四大核心组成材料
锂电池四大核心组成材料：正极材料、负极材料、隔膜和电解液。动力电池为锂电池的主要消费领域，2021年我国动力电池消费占比达60%。在动力电池的成本构成中，2021年正极材料、负极材料、隔膜和电解液的成本占比分别为45%、10%、10%、10%。
正极材料分类及性能对比
目前得到商业化应用的正极材料主要包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。钴酸锂具有振实密度大、充放电稳定、工作电压高等优势，主要应用于消费电子领域；锰酸锂具有资源丰富、成本低、安全性能好等优势，主要应用于专用车等领域；磷酸铁锂具有循环寿命高、安全性好等优势，主要应用于商用车、储能等领域；三元材料具有能量密度高等优势，主要应用于乘用车领域。
四种类型的正极材料中以磷酸铁锂和三元材料为主。磷酸铁锂和三元材料在价格和性能方面的综合优势决定了两者较大的出货量占比。其中2021年我国三元材料、磷酸铁锂正极材料出货量占国内总正极材料出货量的比例分别为38.05%、42.48%。随着磷酸铁锂电池性能的不断改善以及储能赛道的发展，磷酸铁锂材料出货量大幅增长，2021年我国磷酸铁锂出货量为48万吨，同比增长287.1%，首次超过三元材料出货量43万吨。
钴酸锂：供给收缩、需求下降
2022年以来钴酸锂供给有所收缩。截至2022年9月，我国钴酸锂有效产能为12.55万吨，较2021年全年下降0.79%。此外，2022年1-9月我国钴酸锂产量为5.72万吨，同比下降27.04%。钴酸锂产量大幅下降主要系上游原材料碳酸锂价格高企，叠加下游数码终端市场需求疲软，成本和需求双重压力下致使钴酸锂企业减产。
锰酸锂：产量回落、价格高企
我国锰酸锂行业集中度较低。我国锰酸锂行业的龙头生产企业为博石高科和新乡弘力，2021年产能均为2万吨，占比均为11.33%。其他主要生产企业分别为南方锰业(崇左)、无锡晶石和湖南海利，2021年产能分别为1.4万吨、1万吨和1万吨，占比分别为7.93%、5.67%、5.67%。锰酸锂下游主要应用于动力电池、数码电子和储能领域。锰酸锂具有资源丰富、成本低、安全性能好等优势，在中游可以被制作成容量型电池和动力型电池。容量型电池主要应用于数码设备和储能，2021年消费占比分别为38.64%和25.22%；动力型电池主要应用于新能源汽车，2021年消费占比为36.14%。
磷酸铁锂：产能扩张、需求向好
磷酸铁锂产能、产量扩张提速。产能方面，2017-2021年，磷酸铁锂产能从21.5万吨增长至71.2万吨，年均复合增长率为34.90%；截至2022年9月末，产能增长至130.65万吨，较2021年上涨83.5%。产量方面，2017-2021年，磷酸铁锂产量从7.7万吨上升至44.75万吨，年均复合增长率为55.27%；2022年1-9月产量继续上行，达到64.97万吨，同比增长120.76%，主要系下游新能源汽车产销增长以及新型储能行业迎发展机遇，为磷酸铁锂提供广阔的市场空间。
三元材料：量价齐升、景气延续
产能稳步扩张，产量大幅提升。产能方面，2017-2021年，我国三元材料有效产能从23.61万吨增长到62.01万吨，年均复合增长率为27.30%。截至2022年10月，我国三元材料有效产能为79.21万吨，同比增长25.71%。产量方面，2021年我国三元材料产量为42.52万吨，同比增长80.25%；2022年1-9月产量为43.53万吨，同比增长45.20%，实现较大幅度增长。
我国三元材料行业集中度较高。我国三元材料生产企业产能位列前三的分别是容百科技、贝特瑞和华友钴业，截至2022年10月末，上述三家企业的产能分别为15万吨、8.3万吨和8万吨，占比分别为18.9%、10.5%和10.1%，CR3为39.5%。天津巴莫和当升科技的三元材料产能均为5.5万吨，占比均为6.9%，CR5为53.4%。
负极材料：人造石墨为主、出货大幅提升
2017年以来负极材料产能稳步扩张。2017-2021年我国负极材料有效产能从29.95万吨增长至79万吨，年均复合增长率为27.44%。截至2022年10月，我国负极材料产能为155.39万吨，同比增长96.7%。
2021年以来负极材料出货量大幅提升。2021年我国负极材料出货量为72万吨，同比增长94.59%；2022H1出货量为54万吨，同比增长68.8%。我国负极材料以人造石墨为主。锂电池负极材料主要包括人造石墨、天然石墨、硅基负极及其他。其中人造石墨循环性能良好，更适合应用于储能、动力电池领域。截至2022年上半年，我国人造石墨出货量占负极材料出货量的比例达85%。
2022年10月以来负极材料价格有所回落，但仍位于历史高位。我国负极材料市场均价从2021年初的4.43万元/吨上涨至2022年9月的5.51万元/吨，上涨1.07万元/吨，涨幅为24.2%。2022年10月以来负极材料价格有所回落，截至2022年12月14日，我国负极材料市场均价报5.32万元/吨，较10月初下降3.43%，仍位于历史高位。
电解液：锂电池之“血液” 、需求大幅提升
电解液组成部分包括有机溶剂、锂盐和溶质，下游应用于动力电池、3C电池、储能电池。根据华经产业研究院数据，2021年锂盐成本占电解液总成本的比例最大，为45%，对电解液价格影响较大，溶剂和添加剂成本占比分别为25%和20%。2021年动力电池、3C电池、储能电池消费占比分别为46%、37%、10%。
电解液产能、产量稳步扩张。产能方面，2017-2021年，电解液产能从28.6万吨增长至99.99万吨，年均复合增长率为36.74%。2022年、2023年我国电解液行业计划净增产能分别为47.85万吨、410.85万吨，产能未来有望持续扩张。产量方面，2017-2021年，电解液产量从11.92万吨上升至47.93万吨，年均复合增长率为41.62%；2022年1-10月产量继续上行，达到59.07万吨，同比增长55.86%。
隔膜：湿法为主、出货高增
2021年以来隔膜产能、产量增长提速。产能方面，2021年我国隔膜产能为134.03亿平方米，同比增长25.5%。2022年、2023年我国隔膜预计净增产能分别为110亿平方米和45.2亿平方米，产能有望持续扩张。产量方面，2021年我国隔膜产量为75.9亿平方米，同比增长78.48%；2022年1-10月产量为92.9亿平方米，同比增长51.56%。
锂电池结构件：壳体和顶盖
锂电池结构件主要包括壳体和顶盖。结构件是锂电池的关键组成部分之一，是指具有高尺寸精度、高表面质量、高性能要求的部件，具有传输能量、承载电解液、保护安全性、固定支撑电池以及外观装饰等作用，包括铝/钢壳、顶盖、连接片、安全结构件等，其中以铝/钢壳、顶盖为主，可直接影响电池的密封性以及能量密度等。根据震裕科技招股说明书，壳体成本占锂电池总成本的比例约为16%。
锂电池壳体：方形、圆柱、软包
按照封装方式的不同，锂电池壳体可划分为方形、圆柱和软包。目前方形壳体以铝壳居多，目前该封装方式成组工艺较高，其模组、系统成组效率分别为89%、70%，高于其他两者类型的封装方式。圆柱壳体采用钢壳或者铝壳，其具有一致性好、生产效率高的优点。软包采用铝塑膜，其具备能量密度高、充放电倍率高以及安全性好的优势。
锂电池结构件：市场规模大幅提升、行业集中度较低
受锂电池出货量快速增长影响，全球锂电池结构件市场规模大幅增长。2021年全球锂电池结构件市场规模为255亿元，同比增长117.54%。根据EVTank数据，2021年我国锂电池结构件市场规模为181.3亿元，占全球市场规模的比例达71.1%。在新能源汽车赛道高景气以及新型储能蓬勃发展的背景下，锂电池结构件市场规模有望持续提升，EVTank预计2022年全球锂电池结构件市场规模或将达349.03亿元，同比增长36.87%。
在我国锂电池结构件企业中，科利达市场规模位居首位。根据EVTank数据，2021年我国锂电池结构件市场规模CR5为43.2%，行业集中度较低。其中科利达锂电池结构件市场规模占我国市场总规模的比例为23.8%，位居首位。其次为震裕科技，占比分别为9.1%。
动力电池：转向市场驱动，行业景气延续
全球新能源汽车市场方兴未艾。2012-2021年，全球新能源汽车销量从12.5万辆增长到675万辆，年均复合增长率达55.8%，其中2021年同比增长108.3%；2012-2021年，全球新能源车渗透率从0.2%提升到8.3%。新能源汽车市场地区发展并不均衡，市场空间依然宽广。2021年新能源汽车渗透率最高的地区是欧洲，渗透率达17%；其次为中国，渗透率为13.4%；北美为4.4%；而其余国家合计新能源车渗透率仅为1.5%，市场空间依然宽广。
新能源汽车行业高景气带动我国动力电池装车量快速增长。2017-2021年，我国动力电池装车量从36.43GWh增长到154.5GWh，年均复合增长率为43.5%，其中2021年同比增长142.77%；2022年1-10月我国动力电池装车量为224.24GWh，同比增长108.69%。
宁德时代占据动力电池装车量市场首位，其次为比亚迪、中创新航、国轩高科。2022年1-10月，宁德时代动力电池装车量为106.78GWh，市占率为47.62%；比亚迪动力电池装车量为50.8GWh，市占率为22.66%；中创新航动力电池装车量为15.39GWh，市占率为6.86%；国轩高科动力电池装车量为10.73GWh，市占率为4.79%。
储能锂电池：规模持续提升，政策驱动增长
电化学储能市场高速发展，装机规模持续增长。2013-2021年，全球电化学储能累计装机规模从0.7GW增长到24.3GW，其中2021年同比增长70.7%；新增装机规模从0.1GW增长到10.1GW，年均复合增长率达78.0%。随着电化学储能装机规模的提升，其占比也不断提高。2019-2021年，全球电化学储能占已投运储能项目累计装机规模的比例从5.2%提升到11.6%，提升6.4pct；而抽水蓄能占比于2021年首次低于90%。
配储政策推动下，储能锂电池市场有望继续保持高速增长。目前新型储能行业正处于商业化初期，还未形成成熟的商业模式，行业发展主要受政策驱动。2021年国家发改委和国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，指出到2025年新型储能的装机规模达30GW以上。2022年3月国家发改委和国家能源局发布《“十四五”新型储能发展实施方案》，指出到2025年使新型储能具备大规模商业化应用条件，并到2030年实现新型储能全面市场化发展。为支撑新型储能行业发展，多地发布配储相关政策，据中国储能网统计，截至2022年9月末，已有24省区发布新能源配储政策。
锂电池技术创新发展——各大动力电池企业不断创新锂电池结构
2019年锂电池结构创新呈火热趋势。自2019年以来，各大动力电池企业积极探索结构创新，不断推出新的整合方案。车身一体化、去模组化的结构设计趋势不仅可以提升电池包的体积利用率，实现电芯能量密度的提高，另一方面也可以通过简化工艺和减少零件数量来实现降本的目的。
电芯技术创新——特斯拉：4680电池
4680电池属于新型圆柱形电池，具有高能量密度、低成本等优势。特斯拉于2020年9月提出4680新型圆柱形电池。该电池直径为46mm、高为80mm。相较于2170电池，4680电池的能量增加了5倍、容量提升了6倍。此外，4680电池应用到特斯拉汽车后，其每千瓦时成本降低了14%、续航里程增加了16%。
集成技术创新——宁德时代：麒麟电池
麒麟电池是宁德时代第三代CTP技术产品。宁德时代于2022年6月发布CTP3.0麒麟电池。该电池系统集成度创全球新高，其体积利用率达72%，其中磷酸铁锂电池系统能量密度可达160Wh/kg，三元高镍电池系统可达255Wh/kg。相较于4680电池系统，其电量可提升13%。2022年8月27日，宁德时代发布首批搭载麒麟电池的落地车型。
集成技术创新——比亚迪：刀片电池
刀片电池具有超级安全、超级功率、超级续航、超级强度、超级低温、超级寿命六大优势。在安全性能方面，刀片电池的电芯成功通过针刺实验；在功率方面，刀片电池用时33分钟就可以将电量从10%充到80%，放电池瞬间最大功率可达363kW；在续航方面，刀片电池体积利用率提升了50%以上，单次充电可满足600公里续航需求；在强度方面，刀片电池的抗压强度其最大承受力为445kN；在低温性能方面，刀片电池在零下35摄氏度到55摄氏度区间内，电池性能可达常温下的90%；在寿命方面，刀片电池循环寿命优于NCM系电池。
新型电池技术——钠电池
丰富的钠资源使得钠电池相较于锂电池具备显著的成本优势。相较于锂资源，钠资源地壳含量达2.75%，且分布均匀，因此钠的成本显著低于锂，有助于降低钠电池材料成本。此外，钠电池正负极集流体均可采用铝箔，铝箔的成本低于铜箔，进一步降低了钠电池的材料成本。根据中科海钠官网数据，钠电池材料成本相较于锂电池下降了30%-40%，具有显著的理论成本优势。
新型电池技术——固态电池
固态电池工作原理类似“摇椅式电池”，具有能量密度高、热稳定性好等优势。固态电池是一种使用固体电解质的电池，其工作原理也类似于“摇椅式电池”，但其固态电解质具有的密度和结构可以在正负极端聚集更多的电子，拥有更多的电量，形成更大的电流。因此同等电量的固态锂电池比液态锂电池体积要小，可有效减轻电池重量。此外，相较于液态锂电池，固态锂电池具有能量密度高、热稳定性高、电压高等特点，但其存在成本较高的缺点等。
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