动力电池正极材料行业研究报告

一、锂离子电池正极材料概述

正极材料是锂电池的重要组成部分，是电化学性能的决定性因素，直接决定电池的能量密度及安全性，进而影响电池的综合性能。另外，由于正极材料在锂电池材料成本中所占的比例达30-40%，其成本也直接决定了电池整体成本的高低。目前研制成功并得到应用的正极材料主要有钴酸锂(LCO)、磷酸铁锂(LFP)、锰酸锂(LMO)、三元材料镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)等。

三元材料能量密度最高；磷酸铁锂循环次数最多，安全性最好；钴酸锂成本最高。

图表：锂电池正极材料关键性能指标对比

二、锂离子电池正极材料行业政策及监管

（一）行业行政监管机构

国家发改委和工信部是电子专用材料制造业的行政主管部门。

中国电池工业协会、中国化学与物理电源协会是电子专用材料制造业的主要全国性自律组织。

（二）行业主要法律法规和政策

多数为支持行业发展政策，部分为行业标准政策。从近年政策来看，在“双碳”的大环境下，未来锂电正极材料标准将不断提升，落后技术产能将会快速淘汰。新材料与新技术仍是锂电正极材料行业未来发展的主要方向。

图表：国内近年法规政策

三、锂离子电池正极材料产业链

正极材料是锂离子电池最为关键的原材料，锂电池正极材料上游为锂、钴、镍等矿物原材料。下游锂电池制造领域主要分为动力锂电池、消费锂电池与储能锂电池，最终应用于新能源汽车、手机、便捷式电脑与储电站等领域。

图表：锂电池正极材料产业链

四、锂离子电池正极材料生产工艺

（一）三元正极材料生产工艺

三元正极材料生产主要分两步走，一是三元前驱体制备，二是三元正极材料成品制备。三元前驱体制备原理主要是镍、钴、锰金属盐与氨水反应生成铵盐络合物，然后通过氢氧更置换铵根离子形成三种金属的氢氧化物。

图表：三元正极材料元素含量占比

图表：常规三元正极材料（镍钴锰）工艺流程

（二）磷酸铁锂正极材料工艺流程

固相法是当前技术最成熟、商业化运作最广泛的一种方法。一般使用草酸亚铁、氧化铁、硝酸铁、磷酸铁作为铁源，使用碳酸锂、氢氧化锂等作为锂源，使用磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸等作为磷源，固相法不需要复杂的设备及工艺，且方法运动条件容易控制，适用于大规模的工业化生产。

图表：磷酸铁锂材料元素含量占比

图表：固相法合成磷酸铁锂工艺路线图