磺酰亞胺锂鹽（LiFSI）、雙三氟甲基磺酰亞胺锂（LiTFSI） 等材料開始應用于電解液的配置中，從而達到适應電池能量密度提升、進一 步提高電池全方位電化學性能的目的。LiFSI 與 LiPF6 相比，在熱穩定性能、電導率、循環壽命、低溫性能等有更優異的表現，可以顯著彌補六氟磷酸锂 的缺點，并能夠很好的契合三元正極高鎳化的趨勢。長遠來看，LiFSI 既可 代替六氟磷酸锂作為新型锂鹽使用，又可作為添加劑使用。 由于其工藝複雜、 良品率低，導緻其成本高昂，目前主要用作電解液添加劑。

添加劑的不同配比對電解液的性能具有顯著影響，因此添加劑技術存在 較高的技術壁壘。目前锂電池電解液使用的添加劑主要包括成膜添加劑、過 充保護添加劑、高/低溫添加劑、阻燃添加劑和倍率型添加劑等幾種類别。其 中最重要的為成膜添加劑，其可讓 SEI 膜更加緻密、輕薄、具備良好的離子 導電率，從而對電池的循環壽命起着重大決定作用。電解液廠商主要通過探 索新型電解質锂鹽、添加劑或調整電解質锂鹽、添加劑、溶劑的配比，從而 使動力電池電解液具有更 高的比能量、功率、安全性，以及更寬的工作溫度。

2.2、2022年上半年電解液出貨同比保持高增，動力電池應用比例提升

受動力電池及儲能需求帶動，2022 年上半年電解液出貨量大幅增長。 2015-2021 年中國電解液出貨量從 6.33 萬噸增至 50 萬噸左右，年均複合增 長 41.12%。根據EVTank等發布的《中國锂離子電池電解液行業發展白皮書 （2022 年）》，2021 年，全球锂離子電池電解液出貨量為 61.2 萬噸，同比增 長 83.2%，其中中國企業锂離子電池電解液出貨量為 50.7 萬噸，同比增長 88.5%，占全球電解液出貨量的 82.8%。根據高工锂電統計，2022 年上半年 國内新能源汽車産銷高速增長帶動動力電池出貨量同比增長超 150%；受國 内市場示範項目落地以及海外項目需求帶動，國内儲能市場電池出貨量同比 增長超 2 倍；海外锂電池市場需求提升，帶動國内電解液出口增加。根據高 工産研锂電研究所（GGII）調研數據，受下遊需求及出口帶動， 2022H1 中 國電解液出貨 33 萬噸，同比增長 63%。

動力電池是電解液最重要的應用領域，占比 70%。從細分市場應用占比 來看，2022 年上半年中國電解液市場動力領域電解液出貨占比 70%(較 2021 年占比提升 8 個百分點)，儲能領域電解液出貨占比 18%(較 2021 年占比提 升 7 個百分點)，數碼電解液出貨占比 12%(較 2021 年占比下降 15 個百分 點)。動力電解液占比提升主要受國内外動力電池企業出貨量提升帶動（如 CATL、LG、BYD 等），此外部分頭部動力電池企業在進行電解液采購時往 往采用集采的方式，帶動動力電池用電解液出貨增長。2022Q2 中國小動力、 3C 數碼市場整體增長不及預期，導緻數碼電解液市場占比較進一步縮小。

電解液需求仍具備長期增長空間。GGII 預測，受全球新能源汽車終端産 銷量及儲能市場帶動，到 2025 年中國電解液出貨量将達 180 萬噸。而 EVTank 發布的《中國锂離子電池電解液行業發展白皮書（2022 年）》則預 計到 2025 年全球锂離子電池電解液需求量将達到 216.3 萬噸，2030 年電解 液需求量将達到 548.5 萬噸。

2.3、電解液市場份額向龍頭集中，競争格局穩定

電解液行業集中度高，龍頭企業市場份額穩定。根據 EVTank 等的白皮 書顯示，從市場競争格局來看，2021 國内電解液出貨量前三為天賜材料、 新宙邦和國泰華榮，其中天賜材料年出貨量超過 10 萬噸，市占率 33.1%， 同比提升 3.8 個百分點；新宙邦和國泰華榮出貨量均超過 5 萬噸，市占率分 别為 18 和 16%，同比分别提升 0.6 個百分點和 1 個百分點，電解液份額繼 續向頭部企業集中。

而根據高工锂電數據，2022 年上半年中國電解液市場 TOP6 市場占比為 74%，TOP3 市場占比為 61%，整體微降。主要是二季度 疫情對部分動力電池頭部企業生産影響較大，導緻與頭部電池企業合作較為 緊密的電解液企業出貨量量增速減緩，使得其市占率出現下降；上半年部分 電池企業自建電解液産能原材料供應得到保障，使得其自供比例上升，二線 電解液企業加大細分市場（如儲能等）布局，導緻出貨提升，擠占頭部企業 市場份額。

電解液龍頭企業優勢明顯地位穩固，現有競争格局難以打破。原材料成 本在電解液成本重占比近 90%，2021 年由于六氟磷酸锂、溶劑和添加劑等原 料環節的供應緊張導緻價格大幅上漲，促使企業愈發重視供應鍊安全，向上 遊的添加劑、溶劑和锂鹽領域，未來龍頭企業将進一步加強成本管控優勢， 降低原料價格帶來的波動，提高一體化下的成本壁壘。頭部企業大多綁定海 内外電池大客戶，随着下遊主要電池廠商的持續擴張和份額集中，電解液頭 部企業還将配套新建産能，行業集中度有望進一步提升，強者愈強的局面将 得到鞏固。另外憑借規模優勢和技術優勢，頭部企業在新型锂鹽及添加劑具 備先發布局優勢，在下遊技術需求升級過程中不斷提升自身壁壘。

2.4、産能瓶頸緩解，6F及電解液價格大幅回落

從産品價格走勢來看，受産能大幅釋放影響，六氟磷酸锂産品市場均價由年初的 55-58 萬元/噸跌至 6 月底的 20-25 萬元/噸，VC 産品市場均價由年 初的 45-50 萬元/噸跌至 6 月底的 10-15 萬元/噸，加之電解液溶劑行業産能釋 放，價格下行，導緻電解液均價已下降至 6-8 萬元/噸，對比年初 12-14 萬元/ 噸的價格近乎腰斬。六氟磷酸锂價格前期處于高位，部分電解液企業已加大 采用 LFSI 作為電解質材料，替代部分六氟磷酸锂。受 LFSI 産能釋放影響， 相關産品價格已從高位時的 40-50 萬元/噸，下降至 25-35 萬元/噸。

自 2021 年下半年以來，包括天賜材料、多氟多、永太科技、天際股份等 均開啟新一輪六氟磷酸锂産能擴張，随着龍頭企業新的六氟磷酸锂産能釋放， 2022 年電解液原料端供給瓶頸有望解除。而據高工锂電不完全統計，2022Q1 以來電解液相關項目就涉及 11 個，規模達 92.23 萬噸。電解液産能釋放期到 來，下半年将繼續對價格形成壓制。

2.5、新型電解質壁壘較高，龍頭有望加速擴産

LiFSI 目前主要用作添加劑，使用需求持續增長。雖然性能優于 LiPF6， 但由于 LiFSI 成本較高，目前仍未實現對 LiPF6 的替代，目前主要用作添加 劑，可明顯提高電池的常溫循環、高溫循環、倍率和低溫性能。随着動力電 池高鎳化和高電壓化的趨勢出現，動力電池企業對于電池的高溫性能、循環 性能、導電性能均有很高的要求，LiFSI等新型添加劑開始逐漸上量。根據産 業反饋，此前全球頭部電池企業的 LiFSI 添加比例在 0.5-2%之間，目前添加 LiFSI 的主流配方已經提升至 2-10%。部分 HEV 電池産品由于需要高倍率放 電，LiFSI 添加比例更高。

作為優異的溶質锂鹽，LiFSI 未來市場前景可期，各大電解液相關廠商 紛紛入局。近年來， LiFSI 生産企業技術叠代、量産規模大幅提升，生産成 本逐年下降，可以預期 LiFSI 作為溶質锂鹽的滲透率将逐步提高。同時，全 球锂電池需求将繼續增長，電解液及其溶質産品需求同時也會持續增長。目前全球隻有少數企業具備 LiFSI 大規模商業化的量産能力，主要生産企業包 括國内的天賜材料、康鵬科技，以及海外的日本觸媒、韓國天寶等。經過近 10 年的工藝探索，目前全球頭部供應商對 LiFSI 的工藝路線選擇已漸進尾聲， 國内外電池材料的重點企業目前均已開始布局 LiFSI，并預計在 5 年内陸續投 産。國内有包括新宙邦、永太科技等數家企業着手布局 LiFSI 項目，國外有 日本觸媒等計劃大幅擴産，未來 5 年 LiFSI 有望逐步進入産業導入、需求顯 著提升階段。

3.1、人造石墨負極材料仍是主流，多種材料并存

負極材料屬于锂電池的上遊行業，是锂電材料産業鍊中最成熟的環節。 負極材料主要影響锂電池的首次效率、循環性能等，占锂電池總成本不超過 15%。負極材料一般分為碳系負極和非碳系負極，其中碳系負極可分為石墨、 硬炭、軟炭負極等，石墨又可分為人造石墨、天然石墨、中間相炭微球；非 碳系負極包括钛酸锂、錫類合金負極、矽類合金負極等。

負極材料現階段以石墨材料為主流，未來将呈現多樣性的特點。石墨系 負極材料仍是目前的主流，随着技術的進步，負極材料已經從單一的人造石 墨發展到了天然石墨、人造石墨為主，中間相碳微球、軟碳/硬碳、無定形碳、 钛酸锂、矽碳合金等多種負極材料共存的局面。因人造石墨循環性能佳、安 全性能相對占優，廣泛應用于動力電池和儲能電池；天然石墨特點是能量密 度高，循環性能差，适用于數碼電池；如需進一步提高能量密度，就必須使 用矽基負極材料，但是，矽基負極材料價格高昂，且矽易膨脹造成循環壽命 差等一系列問題有待技術成熟，目前隻有高端車型嘗試使用。其它碳系材料 和非碳系材料，如軟/硬碳、钛酸锂、錫基材料、矽碳合金等新型負極材料目 前已經處于試用階段，未來有望會逐步産業化，其中石墨烯、矽碳複合材料的前景較好。

3.2、2022年上半年負極材料出貨保持高速增長

中國是全球锂電負極材料産業聚集地，供貨全球。根據高工锂電數據， 2021 年中國锂電負極材料出貨量 72 萬噸（ 97%），其中人造石墨負極材料占 比高達 84%，近年來人造石墨負極材料占比持續提高。高工産研锂電研究所（GGII）調研數據顯示，受國内新能源汽車及儲能 市場需求提升、石墨化産能利用率上升及海外客戶加速對人造石墨技術應用 帶動，2022 年上半年中國锂電負極材料出貨量 54 萬噸，同比增長 68%。

3.3、石墨化産能受限推升加工費，行業集中度提高

人造石墨負極材料生産步驟包括原料破碎、改性造粒、石墨化等工序， 其中石墨化是重要環節，石墨化是指按照特定升溫曲線對炭料進行通電加熱， 利用 3000℃高溫處理把碳原子由無序排列轉變成規則排列，石墨化爐一次生 産周期長達 30-40 天。故而石墨化屬于高耗能産業，每噸人造石墨負極材料 在石墨化工序上耗電大約 1.4 萬度，石墨化産能主要集中在内蒙古、四川等 西部地區。由于石墨化工序資本開支大，許多負極材料企業習慣于石墨化工 序委外加工。

2021 年以來受中國雙碳戰略及内蒙古能耗雙控政策影響，内蒙古石墨化 大廠産能受限，中小企業産能關停。根據高工锂電報道，委外石墨化加工費 在2021Q3大幅上漲，從年初時1.2-1.5萬元/噸大漲至九月底2.2-2.4萬元/噸， 石墨化産能吃緊持續至今未見緩解，2022 年委外石墨化加工費維持在 2.8 萬 元/噸左右。石墨化工序外包的負極材料企業在本輪行業大變革中是最受害 的，石墨化斷供導緻負極材料生産受限，或是石墨化加工費高漲，導緻部分 附加值低、盈利空間小的負極材料産能退出，低端産能淘汰。相對而言，自 有石墨化産能的負極材料企業受影響小。

本輪行業大變革促進行業集中度提高，少數頭部負極材料企業競争優勢 凸顯，脫穎而出。根據高工锂電數據，2021 年中國锂電負極材料出貨量前六大市場份額高達 80%，較上年提高 4 個百分點。 另外，由于成本擡升，市場上人造石墨負極材料價格上漲，價格上漲對 于石墨化工序外包的負極材料企業是轉嫁成本，而對于自有石墨化産能的負 極材料企業是利潤增加，石墨化産能自給率較高的負極材料頭部企業最受益。

3.4、負極材料産能擴張激進，成本控制及技術創新奠定未來優勢

因石墨化産能受限，當前負極材料供應偏緊，然而近年負極材料産能擴 張激進，表現在 1）負極材料企業開啟規模化擴張道路，例如璞泰來四川邛 崃項目、杉杉股份四川眉山項目、凱金能源貴州銅仁項目均是負極材料一體 化項目，産能規模起碼是 10 萬噸量級，有利于降本增效；2）動力電池企業 自建負極材料産能，例如國軒高科内蒙古烏海項目，首期建設産能 10 萬噸， 遠期規劃産能達 40 萬噸；3）還有一批行業外企業跨界涉足負極材料，例如 海螺創業與尚緯股份合資四川樂山項目，首期建設産能 4 萬噸，遠期規劃産 能達 20 萬噸，而傑瑞股份初次試水負極材料便在甘肅天水建設産能 10 萬噸。

根據高工锂電不完全統計，2022 年上半年負極材料開工項目 16 個，對應 負極材料遠期規劃新增産能 227 萬噸，按照每 GWh 锂電池使用負極材料 1300 噸估算，可以滿足 1750GWh 锂電池所需。負極材料産能擴張激進，存在産能過剩隐憂，且有一批新進入者打亂行 業競争格局，可能造成無序競争。由于人造石墨産品已經趨于成熟，負極材 料企業之間的競争更多是成本比拼，當前新增産能建設幾乎全部位于西部地 區，也反映出負極材料企業成本控制的考量。這種情況下，如若未來産能過 剩發生，負極材料價格戰或是在所難免的，建議關注負極材料頭部企業，其成本控制和精細管理有獨到經驗，可以在競争中遊刃有餘。

最後，少數負極材料頭部企業着力尋求差異化競争，例如主打快充負極 等高新技術，提升産品價值量，或是前瞻布局新型負極材料——矽基負極材 料，技術實力也是其護城河，使其區别于一般負極材料企業。

4.1、隔膜材料需求增長持續，幹濕兩種路線并存

锂電隔膜主要作用是分隔電池正負極，防止正負極接觸而發生短路，同 時隔膜具有微孔結構允許锂離子自由通過形成充放電回路，隔膜的性能直接 影響锂電池的容量、循環、安全性等特性。 锂電隔膜工藝技術要求高，日韓锂電隔膜企業長期占領工藝技術制高點， 然而，随着中國锂電産業發展，中國也湧現出一批锂電隔膜企業。根據高工锂電數據，2021 年中國锂電隔膜出貨量 78 億平方米（ 110%）， 其中濕法隔膜占比 74%；2022 年上半年中國锂電隔膜出貨量 54 億平方米 （ 59%），其中濕法隔膜占比 79%。

早年中國锂電隔膜企業主要是幹法制膜路線；近年，濕法制膜路線興起， 濕法隔膜對幹法隔膜形成大規模替代。相較而言，濕法隔膜在厚度、孔隙率 等多項性能指标上更優，通常适配高端應用領域；而幹法隔膜工藝簡單，成 本較低、價格便宜，通常适配低端應用領域，面向對于價格敏感的客戶。 我們認為，兩種技術路線将會長期共存，現階段已經達成“濕法為主、 幹法為輔”之平衡。塗覆技術可以有效解決濕法隔膜熱穩定性差的缺點，為 濕法隔膜廣泛應用奠定基礎；而在當前動力電池價格高漲背景下，幹法隔膜 以其價格優勢重新受到審視。

4.2、隔膜材料形成寡頭壟斷格局，重資産特征下進入壁壘較高

早些時候，由于锂電隔膜行業進入規模化發展新階段，降本增效持續推 進，産品價格在 2018-2020 年間大幅降低，一批不具備競争優勢的锂電隔膜 中小企業被迫出局。

經曆上輪洗牌，锂電隔膜行業發展成熟，寡頭壟斷競争格局已經形成。 根據高工锂電數據，2020 年中國锂電隔膜出貨量前三大市場份額達 61.7% （ 8.2 pct.），前六大市場份額高達 80.3%（ 8.2 pct.），市場集中度明顯提升。 我們認為，锂電隔膜行業壁壘高，特别是锂電隔膜行業具有重資産特征， 規模效應顯著，唯有形成足夠大的産銷規模，才可以攤薄成本、保證盈利。 當前锂電隔膜行業寡頭壟斷格局已經形成，規模效應構成很高的進入壁壘， 故而新進入者寥寥無幾，行業集中度高，競争格局優異。

2020 年下半年以來全球新能源汽車銷售火爆帶動需求激增，锂電隔膜行 業景氣度開始上行。由于日本制鋼所等少數幾家國外設備廠商壟斷锂電隔膜 核心設備供應，這些國外設備廠商擴産較保守，且以中科華聯為代表的國産 設備尚且無法達到進口設備水準，導緻需求激增背景下锂電隔膜供給釋放有 節制，锂電隔膜供應趨緊，甯德時代向恩捷股份預付訂金用于保障锂電隔膜 供應，揭露出锂電隔膜供應緊張的局面。

锂電隔膜供應緊張背景下，一線企業滿産滿銷，産能吃緊，随之二線企 業也迎來發展機遇，産能利用率有所提高。2021 年中國锂電隔膜出貨量前三 大市場份額有所下降，主要是一線企業産能吃緊造成的訂單外溢效應，二線 企業從中獲益。觀察锂電隔膜企業毛利率變化，可以發現即使近年上遊原材 料價格大幅上漲，但是锂電隔膜企業的毛利率不降反升，反映産能利用率提 升攤薄設備折舊成本，尤其是星源材質盈利狀況改善明顯。 展望未來，受制于設備端約束，預計锂電隔膜供應偏緊的狀況會在未來 較長時間裡延續，然而，锂電隔膜不同于周期品價格頻繁波動，預計锂電隔 膜價格仍是以穩定為主。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】未來智庫 - 官方網站

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