一、 高镍三元材料能量密度优势明显

镍钴锰材料能量密度高，电化学性能稳定。主流的三元材料是523 型、622 型。其中，523 型是2017 年用量最大的三元材料，具有较高的比容量和热稳定性。NCM811 以及NCA材料因为镍含量高、钴含量低，而具备高容量和低成本等优势，目前松下、三星、LG 应用高镍材料来生产的动力电池质量较好。

高镍三元性能优势显著，逐步替代磷酸铁锂和普通三元。对于能量密度较低且已达到了技术上限的磷酸铁锂电池来说，占据汽车空间更多，而且质量更重，放电以及续航也会受到比较大的影响。相对而言，能量密度较高的三元锂电池在解决轻量化问题的同时，也节省了空间。另一方面，代表高镍三元的NCM811 和NCA 的单体能量密度能达到300Wh/kg以上，比代表普通三元的NCM523、NCM622 的能量密度高很多。

高镍三元对应的生产工艺要求大幅提高，体现在智能化和低能耗等方面。为满足动力电池对三元材料高性能、低成本的要求，生产设备将逐渐向智能化、大产能、低能耗、环境友好的方向发展。(1)混合一般分湿法混合和干法混合，三元材料通常采用干法混合，高镍三元要求湿法混合。(2)三元材料烧结通常需要通入空气，而高镍三元烧结要求通入纯氧，烧结过程中会产生大量二氧化碳、水蒸气等废气，因此窑炉需要根据实际要求设计合适的抽风系统和进气系统。(3)金属异物过高会导致三元电池的自放电率变大，影响到电池的安全性能。三元材料的金属异物主要来源于原材料和生产环节设备磨损。三元材料的生产过程中需要对成品进行除铁一次甚至多次除铁。

高镍三元材料的生产工艺较为复杂，高技术门槛对应更高的盈利能力。由于高镍三元材料的结构稳定性相对较低，且生产组装时不能接触空气，因此需要全自动化产线。高镍三元材料的产线对环境要求更高，原有NCM523 与NCM622 产线不能通过技术改造升级来生产高镍三元材料，而需要重新设计和新建产线。这一较高的技术门槛导致先发优势明显，具有先发优势的厂商可以获取更高的盈利能力。

NCM 系列产品的制备过程

二、高镍三元材料已经成为下游客户追捧的方向

高镍三元材料已经成为下游客户追捧的方向，产能有限供不应求。目前率先尝试NCM811三元材料的电池厂商包括CATL、BYD、江西孚能、比克电池、国轩高科、天津力神、鹏辉能源。而目前国内大多数三元正极材料厂商的主打产品仍是NCM523 及NCM622，仅有宁波金和、当升科技、杉杉能源等少数公司在生产NCM 811 以及NCA 的产品，产能有限供不应求。

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三、正极材料发展趋势分析

2017 年正极材料厂商陆续开发高镍产品，并有望在2018 年开始放量。2017 年国内仅有少数几家正极材料企业实现了高镍三元材料的量产，其中，当升科技、长远锂科等实现了NCM622 的量产，宁波金和实现了NCM811 的量产，桑顿新能源有望在2018 年4 月左右开始量产NCA 高镍材料(产能约1.4 万吨)。此外，当升科技、杉杉股份、贝特瑞、宁波金和都已经具备了NCM811 的量产条件，贝特瑞具备了NCA 的量产条件，因此2018年将会成为正极材料厂商布局高镍三元产品的元年。

【相关信息】2017年我国高镍三元材料行业市场概况及发展趋势

磷酸铁锂原料丰富、价格相对低廉、对环境友好，加上较好的循环性能和高安全性使其率先在电动汽车上得到应用。其市场份额也在新能源汽车发展的拉动下不断增加，从2011年的7%增长至2016年达37%，已成为市场占比最大正极材料，但能量密度的局限使其无法达到2020年动力电池能量密度300Wh/Kg的目标，拥有更高能量密度的三元材料(NCM/NCA)已逐步成为主流技术路线。

三元电池的高能量密度特性使其受到广泛关注，也成为国家推荐发展方向。2017年新能源汽车推荐车型目录中专用车64%使用三元锂电池，乘用车中77%使用三元电池。磷酸铁锂在专用车中占比28%，乘用车中占比9%，磷酸铁锂优异的安全性能使其在专用车领域更受欢迎。

2017年新能源汽车推荐车型目录专用车电池种类特征

2017年新能源汽车推荐车型目录乘用车电池种类特征

三元正极材料包括镍钴锰(NCM)和镍钴铝(NCA)，NCM根据金属含量比例可以分为532,622,811等型号，镍含量越大，可导致析出的锂越大，能量密度更高。NCA三元材料的克容量与811相当，松下量产的NCA18650(供应特斯拉ModelS)能量密度可达230wh/kg。自2016年之后发布的新能源汽车补贴政策中，电池能量密度成为重要参考指标，补贴与能量密度挂钩。从政策和市场两个层面来看，高镍三元材料路线已成为动力电池的主要发展趋势。