新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),被給予支撐未來經(jīng)濟發(fā)展和實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的厚望。鋰離子電池是當(dāng)前商業(yè)化動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力電池的主流。鋰離子電池具有較長的循環(huán)壽命及使用壽命，安全性也在不斷改善，同時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)，而中國鋰離子電池出貨量占全球出貨量的50%以上。由于中國新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，使得中國動力鋰離子電池正極材料市場迎來了前所未有的發(fā)展機遇。

一、全球及中國新能源汽車行業(yè)現(xiàn)狀

根據(jù)國際能源署(International Energy Agency，AIE)發(fā)布的《Global EV outlook 2016》統(tǒng)計，截至2015年底，全球新能源汽車保有量達到125.69萬輛，同比增長77.84%。而根據(jù)EV sale 統(tǒng)計，2016年全球新能源汽車銷量達到81.7萬輛。中國已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車產(chǎn)銷國，保有量和產(chǎn)銷量都超過了全球市場占比的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)。此外中國的比亞迪-秦、北汽E系列也進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，來自中國的車型占據(jù)了4席。如果按企業(yè)統(tǒng)計，2016年前11個月，擁有多款暢銷車型的比亞迪乘用車市場占有率最高(14%)，是全球新能源車企銷量冠軍，其余企業(yè)市場占有率排名依次為特斯拉、寶馬、日產(chǎn)、北汽。綜合來看，中國有3家企業(yè)進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。

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

中國新能源汽車的快速發(fā)展首先得益于我國政府的大力支持，2013-2015年，我國相繼出臺了一系列新能源汽車補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、強制供給、鼓勵使用3方面，從供給端和需求端共同發(fā)力，長短政策相結(jié)合，扶優(yōu)抑劣。

2016年，我國加大了在行業(yè)監(jiān)管、基礎(chǔ)設(shè)施和宏觀整合方面的政策力度，進一步規(guī)范并引導(dǎo)行業(yè)健康有序的發(fā)展。2016年，我國政府在穩(wěn)定實施新能源補貼政策的基礎(chǔ)上，進一步推出了《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)展的長效激勵機制。同時，為了凈化產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，扶優(yōu)扶強，工業(yè)和信息化部(以下簡稱“工信部”)在2016年推出《汽車動力電池行業(yè)規(guī)范條件(征求意見稿)》，對鋰離子動力電池單體企業(yè)產(chǎn)能要求提高了40倍(要求為8GWh)，大大提升了動力鋰離子電池的準(zhǔn)入門檻，為我國優(yōu)質(zhì)動力鋰電企業(yè)提升國際競爭力打下堅實的基礎(chǔ)。
同時,由于供給側(cè)的改革,使得真正滿足市場需求的乘用車發(fā)展加速。

2017年4月6日，工信部發(fā)布了《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，明確提出到2020年我國新能源汽車年產(chǎn)量將達到200萬輛，以及到2025年我國新能源汽車銷量占總銷量的比例達到20%以上的發(fā)展目標(biāo)。國內(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需求，鋰離子電池行業(yè)正在成為新的風(fēng)口，為此，動力鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)全力以赴加速擴產(chǎn)步伐。

在新的補貼政策中,明確提出了對于能量密度和技術(shù)門檻要求,新能源汽車輕量化、智能化的技術(shù)發(fā)展趨勢結(jié)合更長續(xù)航里程的要求，車用動力鋰電逐漸轉(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力電池的主流正極材料體系。

二、動力鋰電及正極材料市場情況

過去5年，全球鋰電行業(yè)保持了24%的復(fù)合增長率，2016年鋰電出貨量達到118.7GWh，其中xEV用鋰離子電池達46.8GWh，同比增長超過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%。從鋰離子電池市場趨勢來看，未來主要的出貨量增長點在xEV和ESS。


據(jù)臺灣工研院(IEK)統(tǒng)計，2012-2015年，鋰離子電池正極材料行業(yè)保持了32%的復(fù)合增長率，2016年正極材料出貨量達到21.3萬t(圖3)。 多元材料(NMC+NCA)已經(jīng)成為市場占比最大的正極材料。近兩年LFP得益于車用市場(中國商用車)的快速發(fā)展，增長速度也較快。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幅度。

2016年中國動力鋰電出貨量約為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，無實際銷量(圖4)。

三、動力鋰電正極材料技術(shù)發(fā)展趨勢

早期在車用動力電池應(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)定性和存儲性能較差，因此在動力電池應(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，具有能量密度高、循環(huán)壽命長、倍率特性好和安全性能高等特點，是車用動力鋰離子電池正極材料的有力競爭者分析中、日、美各國動力電池技術(shù)規(guī)劃可以發(fā)現(xiàn)，能量密度、成本、循環(huán)壽命是動力電池主要評價指標(biāo)。對比各國數(shù)據(jù)：2015年，各國的能量密度要求基本一致，美國對成本要求最高;2020年，中國對能量密度和壽命要求最高，美國對成本要求最高。這與各國的能源價格、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)。

從德國政府制定的國家電驅(qū)動平臺計劃(NPE)情況來看，目前車用動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力鋰離子電池的主要思考方向。

德國大眾汽車的技術(shù)專家認(rèn)為，未來動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。

國際動力鋰離子電池行業(yè)和歐美車企對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。日本和韓國的動力鋰離子電池技術(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。德國等歐洲國家主要采取與其他國家電池公司合作的方式發(fā)展電動汽車，如特斯拉與松下簽約、德國大眾與日本松下、韓國SDI協(xié)議合作等，選用電池體系與日韓相同。

由于更長續(xù)航里程的要求，中國也逐漸轉(zhuǎn)向采用更高能量密度的多元材料體系鋰離子電池。國內(nèi)2大主要磷酸鐵鋰離子電池廠商——比亞迪和國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)相對成熟的是常規(guī)的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(簡稱“NCM111”)，材料的比容量達到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總量占比達到67%，材料的成本相對較高，而且由于3M的專利壟斷進一步增加了專利使用成本，因此動力鋰電企業(yè)為了降低成本和規(guī)避專利問題、同時為了尋求更高能量密度的材料，逐漸轉(zhuǎn)向了LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(簡稱“NCM523”)，甚至是LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(簡稱“NCM622”)和LiNi0.80Co0.15Al0.05O2(簡稱“NCA”)。

目前國內(nèi)外一些汽車企業(yè)及主流的動力電池廠商如日本的松下、AESC、Nissan及韓國LGC、SKI、Samsung、都把材料選擇重點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)勢明顯，電池能量密度可以達到200Wh/kg以上，更高鎳含量的多元材料如LiNi0.8 Co0.1Mn0.1O2(簡稱“NCM811”)、NCA能量密度更高，隨著能量密度要求的不斷提升，動力型高鎳多元材料NCM622和NCA將成為電動汽車用鋰離子電池的首選正極材料。

四、 動力鋰電正極材料市場展望

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


中國鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)在爆發(fā)式增長過程中形成的中低端過剩產(chǎn)能仍將給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來材料價格過度競爭的壓力，而鈷、鋰資源的進口占比偏大也帶來成本波動的風(fēng)險，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)。由于動力鋰電的高安全性、長壽命要求使得下游車企、動力電池企業(yè)傾向于與技術(shù)實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力鋰電正極材料行業(yè)的發(fā)展將更趨于強強聯(lián)合、優(yōu)中取優(yōu)!中國正極材料行業(yè)在全球動力鋰電發(fā)展過程中備受關(guān)注，一方面是部分中國鋰電正極材料生產(chǎn)商在過去數(shù)年與國際鋰電廠商磨合過程中技術(shù)水平不斷提升，已逐漸接近國際正極材料同行，中國動力電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已經(jīng)具備了國產(chǎn)化動力電池材料的支持;另一方面中國新能源汽車及動力鋰電發(fā)展獲得了舉世矚目的成就，一旦市場需求增大，必將進一步推動中國鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展。