锂离子电池产业链详解

蓝狮平台网讯：经过近二十年的发展，锂离子电池行业已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系，上游为基础原料，中游涵盖电池材料、锂离子电芯、锂电池模组及PACK，下游包括三大应用领域与锂电池回收利用。

??上游

??上游：钴、锂、镍、锰、石墨等是构成锂离子电池的基础原料。锂电池产业上游最主要的有色金属为锂矿。锂资源的储备较为丰富，根据USGS报告显示2018年全球探明力资源储备为1400万金属吨，全球锂资源以盐湖锂、锂矿石等形式存在，集中度较高，智利、澳大利亚、阿根廷、中国四个国家占总储量的96%。

??高品质锂资源主要分布在澳大利亚和南美，现有供给的50%左右来自澳洲矿山、40%左右来自南美洲盐湖。

??代表企业有：

??锂矿：天齐锂业、赣锋锂业

????锰矿：湘潭电化

????镍矿：华友钴业

????钴矿：华友钴业

????碳酸锂：雅化集团、江特电机

????中游

??1）正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大材料与其他辅材

??正极材料：锂离子电池通过正极出现的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程，正极材料在锂离子电池四大材料中占据最为核心的地位，对电池的能量密度、循环寿命和倍率性能等综合性能至关重要，其成本占锂离子电池成本的40%-45%，决定了电池整体成本的高低。

??正极材料主要分为钴酸锂（LCO）、锰酸锂（LMO）、磷酸铁锂（LFP）、三元（NCM/NCA）等，在性能特征与应用领域方面各有差异：

??a）钴酸锂：钴酸锂为第一代商品化的锂电池正极材料，具有较好的电化学性能和加工性能，比容量相对较高，主要应用于3C消费电子领域的小型充电电池。

??但金属钴价格昂贵导致钴酸锂材料成本较高，且循环寿命低、安全性能差，近年来部分市场份额被三元正极材料替代。但在超薄电子产品领域，钴酸锂凭借体积能量密度、倍率性能等方面的优势仍然维持市场地位。

??b）锰酸锂：锰酸锂相比钴酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性能好、倍率性能好等优点，但其较低的比容量、较差的循环性能使其应用受到限制，主要用于轻型动力（电动两轮车等）、物流车以及注重成本、对续航里程要求相对低的微型乘用车领域。

??c）磷酸铁锂：磷酸铁锂的优点在于橄榄石结构稳定，安全性能与循环性能好，且不含钴等贵重金属，成本低廉、性价比高、环境友好。其缺点在于能量密度较低、低温性能较差，且压实密度低导致电池体积较大。目前，磷酸铁锂正极在新能源商用车（客车等）、低续航乘用车及对电池成本与循环寿命敏感度较高的储能领域得到了广泛应用。

??d）三元：三元正极材料具有高能量密度、长续航里程的优点，但在循环寿命、安全性与性价比方面逊色于磷酸铁锂，主要应用于动力领域（高续航乘用车）与轻型动力领域，并在小型消费类锂电中部分替代钴酸锂正极材料。

??如今三元正极材料市场逐步往高镍方向发展，随镍含量升高、钴含量降低，三元材料的能量密度逐渐提高，单位成本下降，但热稳定性的技术要求有所提高。

??因此，相比于采用常规三元材料的锂电池，高镍三元材料电池续航里程更长、综合成本更低，同时对电池厂商的产品设计、制造工艺及设备环境提出了更高的要求。图片

??正极材料出货结构方面，受消费电池增速放缓影响，主要应用于3C数码领域的钴酸锂市场占比逐步下滑；在电动车市场高速增长驱动下，磷酸铁锂与三元正极材料合计市场份额由2020年的70%提升至2021年的81%，其中磷酸铁锂市场占比由24%上升到43%，三元市场占比则略微下滑。

??根据预测，2022年铁锂材料新产能投放将超80万吨，在动力和储能需求带动下成为市场主流；三元正极材料新产能投放将超40万吨，高镍、无钴以及高电压化为技术演进方向。

??代表企业：德方纳米、正当科技、道氏技术、天力锂能、格林美、长远锂科、振华新材、芳源股份、中位股份

??负极材料：负极在电池中起储锂作用，对电池循环性能有直接影响，成本占比10%左右。目前的主流材料包括人造石墨、天然石墨等，其中人造石墨的综合性能最优，占据负极材料的市场主流地位。

??代表企业：杉杉股份、翔丰华、中科电气

??硅碳负极在提升能量密度方面具备优势，有望成为未来负极材料演变方向。

??电解液：电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。

??电解液影响电池的能量密度、循环寿命、安全性等综合性能，一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成。

??代表企业：天赐材料、石大胜华、多氟多、瑞泰新材、新宙邦

??隔膜：隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。

??隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能。锂电池电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

??代表企业：恩捷股份、中材科技、星源材质、沧州明珠、

??2）锂离子电芯：锂离子电芯厂商使用上游材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜，生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品。电芯在锂电池模组成本构成中占比超过60%，被视为锂电池的“心脏”。

??3）锂电池模组：由锂离子电芯、电源管理系统、精密结构件及辅料等构成，是手机、便携式电脑、智能硬件等消费类电子产品和新能源汽车的必需基础元器件之一。

??锂电池模组及PACK是将电芯加工成电池的过程，电池模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、电源管理系统方案、精密结构件、制造工艺等，进行锂电池模组的设计与生产。

??下游

??电池产品最终可应用于以下领域：

??1.消费电子领域（智能手机、平板电脑、智能手环等）

??代表企业：苹果、小米集团、联想集团、三星

??2.动力领域（电动自行车、电动汽车等）

??代表企业：特斯拉、比亚迪、大众汽车、上汽集团

??3.储能领域（电网、数据中心、5G基站等）

??代表企业：华电集团、国电集团、三峡集团、华能集团

??锂离子电池回收利用：在电池使用寿命届满或报废后，可对废旧电池中的三元材料、磷酸铁锂、石墨等材料进行加工再生，使上述材料在电池产业中实现循环。主要途径包括火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术等。

??代表企业：芳源环保、邦普循环、华友钴业、格林美

??锂离子电池储能核心器件创新企业

??近年来，锂离子电池在消费类电子产品、电动汽车、储能装置等领域的应用逐渐加深，市场规模迅速扩大。《中国锂离子电池行业发展白皮书（2022年）》表明，2021年全球锂离子电池总体出货量562.4GWh，同比大幅增长90.64%，预计2030年之前全球锂离子电池出货量的复合增长率将达到25.6%，到2030年总体出货量或将接近5TWh。

??从国内市场来看，受益于消费电子产品普及与新能源汽车的销量提升，国内锂电池迅速放量，产量由2010年的26.87亿只提升至2021年的232.6亿只，其中2021年同比增长22.4%，仍处于上升通道。

【责任编辑:孟瑾】