中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，鋰離子電池行業(yè)已經(jīng)形成了一個(gè)專業(yè)化程度高、分工明晰的產(chǎn)業(yè)鏈體系，上游為基礎(chǔ)原料，中游涵蓋電池材料、鋰離子電芯、鋰電池模組及PACK，下游包括三大應(yīng)用領(lǐng)域與鋰電池回收利用。
上游
上游：鈷、鋰、鎳、錳、石墨等是構(gòu)成鋰離子電池的基礎(chǔ)原料。鋰電池產(chǎn)業(yè)上游最主要的有色金屬為鋰礦。鋰資源的儲(chǔ)備較為豐富，根據(jù)USGS報(bào)告顯示2018年全球探明力資源儲(chǔ)備為1400萬(wàn)金屬噸，全球鋰資源以鹽湖鋰、鋰礦石等形式存在，集中度較高，智利、澳大 利亞、阿根廷、中國(guó)四個(gè)國(guó)家占總儲(chǔ)量的96%。
高品質(zhì)鋰資源主要分布在澳大利亞和南美，現(xiàn)有供給的50%左右來(lái)自澳洲礦山、40%左右來(lái)自南美洲鹽湖。
代表企業(yè)有：
鋰礦：天齊鋰業(yè) 、贛鋒鋰業(yè)
錳礦：湘潭電化
鎳礦：華友鈷業(yè)
鈷礦：華友鈷業(yè)
碳酸鋰：雅化集團(tuán)、江特電機(jī)
中游
1）正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜四大材料與其他輔材
正極材料：鋰離子電池通過(guò)正極出現(xiàn)的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的充放電過(guò)程，正極材料在鋰離子電池四大材料中占據(jù)最為核心的地位，對(duì)電池的能量密度、循環(huán)壽命和倍率性能等綜合性能至關(guān)重要，其成本占鋰離子電池成本的40%-45%，決定了電池整體成本的高低。
正極材料主要分為鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）、三元（NCM/NCA）等，在性能特征與應(yīng)用領(lǐng)域方面各有差異：
a）鈷酸鋰：鈷酸鋰為第一代商品化的鋰電池正極材料，具有較好的電化學(xué)性能和加工性能，比容量相對(duì)較高，主要應(yīng)用于3C消費(fèi)電子領(lǐng)域的小型充電電池。
但金屬鈷價(jià)格昂貴導(dǎo)致鈷酸鋰材料成本較高，且循環(huán)壽命低、安全性能差，近年來(lái)部分市場(chǎng)份額被三元正極材料替代。但在超薄電子產(chǎn)品領(lǐng)域，鈷酸鋰憑借體積能量密度、倍率性能等方面的優(yōu)勢(shì)仍然維持市場(chǎng)地位。
b）錳酸鋰：錳酸鋰相比鈷酸鋰具有資源豐富、成本低、無(wú)污染、安全性能好、倍率性能好等優(yōu)點(diǎn)，但其較低的比容量、較差的循環(huán)性能使其應(yīng)用受到限制，主要用于輕型動(dòng)力（電動(dòng)兩輪車(chē)等）、物流車(chē)以及注重成本、對(duì)續(xù)航里程要求相對(duì)低的微型乘用車(chē)領(lǐng)域。
c）磷酸鐵鋰：磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)在于橄欖石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全性能與循環(huán)性能好，且不含鈷等貴重金屬，成本低廉、性價(jià)比高、環(huán)境友好。其缺點(diǎn)在于能量密度較低、低溫性能較差，且壓實(shí)密度低導(dǎo)致電池體積較大。目前，磷酸鐵鋰正極在新能源商用車(chē)（客車(chē)等）、低續(xù)航乘用車(chē)及對(duì)電池成本與循環(huán)壽命敏感度較高的儲(chǔ)能領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
d）三元：三元正極材料具有高能量密度、長(zhǎng)續(xù)航里程的優(yōu)點(diǎn)，但在循環(huán)壽命、安全性與性價(jià)比方面遜色于磷酸鐵鋰，主要應(yīng)用于動(dòng)力領(lǐng)域（高續(xù)航乘用車(chē)）與輕型動(dòng)力領(lǐng)域，并在小型消費(fèi)類鋰電中部分替代鈷酸鋰正極材料。
如今三元正極材料市場(chǎng)逐步往高鎳方向發(fā)展，隨鎳含量升高、鈷含量降低，三元材料的能量密度逐漸提高，單位成本下降，但熱穩(wěn)定性的技術(shù)要求有所提高。
因此，相比于采用常規(guī)三元材料的鋰電池，高鎳三元材料電池續(xù)航里程更長(zhǎng)、綜合成本更低，同時(shí)對(duì)電池廠商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝及設(shè)備環(huán)境提出了更高的要求。
正極材料出貨結(jié)構(gòu)方面，受消費(fèi)電池增速放緩影響，主要應(yīng)用于3C數(shù)碼領(lǐng)域的鈷酸鋰市場(chǎng)占比逐步下滑；在電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)高速增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)下，磷酸鐵鋰與三元正極材料合計(jì)市場(chǎng)份額由2020年的70%提升至2021年的81%，其中磷酸鐵鋰市場(chǎng)占比由24%上升到43%，三元市場(chǎng)占比則略微下滑。
根據(jù)預(yù)測(cè)，2022年鐵鋰材料新產(chǎn)能投放將超80萬(wàn)噸，在動(dòng)力和儲(chǔ)能需求帶動(dòng)下成為市場(chǎng)主流；三元正極材料新產(chǎn)能投放將超40萬(wàn)噸，高鎳、無(wú)鈷以及高電壓化為技術(shù)演進(jìn)方向。
代表企業(yè)：德方納米、正當(dāng)科技、道氏技術(shù)、天力鋰能、格林美、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、振華新材、芳源股份、中位股份
負(fù)極材料：負(fù)極在電池中起儲(chǔ)鋰作用，對(duì)電池循環(huán)性能有直接影響，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，其中人造石墨的綜合性能最優(yōu)，占據(jù)負(fù)極材料的市場(chǎng)主流地位。
代表企業(yè)：杉杉股份、翔豐華、中科電氣
硅碳負(fù)極在提升能量密度方面具備優(yōu)勢(shì)，有望成為未來(lái)負(fù)極材料演變方向。
電解液：電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。
電解液影響電池的能量密度、循環(huán)壽命、安全性等綜合性能，一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成。
代表企業(yè)：天賜材料、石大勝華、多氟多、瑞泰新材、新宙邦
隔膜：隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開(kāi)來(lái)，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。
隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能。鋰電池電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料，一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
代表企業(yè)：恩捷股份、中材科技、星源材質(zhì)、滄州明珠、
2）鋰離子電芯：鋰離子電芯廠商使用上游材料廠商提供的正負(fù)極材料、電解液和隔膜，生產(chǎn)出不同規(guī)格、不同容量的鋰離子電芯產(chǎn)品。電芯在鋰電池模組成本構(gòu)成中占比超過(guò)60%，被視為鋰電池的“心臟”。
3）鋰電池模組：由鋰離子電芯、電源管理系統(tǒng)、精密結(jié)構(gòu)件及輔料等構(gòu)成，是手機(jī)、便攜式電腦、智能硬件等消費(fèi)類電子產(chǎn)品和新能源汽車(chē)的必需基礎(chǔ)元器件之一。
鋰電池模組及PACK是將電芯加工成電池的過(guò)程，電池模組廠商根據(jù)下游客戶產(chǎn)品的不同性能、使用要求選擇不同的鋰離子電芯、電源管理系統(tǒng)方案、精密結(jié)構(gòu)件、制造工藝等，進(jìn)行鋰電池模組的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。
下游
電池產(chǎn)品最終可應(yīng)用于以下領(lǐng)域：
1.消費(fèi)電子領(lǐng)域（智能手機(jī)、平板電腦、智能手環(huán)等）
代表企業(yè)：蘋(píng)果、小米集團(tuán)、聯(lián)想集團(tuán)、三星
2.動(dòng)力領(lǐng)域（電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)等）
代表企業(yè)：特斯拉、比亞迪、大眾汽車(chē)、上汽集團(tuán)
3.儲(chǔ)能領(lǐng)域（電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、5G基站等）
代表企業(yè)：華電集團(tuán)、國(guó)電集團(tuán)、三峽集團(tuán)、華能集團(tuán)
鋰離子電池回收利用：在電池使用壽命屆滿或報(bào)廢后，可對(duì)廢舊電池中的三元材料、磷酸鐵鋰、石墨等材料進(jìn)行加工再生，使上述材料在電池產(chǎn)業(yè)中實(shí)現(xiàn)循環(huán)。主要途徑包括火法、濕法冶金工藝以及固相電解還原技術(shù)等。
代表企業(yè)：芳源環(huán)保、邦普循環(huán)、華友鈷業(yè)、格林美
鋰離子電池儲(chǔ)能核心器件創(chuàng)新企業(yè)
圖源：PowerLab
近年來(lái)，鋰離子電池在消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能裝置等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸加深，市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大。《中國(guó)鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)（2022年）》表明，2021年全球鋰離子電池總體出貨量562.4GWh，同比大幅增長(zhǎng)90.64%，預(yù)計(jì)2030年之前全球鋰離子電池出貨量的復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到25.6%，到2030年總體出貨量或?qū)⒔咏?TWh。
從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，受益于消費(fèi)電子產(chǎn)品普及與新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量提升，國(guó)內(nèi)鋰電池迅速放量，產(chǎn)量由2010年的26.87億只提升至2021年的232.6億只，其中2021年同比增長(zhǎng)22.4%，仍處于上升通道。
