對于鋰離子電池而言,正極材料對其能量密度有著決定性的影響。目前,提升正極材料能量密度的方面主要有兩種,一種是提高材料克容量,對應(yīng)高鎳化路線,另一種是提升材料電壓,對應(yīng)單晶化路線。近幾年來,高鎳化一直是三元材料最為主流的發(fā)展方向。然而,隨著上半年國內(nèi)新能源汽車自燃問題的頻繁出現(xiàn),高鎳三元材料體系頗受市場爭議。受此影響,安全性表現(xiàn)更好的單晶中鎳三元材料近期迎來復(fù)蘇行情。

　　1、什么是單晶三元材料？

　　與NCM523、NCM622、NCM811等型號根據(jù)鎳鈷錳比例定義不同,單晶三元材料是根據(jù)材料本身的形貌來命名的。從形貌上看,單晶為單個分散顆粒,而與之對應(yīng)的多晶三元材料則是一次顆粒團(tuán)聚的二次顆粒。

　　對比單晶與多晶三元材料性能,單晶三元材料體系在安全性能與循環(huán)性能方面表現(xiàn)更為優(yōu)異,壓實(shí)也相對較好；在鎳鈷錳比例相同的情況下,單晶三元材料的克容量要稍遜色于多晶三元材料,但由于單晶三元材料的電壓更高,因此材料整體的能量密度會高于多晶三元材料。就筆者的了解,目前國內(nèi)部分單晶高電壓5系材料的能量密度與多晶高鎳三元體系相差不大。

　　單晶三元材料的缺點(diǎn)則在于倍率性能表現(xiàn)不佳,且生產(chǎn)工藝更為復(fù)雜,材料價格相對較高。

　　2、單晶三元材料規(guī)模增長動力市場應(yīng)用廣泛

　　雖然國內(nèi)外一直有對單晶三元材料的研究,但只有國內(nèi)進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段,這在一定程度上是由電池包外形決定的。

　　2015年前,國內(nèi)單晶三元材料僅少量應(yīng)用于消費(fèi)類市場,用于摻雜或者替代部分高價的鈷酸鋰正極,比如蘋果的部分IPAD平板中,就有使用摻雜了單晶三元材料的鈷酸鋰電池。國內(nèi)單晶三元材料真正大規(guī)模上量的時間點(diǎn)在2017年下半年,因?qū)幍聲r代等國內(nèi)龍頭電池企業(yè)開始在動力電池上使用單晶三元材料作為正極。

　　據(jù)鑫欏資訊調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2017年國內(nèi)單晶三元正極材料產(chǎn)量不足萬噸,進(jìn)入2018年以后,國內(nèi)單晶三元材料產(chǎn)量迅速增長,年產(chǎn)量躍升至4.9萬噸左右,90%以上的單晶三元材料應(yīng)用在動力電池領(lǐng)域。在此輪放量行情中,貴州振華、長遠(yuǎn)鋰科、容百科技、廈門鎢業(yè)等企業(yè)憑借著技術(shù)研發(fā)上的先入優(yōu)勢,占盡先機(jī),產(chǎn)量增長情況明顯好于行業(yè)平均水平。

　　2019年,國內(nèi)單晶三元材料市場規(guī)模繼續(xù)攀升,總產(chǎn)量達(dá)到7.9萬噸,但在動力電池市場的應(yīng)用比例有所下降,因動力電池市場出現(xiàn)供過于求,單晶三元材料的市場庫存有所提高。

　　3、單晶三元材料市占率回升5系占比過半

　　2017年-2019年期間,國產(chǎn)單晶三元材料市占率一直在迅速提升,在2019年一季度前后達(dá)到峰值,在45%上下。2019年二季度后,隨著多晶高鎳三元材料的興起以及國內(nèi)動力電池市場整體的大幅滑坡,單晶三元材料的市占率出現(xiàn)回落,市占率最低時一度跌破30%。

　　不過就鑫欏資訊近期從市場上了解到的情況來看,隨著新能源汽車自燃事件的頻繁出現(xiàn),國內(nèi)單晶高電壓三元材料體系的需求已經(jīng)開始出現(xiàn)回暖勢頭,8月國內(nèi)單晶三元材料市占率約為35.5%,為年內(nèi)新高。

　　分型號來看,國內(nèi)的單晶三元材料以5系占比最高,6系次之,3系與高鎳三元材料的占比微乎其微。

　　不過與傳統(tǒng)的NCM523、NCM622等材料不同,國內(nèi)單晶三元材料的型號多為Ni55,Ni58以及NCM613等偏組分的三元材料,這一方面是處于降本因素考慮,另一方面也是由于提升鎳、錳的占比能夠有效提升材料的克容量與電壓,從而使得材料總體的能量密度得到提升。

　　4、單晶三元材料市場集中度極高

　　國內(nèi)三元材料市場的龍頭集中度不高,CR5集中度僅為48.4%。但是單晶三元材料市場的情況完全不同。由于單晶三元材料具有一定的準(zhǔn)入門檻,國內(nèi)能夠大規(guī)模生產(chǎn)單晶三元材料的企業(yè)并不多,彼此之間的競爭也較為激烈。

　　據(jù)鑫欏資訊統(tǒng)計(jì),2019年國內(nèi)單晶三元材料產(chǎn)量約為7.9萬噸,CR5集中度高達(dá)79.0%,貴州振華、長遠(yuǎn)鋰科、廈門鎢業(yè)等企業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢明顯,CR3集中度已經(jīng)超過60%。

　　總結(jié)

　　對于三元材料體系的發(fā)展而言,國內(nèi)一直以來并不是單單押寶在高鎳化路線上,單晶化也是各材料與電池企業(yè)的重要研發(fā)方向。只不過高鎳化路線影響面更廣而被市場大量關(guān)注,成為國內(nèi)三元體系發(fā)展的明線,而單晶化則成為一條暗線。隨著國內(nèi)對于動力電池安全性能關(guān)注度的不斷提高,國內(nèi)單晶三元材料體系有望迎來復(fù)蘇,預(yù)計(jì)下半年單晶三元材料的市占率將重新回升至40%以上。而就更長遠(yuǎn)的預(yù)期來看,我們認(rèn)為三元材料的單晶化與高鎳化路線將殊途同歸,高鎳低鈷乃至高鎳無鈷的單晶三元材料體系將會成為國內(nèi)動力電池市場的主流應(yīng)用品種。