1、三元材料異軍突起
鋰離子電池的正極材料是鋰離子電池的核心。正極材料在鋰離子電池充放電工作中，提供大量自由脫嵌的鋰離子，其性能直接影響著鋰離子電池的工作電壓、比能量和循環(huán)壽命等電化學(xué)性能，正極材料的成本也直接決定電池的成本高低。據(jù)GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2017年我國(guó)正極材料總產(chǎn)值達(dá)417.1億元，同比增長(zhǎng)95.1%；總產(chǎn)量為20.8萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)29.53%。其中，三元材料產(chǎn)量8.6萬(wàn)噸，同比增幅58.6%；磷酸鐵鋰材料產(chǎn)量5.8萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)基本持平，只有1.75%。正極材料市場(chǎng)規(guī)模的迅速增長(zhǎng)得益于三元材料市場(chǎng)需求的擴(kuò)大。新能源汽車新的補(bǔ)貼政策與能量密度掛鉤，使得三元電池成為動(dòng)力電池的主要發(fā)展路線，刺激上游三元材料企業(yè)紛紛擴(kuò)大生產(chǎn)。
從正極材料生產(chǎn)企業(yè)各自所占的市場(chǎng)份額來(lái)看，行業(yè)龍頭企業(yè)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)并不明顯，目前整個(gè)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，具備高質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)能力是企業(yè)在激烈競(jìng)爭(zhēng)中獲勝的關(guān)鍵。
2、正極材料構(gòu)成
磷酸鐵鋰正極材料的原材料主要有碳酸鋰、草酸亞鐵、氧化鐵紅、磷酸鐵等，其中碳酸鋰占比接近30%。三元材料主要包括鎳、鈷、錳、鋰四種金屬，鎳鈷錳三種元素的比例并不固定，可以通過(guò)改變?nèi)N元素的比例來(lái)改善電池的性能，目前三元?jiǎng)恿﹄姵氐逆団掑i配比主要為1:1:1，隨著高鎳三元電池
的發(fā)展，鎳的比例會(huì)逐步提高，鈷的使用量會(huì)減少。
2.1鋰資源
鋰在世界上的儲(chǔ)量較為豐富，在地殼中的含量約為0.0065%，已知的含鋰礦物有150多種，主要以鋰輝石、鋰云母、透鋰長(zhǎng)石、磷鋁石礦等形式存在。根據(jù)美國(guó)地址調(diào)查局2015年發(fā)布的數(shù)據(jù)，全球鋰資源儲(chǔ)量約為1350萬(wàn)噸，探明儲(chǔ)量約為3978萬(wàn)噸。鋰的應(yīng)用領(lǐng)域主要有鋰電池、潤(rùn)滑脂、玻璃陶瓷、醫(yī)藥、有機(jī)合成等，其中鋰電池領(lǐng)域占比最大，2015年我國(guó)鋰電池領(lǐng)域耗鋰量占比51%。鋰礦石開(kāi)采廠家主要向電池正極材料生產(chǎn)廠家提供電池級(jí)碳酸鋰或氫氧化鋰作為其原材料，據(jù)估算，目前電動(dòng)汽車動(dòng)力電池每KWH總體消耗帶動(dòng)碳酸鋰0.7-1kg，1GWH動(dòng)力鋰電池約需要700-1000噸碳酸鋰。碳酸鋰主要由礦產(chǎn)資源提煉而成，在自然界中儲(chǔ)量有限，具有極強(qiáng)的地域性和稀缺性，屬于稀缺資源，因此在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中，碳酸鋰資源的戰(zhàn)略重要性顯得尤為突出。
據(jù)興業(yè)證券研究所估算，正極材料中鋰鹽占電池價(jià)格比例在4.5%-8.5%之間，三元材料鋰鹽占比最高。2018年春節(jié)前，由于下游電池企業(yè)去庫(kù)存，需求減弱，鋰價(jià)下行，除部分鹽湖企業(yè)因季節(jié)因素停產(chǎn)外，國(guó)內(nèi)大多礦石提鋰企業(yè)基本保持生產(chǎn)，然而春節(jié)后鋰鹽需求旺盛，市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求狀態(tài)，鋰價(jià)回升。2月23日，四川電池級(jí)碳酸鋰報(bào)價(jià)為16.5萬(wàn)元/噸，上漲5000元，氫氧化鋰報(bào)價(jià)15.3萬(wàn)元/噸，上漲3000元。
碳酸鋰等鋰鹽的制備主要是以鋰礦石為原料，加入硫酸、石灰或者氯化物進(jìn)行燒結(jié)，然后通過(guò)溶解、過(guò)濾提純等工序，最終獲得成品。當(dāng)前金屬鋰的提煉有兩種技術(shù)手段：礦石提鋰和鹽湖提鋰。礦石提鋰分為鋰輝石提鋰和鋰云母提鋰兩種。鋰輝石含鋰豐富、品質(zhì)較高，主要來(lái)自國(guó)外，我國(guó)鋰輝石礦品質(zhì)不高、儲(chǔ)量也不豐富，主要分布在甘孜州和阿壩州。宜春地區(qū)是鋰云母的主要生產(chǎn)基地。鹽湖提鋰是利用高原富含鎂鋰的鹵水，采取物理化學(xué)方法提煉出鋰，成本較低，但是存在較高的技術(shù)水平和地理?xiàng)l件限制。我國(guó)鹽湖主要分布在青藏地區(qū)，鹽湖鎂鋰比高、鋰濃度低，受天氣、能源、交通等因素影響，鹽湖實(shí)際產(chǎn)量不確定性高，目前我國(guó)鹽湖提鋰產(chǎn)量約占全球鹽湖提鋰產(chǎn)量的10%，預(yù)計(jì)該占比將長(zhǎng)期維持低位。盡管各大鋰企紛紛加快擴(kuò)產(chǎn)、合作步伐，但由于工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量等多重不穩(wěn)定因素的存在，實(shí)際產(chǎn)出將有限，考慮到需求快速增長(zhǎng)，我國(guó)碳酸鋰市場(chǎng)預(yù)計(jì)維持緊平衡格局，高端鋰鹽產(chǎn)品則可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性短缺，預(yù)計(jì)2018年碳酸鋰價(jià)格高位震蕩，保持在13.5-16 萬(wàn)元/噸區(qū)間。
2.2鎳資源
鋰礦石開(kāi)采廠家主要向電池正極材料生產(chǎn)廠家提供電池級(jí)碳酸鋰或氫氧化鋰作為其原材料。鎳在三元材料中的作用是提高材料的體積能量密度。鎳的全球儲(chǔ)量十分豐富，據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2015年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球探明鎳基礎(chǔ)儲(chǔ)量約8100萬(wàn)噸，資源總量14800萬(wàn)噸，基礎(chǔ)儲(chǔ)量的約60%為紅土鎳礦，約40%為硫化鎳礦，紅土型礦主要分布在赤道附近的古巴、新喀里多尼亞、印尼、菲律賓、緬甸、越南、巴西等國(guó)，硫化物型礦主要分布在加拿大、俄羅斯、澳大利亞、中國(guó)和南非等國(guó)。我國(guó)鎳儲(chǔ)量300萬(wàn)噸，主要分布在西北、西南和東北等地，保有儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的比例分別為76.8%、12.1%、4.9%，就各省（區(qū)）來(lái)看，甘肅儲(chǔ)量最多，占全國(guó)鎳礦總儲(chǔ)量的62%，其中金昌的鎳產(chǎn)提煉規(guī)模居全球第二位。
從鎳的使用來(lái)看，鎳主要應(yīng)用領(lǐng)域有不銹鋼、合金鑄造、電鍍、電池等，其中不銹鋼在鎳的消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位，國(guó)內(nèi)約80%的鎳用于不銹鋼生產(chǎn)，電池領(lǐng)域的鎳消費(fèi)僅占5%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年，我國(guó)鎳消費(fèi)量共116萬(wàn)噸，按照5%的電池消費(fèi)占比計(jì)算，2017年我國(guó)電池用鎳僅5.8萬(wàn)噸。隨著高鎳電池不斷發(fā)展，未來(lái)電池用鎳需求將會(huì)增加，預(yù)計(jì)到2020年，電池用鎳占鎳總消費(fèi)量的比例將升至8%，對(duì)鎳資源的供求結(jié)構(gòu)影響依然不大。
2.3鈷資源
鈷也是三元材料里用量較多的金屬，在三元材料中，鈷的作用在于可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能，但過(guò)高的鈷含量會(huì)導(dǎo)致實(shí)際容量降低。鈷礦被開(kāi)采后，通過(guò)鈷精煉企業(yè)生成硫酸鈷，再供應(yīng)給下游作為三元電池正極原材料。據(jù)估算，1噸鈷酸鋰中鈷的含量達(dá)到0.61噸。鈷是非常稀缺的資源，我國(guó)鈷的對(duì)外依存度非常高，達(dá)到97%。據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計(jì)，目前全球鈷儲(chǔ)量約700萬(wàn)噸且分布集中，剛果（金）、澳大利亞、古巴三國(guó)的鈷儲(chǔ)量占全球總儲(chǔ)量68%。2017年全球鈷產(chǎn)出中，剛果（金）占比55%。我國(guó)鈷的探明儲(chǔ)量大概是8萬(wàn)噸，僅占全世界探明儲(chǔ)量的1.1%，主要分布在甘肅、山東、云南、河北、青海、山西等6省。我國(guó)鈷礦獨(dú)立礦床極少，主要伴生于鐵、鎳、銅等礦產(chǎn)中，單一鈷礦儲(chǔ)量只占全國(guó)鈷礦總儲(chǔ)量2%左右，且品味較低開(kāi)采難度大。就行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)而言，鈷的行業(yè)集中度非常高，有限的礦產(chǎn)資源掌握在少數(shù)幾家公司手中，僅嘉能可、洛陽(yáng)鉬業(yè)、Sherritt和Vale四家公司在2016年控制了將近60%的全球礦山鈷產(chǎn)量。從國(guó)內(nèi)來(lái)看，格林美、華友鈷業(yè)、金川集團(tuán)三家占據(jù)了鈷市場(chǎng)半壁江山。16年四季度以來(lái)，鈷價(jià)不斷攀升，但鈷產(chǎn)品的供應(yīng)仍非常緊張，寡頭控制使得出貨量及定價(jià)權(quán)在礦端。
從需求端來(lái)看，電池行業(yè)目前是鈷最大的需求端。2017年，我國(guó)鈷的消費(fèi)量不足6萬(wàn)噸，其中電池行業(yè)用鈷4.8萬(wàn)噸，在4.8萬(wàn)噸的電池用鈷中，3C電池用鈷占比84%，動(dòng)力電池用鈷占比16%。隨著三元電池成為新能源汽車電池的主流路線，鈷作為三元電池核心材料之一，需求量也會(huì)隨之增加。CRU估計(jì)到2020年全球新能源汽車三元電池對(duì)鈷需求將達(dá)到3.56萬(wàn)噸金屬當(dāng)量，相比2015年增長(zhǎng)10倍，整個(gè)鈷的需求量將達(dá)到15萬(wàn)噸左右。供給彈性低疊加需求高增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)價(jià)格將持續(xù)上行。
2.4錳資源
三元材料中，錳的作用在于降低材料成本、提高材料安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但過(guò)高的錳含量會(huì)破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)，使材料的比容量降低。錳礦被礦產(chǎn)企業(yè)開(kāi)采后，通過(guò)濕法冶煉生產(chǎn)高純度硫酸錳，將此供應(yīng)給下游鋰離子電池企業(yè)作為正極原材料。
錳在地殼中大量存在，平均含量約為0.1％，其含量之大在已知元素中排名15位，在重金屬中僅次于鐵而位居第二位。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2015年發(fā)布的數(shù)據(jù)，全球錳資源儲(chǔ)量約為5.7億噸，分布不平衡，主要集中在南非、烏克蘭、加蓬、巴西、印度、澳大利亞、中國(guó)和墨西哥這幾個(gè)國(guó)家，其他國(guó)家儲(chǔ)量極少。除陸地錳礦資源外，地球大洋底也有極其豐富的錳礦資源，錳結(jié)核是其中一種，是錳的重要潛在資源，估計(jì)其總儲(chǔ)量在3萬(wàn)億噸。我國(guó)錳儲(chǔ)量約4400萬(wàn)噸，盡管儲(chǔ)量不低，但我國(guó)錳礦資源大部分是低品位的礦產(chǎn)，礦床賦存條件較為復(fù)雜，資源勘查與開(kāi)發(fā)存在諸多困難，因此我國(guó)產(chǎn)錳礦資源不能滿足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需要，每年需大量進(jìn)口錳礦石以補(bǔ)不足。
從錳的具體使用領(lǐng)域來(lái)看，錳礦石主要應(yīng)用于錳系鐵合金和電解金屬錳的生產(chǎn)，二者分別占比約59%、23%，除此之外，電解二氧化錳中錳礦石的使用量約占3%，其他類使用量約占15%，動(dòng)力鋰離子電池所需的硫酸錳歸屬于其他類中，整體占比較小，預(yù)計(jì)三元鋰離子電池需求的增加并不會(huì)導(dǎo)致錳原材料供求結(jié)構(gòu)的改變。
相關(guān)新三板掛牌企業(yè)
從新三板掛牌企業(yè)來(lái)看，涉及動(dòng)力鋰電池正極材料的企業(yè)共12家，其中生產(chǎn)磷酸鐵鋰材料的企業(yè)有卓能材料、歐賽能源、貝特瑞、安達(dá)科技、金鋰科技；生產(chǎn)三元材料的企業(yè)有振華新材、天力鋰能、杉杉能源、科捷鋰能、晶石能源；錳酸鋰生產(chǎn)企業(yè)僅有一家----中天新能；金川科技的主要產(chǎn)品為鈷金屬及鈷新材料。
