2019年全球正極材料技術(shù)現(xiàn)狀、動(dòng)力電池需求、全球正極材料行業(yè)格局及正極材料發(fā)展趨勢(shì)分析[圖]

    鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中，市場(chǎng)規(guī)模最大、產(chǎn)值最高的環(huán)節(jié)當(dāng)屬正極材料，且其性能決定了電池的能量密度、壽命、安全性、使用領(lǐng)域等，正極材料成為鋰電池的核心關(guān)鍵材料。

    一、正極材料技術(shù)現(xiàn)狀

    目前動(dòng)力電池正極材料技術(shù)路線主要有：鈷酸鋰、鎳鈷錳三元、改性錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷鋁三元。其中磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放電循環(huán)壽命長(zhǎng)，但其缺點(diǎn)是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性均存在較大差距，磷酸鐵鋰電池技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)遇到發(fā)展的瓶頸；鈷酸鋰主要用于對(duì)體積能量密度要求較高的消費(fèi)類電池的正極材料；錳酸鋰電池能量密度低、高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性和存儲(chǔ)性能較差，因而錳酸鋰僅作為國(guó)際第1代動(dòng)力鋰電的正極材料；三元材料憑借其較高的能量密度，成為當(dāng)下EV車型廣泛采用的技術(shù)路線。

    二、全球正極材料

    在世界汽車電動(dòng)化的大浪潮下，國(guó)際主流整車企業(yè)紛紛加大新能源汽車戰(zhàn)略布局。不論以Tesla為代表的全球造車新勢(shì)力，還是A（奧迪）B（奔馳）B（寶馬）、福特、通用、豐田、本田等傳統(tǒng)汽車廠商，都在以實(shí)際行動(dòng)加速在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的布局。

海外車企新能源汽車規(guī)劃

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    眾多車企都提出了明確的銷量占比目標(biāo)：比亞迪、吉利均提出2020年新能源車銷量占比達(dá)到90%；北汽2020年新能源車銷量目標(biāo)分別為50萬；上汽計(jì)劃到2020年新能源車銷量達(dá)到60萬輛，其中自主品牌20萬輛；廣汽及奇瑞2020年目標(biāo)均為20萬；一汽汽車計(jì)劃到2020年，實(shí)現(xiàn)6個(gè)新能源整車平臺(tái)、16款車型全系列產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備，市場(chǎng)份額15%以上；東風(fēng)汽車規(guī)劃到2020年公司新能源汽車市占率要達(dá)到18%，銷量達(dá)到36萬輛；長(zhǎng)安汽車規(guī)劃到2020年完成三大新能源專用平臺(tái)的打造，2025年開始全面停止銷售傳統(tǒng)意義的燃油車，實(shí)現(xiàn)全譜系產(chǎn)品的電氣化。

    2025年全球滲透率有望達(dá)16.11%。。全球新能源乘用車銷售量從2011年的5.1萬輛增長(zhǎng)至2018年的184.05萬輛，7年時(shí)間銷量增長(zhǎng)36.09倍，CAGR接近67%。未來隨著支持政策持續(xù)推動(dòng)、技術(shù)進(jìn)步、消費(fèi)者習(xí)慣改變和配套設(shè)施普及，預(yù)計(jì)2019年全球新能源乘用車銷量將達(dá)209萬輛，2025年全球新能源乘用車銷量將達(dá)到1280.7萬輛，滲透率將達(dá)16.11%左右，相比2018年增長(zhǎng)6.1倍，2018-2025年復(fù)合增長(zhǎng)率近30%。

2016-2025年全球新能源乘用車銷量及滲透率預(yù)測(cè)（萬輛）

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2015-2025年全球新能源乘用車銷量占比及預(yù)測(cè)（萬輛）

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    2025年中國(guó)滲透率有望達(dá)20%，年均復(fù)合增速近23%。中國(guó)2018年全年產(chǎn)銷分別為127.0萬輛和125.6萬輛，同比增長(zhǎng)分別為59.9%和61.7%，其中新能源乘用車的銷量為105.3萬輛，新能源商用車的銷量為20.3萬輛。2025年新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模有望突破550萬輛，市場(chǎng)滲透率有望達(dá)20%，2018-2025年復(fù)合增速近23%。

2015-2025年中國(guó)新能源汽車銷量及預(yù)測(cè)（萬輛）

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2015-2025年中國(guó)新能源汽車銷量及預(yù)測(cè)（萬輛）

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    三、動(dòng)力電池需求量

    2025年海外動(dòng)力電池需求近420GWh。2018年海外動(dòng)力電池出貨量預(yù)計(jì)在39.5GWh左右，預(yù)計(jì)2020年海外動(dòng)力電池總需求量將達(dá)77.6GWh，2025年需求預(yù)計(jì)超420GWh。2025近年中國(guó)動(dòng)力電池需求近330GWh。2018年動(dòng)力電池裝機(jī)量約為57GWh，出貨量約為65GWh。預(yù)計(jì)2020年動(dòng)力電池總需求量將達(dá)86GWh，其中NCM三元電池需求將在66.2GWh左右，占比約77%，主要系使用NCM三元材料的乘用車銷量占比大幅提升。2025年預(yù)計(jì)中國(guó)動(dòng)力電池總需求量將近330GWh，其中乘用車動(dòng)力電池需求將達(dá)305GWh，占比近92.3%。

海外動(dòng)力電池需求量預(yù)測(cè)（按車型分類，GWh）

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2015-2025年海外動(dòng)力電池需求量及預(yù)測(cè)（按動(dòng)力類型分類，GWh）

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中國(guó)動(dòng)力電池需求量預(yù)測(cè)（按車型分類，GWh）

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中國(guó)動(dòng)力電池需求量預(yù)測(cè)（按動(dòng)力類型分類，GWh）

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    四、全球正極材料企業(yè)行業(yè)格局

    1、全球正極材料競(jìng)爭(zhēng)格局對(duì)比

    在市場(chǎng)份額方面：正極整體較為分散，三元正極大幅改善。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2017年從全球市場(chǎng)份額來看，正極材料市場(chǎng)整體較為分散，市場(chǎng)份額第一，市占率為10%，湖南杉杉、住友金屬、日亞化學(xué)、GSEnergy市占率分別約為9%、7%、6%、3%，CR3和CR5分別約為26%、35%，市場(chǎng)集中度非常低。三元正極材料細(xì)分市場(chǎng)，全球市場(chǎng)份額最大的為住友金屬，市占率約為16%，Umicore、日亞化學(xué)、湖南杉杉、GSEnergy市占率分別約為13%、9%、6%、6%，CR3和CR5分別為38%、50%，市場(chǎng)集中度有大幅提升，主要系三元正極材料技術(shù)門檻較高，具有一定的進(jìn)入壁壘。未來隨著高鎳正極的應(yīng)用，市場(chǎng)集中度將會(huì)進(jìn)一步提升，極有可能走出全球龍頭企業(yè)。

    NCA量產(chǎn)廠商較少，行業(yè)格局高度集中。NCA由于其較高的技術(shù)壁壘，全球能夠規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)較少，全球市場(chǎng)占有率排在第一位的是住友金屬，獨(dú)家供應(yīng)給松下，最終使用在特斯拉電動(dòng)汽車上，全球市場(chǎng)占有率2016年達(dá)54%，2017年達(dá)59.6%。ECOPRO是韓國(guó)唯一的NCA正極材料生產(chǎn)商，主要客戶為三星SDI和索尼，全球市場(chǎng)占有率2016年達(dá)33%，2017年達(dá)17.1%，位居全球第二。

    2、國(guó)內(nèi)正極材料競(jìng)爭(zhēng)格局對(duì)比

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，2018年全國(guó)正極材料出貨量約為27.52萬噸，同比增長(zhǎng)32.3%，其中三元材料/磷酸鐵鋰/鈷酸鋰/錳酸鋰出貨量分別為13.68/5.84/5.445/2.554萬噸，同比增長(zhǎng)分別為61.32%、6%、18.9%、14.5%，三元材料市場(chǎng)份額為49.7%。另外，中國(guó)正極材料總產(chǎn)能2016/2017/2018年分別為39.4/80/97.8萬噸，其中三元正極材料產(chǎn)能分別為13.3/31/41.5萬噸，出現(xiàn)低端產(chǎn)能過剩，高端產(chǎn)能緊張的局面。隨著高鎳三元正極的推廣應(yīng)用，這種結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩將會(huì)更加嚴(yán)重，當(dāng)升科技、容百科技等企業(yè)依靠自身的技術(shù)儲(chǔ)備以及穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，將會(huì)在高端正極產(chǎn)品細(xì)分領(lǐng)域持續(xù)提升其市場(chǎng)份額。

2014-2018年中國(guó)正極材料產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)（噸）

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2014-2018年中國(guó)正極材料出貨量（噸）

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    2017年杉杉股份/廈門鎢業(yè)/天津巴莫/容百科技/北大先行/長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科/當(dāng)升科技的總出貨量分別為17400噸/17100噸/13900噸/10900噸/10600噸/9810噸/9500噸，CR3為22.7%，CR5為32.8%；2018年廈門鎢業(yè)/杉杉股份/天津巴莫/當(dāng)升科技/長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科/容百科技的總出貨量分別為25700噸/21100噸/15500噸/15800噸/16000噸/14000噸，CR3為22.82%，CR5為34.19%，市場(chǎng)集中度稍有提升，但是頭部企業(yè)出貨份額均較為接近，尚未出現(xiàn)行業(yè)龍頭企業(yè)。造成這種分散格局的主要原因?yàn)闉榱私当咎嵝Мa(chǎn)業(yè)鏈上下游均積極布局延伸布局正極材料環(huán)節(jié)，包括上游的華友鈷業(yè)和下游的CATL、BYD等企業(yè)。

2018年國(guó)內(nèi)正極材料市場(chǎng)格局

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    2018年當(dāng)升科技/容百科技/長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科/湖南杉杉/振華新材的NCM出來量分別為13600噸/14000噸/14150噸/10700噸/12000噸，CR3為30.51%，CR5為47.1%，市場(chǎng)集中度較正極材料總體有較大改善，但是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)依然激烈，頭部企業(yè)份額依然較為分散，當(dāng)升科技NCM出貨量成為第一，隨著未來產(chǎn)能的順利投產(chǎn)，市場(chǎng)份額將會(huì)進(jìn)一步提升，有望成為NCM細(xì)分領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。

2018年國(guó)內(nèi)NCM正極材料市場(chǎng)格局

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    五、四大鋰電材料競(jìng)爭(zhēng)格局對(duì)比

    正極材料與負(fù)極材料、電解液、隔膜等進(jìn)行橫向比較，市場(chǎng)集中度最差，尚無絕對(duì)龍頭企業(yè)出現(xiàn)，正極材料細(xì)分市場(chǎng)NCM市場(chǎng)集中度稍有改善，但是較其它環(huán)節(jié)材料而言差距仍然較大。通過比較CR3和CR5發(fā)現(xiàn)各環(huán)節(jié)集中度排名大約為：負(fù)極＞電解液＞隔膜＞正極，負(fù)極材料、電解液的市場(chǎng)集中度最高，主要因?yàn)辇堫^企業(yè)在資源獲取、價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì)導(dǎo)致二線企業(yè)逆襲難度較高，再加上生產(chǎn)資質(zhì)門檻，新企業(yè)進(jìn)入的性價(jià)比較低。

2018年鋰電材料集中度分析（CR3）

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2018年鋰電材料集中度分析（CR5）

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    高鎳多元材料技術(shù)門檻大幅提升，高品質(zhì)性能的高鎳多元材料制備難度極大，摻雜包覆的參數(shù)控制，產(chǎn)線的工藝管控難度和雜質(zhì)含量的控制難度等都有大于LFP、NCM333、NCM523，產(chǎn)品附加值較高，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局有望重塑，市場(chǎng)集中度有望提升，企業(yè)有可能出現(xiàn)分化，出現(xiàn)真正的龍頭企業(yè)。

    全球正極材料企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張：隨著海外整車企業(yè)全面開啟新能源汽車戰(zhàn)略，預(yù)計(jì)2025全球新能源乘用車銷量將達(dá)1755萬輛，滲透率將達(dá)15.5%。屆時(shí)海外動(dòng)力電池需求近550GWh，三元材料需求超80萬噸，市場(chǎng)規(guī)模近1500億；中國(guó)動(dòng)力電池需求近400GWh，三元材料需要近52萬噸，市場(chǎng)規(guī)模近930億元。為了滿足強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求，搶占市場(chǎng)份額，全球各大正極材料企業(yè)紛紛開始擴(kuò)張產(chǎn)能：（1）Umicore計(jì)劃未來三年內(nèi)投資6.6億歐元新建工廠，目標(biāo)是滿足中國(guó)、韓國(guó)和歐洲的需求，產(chǎn)能建設(shè)將在2018年至2020年間進(jìn)行，第一條生產(chǎn)線預(yù)計(jì)將于2019年下半年投產(chǎn)，2021年總產(chǎn)能將提升至17.5萬噸，為2015年的10倍，預(yù)計(jì)2019年將出貨約10萬噸正極材料。（2）L&F作為成熟的材料供應(yīng)商正在與許多電池企業(yè)簽訂中長(zhǎng)期供應(yīng)合同，預(yù)計(jì)L&F產(chǎn)能將從2018年底的17000噸大幅增加到2019年底的29000噸和2023年底的65000噸。（3）LG化學(xué)2020年總產(chǎn)能目標(biāo)達(dá)到4.5萬噸等。粗略估算，2020年底之前海外主流的正極材料企業(yè)將至少新增34.9萬噸。

    2019年當(dāng)升科技總產(chǎn)能將達(dá)28000噸，杉杉能源總產(chǎn)能有望達(dá)60000噸，廈門鎢業(yè)總產(chǎn)能將達(dá)39400噸，長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科總產(chǎn)能將達(dá)45000噸，容百科技產(chǎn)能將達(dá)60000噸。正極材料高鎳化趨勢(shì)確定，2019年主流正極材料企業(yè)新增產(chǎn)能主要以高鎳為主，初步核算，新增至少超過12萬噸。

    六、全球正極材料企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)對(duì)比

    頂尖的正極材料企業(yè)首先應(yīng)該在知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)和生產(chǎn)技術(shù)方面具有強(qiáng)大的實(shí)力，其次還需要其產(chǎn)品鏈豐富全面并且客戶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定高端，市場(chǎng)占有率名列前茅。

    1、高鎳技術(shù)

    在正極材料商用化方面，國(guó)外正極廠商由于布局較早積累深厚具備一定先發(fā)優(yōu)勢(shì)。目前日本企業(yè)在NCA高鎳正極領(lǐng)域領(lǐng)先世界，中韓側(cè)重NCM811技術(shù)路線。
三元正極材料中的鎳元素有利于提高正極材料的可逆嵌鋰容量，提高電池能量密度；鈷元素有利于穩(wěn)定層狀結(jié)構(gòu)，提高材料電導(dǎo)率，改善放電循環(huán)性能；錳元素可以降低材料成本，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提高安全性和穩(wěn)定性。從目前的技術(shù)路線來看，三元電池憑借其能量密度高的優(yōu)點(diǎn)，贏得眾多新能源乘用車企業(yè)的青睞。目前配套TeslaModel3的松下主要采用NCA正極體系，能量密度高達(dá)260Wh/kg，LG化學(xué)、三星SDI、SKI主要采用NCM622正極體系，國(guó)內(nèi)的CATL、BYD、國(guó)軒高科、力神等電池企業(yè)主要采用NCM523正極體系，CATL、BYD預(yù)計(jì)2019年底開始量產(chǎn)NCM811正極體系電芯，國(guó)內(nèi)外龍頭電池企業(yè)在正極體系以及相關(guān)性能方面均較為接近，差距較小，甚至趕超。

    國(guó)內(nèi)當(dāng)升科技、杉杉股份、容百科技、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、天津巴莫、振華新材等企業(yè)均已成功推出NCM622、NCM811正極材料，但是由于安全性問題的顧慮以及其認(rèn)證難度高，新能源車企國(guó)內(nèi)暫未規(guī)模使用。海外的Umicore、L&F、戶田工業(yè)、LG化學(xué)等企業(yè)均已實(shí)現(xiàn)NCM622的規(guī)?；慨a(chǎn)應(yīng)用，住友金屬、ECOPRO等企業(yè)也已實(shí)現(xiàn)NCA的規(guī)?；慨a(chǎn)應(yīng)用。鑒于NCM811強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力，國(guó)內(nèi)企業(yè)也力求通過工藝及材料改進(jìn)來解決811材料存在的問題。

    2、研發(fā)實(shí)力

    正極材料經(jīng)歷LCO、LMO、LFP、NCM333、NCM523、NCM622、NCM811等發(fā)展階段，NCM622和NCM811在2019年底2020年初將會(huì)開始大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，NCA材料松下已經(jīng)在特斯拉Model3上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，單體能量密度最高可達(dá)300Wh/kg。未來正極材料還會(huì)繼續(xù)往富鋰錳基、固態(tài)電池方向發(fā)展，預(yù)計(jì)在2025年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，更遠(yuǎn)周期來看，鋰空氣電池以及鋰硫電池也會(huì)進(jìn)一步得到發(fā)展。

    目前國(guó)內(nèi)只有當(dāng)升科技、容百科技、天津巴莫、杉杉能源等少數(shù)幾家正極材料企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)NCM811的量產(chǎn)并供貨，但是總體出貨有限。限制國(guó)內(nèi)正極材料企業(yè)規(guī)模量產(chǎn)的原因，除技術(shù)、資源、配套材料未成熟外，專利也是影響在各大正極材料企業(yè)之間的一道門檻。

    3M和ANL都在2001年申請(qǐng)了三元材料的相關(guān)專利，國(guó)際鋰電池界普遍認(rèn)同的化學(xué)計(jì)量比常規(guī)三元材料NMC專利由3M公司擁有，而層狀富鋰高錳材料專利則由ANL申請(qǐng)并擁有。尤其是3M公司，由于2012年其宣布退出三元材料生產(chǎn)，主要依靠技術(shù)研發(fā)和專利授權(quán)來實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展。其他正極材料企業(yè)若要進(jìn)行生產(chǎn)，首先需從3M和ANL購買技術(shù)專利資質(zhì)。目前Umicore擁有3M的專利所有權(quán)，LG化學(xué)、SK、湖南瑞翔等企業(yè)同樣擁有專利使用權(quán)。而ANL的三元專利主要轉(zhuǎn)讓給BASF、戶田工業(yè)和LG化學(xué)。

    3、客戶結(jié)構(gòu)

    客戶群體最為龐大，與全球主流鋰電池客戶均有合作關(guān)系；住友金屬NCA獨(dú)家供應(yīng)給松下，客戶結(jié)構(gòu)較為單一，其它日本正極材料企業(yè)也以本土客戶為主；L&F和ECOPRO主要供應(yīng)給三星SDI和LG化學(xué)，3M專利授權(quán)給Umicore、LG化學(xué)、三星SDI、ATL、CATL等眾多全球主流鋰電企業(yè)。

海外正極材料企業(yè)配套情況

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    目前國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)寧德時(shí)代的正極材料供應(yīng)商主要有振華新材、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、廈門鎢業(yè)、三元前驅(qū)體供應(yīng)商主要有格林美以及自產(chǎn)供應(yīng)。BYD的三元正極材料供應(yīng)商主要有當(dāng)升科技、杉杉股份等。當(dāng)升科技、容百科技還出口供應(yīng)給三星SDI和LG化學(xué)。

中國(guó)正極材料企業(yè)配套

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    4、資源獲取

    正極材料價(jià)格受鋰鈷鎳等金屬價(jià)格的影響較大，為了減少金屬價(jià)格漲跌對(duì)公司盈利能力的影響，正極材料企業(yè)紛紛布局上游金屬資源，增強(qiáng)資源控制能力，保障鈷、鎳、鋰等資源的穩(wěn)定供應(yīng)。主要方式有：電池回收資源、成立合資企業(yè)、控制/間接控制礦產(chǎn)冶煉和簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。優(yōu)美科、住友金屬作為以金屬資源冶煉起家的企業(yè)，在正極材料的資源方面具有先天優(yōu)勢(shì)，對(duì)資源的控制能力最強(qiáng)，憑借著較強(qiáng)的供應(yīng)能力奠定其在行業(yè)的領(lǐng)先地位。而當(dāng)升科技、LG化學(xué)、杉杉股份、ECOPRO等中游制造企業(yè)通常采取合資建廠、參股或簽署合作協(xié)議的方式向上游延伸，從而保障資源的供應(yīng)能力。CATL、格林美、當(dāng)升科技、容百科技等企業(yè)還積極布局鋰電回升業(yè)務(wù)，從而改善鋰電池金屬資源的獲取渠道。

    七、發(fā)展趨勢(shì)

    國(guó)內(nèi)規(guī)?；瘧?yīng)用的正極材料主要為NCM523，海外主要以NCM622和NCA為主，NCM811尚未大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用。三元體系的單體電芯很難突破300Wh/kg的能量密度瓶頸以及安全性等問題，然而富鋰錳基容量可達(dá)250mAh/g，是鋰離子電池突破300Wh/Kg，甚至400Wh/Kg的技術(shù)關(guān)鍵，很有可能成為下一代正極材料，固態(tài)電池很可能成為下一代電池體系。

    正極材料是鋰離子電池鋰源的提供者，從根本上決定了電池的比能量和能量密度。高鎳材料主要包括鎳鈷錳和鎳鈷鋁兩個(gè)系列，未來的發(fā)展趨勢(shì)是不斷提高鎳的含量（鎳的摩爾含量≥80%），提高其比容量，同時(shí)通過摻雜、包覆和表面處理等技術(shù)手段，提高其循環(huán)性能。預(yù)計(jì)2020年比容量將突破215mAh/g，2025年降突破225mAh/g。通過提高電池充電截止電壓是提升鋰離子電池能量密度最為直接的有效手段和方法，高電壓材料需要大幅提升熱安全性能和循環(huán)穩(wěn)定性能，預(yù)計(jì)2020年高電壓材料比容量將≥180mAh/g（3.0-4.4V）。富鋰氧化物固溶體材料是通過產(chǎn)品改性的手段在保持高容量的前提下，提高高電壓使用條件下的循環(huán)性能，預(yù)計(jì)2020年比容量將達(dá)280mAh/g。

    富鋰錳基材料（簡(jiǎn)稱Li-rich，OLO）是由美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室THACKERAY小組于2001年系統(tǒng)研究并申請(qǐng)專利的正極材料，是由Li2MnO3和LiMO2（其中M=Ni、Co、Mn、Fe等）構(gòu)成的固溶體，化學(xué)式為xLi2MnO3〃(1-x)LiMO2。與NCM類似，由于其M的多變性和Li2MnO3、LiMO2兩種組成的變化，導(dǎo)致其主元素含量無法準(zhǔn)確定位，只能采用很寬的范圍界定。該正極材料相比NCM和NCA，富鋰錳基正極材料的比容量、電壓和比能量等特性進(jìn)一步提高，但是在實(shí)用性方面還面臨電化學(xué)性能不穩(wěn)定的挑戰(zhàn)，目前沒有真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

    目前富鋰錳基正極材料同樣存在諸多缺陷，比如首次不可逆容量過高、倍率性能較差、循環(huán)過程中存在電壓衰減、體積能量密度較低、常規(guī)碳酸酯基電解液難以與其匹配等，限制了其商業(yè)化應(yīng)用。為了推動(dòng)富鋰錳基正極材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，一方面需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改性，如表面包覆、元素?fù)诫s、表面脫鋰處理、引入尖晶石相以及開發(fā)與其相匹配的高壓電解液等；另一方面還需加強(qiáng)相關(guān)市場(chǎng)培育。

    全固態(tài)鋰電池是一種使用固體電極材料和固體電解質(zhì)材料，不含有任何液體的鋰電池，主要包括全固態(tài)鋰離子電池和全固態(tài)金屬鋰電池，差別在于前者負(fù)極不含金屬鋰，后者負(fù)極為金屬鋰。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看，相比液態(tài)鋰離子電池，全固態(tài)金屬鋰電池有可能具有安全性能好、能量密度高和循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。近年來，固體電解質(zhì)材料，特別是硫化物電解質(zhì)材料在離子電導(dǎo)率方面取得了重大突破，因此全固態(tài)鋰電池技術(shù)漸漸開始引起世界范圍內(nèi)的研發(fā)機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)的重視。我們認(rèn)為固態(tài)電池是最有前途的下一代電池技術(shù)。固態(tài)電池可以是硫化物電池，也可以是氧化物電池，目前硫化物電池技術(shù)的可行性更高。

    固態(tài)面臨的挑戰(zhàn)主要包括降低成本，提高固體電解質(zhì)的安全性，以及在充電和放電時(shí)保持電極和電解質(zhì)之間的接觸。日本已經(jīng)啟動(dòng)了一項(xiàng)全國(guó)性的研發(fā)計(jì)劃，最有希望的是豐田汽車和松下的聯(lián)盟（豐田有近300名工程師參與研發(fā)固態(tài)電池），該聯(lián)盟表示將在五年內(nèi)將固態(tài)電池商業(yè)化。豐田和NEDO所制定的全固態(tài)電池的商業(yè)化普及方案，首先使用現(xiàn)有LIB的正負(fù)極材料開發(fā)全固態(tài)電池（第一代電芯）。之后再使用新的正負(fù)極材料以期進(jìn)一步提高能量密度（下一代電芯），預(yù)計(jì)2022年豐田汽車生產(chǎn)固態(tài)電動(dòng)汽車的樣車，2025年在部分車型中使用固態(tài)電池。2030年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用，能量密度可達(dá)500Wh/kg。

    大眾汽車、寶馬、戴姆勒、通用等歐美車企均積極布局下一代電池：固態(tài)電池。日本的豐田汽車、本田研發(fā)、日產(chǎn)汽車和雅馬哈汽車甚至組織成立LIBTEC，計(jì)劃共同開發(fā)固態(tài)電池的基礎(chǔ)技術(shù)。LIBTEC固態(tài)電池的開發(fā)目標(biāo)包括：體積能量密度達(dá)600Wh/L，成本達(dá)600元/kWh，快速充電時(shí)間為10分鐘。

    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)三元正極材料行業(yè)市場(chǎng)前景分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》