電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
動力鋰電池是新能源汽車緊要部件，政策驅動下高速成長
動力鋰電池是專門用于新能源汽車的電池，目前主流動力鋰電池是鋰電池，而其中三元鋰電池以6-7成的份額在動力鋰電池范疇占據主導地位。在國內的補貼政策支持下，新能源汽車銷量猛增，2013年至2019年我國新能源汽車年銷量上升了68.52倍。而動力鋰電池是新能源汽車不可或缺的組成部分，并且對新能源汽車的續航里程、整車壽命、安全性等關鍵指標具有緊要影響。同時，動力鋰電池在新能源汽車整車成本中占比接近40%，是新能源汽車成本占比最大的部分。新能源汽車的上升帶動了動力鋰電池需求上升，同期動力鋰電池年裝機量上升了89.11倍。
動力鋰電池在產業鏈中議價能力較強，產業集群特點分明
動力鋰電池的上游是四大鋰電材料等環節，下游是新能源汽車。上游四大鋰電材料包括正極材料、負極材料、隔膜、電解液，各個環節呈現不相同的特點。正極材料對動力鋰電池多方面性能有很強的決定性用途，隔膜材料是四大材料中毛利率最高的環節，負極材料環節盈利水平和行業格局較為穩定，電解液環節周期屬性較為分明。而動力鋰電池環節呈現產業格局較為集中的特點，2019年全球動力鋰電池出貨量Top10公司均為中日韓公司，并且上游配套產業鏈也基本聚集在中日韓地區。從產業鏈議價能力看，對上游和下游而言，動力鋰電池均處于相對較為強勢地位，盈利能力較強。下游新能源汽車處于成長期，將來成長空間巨大，將帶動動力鋰電池產業需求上升。
動力鋰電池產業進入全球化發展新階段，緊抓海外產業鏈機遇
隨著歐洲最新交通減排法案的執行和國內動力鋰電池產業政策的放開，新能源汽車和動力鋰電池產業即將迎來全球化發展的浪潮。海外市場將以更高的速度上升，國內產業鏈公司有望抓住機遇進入海外新能源汽車和動力鋰電池產業供應體系。我們認為，緊要有兩條主線值得關注。第一，海外車企發力電動化，國內優質供應商有望筆直或者間接進入其供應體系；第二，海外動力鋰電池在國內新建產量，有望開啟本土化采購。
動力鋰電池技術進步需求強烈，創新將驅動產業再次發展
我們認為，動力鋰電池技術進步將提升動力鋰電池性能，提高新能源汽車消費意愿，從而推動動力鋰電池需求再上升。動力鋰電池產業的技術進步與創新緊要包括底層材料技術的進步與動力鋰電池結構上的創新兩個維度。底層材料技術進步有銅箔輕薄化發展、三元高鎳與富鋰錳基正極材料推進、硅碳負極產業化使用、隔膜涂覆材料的創新等方向；動力鋰電池的創新緊要是固態電池的商業化推進和去模組化的CTP技術。
投資策略：如海外市場發展順利，已進入海外新能源汽車產業鏈的電池及材料供應商有望受益，如寧德時代、比亞迪、恩捷股份、星源材質、容百科技、璞泰來等。
風險提示：COVID-19疫情全球擴散情況及對社會經濟活動的影響或偏離預期；行業政策或出現重大變化；新能源汽車市場發展或不及預期；技術進步或不及預期；上市公司相關業務發展或低預期。
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動力鋰電池產業：政策驅動下高速成長的新興產業
1.1動力鋰電池是新能源汽車緊要組成部分
動力鋰電池是指專用于新能源汽車上的電池，是新能源汽車出現之后的專有名詞，與消費電子電池、儲能電池共同組成了電池的三大使用范疇。按照電池的種類分，有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰電池、固態電池等。鋰電池天然具有能量密度高、占地小、長循環壽命等有點，是目前最緊要的動力鋰電池品類。電池的分類和使用范疇如表1所示。
鋰離子動力鋰電池作為使用最廣泛的動力鋰電池，一般依據正極材料的不同又分為三元鋰離子動力鋰電池、磷酸鐵鋰鋰離子動力鋰電池、錳酸鋰鋰離子動力鋰電池等。其中以磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放電循環壽命長，但其缺點是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性方面有一定不足，且加工成本較高；錳酸鋰電池能量密度低、高溫下的循環穩定性和存儲性能較差；而三元鋰離子動力鋰電池因具有綜合性能和成本的雙重優點，逐漸被行業所關注和認同，超越磷酸鐵鋰鋰電池和錳酸鋰鋰電池成為主流的技術路線。2019年國內動力鋰電池市場裝機量結構如圖1所示。
動力鋰電池是新能源汽車緊要零部件之一，對新能源汽車的續航里程、整車壽命、安全性等關鍵指標具有緊要影響。動力鋰電池在新能源汽車整車成本中占比接近40%，是新能源汽車成本占比最大的部分。如圖3所示。
1.2政策支持下，動力鋰電池需求隨新能源汽車銷量快速上升
動力鋰電池產業隨著新能源汽車市場快速發展而不斷壯大。據我國汽車工業協會數據，2013年至2019年我國新能源汽車年銷量上升了68.52倍，而我國儲能網、新產業智庫等多方數據顯示，作為緊要配套零件的動力鋰電池年裝機量在上述期間上升了89.11倍。如圖4、圖5所示。
動力鋰電池產業從無到有，從野蠻擴張到有序發展，離不開政策的支持、引導與規范。尤其是在早期起步階段，補貼政策是吸引公司進入的關鍵因素。一方面，補貼政策的刺激使得動力鋰電池的需求逐步提升，產業規模不斷張大；另一方面，動力鋰電池產業內的政策驅動行業向規范化的方向發展。2001年以來動力鋰電池產業政策如表2所示。
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動力鋰電池產業鏈地位強勢，產業集群效應分明
動力鋰電池產業鏈是新能源汽車產業鏈上的一部分，整個產業鏈較長，上游可追溯到鋰、鈷、鎳等礦產資源端，中游是四大鋰電材料及其他輔助材料，動力鋰電池的下游是新能源汽車，整車之后是下游運營與服務等環節。動力鋰電池上下游及緊要產業鏈概況如圖6所示。
2.1電池材料：四大材料行業呈現不同特點
動力鋰電池性能與正極、負極、隔膜、電解液四大鋰電材料關系密切，各環節特點各不相同。
2.1.1正極材料：決定動力鋰電池性能，競爭格局分散
2017年國家發改委、工信部和科技部聯合公布《汽車產業中長期發展規劃》，提出：到2020年，動力鋰電池單體比能量達到300Wh/kg以上，力爭實現350Wh/kg，系統比能量力爭達到260Wh/kg。到2025年，動力鋰電池系統比能量達到350Wh/kg。這樣的動力鋰電池單體能量密度目標有關磷酸鐵鋰電池而言幾乎是不可能達到的。因此，這也被看作高層對具有能量密度優點的三元鋰電池的支持，此后使用三元正極材料的三元動力鋰電池逐漸成為主流，中汽協數據顯示2019年國內動力鋰電池裝機中65%是三元鋰電池。但是，2019年十二月工信部官網公布的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿）未再提及對動力鋰電池能量密度的指引。
不同正極材料的性能和優缺點比較如表3所示。
從電池角度測算，據我國儲能網2020年二月十八日轉載蓋世汽車網文章，引用韓國SNEResearch統計數據，2019年全球動力鋰電池出貨116.6GWh，而我國汽車工業協會數據顯示，2019年我國裝機62.2GWh，其中40.5GWh是三元，因為海外基本都用三元動力鋰電池，所以2019年全球動力鋰電池使用三元正極材料的比例大概為80.96%，我國三元正極材料的需求在全球占比約莫為42.90%。
我國在較短時間內切換至三元技術路線，并做到三元材料全球需求占比超過40%，快速上升的需求吸引眾多公司入局；同時也因為行業發展紅利期，下游客戶結構復雜，存在部分迎合補貼政策的低端車型對正極材料質量要求不高，以成本為導向，致使三元正極材料門檻有所降低，技術不那么領先的公司也可以生存。這在一定程度上導致了國內三元正極材料市場較為分散的競爭格局。而海外市場則因為一直走三元技術路線，并且擁有成熟的化工產業體系，兼之下游動力鋰電池公司對正極材料公司質量要求嚴格，因而格局較為聚集。
國內和國外正極材料行業競爭格局如圖7和圖8所示。
配套下游電池廠或引起正極材料行業業績分化，或帶動行業產量出清，格局走向聚集。2019年國內正極材料廠商業績逐漸出現分化，通過研究發現，客戶結構良好的正極材料廠商具備更好的業績增速。我們認為，這一趨勢將在將來得以延續。
短時間磷酸鐵鋰需求或有回暖，短時間看三元正極材料仍將是主流。從工信部公布的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿）未提及能量密度要求、將技術關注點轉向單車電耗等可以看出，監管部門不再鼓勵一味追求高能量密度。同時，面對補貼退坡壓力，具備成本優點的磷酸鐵鋰材料將受到關注。新能源汽車頭部公司特斯拉已經宣布與寧德時代合作采購無鈷電池，路透社等媒體援引消息人士觀點，無鈷電池是磷酸鐵鋰電池。因此短時間看，磷酸鐵鋰電池材料需求或有所回暖。
2.1.2隔膜材料：產業鏈中毛利率最高的環節
隔膜行業高毛利率緊要與其較高的技術壁壘有關。動力鋰電池隔膜公司加工的兩項關鍵要素是穩定的設備和成熟的工藝，設備一般要提前從海外定制，而將設備調試至可以穩定加工、良品率高的狀態一般要花費3年左右的時間，因此進入這一行業要3-4年準備時間，這種投入及不確定性形成了進入行業的壁壘。也正因如此，隔膜行業擁有良好競爭格局，2019年上半年國內公司恩捷股份和星源材質兩家公司就占據了行業接近44%的市場份額。
四大鋰電材料行業的均勻毛利率水平如圖9所示，2019年上半年國內隔膜行業競爭格局如圖10所示。
從技術路線角度講，濕法隔膜已經取代干法隔膜逐漸成為主流。兩種隔膜因為加工的過程和技術存在差異，因此導致產品成本和性能存在差異。濕法隔膜因為更輕薄有助于能量密度提升。濕法隔膜不斷替代干法隔膜市場，如圖11所示，2019年上半年濕法隔膜比例已經達到72.96%，如圖12所示。我們認為，濕法隔膜是將來主流方向，干法隔膜將以自身的成本優點更多使用于磷酸鐵鋰電池等范疇。
在海外市場和客戶方面有沖破的公司或具有更強盈利能力。據公開資料和我們調研確認，海外動力鋰電池廠在采購價格方面高于國內公司，海外電池廠更看重質量。技術領先、產品質量上乘、與海外電池廠達成合作關系的頭部公司或將擁有更高的單位產品售價。同時，我們判斷將來一段時間海外新能源汽車和動力鋰電池市場增速本就快于國內。因此，這類公司有望實現產品價格和需求量上的雙重提升。國內與進入海外動力鋰電池產業鏈的隔膜公司如表4所示。
2.1.3負極材料：盈利和格局較為穩定
目前常用的負極材料緊要是石墨類材料，包括天然石墨、人造石墨、硅碳負極、中間相碳微球等。不同材料優點各不相同，人造石墨因其良好的倍率、循環性能以及較低的價格獲得了更多市場份額。不同負極材料的性能比較如表5所示。
技術路線方面，人造石墨占據了行業主流。當前緊要使用的負極材料是石墨類材料，一般的天然石墨因為價格低仍有部分需求，人造石墨因為良好的循環性能、倍率性能、安全性能，備受關注，已經成為當前負極材料范疇主流。數據顯示，全國使用的負極材料中人造石墨的占比不斷提升，2019年已經達到78.49%。如圖13所示。硅碳負極是下一代負極材料，要相應的高能量密度正極材料與之相匹配，并且硅碳負極面對硅顆粒容易膨脹等問題。
國內負極材料行業毛利率常年維持在30%左右。以行業頭部公司貝特瑞、璞泰來、中科電氣三家公司的負極材料業務為研究對象，其負極材料業務綜合毛利率自2013年以來一直維持在30%-33%的區間。如圖14所示。
行業聚集度高，格局基本保持穩定。璞泰來和杉杉股份（兩家公司業務披露較為充足）合計份額于2019年上半年接近32%，較2018年32%左右的合計份額基本保持穩定。如圖15所示。
負極材料行業穩定的狀態與負極材料行業需求、技術較為穩定有關。今朝動力鋰電池使用負極材料的是石墨，儲備用于下一代的是硅碳混合負極。技術路線已經十分穩定，即使有技術進步也是在碳基材料上改進。另外，動力鋰電池使用的負極與此前的消費電子電池等范疇的負極材料基本無差別，經過多年發展，行業格局基本已經穩定，將來這一格局有望繼續。
2.1.4電解液：周期屬性分明，格局較為聚集
電解液由溶質和溶劑組成，六氟磷酸鋰是關鍵原材料，電解液制備屬于氟化工產業，產量投放周期較短，行業盈利周期性波動特點分明，如圖16所示。行業格局方面，天賜材料、新宙邦、國泰華榮合計占據超過一半的份額，如圖17所示。電解液最為緊要的是配方。溶質、溶劑、添加劑的選擇和配比是核心技術，傳統氟化工公司在這一范疇具備競爭優點，天賜材料、新宙邦等公司不僅在國內處于領先地位，同時還進軍海外市場。
2.2電池制造：產業集中特點分明
2.2.1動力鋰電池環節在整條產業鏈中議價能力較強
動力鋰電池在產業鏈中具有較高的議價能力。有關上游鋰電材料供應商而言，因為供需格局和技術壁壘的問題，一般會被動力鋰電池廠商壓低價格，因此毛利率較低。而有關下游整車廠而言，即將到來或者已經在執行的政策帶來的壓力下，發展新能源汽車是剛性任務。雖然動力鋰電池行業產量過剩，但更多的是結構性的過剩，符合車廠要、有一定競爭力的動力鋰電池對車廠而言相對稀缺。比如近期有外媒報道，捷豹、奧迪等車企因為LG歐洲廠產量不足不得不推遲新車型量產計劃，或降低產量預期。優質的動力鋰電池公司無論是對上游還是下游，都具有較強的議價能力，處于緊要且較為強勢的地位。我們從不同環節公司的毛利率水平可以看出這一特點，如表6所示。
但新能源汽車補貼在逐步退坡，下游整車廠對產業鏈降成本需求提升。我們認為，將來動力鋰電池環節毛利率有一定下降可能，因為在動力鋰電池成本中占比最大的正極材料環節毛利率下降空間已經不大，降低其他環節的成本對動力鋰電池成本下降幫助有限。因此我們認為動力鋰電池降成本的空間緊要在于自身工藝的提升，通過工藝等方面的改進降低單位Wh動力鋰電池的成本，同時壓低自身毛利率使得動力鋰電池環節毛利率回歸產業均勻水平是較為合理的發展趨勢。
2.2.2動力鋰電池產業鏈緊要集中在中日韓地區
全球動力鋰電池行業競爭格局已經較為聚集。2019年國內和全球動力鋰電池行業前十廠商占據86.88%的份額。全球動力鋰電池裝機量前十的公司看，緊要是我國、韓國和日本的公司，出貨量前十動力鋰電池公司所在國家分布如圖18所示。
據我國儲能網2020年二月十八日轉載蓋世汽車網文章，引用韓國SNEResearch統計數據，2019年全球動力鋰電池裝機量合計116.6GWh。裝機量Top10的公司中，我國公司有5家，合計占有全球45.10%的市場份額，在Top10裝機量中占比52%；韓國公司有三家，合計占有全球15.78%的份額，在Top10裝機量中占比18%；日本有2家公司，合計占有全球25.99%的市場份額，在Top10裝機量中占比30%。如圖19、表7所示。
動力鋰電池供應商幾乎都是中日韓公司，全球鋰電產業鏈也呈現出分明的集群特點。包括上游正極材料、負極材料、隔膜、電解液、鋰電設備等產業均聚集在中日韓地區。三個國家之間基本實現了動力鋰電池產業鏈的閉環。如表8所示。
上述全球緊要動力鋰電池的供應商中，除了優美科是比利時公司外，其他均是中日韓地區公司。動力鋰電池及其上游電池材料公司均聚集于中日韓地區。
2.3下游需求：市場空間廣闊
無論國內市場還是海外市場，新能源汽車均處于成長期起步階段，有望帶動動力鋰電池產業需求繼續旺盛。
國內方面，據我國汽車工業協會數據，2019年國內新能源汽車銷量120.6萬輛，在2,576.9萬輛的汽車銷量中占比僅4.68%，如圖20所示。新能源汽車行業空間廣闊，將帶動動力鋰電池需求繼續上升。工信部官網2019年十二月三日公布《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿），提出2025年國內市場新能源汽車銷量占比要達到25%。市場成長空間巨大。
依據國內政府規劃、外資新車型投放進度、雙積分要求等，我們測算了2020-2022年國內新能源汽車產量分別為155.2萬輛、205.1萬輛、253.6萬輛。如表9所示。
放眼全球，在歐洲市場繼續貢獻增量的背景下，新能源汽車市場發展呈現加速之勢，將為動力鋰電池帶來大量需求。
依據《歐洲議會和理事會第（EU）2019/631號條例》（下稱“條例”）相關規定，條例規定，2020年車企新登記轎車中至少95%需達到95g/km的CO2排放控制目標，2021年起所有新登記轎車的CO2均勻排放需低于95g/km。據該官網數據，2018年歐盟和冰島新登記的轎車均勻CO2排放量為120.4g/km，95g/km的新要求較其降低21.1%，對應約莫4.1升/100km的汽油消耗或3.6升/100km的柴油消耗，如圖21和圖22所示。碳排放法規的趨嚴將帶來新能源汽車銷量和動力鋰電池需求的上升。
將來幾年，國內市場和海外市場動力鋰電池需求均處于30%左右的中高速上升中，行業成長屬性分明。在國內計劃出臺的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》的指揮與歐盟最新碳排放法規的要求下，全球新能源汽車市場將長期保持上升態勢。隨著部分國家規劃禁售燃油車，整個動力鋰電池產業需求有望繼續上升。
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全球化發展趨勢分明，抓緊海外產業鏈機遇
隨著歐洲最新交通減排法案的執行和國內動力鋰電池產業政策的放開，新能源汽車和動力鋰電池產業即將迎來全球化發展的浪潮。海外市場將以更高的速度上升，國內產業鏈公司有望抓住機遇進入海外新能源汽車和動力鋰電池產業供應體系。
3.1歐洲市場崛起，國內公司有望筆直或間接參與全球化供應
如前文所述，歐洲或將成為全球最大的新能源汽車市場，為動力鋰電池產業帶來緊要增量需求。InsideEVs和EVsales數據聲明，在2020年一月全球新能源汽車銷量下降7%的情況下，歐洲市場逆勢上升121%，領跑全球。2019年和2020年一月全球新能源汽車銷量地區結構如圖23和圖24所示。
動力鋰電池方面，InsideEVs引用AdamasIntelligence最新報告中的數據聲明，2020年一月歐洲以2.6GWh的動力鋰電池裝機量領先于我國的2.0GWh裝機量（與我國汽車工業協會公布數據略有出入）。
同時，美國通用汽車（GM）公布最新電動化戰略，日本老牌節油車企豐田、本田等均做出相應的電動化布局，我們認為海外新能源汽車市場將迎來高速發展時期。
因為動力鋰電池產業供應體系緊要聚集在中日韓地區，我國產業鏈優質公司有望筆直或間接進入海外車企供應鏈。海外市場的繁榮一方面將帶來第三方動力鋰電池公司和零部件公司采購量的新增，另一方面將帶來動力鋰電池產業的本土化推進，這是海外動力鋰電池產業鏈投資機會的兩個維度。
第三方采購角度看，已經進入海外新能源汽車產業鏈的公司有望迎來業務量的上升。緊要包括筆直參與和間接參與，筆直參與緊要是寧德時代等公司筆直供應相應車企，間接參與緊要是指國內鋰電材料公司通過供應動力鋰電池廠商進入海外車企供應鏈。國內動力鋰電池產業公司在海外車企的供應鏈方面的參與情況如表10所示。
動力鋰電池本土化加工的推進方面，歐洲動力鋰電池廠商Northvolt產量建設或帶來采購需求。Northvolt于2016年成立于瑞典，當前可以加工圓柱和方形動力鋰電池。據Northvolt官網報道，2019年三月大眾集團已經開始著手和其他合作伙伴建立一個“歐洲電池聯盟”，新的聯盟將由大眾集團和Northvolt共同領導。六月其官網報道稱，大眾集團聯合高盛、寶馬等集團一起向Northvolt供應貸款，位于瑞典的16GWh產量將于2019年八月開工建設，其截至2030年的在手訂單達到130億元。此外，大眾集團和Northvolt也將成立合資公司，在德國建設16GWh的產量，德國經濟部長2019年十一月二十九日表示，該項目已經向歐盟提交。據星源材質2020年三月二十八日通告，Northvolt的瑞典廠預計2021年正式量產，德國廠預計2024年正式量產。Northvolt還打算2020年新建一個電池材料回收試點，計劃在2030年通過回收處理50%的電池材料需求。星源材質2020年三月十七日通告已與Northvolt簽訂戰略合作協議，將向其供應隔膜產品。將來，隨著歐洲本土動力鋰電池產量張大，我國產業鏈優質公司有望獲得更多訂單。
3.2海外動力鋰電池公司入華，或帶來本土化采購
動力鋰電池產業全球化發展趨勢不僅體今朝我國公司參與全球市場供應，還體今朝海外動力鋰電池公司在我國張大產量。據媒體公開報道，LG化學、三星SDI、SKI、松下等動力鋰電池廠均在我國重啟或新建動力鋰電池產量，角逐我國市場。如表11所示。
海外動力鋰電池巨頭在華布局產量有望帶來國內本土化采購。有關這些產量而言，國內一些優質供應商滿足其要求，同時具有供貨應和周期、運輸成本等多方面的優點，我們認為國內部分公司或將進入這些產量的采購體系。
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技術進步勢在必行，將推動產業再次發展
4.1動力鋰電池技術進步需求急切
動力鋰電池的安全性、續航里程、成本、壽命等是影響消費者購買新能源汽車的緊要因素。據第一電動網2020年一月十五日援引我國汽研、汽車之家及CEVE規程聯合編寫《2019我國汽車技術發展與消費者洞察研究報告——新能源汽車篇》內容，在制約用戶購買新能源汽車的多個因素中，除了“駕駛感受差”外，多數都和動力鋰電池有關，如：續航里程短、電池更換成本高、電池壽命短、自燃等安全問題擔憂，等等，如圖25所示。
可見改善動力鋰電池性能是提升新能源汽車消費意愿的關鍵所在。倘若通過技術進步處理動力鋰電池的能量密度、成本、壽命、安全等方面的問題，消費者對購買新能源汽車的意愿有望提升，推動無補貼時代新能源汽車和動力鋰電池需求的提升。
動力鋰電池產業的技術進步緊要包括鋰電材料層面和動力鋰電池層面兩個維度。
4.2鋰電材料：以提升能量密度與安全性為導向的技術進步
很大程度上講，材料性能決定了動力鋰電池產品的性能。以四大鋰電材料為代表的底層材料技術進步對提升動力鋰電池能量密度、安全性能等有極為緊要的用途。
4.2.1銅箔輕薄化發展
依據銅箔厚度不同，可以分為極薄銅箔（≤6μm）、超薄銅箔（6-12μm）、薄銅箔（12-18μm）、常規銅箔（18-90μm）和厚銅箔（＞70μm）。銅箔作為鋰電池的負極載流體，其厚度、性能對電池的重量以及能量密度有較大影響。目前我國鋰電銅箔以8μm為主，部分公司已經在推進6μm銅箔的量產和商業化使用。在控制其他因素（正負極材料、涂布厚度等）不變的情況下，1GWh的動力鋰電池使用的銅箔的面積一定的，8μm銅箔改用6μm銅箔將減輕負極載流體25%的重量，而換用4.5μm的銅箔則能減重負極載流體43.75%的重量，從而提升能量密度。如表12所示。
4.2.2三元高鎳正極與富鋰錳基正極材料不斷發展
為了實現動力鋰電池更高的能量密度和新能源汽車更長的續航里程，具有更高能量密度的三元高鎳正極（鎳金屬含量高的鎳鈷錳酸鋰/鎳鈷鋁酸鋰）等正極材料受到關注。近年來國內高鎳三元正極材料的出貨比例有所提升，NCM622、NCM811、NCA的銷量合計占比已經從2016年的12%上升至2018年23.07%，這在一定程度上促使了動力鋰電池新能的提升，三元正極材料配比與放電容量關系如圖26所示。
富鋰錳基是Li2MnO3和LiMO2（其中M指的鎳、鈷等金屬元素）組成的混合物，具有較高能量密度。三元高鎳材料和富鋰錳基將分別實現200mAh/g、300mAh/g左右的比容量，帶來動力鋰電池在能量密度這一性能上的極大提升。
4.2.3進一步提升能量密度的下一代硅碳負極材料逐漸商用
硅碳負極技術儲備逐漸成熟。當前產業化使用的負極材料無論是天然石墨還是人工石墨，其本質是碳元素，比容量上限為372mAh/g。而與碳的同族元素硅則擁有4200mAh/g的比容量，同樣可以發生鋰離子的脫嵌反應，因而理論上可以被用做負極材料。但純硅元素存在易團聚的缺陷，因此硅碳負極兼具了碳和硅的優勢，被視為下一代負極材料。國內公司貝特瑞走在行業前列，其硅碳負極已經通過三星公司認證，率先達到產業化使用要求。硅碳負極的商業化使用為匹配下一代正極材料做好了準備。
4.2.4隔膜材料涂覆材料創新提升動力鋰電池安全性能
隔膜范疇的技術進步則緊要發生在涂覆材料上。目前動力鋰電池所用隔膜的基膜緊要是PP（聚丙烯）和PE（聚乙烯）材料，涂布膜的涂布材料成為影響隔膜的關鍵。傳統隔膜所用的PVDF（聚偏氟乙烯）、氧化鋁等涂層正在被新的技術替代，具備成本低、硬度低、磁性異物含量低、吸水率低等優點的勃姆石材料，正在加速蠶食氧化鋁的涂覆材料市場替代；同時，芳綸涂層有抗氧化、耐酸堿、阻燃等優勢，破膜溫度超過260℃，極大的提升了電池的安全性。新的隔膜涂層或將提升動力鋰電池安全性能。
4.3動力鋰電池：電芯結構與Pack結構的創新
從動力鋰電池層面講，技術進步緊要在于電芯和Pack的結構創新上。電芯結構創新緊要指從鋰電池體系向固態電池體系的過渡，Pack結構創新緊要指CTP（celltopack）等新型成組技術。
4.3.1固態電池的商業使用處于不斷探索之中
動力鋰電池自燃緊要是電解液中可燃物燃燒所致，固態電池筆直使用固態電解質，極大改善了動力鋰電池的熱穩定性能，固態電池產業化之路也在不斷探索中。中科院寧波材料技術與工程研究所官網2016年十二月七日公布文章稱，寧波材料所固態鋰電池團隊姚霞銀副研究員領導的小組設計了一種新型的固態電池結構，實現了金屬鋰負極在固態電池中使用，并且倍率性能優異，如圖27所示。
固態電池產業化之路也一直在進行中。據贛鋒鋰業2017年十二月六日通告，公司擬設立子公司浙江鋒鋰新能源科技有限公司投資建設第一代固態鋰電池研發中試產線，另據贛鋒鋰業2018年七月二十九日通告，2018年六月底，公司第一代固態鋰電池技術指標已經達到：單體容量10Ah，能量密度不低于240Wh/kg，1000次循環后容量保持率大于90%，電池單體具備5C倍率的充放電能力。此外，清陶發展官網報道，其已經推出了高安全性、高能量密度、柔性化等固態電池產品，能量密度可達400Wh/kg以上。固態電池的使用將從根本上處理動力鋰電池的安全問題。
4.3.2去模組化的Pack創新
2019年以來，以寧德時代和比亞迪兩家動力鋰電池龍頭公司相繼公布在動力鋰電池范疇的成組技術創新，寧德時代推出CTP（CelltoPack）技術，而比亞迪則推出了刀片電池技術。
據高工鋰電網報道，寧德時代曾于2019年九月十日法蘭克福國際車展上，寧德時代展出了CTP高集成動力鋰電池開發平臺，通過減少電池模組組裝環節，由電芯筆直集成到電池組，使得電池組整體利用率提高15%-20%，零部件數量減少40%，加工效率提升50%。據電車匯、連線新能源等媒體報道，在2020年一月十一日召開的我國電動車百人會論壇（2020）上，比亞迪董事長解析了磷酸鐵鋰刀片電池，稱其壽命長達8年120萬公里，成本還可以節約30%，電池體積比能量密度將提升50%。
寧德時代和比亞迪的上述新技術的原理共同點在于，通過去模組化減少不必要結構件的用量，實現輕量化，從而提高體積密度和能量密度。當前使用到電動車上的動力鋰電池是以Pack的形式裝載的，Pack是由多個模組（module）組成的，每個模組是由小的電芯（cell）組成的。寧德時代通過大模組化減少了單個Pack的模組數量，使用套筒鏈接的辦法減少了原有連接件對空間的占用，實現了體積密度的提升，也因為鏈接方式的優化是用更少結構件從而間接提升了能量密度。而比亞迪則通過電芯層面的創新設計達到這一目的，其辦法是新增單個電芯的長度使其呈現刀片狀，減少單個模組中的電芯數量，再結合大模組化實現Pack中結構件等零部件減量，從而實現整體輕量化，以及體積密度、能量密度的提升。兩家動力鋰電池公司使用各自辦法形成的Pack結構如圖28和圖29所示。
據汽車之家2020年三月二十四日報道，比亞迪試驗室對其加工的三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、刀片電池（磷酸鐵鋰）分別按照GB/T31485-2015的針刺實驗辦法開展針刺試驗。試驗結果聲明，方形三元鋰電池在針刺過程中溫度迅速升高，促使材料分析，氣體沖開泄壓閥，并有明火，隨后發生爆炸，表面溫度超500℃；方形磷酸鐵鋰動力鋰電池在針刺試驗中溫度升高，內部出現氣體重開泄壓閥，但無明火，表面溫度200-400℃；刀片電池（磷酸鐵鋰）在針刺試驗中無明火、無煙，無大量氣體，聲明溫度僅30-60℃。如圖30所示。磷酸鐵鋰刀片電池的技術極大地改善了動力鋰電池安全性能，并提升了能量密度和體積密度。
材料的微觀創新加上電池結構的中觀創新，具備性價比和安全性地動力鋰電池產品不斷涌現，有望較大程度地提升新能源汽車消費意愿，帶動動力鋰電池需求上升，部分有前瞻布局的中游材料和動力鋰電池公司有望在猛烈競爭中勝出。
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相關標的
如海外市場發展順利，已進入海外新能源汽車產業鏈的電池及材料供應商有望受益，如寧德時代、比亞迪、恩捷股份、星源材質、容百科技、璞泰來等。
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