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2018年中国三元正极材料行业趋势及市场规模:高镍正极产业化拐点已至 20 年市场将破 200 亿(图)
发布时间:2018-07-09 09:02
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       一、正极高镍化是中周期产业趋势

       高镍三元正极产品生命周期预计至少 5-10年。三元正极材料分子式为Li(NixCoyMnz)O2,其中 x+y+z=1,命名根据三种元素的相对含量而定,高镍正极泛指镍相对含量在 0.6 以上的材料。高镍正极优势在于克容量较高,从各国动力电池技术路径规划来看,2020 年动力电池电芯能量密度普遍将达到 300wh/kg 以上,在现有技术体系中,高镍三元正极+硅碳负极是最可行的商业化方案,正极高镍化趋势明确。

       但如需进一步提升能量密度,如实现中国 2025 年电芯能量密度达到 400wh/kg 的目标,则需要变革正极材料体系,目前有望实现的技术方案是高容量富锂锰基正极+硅碳负极。

       但由于现阶段富锂锰基的结构认识仍存争议,材料首次充电后结构的变化以及后续循环过程中的脱嵌锂机制也尚不清楚,材料存在首次不可逆容量高、循环性能和倍率性能较差等问题,仍处于实验室阶段。


各国动力电池能量密度目标,2020 年普遍在 300wh/kg 以上

图表来源:公开资料整理
不同材料体系所能达到能量密度

图表来源:公开资料整理

       另一种突破性技术——固态电池预计大规模产业化也会在 2025 年之后。固态电池在动力电池领域的商业化应用需要材料工艺层面的突破,包括关键材料、极片、正负极与电解质匹配的材料工艺。目前,在界面电阻降低,金属锂高容量、高倍率和低体积变化的解决方案,以及兼具离子电导和机械特性的固态电解质膜的成熟制备技术等方面尚缺乏有效的解决方案。固态电池如若取得突破,将导致正极材料体系发生变化。以丰田的固态电池解决方案为例,将采用高电压 LCO 正极+硫化物电解质+石墨类负极。因此高镍正极产品的市场空间在 2025 年后有一定不确定性,需跟踪富锂锰基和固态电池的商业化进展。

       参考观研天下发布《2018年中国三元材料行业分析报告-市场深度调研与投资前景预测


相关固态电池样品技术方案,固态电池后材料体系发生变化

图表来源:公开资料整理

       二、18 年 811 正极开始放量,20 年市场将破 200 亿

       2020 年 NCM811 正极需求将达 7.7 万吨,市场规模将破 200 亿。NCM111 及 523 由于量产难度较低,在 2017 年为市场主流,2018 年过渡到单晶 523 及 622 体系,811 开始放量,2019 年 811 比例将大幅提升,2020 年 NCM811 正极需求将达 7.7 万吨,市场规模将达 205 亿。


市场规模测算

图表来源:公开资料整理

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