一、正極材料是鋰電池最為關(guān)鍵的材料
鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解質(zhì)和電池外殼幾個部分組成。正極材料是鋰電池電化學(xué)性能的決定性因素，直接決定電池的能量密度及安全性，進(jìn)而影響電池的綜合性能。正極材料在鋰電池材料成本中占比最大的，所占比例達(dá)45%，其成本也直接決定了電池整體成本的高低，因此正極材料在鋰電池中具有舉足輕重的作用，并直接引領(lǐng)了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在電動車成本構(gòu)成中，動力系統(tǒng)占比最大，接近50%，動力系統(tǒng)主要由電池、電機(jī)和電控構(gòu)成，其中電池最為核心，成本占比76%，電機(jī)占比13%，電控占比11%；在電池系統(tǒng)成本構(gòu)成中，正極在電池中成本占比約為45%，負(fù)極在電池中成本占比約為10%，隔膜在電池中成本占比約為10%，電解液在電池中成本占比約為10%，其他成分占比約為25%。
1、正極材料的構(gòu)成
鋰電池正極材料主要包括活性材料，導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、集流體、添加劑，輔材等。
正極材料的主要原材料包括硫酸鎳、硫酸錳、硫酸鈷、金屬鎳、電池級碳酸鋰、電池級氫氧化鋰，主要輔料包括燒堿、氨水、硫酸等，該等原輔材料主要為大宗化學(xué)制品，市場供應(yīng)較為充足。值得關(guān)注的是，以上化學(xué)制品中硫酸鹽（硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳）和鋰鹽（碳酸鋰和氫氧化鋰）的價格在過去浮動較大。上游供應(yīng)商包括格林美（002340.SZ）、必和必拓（BHP，澳大利亞）、丸紅（Marubeni，日本）、天齊鋰業(yè)等，其中格林美主要銷售硫酸鈷、硫酸鎳等硫酸鹽，必和必拓主要銷售金屬鎳粉，天齊鋰業(yè)主要銷售鋰鹽如碳酸鋰和氫氧化鋰。生產(chǎn)過程中耗用的主要能源為電力，由當(dāng)?shù)毓╇姴块T直接供應(yīng)。
2、正極材料分類
鋰電池按照正極材料體系來劃分，一般可分為鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。其中，磷酸鐵鋰主要應(yīng)用于新能源車及儲能電池市場，三元材料則在新能源乘用車、電動自行車和電動工具電池市場具有廣泛應(yīng)用。不同的正極材料具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，鈷酸鋰正極材料具有較好的電化學(xué)性能和加工性能，以及比容量相對較高，但鈷酸鋰材料成本高（金屬鈷價格昂貴）、循環(huán)壽命低、安全性能差。錳酸鋰相比鈷酸鋰，具有資源豐富、成本低、無污染、安全性能好、倍率性能好等優(yōu)點(diǎn)；但其較低的比容量、較差的循環(huán)性能，特別是高溫循環(huán)性能使其應(yīng)用受到了較大的限制。磷酸鐵鋰價格低廉、環(huán)境友好、較高的安全性能、較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與循環(huán)性能，但其能量密度較低、低溫性能較差。鎳鈷錳三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點(diǎn)，存在明顯的三元協(xié)同效應(yīng)。相較于磷酸鐵鋰、錳酸鋰等正極材料，三元材料的能量密度更高、續(xù)航里程更長。
3、正極材料產(chǎn)業(yè)鏈
正極材料是鋰離子電池最為關(guān)鍵的原材料，鋰電池正極材料上游為鋰、鈷、鎳等礦物原材料，結(jié)合導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等制成前驅(qū)體。前驅(qū)體經(jīng)過一定工藝合成后制得正極材料，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。鋰電池正極材料是鋰電池電化學(xué)性能的決定性因素，對電池的能量密度及安全性能起主導(dǎo)作用，且正極材料的成本占比也較高。下游鋰電池制造領(lǐng)域主要分為動力鋰電池、消費(fèi)鋰電池與儲能鋰電池，最終應(yīng)用于新能源汽車、手機(jī)、便捷式電腦與儲電站等領(lǐng)域。
目前，鋰、鈷、鎳、錳、鐵等金屬資源是鋰電池正極最主要的原材料，主要的生產(chǎn)企業(yè)包括西藏礦業(yè)、天齊鋰業(yè)等，上游涉及多種設(shè)備的供應(yīng)廠商數(shù)量較多，代表企業(yè)有贏合科技、先導(dǎo)智能等。另外，導(dǎo)電劑、粘合劑等輔材也是鋰電正極材料的主要原材料，代表企業(yè)有上海匯普工業(yè)與三愛富等;在中游，當(dāng)升科技、容百科技與廈鎢新能等是鋰電池正極材料行業(yè)的龍頭企業(yè);下游鋰電池行業(yè)的企業(yè)中，寧德時代在動力電池、3C消費(fèi)電池和儲能電池領(lǐng)域均有布局，市場份額較大。
二、正極材料市場增長空間大，產(chǎn)能快速擴(kuò)張
1、正極材料市場規(guī)模
由于上游鋰、鈷、鎳等金屬價格的大幅上漲，正極材料的價格也隨之出現(xiàn)較大幅度上漲，整個正極材料行業(yè)在2021年呈現(xiàn)“價量齊升”的繁榮景象并一直延續(xù)至今。2021年中國正極材料的產(chǎn)值達(dá)到1419.1億元，同比增長123.1%，超過2017年產(chǎn)值的增幅。
根據(jù)EVTank數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國鋰離子電池正極材料出貨量為109.4萬噸，同比大幅增長98.5%。其中磷酸鐵鋰正極材料出貨量45.5萬噸，占比41.6%，三元正極材料出貨量42.2萬噸，占比38.6%，磷酸鐵鋰出貨量反超三元正極材料。GGII預(yù)測，到2025年中國正極材料出貨量將達(dá)471萬噸，市場增長空間大。
根據(jù)鑫欏鋰電數(shù)據(jù)，國內(nèi)正極材料2022年上半年總產(chǎn)量達(dá)72.02萬噸，同比增長54.6%，其中磷酸鐵鋰材料累計產(chǎn)量為38.47萬噸，同比增長高達(dá)119.1%，占比53%；三元正極材料累計產(chǎn)量為26.38萬噸，同比增長45.9%，占比37%。我國磷酸鐵鋰和三元正極主材2022上半年的出貨量分別達(dá)到41.1和28萬噸，同比上漲136%和48%。
磷酸鐵鋰電池憑成本低廉、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢，在產(chǎn)量、裝車量方面已超三元電池。2022年1-7月，我國動力電池累計裝車量134.3GWh，累計同比增長110.6%。其中三元電池累計裝車量55.4GWh,占總裝車量41.3%，累計同比增長55.7%；磷酸鐵鋰電池累計裝車量78.7GWh,占總裝車量58.6%，累計同比增長180.9%，呈現(xiàn)快速增長發(fā)展勢頭。
2、正極材料競爭格局
正極在四大材料中競爭最激烈，行業(yè)集中度較為分散。2020年正極材料CR6達(dá)38%，行業(yè)集中度僅為隔膜、電解液和負(fù)極的一半。
從行業(yè)總體競爭格局來看，磷酸鐵鋰正極材料出貨量的快速增長使得湖南裕能和德方納米在2021年分別成為整個正極材料行業(yè)的第一名和第二名。未來隨著電池企業(yè)、大化工企業(yè)、上游礦產(chǎn)企業(yè)跨界進(jìn)入到正極材料領(lǐng)域，整個行業(yè)的競爭或?qū)⒏蛹ち?，總體行業(yè)格局仍有可能發(fā)生較大改變。
三元正極材料行業(yè)競爭格局分散但穩(wěn)定。目前全球三元材料產(chǎn)能主要位于中國、韓國、日本。其中，2021 年中國三元材料出貨量占全球三元材料出貨量的比例為58.77%，占比超過一半，產(chǎn)品以NCM為主，日本三元材料以NCA為主，韓國則兼有NCM和NCA。2021年我國三元正極材料市占率前三分別為容百科技、當(dāng)升科技、天津巴莫，各自市占率差距較小，未出現(xiàn)絕對領(lǐng)先的企業(yè)。
3、正極產(chǎn)能建設(shè)快速擴(kuò)張
據(jù)不完全統(tǒng)計，目前磷酸鐵鋰擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模已達(dá)到800萬噸，三元材料擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模接近180萬噸，正極材料合計擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模達(dá)到980萬噸。磷酸鐵鋰正極材料的擴(kuò)產(chǎn)周期相對較短，在技術(shù)成熟的條件下，擴(kuò)產(chǎn)周期在6-10個月。隨著新能源汽車、儲能等終端需求的加大，磷酸鐵鋰正極材料企業(yè)將不斷加大自身產(chǎn)能投建，尋找合適標(biāo)的進(jìn)行投資擴(kuò)產(chǎn)。根據(jù)產(chǎn)業(yè)π統(tǒng)計，2022年，磷酸鐵鋰正極材料主要生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能將達(dá)到162.65萬噸，根據(jù)各企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃，2025年磷酸鐵鋰正極材料產(chǎn)能將超過417.75萬噸。
三元正極材料企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)建相對容易，1萬噸三元正極材料擴(kuò)產(chǎn)時間（產(chǎn)線建設(shè)時間）約為1-1.5年，不存在產(chǎn)能投產(chǎn)的核心限制因素。外加三元電池在新能源乘用車市場是確定的趨勢之一，市場對上游三元正極材料需求未來仍會持續(xù)增加，為滿足下游電池企業(yè)需求，頭部材料企業(yè)將更傾向到貼近客戶、貼近資源或要素成本較低的地區(qū)擴(kuò)產(chǎn)。2022年，三元正極材料主要生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能將達(dá)到97.66萬噸，根據(jù)各企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃，2025年三元正極材料產(chǎn)能將超過195.91萬噸。
4、正極材料需求測算
根據(jù)我們測算，2022-2025年全球鋰電池需求預(yù)計分別為675.84、1025.69、1455.07、2065.73GWh，對應(yīng)正極材料（主要為磷酸鐵鋰、三元材料）需求量分別為133.1萬噸、202.3萬噸、287.4萬噸、408.6萬噸。2021-2025年鋰電池正極材料需求量年復(fù)合增長率48.9%，其中磷酸鐵鋰、三元材料年均復(fù)合增速分別為53.9%、37.1%。預(yù)計現(xiàn)有正極材料產(chǎn)能可以滿足未來5年鋰電池裝機(jī)需求。
三、上游原材料短期制約正極材料供給
1、鋰電正極材料市場價格維持高位
2022年上半年由于上游原材料鈷、鎳、鋰等價格快速上漲，同時下游新能源汽車銷量持續(xù)向好，部分環(huán)節(jié)產(chǎn)能供應(yīng)緊張的局面仍沒得到有效緩解，導(dǎo)致市場仍處于供給緊平衡的狀態(tài)，帶動正極材料價格普遍出現(xiàn)明顯上漲，盡管二季度開始部分原材料價格出現(xiàn)下滑，目前三元正極811型價格保持在38.1萬元/噸，磷酸鐵鋰正極材料價格15.5萬元/噸，但相較于2021年同期價格仍處于高位。
2、鋰資源供需緊張，價格維持高位
鋰鹽供需錯配導(dǎo)致鋰礦價格維持高位。目前，電池級碳酸鋰價格在47.9-48.9萬元/噸，氫氧化鋰價格在47.1-47.7萬元/噸，預(yù)估2023年價格會有一定的松動。
截至2020年底，全球鋰礦儲量12828萬噸，主要分布在智利41.06％、澳大利亞14.34％、阿根廷13.20%、中國6.31%及美國4.44%。
中國鋰資源儲量豐富，兼具礦石鋰和鹽湖鋰兩種類型；中國鋰資源主要有鹽湖、鋰輝石和鋰云母三種，其中鹽湖鋰占比83%，主要分布在青海和西藏。四川甘孜州和阿壩州高品位鋰輝石資源儲量豐富；江西宜春地區(qū)是鋰云母的主要生產(chǎn)基地，另外就是青海和西藏的鹽湖提鋰。
國內(nèi)鋰資源企業(yè)產(chǎn)能方面，贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)紫金礦業(yè)、鹽湖股份等公司鋰資源儲量較大，贛鋒鋰業(yè)目前擁有碳酸鋰產(chǎn)能4.3萬噸，公司已通過參股或簽訂包銷協(xié)議的形式鎖定全球大量鋰資源，如鋰輝石項目：MountMarion、PilbaraPilgangoora、AVZManono、Goulamina等；鹽湖鹵水項目：Cauchari-Olaroz、Mariana；鋰黏土項目Sonora等，2022年權(quán)益儲量為3418.9萬噸。天齊鋰業(yè)公司控股子公司泰利森擁有的格林布什鋰輝石礦氧化鋰品位高達(dá)2.1％，泰利森目前擁有鋰精礦年產(chǎn)能134萬噸，規(guī)劃年產(chǎn)能194萬噸；鹽湖方面，公司通過參股日喀則扎布耶20％的股權(quán)和參股SQM25.85％的股權(quán)分別布局稟賦優(yōu)質(zhì)的Atacama鹽湖以及中國扎布耶鹽湖，2022年權(quán)益儲量為1597.7萬噸。紫金礦業(yè)擁有3Q鹽湖，其碳酸鋰當(dāng)量總資源量約763萬噸，今年四月收購拉果錯鹽湖按權(quán)益擁有碳酸鋰資源約150萬噸，2022年權(quán)益儲量為912.8萬噸。鹽湖股份擁有青海察爾汗鹽湖3700平方公里的采礦權(quán)，2022年權(quán)益儲量為662.2萬噸。
3、鎳資源較為匱乏，對外依存度高
受資金博弈等因素影響，鎳價曾出現(xiàn)過一輪瘋漲。3月7日LME（倫敦金屬交易所）鎳價大漲超70%，8日盤中最大漲幅一度超100%。目前看來，鎳價的極端行情已經(jīng)有了結(jié)束的跡象。
我國硫化物型鎳礦資源較為豐富，主要分布在西北、西南和東北等地，保有儲量占全國總儲量的比例分別為76.8%、12.1%、4.9%。就各省(區(qū))來看，甘肅儲量最多，占全國鎳礦總儲量的62%（其中金昌的鎳產(chǎn)提煉規(guī)模居全球第二位），其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。
硫酸鎳廠商產(chǎn)能方面，金川集團(tuán)15.5萬噸；格林美9萬噸；廣西銀億6萬噸；寧波長江新能源5萬噸；吉恩鎳業(yè)4萬噸；華友鈷業(yè)3萬噸；江門長優(yōu)2.7萬噸；廣德環(huán)保2萬噸。
四、磷酸錳鐵鋰和高鎳三元是正極材料發(fā)展方向
隨著下游對鋰電性能要求不斷提升，正極材料將迎來一輪新的技術(shù)迭代和升級，磷酸錳鐵鋰和高鎳三元為代表的兩條技術(shù)路徑最為明確，磷酸錳鐵鋰電池預(yù)計明年開始商業(yè)應(yīng)用，高鎳三元在三元電池中的占比也將持續(xù)提升。
1、磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰升級方向
磷酸鐵鋰電池的能量密度已經(jīng)接近“天花板”。磷酸錳鐵鋰（LMFP)作為磷酸鐵鋰的升級版，磷酸錳鐵鋰(LiMnxFe1-xPO4)是在磷酸鐵鋰（LiFePO4）的基礎(chǔ)上摻雜一定比例的錳（Mn）而形成的新型磷酸鹽類鋰離子電池正極材料。通過錳元素的摻雜，一方面使得鐵和錳兩種元素的優(yōu)勢特點(diǎn)能夠有效結(jié)合，而另一方面錳和鐵的摻雜不會明顯影響原有的結(jié)構(gòu)。高能量密度是磷酸錳鐵鋰相較磷酸鐵鋰的核心優(yōu)勢。磷酸鐵鋰和磷酸錳鐵鋰?yán)碚摽巳萘?170mAh/g)一樣，但放電平臺卻不同；磷酸錳鐵鋰中錳離子開路電壓放電平臺為4.1V，磷酸錳鐵鋰總體放電平臺3.8V-4.1V；磷酸鐵鋰?yán)碚摲烹娖脚_是3.4V，實際水平3.2-3.3V。磷酸錳鐵鋰對比磷酸鐵鋰具有更高的電壓平臺，能量密度可以比其高出15%左右，且保留了磷酸鐵鋰電芯的安全性及低成本特性。
磷酸錳鐵鋰過去受限于其較低的導(dǎo)電性能與倍率性能，商業(yè)化的進(jìn)程緩慢。隨著碳包覆、納米化、補(bǔ)鋰技術(shù)等改性技術(shù)的進(jìn)步，一定程度改善了其導(dǎo)電性，磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程開始加速。磷酸錳鐵鋰制備工藝與現(xiàn)有磷酸鐵鋰生產(chǎn)體系區(qū)別不大，主要需要通過包覆、摻雜、納米化等改性技術(shù)來解決其電導(dǎo)率較低的問題，兩者成本差異也在可接受范圍之內(nèi)。多重優(yōu)勢使磷酸錳鐵鋰愈發(fā)受到市場青睞。目前，電池企業(yè)、正極材料廠商正積極布局磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能，經(jīng)歷一兩年左右的認(rèn)證周期和生產(chǎn)放量后，磷酸錳鐵鋰將步入產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。隨著國內(nèi)多個磷酸錳鐵鋰材料項目的建成投產(chǎn)，以及頭部電池企業(yè)應(yīng)用帶動，國內(nèi)有材料企業(yè)預(yù)計，最晚2023年國內(nèi)會穩(wěn)定批量生產(chǎn)，并規(guī)?；瘧?yīng)用到電動汽車領(lǐng)域。
動力電池企業(yè)方面，目前擁有磷酸錳鐵鋰技術(shù)儲備的電池廠商包括：寧德時代、比亞迪、國軒高科等，主要以專利技術(shù)研發(fā)、投資布局為主。寧德時代、欣旺達(dá)及億緯鋰能的磷酸錳鐵鋰電池已在今年上半年通過電池中試環(huán)節(jié)，正在送樣品給車企測試。寧德時代計劃于今年下半年量產(chǎn)該產(chǎn)品。當(dāng)下已在磷酸錳鐵鋰有所布局的正極廠商包括：德方納米、鵬欣資源、當(dāng)升科技、中貝新材料、天津斯特蘭等。
據(jù)測，磷酸錳鐵鋰單噸錳用量約0.2－0.3噸。未來隨著磷酸錳鐵鋰放量，電池級錳源需求有望迎來新一輪高增長。目前與錳產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)包括紅星發(fā)展、南方錳業(yè)、湘潭電化、中鋼天源等。
2、三元正極高鎳化趨勢愈加明顯
Ni 元素比例在60%及以上的稱為高鎳三元材料。高鎳化三元將持續(xù)成長為長續(xù)航車型的主流技術(shù)，隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展以及整車平臺功能整合，未來新能源汽車將持續(xù)向更高能量密度、更長續(xù)航里程發(fā)展，高鎳化三元鋰電池的發(fā)展趨勢愈加明顯。根據(jù)SMM上海有色金屬網(wǎng)數(shù)據(jù)，2021年國內(nèi)三元正極材料仍以高電壓Ni5系產(chǎn)品為主，占比46%，其次為Ni8系高鎳產(chǎn)品，占比為36%，Ni6系產(chǎn)品占比為16%。
從技術(shù)端來看，高鎳三元相較于其他正極材料技術(shù)壁壘更高，不僅需要較高的研發(fā)技術(shù)門檻，還需要更高效穩(wěn)定的工程技術(shù)能力及更精細(xì)的生產(chǎn)管理水平。從能量密度端來看，在導(dǎo)入超高鎳正極材料后，電芯的能量密度已達(dá)到300-400Wh/kg，拉大與磷酸鐵鋰電芯的差距，可以更好地滿足新能源汽車輕量化、智能化的發(fā)展要求。從市場端來看，眾多跨國車企選擇高鎳動力電池技術(shù)路線，作為實現(xiàn)高端應(yīng)用場景、高續(xù)航里程的商業(yè)化方案，加快了高鎳動力電池技術(shù)路線的推廣和普及。寶馬、大眾、戴姆勒、現(xiàn)代、通用、福特等國際主機(jī)廠加速電氣化轉(zhuǎn)型，紛紛推出多款中高端乘用車車型，電池技術(shù)路線向高鎳電池傾斜，進(jìn)而對高鎳電池產(chǎn)生強(qiáng)勁需求。從成本端來看，高鎳三元正極材料使用更少的鈷金屬，降低了原材料成本，帶來高鎳化三元鋰電池單位成本下降，有利于新能源汽車的普及。因此，在高鎳三元趨勢更加明確的背景下，競爭格局更加清晰，龍頭企業(yè)將進(jìn)一步受益。在高鎳電池賽道上，寧德時代、松下、LG能源、三星SDI、SKI等頭部選手已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)供應(yīng)鎳含量超過80%的NCM和NCA電池，并將目標(biāo)瞄準(zhǔn)了鎳含量90%以上的超高鎳電池。國內(nèi)真正能夠?qū)崿F(xiàn)高鎳三元材料批量出貨的企業(yè)并不多，出貨量較高的企業(yè)主要為容百、巴莫、貝特瑞以及邦普。容百高鎳產(chǎn)量占比70%左右，處于高鎳三元行業(yè)龍頭地位，巴莫、貝特瑞與邦普則處于行業(yè)第二梯隊，當(dāng)升科技、長遠(yuǎn)鋰科、杉杉股份、振華新材等企業(yè)距離TOP4都有一定的差距，處于行業(yè)第三梯隊。
3、其他正極材料技術(shù)路徑
富鋰錳基正極材料：其具有能量密度高、成本低和環(huán)境友好等特點(diǎn)，是未來可能的一種正極材料發(fā)展方向，其比容量高達(dá)300mAh/g，遠(yuǎn)高于當(dāng)前商業(yè)化應(yīng)用磷酸鐵鋰和三元材料等正極材料放電比容量，是動力鋰電池能量密度突破400Wh/kg的技術(shù)關(guān)鍵。同時富鋰錳基材料以較便宜的錳元素為主，貴重金屬含量少，與常用的鈷酸鋰和鎳鈷錳三元系正極材料相比，不僅成本更低，而且安全性更好。
目前產(chǎn)業(yè)界中鮮有富鋰錳基的應(yīng)用案例，各電池及材料廠商尚未給出明確時間表。容百科技、當(dāng)升科技具有布局富鋰錳基正極材料開發(fā)；容百科技所制低鈷材料扣電池常溫0.33C電流密度下放電比容量≥245mAh/g；低成本高容量，適用于液態(tài)電池，目前樣品已送樣國內(nèi)外多家電芯企業(yè)進(jìn)行測試。當(dāng)升科技20年報稱將推進(jìn)固態(tài)鋰電、富鋰錳基、鈉離子電池戰(zhàn)略新產(chǎn)品的開發(fā)，完善知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)專利風(fēng)險防御及保護(hù)機(jī)制，搶占下一代鋰電正極材料的技術(shù)高地。高電壓鎳錳酸鋰：其平臺電壓約為4.7V(負(fù)級為鋰)，比磷酸鐵鋰高約40%，比三元材料高約25%，理論比容量為146.7 mAh/g，可逆比容量可達(dá)140 mAh/g，能量密度達(dá)650 Wh/kg。并且它不含鈷，主要是錳和鎳，且鎳的含量也較低，具有低成本的優(yōu)勢。高電壓鎳錳酸鋰三維的鋰離子通道和穩(wěn)固的尖晶石結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)異的低溫性能、倍率性能和安全性能，可滿足動力電池快速充放電和全氣候使用條件的要求。在鋰資源利用率方面，鎳錳酸鋰在充電態(tài)鋰離子幾乎完全脫出，鋰離子利用率接近100%，以其取代目前動力市場上應(yīng)用的第二代的磷酸鐵鋰和三元動力電池將為全球分別節(jié)省30%和50%的鋰資源。因此鎳錳酸鋰是理想的下一代安全、低成本、高比能量的動力電池正極材料。
容百科技擬開發(fā)出高能量密度、低成本、長循環(huán)的高電壓鎳錳二元產(chǎn)品，容量>140mAh/g，循環(huán)>2000次，倍率性能優(yōu)異，性價比高，以代替中低鎳和磷酸鐵鋰材料。現(xiàn)已制備的正極材料軟包全電容量>135mAh/g，成本低，循環(huán)性能有待進(jìn)一步改善。鈉離子電池正極材料：主流鈉離子材料包括金屬氧化物、聚陰離子型化合物、以及普魯士藍(lán)類化合物。其中商業(yè)化價值最大的正極材料為金屬氧化物與普魯士藍(lán)類化合物。金屬氧化物具有成本低、較高比容量等優(yōu)勢，但由于金屬氧化物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，循環(huán)過程中容易發(fā)生結(jié)構(gòu)無定型化，電池的循環(huán)穩(wěn)定性與倍率性較差。普魯士藍(lán)類化合物具有三維立體開放結(jié)構(gòu)和有利的間隙位置，允許堿離子的可逆脫嵌，具有成本低、穩(wěn)定性高、電化學(xué)性能好的優(yōu)點(diǎn)，但制備過程中存在配位水含量難以控制等問題。由于鈉離子電池具有成本低、安全性高、低溫情況下表現(xiàn)好等優(yōu)勢，目前已初步應(yīng)用于儲能和低速動力領(lǐng)域，如：儲能電站、5G通訊基站、低速四輪車、電動兩輪車。隨著鈉離子電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化后，有望進(jìn)一步對目前磷酸鐵鋰和鉛酸電池應(yīng)用廣泛的上述領(lǐng)域進(jìn)行替代。
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精選報告來源：【未來智庫】。