新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),被給予支撐未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的厚望。鋰離子電池是當(dāng)前商業(yè)化動(dòng)力電池中能量密度最高的電化學(xué)體系，因此鋰離子電池成為目前新能源汽車用動(dòng)力電池的主流。鋰離子電池具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命及使用壽命，安全性也在不斷改善，同時(shí)鋰離子電池已處于大規(guī)模生產(chǎn)階段，成本不斷下降。鋰離子電池的核心材料是正極材料，直接影響著其安全性、循環(huán)壽命和成本等。

全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了中、日、韓三分天下的市場(chǎng)供給格局。中、日、韓基本壟斷了全球鋰離子電池的供應(yīng)，而中國(guó)鋰離子電池出貨量占全球出貨量的50%以上。由于中國(guó)新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，使得中國(guó)動(dòng)力鋰離子電池正極材料市場(chǎng)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

一、全球及中國(guó)新能源汽車行業(yè)現(xiàn)狀

根據(jù)國(guó)際能源署(International Energy Agency，AIE)發(fā)布的《Global EV outlook 2016》統(tǒng)計(jì)，截至2015年底，全球新能源汽車保有量達(dá)到125.69萬輛，同比增長(zhǎng)77.84%。而根據(jù)EV sale 統(tǒng)計(jì)，2016年全球新能源汽車銷量達(dá)到81.7萬輛。中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車產(chǎn)銷國(guó)，保有量和產(chǎn)銷量都超過了全球市場(chǎng)占比的50%。從車型來看，2016年1-11月全球新能源乘用車的暢銷車型第1名為日產(chǎn)聆風(fēng)(46 805輛)、第2名為特斯拉Model S(43 347輛)，第3名是比亞迪-唐(29 895輛)。此外中國(guó)的比亞迪-秦、北汽E系列也進(jìn)入了全球新能源乘用車銷量前10位，在全球新能源乘用車銷量前10中，來自中國(guó)的車型占據(jù)了4席。如果按企業(yè)統(tǒng)計(jì)，2016年前11個(gè)月，擁有多款暢銷車型的比亞迪乘用車市場(chǎng)占有率最高(14%)，是全球新能源車企銷量冠軍，其余企業(yè)市場(chǎng)占有率排名依次為特斯拉、寶馬、日產(chǎn)、北汽。綜合來看，中國(guó)有3家企業(yè)進(jìn)入了全球新能源汽車乘用車銷量前10名行列，分別是比亞迪、北汽和眾泰。

中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2016年我國(guó)新能源汽車生產(chǎn)51.7萬輛，銷售50.7萬輛，比上年同期分別增長(zhǎng)51.7%和53%。其中純電動(dòng)汽車產(chǎn)、銷分別完成41.7萬輛和40.9萬輛，比上年同期分別增長(zhǎng)63.9%和65.1%;插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)、銷分別完成9.9萬輛和9.8萬輛，比上年同期分別增長(zhǎng)15.7%和17.1%。新能源乘用車中，純電動(dòng)乘用車產(chǎn)、銷分別完成26.3萬輛和25.7萬輛，比上年同期分別增長(zhǎng)73.1%和75.1%;插電式混合動(dòng)力乘用車產(chǎn)、銷分別完成8.1萬輛和7.9萬輛，比上年同期分別增長(zhǎng)29.9%和30.9%。圖1列出了全球及中國(guó)新能源汽車2011-2016年的銷量，可以看出，中國(guó)已經(jīng)成為全球最令人矚目的新能源汽車發(fā)展迅猛的國(guó)家。

中國(guó)新能源汽車的快速發(fā)展首先得益于我國(guó)政府的大力支持，2013-2015年，我國(guó)相繼出臺(tái)了一系列新能源汽車補(bǔ)貼及支持政策和新能源汽車產(chǎn)業(yè)的綜合性扶持政策，包括刺激需求、強(qiáng)制供給、鼓勵(lì)使用3方面，從供給端和需求端共同發(fā)力，長(zhǎng)短政策相結(jié)合，扶優(yōu)抑劣。

2016年，我國(guó)加大了在行業(yè)監(jiān)管、基礎(chǔ)設(shè)施和宏觀整合方面的政策力度，進(jìn)一步規(guī)范并引導(dǎo)行業(yè)健康有序的發(fā)展。2016年，我國(guó)政府在穩(wěn)定實(shí)施新能源補(bǔ)貼政策的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推出了《新能源汽車碳配額管理辦法(征求意見稿)》和《企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理暫行辦法(征求意見稿)》，從供給側(cè)進(jìn)行管理，確定了燃油汽車產(chǎn)業(yè)反哺新能源汽車產(chǎn)業(yè)的總體思路，建立起新能源汽車發(fā)展的長(zhǎng)效激勵(lì)機(jī)制。同時(shí)，為了凈化產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，扶優(yōu)扶強(qiáng)，工業(yè)和信息化部(以下簡(jiǎn)稱“工信部”)在2016年推出《汽車動(dòng)力電池行業(yè)規(guī)范條件(征求意見稿)》，對(duì)鋰離子動(dòng)力電池單體企業(yè)產(chǎn)能要求提高了40倍(要求為8GWh)，大大提升了動(dòng)力鋰離子電池的準(zhǔn)入門檻，為我國(guó)優(yōu)質(zhì)動(dòng)力鋰電企業(yè)提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
同時(shí),由于供給側(cè)的改革,使得真正滿足市場(chǎng)需求的乘用車發(fā)展加速。

2017年4月6日，工信部發(fā)布了《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，明確提出到2020年我國(guó)新能源汽車年產(chǎn)量將達(dá)到200萬輛，以及到2025年我國(guó)新能源汽車銷量占總銷量的比例達(dá)到20%以上的發(fā)展目標(biāo)。國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，造就了鋰離子電池巨大的市場(chǎng)需求，鋰離子電池行業(yè)正在成為新的風(fēng)口，為此，動(dòng)力鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)全力以赴加速擴(kuò)產(chǎn)步伐。

在新的補(bǔ)貼政策中,明確提出了對(duì)于能量密度和技術(shù)門檻要求,新能源汽車輕量化、智能化的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)結(jié)合更長(zhǎng)續(xù)航里程的要求，車用動(dòng)力鋰電逐漸轉(zhuǎn)向采用多元材料體系以響應(yīng)能量密度不斷提升的要求。多元材料尤其是高鎳多元材料將成為未來車用動(dòng)力電池的主流正極材料體系。

二、動(dòng)力鋰電及正極材料市場(chǎng)情況

過去5年，全球鋰電行業(yè)保持了24%的復(fù)合增長(zhǎng)率，2016年鋰電出貨量達(dá)到118.7GWh，其中xEV用鋰離子電池達(dá)46.8GWh，同比增長(zhǎng)超過30%(見圖2)。2016年IT用鋰離子電池占比約為57%，xEV用鋰離子電池占比約為39%，ESS用鋰離子電池占比約為4%。從鋰離子電池市場(chǎng)趨勢(shì)來看，未來主要的出貨量增長(zhǎng)點(diǎn)在xEV和ESS。


據(jù)臺(tái)灣工研院(IEK)統(tǒng)計(jì)，2012-2015年，鋰離子電池正極材料行業(yè)保持了32%的復(fù)合增長(zhǎng)率，2016年正極材料出貨量達(dá)到21.3萬t(圖3)。 多元材料(NMC+NCA)已經(jīng)成為市場(chǎng)占比最大的正極材料。近兩年LFP得益于車用市場(chǎng)(中國(guó)商用車)的快速發(fā)展，增長(zhǎng)速度也較快。隨著技術(shù)不斷成熟，乘用車比例不斷上升，后續(xù)多元材料將獲得較大的增長(zhǎng)幅度。

2016年中國(guó)動(dòng)力鋰電出貨量約為30 GWh,占比最大的仍然是LFP體系電池，其中NCM體系電池占比約為43%，其中NCM333所占的比例最高，約為61%，而NCM523為34%,NCM622逐步得到推廣應(yīng)用，占比5%，NCM811和NCA基本處于產(chǎn)品推廣期，無實(shí)際銷量(圖4)。

三、動(dòng)力鋰電正極材料技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

早期在車用動(dòng)力電池應(yīng)用體系上主要是錳酸鋰和磷酸鐵鋰。錳酸鋰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全性較好，但是能量密度低、高溫循環(huán)穩(wěn)定性和存儲(chǔ)性能較差，因此在動(dòng)力電池應(yīng)用上受到一定程度的限制。磷酸鐵鋰安全性和循環(huán)性能相對(duì)優(yōu)異，但磷酸鐵鋰也存在諸多固有的性能問題，能量密度低、高低溫性能、充放電特性均存在較大差距。三元材料能量密度高 ，循環(huán)性能優(yōu)異。多元材料鎳(Ni)鈷(Co)錳(Mn)酸鋰 (NCM)和鎳鈷鋁(Al)酸鋰(NCA)隨著Ni、Co、Mn(Al)3種元素比例的變化顯示出不同的性能，很大程度上綜合了各種正極材料的優(yōu)點(diǎn)，具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、倍率特性好和安全性能高等特點(diǎn)，是車用動(dòng)力鋰離子電池正極材料的有力競(jìng)爭(zhēng)者分析中、日、美各國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)規(guī)劃可以發(fā)現(xiàn)，能量密度、成本、循環(huán)壽命是動(dòng)力電池主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)比各國(guó)數(shù)據(jù)：2015年，各國(guó)的能量密度要求基本一致，美國(guó)對(duì)成本要求最高;2020年，中國(guó)對(duì)能量密度和壽命要求最高，美國(guó)對(duì)成本要求最高。這與各國(guó)的能源價(jià)格、低碳環(huán)保訴求和鋰離子電池技術(shù)發(fā)展水平密切相關(guān)。

從德國(guó)政府制定的國(guó)家電驅(qū)動(dòng)平臺(tái)計(jì)劃(NPE)情況來看，目前車用動(dòng)力鋰離子電池最大的短板在于能量密度和充電電流。也就是說如何解決終端用戶的續(xù)航里程焦慮及快速充電問題仍是動(dòng)力鋰離子電池的主要思考方向。

德國(guó)大眾汽車的技術(shù)專家認(rèn)為，未來動(dòng)力鋰離子電池提升能量密度的主要方案在于正負(fù)極材料的選擇，隨著能量密度的不斷提升，正極材料從三元材料(NCM111)逐步向高鎳三元材料(NCM 811)過渡，最后發(fā)展為富鋰材料，而負(fù)極材料選擇上逐漸引入硅碳負(fù)極。

國(guó)際動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)和歐美車企對(duì)于正極材料體系的選擇基本一致，主要選擇方向是多元材料。日本和韓國(guó)的動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)主要采用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁多元材料體系，如Panasonic、AESC(Nissan和NEC合資)、PEVE(豐田和松下合資)、日立VE、NEC、三星以及LG等均采用上述正極材料體系。德國(guó)等歐洲國(guó)家主要采取與其他國(guó)家電池公司合作的方式發(fā)展電動(dòng)汽車，如特斯拉與松下簽約、德國(guó)大眾與日本松下、韓國(guó)SDI協(xié)議合作等，選用電池體系與日韓相同。

由于更長(zhǎng)續(xù)航里程的要求，中國(guó)也逐漸轉(zhuǎn)向采用更高能量密度的多元材料體系鋰離子電池。國(guó)內(nèi)2大主要磷酸鐵鋰離子電池廠商——比亞迪和國(guó)軒高科都已明確在乘用車上開始使用NCM，以響應(yīng)能量密度提升的要求。

多元材料體系中，隨著鎳含量提高，能量密度不斷提升。目前技術(shù)相對(duì)成熟的是常規(guī)的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(簡(jiǎn)稱“NCM111”)，材料的比容量達(dá)到158mAh/g。但由于該材料的Co含量占過渡金屬(Ni-Co-Mn)總量的33%，Ni+Co總量占比達(dá)到67%，材料的成本相對(duì)較高，而且由于3M的專利壟斷進(jìn)一步增加了專利使用成本，因此動(dòng)力鋰電企業(yè)為了降低成本和規(guī)避專利問題、同時(shí)為了尋求更高能量密度的材料，逐漸轉(zhuǎn)向了LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(簡(jiǎn)稱“NCM523”)，甚至是LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(簡(jiǎn)稱“NCM622”)和LiNi0.80Co0.15Al0.05O2(簡(jiǎn)稱“NCA”)。

目前國(guó)內(nèi)外一些汽車企業(yè)及主流的動(dòng)力電池廠商如日本的松下、AESC、Nissan及韓國(guó)LGC、SKI、Samsung、都把材料選擇重點(diǎn)放在了高鎳含量的多元材料NCM和NCA上面。與NCM111、NCM523 相比，Ni、Co、Mn含量分別為60%、20%、20%的高鎳多元材料NCM622能量密度優(yōu)勢(shì)明顯，電池能量密度可以達(dá)到200Wh/kg以上，更高鎳含量的多元材料如LiNi0.8 Co0.1Mn0.1O2(簡(jiǎn)稱“NCM811”)、NCA能量密度更高，隨著能量密度要求的不斷提升，動(dòng)力型高鎳多元材料NCM622和NCA將成為電動(dòng)汽車用鋰離子電池的首選正極材料。

四、 動(dòng)力鋰電正極材料市場(chǎng)展望

世界大部分國(guó)家對(duì)新能源汽車設(shè)定了規(guī)劃目標(biāo)，預(yù)計(jì)到2020年全球新能源車銷量累計(jì)將超過1 800萬輛，其中我國(guó)的目標(biāo)數(shù)量最大(見表1)。近3年來，中國(guó)的新能源汽車產(chǎn)量出現(xiàn)了成倍的爆發(fā)式增長(zhǎng)，目前中國(guó)已經(jīng)成為新能源汽車最大生產(chǎn)國(guó)。由于中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，動(dòng)力電池的需求也出現(xiàn)暴漲，導(dǎo)致在2015年中國(guó)出現(xiàn)動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)能不足的狀況，各家動(dòng)力電池企業(yè)迅速擴(kuò)充產(chǎn)能。2015年中國(guó)國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池的產(chǎn)能約為20GWh， 2016年超過60GWh。新能源汽車的爆發(fā)性增長(zhǎng)帶來了整體鋰電行業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展，預(yù)計(jì)2018年鋰電總需求量將達(dá)到130GWh。2018年全球鋰電正極材料預(yù)計(jì)將超過30萬t。其中三元材料將快速發(fā)展，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到30%以上。未來NCM和NCA將成為車用正極材料主流，預(yù)計(jì)2018年三元材料使用量占車用材料的80%左右。


中國(guó)鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)在爆發(fā)式增長(zhǎng)過程中形成的中低端過剩產(chǎn)能仍將給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來材料價(jià)格過度競(jìng)爭(zhēng)的壓力，而鈷、鋰資源的進(jìn)口占比偏大也帶來成本波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，鋰電正極材料行業(yè)將逐漸變成資金密集型要求的行業(yè)。由于動(dòng)力鋰電的高安全性、長(zhǎng)壽命要求使得下游車企、動(dòng)力電池企業(yè)傾向于與技術(shù)實(shí)力雄厚的大材料廠商穩(wěn)定合作，共同開發(fā)新產(chǎn)品，這也在某種意義上加速了材料行業(yè)的整合。技術(shù)和資金的雙重門檻要求使得未來動(dòng)力鋰電正極材料行業(yè)的發(fā)展將更趨于強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)中取優(yōu)!中國(guó)正極材料行業(yè)在全球動(dòng)力鋰電發(fā)展過程中備受關(guān)注，一方面是部分中國(guó)鋰電正極材料生產(chǎn)商在過去數(shù)年與國(guó)際鋰電廠商磨合過程中技術(shù)水平不斷提升，已逐漸接近國(guó)際正極材料同行，中國(guó)動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已經(jīng)具備了國(guó)產(chǎn)化動(dòng)力電池材料的支持;另一方面中國(guó)新能源汽車及動(dòng)力鋰電發(fā)展獲得了舉世矚目的成就，一旦市場(chǎng)需求增大，必將進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展。