在巨大的市场需求面前，未来锂电池相关的一些 关键材料将有怎样的发展趋势？
锂离子电池是一种二次电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，它是现代高性能电池的代表，被誉为“绿色能源”。完整的锂电池产业链包含锂、钴、石墨等原材料资源的开采加工，锂电池四大材料及辅料的生产制造，电芯制造及组装，终端应用以及废旧锂电池回收等环节，经过二十多年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。
01
正极材料
根据不同的技术路线，正极材料可分为钴酸锂（LCO）、镍钴锰酸锂（NCM）、锰酸锂（LMO）、磷酸铁锂（LFP），镍钴铝酸锂（NCA）。随着新的补贴政策的实施，镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂逐渐成为动力电池市场主流。
不同正极材料优缺点及应用领域
锂电池正极材料主流制备工艺有高温固相法，溶胶凝胶法，共沉淀法以及水热法，不同的工艺产业化难易程度不同。
锂电池正极材料上游为锂、钴、镍等矿物原材料，结合导电剂、粘结剂等制成前驱体。前驱体经过一定工艺合成后制得正极材料，应用于不同的领域。
锂电池正极材料产业链结构图
据高工产研锂电研究所（GGII）数据显示，2023年中国锂电正极材料出货量40.4万吨，同比增长32.5%。其中，三元正极材料出货量19.2万吨，同比增幅40.7%；磷酸铁锂材料出货量8.8万吨，同比增长29.3%；钴酸锂材料出货量6.62万吨；锰酸锂材料出货量5.7万吨。
全球正极材料竞争集中在中日韩三个地区的企业，我国目前主要集中在中低端领域，日韩相对高端，但近年来技术差距在不断缩小。随着产能扩大以及原材料持续跌价影响，磷酸铁锂的价格将更具竞争力，预计到2023年供货价格可能达到5万/吨。
3C类电池由于下游终端需求市场的疲软，未来需求增长有限。近年来全球新能源汽车产业的快速发展推动了动力电池产业的发展，2023年动力电池正极材料需求约20.28万吨，成为正极材料市场主要推动力。
02
负极材料
负极材料主要是作为储锂的主体，在充放电过程中实现锂离子的嵌入和脱嵌。负极材料在电芯成本中的占比为10%，为关键材料之一。
锂电池负极材料上游为石油焦、针状焦、沥青等化工产品，中游为负极材料制造，下游为动力电池、消费电池及工业储能电池的应用。
全球锂电池行业受益汽车电动化发展迅猛，带动锂电负极材料需求高速增长， 全球锂电池负极材料仍然以天然/人造石墨为主，新型负极材料，如中间相炭微球(MCMB)、钛酸锂、硅基负极、HC/SC、金属锂也在快速增长中。
2023年全球负极材料需求量约25万吨，预计到2023年全球负极材料市场需求量将超过30万吨，复合增长率达22%，其中动力电池用负极材料材料需求将超过18.3万吨，占比高达61%。预计到到2025年仅国内动力电池需求量将达到310GWh，相应负极材料需求量将达26万吨。
03
电解液材料
锂电池电解液是有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体，是电池中离子传的载体，在电池正负极之间起到传导输送能量的作用。
电解液在锂电池成本中占比低，但是对性能影响重大，其性能直接关系到锂电池的高电压特性、充放电倍率、循环寿命、安全性等。
常用的电解质锂盐主要有六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）等。从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂是目前商业化使用最多的电解质。
锂电池电解液上游为碳酸乙烯酯等溶剂、六氟磷酸锂等溶质以及一些功能添加剂等原材料，中游为电解液的配制与制造，下游为锂电池和超级电容器的应用。
2023年全球负极材料需求量约25万吨，其中消费类电池需求占比超过50%，为当前主要的应用领域，但未来消费类电池由于下游市场疲软增长率有限。随着全球新能源汽车的快速发展，动力电池用电解液需求亦逐步增长，预计到2023年全球动力电池需求量将达到31.3万吨，占比为65.9%，成为电解液需求增长主要驱动力。
04
隔膜
隔膜是锂电池四大关键材料之一，其主要作用是将锂离子电池的正、负极分隔开以防止两极接触而短路，同时能使电解质离子通过，形成充放电回路。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的电容量、循环使用寿命以及安全性能等，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
隔膜根据物理和化学特性、生产工艺、基体材料、产品结构、应用领域的不同可分为不同的品类。大规模商品化的锂电池隔膜主要以聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）为主的微孔聚烯烃隔膜，其机械性能良好、化学稳定性，具有高温自闭性能，是主流的锂电池隔膜品类。
锂电池隔膜的上游为乙烯、丙烯、对苯二甲酸、乙二醇等原材料制备而成的PP、PE、PI、PA等聚合物，经过不同的工艺制备得到隔膜产品，应用于不同的电芯产品中。
2018年全球隔膜需求总量为27.87亿平米，其中动力电池需求量为12.76亿平米，超过了消费电池需求量（11.2亿平米）。未来消费市场的疲软导致该领域隔膜需求增长缓慢，而随着全球新能源汽车产业的快速发展，预计到2023年全球动力电池隔膜需求量将超过28.8亿平米，占总需求量的比重为60.89%。
05
铝塑膜
铝塑复合膜（铝塑膜）是软包装锂电池电芯封装的关键材料，单片电池组装后用铝塑膜密封，形成一个电池，铝塑膜起保护内容物的作用。铝塑膜在软包锂电池成本比重约18%，因生产技术难度最高、壁垒最高，国产化率不足10%，产品成本高企。
与硬壳电池相比，软包锂电池重量轻、内阻小、设计灵活，在安全性、可循环性和能量密度上更具优势，符合产品小型化、轻薄化趋势。软包电池能够相对节约20%以上的空间，空间利用率大，能量密度更高。
铝塑膜上游为压延铝箔、尼龙、粘结剂等原材料，中游为铝塑膜制造，下游为动力电池、消费电池、储能电池等应用。
目前，全球铝塑膜市场和技术一直被日韩等少数企业垄断，国产率不足10%。其中，DNP、昭和电工、凸版印刷、T&T、韩国栗村垄断全球90%的铝塑膜。随着技术的不断改进，国内产线的相继投产，凭借地域及价格优势，国内铝塑膜的渗透率有望快速提升。
软包电池在3C消费电池领域的应用已经较为成熟，2018年渗透率约为70%，预计到2023年渗透率将达到80%，在动力电池领域，软包电池凭借优良的的特性逐渐受到市场的青睐，2018年全球渗透率约为35%。
2023年全球铝塑膜需求量约为4.18亿平米，其中3C消费电池需求占比为84.6%，预计到2023年全球需求量将超过5.1亿平米，随着新能源汽车动力电池软包渗透率的不断提高，动力电池铝塑膜需求量将超过1.07亿平米，占比上升至20.8%。
06
粘结剂
锂离子电池粘结剂是一种高分子化合物，是锂离子电池电极片中的非活性成分，是制备锂离子电池电极片必须使用的重要材料之一。粘结剂的主要作用是连接电极活性物质、导电剂和电极集流体，使它们之间具有整体的连接性，从而减小电极的阻抗，同时使电极片具有良好的机械性能和可加工性能，满足实际生产的需要。
粘结剂在锂电池中用量极少，占锂电池成本也仅不到1%，但作用不可替代，其性能的优劣直接影响电池的各项电化学性能。
粘结剂的上游为1,3-丁二烯，苯乙烯，聚氟乙烯等化工原材料，中游为粘结剂的合成制造，下游为锂电池的应用。
随着全球锂电池出货量的稳步增长，锂电池用粘结剂需求量亦逐步走高，2023年全球正负极材料粘结剂需求量分别为1.21万吨和5272吨，其中消费电池需求量占比分别为43%和42%，为当前需求主要领域。
预计到2023年全球正负极粘结剂需求量分别为1.54万吨和6600吨，而随着新能源汽车动力电池产业的快速发展，2023年动力电池用正负极粘结剂的占比分别上升至44.5%和47.3%，成为行业增长的主要驱动力。
07
导电剂
导电剂材料是锂电池的重要组成部分，在锂电池材料成本中占比月5%，对锂离子电池的电化学性能起到重要的作用。
其中，碳纳米管（CNT）良好的导热性能有利于锂电池在充放电过程中的散热，减少电池的极化，提高电池的使用寿命，其有望逐渐取代传统的炭黑导电剂。
目前CNT应用于高端数码锂电，2014年之前，炭黑类导电剂占据大部分锂电池导电剂市场，之后碳纳米管导电剂凭借优异电学和热学性能，渗透率逐渐提升。预计到2023年其需求量将达到7.6万吨。
2023年锂电池行业洗牌速度加剧，动力电池、正极材料、负极材料、电解液、隔膜等行业集中度均有一定程度的提高，行业竞争愈发的激烈，为此，新材料在线® 精心整理《中国锂电池企业分布地图》，以期为行业人士进行产业规划、招商、合作提供便利。
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