一、三元正极发展历程
锂电池按照正极材料体系划分，可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元等多种技术路线。钴酸锂+硅碳负极路线最早实现商业化，振实密度大、充放电稳定、工作电压高，广泛用于小型电池。磷酸铁锂最早在美国提出，在加拿大实现大批量量产，国内2010年后电动车刚起步时为大巴车的主要供电路线选择。三元NCM2001年提出，国内三元材料从2008年开始产业化，真正大规模化到14-15年，三元材料能量密度更高满足市场对乘用车续航里程的要求，90%以上乘用车配套三元电池。补贴退坡的大背景下，磷酸铁锂在A00/A0级乘用车的成本优势凸显，20年份额逐步上升。
三元正极发展历史
资料来源：公开资料整理
二、中国三元前驱体行业发展政策背景
近年来我国政策层面鼓励新材料的研发与创新，指引三元前驱体行业的技术发展方向为高镍、单晶，要求提高金属资源的回收率及综合利用效率。
中国三元前驱体行业发展相关政策
资料来源：公开资料整理
三、三元前驱体行业产业链
三元前驱体的上游产业链条较长，可以粗略分解为矿产开采，从矿产到资源中间体的上游冶炼，从中间体到硫酸盐的中游冶炼和前驱体生产环节。矿产开采涉及政府许可等问题，且与前驱体环节协同较差，因此前驱体企业上游布局延伸主要集中在冶炼环节。产业链下游应用于三元锂电池。
三元前驱体产业链示意图
资料来源：公开资料整理
四、中国三元前驱体行业市场现状分析
1、正极材料市场现状
随着新能源汽车销量高速增长，以及电动工具等市场稳定增长，三元正极材料出货量持续保持高速增长。据统计，2021年国内三元正极材料出货量42.2万吨，同比增长79.6%。
2017-2021年国内三元正极材料出货量及增速
资料来源：EVTank，华经产业研究院整理
从正极材料出货量结构来看，2021年三元正极材料占比39%，磷酸铁锂占比42%、钴酸锂与锰酸锂均占比10%。
2021年国内正极材料出货量结构（单位：%）
成本方面，正极材料成本占比过半，若以5系三元电池为模型，并结合上海有色网的主要材料报价，对5系三元电池进行成本拆分。目前正极材料占电芯的成本达到60%左右。
三元锂电池成本结构（单位：%）
资料来源：EVTank，华经产业研究院整理
2021年我国动力电池装机量154.5GWh，主要以磷酸铁锂电池和三元电池为主。其中三元电池装机量74.35GWh，占比48.1%。
2021年我国动力电池装机结构
资料来源：公开资料整理
2、三元前驱体出货量
据统计，2019-2021年全球动力电池装机量由116GWh提升至297GWh，两年内增长近156%，电池火爆带动三元前驱体出货量增长迅速，据统计，2021年全球三元前驱体出货量跃升至约74万吨，同比大增76%，而国内出货量约为62万吨，同比增长87%，在总量中的占比提升至84%。
2015-2021年全球及中国三元前驱体出货量及增速
资料来源：EVTank，华经产业研究院整理
3、三元前驱体进出口
2017年以来，日韩电池巨头大幅扩充产能为我国三元前驱体出口增长创造了良好的机会，我国三元前驱体出口数量逐年增长，据统计，截至2022年第一季度我国三元前驱体出口量为2.69万吨，同比下降13.99%，进口量为0.2万吨，同比增长194.69%。
2017-2021年Q1我国三元前驱体进出口数量
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
进出口金额方面，据统计，截至2022年第一季度我国三元前驱体出口金额为5.13亿美元，同比增长22.44%，进口金额为0.38亿美元，同比增长239.22%。
2017-2021年Q1我国三元前驱体进出口金额
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国三元前驱体行业市场调研及未来发展趋势预测报告》
日本与韩国是我国三元前驱体主要进口地区，据统计，2021年进口量分别为3833.46吨与1699.35吨，进口量分别占比68.39%与30.31%。
2021年我国三元前驱体进口来源地进口量分布（单位：%）
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
我国三元前驱体主要出口前往韩国，据统计，2021年我国有13.65万吨三元前驱体出口至韩国，占比出口总量的99.89%。
2021年我国三元前驱体出口目的地出口量分布（单位：%）
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
五、三元前驱体行业竞争格局分析
目前我国在三元前驱体研发与生产方面，已经处于全球领先地位。2021年全球三元前驱体产量中，中伟股份、格林美和华友钴业位居全球前三，市场占比分别为21%、12%与9%；另外芳源股份前驱体产品主要供应松下、贝特瑞、当升科技等，技术实力在行业中也是处于领先位置。
2021年全球三元前驱体产量分布（单位：%）
资料来源：公开资料整理
三元前驱体交易为基于主要原材料镍、钴、锰等金属材料的市场价格基础上协商定价，受相关金属盐原材料市场价格以及加工费变动的影响较大，据统计，2021年中伟股份三元前驱体销售均价为10.09万元/吨，格林美三元前驱体出货均价为10.35万元/吨，华友钴业三元前驱体销售均价为9.75万元/吨。
2017-2021年主要企业三元前驱体销售单价对比
注：格林美三元前驱体为出货单价。
资料来源：各公司公告，华经产业研究院整理
据统计，格林美2022-2026年锁定的106-110万吨的前驱体需求量在龙头企业中处于领跑位置。华友钴业、中伟股份新签的供货量分别为64.5~93万吨和23~37万吨。
国内三元前驱体龙头企业新签战略合作协议中三元前驱体供货量
资料来源：公开资料整理
六、三元前驱体制备工艺现状分析
前驱体的品质(形貌、粒径、粒径分布、比表面积、杂质含量、振实密度等)直接决定了最后烧结产物的理化指标，进而决定三元正极材料是否能够满足高比容量、高倍率、长循环寿命、高安全性等终端需求。
三元前驱体的制备方法有溶胶-凝胶法、喷雾干燥法、共沉淀法等，目前主流技术路线是通过共沉淀-高温固相法来制备正极材料，即首先通过共沉淀法制得前驱体，然后混锂烧结，最终制得相应的正极材料，合成所得的材料通常为若干亚微米级的一次粒子组成的微米级球形二次颗粒。
前驱体性能指标繁多，电池厂根据具体电池用途提出适配参数需求，前驱体厂商需要凭借技术和经验积累进行及时响应研发，通过调整繁多的反应变量寻求参数间的平衡。
前驱体三大制备工艺及优缺点
资料来源：中国知网，华经产业研究院整理
七、三元前驱体行业发展趋势分析
1、新能源汽车产业规模不断扩大将带动三元前驱体市场不断增长
在全球各国对新能源汽车产业的大力鼓励下，上汽集团、东风汽车、广汽集团、吉利汽车、北汽新能源、比亚迪、特斯拉、大众、宝马、奔驰、奥迪、丰田、福特等国内外主流汽车厂商纷纷披露新能源汽车发展计划，提升新能源电动车销量或销量占比，全球新能源汽车行业前景良好。新能源汽车行业的快速发展将有力带动上游原材料市场的扩张，进而推动三元前驱体需求的增长。
2、消费电子市场需求旺盛，三元锂离子电池及前驱体的市场份额将不断提升
随着三元锂离子电池朝高镍化方向发展，三元锂离子电池的能量密度上不断提升，满足消费电池对于高电池容量的要求。同时，相较于钴酸锂离子电池，三元锂离子电池成本低、循环性能好、电池寿命长。在消费电池利润率受限以及全球钴价维持高位的情况下，三元锂离子电池在消费电池领域的市场份额将不断提升，从而带动三元前驱体的需求上升。
3、三元正极材料高镍化、单晶化和低钴化成为动力电池技术趋势之一
随着新能源汽车行业逐渐成熟，下游终端消费对新能源汽车的动力性能、续航时间、安全性、性价比等指标的要求不断提高。因此，动力电池亦需要不断提升其能量密度、安全性和性价比并寻求三者之间的平衡。
华经产业研究院对中国三元前驱体行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国三元前驱体市场竞争格局及未来投资前景预测报告》。
