「新能源电池前景和发展」2022中国新能源汽车三元电池行业全景速览

一、产业链：硫酸镍和硫酸钴是生产重要原料

三元锂电池因其体积小、容量密度高、耐低温等优点，广泛应用于新能源汽车。上游为三元前驱体、碳酸锂、氢氧化锂等。硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰是生产三元前驱体的重要原料。随着新能源汽车工业的快速发展，硫酸钴和硫酸镍的产量大幅增加。2022年第二季度，受疫情影响，终端市场需求疲软，导致硫酸钴和硫酸镍价格持续下跌。

二、产业现状:装机量大幅增加，产业格局集中度高

2021年，中国三元电池产量为93.9GWh，销量为79．6GWh，装机量74．3GWh，同比增长93.6%、128.7%、91.0%；受多种因素影响，三元电池装机量占动力电池装机量的比例持续下降，2019年占65.1%，2021年下降至48.1%，2022年进一步下降。从装机量分布来看，我国三元电池产业集中度较高，被宁德时代、中创新航LG新能源等大型企业占据主要市场份额，

三、发展趋势：高镍化、单晶化发展趋势愈加明显

近年来，提高镍含量已成为三元动力电池的主要技术路线之一。高镍有助于提高三元动力电池的能量密度和里程，降低钴金属的使用，进一步降低成本。此外，单晶已成为行业的重要趋势之一。与多晶三元正极材料相比，单晶三元正极材料相内无晶界，可有效减少颗粒破碎等问题。它还具有机械强度高、压实密度高、颗粒大、副作用减少等优点。

1、产业链：硫酸镍和硫酸钴是生产重要原料

三元锂电池是指以锰酸镍钴或铝酸镍钴为正极材料的锂电池。三元锂电池因其体积小、容量密度高、耐低温等优点，广泛应用于新能源汽车。上游包括正极、负极、锂、负极、锂隔膜和电解质。正极材料包括三元前驱体、碳酸锂和氢氧化锂。硫酸钴、硫酸镍和硫酸锰是生产三元前驱体的重要原料，对电池性能有很大影响。镍的作用是提高电池的能量密度，延长里程，钴的作用是提高电池的稳定性和导电性，从而提高电池的充放性能。

近年来，中国三元正极材料及三元前驱体出货量保持高速增长态势，2021年出货量分别达43．0万吨、61．8万吨，较2020年实现大幅增长，三元正极材料中高镍三元（以8系列为主）占比由2020年的22％提高到2021年的36％。

硫酸镍和硫酸钴占三元前驱体的成本比例较高NCM以523为例，硫酸镍成本占52%，硫酸钴成本占35%，说明冶炼端将成为三元材料降本增效的重点之一。

2021年中国硫酸镍产量为28.73万吨，2022年上半年产量为14.72万吨，其中约80%应用于动力电池领域。从价格上看，2022年第一季度，由于镍价异常波动，硫酸镍价格陆续上涨，成为新能源汽车生产成本上涨的原因之一；第二季度，受疫情影响，下游应用领域新能源汽车产业链停产减产，原材料供应充足，硫酸镍价格持续下跌。

硫酸钴作为三元前驱体的主要原料之一，在三元前驱体消费旺盛的情况下，产量大幅增长。2022年上半年，中国硫酸钴产量达到3.56万吨金属吨，同比增长37%。2022年第二季度，终端市场需求疲软，动力电池去库较多，导致硫酸钴价格持续下跌。

相关报告：《2022-2028年中国三元电池产业发展战略研究及投资规划分析报告》

二、产业现状:装机量大幅增加，产业格局集中度高

1.新能源汽车产业蓬勃发展，大力推动三元电池装机容量

在双碳目标背景下，汽车工业加快了电气化转型，我国新能源汽车发展迅速。2021年，中国新能源汽车产销增长159.5%、157.5%至26.1万辆、260.0万辆。2022年上半年，中国新能源汽车产销保持快速增长，分别为266.1万辆和260.0万辆，同比增长118.2%和115.0%。从新能源汽车的成本构成来看，电池系统占整体成本的很大比例，占40%以上。新能源汽车的发展将大力推动三元电池的需求。

2021年，随着新能源汽车高繁荣的发展，动力电池产销量和装机量也大幅增长，2021年产销量分别为219.7GWh、186GWh，装机量为154．5GWh；2022年上半年，产量、销量、装机量分别为206.4GWh、205．4GWh、110．1GWh。磷酸铁锂电池和三元电池是动力电池的主要产品，总装机量占99%以上，两种电池各有优势，预计未来将长期共存。

2021年，中国三元电池产量为93.9GWh，销量为79．6GWh，装机量74．3GWh，同比分别增长93.6%、128.7%、91.0%；但值得注意的是，三元电池装机量占动力电池装机量的比例持续下降，2019年占65.1%，2021年下降至48.1%，2022年进一步下降。主要原因包括:(1)从2020年开始，纯电动汽车续航里程补贴调整到两档，门槛提高到300公里。随着越来越多的车型续航里程超过300公里，单纯追求续航里程带来的补贴增量并不大，汽车公司开始寻求推出低成本车型；(2)磷酸铁锂电池比三元锂电池性价比更高。2021年磷酸铁锂电池每千瓦时价格在500-600元左右，而三元锂电池价格在800元左右，两者距在20%-30%之间；(3)磷酸铁锂电池技术的进步和性能劣势逐渐得到弥补，如宁德时代发布CTP、比亚迪推出了刀片电池。但对于高端车型来说，三元锂电池仍然是汽车公司的主流选择。

2021年新能源桥销量TOP在15款车型中，有8款车型使用三元锂电池，与磷酸铁锂相当。使用三元锂电池的车型包括奇瑞Eq、奔奔EV、小鹏P7等。

2.产业集中度高，宁德时代占全国一半

从装机量分布来看，我国三元电池产业集中度较高，被宁德时代、中创新航LG新能源等大型企业占据主要市场份额。2022年上半年，前五大企业占80%以上，其中宁德时代仅有一家占50.2%。此外，这些企业在三元电池、磷酸铁锂电池等方面不断增加研发投入，在技术上取得了明显优势。行业形成了较高的进入壁垒。

三、发展趋势:高镍化、单晶化的发展趋势越来越明显

1.高镍三元锂电池的发展趋势越来越明显

近年来，新能源汽车轻量化、智能化的发展对动力电池各方面的性能提出了更高的要求。提高镍含量已成为三元动力电池的主要技术路线之一。高镍有助于提高三元动力电池的能量密度和里程；同时，钴金属用于高镍三元正极材料，有利于进一步降低成本。为了提高品牌竞争力，抢占中高端市场，广汽、威来、上汽等汽车企业相继推出了多款中高端乘用车车型。电池技术路线一般选用高能密度超高镍三元电池。从技术研发的角度来看，高镍三元锂电池与其他电池相比，生产环境、生产技术、生产管理要求更高，生产线设计能力（柔性生产线）、个性化工艺能力（洗涤烧结）更严格，行业领先企业将加快高镍三元锂电池的技术优势、规模优势，竞争模式将更加清晰，全球电池企业投资高镍三元电池研发，以8系为代表的高镍路线探索取得了重大进展，9系列高镍三元也开始实现工业化发展。未来，随着超长里程车型的不断推出，高镍三元锂电池将迎来大规模发展。

2.单晶化成未来的发展方向之一

与多晶三元正极材料相比，单晶三元正极材料相内无晶界，可有效减少颗粒破碎等问题。此外，单晶三元正极材料还具有机械强度高、压实密度高、颗粒大、减少副作用的优点。在此背景下，单晶渗透率不断提高。2017年下半年，电力电池龙头宁德时代开始使用单晶材料。单晶三元迎来了第一次大规模成交量。到2019年，渗透率达到20%左右。到2022年上半年，渗透率超过40%。短短一年半，渗透率提高了20个百分点。单晶三元材料由于技术壁垒较高，目前国内能够规模化生产的企业较少，振华新材、长远锂科、南通瑞翔、厦门新能四家占据大部分市场份额，随着国内对于动力电池安全性能关注度的不断提高，单晶三元材料体性能逐渐被企业进一步认可，渗透率有望进一步提升。