锂电池材料分类、出货量及发展趋势分析

伴随我国锂电池出货量增长，锂电池对应四类关键材料需求亦增长。

1.正极材料

伴随我国锂电池出货量增长，锂电池对应四类关键材料需求亦增长，具体至锂电池正极材 料：2016 年，我国正极材料出货 17.70 万吨，2023 年大幅增至 248 万吨，较 2022 年同比增 长 30.53%；2016-2023 年期间年均复合增长率为 45.81%。不同正极材料而言，磷酸铁锂正 极材料出货持续高增长，2017 年我国磷酸铁锂出货 5.91 万吨，2023 年增长 175 万吨，期间 年均复合增长率为 74.17%，显著高于我国正极材料年均增长水平；磷酸铁锂出货在我国正极 材料中的占比持续提升，2017 年 LFP 出货占比 27.62%，2023 年占比 66.53%。其他主要正 极材料，2023 年三元材料出货 65 万吨，同比增长 1.56%，在我国正极材料中占比 26.21%； 钴酸锂出货 8.40 万吨，同比增长 9.09%，占比 3.39%。

结合锂电池细分领域特点及发展趋势，不同正极材料特性和技术进展，正极材料行业主要 发展趋势包括：

一是动力电池领域 LFP 和三元材料技术路线将长期并存。目前，动力电池技术路线主要 包括磷酸铁锂和三元材料。其中，磷酸铁锂安全性和循环性能较出色，且成本相对较低，预计 短期磷酸铁锂仍将占据动力电池主流，其发展趋势为掺杂改性，如磷酸铁锰锂出货占比预计将 提升。得益于高能量密度，三元材料在长续航里程方面具备相对优势，其主要发展方向为高镍、 大单晶和高电压。 二是储能电池领域仍以 LFP 为主。考虑储能电池安全性及低成本特点，预计在未来很长 一段时间内磷酸铁锂仍将是储能电池绝对的主流，储能市场持续增长将进一步提升磷酸铁锂出 货量及技术提升。 三是消费电池仍以钴酸锂为主，其中发展趋势主要是进一步提升电压水平。

2.负极材料

伴随我国锂电池出货量增长，锂电池对应四类关键材料需求亦增长，具体至锂电池负极材 料：2016 年，我国负极材料出货 11.8 万吨，2023 年出货大幅增至 165 万吨，2023 年同比增 长 20.44%，2016-2023 年期间年均复合增长率 45.8%。我国负极材料全球占比总体持续提升， 2016 年全球占比 62.11%，2016 年以来我国负极材料全球出货占比总体持续提升，2023 年约 90%，创近年来的历史新高。结合我国锂电产业链全球竞争优势，预计未来占比总体将维持高 位。结合锂电池下游需求，预计我国负极材料出货仍将保持两位数增长。

我国负极材料产业中，总体以人造石墨和天然石墨为主，其中人造石墨占比总体持续提升。 具体而言，2016 年我国人造石墨出货 7.9 万吨，2023 年为 146.85 万吨，期间复合增长率为 51.8%，增速高于负极材料年均增长率；2016 年人造石墨在我国负极材料中占比 66.95%， 2023 年提升至 89.0%，占比较 2022 年提升约 5 个百分点。总体预计我国人造石墨占比仍将维 持在 85%以上，短期变化与上游原材料价格波动、不同负极材料技术进步以及下游需求变化有关。

结合锂电池下游终端需求特点、锂电池行业特性和负极材料现状，对于负极材料而言未来 发展趋势主要包括如下几方面： 一是人造石墨仍将是主流。人造石墨负极材料符合动力和储能电池对循环寿命、安全性等 要求，结合新能源汽车市场和储能电池市场发展预期，预计人造石墨仍将是锂电池主流应用方 向，其出货量将持续增长，且占比将维持高位。 二是一体化趋势显著。早期负极材料企业主要以委外石墨化加工的方式生产，预计将逐步 走线一体化方向发展，通过布局全工序而建立成本优势，其主要逻辑板包括：1）鉴于锂电池 在储能和动力电池领域前景巨大，锂电池行业进入全球化竞争时代，成本在锂电产业链各环节 中重要性更加凸出，细分领域一体化是获得成本优势的有效途径。2）石墨化成本占比高，人 造石墨负极材料加工成本中，其中石墨化成本占比超过 45%。3）伴随负极材料其它工序的技 术逐渐成熟，石墨化工序一方面将成为成本控制的突破点，同时石墨化工序对人造石墨产品品 质控制非常关键和重要。 三是高能量密度重点关注硅基类负极材料。

伴随消费者对汽车续航里程要求的不断提高， 高能量密度动力电池成为长续航的关键因素之一，而动力电池能量密度主要取决于正极材料和 负极材料。就负极材料而言，传统石墨负极材料理论容量为 372mAh/g，其能量密度潜力已充 分挖掘，其量产比容量逐步趋于理论值极限水平。目前，非碳材料中，硅基负极材料为重要研 究对象，未来有望大规模应用。理论上，硅的能量密度为 4200mAh/g 远高于传统石墨负极材 料，但硅材料存在体积膨胀大、循环性能差等技术不足，从而制约了其对石墨负极材料的替代。 一般采用纳米硅、氧化亚硅等与石墨复合材料进行改性，在现有石墨负极材料中逐步提升硅类 负极材料的掺杂比例，从而提升负极材料的能量密度。

3.隔膜

由于我国隔膜行业起步时间较晚，加上国外先进企业长期的技术垄断与封锁，锂电池隔膜 成为最后一个实现国产化的锂电池关键材料，其发展大致可分为三阶段：2010 年以前的进口 依赖、2010-2014 年的技术积累，以及 2014 年至今高速发展，其中到 2017 年末，国内隔膜 市场已基本实现国产化，并逐步打开海外市场，且全球市场占比显著提升。

2017 年，我国锂电池隔膜出货 14.46 亿平方米，2023 年大幅增至 171 亿平方米，2013- 2023 年期间年均复合增长率为 50.84%，其中 2023 年同比增长 30.53%。不同工艺出货占比 显示：湿法隔膜出货占比总体持续提升，2017 年占比 54.51%，2019 年占比总体稳定在 70% 以上，其中 2023 年占比 72.51%。伴随国产隔膜质量提升及我国隔膜行业高速发展，我国隔 膜企业在全球隔膜领域竞争力进一步提升，2023 年全球市场占比已达 80%以上。

结合锂电池隔膜行业现状及技术特点，以及锂电池行业发展趋势，预计隔膜行业发展趋势 主要包括： 一是湿法涂覆将成为隔膜行业发展方向。湿法隔膜较干法隔膜成本高，但孔隙率和透气性 好，可以生产出更轻薄的隔膜，同时通过涂覆技术对湿法隔膜改性处理，可进一步提升湿法隔 膜抗刺穿能力和安全性。涂覆材料方面将更加多元化，涂覆材料包括陶瓷、PVDF、芳纶等。

二是行业集中度将持续提升。隔膜是锂电池四类关键材料中壁垒最高的细分行业，壁垒主 要体现在工艺、设备、资金和客户四个维度。其中工艺难度在锂电四类关键材料中较高，隔膜 良率也偏低，良率高低将影响企业盈利水平；而隔膜生产设备具有非标、定制化特点；隔膜属 于典型重资产行业，单位投资额度较高。为此，头部隔膜企业具备产能、成本、技术和客户优 势，其市场占比将持续提升，龙头企业也将通过并购整合进一步抢占市场。 三是我国隔膜全球市场占比仍将维持高位并进一步提升。伴随国内隔膜企业技术日趋成 熟，全球竞争优势将进一步增强。同时，隔膜企业设备端向着更大宽幅、更高线速方向迭代， 我国中高端隔膜龙头企业借助良好产品质量、较强的产能扩展能力，海外市场占比将提升，总 体预计我国隔膜全球市场占比将维持高位且进一步提升。

4.电解液

高工产研统计显示：2017 年，我国锂电池电解液出货 11 万吨，2023 年大幅增至 111 万 吨，2017-2023 年期间年均复合增长率为 47.0%。下游应用方面，动力和储能锂电池用电解液 占比总体持续提升，2022 年动力用电解液占比 68%、储能用电解液占比 19%，预计该趋势仍 将持续。

结合电池行业发展趋势，以及电解液行业现状，电解液主要特点及发展趋势如下： 一是电解液核心在于配方，以及功能添加剂的研制与添加。电解液属于轻资产行业，其制 备工艺相对简单，其核心在于配方。为提升锂电池性能及满足不同应用场景下电池特性，添加 剂成为研究重点，如高/低温添加剂、成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、耐过充添加剂 等，添加剂研制需要持续研发投入及创新平台。

二是产业链延伸及协同。考虑六氟磷酸锂在电解液中的重要性，电解液企业发展趋势之一 为进军上游原料以增强竞争力，天赐材料、天津金牛已掌握电解液核心电解质六氟磷酸锂制备 技术。电解液企业进入上游原材料符合行业产业链延伸的发展趋势，有助于提升公司成本管控 能力、产品竞争力和盈利水平。另外，电解液属于非标产品，电解液产品开发一般需要与下游 电池企业高度协作，对客户反馈的快速反应尤为重要。 三是大圆柱电池电解液和快充高压电解液备受关注。伴随大圆柱电池批量交付，且市场占 比有望进一步提升。一般大圆柱电池搭配高镍三元和硅基负极等材料组合，配套相应的高压电 解液成为产品研发方向。同时，受下游快充市场技术普及，三元、铁锂电池已具备 4C 能力， 快充高压电解液将受关注，有望拉动 LIFSI 出货水平。

四是固态电解液开发及产业化。相比于传统的液体电解液，固态电解质具有更高的能量密 度、更好的安全性和更长的循环寿命。固态电解质为未来电池技术的重要发展趋势。目前，国 内外多家企业和研究机构正在积极研发固态电解质技术，以期实现其在电池中的商业化应用。