作者 李卿云
摘要 锂离子电池正极材料是锂离子电池中关键的功能材料，占锂离子电池总成本比例最高，性能直接影响锂离子电池的能量密度、安全性、循环 寿命等各项核心指标。由于行业客户渠道、工艺技术、行业人才壁垒较高，潜在进入者威胁较小，竞争格局趋于稳定，长期来看，下游锂离 子电池市场需求的增长将有力促动正极材料企业的加速出清，掌握前沿技术与先进产能的企业市场份额将持续扩张，行业集中度有望进一步 提升。
中国锂离子电池正极材料出货量整体呈稳步上升趋势，2022年总出货量达192.9万吨，2027年总出货量有望达1200万吨以上，2022- 2027年出货量年均复合增长率达45.9%，目前形成规模化商业应用的中国锂离子电池正极材料包括磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂和锰酸锂。 正极材料产业链上游原辅材料链路较为复杂，近年来随着新能源汽车产销快速增长，应用于电池正极材料中的锂盐产品逐渐呈现供不应求态 势，价格大幅攀升，未来锂盐的供给与价格可能成为产业发展的制约因素。下游为产业链的核心价值环节，在新能源汽车渗透率提升、储能 技术多元化发展、物联网智能终端更新迭代加速的驱动下，锂离子电池在动力、储能与消费领域的应用增长空间巨大，其高速扩张的市场需 求将成为刺激上游、中游产业发展的重要动力。
1. 锂离子电池正极材料行业定义
锂离子电池正极材料是锂离子电池中关键的功能材料，也是目前商业化锂离子电池中主要的锂离子来源，具有较高的电极电势，可使电池具备较大的开路 电压。正极材料占锂离子电池总成本比例最高，性能直接影响锂离子电池的能量密度、安全性、循环寿命等各项核心指标，目前研制成功并得到应用的正 极材料主要有钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂等。
2. 锂离子电池正极材料行业分类
根据正极材料的成分分类，目前形成规模化商业应用的锂电池正极材料主要包括磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂和锰酸锂，不同正极材料在性能、安全性、 成本等方面各有优劣，应用领域有所差异。
3. 锂离子电池正极材料行业特征
锂离子电池正极材料行业的进入门槛主要体现在客户渠道壁垒高、工艺技术壁垒高和人才壁垒高三个方面。在客户渠道方面，锂离子电池生产厂商对供应 商粘性较强，新企业要想进入这一领域，必须经过长期的市场开拓和认证过程。在工艺技术方面，锂离子电池正极材料的原材料配置、辅材应用、生产线 布局及工艺设置等一系列工序都需要经验、技术和时间的积累。在人才方面，行业大部分尖端人才集中在领先企业，新进入企业很难形成人才吸引力与完 善的人才培养机制，行业内先发企业和新进入企业之间的人才差距不断扩大，形成显著的人才壁垒。
4. 锂离子电池正极材料发展历程
基于下游应用市场的驱动，锂离子电池正极材料迄今经历三个发展阶段：在1992-2011年的萌芽期，锂离子电池实现产业化，被广泛用于各种产品，消费 类3C产品需求扩大是驱动钴酸锂正极材料快速增长的重要因素，国家政策重点布局纯电动汽车技术发展，锂离子电池开始被用于电动汽车相关用途。
在 2012-2016年的启动期，国家政策推动新能源汽车产业化，磷酸铁锂电池行业显著受益，国家政策重视电池能量密度因素，三元材料受到市场关注，并在 新能源汽车领域逐渐广泛应用。在2017年至今的高速发展期，政策补贴退坡致使整车企业的控本需求强烈，磷酸铁锂电池在中低端车型中渗透率快速提 升，安全性能、循环性能及成本成为行业关注的重点问题，磷酸铁锂未来渗透率有望进一步上行。
开始时间：1992
结束时间：2011
阶段：萌芽期
行业动态：世界上第一款产业化锂离子电池是由Goodenough发明的钴酸锂正极、A.Yoshino提出的焦炭负极组合而成，配合LiPF6的碳酸丙烯酯与碳酸二 乙酯混合溶剂电解液，SONY公司于1992年实现量产，电池比能量为80Wh/kg。中国电子科技集团公司第十八研究所于1992年也在国内率先 开展锂离子电池研究，1994年推出了第一只AA尺寸电池，采用自主开发的人工石墨负极，容量和比能量分别达到500mAh和94Wh/kg。1997 年，中国建成第一条18650锂离子电池生产示范线(C/LiCoO2)，2000年建成天津力神电池公司大生产线。与此同时，中科院物理所等研究机 构和诸如比亚迪、华光、光宇等一批企业单位全力投入锂离子电池技术研究和产业化发展。
2001年中国“电动汽车”重大科技专项开始启动， 确立了以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”和电池、电机、电控为“三横”的“三纵三横”研发布局，纯电动汽车技术作为“三 纵”之一得到重点研发部署。2006年后的ET（Environment & Energy）革命推动了电动汽车需求高涨，具有适合电压高、能量密度大等汽车用 二次电池性能的锂离子电池也开始被用于电动汽车相关用途。
行业影响/
阶段特征：中国自主研发成功第一只锂离子电池并建成生产线，研究机构与企业单位合力推进锂离子电池技术研究与产业发展，锂离子电池被广泛用于 各种产品，实现产业化，消费类3C产品需求扩大是驱动钴酸锂正极材料快速增长的重要因素。国家政策重点布局纯电动汽车技术发展，锂 离子电池开始被用于电动汽车相关用途。
开始时间：2012
结束时间：2016
阶段：启动期
行业动态：2012年，国务院出台《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》，明确提出重点推进纯电动汽车与插电式混合动力汽车的产业 化。同年，工业和信息化部发布《关于组织申报2012年度新能源汽车产业技术创新工程项目的通知》，提出创新目标为2015年电池单体的能 量密度达到每公斤180Wh以上。2013年一季度，使用三元锂离子电池的特斯拉宣布盈利，三元材料优势开始受到市场关注。2016年，三元材 料逐渐广泛应用于新能源汽车。
行业影响/
阶段特征：国家政策推动新能源汽车产业化，磷酸铁锂电池行业显著受益。由于早期政策偏向商用车，国有机构大量采购商用新能源车，磷酸铁锂电池 借助安全性高、循环寿命长及成本低廉的优势在商用车中渗透率极高，出货量迅速增长，同时也开始应用于储能领域。国家政策重视电池能 量密度因素，三元材料受到市场关注，并在新能源汽车领域逐渐广泛应用。
开始时间：2017
阶段：高速发展期
行业动态：2017年起，国家首次将电池系统的能量密度纳入考核标准，高能量密度、长续航里程成为新能源汽车企业获取补贴的重要考核指标，动力电 池企业转向开发高能量密度的三元锂电池，高镍三元材料成为主流的技术方向，磷酸铁锂市场份额大幅下滑。2019年，《产业结构调整指导 目录（2019年本）》将锂离子电池用三元和多元、磷酸铁锂等正极材料、中间相炭微球和硅碳等负极材料、单层与三层复合锂离子电池隔 膜、氟代碳酸乙烯酯（FEC）等电解质与添加剂列入鼓励类产业范畴。2020年，新能源汽车补贴退坡20%。2021年，新能源汽车补贴在2020 年的基础上退坡30%，新能源汽车市场逐步由政策驱动转向市场驱动。同年《锂离子电池行业规范条件（2021年本）》对正极材料的比容量 性能指标参数进行了详细说明，利于进一步加强锂离子电池行业管理，促进锂离子电池行业健康发展。
行业影响/
阶段特征：在此期间，侧重磷酸铁锂电池业务的企业业绩出现明显下滑，同时由于对于电池能量密度的过度追求而出现较多电池事故，进而电池的安全 性能逐渐引起行业重视。电池企业陆续推出电池结构优化方案，搭载磷酸铁锂电池的爆款车型进入市场。在补贴退坡的背景下，整车企业的 控本需求强烈，磷酸铁锂电池相较于三元电池具备显著的成本优势，在中低端车型中渗透率快速提升，同时特斯拉、小鹏等车企推出配套磷 酸铁锂电池的中高端车型。宁德时代、比亚迪、国轩高科分别推出CTP、刀片电池及JTM技术，从提升系统空间利用率的角落提升整体的能 量密度，缓解磷酸铁锂电池的能量密度劣势。安全性能、循环性能及成本成为行业关注的重点问题，磷酸铁锂未来渗透率将进一步上行。
5. 锂离子电池正极材料产业链分析
锂离子电池正极材料产业链上游为大宗化学制品，生产正极材料的主要原材料包括硫酸镍、硫酸锰、硫酸钴、金属镍、电池级碳酸锂、电池级氢氧化锂， 主要辅料包括烧碱、氨水、硫酸等，这些原辅材料为大宗化学制品，整体市场供应较为充足，但近两年来硫酸盐（硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰）和锂盐（碳 酸锂和氢氧化锂）的需求大幅增长，价格浮动较大。上游代表性参与企业有格林美、天齐锂业、雅化集团等。
产业链中游为锂离子电池正极材料制造企 业，近年来正极材料出货规模持续增长，竞争格局尚未形成寡头垄断。中游代表性参与企业有容百科技、巴莫科技、当升科技等。产业链下游为锂离子电 池生产厂商，目前全球锂离子电池行业呈中日韩三足鼎立的局面，国际巨头企业有松下电器、三星SDI和LG化学，国内第一梯队为宁德时代和比亚迪，从 发展趋势看，锂离子电池未来在消费、动力与储能领域的市场需求将持续攀升。
锂离子电池正极材料产业链上游原辅材料链路较为复杂，近年来随着新能源汽车产销快速增长，应用于电池正极材料中的锂盐产品逐渐呈现供不应求态 势，价格大幅攀升，头部企业如天齐锂业2021年锂化合物及衍生品毛利率高达61.9%，议价权较强。长期来看，锂盐价格取决于矿端产能释放情况，而拥 有自主可控锂资源的企业有望持续享受红利，锂盐的供给与价格可能成为产业发展的制约因素。
中游锂离子电池正极材料平均销售毛利率较低，光华科技 2021年锂电池材料毛利率为11.1%，头部企业如容百科技2021年正极材料毛利率也仅为15.5%，企业议价权较弱。下游为产业链的核心价值环节，在新能 源汽车渗透率提升、储能技术多元化发展、物联网智能终端更新迭代加速的驱动下，锂离子电池在动力、储能与消费领域的应用增长空间巨大，其高速扩 张的市场需求将成为刺激上游、中游产业发展的重要动力。
上游环节：大宗化学制品
上游分析：正极材料的产业链上游为大宗化学制品。生产正 极材料的主要原材料包括硫酸镍、硫酸锰、硫酸 钴、金属镍、电池级碳酸锂、电池级氢氧化锂， 主要辅料包括烧碱、氨水、硫酸等，这些原辅材 料为大宗化学制品，整体来看市场供应较为充 足。值得关注的是，以上化学制品中硫酸盐（硫 酸镍、硫酸钴和硫酸锰）和锂盐（碳酸锂和氢氧 化锂）的价格过去浮动较大。在新能源汽车产销 高速增长背景下，上游锂盐产品量价齐升，相关 企业业绩大幅增长，近两年来，以碳酸锂为代表 的锂盐产品逐渐呈现供不应求态势，价格大幅攀 升，电池级碳酸锂在2022年一度涨至近60万元/ 吨，较2021年初涨幅超10倍。不过，2023年初 电池级碳酸锂价格有所下行，较前期高点已下跌 近20%。短期来看锂盐供给仍然偏紧，仍会维持 高位，整体呈缓跌格局；
长期来看，锂盐价格取 决于矿端产能释放情况，而拥有自主可控锂资源 的企业有望持续享受红利。硫酸作为全球产量最 大的工业化学品之一，预计2020-2035年化工行 业对硫酸的需求将以年均2.9%速度持续增长。 硫酸主要用于生产磷酸盐和硫酸盐，2020年全 球硫酸消费总计约2.69亿吨，2021年全球硫酸需 求激增至3.13亿吨，其中化工行业硫酸消费量增 长至约1.25亿吨，占总需求的39%。全球脱碳运 动刺激了新能源汽车市场对镍和钴等电池金属的 需求，从而推动对浸出用途硫酸的需求增长。工 业及化学部门使用约3,600万吨硫酸进行金属浸 出，约占该板块硫酸需求的29%。上游供应商包 括格林美、必和必拓（BHP，澳大利亚）、丸 红（Marubeni，日本）、天齐锂业等，其中格 林美主要销售硫酸钴、硫酸镍等硫酸盐，必和必 拓主要销售金属镍粉，天齐锂业主要销售锂盐如 碳酸锂和氢氧化锂。生产过程中耗用的主要能源 为电力，由当地供电部门直接供应。
上游参与方：格林美股份有限公司、天齐锂业股份有限公司、 四川雅化实业集团股份有限公司、苏州天华超净 科技股份有限公司、江西赣锋锂业股份有限公司 、盛新锂能集团股份有限公司、铜陵有色金属集 团股份有限公司、江西铜业集团有限公司、必和 必拓矿业（上海）有限公司、丸红（上海）有限 公司
中游环节：锂离子电池正极材料
中游分析：正极材料产业链的中游由正极材料制造企业构 成。目前行业中的主要玩家包括：当升科技、长 远锂科、振华新材料、厦门钨业旗下的厦钨新 能、杉杉能源、容百科技等。从出货规模看，中 国锂离子电池正极材料出货量整体呈稳步上升趋 势，2022年总出货量达192.9万吨，2027年总出 货量有望达1,200万吨以上，2022-2027年出货量 年均复合增长率达45.9%。值得注意的是，行业 主要玩家中部分企业有央企背景，例如当升科技 为北京矿冶科技集团有限公司的下属企业，长远 锂科为中国五矿集团有限公司的下属企业，振华 新材料为中国电子信息产业集团有限公司的下属 企业。从竞争格局看，目前正极材料行业尚未形 成寡头垄断局面，以上六个玩家所占市场份额相 差不大。
中游参与方：宁波容百新能源科技股份有限公司、天津巴莫科 技有限责任公司、北京当升材料科技股份有限公 司、湖南长远锂科股份有限公司、贵州振华新材 料股份有限公司、深圳市德方纳米科技股份有限 公司、厦门厦钨新能源材料股份有限公司、巴斯 夫杉杉电池材料有限公司、贝特瑞新材料集团股 份有限公司、湖南裕能新能源电池材料股份有限 公司、广东光华科技股份有限公司、江门市科恒 实业股份有限公司、浙江金鹰股份有限公司、国 光电器股
下游环节：锂离子电池
下游分析：正极材料产业链的下游为锂离子电池生产厂商。 目前锂离子电池行业知名企业包括：宁德时代、 比亚迪、孚能科技、新能源科技、松下电器、三 星SDI、LG化学、天津力神、比克动力、远景集 团等。从出货规模看，目前全球锂离子电池行业 呈中日韩三足鼎立的局面，国际巨头企业为松下 电器、三星SDI和LG化学，国内第一梯队为宁德 时代和比亚迪，第二梯队为孚能科技、天津力 神、比克动力、远景集团等。2022年，中国动 力锂离子电池累计产量545.9GWh，累计同比增 长148.5%。其中三元锂离子电池累计产量212.5 GWh，占总产量38.9%，累计同比增长126. 4%；磷酸铁锂离子电池累计产量332.4GWh，占 总产量60.9%，累计同比增长165.1%。
从发展趋 势看，锂离子电池未来在消费、动力与储能领域 的市场需求将持续攀升。在消费领域，随着5G 技术的商用化加快，物联网产业链发展迅速，2 019年底活跃的物联网设备数量为76亿个，至20 30年将增长到241亿个，锂离子电池作为万物互 联的核心零部件之一，在智能表计、智能安防、 智能交通、智能穿戴、移动终端等消费和工业领 域得到广泛应用，市场需求持续增长。在动力领 域，《新能源汽车产业发展规划（2021－2035 年）》提出，到2025年，新能源汽车新车销量 达到汽车新车销售总量的20%左右，将有力促进 锂离子电池的装车规模扩张。在储能领域，全球 锂离子电池储能技术装机规模逐年上涨，占全球 储能累计装机规模比重不断扩大，锂离子电池储 能市场需求量大，截至2021年，中国储能锂离 子电池装机规模达5.2GW，在中国已投运的电力 储能项目装机结构中占比11.2%。
下游参与方：宁德时代新能源科技股份有限公司、比亚迪股份 有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、中航锂 电（洛阳）有限公司、国轩高科股份有限公司、 孚能科技（赣州）股份有限公司、天津力神电池 股份有限公司、深圳市比克动力电池有限公司、 远景能源有限公司、瑞浦兰钧能源股份有限公司 、星恒电源股份有限公司
6. 锂离子电池正极材料行业规模
中国锂离子电池正极材料出货量整体呈稳步上升趋势，2022年总出货量达192.9万吨，2027年总出货量有望达1,200万吨以上，2022-2027年出货量年均复 合增长率达45.9%。目前形成规模化商业应用的中国锂离子电池正极材料包括磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂和锰酸锂。 磷酸铁锂正极材料出货量主要受下游动力锂离子电池与储能锂离子电池需求扩张驱动。2020年以来新能源汽车政策补贴逐步退坡，车企直面成本压力，具 备显著成本优势的磷酸铁锂在动力电池领域渗透率有所提升。
在储能电池领域，磷酸铁锂材料具有安全性好、循环寿命长的特点，因此成为储能锂离子电 池正极材料的应用主流，2019年渗透率高达95.5%。国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》提出：中大型电 化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池等。预计磷酸铁锂在储能电池领域的主导地位将进一步延续。 三元材料主要应用于新能源汽车领域，为满足新能源汽车高能量密度、高续驶里程要求，持续向高镍化方向发展。近年来随着新能源汽车政策补贴减低， 三元材料的高成本与低安全性能劣势被放大，在动力电池领域的渗透率呈阶段性的下降。2019年以来磷酸铁锂的能量密度基本保持在160Wh/kg以上，能 量密度提升已接近天花板，而三元材料能量密度呈波动式发展，仍存在较大增长空间。
长期来看，三元材料在动力电池领域的应用整体呈上升趋势。 钴酸锂正极材料的出货量主要受消费类3C产品需求驱动。2022年钴酸锂正极材料出货量为7.8万吨，同比下降26.4%，是由于手机数码产品需求增速逐渐 陷入瓶颈，市场进入存量期，增量动力不足，钴酸锂正极材料生产减量，以应对较弱的市场需求。未来5G技术的推广以及物联网新应用的层出不穷，有望 继续带动钴酸锂需求增长。 锰酸锂电池因其高安全性和低成本优势在小动力、低端数码产品和微型电动汽车中具备清晰的应用场景，且锰酸锂掺杂三元材料等其他材料的混合使用仍 将是企业采用的技术路线之一。
由于下游新能源汽车市场快速扩张导致的上游锂盐等原材料供不应求，价格上涨，锰酸锂正极材料的下游应用场景对价格 较为敏感，2022年出货量为6.9万吨，同比下降37.3%。长期来看锰酸锂的市场需求仍存在较大增长可能性。
锂离子电池正极材料出货量=磷酸铁锂正极材料出货量+三元正极材料出货量+锰酸锂正极材料出货量+钴酸锂正极材料出货量 磷酸铁锂正极材料出货量=中国动力锂离子电池出货量*磷酸铁锂动力电池渗透率*单位功率磷酸铁锂正极材料用量+中国储能锂离子电池出货量*磷酸铁锂 储能电池渗透率*单位功率磷酸铁锂正极材料用量
三元正极材料出货量=中国动力锂离子电池出货量*三元动力电池渗透率*单位功率三元正极材料用量
惠强新材招股说明书，动力电池产业联盟，中国电池研究院，德方纳米
8. 锂离子电池正极材料竞争格局
中国锂离子电池正极材料行业整体竞争格局较为分散，2021年中国锂离子电池正极材料出货量109.4万吨，其中磷酸铁锂正极材料占比41.6%，三元正极材 料占比38.6%，二者是正极材料的主流产品。目前磷酸铁锂市场集中度较高，2021年湖南裕能占据25.0%市场份额，德方纳米占据20.2%市场份额，二者出 货量与产能在正极材料制造厂商中遥遥领先，与宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等锂离子电池知名企业深度合作，在磷酸铁锂市场中的占比合计约50%。三 元材料市场集中度较低，暂未形成绝对的龙头企业，仍维持多强并列状态，借助于多年技术研发和生产实践积累形成的工艺技术和产品质量优势，容百科 技、厦钨新能、长远锂科、巴斯夫杉杉在三元材料领域处于行业领先位置，产能与出货量都较为可观。
由于各企业布局的业务侧重点各有差异，中国锂离子电池正极材料行业的竞争程度较为温和。湖南裕能在磷酸铁锂领域具备深厚技术储备，三元材料尚处 于前期业务培育期，销量相对较小。容百科技、当升科技专注三元材料核心技术攻坚与产能扩建，长远锂科早期从事钴酸锂正极材料生产，2011年开始进 入三元材料领域。磷酸铁锂与三元材料的技术路线之争尚未尘埃落定，未来有望长期并存发展，业务布局的差异致使正极材料行业整体市场集中度不高。
下游锂离子电池市场需求的快速扩张一度导致正极材料企业供给不足，振华新材2021年二至四季度的产能利用率已达96.62%，无法满足下游锂离子电池 快速增长的订单，因此具有先进产能的企业，例如年产能12万吨的容百科技、年产能15.5万吨的德方纳米、年产能11.1万吨的湖南裕能，在行业中具有承 接订单的先发优势。正极材料企业也积极筹备上市融资，不断推进产线铺设，争夺更多市场份额。 目前锂离子电池正极材料行业毛利率仅在10%左右，对新进入者的吸引力较低，且未来行业主要在高端市场竞争，客户渠道、工艺技术、行业人才壁垒较 高，潜在进入者威胁较小，行业格局趋于稳定。长期来看，下游锂离子电池市场需求的增长将有力促动正极材料企业的加速出清，掌握前沿技术与先进产 能的企业市场份额将持续扩张，行业集中度有望提升。
X轴名称：锂离子电池正极材料年产能 单位：万吨
Y轴名称：企业2021年锂离子电池正极材料出货量 单位：万吨
α轴名称：企业科技创新总含量 单位：T