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锂电池正极材料分析

导读: 随着锂电池产业规模的扩张,锂电池正极材料产业规模也处于迅速扩张的阶段,其中以钴酸锂的应用最为成熟。

  2012年锂离子电池占全球锂终端需求的41%,锂离子电池的输入输出性能主要取决于电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正极材料是最核心的关键材料,占据锂电池成本的30-40%。消费类电子产品市场(笔记本电脑、平板电脑、智能手机等)的快速扩张带来锂电池需求的爆发式增长。未来新能源领域电动汽车与储能电站也均将依赖于锂离子电池。预计到2013年全球锂离子电池产业规模将达到278.1亿美元;2015年,新能源汽车的产业化应用将带动全球锂离子电池的产业规模达到523.2亿美元。随着锂电池产业规模的扩张,锂电池正极材料产业规模也处于迅速扩张的阶段,其中以钴酸锂的应用最为成熟。

  应用 正极材料应用领域分化

  目前正在使用和开发的锂电池正极材料主要包括钴酸锂、镍钴酸锂、镍锰钴三元材料,尖晶石型的锰酸锂,橄榄石型的磷酸铁锂等。中国目前正极材料主要包括钴酸锂、三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂。正极材料的应用领域分化明显,目前钴酸锂依然是小型锂电领域正极材料的主力,主要用于传统3C领域等;三元材料和锰酸锂主要在小型锂电中应用,在日本与韩国其作为动力电池的技术较为成熟,主要用于电动工具、电动自行车和电动汽车等领域;磷酸铁锂在国内在动力电池领域应用,并且是未来储能电池发展的方向,主要用于基站和数据中心储能、家庭储能、风光电储能等领域。

  钴酸锂 钴酸锂将逐渐被替代

  钴酸锂由于具有生产工艺简单和电化学性能稳定等优势,最先实现商品化,具有放电电压高、充放电电压平稳、比能量高等优点,在小型消费品电池领域中具有重要应用,由于消费类电子产品市场的迅速发展,钴酸锂是锂电池正极材料中销售量占比最大的材料,但其成本高,且不利于环保,比容量利用率低,电池寿命短,安全性差。三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,具有价格优势,但其应用受到钴价格的影响,当钴价格处于高位时,三元材料价格较钴酸锂低,具有较强的市场竞争力;但当钴价格处于低位时,三元材料相较于钴酸锂的优势就大大减小。目前,钴酸锂材料存在被三元材料替代的发展大趋势。

  三元材料 具有较好的低成本优势

  三元材料为镍、钴、锰按照一定的比例,再导入锂源制备而成。虽然Tesla(著名的特斯拉电动汽车公司)旗下首款车型Roadster推出时使用的是18650钴酸锂电池,但其第二款量产车型Model-S使用的是松下定制的三元材料电池,即镍钴铝三元正极材料电池。钴酸锂电池成本高的特征在Tesla前后两款车型的对比中表现得十分明显。Model-S使用的电池数量达到8000以上,比Roadster高出一千多节,但是成本却下降了30%,这正是得益于三元电池较好的成本控制。目前我国在高性能动力锂电用NCM三元材料上和国际市场还存在较大的差距,在稳定性控制上存在设备和技术上的双重障碍,开发明显落后,国外已在大量使用,中国企业尚无产品出现。

  锰酸锂 锰酸锂占比也将上升

  由于安全问题和高昂的价格,钴酸锂正极材料始终没有完全进入动力电池领域。而锰酸锂则具有原料锰资源丰富、价格低廉及无毒性等优点。层状锰酸锂LiMnO2用作锂离子电池正极材料的缺点是虽然容量很高,但在高温下不稳定,而且在充放电过程中易向尖晶石结构转变,导致容量衰减过快。目前国内大型的正极材料生产企业都在积极的开发高温循环改善的锰酸锂材料。锰酸锂材料的应用集中在消费类电池市场,主要与钴酸锂掺混使用于低端的钢壳电池上,或者单独用于动力电池,动力电池以电动自行车电池为主。预测到2015年三元材料在正极材料中的占比将上升至35%,锰酸锂占比将上升至30%,而钴酸锂将下降至25%。

  磷酸铁锂 仍存在较大技术提高空间

  在动力电池领域,磷酸铁锂正极材料的低温性能和倍率放电已经可以达到钴酸锂的水平,目前是市场上最有希望的动力电池材料。但是受制于技术瓶颈,磷酸铁锂电池一致性和单位能量密度较低。在动力电池正极材料产业领域,中、日、韩、美动力电池企业采用不同的材料体系。中国企业以磷酸铁锂为主,日韩企业以锰酸锂和三元材料为主。目前在国内,已有较为成熟的磷酸铁锂储能系统。但与全球技术水平对比来看,目前中国磷酸铁锂材料产业化的发展仍低于国外发达国家的水平,如材料生产和应用方面的连续性和稳定性都不足,能量密度也始终无法提高。2012全球磷酸铁锂同比增速为56.66%,而中国只有5.77%。

  策略 关注锂产品深加工龙头

  申万研究认为,在未来三年基础锂盐和矿山卤水产能过剩的大格局下,电池和正极材料的微利状况和降价趋势制约了基础锂盐及矿山卤水的涨价空间,未来锂产品价格将出现分化,高壁垒的深加工产品将因紧张的供需格局获得涨价空间,而过剩的基础锂盐和矿石卤水价格将持平甚至小幅走低;赣锋锂业(002460,股吧)因基础锂盐成本下降、高壁垒深加工产品价格上升、吨毛利上升,未来几年的产能释放将使得业绩快速增长,考虑到公司的攻守兼备特征,以及被低估的竞争优势和资源价值,维持“买入”评级,目标价30元。

 

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