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          2024電池正負極行業(yè)調(diào)研 中國磷酸鐵鋰正極材料行業(yè)供應規(guī)模預測

          在原電池中,正極是相對較活潑的金屬,是電池中發(fā)生還原反應的電極,失去電子,發(fā)生氧化反應;負極是相對不活潑的金屬或能導電的非金屬,是電池中發(fā)生氧化反應的電極,得到電子,發(fā)生還原反應。

          電池的正負極是物理學中電位高低的概念,正極指電源中電位(電勢)較高的一端,負極指電源中電位(電勢)較低的一端。在原電池中,正極是相對較活潑的金屬,是電池中發(fā)生還原反應的電極,失去電子,發(fā)生氧化反應;負極是相對不活潑的金屬或能導電的非金屬,是電池中發(fā)生氧化反應的電極,得到電子,發(fā)生還原反應。

          鋰電池正極材料,是鋰離子電池構(gòu)成材料的一部分,直接影響著鋰離子電池的性能,占有較大比例(正負極材料的質(zhì)量比為3: 1~4:1)。鋰離子電池是以2種不同的能夠可逆地插入及脫出鋰離子的嵌鋰化合物分別作為電池的正極和負極的二次電池體系。充電時,鋰離子從正極材料的晶格中脫出,經(jīng)過電解質(zhì)后插入到負極材料的晶格中,使得負極富鋰,正極貧鋰;放電時鋰離子從負極材料的晶格中脫出,經(jīng)過電解質(zhì)后插入到正極材料的晶格中,使得正極富鋰,負極貧鋰。這樣正負極材料在插入及脫出鋰離子時相對于金屬鋰的電位的差值,就是電池的工作電壓。

          電池正負極市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

          鋰電池負極材料把握動力電池安全性命脈,在鋰離子電池負極材料中,除石墨化中間相碳微球(MCMB)、無定形碳、硅或錫類占據(jù)小部分市場份額外,天然石墨和人造石墨占據(jù)著90%以上的負極材料市場份額。

          綜合來看,鋰離子電池正極材料的發(fā)展方向是磷酸鐵鋰。雖然國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料的研發(fā)如火如荼,但缺乏原始創(chuàng)新技術(shù)。鋰離子電池負極材料未來有兩個發(fā)展方向——鈦酸鋰材料和硅基材料。國內(nèi)近年來開發(fā)的硅基材料基本能達到高比容量、高功率特性和長循環(huán)壽命的要求,但產(chǎn)業(yè)化還須突破工藝、成本和環(huán)境方面的制約。我國在鋰離子電池隔膜國產(chǎn)化方面已取得一定成績,但要實現(xiàn)高端產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)仍有較長的路要走。六氟磷酸鋰在鋰離子電池電解質(zhì)中占有絕對的市場優(yōu)勢,但我國基本上受制于日本技術(shù),自主研發(fā)實力薄弱。

          由于磷酸鐵鋰主要用于新能源汽車的鋰離子電池正極材料,因此行業(yè)受新能源汽車產(chǎn)業(yè)影響較大。過去關(guān)于新能源汽車的補貼政策以動力電池能量密度、續(xù)航里程等技術(shù)指標作為發(fā)放補貼的依據(jù),而磷酸鐵鋰電池的能量密度相對三元電池較低,因此電池企業(yè)在政策推動下主要選擇三元材料路線,因此行業(yè)整體規(guī)模相對較小。而后續(xù)新的補貼政策淡化了能量密度和續(xù)航指標,2021年以來新能源汽車產(chǎn)銷量爆發(fā)式增長,加上我國動力電池頭部企業(yè)寧德時代、比亞迪等均加強對封裝形式的技術(shù)迭代,特別是CTP技術(shù)、刀片電池技術(shù)的落地和應用,使得磷酸鐵鋰電池能量密度大幅提升,疊加在成本、安全性等方面的良好表現(xiàn),磷酸鐵鋰迎來快速發(fā)展。西南、華中和華東地區(qū)是我國磷酸鐵鋰產(chǎn)能占比最大的區(qū)域,占比分別為48%、20%和20%左右。

          根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2028年電池正負極行業(yè)深度分析及投資戰(zhàn)略研究報告》顯示:

          近年來3C產(chǎn)品對鋰電池需求量的穩(wěn)定增加,以及隨著新能源汽車的市場規(guī)模逐步擴大和儲能電池的需求擴大,我國鋰電池產(chǎn)量規(guī)模逐年擴大。鋰電池的關(guān)鍵原材料包括正極、負極、隔膜、電解液等,它們在動力電池、消費電池和儲能電池市場都有廣泛應用。正極材料成本約占總成本的35%,負極材料占總成本的比例為12%,隔膜材料占總成本的比例為12%,電解液材料占總成本的比例為13%。

          正極材料為層狀過渡金屬氧化物,正極是整個電池中可嵌脫鋰離子的來源。主流的正極材料包括三元材料、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰等;三元材料約占40%,磷酸鐵鋰約占41%。正負極材料中三元材料和磷酸鋰在性能、壽命、安全性等方面綜合優(yōu)勢相對于鈷酸鋰、錳酸鋰較大;磷酸鐵鋰和三元材料各有優(yōu)勢,磷酸鐵鋰憑借低成本、循環(huán)壽命長、安全性較高等優(yōu)勢,產(chǎn)量增速預計保持高速增長;而三元材料具有成本高、循環(huán)壽命短、安全性差的缺陷,但在能量密度、低溫性能方面更具優(yōu)勢。磷酸鐵鋰材料憑借其安全性能好、比容量大、高溫特性好、循環(huán)性能優(yōu)異、無毒無污染等特性,成為鋰電池正極材料行業(yè)未來主要的發(fā)展方向之一。

          由于磷酸鐵鋰主要用于新能源汽車的鋰離子電池正極材料,因此行業(yè)受新能源汽車產(chǎn)業(yè)影響較大。過去關(guān)于新能源汽車的補貼政策以動力電池能量密度、續(xù)航里程等技術(shù)指標作為發(fā)放補貼的依據(jù),而磷酸鐵鋰電池的能量密度相對三元電池較低,因此電池企業(yè)在政策推動下主要選擇三元材料路線,因此行業(yè)整體規(guī)模相對較小。2017-2021年,中國磷酸鐵鋰產(chǎn)量呈現(xiàn)增長的狀態(tài),并在2021年達到了45.91萬噸的產(chǎn)量,創(chuàng)造了新高,同比增長了223.3%。

          中國磷酸鐵鋰正極材料行業(yè)供應規(guī)模預測

          中國磷酸鐵鋰正極材料行業(yè)的供應規(guī)模在未來幾年內(nèi)預計將繼續(xù)保持快速增長。隨著新能源汽車和儲能行業(yè)的快速發(fā)展,磷酸鐵鋰正極材料的需求量將不斷增加,推動行業(yè)規(guī)模的擴大。此外,市場競爭也是影響供應規(guī)模的重要因素。隨著產(chǎn)能的快速擴張和技術(shù)創(chuàng)新不斷,磷酸鐵鋰正極材料行業(yè)的市場競爭將愈發(fā)激烈。企業(yè)需要不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、拓展市場渠道,以提升市場競爭力。因此,競爭格局的變化也將對供應規(guī)模產(chǎn)生一定影響。中國磷酸鐵鋰正極材料行業(yè)的供應規(guī)模預計將繼續(xù)保持快速增長,但具體發(fā)展情況還需要考慮多種因素的影響。

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