正极材料趋势与市场发展现状
思瀚产业研究院    2022-11-15

（1）正极材料发展状况与趋势

目前，动力电池装机量中，占比较高的正极材料主要是磷酸铁锂、三元材料等；储能锂离子电池装机量中，磷酸铁锂电池凭借较低的生产成本、出色的循环性能、较高的安全性占据主流。

（1）主要正极材料性能比较

目前国内锂离子电池正极材料以磷酸铁锂和三元材料为主，其主要差异如下表所示：

随着行业技术的进步，CTP高集成动力电池、刀片电池、JTM电池等锂离子动力电池制造技术的突破，以及新型磷酸盐系正极材料的技术创新，磷酸铁锂电池系统的能量密度显著提升，与三元电池的差异日益缩小。相比于三元材料，磷酸铁锂的优势主要体现在安全性、生产成本以及循环性能上，具体为：

①磷酸铁锂正极材料安全性较高

三元材料通常在180摄氏度以上会出现自加热，在约200摄氏度发生分解并释放出氧气，在高温下电解液迅速燃烧，加剧连锁反应，业界对其安全性的有效保障关注度较高。磷酸铁锂材料的安全性能相对较好，在250摄氏度以上才会出现热现象，在700-800摄氏度时才会发生分解，分解时不会释放氧分子，燃烧不如三元材料剧烈。

因此，在新能源客车、专用车等新能源商用车领域，一般以磷酸铁锂电池为绝对主流；在新能源乘用车及储能应用领域，磷酸铁锂电池的安全性亦较高。

②磷酸铁锂正极材料的生产成本相对较低

钴盐、镍盐和锂盐是制备三元材料的主要原材料，其中钴盐、镍盐在我国的可开采储量较小，供应较为紧张，导致三元材料的生产成本较高。对于磷酸铁锂而言，主要原材料为锂源、铁源、磷源，我国铁源和磷源资源较为丰富，使得磷酸铁锂显示出更为明显的成本优势。

③磷酸铁锂正极材料的循环性能相对更强

磷酸铁锂材料的晶格结构相比三元材料较为稳定，锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大，因此具有良好的可逆性，从而带来更长的循环性能。磷酸铁锂电池单体电芯的循环寿命在 3,000次以上，三元材料电池单体电芯的循环寿命在1,500次以上，磷酸铁锂材料的循环性能具有明显的优势。

基于上述各自特点，在新能源汽车领域，磷酸铁锂正极材料主要应用于客车、专用车等新能源商用车领域，尤其在新能源客车领域占据绝对主导的地位；三元材料能量密度相对较高，主要应用于新能源乘用车。

随着补贴政策的退坡和新能源汽车市场降本增效进程的推进，在全面市场化时代，下游客户更注重成本和性价比，磷酸铁锂电池低生产成本、高安全性、长循环寿命等优势日益凸显。同时，随着行业技术的进步，锂离子动力电池制造技术的突破，以及新型磷酸盐系正极材料的技术创新，磷酸铁锂电池系统的能量密度均显著提升，助推磷酸铁锂电池在新能源乘用车市场渗透率的逐步提升，市场空间的迅速拓宽。

在储能领域，磷酸铁锂电池凭借低生产成本、高安全性和长循环寿命等优势，占据电化学储能市场的主导地位。

（2）正极材料市场发展现状

得益于国内新能源汽车及储能市场的快速发展，我国正极材料产量快速增长，已成为全球正极材料的第一大供应国。根据高工锂电数据统计，2020年中国正极材料出货量为51万吨，同比增长27%，保持良好的增长势头。

①磷酸铁锂

磷酸铁锂由于安全性能及循环性能优异，在客车、专用车等新能源商用车领域占据主导地位，且随着能量密度的提升、成本优势的凸显，磷酸铁锂在新能源乘用车领域渗透率逐步提升。根据高工锂电数据统计，2021年上半年，在新能源商用车领域磷酸铁锂电池占比为97%，占据市场绝对主流；在新能源乘用车领域，磷酸铁锂电池占比为30%，占比持续提升。

受益于我国新能源乘用车的快速发展及新能源商用车的稳定发展，我国磷酸铁锂出货量保持稳步增长，根据高工锂电数据统计，2017-2020年，我国磷酸铁锂出货量从5.8万吨快速提升至12.4万吨，年均复合增长率为28.8%，2021年1-6月我国磷酸铁锂出货量为17.8万吨，已超过2020年全年的磷酸铁锂出货量，主要系：新能源汽车行业逐步进入市场化发展阶段，随着补贴政策的退坡和新能源汽车市场降本增效进程的推进，下游客户更注重成本和性价比，磷酸铁锂电池低成本、高安全性、长循环寿命等优势日益凸显；

同时，随着行业技术的进步，锂离子动力电池制造技术的突破，以及磷酸盐系正极材料的技术创新，磷酸铁锂等磷酸盐系电池系统的能量密度显著提升，使得其成本优势更加凸显，助推其在新能源乘用车市场渗透率的逐步上升，市场空间的迅速拓宽。新能源汽车行业的高速发展以及磷酸铁锂动力电池优势的凸显，共同推动上游磷酸铁锂正极材料行业的快速发展。

②三元材料

三元材料主要分为镍钴锰酸锂（NCM）、镍钴铝酸锂（NCA）等，其中镍钴锰酸锂凭借高能量密度的优势，在新能源乘用车中逐步大规模应用，是国内三元材料的主要类型。根据高工锂电数据统计，在新能源乘用车领域，2021年上半年三元材料电池占比为70%，占据市场主流。

根据高工锂电数据统计，2017-2020年，我国三元正极材料出货量从8.6万吨快速提升至23.6万吨，年均复合增长率为40.0%，2021年1-6月我国三元正极材料出货量为19.0万吨，同比增长近一倍。

编制：诸葛御

责任编辑：赵皋

来源： 思瀚产业研究院 德方纳米