今年在对接资本市场方面,正极材料领域发生了两件大事:一是磷酸铁锂正极材料生产商德方纳米3月19日创业板成功过会;二是三元材料生产商容百科技6月19日科创板成功过会。虽然近年来,资本的过度参与,导致市场增量远高于需求增量,但新能源产业正向高质量发展,还是需要优质资本的积极参与。

容百科技三元正极材料产品

图/容百科技三元正极材料产品

2019年是能源安全新战略提出的第五个年头。2014年6月13日,习近平总书记明确提出了中国要推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命,并全方位加强国际合作,实现开放条件下的能源安全。

近期,受政治经济大环境影响,世界各国对能源安全的危机感和紧迫感加强。数据显示,2018年中国石油对外依存度接近70%,超过国际社会公认的65%警戒线,“禁售燃油车”的呼声再起。海南已率先出手,提出2030年将全面禁止销售燃油汽车,成国内首个明确禁售燃油车时间表省份。目前来看,禁售燃油车的步伐不会太快,但发展新能源汽车的大势已定。

与此同时,随着补贴政策的逐渐退出,新能源汽车将开始直面终端消费市场,成本、续航、安全是决定着电动车能否被市场广泛认可的三大关键因素,而正极材料,则与这三大因素密切相关。

成本重压,正极材料技术路线或向磷酸铁锂倾斜

电动车在用车成本方面,具有较为明显的优势。但在购车成本上,电动车并没竞争力。

目前锂电池是新能源汽车的主要动力,电池、电机、电控、电驱动零部件通常在新能源汽车生产成本中占比超7成以上,其中动力电池成本首当其冲,占比约4成。而在动力电池的成本构成中,材料成本的占比也是约7成,其中正极材料成本占3-4成。补贴大幅退坡后,整车厂成本压力将大增,降本的压力向电池领域传导,再传导至正极材料等上游材料领域。

中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据显示,1-5月,我国动力电池累计产量达37.0GWh,其中三元电池累计生产22.9GWh,占总产量比61.8%;磷酸铁锂电池累计生产12.2GWh,占总产量比33.0%;其他材料电池占比5.2%。

我国正极材料产业经过十多年的发展,三元材料与磷酸铁锂已成为市场份额最大的两种正极材料。

在成本方面, 磷酸铁锂价格相对低廉,目前动力型磷酸铁锂材料价格约4.8万元/吨;动力型三元材料目前以523型(价格在13.2-15万元/吨)、622型(价格约14.5-17万元/吨)为主,811型价格约20万元/吨。

“有一个比较有意思的现象,在动力电池领域,价格相对便宜的正极材料磷酸铁锂和锰酸锂,在动力电池领域,出货量占比并不高。”天目湖先进储能技术研究院有限公司副院长王德宇指出,在2015-2017年,磷酸铁锂材料出货量占比较高。2018年以来,政策导向高能量密度电池,由于“谋补心切”,价格相对较高的三元材料出货量反而较多。

(明日)6月26日,补贴新政将正式实施,业内一致的看法是,电动乘用车车型未来将分化为两大类:一部分将对标特斯拉等国际车企车型,向高能量密度高续航方向发展,三元电池将占主导;一部分将转向搭载性价比更高的磷酸铁锂电池,并且能量密度也将大幅提升,安全性更高。

“新能源汽车还是有机会的,业内人士要有信心。”在江西江铃集团新能源汽车有限公司技术中心主任沈祖英看来,2019年开始,新能源汽车与燃油车开始进入性价比PK阶段,2022年开始,在一些细分领域,预计新能源的性价比将超越燃油车。

而从下游应用市场反馈的情况来看,由于新政落地后的,终端消费市场的反应存在不确定性,新能源汽车产销量增速或将继续放缓,电池企业减产意向较强,或将导致正极材料市场需求大幅降低。

续航之忧,高续航消费心理下三元材料长期看好

从消费心理来说,续航肯定是越高越好。6月12日,工信部在官方网站发布了《新能源汽车推广应用推荐车型目录(2019年第5批)》。

“2019年第5目录中,乘用车能量密度高于120Wh/kg的占到100%;140Wh/kg以上占到90%,其中140-150Wh/kg的纯电三元电池的达到31%;160Wh/kg以上的继续增长到60%。”全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树分析称,2019年,客车电池提升很快,磷酸铁锂能量度突破160Wh/kg,第5批目录中,磷酸铁锂的电池的能量密度均超120Wh/kg。由于客车的竞争相对充分,大部分客车企业都能实现140Wh/kg的补贴鼓励要求。客车目前主要贴着补贴推动,低密度的拿补贴少,高于160Wh/kg的新车型已经成为占比35%的主流。此外,专用车相对于客车和乘用车电池表现稍差,前期的能量密度基本都在120-140Wh/kg区间内,2019年1-5批目录转入140-160Wh/kg。

整体来看,今年年内,乘用车的电池主要采用三元正极材料,客车电池则以磷酸铁锂、锰酸锂正极材料为主,专用车电池由磷酸铁锂和三元材料共同推动,但开始偏向磷酸铁锂。

长期来看,未来的新能源积分作用减弱,在市场驱动下,消费端将偏向选择高续航里程的车型。此外,随着中国市场的进一步开放,外资车企与电池企业在华布局提速,刺激国内市场中高端新能源车型的增长。这也意味着,能量密度较高的三元材料,市场需求会有持续的增长。

中国汽车技术研究中心首席专家、新能源汽车与财税政策研究室主任方海峰认为,补贴退坡给高端产品的产能扩张提供了机会,头部企业的领先地位确定,后补贴时代,动力电池企业将面临更为严峻的市场环境。

动力电池电池的能量密度主要受制于正负极材料。目前负极材料,特别是硅碳负极材料的比容量可以达到4200mAh/g,远高于正极材料,因此,电池能量密度的提升,主要在于正极材料。

在高容量正极材料体系中,NCM811体系备受推崇。因为终端市场的需求变化,目前NCM523及NCM622材料在动力电池中的需求量有所下降,而高镍811/NCA材料将替代原有NCM523 NCM622市场份额,在国内高端车型以及国外车企开发车型都将搭载使用NCM811材料的动力电池,宝马、戴姆勒、大众、标志、上汽、吉利、广汽都明确将高镍材料作为未来动力电池的开发方向,未来高镍811/NCA材料在动力电池中的应用比例将快速增长。

公开资料显示,宁德时代、力神电池、国轩高科、比亚迪、比克动力等多家电池企业已宣布研发出能量密度超300Wh/kg的811电池产品。其中,2019年3月,宝马X1插电式混合动力里程升级版上市,采用了宁德时代811电芯。宝马表示,这是全球首个量产811电池。在正极材料方面,容百科技、当升科技、杉杉能源等也宣布已量产高镍三元正极材料。

安全为上,高镍三元材料安全难题如何破解

目前,头部正极材料企业的研发方向正向高镍化、低钴化、高电压化方向发展。而自锂电池发明以来,安全问题一直是大困扰。我们都知道,三元材料中的镍含量越高,材料的稳定性就越差,安全性也越差。高镍三元材料的大规模量产,安全难题如何破解?

6月24日,科创板拟上市企业容百科技刚刚提交了注册申请。据估算,容百科技高镍NCM811材料月产量在1000吨以上,先发优势较为明显,NCM811产销量处于行业领先地位。公司为国际上少数可同时大批量生产NCM811、单晶NCM622和NCA的正极材料企业。公司定位于高镍及单晶三元正极材料,应用公司产品的811动力电池已应用到国内外主流车企,技术先进性获得下游龙头企业的认可,相较于境内外同行业公司处于领先水平。

当升科技表示,高镍三元材料是未来动力锂电正极材料的主要方向。公司采取正极材料颗粒形貌单晶化以及修饰材料本体等工艺技术,有效解决了高镍正极材料因体积变化带来的粉化问题,同时增强了正极材料的晶体结构稳定性和热稳定性。

杉杉能源总投资200亿元“10万吨锂电动力电池材料长沙基地项目”在今年2月份也全面开工,公司表示,生产811型高镍正极材料产品,比容量≥200mAh/g,循环寿命≥2000次,满足国家对动力电池2020年前达到300瓦时/公斤能量密度的战略需求,产品在能量密度、循环性能以及安全性能方面占优势。

当然,但新能源汽车的安全问题,是全产业链的安全,除了材料方面,还需要从电池成组管理、车辆自身安全防护设计、充电安全防护、消费者安全用车培训等多方面着手。

结语:今年在对接资本市场方面,正极材料领域发生了两件大事:一是磷酸铁锂正极材料生产商德方纳米3月19日创业板成功过会;二是三元材料生产商容百科技6月19日科创板成功过会。可以看出,虽然近年来,资本的过度参与,导致市场增量远高于需求增量,但新能源产业正向高质量发展,还是需要优质资本的参与。

与此同时,由于市场后期发展存在较大变数,相关研究机构纷纷推翻此前对于动力电池市场需求以及高镍三元材料市场容量的相关预测,等待市场明朗后更新数据。但可以肯定的是,高镍三元材料长期趋势不变。

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