一、正極材料是鋰電池最為關鍵的材料
鋰電池主要由正極材料、負極材料、隔膜、電解質和電池外殼幾個部分組成。正極材料是鋰電池電化學性能的決定性因素，直接決定電池的能量密度及安全性，進而影響電池的綜合性能。正極材料在鋰電池材料成本中占比最大的，所占比例達45%，其成本也直接決定了電池整體成本的高低，因此正極材料在鋰電池中具有舉足輕重的作用，并直接引領了鋰電池產業的發展。在電動車成本構成中，動力系統占比最大，接近50%，動力系統主要由電池、電機和電控構成，其中電池最為核心，成本占比76%，電機占比13%，電控占比11%；在電池系統成本構成中，正極在電池中成本占比約為45%，負極在電池中成本占比約為10%，隔膜在電池中成本占比約為10%，電解液在電池中成本占比約為10%，其他成分占比約為25%。

1、正極材料的構成

鋰電池正極材料主要包括活性材料，導電劑、溶劑、粘合劑、集流體、添加劑，輔材等。

正極材料的主要原材料包括硫酸鎳、硫酸錳、硫酸鈷、金屬鎳、電池級碳酸鋰、電池級氫氧化鋰，主要輔料包括燒堿、氨水、硫酸等，該等原輔材料主要為大宗化學制品，市場供應較為充足。值得關注的是，以上化學制品中硫酸鹽（硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳）和鋰鹽（碳酸鋰和氫氧化鋰）的價格在過去浮動較大。上游供應商包括格林美（002340.SZ）、必和必拓（BHP，澳大利亞）、丸紅（Marubeni，日本）、天齊鋰業等，其中格林美主要銷售硫酸鈷、硫酸鎳等硫酸鹽，必和必拓主要銷售金屬鎳粉，天齊鋰業主要銷售鋰鹽如碳酸鋰和氫氧化鋰。生產過程中耗用的主要能源為電力，由當地供電部門直接供應。

2、正極材料分類

鋰電池按照正極材料體系來劃分，一般可分為鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。其中，磷酸鐵鋰主要應用于新能源車及儲能電池市場，三元材料則在新能源乘用車、電動自行車和電動工具電池市場具有廣泛應用。不同的正極材料具有不同的優缺點，鈷酸鋰正極材料具有較好的電化學性能和加工性能，以及比容量相對較高，但鈷酸鋰材料成本高（金屬鈷價格昂貴）、循環壽命低、安全性能差。錳酸鋰相比鈷酸鋰，具有資源豐富、成本低、無污染、安全性能好、倍率性能好等優點；但其較低的比容量、較差的循環性能，特別是高溫循環性能使其應用受到了較大的限制。磷酸鐵鋰價格低廉、環境友好、較高的安全性能、較好的結構穩定性與循環性能，但其能量密度較低、低溫性能較差。鎳鈷錳三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優點，存在明顯的三元協同效應。相較于磷酸鐵鋰、錳酸鋰等正極材料，三元材料的能量密度更高、續航里程更長。

3、正極材料產業鏈

正極材料是鋰離子電池最為關鍵的原材料，鋰電池正極材料上游為鋰、鈷、鎳等礦物原材料，結合導電劑、粘結劑等制成前驅體。前驅體經過一定工藝合成后制得正極材料，應用于不同的領域。鋰電池正極材料是鋰電池電化學性能的決定性因素，對電池的能量密度及安全性能起主導作用，且正極材料的成本占比也較高。下游鋰電池制造領域主要分為動力鋰電池、消費鋰電池與儲能鋰電池，最終應用于新能源汽車、手機、便捷式電腦與儲電站等領域。

目前，鋰、鈷、鎳、錳、鐵等金屬資源是鋰電池正極最主要的原材料，主要的生產企業包括西藏礦業、天齊鋰業等，上游涉及多種設備的供應廠商數量較多，代表企業有贏合科技、先導智能等。另外，導電劑、粘合劑等輔材也是鋰電正極材料的主要原材料，代表企業有上海匯普工業與三愛富等;在中游，當升科技、容百科技與廈鎢新能等是鋰電池正極材料行業的龍頭企業;下游鋰電池行業的企業中，寧德時代在動力電池、3C消費電池和儲能電池領域均有布局，市場份額較大。

二、正極材料市場增長空間大，產能快速擴張
1、正極材料市場規模

由于上游鋰、鈷、鎳等金屬價格的大幅上漲，正極材料的價格也隨之出現較大幅度上漲，整個正極材料行業在2021年呈現“價量齊升”的繁榮景象并一直延續至今。2021年中國正極材料的產值達到1419.1億元，同比增長123.1%，超過2017年產值的增幅。

根據EVTank數據顯示，2021年，中國鋰離子電池正極材料出貨量為109.4萬噸，同比大幅增長98.5%。其中磷酸鐵鋰正極材料出貨量45.5萬噸，占比41.6%，三元正極材料出貨量42.2萬噸，占比38.6%，磷酸鐵鋰出貨量反超三元正極材料。GGII預測，到2025年中國正極材料出貨量將達471萬噸，市場增長空間大。

根據鑫欏鋰電數據，國內正極材料2022年上半年總產量達72.02萬噸，同比增長54.6%，其中磷酸鐵鋰材料累計產量為38.47萬噸，同比增長高達119.1%，占比53%；三元正極材料累計產量為26.38萬噸，同比增長45.9%，占比37%。我國磷酸鐵鋰和三元正極主材2022上半年的出貨量分別達到41.1和28萬噸，同比上漲136%和48%。

磷酸鐵鋰電池憑成本低廉、安全性強等優勢，在產量、裝車量方面已超三元電池。2022年1-7月，我國動力電池累計裝車量134.3GWh，累計同比增長110.6%。其中三元電池累計裝車量55.4GWh,占總裝車量41.3%，累計同比增長55.7%；磷酸鐵鋰電池累計裝車量78.7GWh,占總裝車量58.6%，累計同比增長180.9%，呈現快速增長發展勢頭。

2、正極材料競爭格局

正極在四大材料中競爭最激烈，行業集中度較為分散。2020年正極材料CR6達38%，行業集中度僅為隔膜、電解液和負極的一半。

從行業總體競爭格局來看，磷酸鐵鋰正極材料出貨量的快速增長使得湖南裕能和德方納米在2021年分別成為整個正極材料行業的第一名和第二名。未來隨著電池企業、大化工企業、上游礦產企業跨界進入到正極材料領域，整個行業的競爭或將更加激烈，總體行業格局仍有可能發生較大改變。

三元正極材料行業競爭格局分散但穩定。目前全球三元材料產能主要位于中國、韓國、日本。其中，2021 年中國三元材料出貨量占全球三元材料出貨量的比例為58.77%，占比超過一半，產品以NCM為主，日本三元材料以NCA為主，韓國則兼有NCM和NCA。2021年我國三元正極材料市占率前三分別為容百科技、當升科技、天津巴莫，各自市占率差距較小，未出現絕對領先的企業。

3、正極產能建設快速擴張

據不完全統計，目前磷酸鐵鋰擴產規模已達到800萬噸，三元材料擴產規模接近180萬噸，正極材料合計擴產規模達到980萬噸。磷酸鐵鋰正極材料的擴產周期相對較短，在技術成熟的條件下，擴產周期在6-10個月。隨著新能源汽車、儲能等終端需求的加大，磷酸鐵鋰正極材料企業將不斷加大自身產能投建，尋找合適標的進行投資擴產。根據產業π統計，2022年，磷酸鐵鋰正極材料主要生產企業產能將達到162.65萬噸，根據各企業產能規劃，2025年磷酸鐵鋰正極材料產能將超過417.75萬噸。

三元正極材料企業產能擴建相對容易，1萬噸三元正極材料擴產時間（產線建設時間）約為1-1.5年，不存在產能投產的核心限制因素。外加三元電池在新能源乘用車市場是確定的趨勢之一，市場對上游三元正極材料需求未來仍會持續增加，為滿足下游電池企業需求，頭部材料企業將更傾向到貼近客戶、貼近資源或要素成本較低的地區擴產。2022年，三元正極材料主要生產企業產能將達到97.66萬噸，根據各企業產能規劃，2025年三元正極材料產能將超過195.91萬噸。

4、正極材料需求測算

根據我們測算，2022-2025年全球鋰電池需求預計分別為675.84、1025.69、1455.07、2065.73GWh，對應正極材料（主要為磷酸鐵鋰、三元材料）需求量分別為133.1萬噸、202.3萬噸、287.4萬噸、408.6萬噸。2021-2025年鋰電池正極材料需求量年復合增長率48.9%，其中磷酸鐵鋰、三元材料年均復合增速分別為53.9%、37.1%。預計現有正極材料產能可以滿足未來5年鋰電池裝機需求。

三、上游原材料短期制約正極材料供給
1、鋰電正極材料市場價格維持高位

2022年上半年由于上游原材料鈷、鎳、鋰等價格快速上漲，同時下游新能源汽車銷量持續向好，部分環節產能供應緊張的局面仍沒得到有效緩解，導致市場仍處于供給緊平衡的狀態，帶動正極材料價格普遍出現明顯上漲，盡管二季度開始部分原材料價格出現下滑，目前三元正極811型價格保持在38.1萬元/噸，磷酸鐵鋰正極材料價格15.5萬元/噸，但相較于2021年同期價格仍處于高位。

2、鋰資源供需緊張，價格維持高位

鋰鹽供需錯配導致鋰礦價格維持高位。目前，電池級碳酸鋰價格在47.9-48.9萬元/噸，氫氧化鋰價格在47.1-47.7萬元/噸，預估2023年價格會有一定的松動。

截至2020年底，全球鋰礦儲量12828萬噸，主要分布在智利41.06％、澳大利亞14.34％、阿根廷13.20%、中國6.31%及美國4.44%。

中國鋰資源儲量豐富，兼具礦石鋰和鹽湖鋰兩種類型；中國鋰資源主要有鹽湖、鋰輝石和鋰云母三種，其中鹽湖鋰占比83%，主要分布在青海和西藏。四川甘孜州和阿壩州高品位鋰輝石資源儲量豐富；江西宜春地區是鋰云母的主要生產基地，另外就是青海和西藏的鹽湖提鋰。

國內鋰資源企業產能方面，贛鋒鋰業、天齊鋰業紫金礦業、鹽湖股份等公司鋰資源儲量較大，贛鋒鋰業目前擁有碳酸鋰產能4.3萬噸，公司已通過參股或簽訂包銷協議的形式鎖定全球大量鋰資源，如鋰輝石項目：MountMarion、PilbaraPilgangoora、AVZManono、Goulamina等；鹽湖鹵水項目：Cauchari-Olaroz、Mariana；鋰黏土項目Sonora等，2022年權益儲量為3418.9萬噸。天齊鋰業公司控股子公司泰利森擁有的格林布什鋰輝石礦氧化鋰品位高達2.1％，泰利森目前擁有鋰精礦年產能134萬噸，規劃年產能194萬噸；鹽湖方面，公司通過參股日喀則扎布耶20％的股權和參股SQM25.85％的股權分別布局稟賦優質的Atacama鹽湖以及中國扎布耶鹽湖，2022年權益儲量為1597.7萬噸。紫金礦業擁有3Q鹽湖，其碳酸鋰當量總資源量約763萬噸，今年四月收購拉果錯鹽湖按權益擁有碳酸鋰資源約150萬噸，2022年權益儲量為912.8萬噸。鹽湖股份擁有青海察爾汗鹽湖3700平方公里的采礦權，2022年權益儲量為662.2萬噸。

3、鎳資源較為匱乏，對外依存度高

受資金博弈等因素影響，鎳價曾出現過一輪瘋漲。3月7日LME（倫敦金屬交易所）鎳價大漲超70%，8日盤中最大漲幅一度超100%。目前看來，鎳價的極端行情已經有了結束的跡象。

我國硫化物型鎳礦資源較為豐富，主要分布在西北、西南和東北等地，保有儲量占全國總儲量的比例分別為76.8%、12.1%、4.9%。就各省(區)來看，甘肅儲量最多，占全國鎳礦總儲量的62%（其中金昌的鎳產提煉規模居全球第二位），其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。

硫酸鎳廠商產能方面，金川集團15.5萬噸；格林美9萬噸；廣西銀億6萬噸；寧波長江新能源5萬噸；吉恩鎳業4萬噸；華友鈷業3萬噸；江門長優2.7萬噸；廣德環保2萬噸。

四、磷酸錳鐵鋰和高鎳三元是正極材料發展方向
隨著下游對鋰電性能要求不斷提升，正極材料將迎來一輪新的技術迭代和升級，磷酸錳鐵鋰和高鎳三元為代表的兩條技術路徑最為明確，磷酸錳鐵鋰電池預計明年開始商業應用，高鎳三元在三元電池中的占比也將持續提升。

1、磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰升級方向

磷酸鐵鋰電池的能量密度已經接近“天花板”。磷酸錳鐵鋰（LMFP)作為磷酸鐵鋰的升級版，磷酸錳鐵鋰(LiMnxFe1-xPO4)是在磷酸鐵鋰（LiFePO4）的基礎上摻雜一定比例的錳（Mn）而形成的新型磷酸鹽類鋰離子電池正極材料。通過錳元素的摻雜，一方面使得鐵和錳兩種元素的優勢特點能夠有效結合，而另一方面錳和鐵的摻雜不會明顯影響原有的結構。高能量密度是磷酸錳鐵鋰相較磷酸鐵鋰的核心優勢。磷酸鐵鋰和磷酸錳鐵鋰理論克容量(170mAh/g)一樣，但放電平臺卻不同；磷酸錳鐵鋰中錳離子開路電壓放電平臺為4.1V，磷酸錳鐵鋰總體放電平臺3.8V-4.1V；磷酸鐵鋰理論放電平臺是3.4V，實際水平3.2-3.3V。磷酸錳鐵鋰對比磷酸鐵鋰具有更高的電壓平臺，能量密度可以比其高出15%左右，且保留了磷酸鐵鋰電芯的安全性及低成本特性。

磷酸錳鐵鋰過去受限于其較低的導電性能與倍率性能，商業化的進程緩慢。隨著碳包覆、納米化、補鋰技術等改性技術的進步，一定程度改善了其導電性，磷酸錳鐵鋰產業化進程開始加速。磷酸錳鐵鋰制備工藝與現有磷酸鐵鋰生產體系區別不大，主要需要通過包覆、摻雜、納米化等改性技術來解決其電導率較低的問題，兩者成本差異也在可接受范圍之內。多重優勢使磷酸錳鐵鋰愈發受到市場青睞。目前，電池企業、正極材料廠商正積極布局磷酸錳鐵鋰產能，經歷一兩年左右的認證周期和生產放量后，磷酸錳鐵鋰將步入產業化進程。隨著國內多個磷酸錳鐵鋰材料項目的建成投產，以及頭部電池企業應用帶動，國內有材料企業預計，最晚2023年國內會穩定批量生產，并規?；瘧玫诫妱悠囶I域。

動力電池企業方面，目前擁有磷酸錳鐵鋰技術儲備的電池廠商包括：寧德時代、比亞迪、國軒高科等，主要以專利技術研發、投資布局為主。寧德時代、欣旺達及億緯鋰能的磷酸錳鐵鋰電池已在今年上半年通過電池中試環節，正在送樣品給車企測試。寧德時代計劃于今年下半年量產該產品。當下已在磷酸錳鐵鋰有所布局的正極廠商包括：德方納米、鵬欣資源、當升科技、中貝新材料、天津斯特蘭等。

據測，磷酸錳鐵鋰單噸錳用量約0.2－0.3噸。未來隨著磷酸錳鐵鋰放量，電池級錳源需求有望迎來新一輪高增長。目前與錳產業相關企業包括紅星發展、南方錳業、湘潭電化、中鋼天源等。

2、三元正極高鎳化趨勢愈加明顯

Ni 元素比例在60%及以上的稱為高鎳三元材料。高鎳化三元將持續成長為長續航車型的主流技術，隨著相關技術發展以及整車平臺功能整合，未來新能源汽車將持續向更高能量密度、更長續航里程發展，高鎳化三元鋰電池的發展趨勢愈加明顯。根據SMM上海有色金屬網數據，2021年國內三元正極材料仍以高電壓Ni5系產品為主，占比46%，其次為Ni8系高鎳產品，占比為36%，Ni6系產品占比為16%。

從技術端來看，高鎳三元相較于其他正極材料技術壁壘更高，不僅需要較高的研發技術門檻，還需要更高效穩定的工程技術能力及更精細的生產管理水平。從能量密度端來看，在導入超高鎳正極材料后，電芯的能量密度已達到300-400Wh/kg，拉大與磷酸鐵鋰電芯的差距，可以更好地滿足新能源汽車輕量化、智能化的發展要求。從市場端來看，眾多跨國車企選擇高鎳動力電池技術路線，作為實現高端應用場景、高續航里程的商業化方案，加快了高鎳動力電池技術路線的推廣和普及。寶馬、大眾、戴姆勒、現代、通用、福特等國際主機廠加速電氣化轉型，紛紛推出多款中高端乘用車車型，電池技術路線向高鎳電池傾斜，進而對高鎳電池產生強勁需求。從成本端來看，高鎳三元正極材料使用更少的鈷金屬，降低了原材料成本，帶來高鎳化三元鋰電池單位成本下降，有利于新能源汽車的普及。因此，在高鎳三元趨勢更加明確的背景下，競爭格局更加清晰，龍頭企業將進一步受益。在高鎳電池賽道上，寧德時代、松下、LG能源、三星SDI、SKI等頭部選手已經大規模量產供應鎳含量超過80%的NCM和NCA電池，并將目標瞄準了鎳含量90%以上的超高鎳電池。國內真正能夠實現高鎳三元材料批量出貨的企業并不多，出貨量較高的企業主要為容百、巴莫、貝特瑞以及邦普。容百高鎳產量占比70%左右，處于高鎳三元行業龍頭地位，巴莫、貝特瑞與邦普則處于行業第二梯隊，當升科技、長遠鋰科、杉杉股份、振華新材等企業距離TOP4都有一定的差距，處于行業第三梯隊。

3、其他正極材料技術路徑

富鋰錳基正極材料：其具有能量密度高、成本低和環境友好等特點，是未來可能的一種正極材料發展方向，其比容量高達300mAh/g，遠高于當前商業化應用磷酸鐵鋰和三元材料等正極材料放電比容量，是動力鋰電池能量密度突破400Wh/kg的技術關鍵。同時富鋰錳基材料以較便宜的錳元素為主，貴重金屬含量少，與常用的鈷酸鋰和鎳鈷錳三元系正極材料相比，不僅成本更低，而且安全性更好。

目前產業界中鮮有富鋰錳基的應用案例，各電池及材料廠商尚未給出明確時間表。容百科技、當升科技具有布局富鋰錳基正極材料開發；容百科技所制低鈷材料扣電池常溫0.33C電流密度下放電比容量≥245mAh/g；低成本高容量，適用于液態電池，目前樣品已送樣國內外多家電芯企業進行測試。當升科技20年報稱將推進固態鋰電、富鋰錳基、鈉離子電池戰略新產品的開發，完善知識產權戰略布局，加強專利風險防御及保護機制，搶占下一代鋰電正極材料的技術高地。高電壓鎳錳酸鋰：其平臺電壓約為4.7V(負級為鋰)，比磷酸鐵鋰高約40%，比三元材料高約25%，理論比容量為146.7 mAh/g，可逆比容量可達140 mAh/g，能量密度達650 Wh/kg。并且它不含鈷，主要是錳和鎳，且鎳的含量也較低，具有低成本的優勢。高電壓鎳錳酸鋰三維的鋰離子通道和穩固的尖晶石結構，使其具有優異的低溫性能、倍率性能和安全性能，可滿足動力電池快速充放電和全氣候使用條件的要求。在鋰資源利用率方面，鎳錳酸鋰在充電態鋰離子幾乎完全脫出，鋰離子利用率接近100%，以其取代目前動力市場上應用的第二代的磷酸鐵鋰和三元動力電池將為全球分別節省30%和50%的鋰資源。因此鎳錳酸鋰是理想的下一代安全、低成本、高比能量的動力電池正極材料。

容百科技擬開發出高能量密度、低成本、長循環的高電壓鎳錳二元產品，容量>140mAh/g，循環>2000次，倍率性能優異，性價比高，以代替中低鎳和磷酸鐵鋰材料?，F已制備的正極材料軟包全電容量>135mAh/g，成本低，循環性能有待進一步改善。鈉離子電池正極材料：主流鈉離子材料包括金屬氧化物、聚陰離子型化合物、以及普魯士藍類化合物。其中商業化價值最大的正極材料為金屬氧化物與普魯士藍類化合物。金屬氧化物具有成本低、較高比容量等優勢，但由于金屬氧化物結構穩定性較差，循環過程中容易發生結構無定型化，電池的循環穩定性與倍率性較差。普魯士藍類化合物具有三維立體開放結構和有利的間隙位置，允許堿離子的可逆脫嵌，具有成本低、穩定性高、電化學性能好的優點，但制備過程中存在配位水含量難以控制等問題。由于鈉離子電池具有成本低、安全性高、低溫情況下表現好等優勢，目前已初步應用于儲能和低速動力領域，如：儲能電站、5G通訊基站、低速四輪車、電動兩輪車。隨著鈉離子電池的大規模產業化后，有望進一步對目前磷酸鐵鋰和鉛酸電池應用廣泛的上述領域進行替代。