前言

“鋰”這個(gè)字眼，第一次出現(xiàn)在中國(guó)，是用在朱元璋十世孫，第八位內(nèi)丘王朱效鋰身上。

朱元璋貢獻(xiàn)了半張?jiān)刂芷诒?。明太祖登基后，給每一個(gè)兒子都擬定了20個(gè)字，每個(gè)字為一世。宗人府在給朱氏后人取名時(shí)，雙名的前一個(gè)字按照所屬輩分，必須從朱元璋所定下的那20個(gè)字中取，后一個(gè)字則必須是以“火、土、金、水、木”這五行為偏旁部首的字。然而隨著朱家人口增長(zhǎng)，很快就把當(dāng)時(shí)即有的漢字用完了只能自己造一些生僻字，鈦、鋰、鈷、鉬……不一而足?，F(xiàn)在，不少借用了這些王爺名字的有色金屬概念股已經(jīng)漲上天。

朱效鋰王爺生卒年皆不詳，正史上除了一個(gè)名字外，再也找不到其生平任何記載。只知道其封地位于山西省山西長(zhǎng)治市。

有意思的事情來了：公開報(bào)道顯示，長(zhǎng)治經(jīng)開區(qū)重點(diǎn)培養(yǎng)的特色產(chǎn)業(yè)正是新能源材料技術(shù)，2021年6月17日，引進(jìn)了年產(chǎn)2萬噸的鋰電池負(fù)極材料項(xiàng)目。

鋰電涉及相關(guān)行業(yè)

鋰電池的應(yīng)用場(chǎng)景主要分為三類：消費(fèi)類(消費(fèi)電子、電動(dòng)工具等)、動(dòng)力類(電動(dòng)汽車)、儲(chǔ)能類(通信基站備用電源、電力電網(wǎng)儲(chǔ)能、家庭電力儲(chǔ)能等)。

消費(fèi)類中，由于鈷酸鋰LCO的能量密度最高、成本最高(采用的貴金屬鈷最多)，對(duì)電池價(jià)格并不敏感的消費(fèi)電子多數(shù)使用鈷酸鋰LCO。

在動(dòng)力類領(lǐng)域，2009-2016年間，磷酸鐵鋰LFP憑借著低成本、高安全性，成為乘用車領(lǐng)域(即9座以下)、商用車領(lǐng)域(9座以上，或以載貨為主要目的)的主流選擇。

2016年后，在汽車消費(fèi)者對(duì)續(xù)航能力的高要求、政策對(duì)高能量密度電池的傾斜的背景下，三元材料憑借著高能量密度在乘用車領(lǐng)域異軍突起，但商用車領(lǐng)域依然主要使用磷酸鐵鋰LFP。

儲(chǔ)能類中，國(guó)外主要采用三元材料，國(guó)內(nèi)主要采用磷酸鐵鋰，尤其是是梯次利用的磷酸鐵鋰。隨著國(guó)產(chǎn)磷酸鐵鋰LFP電池技術(shù)成熟、成本下降、安全性被驗(yàn)證，國(guó)產(chǎn)磷酸鐵鋰LFP逐漸滲透到全球儲(chǔ)能市場(chǎng)。

鋰電池的四大組成材料

鋰離子電池是現(xiàn)代高性能電池的代表，由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液四個(gè)主要部分組成。性能要求高能量密度、長(zhǎng)壽命、可靠安全。

國(guó)內(nèi)電動(dòng)化供應(yīng)鏈完善，格局已經(jīng)清晰。2019年中國(guó)企業(yè)在動(dòng)力電池/正極/負(fù)極/隔膜/電解液行業(yè)的CR4分別達(dá)到了77%/28%/75%/61%/67%，各子領(lǐng)域龍頭已經(jīng)明確。

鋰電池正極材料

近年來，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量的雙豐收帶動(dòng)了整個(gè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展，特別是對(duì)動(dòng)力電池的需求量不斷攀升。由于動(dòng)力電池占新能源整車制造成本大約30~40%，要使新能源汽車更具價(jià)格優(yōu)勢(shì)，形成足夠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，必須降低動(dòng)力電池成本。而在動(dòng)力電池的構(gòu)成成本當(dāng)中，正極材料的成本超過40%(相當(dāng)于占整車的16%左右)，所以如何降低正極材料的成本成為關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2020年國(guó)內(nèi)四大正極材料總產(chǎn)量51.9萬噸，同比增長(zhǎng)20.8%，其中磷酸鐵鋰材料表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)，產(chǎn)量達(dá)到14.2萬噸，同比增長(zhǎng)45.7%。鈷酸鋰與錳酸鋰正極材料的產(chǎn)量分別為7.38萬噸及9.29萬噸，同比分別增長(zhǎng)24.8%及21.6%;三元材料產(chǎn)量增速最緩，僅7%，全年總量為21萬噸。

2020年第一季度實(shí)現(xiàn)供貨的正極材料廠商17家，相比2019年減少了7家，表明行業(yè)洗牌已經(jīng)開始，產(chǎn)能、技術(shù)、客戶結(jié)構(gòu)較差的小企業(yè)開始退出市場(chǎng)，集中度有望提升。

正極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一，也是目前商業(yè)化鋰離子電池中主要的鋰離子來源，其性能和價(jià)袼對(duì)鋰離子電池的影響較大，直接影響鋰電池的能量密度和性能。目前研制成功并得到應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰和三元材料(鎳鈷錳酸鋰、鎳酸鋰)等，目前國(guó)內(nèi)主流的鋰電池正極材料主要是磷酸鐵鋰和三元材料這兩種。

鈷酸鋰成本較高、壽命較短，主要應(yīng)用于3C產(chǎn)品;錳酸鋰能量密度較低、壽命較短但成本低，主要應(yīng)用于專用車輛;磷酸鐵鋰壽命長(zhǎng)、安全性好、成本低，主要應(yīng)用于商用車;三元材料尤其是NCM能量密度高、循環(huán)性能好、壽命較長(zhǎng)，主要應(yīng)用于乘用車。

三元電池企業(yè)多在集中布局高鎳三元電池的研發(fā)。雖然在與磷酸鐵鋰電池的競(jìng)爭(zhēng)中，三元鋰電池在安全性和穩(wěn)定性上略遜一籌，但確具有其他電池?zé)o法比擬的電池能量密度、耐低溫、續(xù)航里程的優(yōu)勢(shì)。

表：各種正極材料參數(shù)對(duì)比情況

正極材料需要具備以下特點(diǎn)：

1)具有較高的氧化還原反應(yīng)電位，使鋰離子電池達(dá)到較高的輸出電壓;

2)鋰元素含量高，材料堆積密度高，使得鋰離子電池具有較高的能量密度;

3)化學(xué)反應(yīng)過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要好，使得鋰離子電池具有長(zhǎng)循環(huán)壽命;

4)電導(dǎo)率要高，使得鋰離子電池具有良好的充放電倍率性能;

5)化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性要好，不易分解和發(fā)熱，使得鋰離子電池具有良好的安全性;

6)價(jià)格便宜，使得鋰離子電池的成本足夠低;

7)制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，便于大規(guī)模生產(chǎn);

8)對(duì)環(huán)境的污染低，易于回收利用。

當(dāng)前，鋰離子電池的能量密度、充放電倍率、安全性等一些關(guān)鍵指標(biāo)，主要受制于正極材料。

鋰電池負(fù)極材料

負(fù)極是鋰電池的主要組成部分，它是由負(fù)極活性物質(zhì)、粘合劑和添加劑混合制成糊狀均勻涂抹在銅箔兩側(cè)，經(jīng)干燥、滾壓而成。

負(fù)極材料主要指的是負(fù)極活性物質(zhì)。負(fù)極可分為碳材料和非碳材料兩大類，碳材料包括人造石墨、天然石墨、中間相碳微球和硬碳軟碳等，非碳材料包括硅基材料、錫基材料和鈦酸鋰等。

2020年中國(guó)負(fù)極材料產(chǎn)量達(dá)到46萬噸，同比增長(zhǎng)28%。全球負(fù)極材料市場(chǎng)繼續(xù)向中國(guó)集中，2020年中國(guó)負(fù)極材料產(chǎn)量已經(jīng)占到全球總產(chǎn)量的85%左右?？傮w來看，負(fù)極材料行業(yè)呈現(xiàn)寡頭壟斷的態(tài)勢(shì)。

負(fù)極材料需要具備以下特點(diǎn)：

1)應(yīng)為層狀或隧道結(jié)構(gòu)，以利于鋰離子的脫嵌;

2)在鋰離子脫嵌時(shí)無結(jié)構(gòu)上的變化，具有良好的充放電可逆性和循環(huán)壽命;

3)鋰離子在其中應(yīng)盡可能多的嵌入和脫出，以使電極具有較高的可逆容量;

4)氧化還原反應(yīng)的電位要低，與正極材料配合，使電池具有較高的輸出電壓;

5)首次不可逆放電比容量較小;

6)與電解質(zhì)溶劑相容性好;

7)資源豐富、價(jià)格低廉;

8)安全性好;

9)環(huán)境友好。

鋰電池隔膜

隔膜是鋰電池材料中技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié),其性能的優(yōu)劣對(duì)鋰電池的輕量化和安全性至關(guān)重要，直接影響電池內(nèi)阻、循環(huán)使用壽命、電池容量等性能，是鋰離子電池的重要組成部分，是支撐鋰離子電池完成充放電電化學(xué)過程的重要構(gòu)件。

隔膜是鋰電池中的關(guān)鍵內(nèi)層組件之一，市場(chǎng)上鋰電池隔膜主要分為干法隔膜與濕法隔膜兩種，兩者在原理和工藝上有非常大的區(qū)別。濕法隔膜厚度均勻性更好，拉伸度更高，更適用于高能量密度的三元電池。

隔膜行業(yè)洗牌加速，濕法隔膜形成一超多強(qiáng)格局，恩捷股份龍頭地位進(jìn)一步增強(qiáng)，第二梯隊(duì)企業(yè)尚未明確;干法隔膜基本形成以星源材質(zhì)為首寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。

數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)鋰電隔膜產(chǎn)量32億平，同比增長(zhǎng)27%。2020年，國(guó)內(nèi)鋰電隔膜市場(chǎng)集中度繼續(xù)提升，產(chǎn)量CR5集中度達(dá)到82%，較2019年增長(zhǎng)10%。

數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)鋰電隔膜產(chǎn)量32億平，同比增長(zhǎng)27%。2020年，國(guó)

內(nèi)鋰電隔膜市場(chǎng)集中度繼續(xù)提升，產(chǎn)量CR5集中度達(dá)到82%，較2019年增長(zhǎng)10%。

隔膜材料需要具備以下特點(diǎn)：

隔膜在其中扮演著電子隔絕的作用，阻止正負(fù)極直接接觸，允許電解液中鋰離子自由通過孔隙，同時(shí)，隔膜對(duì)于保障電池的安全運(yùn)行也起至關(guān)重要的作用。在特殊情況下，如事故、刺穿、電池濫用等，發(fā)生隔膜局部破損從而造成正負(fù)極的直接接觸，從而引發(fā)劇烈的電池反應(yīng)造成電池的起火爆炸。因此，為了提高鋰離子電池的安全性，保證電池的安全平穩(wěn)運(yùn)行，涂布在線認(rèn)為隔膜必須滿足以下幾個(gè)條件：

(1)化學(xué)穩(wěn)定性：不與電解質(zhì)、電極材料發(fā)生反應(yīng);

(2)浸潤(rùn)性：與電解質(zhì)易于浸潤(rùn)且不伸長(zhǎng)、不收縮;

(3)熱穩(wěn)定性：耐受高溫，具有較高的熔斷隔離性;

(4)機(jī)械強(qiáng)度：拉伸強(qiáng)度好，以保證自動(dòng)卷繞時(shí)的強(qiáng)度和寬度不變;

(5)孔隙率：較高的孔隙率以滿足離子導(dǎo)電的需求;

鋰電池電解液

電解液是有機(jī)溶劑中溶有電解質(zhì)鋰鹽的離子型導(dǎo)體，相當(dāng)于鋰離子電池的“血液”，承擔(dān)著運(yùn)輸鋰離子的重任，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證，同時(shí)也在一定程度上影響鋰離子電池的安全性。

鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，與其他三大材料相比，鋰電池電解液的生產(chǎn)設(shè)備及制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，原材料成本占據(jù)總生產(chǎn)成本的絕大部分。電解液原材料主要由溶質(zhì)(鋰鹽)、溶劑和添加劑三部分組成。

電解液約占鋰電池成本12%，毛利率超過35%，而動(dòng)力型電解液毛利率更高，是鋰電產(chǎn)業(yè)鏈中盈利能力較強(qiáng)的環(huán)節(jié)之一。

中國(guó)市場(chǎng)上，電解液國(guó)產(chǎn)化率超過80%，國(guó)內(nèi)主要供應(yīng)商有新宙邦、廣州天賜、江蘇國(guó)泰、天津金牛、東莞杉杉等。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)電解液產(chǎn)量29.1萬噸，同比增長(zhǎng)25.1%。

用于鋰離子電池的電解質(zhì)一般應(yīng)該滿足以下基本要求：

1)高的離子電導(dǎo)率，一般應(yīng)達(dá)到1x10-3~2x10-2S/cm;

2)高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，在較寬的電壓范圍內(nèi)不發(fā)生分離;

3)較寬的電化學(xué)窗口，在較寬的電壓范圍內(nèi)保持電化學(xué)性能的穩(wěn)定;

4)與電池其他部分例如電極材料、電極集流體和隔膜等具有良好的相容性;

5)安全、無毒、無污染性。

鋰電池行業(yè)泡沫已經(jīng)很大了?

鋰電的未來前景自然是一片光明，但板塊當(dāng)前顯然存在泡沫。

現(xiàn)在被炒上天的鋰電材料龍頭們，不少在2021年都經(jīng)歷了“大起大落”。

我們以電解液龍頭新宙邦為例，2021年1月股價(jià)在110元左右，3月即暴跌到60多元，現(xiàn)在又飆漲到140元左右。

短短3個(gè)月，股價(jià)幾近腰斬，2個(gè)月后又翻倍。半年之內(nèi)，一家公司的基本面不可能有太大變化，唯一可以解釋的就是，市場(chǎng)在非理性的踩踏后又陷入非理性的追逐。

比亞迪也是同樣的道理，2021年1月份股價(jià)最高到270左右，到5月份，直接腰斬到最低140左右，而7月12日，股價(jià)再次逼近前高270附近。

不過，代表企業(yè)賺錢能力的相關(guān)公司的ROE(凈資產(chǎn)收益率)并非歷史最高水平。

我們僅看一季度的話，天賜材料的ROE并未超過2018年，恩捷股份則并未超過2019年。

不過天賜材料2018年發(fā)生過出售股權(quán)帶來的投資性收益。如果不考慮2018年的特殊情況，目前確實(shí)是天賜材料歷史上最好的時(shí)候。

恩捷股份則是在2019年1季度實(shí)現(xiàn)了業(yè)績(jī)大幅增長(zhǎng)，目前恩捷股份的ROE水平并未超過2019年。

結(jié)語

鋰電池行業(yè)是長(zhǎng)期漫長(zhǎng)的遞增式增長(zhǎng)過程，至少未來五年將是新能源的持續(xù)爆發(fā)期，客觀條件已經(jīng)具備，如歐盟提議2030年全面禁止生產(chǎn)燃油車，主觀條件也已具備，比如電池技術(shù)的更新迭代，股價(jià)的增長(zhǎng)是對(duì)未來預(yù)期的一種炒作，過渡的市場(chǎng)炒作最終也會(huì)讓市場(chǎng)回歸真正的理性。

來源：上海錦町新材料科技服務(wù)號(hào)“金屬材料專家”

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