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三大因素合力推动 动力电池回收“大风起兮”
近期关于动力电池回收方面的消息可谓一浪赛过一浪。8月1日,工信部、发改委、生态环境部等三部委联合印发《工业领域碳达峰实施方案》,当中提及要推动新能源汽车动力电池回收利用体系建设,以及将制定出台新能源汽车动力电池回收利用管理办法等部门规章。同一天,为加强动力电池回收利用体系建设,做好回收利用管理办法研究工作,工业和信息化部节能与综合利用司召开了新能源汽车动力电池综合利用工作座谈会。而此前的7月22日,在2022年世界动力电池大会分论坛“动力电池回收利用实现绿色低碳发展”上,包括格林美(002340.SZ)、邦普循环等在内的一批知名企业分别披露了各自在动力电池回收领域的布局与进展。在此期间,更是穿插了新能源板块两大龙头宁德时代(300750.SZ)和天齐锂业(002460.SZ)就锂电池回收率的“隔空互怼”,以及特斯拉联合创始人J.B.Straubel拟投35亿美元加码锂电池回收等消息,使得A股二级市场上动力电池回收板块的股价出现大幅异动。随着越来越多的企业入场,动力电池回收俨然已成为下一个大风口。对此,广发国证新能源车电池ETF及联接基金经理罗国庆在接受经济观察网记者采访时表示,由于特殊原因,废旧锂电池无法像生活垃圾一样进行普通焚烧或填埋处理,而锂电回收是更具经济性、更加环保可持续的处理方式。“锂电回收一方面解决了新能源车发展背景下的环保难题,同时也具备较大的市场空间和经济效益,行业发展前景广阔”,罗国庆称。亦有行业研究人员认为,从发展驱动力来看,动力电池回收行业是战略价值、经济价值、环保诉求等三大因素合力推动的方向,空间巨大。盛宴开启在8月1日三部委联合印发的《工业领域碳达峰实施方案》中,提到在大力发展循环经济时,强调要延伸再生资源精深加工产业链条,促进钢铁、铜、铝、铅、锌、镍、钴、锂、钨等高效再生循环利用,推动新能源汽车动力电池回收利用体系建设;并提出要制定出台新能源汽车动力电池回收利用管理办法等部门规章。其实,近年来,监管层已先后在动力电池回收领域出台了一系列的法规,旨在完善废旧动力电池回收利用体系。比如2021年8月份,生态环境部发布《废锂离子动力蓄电池处理污染控制技术规范(试行)》;而今年2月份,工信部等八部门更是联合印发《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》,强调要推进再生资源规范化利用,并针对完善废旧动力电池回收利用体系单独作出指导说明。那么,随着一系列相关政策法规的出炉,将会对深耕动力电池回收领域的公司带来何种影响呢?通联数据Datayes!的统计显示,截至8月2日,当前沪深两市涉及动力电池回收领域的上市公司为45家,涵盖了绝大部分新能源明星企业,比如宁德时代、天齐锂业、格林美以及南都电源(300068.SZ)等等,总市值高达37000亿元;当中的格林美近期由于动作频频而最为引人关注。公开资料显示,格林美早已对动力电池回收深有布局,并分别在天津、无锡、武汉、荆门和深汕建设了五个动力电池回收中心。近期,该公司对动力电池回收领域再度加码投资。7月24日,格林美宣布与山河智能签署工程机械电动化与电池回收利用的战略合作协议,共同打造动力和储能用锂离子电池闭环产业链。同日,格林美还宣布与瑞浦兰钧能源签署动力电池绿色循环利用战略合作协议,双方拟在全球范围内共同构建废旧动力电池及其废料的回收、资源化、再制造的全生命周期价值链体系。紧接着8月2日,格林美宣布,日前在瑞士证券交易所发行全球存托凭证(GDR)成功募集的3.4亿美元中,有20%将用于欧洲三元前驱体生产基地和动力电池回收中心开发。8月2日,记者以投资者身份电话连线了格林美公司,并就相关政策影响以及行业前景进行了解咨询。“这些政策对我们来说肯定有积极的影响”,该公司证券部的相关工作人员表示,工信部对动力电池回收这方面的政策是比较严格的,并建立了动力蓄电池白名单企业这样一个体系,“目前我们公司已有两个动力电池回收基地(武汉和无锡)成功纳入到了这个白名单体系范围之内。正因为我们一直都是在跟随政策走,并且比较严格的执行国家政策,所以监管层关于回收电池这方面的政策对我们公司来说是有积极的影响”。当谈及动力电池回收的市场前景时,上述工作人员表示,当前无论是国内还是国外,都在积极推进新能源汽车(尤其是电动车)产业,“随着使用时间的推移,它肯定会面临退役期,而动力电池退役后如果不进行回收再利用的话,那是对资源的一种极大浪费,因为电池里边含有包括镍、钴等在内的比较贵重的金属。从这个角度来说,动力电池回收的市场前景肯定是有的”。图表1:近年来中国动力电池回收量持续增长通联数据Datayes!的统计显示,近年来中国动力电池的回收量呈现出强劲的增长势头。2018年-2021年,每年回收量为50800吨、139200吨、210100吨、287900吨;并预计2022年和2023年的回收量将达到385200吨和480900吨。“随着新能源车大规模放量,废旧锂电池处理需求即将迎来大幅提升”,罗国庆对记者表示,废旧锂电池的放量增长相比于新能源车的放量具有一定滞后性,新能源汽车的动力电池根据使用频率的不同,使用寿命通常在5-8年内浮动,较早期的新能源汽车动力电池使用寿命相对更短,通常在第5年就彻底报废了。罗国庆进一步指出,根据高工产研锂电研究所数据,2017-2021年动力型锂电池出货量分别为44.5GWh、65GWh、71GWh、80GWh、226GWh,因此2017年的锂电池大约在2022年左右报废,“所以,‘十四五’期间废旧锂电池数量将出现大幅增长,预计2022-2026年将产生报废动力锂电池合计486.5GWh,其中三元电池报废量为258.69GWh,磷酸铁锂电池报废量为217.36GWh”。天风证券分析师郭丽丽的预测则更为乐观。她在8月1日发布的研报中强调,2021年我国动力电池装机规模受新能源车销量景气拉动而快速放量,而动力电池回收作为锂电池后周期行业,需求有望受产业链景气传导而逐年走高,“预计2030年我国动力电池总退役量有望达到380.3GWh,2021-2030年十年CAGR(复合年均增长率)高达48.9%,未来有望呈现指数式增长。从长视角来看,行业当下正处于长景气周期的起跑点”。两大隐忧“为什么要进行动力电池回收利用呢?因为我国现在摊平的资源并不是很多,需要把已经做的电池用好、回收好、利用好。”在世界动力电池大会相关活动上,中国工程院院士孙逢春如是称。而南都电源证券部的相关工作人员在接受记者电话采访时则表示,他们之所以展开锂电池回收业务,“一方面是打造整个产业链的闭环,另一方面也可以降低成本。因为电池回收得到的锂,可以直接用到我们磷酸铁锂电池的原材料,从而形成整个产业闭环”。那么,除了资源战略和经济效益外,动力电池回收这个大风口的刮起,是否还有着更深层次的因素呢?罗国庆从环保角度向记者表达了自己的观点。他表示,由于锂电池致污可能性高,具有易燃性、浸出毒性、腐蚀性和反应性的特点,易造成金属离子污染与有机物污染,同时废旧锂电池在焚烧的过程中易形成重金属含量高的灰渣,且在填埋后重金属渗透易造成水土污染,因此废旧锂电池无法像生活垃圾一样进行普通焚烧或填埋处理。“从这个角度来看,锂电回收是更具经济性、更加环保可持续的处理方式”。罗国庆强调,锂电回收行业一方面解决了新能源车发展背景下的环保难题,同时也具备较大的市场空间和经济效益,行业发展前景广阔。郭丽丽也认为,从发展驱动力来看,动力电池回收行业是受到环保诉求、战略价值和经济性三大要素合力的结果。她在研报中指出,动力锂离子电池虽不含铅、镉、汞等重金属污染物,但报废的动力锂离子电池对环境仍有明显危害性。例如,动力电池的各部分材料都能与环境中某些物质发生化学反应而产生污染物,一旦进入土壤、水体和大气就会造成严重污染;另外,动力电池中富含的钴、镍、铜、铝、锰等金属还具有富集效应,会通过食物链累积在人体,危害人体健康。因此,对废旧锂离子电池进行集中无害化处理、回收其中的金属材料,是确保人类健康和环境可持续发展的重要举措。此外,她更进一步强调称,对动力电池进行回收利用能有效节能减排,符合“双碳”目标。因为动力电池制造是高能耗产业,制造过程将会产生大量的温室气体;经高工锂电测算,现阶段1KWh三元电池和磷酸铁锂电池生产所需能耗分别为82.91KWh和85.78KWh,折算碳排放量分别为5.06万吨/GWh和5.23万吨/GWh,碳排放主要集中在正极材料、负极材料和电池生产环节,三者合计占比接近90%。而根据国际清洁交通委员会(ICCT)的研究,从全生命周期来看,新能源车每公里的二氧化碳排放量约为130g/km,但若能对废旧的动力电池进行梯次运用、再生应用,其所对应的新能源车每公里碳排放量将分别下降22g、4g,进而显著降低新能源汽车全生命周期的碳排放量。由此可见,无论是从资源供给还是经济效益,抑或环保诉求来看,动力电池回收都是必不可少的。严格意义上来说,动力电池回收并不算得上是一个新赛道,而是新能源汽车可持续发展的重要一环。随着新能源汽车的大发展,越来越多的企业聚焦动力电池回收领域,并开始取得效益。记者统计发现,在前述45家涉及动力电池回收的上市公司当中,已经有15家发布了2022年中期业绩预盈公告。而风口之下,行业未来的发展将会面临哪些难点和痛点,无疑是市场最为关注的焦点。对此,罗国庆认为,当前的动力电池回收领域面临着两大隐忧,“一是政策规则尚待进一步明确,二是商业模式尚不成熟”。罗国庆指出,在锂电池行业规范方面,国家根据《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》开启废旧动力电池回收行业规范企业白名单制度,到目前为止,工信部共公布三批共47家白名单企业。但目前行业仍处于发展初期,市场上从事锂电池回收再生的企业主要有三类:纳入工信部“白名单”的电池回收再生企业;其他未被纳入工信部“白名单”但从事锂电池回收再生业务的公司(未被工信部与行业所认可);新能源车企业或电池生产厂商统一回收,作为商品售后的一部分。“而在锂电池回收过程中,回收渠道基本分为集中拍卖和个人流通两类;在集中拍卖过程中,尽管会对参与拍卖的企业进行资质审核,但对未进入工信部白名单的企业并不会严格要求,因此出现了进入白名单的企业与未进入的企业拥有同等的拍卖参与资格。” 罗国庆同时指出,在个人交易过程中,贸易商直接与各个散户卖家联系收购,电池回收再生公司再从贸易商手里统一收购,同样不仅限于白名单企业参与。“因此目前国内锂电回收政策尚不完善,容易出现价格战,不利于后续行业的大规模发展”,罗国庆说。对于白名单制度的乱象,郭丽丽则在研报中认为,白名单企业在动力电池回收资质、渠道、技术和规模等方面均具备了相对完善的体系和运营能力,在环保上符合国家标准,“当前虽不具有强制排他性,但随着行业未来的进一步规范化,白名单企业有望获得更多的政策扶持与电池供应,长期发展将充分受益”。至于商业模式方面,罗国庆表示,当前锂电池型号标准不一,锂电回收经济性仍然有待提升:“由于目前锂电池型号较多且标准并不统一,一致性相对较差,一方面导致价格不好评估,另一方面可能导致锂电池退役后进行锂电回收时进行检测和分类的难度和成本提升,从而在一定程度上降低锂电回收经济性”。显然,对于罗国庆提出的这些行业隐忧,监管层亦正在密切关注。根据工信部官网8月3日发布的信息,为加强动力电池回收利用体系建设,做好回收利用管理办法研究工作,工业和信息化部节能与综合利用司在8月1日召开了新能源汽车动力电池综合利用工作座谈会,综合利用骨干企业参加了会议。参会企业介绍了退役动力电池回收、梯次及再生利用技术攻关、商业模式创新等工作,围绕完善管理制度、健全技术标准体系、加强产业链上下游协作等开展了研讨。下一步,工业和信息化部节能与综合利用司将坚持问题导向,研究制定《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》和行业急需标准,健全动力电池回收利用体系,支持柔性拆解、高效再生利用等一批关键技术攻关和推广应用,持续实施行业规范管理,提高动力电池回收利用水平。
来源:经济观察网
新技术站上投资风口 多家公司加速布局固态电池产业链
7月30日晚,赣锋锂业宣布,赣锋新型锂电池科技产业园及先进电池研究院项目于当日正式开工,规划形成10GWh的电池产能以及10GWh的Pack项目,拟建设国内最大的固态电池生产基地。今年以来,上市公司纷纷加快固态电池产业链布局。固态电池作为下一代动力电池技术,当前成为资本市场投资风口。加大固态电池板块投入赣锋新型锂电池科技产业园项目包括固态电池技术研究院、固态电池生产基地及电池Pack系统三个子项目。该项目拟建设国内最大的固态电池生产基地,以电芯、模组、BMS及电池包系统解决方案为主要方向。“固态电池因兼具高安全性和高能量密度,被认为是未来动力电池的发展趋势,有望成为下一个超级赛道。”业内人士表示。赣锋锂业在固态电池领域早有布局。2016年设立固态电池研发中心,并建设全自动聚合物锂电池生产线,兼顾固态技术的研发与商业化。2022年1月,赣锋锂业与东风汽车合作的首批固态电池电动车正式完成交付。此外,子公司赣锋锂电旗下储能、消费类设备电池也多有搭载固态技术及产品,以提升安全性能及能量密度。目前,赣锋锂电在江西新余生产基地已具备2GWh固态电池产能、7GWh的磷酸铁锂电池产能。赣锋锂业表示,随着此次新型锂电池科技产业园的开工,赣锋锂电将进一步提升生产能力,为更多下游企业提供优质、稳定的电池供应。赣锋锂业表示,未来将继续加大固态电池板块投入,加速固态电池的规模化生产及商业化进程。发展前景广阔除赣锋锂业外,今年以来,上市公司纷纷加快对固态电池产业链的布局。动力电池企业方面,当升科技7月17日公告称,与清陶能源签订《战略合作协议(2022-2025年)》,决定在固态及半固态电池技术开发、固态锂电正极材料产品供货、全球产能布局等方面建立战略合作伙伴关系。清陶能源承诺,在2022年至2025年期间,向当升科技采购3万吨固态锂电正极材料。另一个锂矿龙头天齐锂业5月20日公告称,公司与北京卫蓝签署《合作协议》,设立合资公司,后者是国内从事固态电池研发的企业。公告显示,双方希望结合各自优势,加速半固态电池及固态电池的进一步商业化,积极推动锂电材料产业的革新。天齐锂业董事长蒋卫平在股东大会上表示,看好固态电池的发展。与此同时,上市公司对固态电池配套的产品布局也开始提速。多氟多日前表示,公司正在研发可用于固态电池的全氟磺酸质子交换膜。固态电池有望加速落地。上汽集团日前宣布与清陶能源签署协议,成立上汽清陶“固态电池联合实验室”,双方将聚焦千公里以上长续航固态动力电池量产的研发及应用等。上汽集团表示,将于2023年在上汽自主品牌新款车型上实现落地应用。同时,与固态电池相关配套产品的技术研发也取得一定突破。7月19日,蜂巢能源表示,蜂巢能源全固态电池实验室研发出国内首批20Ah级硫系全固态原型电芯,该系列电芯能量密度达350Wh/kg-400Wh/kg,一旦量产应用,电动车可实现续航里程达1000公里以上。另外,蜂巢能源表示,公司攻克了来自固体电解质和界面性能等全固态电池待突破的技术,保持长循环的固-固界面的稳定接触。固态电池行业正呈现出广阔的市场发展前景。中银证券预测,全球固态电池需求量在2025年、2030年将分别达到44.2GWh、494.9GWh。国海证券认为,未来全球固态电池出货量将高速增长,到2030年市场空间有望达到1500亿元以上。
来源:中国证券报·中证网
关于召开 2022 年全国铅酸蓄电池标准化技术委员会标准研讨会的通知
全国铅酸蓄电池标准化技术委员会全蓄标 [ 2022 ] 第054号关于召开 2022 年全国铅酸蓄电池标准化技术委员会标准研讨会的通知各位委员及有关单位:根据国家标准化管理委员会关于下达 2021年第四批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知 (国标委发[2021]41号),下达了起动系列两项国家标准制修订计划,起动用铅酸蓄电池的技术近年来有了长足发展,原标准其技术指标已落后于产品发展,同时IEC 60095-1:2018也已正式实施,且与上一版 IEC 标准相比技术指标等有很大提高,同时IEC 60095-6:2021标准的实施,需迫切转化为我国起停用铅酸蓄电池国家标准,经全国铅酸蓄电池标委会秘书处研究决定于 2022年 8月 16日在湖北武汉召开标准研讨会,为进一步提高标准技术水平,打下坚实基础,填补国家标准标准空白,请有关单位安排人员参加此次会议,现将有关会议事宜通知如下:序号标准名称计划号标准类型制、修订1起动用铅酸蓄电池 第 1 部分:技术条件和试验方法20214792-T-604GB/T修订2起停用铅酸蓄电池 技术条件20214784-T-604GB/T制定一、会议日期1、报到日期:2022 年 8 月 15 日,10:00—22:00。2、会议日期:2022 年 8 月 16 日全天。二、会议地点及联系方式宾馆名称:武汉添雅1911酒店(靠近汉口火车站)地 址:湖北武汉,江汉区,新华西路591号三、前往方式1、汉口站——酒店,距离1.3公里,打车约10元,步行15分钟;2、武汉站——酒店,距离21公里,打车约55元;3、天河机场——酒店,距离约25公里,打车约60元。四、会议安排1、领导讲话;2、研讨;GB/TXXXX-XXXX《起动用铅酸蓄电池 第 1 部分:技术条件和试验方法》; GB/TXXXX-XXXX《起停用铅酸蓄电池技术条件》;3、发放换届委员证书;4、安排2022年年会事宜。五、其它事宜1、参会代表每人需交会务费1200元。统一安排食宿,费用自理;2、会议承办单位:骆驼集团蓄电池研究院有限公司;3、会议承办单位联系人:史俊雷 15872889709 ;4、详细会议安排请咨询秘书处,联系人:邓继东 13889351969(微信同步),刘亮 13804907747,付冰冰 13940269968(微信同步)。
来源:沈阳蓄电池研究所标准化室
加快建设废旧动力电池回收利用体系迫在眉睫
8月1日,工业和信息化部、国家发展改革委、生态环境部联合印发的《工业领域碳达峰实施方案》提到,延伸再生资源精深加工产业链条,促进钢铁、铜、铝、铅、锌、镍、钴、锂、钨等高效再生循环利用,推动新能源汽车动力电池回收利用体系建设。事实上,今年以来,已有多部门联合发文强调,要完善废旧动力电池回收利用体系。2月份,工信部等八部门联合印发的《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》中强调,推进再生资源规范化利用,并针对完善废旧动力电池回收利用体系单独作出指导说明。政策层面不断呼吁加强动力电池回收利用具有多重用意。一是可以在一定程度上补给动力电池相关产品的供应,缓解目前锂资源焦虑情况。钴、锂等正极材料在供不应求的背景下,价格持续上涨。其中,碳酸锂价格一年多时间上涨近8倍,上游高企的成本让动力电池企业和相关车企倍感压力。因此,通过加强动力电力电池回收体系建设,可以缓解相关情况。二是从动力电池的使用周期来看,动力电池的使用寿命通常为4年至6年,随着新能源汽车产销量屡创新高,动力电池报废也进入高峰期,从动力电池全生命周期管理的角度出发,加大动力电池回收力度已迫在眉睫。三是大力发展新能源汽车是加速实现“双碳”目标的重要抓手,如果废弃的动力电池处理不好或者流入非正规市场,其造成的污染甚至比燃油车更为严重,这也违背了发展新能源汽车的初衷。但需要注意的是,目前动力电池回收市场存在的问题也不容忽视。一是由于技术不完善导致电池拆解处理仍存在一定污染;二是“小作坊”企业扰乱市场秩序,对动力电池的非科学回收造成资源浪费。数据显示,截至目前,动力电池回收相关企业的注册量超过2000家,但是进入工信部“白名单”的企业仅有45家,这意味着不少动力电池在回收过程中并未被专业化“对待”。随着动力电池回收市场前景逐渐清晰,资本迅速涌入。宁德时代、赣锋锂业、比亚迪、天奇股份等头部上市公司已开始加速布局。高工锂电数据显示,2021年全国锂电池理论退役量达51.2万吨,同年实际回收废旧锂电池共29.9万吨。初步推测2030年将有237.3万吨动力电池退役,对应1074.3亿元的市场空间。在各路资本的助力下,动力电池回收技术将不断升级,回收再利用体系也会进一步完善,让动力电池中所涉及的钴、锂等加快实现科学合理有效的循环,持续为“双碳”目标赋能。
来源:证券日报
我国动力电池累计装机量全球领先
记者日前从2022世界动力电池大会获悉:截至今年6月底,我国动力电池装机量累计达531.9吉瓦时,保持全球领先。伴随着电力驱动系统向汽车、游轮、货船、轨道交通以及农用机械等领域拓展,我国动力电池产业近年来得到快速发展,综合实力显著增强。2021年,我国动力电池装机量共计154.5吉瓦时,占全球装机量约五成。在全球动力电池装机量前十强的企业中,我国企业占据6席,市场份额约为48%。在车用动力电池方面,今年上半年我国动力电池装车量110.1吉瓦时,同比增长109.8%。其中三元电池装车量占比41.4%,同比增长51.2%;磷酸铁锂电池装车量占比58.5%,同比增长189.7%。动力电池技术水平快速提升。我国已形成涵盖基础材料、电芯单体、电池系统、制造装备的完整产业链,负极材料全球市场占有率达到90%,隔膜材料自主供给率超过90%。三元电池、磷酸铁锂电池的系统能量密度处于国际领先水平。截至目前,我国动力电池标准出台数量占全球比重超过40%。回收利用体系初步建立。截至今年6月底,我国已累计建成10171个新能源汽车动力电池回收服务网点,基本实现退役电池就近回收。
来源:我国动力电池累计装机量全球领先
三元材料“升维”路径:高镍、高压、单晶化
三元正极材料不断升级。新能源市场迎来爆发拐点,电动车渗透率不断提升。中汽协数据显示,2022年1-6月我国新能源汽车累计产量266.1万辆,销量260万辆,同比均增长1.2倍,市场渗透率达21.6%。在市场形势一片大好之下,锂电池原材料价格跳涨、供应紧缺,并对汽车续航能力提出更高要求。因此,生产更高能量密度、更高安全性能、更低成本的电池成为“破局”的关键。三元电池作为中高端电动车市场的主流选择,市场需求空间巨大。若要满足更高的市场期待,则需对其进行材料技术升级、工艺革新。电动化加速渗透,三元材料市场长期向好产业新周期下,新能源汽车销量大幅攀升,2022年1-6月,国内新能源汽车产销均突破260万辆,完成情况超出预期。受益于汽车电动化的快速推进,动力电池装机量也同步攀升。GGII数据显示,2022年1-6月,国内动力电池装机量约100.24GWh,同比增长116%,整个上半年除4-5月份受疫情管控影响外,其余月份同比增速均在一倍以上。其中,三元电池凭借高能量密度的优势备受市场青睐,2022年1-6月国内三元动力电池装机量约44.93GWh,同比增长55%,占总装机量的45%。放眼海外,欧洲市场动力电池装机一直以三元为主,数据显示,2021年1-11月欧洲三元动力电池装机量达138.2 GWh,占欧洲动力电池总装机量的95.4%。国内外三元电池市场需求不断攀升,带动三元正极材料出货量大幅增长。按照1GWh动力电池需要1500-1800吨三元材料测算,仅国内2022年上半年44.93GWh就带动了6.7万-8.1万吨三元正极材料。高工锂电认为,随着新能源汽车市场渗透率的继续提升,三元正极材料市场长期向好。技术迭代,“两高一单”实现降本增效产业新周期下,电池能量密度、安全性能等方面要求愈发严苛,同时随着锂电原材料价格跳涨,降本增效呼声渐高,倒逼锂电材料体系革新。聚焦三元正极材料,高镍化、高电压化、单晶化成为趋势。1、高镍化:8系三元高速增长,超高镍成未来方向能量密度要求越来越高, 国内外车型高镍化趋势愈发明显。目前,包括Model 3/Y、标致e-208、现代Kona、大众ID系列、宝马IX3/ X1、奔驰EQ系列、蔚来ES6、小鹏P7、哪吒U、爱驰U5、广汽AionV、AION LX PLUS、吉利几何A等已上市车型均搭载了高镍电池。受此带动,高镍三元材料出货量快速增长。GGII统计数据显示,2021年全球高镍三元出货量为30.9万吨,同比增长120.71%,占三元正极材料总出货量的41.76%;其中,中国高镍(8系及以上)三元材料出货17万吨,同比增长181%。高镍三元电池作为国内外主机厂高端车型的主流选择,其应用不断加速。据高工锂电不完全统计,包括宝马i3、奔驰EQS、奥迪Q4 e-tron、凯迪拉克LYRIQ、雪佛兰Bolt EUV、广汽丰田2022款 iA5、大众2022 ID.4 CROZZ、Lucid Air、高合HiPhi X、智己L7等国内外中高端车型将于2022年集中上市。随着后期高镍电池成本进一步下降和固态电池产业化提速,预计高镍正极材料在未来10年仍将保持高速增长态势,到2030年全球出货量有望达500万吨以上。针对此,容百科技、厦钨新能、长远锂科等正极材料企业不断加快高镍三元材料的研发进度,并不断取得突破。例如,容百科技在2016年完成了第一代NCM811的开发和中试,2017年实现大规模量产,并实现出货快速增长。为进一步提升市场竞争力,容百科技还在研发下一代超高镍正极产品,进一步降低高镍材料的瓦时成本和提升能量密度。目前,公司第二代Ni90体系正在开发中,已进入批量量产阶段,第三代Ni96体系正在配合客户开发,预计今年实现小规模量产。此外,中日韩头部电池企业还将下一代电池的目标,瞄准镍含量90%以上甚至完全无钴的高镍电池或固态电池,并且制定较为明确的量产计划表。这意味着超高镍三元正极材料将成为未来发展方向。2、高电压化:综合性能优越,应用提速高电压化路线是以中镍三元材料为基础,通过提高其电压平台使得正极材料在更高电压下脱出更多的锂离子,从而实现更高比容量和平均放电电压,进而达到提升能量密度的目的。从当前实际应用的主要产品来看,高电压Ni6系典型产品(Ni65)的实际能量密度735.15Wh/kg已与Ni8系典型产品的739.32Wh/kg接近。目前高电压化以中镍三元材料为基本路线,在原材料、生产工艺、加工成本方面均优于高镍化三元;同时,由于高电压材料的镍含量相对较低,生产工艺不如高镍三元复杂,因此高电压化正极材料在提升能量密度的同时还兼具了一定的安全性改善。凭借优越的综合性能,高电压化三元材料市场日渐打开,主要正极厂商、部分电池企业入局此领域,并加速其应用。例如,正极厂商方面,厦钨新能开发出新款4.4V高电压6系三元材料,并成功应用到续航里程超过1000公里的电动车上;长远锂科高电压4.3V和4.35V三元正极材料已批量用于动力电池领域,4.4V三元正极材料逐步应用于数码电池领域。电池厂商方面,中创新航于2020年在全球率先采用高电压三元电池材料技术量产590模组电池,并在主要客户广汽埃安设计的Aion-LX车型上实现装车;今年其高电压快充三元锂电芯还将搭载于Smart精灵#1,其能量密度达到250Wh/kg以上的行业领先水平,支持150kW超级快充、100kW快充及7.2kW 慢充,且在保持80%容量的前提下,可支持10年30万公里的使用寿命。值得注意的是,目前高电压三元正极材料还面临着一系列挑战。高电压下,由于锂离子大量脱出,三元正极材料容易出现晶体结构稳定性差、离子混排、不可逆相变等一系列问题,从而造成电池循环寿命短、热稳定性低、电解液消耗等宏观电池失效行为。需通过金属离子掺杂、构建人工包覆层、匹配高电压电解液及添加剂等手段,对上述系列问题进行抑制。3、单晶化:两条发展路线并行,市场需求快速增长相较于常规二次颗粒团聚的多晶三元材料,单晶材料具有负载电压更高、循环寿命更长、安全性更高等性能。其有两个发展路线。一是,中低镍单晶路线。大单晶产品负载电压更高,国内部分中低镍单晶材料通过高电压可与多晶高镍能量密度相当,如Ni55、NCM613等产品贵金属含量更低,产品在满足能量密度同时具有更高性价比。二是,高镍单晶路线。高镍环境下三元材料稳定性欠佳,单晶化学性质稳定,具有更好的循环性能,相应掺杂可提升高镍三元材料的安全性能。随着下游动力电池企业的逐步导入,单晶三元材料市场需求快速增长。数据显示,2022年Q1,单晶产量达4.9万吨,占比升至38.5%,预计2022年国内单晶三元材料的市占率有望升至40%以上。具体来看,2022年Q1,在中镍5系、中高镍6系三元材料中,单晶材料体系占比均超过50%;2022年Q1单晶高镍8系三元材料占比已升至13.5%。值得一提的是,三元正极材料朝高镍化、高压化及单晶化方向升级,在带来能量密度、安全性能提升和成本降低的同时,也增加了材料生产工艺难度,对相关企业在前驱体、掺杂、包覆以及材料体系理解等方面提出了更高要求。在此情形下,三元材料领域将加速洗牌,市场或将重构,具备相关技术储备的企业有望脱颖而出,其余企业或被市场淘汰,行业竞争格局渐趋集中化。
来源:高工锂电