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动力电池正极材料风云再起,磷酸铁锂还能独领风骚吗?

2021-12-21 18:19
锦缎
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本文系基于公开资料撰写,仅作为信息交流之用,不构成任何投资建议。  

今年新能源汽车产业迎来了需求爆发点。截至11月,国内新能源汽车产销分别达到302.3万辆和299.0万辆,同比增长均为1.7倍。超越过去两年的销量之和。

产销两旺带来的就是行业超高景气。所以2021年,A股各大行业,沾上新能源汽车概念的股票就一飞冲天,基金经理们见面的相互问候,从“有没有白酒?”变成了“有没有新能源?”

新能源汽车产业链的压舱石,就是电池,进一步拆解,电池又由所谓的四大金刚组成,分别是正极、负极、电解液、隔膜。而正极材料是四大材料中可谓最重要的一环,为什么这么说呢?

正极是材料技术进步最重要的发力点。我们知道提升能量密度是解决新能源汽车里程焦虑的关键因素。具体来说,隔膜的主要功能是隔离正、负极并阻止电子穿过,同时允许锂离子通过;

电解液则负责传导锂离子,两者主要影响着锂离子的安全性能,可以理解为安全部件。而负极更多的是影响电池快充性能、循环寿命,因此正极材料性能很大程度上决定了电池的能量密度。

正极是系统成本下降最重要的发力点。动力电池的成本占到整车成本的30%-40%,在国内补贴逐步退坡的背景下,降低成本成为行业的头等大事。正极材料的成本最高占到动力电池成本的40%,是车企和电池企业做梦都想节省的材料。

事实上,自上世纪90年代锂电池面世以来,其发展就一直是在探索正极材料的道路上前行。我们今天见到的磷酸铁锂电池、三元电池、钴酸锂电池,都是以正极材料命名的。

图1:动力电池四大材料成本结构,资料来源:中国产业信息网

经过30余年的发展,当前用作锂电池的正极材料其实并不少,产业化的主要有钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)和三元材料(NCM、NCA)。

其中钴酸锂是最早产业化的正极材料,技术已经比较成熟,目前主要用于手机等消费电子产品;磷酸铁锂和三元主要用于动力电池,正是市场关注度最高的两大路线,这两大材料方向的争斗也颇具故事性,也是下文分析的重点。

图2:正极材料性能对比,资料来源:锦缎研究院根据公开资料整理

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