
“三元材料”是一個廣義的術(shù)語。它是一種材料整體,由三種化學成分(元素)、成分(元素和化合物)或部分(部分)組成。這種類型的材料可以包括合金、無機非金屬材料、有機材料、高分子復合材料等。它們被廣泛應用于礦物提取、金屬冶煉、材料加工、新型能源等行業(yè)。
在鋰離子電池的正極材料方面,“三元材料”通常指的是化學組成為linixzcozo2的材料。其中,X位置可以由不同的金屬元素占據(jù)。當X為Mn(錳)時,它被稱為NCM,即鎳鈷錳酸鋰;而當X為Al(鋁)時,它被稱為NCA,即鎳鈷鋁酸鋰。這些三元材料因其出色的性能特性,如高容量和高倍率,在鋰離子電池的制造過程中得到了廣泛應用。
三元材料行業(yè)分類
根據(jù)元素種類,三元材料可分為NCM三元和NCA三元;按元素配比可分為低鎳、中鎳、中高鎳、高鎳三元;按顆粒形態(tài)可分為單晶三元系和多晶三元系;按電壓系統(tǒng)可分為傳統(tǒng)三元和高壓三元。
在80年代,隨著新能源汽車的興起,對高性能動力電池的需求增加,三元材料成為備受關(guān)注的電池正極材料之一。隨后,在90年代,通過對鈷酸鋰與鎳酸鋰不同組合的研究,研制出了更加穩(wěn)定和高容量的三元材料,如錳酸鋰和鎳鈷錳氧化物等,滿足了電池能量密度和循環(huán)壽命要求的提升。進入21世紀,隨著電動車市場的蓬勃發(fā)展,三元材料作為鋰離子電池的動力電池材料得到廣泛應用。同時,這些材料也在儲能、航空航天和無人機等領域得到應用,并不斷進行改進和迭代。
三元材料上中下游
三元材料是由三種不同的元素或化合物組成的復合材料,其上游原材料包括鎳、鈷、錳、鋁等金屬元素以及鋰鹽等。這些元素通過特定的比例和工藝混合,形成具有特定性能的正極材料,下游廣泛應用于鋰電池制造行業(yè)。由于其高能量密度、長循環(huán)壽命等優(yōu)點,三元材料已成為新能源汽車、儲能系統(tǒng)等領域的關(guān)鍵材料。
2022年,全球三元正極材料產(chǎn)量約為99.3萬噸,同比增長30%以上。其中,高鎳正極材料出貨量在32.8萬噸左右,同比增長64%。同年,我國三元正極材料年產(chǎn)能突破100萬噸,實際產(chǎn)量達到65.6萬噸,同比增長約67%。
在市場競爭格局方面,對我國2020年三元正極材料生產(chǎn)企業(yè)的前五名進行了統(tǒng)計,它們分別是容百科技、黨盛科技、巴莫科技、長源鋰業(yè)以及廈門鎢業(yè)。這些領先企業(yè)在市場中的占有率分別為11.6%、9.2%、9.2%、9%和6.4%。從整體角度來看,我國三元正極材料市場的前五名總占有率(CR5)低于50%,這表明該行業(yè)的市場集中度相對較低,競爭較為激烈。同時,目前市場中以中鎳三元材料為主導,其供應和需求均呈現(xiàn)出迅猛的增長趨勢。隨著技術(shù)不斷推陳出新,我們預測高鎳三元材料在未來的市場份額將會有所提升。
我國三元材料總產(chǎn)能在2022年達到了132.3萬噸,比上一年增長59.0%。這個產(chǎn)能的提升主要得益于如容百科技、當升科技、巴莫科技、長遠鋰科和廈門鎢業(yè)等行業(yè)內(nèi)的領先企業(yè)。同年,我國的三元正極材料出貨量為64萬噸,同比增長47%??偟膩碚f,我國的三元材料產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)銷量上均實現(xiàn)了快速增長,市場競爭格局以多元化為主,并且有望在未來因為技術(shù)進步和市場需求的變化而發(fā)生調(diào)整。
我國三元材料總產(chǎn)量在2022年達到了60.23萬噸,比上一年增長51.3%。2023年上半年,我國高鎳材料的產(chǎn)量達到了13.7萬噸,同比增長了18.9%。這個增長幅度超過了全球的三元材料總產(chǎn)量增幅,后者在同一年內(nèi)同比增長了36.1%。在這個市場中,有5家企業(yè)的產(chǎn)量占據(jù)了市場的60.4%,說明這個行業(yè)的市場集中度正在穩(wěn)步提升。中國鋰電三元材料2020年市場規(guī)模達278億元,同比增長7%。
2022年,我國的三元正極材料年產(chǎn)達到了7萬噸。同年,容百科技的三元材料銷量實現(xiàn)了4.64萬噸,同比增長了71.3%。2021年三元材料產(chǎn)能達75萬噸,同比增長14.2萬噸,增量主要來自容百,當升,巴莫,振華,廈鎢,貝特瑞等公司。同時,預計到2025年我國三元材料產(chǎn)能將達到193.8萬噸。但目前三元材料行業(yè)產(chǎn)能利用率剛剛超過50%,行業(yè)整體呈現(xiàn)出較強的定制化趨勢,企業(yè)毛利率水平參差不齊。
2021年上半年,從我國鋰電池正極材料進口貿(mào)易總量和金額來看,鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰等三元材料占據(jù)大部分,兩者占比合計超過70%。價格方面,鈷酸鋰、三元材料進口價格較高,整體價格震蕩下跌。從產(chǎn)品類型來看,2022年8系及以上三元材料市場份額將升至第一,占比40%以上,而5系及以下三元材料市場份額將下降至40%以下。
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