20160323-招商证券-新材料系列报告之三_锂电材料_37页_2mb_2mb

新材料系列报告之三——锂电材料总结

核心内容

锂离子电池因其高能量密度、长寿命、安全性能好和环境污染小等优点，被视为最先进的绿色电池之一。随着全球对雾霾等环境问题的关注，锂电池已成为新的经济增长点，其市场需求在2011-2020年间持续增长，预计2020年市场空间将超千亿Wh。

四大核心材料

锂电四大核心材料包括正极、负极、电解液和隔膜。其中：

• 正极材料：主要材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料（NCM、NCA）及富锂锰基固溶物。正极材料产业总规模预计2020年达600亿，其中高端产品供不应求。
• 负极材料：主要包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球（MCMB）、硬碳、软碳、硅碳等。硅碳负极理论容量高达4200mAh/g，但存在体积膨胀问题，未来市场空间广阔。
• 电解液：由高纯有机溶剂、锂盐及添加剂组成，六氟磷酸锂是主流电解质，2020年电解液需求预计达53.1万吨。
• 隔膜：技术壁垒高，国产化率低，主要依赖进口。2016年我国隔膜需求约16亿平方米，供给不足问题短期内难以解决。

市场与政策推动

• 市场层面：3C消费电子和新能源汽车是锂电池的主要应用领域，其中3C领域增长率约20%，新能源汽车增长率超40%。
• 政策层面：发改委发布多项政策推动锂电池发展，如《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，储能领域预计未来5年增速达40%以上，2020年储能市场容量将超1000亿Wh。

材料性能与改进

• 正极材料：三元材料具有高容量和能量密度，但成本高、安全性能差。富锂锰基材料具有高比容量（200-300mAh/g）和高工作电压（>4.5V），但首次放电效率低，循环寿命短。
• 负极材料：石墨负极具有较高的循环性能和成本优势，而硅碳负极理论容量高，但体积变化大。碳包覆层可有效缓解体积膨胀问题，提升循环稳定性。
• 电解液：六氟磷酸锂是主流电解质，其性能影响电池的稳定性和安全性。
• 隔膜：传统聚烯烃类隔膜存在熔融温度低和强度低的问题，陶瓷涂覆技术是提升隔膜性能的重要方向。

行业格局与厂商分析

• 全球厂商：主要集中在日韩，如杉杉股份、金瑞科技、国轩高科、中国宝安等。
• 国内厂商：行业格局较为分散，但龙头企业如湖南杉杉、贝特瑞、星源材质等具备较强竞争力。
• 重点企业：
  • 中国宝安：全球负极材料行业龙头，负极产能全球第一，布局新能源汽车产业链。
  • 国轩高科：唯一动力电池为主营业务的上市公司，高端磷酸铁锂电池为主，布局三元材料。
  • 杉杉股份：全球最大锂电综合材料供应商，正极产能世界第一，负极产能国内第二。
  • 金瑞科技：成功转型为锂电池材料产业链企业，具备NCA三元材料制造专利。
  • 国瓷材料：技术先进，产品稀缺，有望实现进口替代。

未来展望

• 正极材料：高端产品供不应求，未来产能释放将缓解供求紧张，竞争加剧。
• 负极材料：硅碳负极市场需求快速增长，2020年预计达5万吨，市场前景达100亿。
• 电解液：行业集中度高，价格受六氟磷酸锂成本影响较大。
• 隔膜：供给不足，扩产周期长，陶瓷涂覆技术是未来发展趋势。

技术与市场趋势

• 储能应用：2016年有望成为储能启动元年，分布式光伏和充电桩储能将成为主要突破口。
• 材料创新：硅碳负极、富锂锰基材料等高容量材料将推动锂电池性能提升。
• 政策与市场：政策推动与市场需求增长共同促进锂电行业发展，未来行业竞争将更加激烈。

总结

锂电材料作为新能源产业的重要组成部分，其市场空间广阔，未来发展前景乐观。正极、负极、电解液和隔膜四大核心材料各有特点和挑战，随着技术进步和政策支持，行业将逐步实现国产化，龙头企业将受益于行业增长。