全球视野下锂电池未来将迎来“高镍时代” 钴、锂供需将持续吃紧-第2页-北极星储能网

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从技术角度：高镍三元随着镍比例提升，镍锂离子混排加剧，Ni+2混排在Li层，降低了放电比容量，阻碍了锂离子的扩散；同时由于镍在脱嵌锂过程中相变导致明显的体积变化，从而使材料结构稳定性变差，循环寿命下降；高镍正极表面更容易形成碳酸锂等杂质（镍含量超过60%后明显增多），从而与电解液发生副反应降低循环寿命，高温严重会导致胀气；随着镍增加，正极材料热稳定性降低，且放热增加，材料热稳定性变差；不同材料体系需要匹配不同电解液配方，而高镍三元由于表面杂质增多，其需要更为优化的电解液配方，而从国内技术来看电解液匹配问题也是一大难题。从应用角度：高镍三元材料由于其固有属性如结构不稳定，热稳定性和循环寿命都较差，从目前国内厂家研发进度来看，目前还没有完全解决高镍材料实际应用时的安全性问题；由于高镍三元材料在电池组装时不能接触空气，需要纯氧氛围，而由于国内电池企业都是从三元NCM111开始起步，NCM111组装并不需要纯氧氛围，所以国内电池厂几乎没有氧烧工艺，而为了量产NCM811就必须重新设计厂房和设备，而装备制造工艺的落后也是制约NCM811量产的一大难题。

2025年渗透率15%-25%

锂供给曲线：通过前期统计，2016年全球用于动力电池的碳酸锂为4.26万吨，折合锂当量为0.40万吨，而未来五年内预计新增碳酸锂产量为5万吨/年，折合锂当量0.38万吨，我们做极端假设认为未来锂供给增量全部应用在动力电池领域（其他应用领域增量为0），最后得到锂供给曲线。

钴供给曲线：通过前期统计，2016年全球精炼钴产量10.17万吨，而应用在动力电池领域的钴约为6000吨，而考虑到钴作为伴生矿的现有情况，在现有条件下，每年新增钴产量极限约为1万吨，同样做极端假设认为未来钴供给增量全部应用在动力电池领域，假设钴产量每年新增0.8万吨和2019年开始每年新增1万吨两种情况，即为钴供给1和钴供给2两条供给曲线。

不同组分三元材料比容量、热稳定性和容量保持率的关系

弹性需求曲线：弹性需求曲线统计了世界10大汽车厂商在2025年新能源汽车占当时乘用车总销量比例的15-25%，分别取值15%、17%、19%、21%、23%、25%作为弹性值（作为比较还取了增速0弹性15%极端情况，即以2016年各个厂商总销量作为2025销量），从而测算出2025年各个厂商新能源汽车销量（2025总销量根据各厂商实际增速情况估计），然后根据各个厂商实际销量情况估算出2016-2025新能源汽车销量增速，得到每一年的销量预计，最后以2016年各个厂商生产EV、PHEV的比例和单车电池量（没有的取平均值）为标准，并且假定2025年EV占比达到80%，从而推算出从2017-2025年在不同弹性条件下总电池需求量，进而根据1kWh电池对应锂、钴的含量测算对应锂、钴的需求。

电池假设全为三元622或811：考虑到国际厂商乘用车大多走三元路线，未来进一步提升电池能量密度，未来存在从三元622到811技术路径的转移，所以对总需求假设了全部为三元622和三元811两个极端，即以10大厂商2017-2025电池总需求量乘单位电池对应的锂、钴的含量得到2017-2025年不同弹性下对锂和钴的需求曲线。

钴和锂供给未来将有较大缺口

锂资源将在2019-2021年间供不应求根据前面的假设，随着世界十大汽车厂商新能源汽车在2019年开始加速增长，对锂资源的需求也成爆发式增长，而对应15%、25%需求弹性，锂供给在2019、2021年即开始供不应求，而考虑到上游资源的滞后性（从锂资源开采新能源汽车制造需要一段时间），供不应求的时间或会提前。同时该需求仅为世界10大传统汽车厂商新能源汽车对原材料的需求，并未考虑特斯拉、比亚迪等企业，故锂资源会在2019年以前开始短缺。

钴资源供给不足倒逼三元向811路径发展从钴的弹性供给曲线可以明显看出，三元622路径跟三元811路径钴的供需情况完全相反，假设需求全为三元622时，钴在2019-2021年区间内即会出现供不应求的状态，而如果需求全为三元811时，钴供给可以满足需求。通过测算，对钴供给1情况，当三元811:622达到8:2的比例时，钴能够达到供给平衡。

十大集团2017-2025年总电池需求量测算（GWh）

招商证券认为，由于钴本身供给弹性小，而如果主流厂商选择三元622路线，则将在2019-2021年面临钴供给严重不足的情况，因此钴的供给情况会倒逼新能源车企未来向三元811路径发展。

通过钴、锂弹性供需平衡表分析，仅以世界10大传统汽车厂商新能源汽车对原材料的需求（不含特斯拉、比亚迪等企业），2019-2021年将会供给紧缺，虽然目前国内存在上游钴、锂资源过剩的说法，但随着世界十大传统车企新能源汽车的逐步上量，钴、锂等资源未来仍有较大缺口。

全国首个MW级储能项目顺利通过验收

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