我国锂电池正极材料行业现状分析:出货量持续增长磷酸铁锂及三元材料占主导

2024-10-29 09:53

手机浏览

一、正极材料在锂离子电池中成本占比最高

锂电材料是指为锂电池的生产过程中所需的各种原材料，能够决定电池的性能、安全性、寿命和成本。目前，锂电材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、铝塑膜等。

锂电池正极材料是锂电池电化学性能的决定性因素，对电池的能量密度及安全性能起主导作用,其在锂离子电池中成本占比最高。

数据来源：观研天下数据中心整理

二、得益于新能源汽车发展，我国锂电池正极材料出货量持续增长

根据观研报告网发布的《中国锂电池正极材料行业现状深度分析与投资前景研究报告（2024-2031年）》显示，随着新能源汽车、智能手机等电子产品的普及，锂电池正极材料的市场需求持续增长。特别是在新能源汽车领域，随着续航里程要求的提高，对高性能正极材料的需求更加迫切。

随着新能源汽车、智能手机等电子产品的普及，锂电池正极材料的市场需求持续增长。特别是在新能源汽车领域，随着续航里程要求的提高，对高性能正极材料的需求更加迫切。

数据来源：观研天下数据中心整理

根据数据，2019-2023年我国锂电池正极材料出货量由40.4万吨增长至248万吨，预计2024年我国锂电池正极材料出货量达319万吨，较上年同比增长28.6%。

数据来源：观研天下数据中心整理

三、锂电池正极材料中磷酸铁锂及三元材料占比大且技术发展路径明确

锂电池正极材料按照化学成分可分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等。其中，磷酸铁锂及三元材料出货量较多，分别占比67%、26%，总占比达93%。与磷酸铁锂及三元材料相比，锰酸锂和钴酸锂出货量较少，分别仅占比4%、3%。

数据来源：观研天下数据中心整理

磷酸铁锂材料主要得益于储能与动力铁锂电池发展。数据显示，2019-2023年我国磷酸铁锂材料出货量由8.8万吨增长至165万吨，预计2024年我国磷酸铁锂材料出货量达198万吨，较上年同比增长20.0%。

数据来源：观研天下数据中心整理

三元材料因其高能量密度、高电压平台以及良好的循环稳定性而广泛应用于现代电动汽车和便携式电子设备中。2019-2023年我国三元材料出货量由19.2万吨增长至65万吨，预计2024年我国三元材料出货量达69万吨，较上年同比增长6.2%。

数据来源：观研天下数据中心整理

随着下游对锂电性能要求不断提升，各类正极材料都将迎来一轮新的技术迭代和升级，其中磷酸锰铁锂和高镍三元两条技术路径最为明确，磷酸锰铁锂电池商业应用步伐加快，高镍三元在三元电池中的占比也将持续提升。

锂电池正极材料发展方向

正极材料	发展方向
磷酸铁锂	磷酸铁锂电池的能量密度已经接近“天花板”。磷酸锰铁锂（LMFP)作为磷酸铁锂的升级版，磷酸锰铁锂(LiMnxFe1-xPO4)是在磷酸铁锂（LiFePO4）的基础上掺杂一定比例的锰（Mn）而形成的新型磷酸盐类锂离子电池正极材料。通过锰元素的掺杂，一方面使得铁和锰两种元素的优势特点能够有效结合，而另一方面锰和铁的掺杂不会明显影响原有的结构。高能量密度是磷酸锰铁锂相较磷酸铁锂的核心优势。磷酸铁锂和磷酸锰铁锂理论克容量(170mAh/g)一样，但放电平台却不同；磷酸锰铁锂中锰离子开路电压放电平台为4.1V，磷酸锰铁锂总体放电平台3.8V-4.1V；磷酸铁锂理论放电平台是3.4V，实际水平3.2-3.3V。磷酸锰铁锂对比磷酸铁锂具有更高的电压平台，能量密度可以比其高出15%左右，且保留了磷酸铁锂电芯的安全性及低成本特性。磷酸锰铁锂过去受限于其较低的导电性能与倍率性能，商业化的进程缓慢。随着碳包覆、纳米化、补锂技术等改性技术的进步，一定程度改善了其导电性，磷酸锰铁锂产业化进程开始加速。磷酸锰铁锂制备工艺与现有磷酸铁锂生产体系区别不大，主要需要通过包覆、掺杂、纳米化等改性技术来解决其电导率较低的问题，两者成本差异也在可接受范围之内。多重优势使磷酸锰铁锂愈发受到市场青睐。
三元材料	Ni 元素比例在60%及以上的称为高镍三元材料。高镍化三元将持续成长为长续航车型的主流技术，随着相关技术发展以及整车平台功能整合，未来新能源汽车将持续向更高能量密度、更长续航里程发展，高镍化三元锂电池的发展趋势愈加明显。

资料来源：观研天下整理

四、我国锂电池正极材料行业较集中

锂电池正极材料的制备技术涉及材料科学、化学、物理等多个领域，技术含量较高。技术壁垒下锂电池正极材料行业较集中。数据显示，2023年我国磷酸铁锂材料CR3达56%，其中湖南裕能、德方纳米、万润能源出货量分别占比30%、15%、11%。