“雙碳”背景下儲(chǔ)能成長性確定，配儲(chǔ)環(huán)節(jié)對(duì)鋰電池需求顯著增加。經(jīng)過近二十年的發(fā)展，鋰離子電池行業(yè)已經(jīng)形成了一個(gè)專業(yè)化程度高、分工明晰的產(chǎn)業(yè)鏈體系，上游為基礎(chǔ)原料，中游涵蓋電池材料、鋰離子電芯、鋰電池模組及PACK，下游包括三大應(yīng)用領(lǐng)域與鋰電池回收利用。
圖：鋰離子電池核心組成部分
上游：
四大鋰儲(chǔ)量國：智利、澳大利亞、阿根廷、中國
在鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈上游，鈷、鋰、鎳、錳、石墨等是構(gòu)成鋰離子電池的基礎(chǔ)原料。鋰電池產(chǎn)業(yè)上游最主要的有色金屬為鋰礦。
鋰資源的儲(chǔ)備較為豐富，根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的數(shù)據(jù)，按國家/地區(qū)劃分可分為四大鋰儲(chǔ)量國，分別是：智利、澳大利亞、阿根廷和中國。高品質(zhì)鋰資源主要分布在澳大利亞和南美，現(xiàn)有供給的50%左右來自澳洲礦山、40%左右來自南美洲鹽湖。
代表企業(yè)：
鋰礦：天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)
鎳礦：華友鈷業(yè)
鈷礦：華友鈷業(yè)
中游：
正極材料占鋰離子電池成本的40%-45%
(1)正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜四大材料與其他輔材
正極材料：鋰離子電池通過正極出現(xiàn)的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來實(shí)現(xiàn)電池的充放電過程，正極材料在鋰離子電池四大材料中占據(jù)最為核心的地位，對(duì)電池的能量密度、循環(huán)壽命和倍率性能等綜合性能至關(guān)重要，其成本占鋰離子電池成本的40%-45%，決定了電池整體成本的高低。
正極材料主要分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元等。
在性能特征與應(yīng)用領(lǐng)域方面各有差異：
a)鈷酸鋰：鈷酸鋰為第一代商品化的鋰電池正極材料，具有較好的電化學(xué)性能和加工性能，比容量相對(duì)較高，主要應(yīng)用于3C消費(fèi)電子領(lǐng)域的小型充電電池。但金屬鈷價(jià)格昂貴導(dǎo)致鈷酸鋰材料成本較高，且循環(huán)壽命低、安全性能差，近年來部分市場份額被三元正極材料替代。但在超薄電子產(chǎn)品領(lǐng)域，鈷酸鋰憑借體積能量密度、倍率性能等方面的優(yōu)勢仍然維持市場地位。
b)錳酸鋰：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)性能使其應(yīng)用受到限制，主要用于輕型動(dòng)力(電動(dòng)兩輪車等)、物流車以及注重成本、對(duì)續(xù)航里程要求相對(duì)低的微型乘用車領(lǐng)域。
c)磷酸鐵鋰：磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)在于橄欖石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全性能與循環(huán)性能好，且不含鈷等貴重金屬，成本低廉、性價(jià)比高、環(huán)境友好。其缺點(diǎn)在于能量密度較低、低溫性能較差，且壓實(shí)密度低導(dǎo)致電池體積較大。目前，磷酸鐵鋰正極在新能源商用車(客車等)、低續(xù)航乘用車及對(duì)電池成本與循環(huán)壽命敏感度較高的儲(chǔ)能領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
d)三元：三元正極材料具有高能量密度、長續(xù)航里程的優(yōu)點(diǎn)，但在循環(huán)壽命、安全性與性價(jià)比方面遜色于磷酸鐵鋰，主要應(yīng)用于動(dòng)力領(lǐng)域(高續(xù)航乘用車)與輕型動(dòng)力領(lǐng)域，并在小型消費(fèi)類鋰電中部分替代鈷酸鋰正極材料。如今三元正極材料市場逐步往高鎳方向發(fā)展，隨鎳含量升高、鈷含量降低，三元材料的能量密度逐漸提高，單位成本下降，但熱穩(wěn)定性的技術(shù)要求有所提高。因此，相比于采用常規(guī)三元材料的鋰電池，高鎳三元材料電池續(xù)航里程更長、綜合成本更低，同時(shí)對(duì)電池廠商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝及設(shè)備環(huán)境提出了更高的要求。
正極材料出貨結(jié)構(gòu)方面，受消費(fèi)電池增速放緩影響，主要應(yīng)用于3C數(shù)碼領(lǐng)域的鈷酸鋰市場占比逐步下滑;在電動(dòng)車市場高速增長驅(qū)動(dòng)下，磷酸鐵鋰與三元正極材料合計(jì)市場份額由2020年的70%提升至2021年的81%，其中磷酸鐵鋰市場占比由24%上升到43%，三元市場占比則略微下滑。
在動(dòng)力和儲(chǔ)能需求帶動(dòng)下，鐵鋰材料新產(chǎn)能投放將成為市場主流;三元正極材料新產(chǎn)能投放將超40萬噸，高鎳、無鈷以及高電壓化為技術(shù)演進(jìn)方向。
代表企業(yè)：
德方納米、正當(dāng)科技、道氏技術(shù)、天力鋰能、格林美、長遠(yuǎn)鋰科、振華新材、芳源股份、中位股份
負(fù)極材料：負(fù)極在電池中起儲(chǔ)鋰作用，對(duì)電池循環(huán)性能有直接影響，成本占比10%左右。目前的主流材料包括人造石墨、天然石墨等，其中人造石墨的綜合性能最優(yōu)，占據(jù)負(fù)極材料的市場主流地位。
代表企業(yè)：
杉杉股份、翔豐華、中科電氣
硅碳負(fù)極在提升能量密度方面具備優(yōu)勢，有望成為未來負(fù)極材料演變方向。
電解液：電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。
電解液影響電池的能量密度、循環(huán)壽命、安全性等綜合性能，一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成。
代表企業(yè)：
天賜材料、石大勝華、多氟多、瑞泰新材、新宙邦
隔膜：隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。
隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能。鋰電池電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料，一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
代表企業(yè)：
恩捷股份、中材科技、星源材質(zhì)、滄州明珠
(2)鋰離子電芯：鋰離子電芯廠商使用上游材料廠商提供的正負(fù)極材料、電解液和隔膜，生產(chǎn)出不同規(guī)格、不同容量的鋰離子電芯產(chǎn)品。電芯在鋰電池模組成本構(gòu)成中占比超過60%，被視為鋰電池的“心臟”。
(3)鋰電池模組：由鋰離子電芯、電源管理系統(tǒng)、精密結(jié)構(gòu)件及輔料等構(gòu)成，是手機(jī)、便攜式電腦、智能硬件等消費(fèi)類電子產(chǎn)品和新能源汽車的必需基礎(chǔ)元器件之一。
鋰電池模組及PACK是將電芯加工成電池的過程，電池模組廠商根據(jù)下游客戶產(chǎn)品的不同性能、使用要求選擇不同的鋰離子電芯、電源管理系統(tǒng)方案、精密結(jié)構(gòu)件、制造工藝等，進(jìn)行鋰電池模組的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。
下游：
下游電池產(chǎn)品可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域
近年來，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)受到世界各國的高度重視以及資金上的大力支持，鋰電池正逐步取代鉛酸電池等傳統(tǒng)電池，已大量應(yīng)用在新能源汽車、消費(fèi)電子產(chǎn)品(手機(jī)、筆記本電腦、智能穿戴等產(chǎn)品)及儲(chǔ)能領(lǐng)域等。
下游：電池產(chǎn)品最終可應(yīng)用于以下領(lǐng)域：
1.消費(fèi)電子領(lǐng)域(智能手機(jī)、平板電腦、智能手環(huán)等)
代表企業(yè)：
蘋果、小米集團(tuán)、聯(lián)想集團(tuán)、三星
2.動(dòng)力領(lǐng)域(電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等)
代表企業(yè)：
特斯拉、比亞迪、大眾汽車、上汽集團(tuán)
3.儲(chǔ)能領(lǐng)域(電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、5G基站等)
代表企業(yè)：
華電集團(tuán)、國電集團(tuán)、三峽集團(tuán)、華能集團(tuán)
鋰離子電池回收利用：在電池使用壽命屆滿或報(bào)廢后，可對(duì)廢舊電池中的三元材料、磷酸鐵鋰、石墨等材料進(jìn)行加工再生，使上述材料在電池產(chǎn)業(yè)中實(shí)現(xiàn)循環(huán)。主要途徑包括火法、濕法冶金工藝以及固相電解還原技術(shù)等。
代表企業(yè)：
芳源環(huán)保、邦普循環(huán)、華友鈷業(yè)、格林美
圖：鋰離子電池儲(chǔ)能核心器件創(chuàng)新企業(yè)
未來展望：
市場規(guī)模迅速擴(kuò)大，目前仍處于上升通道
近年來，鋰離子電池在消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能裝置等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸加深，市場規(guī)模迅速擴(kuò)大。 從國內(nèi)市場來看，受益于消費(fèi)電子產(chǎn)品普及與新能源汽車的銷量提升，國內(nèi)鋰電池迅速放量，目前仍處于上升通道。
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