中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：受新能源汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)，近年來(lái)我國(guó)鋰消費(fèi)保持了高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)處于加速上升的前期，面臨著參與鋰電產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重大戰(zhàn)略機(jī)遇。為此，推動(dòng)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)、保障戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展起到關(guān)鍵作用。
本文將從以下幾部分詳解介紹鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈。
1.鋰電池是什么？
鋰電池的火熱前面已經(jīng)贅述完畢，那么現(xiàn)在我們來(lái)了解一下鋰電池到底是什么吧。
鋰電池是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池大致可分為兩類(lèi)，鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。這是根據(jù)鋰存在的形態(tài)來(lái)定義的，鋰金屬電池是用金屬鋰做電極，而鋰離子電池則是以離子形態(tài)存在于電極。
鋰電池在傳統(tǒng)領(lǐng)域主要應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品，在新興領(lǐng)域主要用于動(dòng)力電池、儲(chǔ)能領(lǐng)域。
2.鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈組成部分
鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料與鋰電設(shè)備，包括鋰、鎳、鈷資源的加工以及正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液、鋁塑膜等材料；
產(chǎn)業(yè)鏈中游為鋰電池制造，將正極、負(fù)極、電解液、隔膜加工后形成鋰電芯，鋰電芯進(jìn)行模組裝配及PACK形成了鋰電池包；
下游是鋰電池應(yīng)用，主要有新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能、消費(fèi)電子、電動(dòng)工具等領(lǐng)域，最后對(duì)鋰電池進(jìn)行回收利用。
圖1：鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈全景圖
在鋰電池制造產(chǎn)業(yè)鏈中，電池包的制造核心部分就是電芯，電芯封裝后再集成線束和PVC膜構(gòu)成電池模組，再加入線束連接器、BMS電路板構(gòu)成動(dòng)力電池成品。其中，鋰電池電解液是鋰離子電池中是作為帶動(dòng)鋰離子流動(dòng)的載體，鋰離子電池的工作原理也就是其充放電的過(guò)程，就是鋰離子在正負(fù)極之間的穿梭，而電解液正是鋰離子流動(dòng)的介質(zhì)。而隔膜的主要作用是把電池的正負(fù)極分隔開(kāi)，防止兩極接觸而短路，此外還有使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。
圖2：鋰電池工作原理
接下來(lái)我們將逐步地梳理一下鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈尤其是上游相關(guān)的一些公司。
2.1上游產(chǎn)業(yè)鏈
鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料資源的開(kāi)采、加工，主要包括鈷、錳、鎳、鋰、石墨材料、碳材料等。據(jù)了解，鈷酸鋰自從鋰離子電池商業(yè)化以來(lái)，一直作為正極材料的主流被應(yīng)用。因其工作電壓較低，進(jìn)而導(dǎo)致鈷酸鋰主要運(yùn)用在小電池，如手機(jī)、電腦電池等。磷酸鐵鋰具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高、常溫循環(huán)性能優(yōu)異等特點(diǎn)，是最近幾年國(guó)內(nèi)普遍選擇磷酸鐵鋰作為鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展方向。
首先要說(shuō)的就是原材料生產(chǎn)公司，其中最主要的就是鋰鈷鎳等礦物。
原料礦產(chǎn)相關(guān)企業(yè)
1)鋰資源
鋰礦具有高度壟斷的特征，鋰資源市場(chǎng)的有效供給主要還是集中在三家外國(guó)公司和我同的兩家公司天齊鋰業(yè)和贛鋒鋰業(yè)手中，前六家企業(yè)占比高達(dá)84%，短期內(nèi)鋰資源有效產(chǎn)能仍然來(lái)自這幾家企業(yè)，國(guó)內(nèi)是以天齊鋰業(yè)和贛鋒鋰業(yè)為龍頭。
2)鈷資源
3)鎳資源
鎳礦的分布不像鋰和鈷那么集中，全球儲(chǔ)量也比較豐富。鎳在鋰電池中的成本占比不高，國(guó)內(nèi)與鎳直接相關(guān)的上市公司不多，相關(guān)的概念公司有盛屯礦業(yè)、興業(yè)礦業(yè)等。
正極材料相關(guān)企業(yè)
正極材料是鋰電池的關(guān)鍵功能材料，也是鋰電池中成本最高的部分，約占40%。所以，鋰電池往往以正極材料來(lái)命名。常見(jiàn)的正極材料有三元材料、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰。
當(dāng)前在動(dòng)力電池領(lǐng)域，三元材料與磷酸鐵鋰是最主要的兩種正極材料技術(shù)路線，前者成本高但續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，后者續(xù)航略差但成本低且安全性高。正極材料領(lǐng)域我國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手主要是日韓企業(yè)，它們都是以三元材料為主，磷酸鐵鋰基本上被中國(guó)壟斷。
因此，下面主要介紹三元材料以及磷酸鐵鋰相關(guān)的企業(yè)。
1)三元材料
三元材料由不同比例的鎳、鈷、錳（鋁）元素組成，由于鈷是一種資源相對(duì)匱乏、供應(yīng)鏈脆弱，且市場(chǎng)價(jià)格高昂的金屬，三元材料正在逐步向高鎳化甚至無(wú)鈷化發(fā)展。
2)磷酸鐵鋰
負(fù)極材料相關(guān)企業(yè)
鋰電池負(fù)極材料由活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和添加劑制成糊狀膠合劑后，涂抹在銅箔兩側(cè)，經(jīng)過(guò)干燥、滾壓制得。作用是儲(chǔ)存和釋放能量，主要影響鋰電池的循環(huán)性能等指標(biāo)。
負(fù)極材料按照所用活性物質(zhì)，可分為碳材和非碳材兩大類(lèi)：
碳系材料：包括石墨材料（天然石墨、人造石墨以及中間相碳位球）與其它碳系（硬碳、軟碳和石墨烯）兩條路線；
非碳系材料：可細(xì)分為鈦基材料、硅基材料、錫基材料、氮化物和金屬鋰等。
1)人造石墨
人造石墨由石油焦、針狀焦、瀝青焦、冶金焦等焦炭材料經(jīng)高溫石墨化處理得到，部分產(chǎn)品也經(jīng)過(guò)表面改性，其與天然石墨有許多相似的優(yōu)點(diǎn)。負(fù)極材料雖然材料的制作方式品種繁多，但是最終占了大頭的主流仍然是人造石墨。
2）硅基材料
由于當(dāng)前石墨負(fù)極材料能量密度已經(jīng)接近理論上限（372mAh/g），提升空間有限，而硅基負(fù)極材料理論可以達(dá)到4200mAh/g，是市場(chǎng)公認(rèn)的下一代負(fù)極。
一代的負(fù)極材料中，硅基負(fù)極是熱門(mén)候選者。不過(guò)與石墨負(fù)極相比，硅碳負(fù)極除了加工技術(shù)仍不成熟外，較高的成本也是障礙。
當(dāng)前的硅碳負(fù)極材料市場(chǎng)價(jià)格超過(guò)15萬(wàn)元/噸，是高端人造石墨負(fù)極材料的兩倍。
隔膜相關(guān)企業(yè)
鋰電池隔膜是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵內(nèi)層組件，也是最晚實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的環(huán)節(jié)，在動(dòng)力電池中成本占比約為10%-20%。
市場(chǎng)上通用的隔膜材料為聚烯烴隔膜材料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP），目前市場(chǎng)化的鋰電池隔膜材料主要有PE單層、PE多層、PP單層和PP-PE-PP三層。
根據(jù)工藝上的區(qū)別，鋰電池隔膜主要分為干法隔膜和濕法隔膜兩種。干法隔膜多用于磷酸鐵鋰電池，濕法隔膜多用于三元電池。
電解液相關(guān)企業(yè)
電解液由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)、添加劑等原料按一定比例配制構(gòu)成。
其中，電解質(zhì)是電解液中成本占比最高的原料，占約40%，六氟磷酸鋰是當(dāng)前市場(chǎng)應(yīng)用最廣泛的鋰電池電解質(zhì)，由于具有較高的溶解度、較好的抗氧化能力、較強(qiáng)的電化學(xué)穩(wěn)定性、與正負(fù)極材料匹配度高等特點(diǎn)，被稱(chēng)為目前綜合性能最好的鋰電池電解質(zhì)。
2.2中游產(chǎn)業(yè)鏈
鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的中游主要是制造電池，這個(gè)過(guò)程中使用上游電池材料企業(yè)供應(yīng)的正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜及其他輔料，生產(chǎn)出不同規(guī)格、不同容量的鋰電池。
目前新能源汽車(chē)所使用的動(dòng)力電池正極材料主要分為磷酸鐵鋰（LFP）與三元正極（NCM、NCA）兩大類(lèi)。
三元以及磷酸鐵鋰電池相關(guān)企業(yè)
近年來(lái)三元材料隨著工藝升級(jí)與性能提高，市場(chǎng)份額不斷提升。
磷酸鐵鋰:材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性好，其循環(huán)性能和安全性?xún)?yōu)于三元材料；
三元材料能量密度高，但由于充放電過(guò)程中材料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易發(fā)生相轉(zhuǎn)變，因此其循環(huán)性能比磷酸鐵鋰差；
三元鋰電池:材料的熱穩(wěn)定性較差，因此三元電池安全隱患高于磷酸鐵鋰，國(guó)內(nèi)外關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)燃燒、爆炸的事故報(bào)道中，三元電池所引發(fā)的安全事故量顯著高于磷酸鐵鋰電池。
2.3下游產(chǎn)業(yè)鏈
下游主要是鋰電池的各種應(yīng)用場(chǎng)景，比如新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能，電子消費(fèi)，鋰電池回收等。儲(chǔ)能之前已經(jīng)有詳細(xì)講解過(guò)，那么這里就著重講一下鋰電池回收方面。
作為全球最大的新能源汽車(chē)市場(chǎng)，中國(guó)勢(shì)必成為最大的動(dòng)力電池回收市場(chǎng)。據(jù)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)預(yù)測(cè)，考慮到未來(lái)退役電池量指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)，到2030年，動(dòng)力電池回收市場(chǎng)規(guī)模將超千億元。在潛力無(wú)限的藍(lán)海市場(chǎng)面前，電池回收領(lǐng)域參與者越來(lái)越多，主導(dǎo)企業(yè)可分為兩類(lèi)：第三方的資源回收企業(yè)，以及整車(chē)、材料、電池等新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)。
3.鋰電產(chǎn)業(yè)鏈各部分上市公司的營(yíng)收情況
新能源汽車(chē)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈2022年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收8730.06億元，同比增長(zhǎng)112.95%；產(chǎn)業(yè)鏈2022年?duì)I收保持高速增長(zhǎng)，增幅幾乎與上年持平。產(chǎn)業(yè)鏈2023Q1實(shí)現(xiàn)營(yíng)收2119.44億元，同比增長(zhǎng)36.68%。行業(yè)2023Q1營(yíng)收較快增長(zhǎng)，整體業(yè)績(jī)僅實(shí)現(xiàn)小幅增長(zhǎng)。
以下為產(chǎn)業(yè)鏈上游和中游部分上市公司22年以及23Q1季度的營(yíng)收情況：
4.鋰電行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀以及前景
2022年，我國(guó)鋰離子電池行業(yè)堅(jiān)持供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加快技術(shù)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展，不斷提升先進(jìn)產(chǎn)品給能力，總體保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。具體表現(xiàn)在如下的四方面：
一是產(chǎn)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。根據(jù)行業(yè)規(guī)范公告企業(yè)信息及研究機(jī)構(gòu)測(cè)算，2022年全國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)750GWh，同比增長(zhǎng)超過(guò)130%，其中儲(chǔ)能型鋰電產(chǎn)量突破100GWh。
二是行業(yè)應(yīng)用加速拓展，助推雙碳進(jìn)程加快。2022年全國(guó)鋰電出口總額3426.5億元，同比增長(zhǎng)86.7%。
三是技術(shù)進(jìn)步加快步伐，先進(jìn)產(chǎn)品層出不窮。電芯朝著高效系統(tǒng)集成，超大容量發(fā)展，先進(jìn)電池產(chǎn)品系統(tǒng)能量密度超過(guò)250Wh/kg。新一代信息技術(shù)與新型儲(chǔ)能產(chǎn)品結(jié)合，智能液冷技術(shù)增強(qiáng)熱管理水平，降低系統(tǒng)安全隱患。
四是行業(yè)投資熱情高漲，全鏈加強(qiáng)協(xié)同合作。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年僅電芯環(huán)節(jié)規(guī)劃項(xiàng)目40余個(gè)，規(guī)劃總產(chǎn)能超1.2TWh，規(guī)劃投資4300億元。上游產(chǎn)品價(jià)格高位震蕩，鋰電二階材料價(jià)格反復(fù)沖高回落，電池級(jí)碳酸鋰、電池級(jí)氫氧化鋰（微粉級(jí)）2022年均價(jià)分別達(dá)48.1萬(wàn)元/噸、46.4萬(wàn)元/噸。
2023年2月23日，國(guó)家工信部電子信息司發(fā)布《2022年全國(guó)鋰離子電池行業(yè)運(yùn)行情況》。根據(jù)工信部公布的數(shù)據(jù)，2022年全國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)750GWh，同比增長(zhǎng)超過(guò)130%，行業(yè)總產(chǎn)值突破1.2萬(wàn)億元，是上一年行業(yè)總產(chǎn)值6000億元的約兩倍。
從2015年到2022年間，全國(guó)鋰離子電池行業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)逐年攀升。雖然個(gè)別年份出現(xiàn)增長(zhǎng)波動(dòng)，但總體來(lái)看，中國(guó)鋰電池行業(yè)的增長(zhǎng)仍然非常迅速，正邁入行業(yè)發(fā)展的快車(chē)道。
鋰電技術(shù)是未來(lái)新能源領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，它不僅具有高能量密度、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能、消費(fèi)電子等領(lǐng)域，也是未來(lái)的主流能源之一。分析來(lái)看，鋰離子電池行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出以下三種發(fā)展態(tài)勢(shì)：
1)技術(shù)創(chuàng)新將持續(xù)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
2)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將進(jìn)一步加劇
3)電池回收和重復(fù)利用將成為發(fā)展新方向
總之，2023年鋰電池行業(yè)將繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢(shì)頭。市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié)的合作將更加緊密，技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量將不斷提升。未來(lái)，鋰電池行業(yè)有望成為全球新能源領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程。
（上述圖文整合自知乎、虎嗅網(wǎng)、前瞻網(wǎng)、雪球網(wǎng)、北極星電池網(wǎng)等）
