锂电池四大核心材料全解析

我国拥有丰富的锂资源和完善的锂电池产业链，是全球最大的锂电池材料和电池生产基地。近年来受新能源汽车、消费电子以及储能行业需求的影响，锂离子电池材料高速增长。

2022年，我国动力电池累计产量545.9GWh，累计同比增长148.5%。其中，三元电池累计产量212.5GWh，占总产量38.9%，累计同比增长126.4%；磷酸铁锂电池累计产量332.4GWh，占总产量60.9%，累计同比增长165.1%。

锂离子电池主要由四大关键材料构成：正极材料、负极材料、隔膜和电解液，成本占比分别为45%、15%、18%、10%。

正极材料

正极材料占锂离子电池总成本比例最高，性能直接影响锂离子电池的能量密度、安全性、循环寿命等各项核心性能指标。

正极材料作为锂离子源，同时具有较高的电极电势，使电池具有较高的开路电压。

锂离子电池结构图：

按正极材料划分，锂离子电池可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等技术路线。

当前正极材料主要维持磷酸铁锂和三元材料并行的格局。

三元材料电池能量密度提升空间远大于磷酸铁锂正极材料，而磷酸铁锂电池则拥有成本较低，相对安全的优点。

从市场格局方面来看，我国磷酸铁锂行业集中度较高，其中湖南裕能、德方纳米产能占比较高，紧随其后的厂商包括常州锂源、湖北万润、融通高科、湖南升华、重庆特瑞和国轩高科动力能源等。

三元材料是指含镍钴锰三种元素或镍钴铝三种元素组成的正极材料，即镍钴锰酸锂(NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)。

NCM三元材料是我国企业主要应用的三元材料，其优势在于能量密度，且镍含量越高比容量越高，广泛应用于新能源乘用车。由于其成本较高，因此主要应用于中高端车型。

未来高镍化具备较大市场空间，也是各三元正极材料厂商技术研发及产业化的重点方向。

负极材料

负极材料当前以石墨材料为主导，正在向硅基负极材料升级。

2022年上半年，人造石墨负极材料出货量占比85%，天然石墨负极占比15%，这一比例与上年基本相同。

受动力及储能市场需求带动，人造石墨对比天然石墨具有更好的一致性与循环性，带动人造石墨占比提升。

负极材料市场格局良好，集中度进一步提升，其中贝特瑞占比为26%，杉杉股份占比为13%，CR3达到50%，CR6达到76%。

隔膜

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 

隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

隔膜的性能决定了锂电池的界面结构和内阻等，直接影响电池的容量。

我国湿法隔膜生产工艺占比达75.12%，为主流生产工艺。

从市场格局来看，我国隔膜行业集中度较高，呈现“一超二强”的局面。排名前三的分别为恩捷股份、星源材质、中材科技，中兴创新、河北金力、河南惠强等厂商紧跟其后。

电解液

锂电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。

数据显示，2022年，全球锂离子电池电解液出货量突破百万吨，达到104.3万吨，同比增长70.4%。中国电解液出货量同比增长75.7%，达到89.1万吨，在全球电解液中的占比增长至85.4%。

电解液组成部分包括有机溶剂、锂盐和溶质。其中，锂盐成本占电解液总成本的比例最大，为45%，对电解液价格影响较大，溶剂和添加剂成本占比分别为25%和20%。

从电解液市场格局来看，2022年相比2021年发生了较大的变化。

天赐材料的行业龙头地位进一步稳固，其市场份额由2021年的28.8%提升到2022年的35.9%；国泰华荣行业第三的位置被比亚迪取代；昆仑化学、中化蓝天、法恩莱特和珠海赛纬四家企业之间的竞争处于焦灼状态；中国电解液行业CR10由2021年的84.3%提升到2022年的88.3%。

主要企业的扩产计划，到2025年中国电解液企业规划的产能将超过800万吨，且随着2022年大量产业链上游企业包括石大胜华和永太科技等企业的大规模进入到电解液领域，电解液行业的竞争将更加激烈。