锂电池正极材料的分类分析.docx
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1、锂电池行业发展概况分析以利益相关者和社会整体利益为中心的观念从20世纪70年代起,随着经济全球化、相关群体利益多元化、环境破坏、资源短缺、人口爆炸、通货膨胀和忽视社会服务等问题日益突出,要求企业顾及消费者和利益相关者的整体与长远利益,即社 会整体利益的呼声越来越高。在西方市场营销学界提出了一系列新的观念,如人类观念、理智消费观念、生态准则观念、绩效营销观念等。其共同点是认为企业生产经营不仅要考虑消费者需要,而且要考虑消 费者、利益相关者和整个社会的长远利益。这类观念可统称为全方位 营销观念或社会营销观念。全方位营销观念认为,所有事物都与营销相关,企业和组织应该 以对营销项目、过程和活动的开发、
2、设计及实施的范围和相关关系的 了解为基础,实施更加整体化、更具一致性的策略,以维护与增进顾 客和社会的福利。全方位营销主要包括关系营销、整合营销、内部营 销和绩效营销四个部分。其中,关系营销要求企业与重要团体一一顾 客、供应商、分销商和其他营销伙伴建立长期、互惠的满意关系,形 成营销网络,以获得并保持长期的业绩和业务。整合营销要求通过设 计营销活动并整合营销项目,使为顾客创造、传播和传递价值的能力 最大化。内部营销要求成功地雇用、培训和激励有能力的员工,使之 锂和镒酸锂三类材料的优点,且相较于它们具有更高的能量密度和更 长的续航里程。镒酸锂作为除钻酸锂以外研究最早的锂电池正极材料,具有资源 丰
3、富、成本低、无污染、安全性能好等优点,其缺点是比容量较低、 循环性能较差,尤其是高温循环性能导致其应用范围狭窄,适用于低 端数码产品和电动自行车等领域。磷酸铁锂的优点是成本低、安全性较好、高温性能较好、循环寿 命较长、环境友好,缺点是能量密度较低、低温性能较差,适用于新 能源商用车、价格敏感的新能源乘用车和储能等领域。五、进入行业的主要壁垒1、工艺技术壁垒锂电池正极材料的生产工艺技术复杂、过程控制严格,研发难度 大、周期长。在正极材料研制过程中,上游原材料的选择、材料比例、 辅材应用、生产线布局及工艺设置等均需要多年的经验积累,目前国 内各大厂商均已形成了自己的工艺技术。近年来,钻酸锂不断向高
4、电 压、高能量密度的方向发展,三元正极材料不断向高镁、长寿命、高 安全性方向发展,对技术工艺的要求越来越高。其中,高镁三元材料 方面,对纯氧环境、低湿度的工艺要求,以及专用除湿、通风设备、 窑炉的多温区控制精度和密封性的要求等方面更为严格,量产高品质、 高一致性的高镁正极材料难度较大。在当前产品快速更新换代的情况 下,新进入者短期内无法突破关键技术,难以形成竞争力。2、产能及资金壁垒锂电池正极材料行业具有较强的规模效应,一方面,产能规模大 的企业在采购议价、生产成本摊薄等方面具备优势,另一方面,行业 头部锂电池生产企业对于正极材料供应商的供货数量等方面有较高要 求,大型正极材料企业相比小型企业
5、更容易进行头部锂电池生产企业 的供应商名录。因此,产能规模扩张是锂电池正极材料企业的发展趋 势,而产线扩建对企业的资金实力提出了较高的要求。此外,锂电池 正极材料制备需要钻、镁、镒等重金属原材料,其采购需要大量的资 金支持,且企业日常经营也需要流动资金支持。相比于已积累一定资 金实力的业内领先企业而言,新进入企业面临较高的资金壁垒。3、客户认证壁垒正极材料是生产锂电池的关键核心材料,锂电池生产厂商对供应 商实行严格的认证机制,包括供应商主体资格认证及具体产品质量方 面的认证。合格供应商主体资格认证方面,需要满足锂电池厂商对供 应商的研发能力、生产线质量控制、产能规模、经营资信等方面的要 求。具
6、体产品类型认证方面,从具体产品的设计开发到小试、中试、 量试阶段都需要通过客户的认证,通过向客户送样,经过其测试、检 验,证明产品质量合格,并最终证明供应商具备稳定量产能力。检验 期长且要求严格,从样品递送到量产往往需耗费数年时间,一旦锂电 池生产厂商与正极材料供应商形成稳定合作,则不会轻易更换。目前 国内锂电池行业集中度日益提高,锂电池厂商对长期合作的正极材料 供应商粘性较强,提高了正极材料行业的壁垒。4、人才储备壁垒锂电池正极材料行业是人才密集型行业,企业的研发和管理人才 储备是决定其能否在行业中站稳脚跟的一个关键因素。锂电池正极材 料产业化的时间较短,且根据客户的定制化要求进行生产的模式
7、较为 普遍,因此研发和生产团队的经验积累尤为重要;先进入行业的企业 拥有经验丰富、实力雄厚的研发和生产团队,在人力储备方面远远领 先于新进入企业。除此之外,锂电池正极材料企业还需要深谙市场的 采购和销售团队,具备敏锐市场洞察力、良好的供应商客户协调能力 的采购和销售团队对锂电池正极材料企业至关重要。先进入锂电池正极材料领域的企业往往具备更高和知名度和更加 完善的人才培养体系,对人才的吸引力更强,使得行业内尖端人才大 都集中在先进入企业中,新进入行业的企业很难具备与之对等的人才 吸引力。因此,行业内先发企业和新进入企业间的人才差距将不断扩 大,形成行业的人才壁垒。六、三元材料行业概况1、三元材料
8、的基本概念三元材料是以金属盐为原料,经过调配混料等多道工序制成三元 前驱体,再与碳酸锂、氢氧化锂等锂盐混合,经过烧结、粉碎等工序 制成的复合材料。与钻酸锂、镒酸锂、磷酸铁锂相比,三元材料在比 容量、循环寿命、能量密度、安全性和成本等方面的综合优势更显著, 因此被广泛应用于新能源纯电动乘用车领域。三元材料一般分子式为 Li (NiaCobXc) 02,其中a+b+c=l。三元材料的主流分类方式是以具体 材料X划分。当X为铝(A1)时,三元材料指锲钻铝(NCA)三元材料; 当X为镒(Mn)时,三元材料指镁钻镒(NCM)三元材料。根据镶(Ni) 元素的相对含量高低,锲钻镒三元材料又可细分为NCM11
9、1 (亦称 NCM333)、NCM523. NCM622 和 NCM811 四种主流型号及 NCM5515、 NCM6515和NCM712等其他型号。当镁元素的相对含量更高,银钻镒三 元材料的综合性能更强,同时技术工艺门槛更高。2、三元材料行业整体发展概况21世纪以来,3c数码产品的增加促使中国锂电池需求持续上升, 锂电池正极材料的需求随之扩大。随着钻酸锂价格波动及新能源汽车 行业发展,中国三元材料的规模化应用逐步开启,至今经历了三个发 展阶段:第一阶段:2014年前,手机、笔记本电脑等3c数码产品市场 是中国锂电池正极材料需求增长的主要推动力。2006年起,受3c数码 产品锂电池主流正极材料
10、钻酸锂的价格上涨影响,部分锂电池厂商开 始选择成本较低的三元材料作为替代,同时三元材料厂商也相应扩大 生产规模,促使三元材料在正极材料市场的份额占比从2006年的不足 5%上升到2013年末的30%左右。这一阶段,NCM523逐渐成为主流的三 元材料,应用于手机、笔记本电脑和平板电脑等3c领域。第二阶段: 2014至2016年,钻酸锂价格处于相对低位,三元材料替代钻酸锂成为 3c数码产品锂电池正极材料的趋势减缓。2015年起,中国新能源汽车 行业的发展提速,带动锂电子正极材料需求上升,据中国汽车工业协 会统计,中国新能源汽车销量从2015年的33. 1万辆增长至2016年的 50. 7万辆,同
11、比增速高达53. 2%。在此期间,相比于三元材料,磷酸 铁锂的成本更低,受到锂电池厂商的青睐,在正极材料中的市场份额 不断提升;三元材料在中国市场的增长相对缓慢,但受海外需求拉动 而出口量稳步上升,海外锂电池厂商开始采用NCM622作为主流三元材 料,且NCM622的研发和制备在中国三元正极材料行业中也同步开展。 第三阶段:2017年起,伴随着纯电动汽车产销量的大幅增长以及国家 财政补贴技术要求门槛的提高,动力电池对续航和能量密度的要求不 断提高,比容量和能量密度相对较低的磷酸铁锂的市场需求受到影响, 具备比容量和能量密度优势的三元材料获得迅速发展。近五年来,中国新能源汽车行业发展迅猛,其中新
12、能源纯电动汽 车增量明显。新能源纯电动汽车产销量的爆发推动了动力电池相关行 业快速发展,受动力电池需求的大幅上升,作为动力电池成本占比最 大的部分,正极材料的市场需求显著增长。得益于技术成熟度的提高 和国家政策的引导和大力支持,三元正极材料逐渐成为动力电池主流 正极材料,市场规模迅速扩大。2016至2020年,中国锂电池三元正极 材料的出货量由5. 4万吨上升至23. 6万吨,年复合增长率达44. 6沆 占中国锂电池正极材料出货量的比例从33. 5%上升至46. 4%o从三元正极材料产品的型号结构来看,2020年三元材料市场仍以 5系及以下产品为主,但其占比同比下降9个百分点;由于具备高比容
13、量、高能量密度、高倍率等优势,8系高模系列产品成为三元材料未来 发展方向,市场份额占比由2019年的15%上升至2020年的24%,同比 提升9个百分点。随着全球新能源汽车市场步入高速发展期,据高工锂电预测,受 终端市场带动,全球动力电池市场将以30%以上的年复合增长率增长, 进而带动全球三元正极材料市场出货量增长;此外,全球电动工具、 小动力市场向高端化方向发展,也将在一定程度上带动全球三元正极 材料市场的快速发展。据高工锂电数据,2019年全球三元正极材料出货量达34.3万吨,其中中国出货量占比超过一半,预计到2025年, 全球三元正极材料出货量将达到150万吨。3、三元材料行业未来发展趋
14、势(1)三元材料成为纯电动乘用车领域主流的正极材料之一在正极材料的选择方面,低成本、高安全性一直是动力电池企业 考虑的重要因素,因此,中国新能源纯电动汽车行业发展初期,具备 成本和成熟度优势的磷酸铁锂是动力电池的主要正极材料。在新能源纯电动汽车商业化加速的背景下,纯电动乘用车在中国 纯电动汽车市场中逐渐占据主导地位,引领新能源纯电动汽车行业的 发展。相对于大巴、物流车等其他类型纯电动汽车,纯电动乘用车对 续航和充电效率的要求更高,使用高比容量和高倍率动力电池及相应 正极材料的必要性凸显。相比于磷酸铁锂,三元材料具备高比容量、 高能量密度和高倍率等优势,可满足纯电动乘用车动力电池的要求。 此外,
15、随着三元材料技术逐渐成熟,三元材料的市场价格逐渐降低, 磷酸铁锂相对于三元材料的成本优势随之减弱。出于成本和性能的综 合考虑,动力电池企业选择三元材料作为电池正极材料的意愿加强, 三元材料成为纯电动乘用车领域主流的正极材料之一。根据中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会的统计分析,2020年我国新能源汽车动力锂电池装机量累计为63. 3GWh,同比增长1.8%o从电池类型看,2020年三元动力电池装机量39. 7GWh,同比下降1.9%,占总装机量的62. 7%;磷酸铁锂动力电池装机量23. 2GWh,同 比增长11. 7%,占总装机量的36. 7%;其他类型电池装机量0.4GWh,合 计
16、占比0.6%,其中镒酸锂电池装机量0. 2GWh,占比0.4%,钛酸锂电池 装机量0. IGWh,占比0.2%。在应用领域方面,2020年,三元动力电池 配套在乘用车上的装机量为39. 4GWh,占比99. 2%;磷酸铁锂动力电池 在客车和乘用车领域的装机量占比分别为49. 4%和36. 1%未来在动力电池领域,由于磷酸铁锂和三元材料的不同性能特点, 两大技术路线将同时得到支持,并应用于不同场景中。磷酸铁锂电池 具有高安全性及长循环寿命的优点,可以满足对安全性、运营频率要 求更高的纯电动商用车领域需求;而在对空间和重量要求更高的纯电 动乘用车领域,高能量密度的三元电池可以实现更长的续航里程,更
17、 加贴合个人消费者需求。(2)新能源汽车补贴退步及成本下降需求推动三元材料向高锲路 线发展从2009年国家开始新能源汽车推广试点以来,我国一直推行新能 源汽车补贴政策,随着新能源汽车市场的发展,国家对补贴政策也有 所调整。总体来看,补贴政策呈现额度收紧、技术标准要求逐渐提高 的趋势,从2017年开始补贴政策与能量密度挂钩。2017年,我国政府 陆续发布促进汽车动力电池产业发展行动方案和汽车产业中长 期发展规划,制定了高能量密度动力电池的发展目标。2018年,补 贴政策鼓励高续航里程、高能量密度、低能耗的车型,续航里程和能 量密度双高的车型补贴不降反升,补贴政策开始向扶强扶优转变,有 利于淘汰行
18、业内落后产能,提高行业集中度。2019年补贴政策出台, 续航250公里、能量密度125Wh/kg以下的纯电动汽车不再享受补贴。 2020年补贴政策中,动力电池系统能量密度等技术指标不作调整,适 度提高了新能源汽车整车能耗、纯电动乘用车纯电续驶里程门槛。2021年补贴政策保持现行购置补贴技术指标体系框架及门槛要求不变, 新能源汽车补贴标准在2020年基础上退坡20%,但公共交通等领域符 合要求的电动车辆,补贴标准退坡10%。由于纯电动汽车对续航里程的要求不断提高,动力电池生产企业 对提高锂电池能量密度的诉求上升。在三元材料中,三种元素的功能 定位不同,镁在三元材料中起提高材料能量密度的作用。动力
19、电池能 量密度是影响纯电动乘用车续航的主要因素,而增加三元材料中镁的 相对含量是提高电池能量密度的关键,因此提高三元材料中银的相对 含量,从而提高纯电动汽车续航里程,是纯电动乘用车向高续航里程 发展的必要选择。七、锂电池行业概况锂电池属于二次电池的一种,与其他二次电池相比(镁镉、锲氢、 铅蓄电池等),锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长且 无重金属污染的优点,广泛应用于消费电子、动力电池和储能电池等 领域。锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质和电池外壳等 部分组成。正极材料直接决定了锂电池能量密度、安全性、使用寿命、 充电时间及温度高低适应性等性能的优劣,是电池电化学性能的决定
20、 性因素。此外,正极材料成本对于锂电池总体成本的高低也有着关键 性影响。因此,正极材料对于锂电池产业的发展有着引导性的作用。八、锂电池行业发展概况锂电池起源于20世纪70年代,并于20世纪90年代在日本首次商业化。20世纪70年代,美国埃克森石油公司的员工制作成了世界上 第一个锂电池,当时的锂电池并不稳定、易爆炸且充电后电池容量衰 减快,因此并没有商用。1983年,日本化学家吉野彰造出了世界第一 个可充电锂电池的原型,开启了锂电池时代,也因此获得了 2019年诺 贝尔化学奖。1991年,日本索尼与旭化成株式会社共同推出了全球第 一块商业化的锂离子电池,并成功实现量产。经过近30年的发展,目前锂
21、电池已经广泛应用于消费电子、动力 电池和储能等领域。2020年,全球锂电池产业规模达535亿美元,同 更好地为顾客服务。绩效营销要求审视营销获得的商业回报,并更广 泛地关注营销对法律、伦理、社会和环境的影响和效应。全方位营销观念是对市场营销观念的深化与发展。市场营销观念 的中心是满足消费者的需求,进而实现企业的利润目标。但往往出现 这样的现象,即在满足个人需求时,与社会公众的利益发生矛盾,企 业的营销努力可能不自觉地造成社会的损失。市场营销观念虽也强调 消费者的利益,不过它认为谋求消费者的利益必须符合企业的利润目 标,当两者发生冲突时,保障企业的利润要放在第一位。全方位营销 观念则强调,要以实
22、现消费者满意以及企业内外经营者和社会公众的 长期福利作为企业的根本目的与责任。理想的市场营销决策应同时考 虑到:消费者的需求与愿望;消费者和社会的长远利益;企业及其营 销伙伴的营销效益。二、树立并全面贯彻适应现代市场环境要求的新观念,包括营销观念和全方位营销观念,建立真正面向市场的企业,是企业成功 经营的关键。钻酸锂行业概况1、钻酸锂的基本概念钻酸锂的化学式为LiCo02,是一种无机化合物。作为第一代商品 化的锂电池正极材料,具有能量密度高、放电电压高、填充性好、循 环性能好等优点,广泛应用于小型锂电领域,如笔记本电脑、手机和 比增长19%。2019年,受全球新能源汽车市场发展放缓的影响,动力
23、 电池需求增幅收窄,全球锂电池产业规模增速也随之放缓。2020年, 在欧洲新能源汽车市场强劲增长带动下,全球新能源汽车全年销量达 到了 324万辆,同比增长43%,动力电池需求猛增,全球锂电池产业克 服新型冠状病毒肺炎疫情大流行的不利影响实现快速增长。从区域分布来看,全球锂电池产业主要集中于中国、日本和韩国。 2015年起,在大力发展新能源汽车的带动下,我国锂电池产业规模开 始迅猛增长,并于当年超过韩国、日本跃居世界首位。2019年,尽管 动力电池市场需求增长乏力,但全球锂电池市场格局基本保持不变, 中国仍然保持领先地位。2020年,我国锂电池行业克服新型冠状病毒 肺炎疫情的不利影响,在下游市
24、场需求带动下实现了逆势增长,实现 了 “十三五”收好官,产业结构不断优化,全球领先地位得到巩固。2020年,我国锂电池产量达188.5亿只,产业规模高达1,980亿元。从2015年开始,随着动力型锂电池产量的迅速增长,我国锂电池 正极材料的下游应用领域发生了显著变化,动力型锂电池已经成为主 导的应用领域。2020年我国锂电池总出货量达到了 158.5GWh,同比增 长20. 4%,增速较2019年提高5个百分点。从各应用领域来看,主要 应用于新能源汽车、电动自行车、电动工具三大市场的动力型锂电池 出货量达到94. IGWh,同比增长22. 7%,占我国锂电池总出货量的比重为59. 4%,较20
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