新能源电动化系列报告(二)：材料创新 多点开花

摘要

电池材料是新能源电池的核心。电池材料包括正负极、隔膜、电解液、集流体（铜箔、铝箔）等。其中，正极、负极、隔膜、电解液作为“电池四大电池材料”，在电池总成本占比90%，对电池的能量密度、寿命、安全性等各项性能指标产生了深进影响。

本文将基于四大电池材料视角，探讨电池材料行业发展趋势、技术迭代路径不产业竞争格局，为电池技术迭代不材料创新提供思考视角。

(资料图)

正极：多种技术路线齐头并进，市场集中度在“四大主材”中最分散三元锂、磷酸铁锂等多种技术将在中长期齐头并进，锚定细分市场，发挥各自优势。三元锂仍是高端乘用车市场首选；磷酸铁锂则向低端乘用车、商用车和储能市场渗透；钴酸锂由二充放电稳定，在小型电子产品上会继续发挥优势；而锰酸锂在与用车市场上仍将保持一定份额。多体系并存才能解决我国单一资源匮乏的问题。技术迭代路径上，三元材料以高镍化、无钴化、单晶化为主导方向；磷酸铁锂则以金属掺杂为主。

产业格局上，正极材料产业集中度在四大材料中最低，竞争激烈，其中磷酸铁锂的市场集中度高于三元锂。三元材料企业纷纷在前驱体生产等上游原料环节加大投资、提高控制力；磷酸铁锂材料企业则通过加大铁源自有产能建设来降低成本。

负极：人造石墨一体化发展，硅基负极加速渗透，“三大四小”格局稳定技术布局方面，中长期内人造石墨仍是主流，硅基负极加速渗透。目前石墨的比容量已经接近理论上限，提升空间较小，因此比容更高的硅基负极成为技术突破方向。纯硅负极的理论容量能达到4200mAh/g，是石墨负极的10倍以上，但其安全性、寿命、充放电功能较差，需要材料工艺不断突破。

产业格局上，负极材料竞争格局相对固化，市场集中度较高。由二高能耗的石墨化工序对负极材料至关重要，所以负极材料多选择在能源大省自建石墨化生产。整体上，我国负极材料企业长期保持“三大四小”的格局。“三大”为贝特瑞、璞泰来、杉杉股份，“四小”为尚太科技、中科电气、东莞凯金、翔丰华。同时，环评审批趋严限制了小厂的产能扩张，短期看“三大四小”的格局仍将持续，尚难走出绝对龙头。

隔膜：“湿法”主流，竞争“一超多强”，稳中有进湿法隔膜配合涂覆技术是当前及未来主流技术方向。湿法工艺熔点低，湿法隔膜的耐热性较差，因此涂覆技术成为重点技术路径。固态电池的发展虽然会对隔膜材料产生颠覆性影响，但鉴于高成本+低产能，短期内基本上不会大规模普及。

隔膜属于典型的重资产、高壁垒行业。“重资产、高壁垒”的产业特征决定　　隔膜行业呈现高度规模化、一体化的发展格局。恩捷股份在国内湿法隔膜上技术领先，良率已达到90%以上，国内市占率30%以上，是国内隔膜市场的绝对龙头。

电解液：双氟磺酰亚胺锂“后来居上”，一超多强，格局稳定双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）替代六氟磷酸锂，进而成为下一代电解液主流锂盐的趋势愈发明显。LiFSI 不仅具有优异的热稳定性，且在电导率等方面同样优二六氟磷酸锂，能够延长电池寿命，提高充放电功率以及安全性。

固态电解质是电解液的终极形式，全面量产仍需5-10 年时间。目前固态电解质几乎是由龙头电解液公司在跟进和迭代，目前造价仍然较高，缺乏配套的设备厂商，量产尚需时日。

风险提示：下游锂离子电池需求不及预期、技术升级不及预期、上游价格波动无法向下传导

关键词 六氟磷酸 齐头并进 人造石墨