動力電池 產業鏈分析動力電池整個產業鏈可以分為上游金屬及非金屬材料；中游動力電池組成部分，包括正極材...

產業鏈分析

動力電池整個產業鏈可以分為上游金屬及非金屬材料；中游動力電池組成部分，包括正極材料、負極材料、隔膜、電解液和結構件等；下游動力電池主要生產廠商及配套車型等。

動力電池已經超過消費電池成為占據鋰離子電池應用比例最高的領域，目前市場主流的動力電池可以被分為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。其余動力電池如錳酸鋰電池、鉛酸蓄電池和鈷酸蓄電池受電池性能和成本等因素影響，在新能源汽車領域應用較少，逐漸被市場淘汰。

鋰離子電池電芯主要構件包括正極、負極、隔膜、電解液和結構件。在原材料成本中，正極材料在鋰電池材料中占比為 30%-40%、負極材料成本占比為10%、電解液成本占比為10%-15%、隔膜成本占比約為 20%-30%，結構件成本占比為 10%-20%。

1.上游

鋰離子電池成本受到供應鏈上游金屬原材料價格波動影響較大，而其中最影響鋰離子電池性能的金屬原材料包括鈷、鎳、錳、鋰等金屬原料及其化合物。由于正極材料在動力電池中成本占比最大，而原材料成本占正極材料成本的比例達到90%，正極材料的價格變化極大地影響了鋰離子動力電池的研究方向和技術路線。市場上出現的鈉離子動力電池和無鈷電池等都是受到因原材料價格波動而誕生的鋰離子動力電池的替代方案。

目前市場上主流的動力電池分別為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，而生產這兩種電池正極材料的原材料都很依賴進口，且近年來價格波動幅度較大。生產鋰離子動力電池正極材料和前驅體的主要化合物為碳酸鋰、氫氧化鋰、硫酸鈷、硫酸鎳和硫酸錳。

（1）鋰資源：主要依賴進口，行業龍頭選擇全球布局戰略

碳酸鋰和氫氧化鋰是制造動力電池正極的主要原材料，主要提取自鋰輝石等硬巖鋰礦和封閉盆地內的鹽湖鹵水鋰礦。盡管硬巖鋰礦提鋰技術成熟，但國內79%鋰資源主要儲存在鹽湖之中，且開采具有一定難度。在全球范圍來說，具有開采價值的鋰礦數量有限，且分布極不均勻。根據USGS統計，南美鋰三角區域合計占比58%，澳洲占比19%，中國鋰資源全球占比為7%。作為動力電池的全產業鏈生產大國，中國對鋰資源需求很大，十分依賴進口。

碳酸鋰成本普遍低于氫氧化鋰，大部分磷酸鐵鋰電池采用碳酸鋰作為生產鋰原材料（代表廠商為天齊鋰業）。高鎳三元鋰電池需要更高的能量密度、更好的充放電性能，普遍采用氫氧化鋰作為生產鋰原材料（代表廠商為贛鋒鋰業）。

（2）錳資源：地域差異較大，紅星發展優勢明顯

電解二氧化錳是制備錳酸鋰電池的主要原材料，硫酸錳是生產三元鋰動力電池前驅體的主要原材料。高純硫酸錳是二氧化錳和硫酸反應得到的化合物，而電解二氧化錳是二氧化錳經過制液，電解得到的具有優良性能的電池去極化劑。

電解二氧化錳行業龍頭企業為湘潭電化，硫酸錳行業龍頭企業為紅星發展，湘潭電化。

（3）鈷資源：稀有金屬價格昂貴，對動力電池成本影響較大

鈷是銀白色鐵磁性金屬，在地殼中含量為0.001%（質量），且沒有單獨的鈷礦物，往往伴生于鎳、銅、鐵、鋅等硫化物礦床之中，作為新能源電池主要材料之一，是一種非常稀缺的戰略金屬，價格昂貴。在我國，超過80%的鈷被加工為硫酸鈷，用于生產動力電池三元材料前驅體，因此鈷價格的變動對動力電池的影響較大。

鈷資源行業龍頭企業為洛陽鉬業和華友鈷業。盡管洛陽鉬業是國內最大的鈷生產商，但其業務結構中銅鈷僅占一半，生產產品無法直接用于三元前驅體制造；國內生產商中華友鈷業與動力電池的生產聯系最為緊密，可被視為動力電池鈷資源的龍頭企業。

（4）鎳資源：高鎳動力電池是未來發展的主要方向之一，鎳潛力巨大

全球鎳資源主要集中分布于赤道附近的國家，澳大利亞、巴西占據全球較多的鎳資源儲量，但菲律賓和印尼由于具有成本優勢且運輸方便，是全球鎳產量最多的國家，也是中國鎳礦的主要供應國。受到政策補貼和續航里程的影響，三元鋰電池高鎳化一直是市場主流的發展方向之一。

格林美、華友鈷業和洛陽鉬業是中國布局鎳資源的龍頭企業。格林美8系高鎳等新一代前驅體材料的出貨量占比70%以上，同時積極布局鎳資源，打通了“城市礦山+自建鎳資源基地+國際巨頭戰略合作”的多原料戰略通道，形成鎳原料供應體系。華友鈷業布局鎳資源的采、選和初加工業務，同時具有生產電池級硫酸鎳和三元前驅體的能力，打造鎳原料前驅體的一體化優勢。洛陽鉬業投資的華月鎳鈷在印尼布局鎳的開采、冶煉和深加工等，是世界紅土鎳礦的引領者，項目投產預計有年產6萬噸的能力，市場前景廣闊。

（5）三元前驅體：三元正極主流原材料之一，影響電池性能

三元前驅體是一種前驅體，經溶液過程制備出多種元素高度均勻分布的中間產物，該產物經與鋰鹽化學反應可以支撐三元正極材料，主要分為鎳鈷錳（NCM）前驅體和鎳鈷鋁（NCA）前驅體。主要原材料包括硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳（鋁）等，按照鎳、鈷、錳（鋁）的構成比例，可以細分為NCM811前驅體、NCM622前驅體、NCM523前驅體以及NCA前驅體等。三元前驅體中鎳的占比越高，鋰電池能量密度也就越高，因此對NCM622前驅體和NCM811前驅體的市場需求在逐年擴大。

三元前驅體上市企業中，中偉股份是行業龍頭，市占率全球第一。

（6）磷酸鐵資源：磷酸鐵鋰電池裝機量增加激發磷酸鐵產能

磷酸鐵鋰是具有橄欖型結構的磷酸鹽，可以作為電池的正極材料涂敷在鋁模與電池正極連接。磷酸鐵是一種白色、灰白色單斜晶體粉末，屬于鐵鹽溶液和磷酸鈉作用的鹽，可作為磷酸鐵鋰電池的前驅體，80%磷酸鐵鋰的需求通過磷酸鐵工藝路徑來實現，是生產磷酸鐵鋰正極材料的主要原料。

隨著磷酸鐵鋰需求的增加，眾多企業改變賽道，許多鈦白粉、磷化工企業宣布進軍磷酸鐵的生產。磷化工企業在原料端具有成本優勢，在加工端可以通過將磷銨裝置向下游延伸，使用成熟工藝節約能耗和運費。在預計規劃產能中，磷化工企業規劃產能超過100萬噸，預計2025年274.2萬噸磷酸鐵鋰需求對應209萬噸磷酸鐵，目前國內磷酸鐵規劃產能超過300萬噸，預計未來磷酸鐵出現供給寬松的情形。

（7）石墨資源：高端石墨需求量增加，低端石墨市場競爭激烈

目前鋰離子電池負極材料包括天然石墨材料、人造石墨材料、硅基及其他負極材料。人造石墨雖然成本較天然石墨更高，但憑借出色性能，與正極材料更好的匹配在動力電池領域占據絕對主流；而天然石墨主要用于消費和儲能。人造石墨具有鋰離子導電率高，鋰離子擴散系數大，嵌鋰容量高和嵌鋰電勢低等優點，且石墨材料來源廣泛、價格便宜，擁有成熟產業鏈，人造石墨未來仍將是負極材料的主流。

石墨資源儲量較為豐富，價格便宜，但生產石墨企業屬于高能耗企業，受到國家能源政策和電價波動影響較大，因此石墨產能主要集中在電價較低地區。石墨化企業積極布局一體化產能，石墨化產能較高企業同時也在動力電池負極材料上產能較高。盡管人造石墨占據市場主流，但負極材料頭部企業貝特瑞卻是以生產天然石墨為主。

（8）動力電池上游產業鏈壁壘分析

動力電池產業鏈上游壁壘主要集中在資源儲備和資金壁壘。生產鋰離子動力電池相關的礦產資源在國內分布稀缺，目前市場上龍頭企業均在多年前在全球范圍內收購礦產，通過合資、并購等方式獲得國外優質資源，從源頭把握市場需要。其次，受到新能源產業鏈的火爆的影響以及新冠肺炎疫情的沖擊，動力電池上游產業鏈產品過去一段時間價格波動大，投資相關產業鏈需要面臨市場價格波動風險，同時回款周期長，對于企業流動資金要求較大。

2.中游

（1）正極材料：三元正極和磷酸鐵鋰正極并駕齊驅

正極材料是鋰離子電池四大核心材料中最為重要的部分，在鋰離子電池材料成本中的占比達到40%-45%，鋰離子電池正極材料性能優劣直接決定了電池的綜合性能。正極材料會在充電時釋放鋰離子，嵌入負極材料的碳結構中，在放電時鋰離子會從碳結構中析出重新形成化合物從而釋放電能。動力電池的正極材料是由鎳、鈷、錳、磷酸鐵等化合物反應首先制出動力電池前驅體，后再與氫氧化鋰和碳酸鋰反應所形成的。市場中主流的鋰離子電池正極材料為磷酸鐵鋰（LFP）、三元鋰（NCM/NCA）和錳酸鋰（LMO）。

1)三元正極材料：高鎳三元正極材料市占率持續上升

三元正極材料是層狀鎳鈷錳(鋁)酸鋰復合材料，按照鎳鹽、鈷鹽、錳(鋁)鹽的大致比例，可以分為NCM333，NCM523，NCM622，NCM811，NCA等型號。鎳、鈷、錳為過渡金屬元素，所形成的固溶體可以任意比例混合，鎳元素比例上升可以提升電池容量，錳元素比例上升可以保證電池安全性，鈷元素比例上升可以減少陽離子混排，有利于電池的循環性能。

三元正極材料由于其具有高能量密度的優勢，符合市場對新能源汽車續航里程要求以及政府補貼政策支持，逐步占據汽車動力電池大部分市場份額。但受到磷酸鐵鋰電池續航里程增加和補貼退坡的影響，三元鋰電池增長率近年來持續下滑，市占率被磷酸鐵鋰電池反超。

在相關企業方面，目前三元正極材料行業龍頭有容百科技和天津巴莫。

2)磷酸鐵鋰正極材料：磷酸鐵鋰電池向中高端車型進軍

磷酸鐵鋰電池（LFP）是在動力電池領域具有廣泛分布的應用的一種電池，其正極材料磷酸鐵鋰主要由磷酸鐵前驅體和碳酸鋰采用固相法或液相法制成，其具有安全性能好，循環壽命長，成本低廉等優點。主要應用于動力電池和儲能領域。

磷酸鐵鋰電池理論比容量低于三元鋰電池，但三元鋰電池需要復雜的電池管理系統，結合最先進的CTP技術，在制成電池包以后二者能量密度差異較小。其次是磷酸鐵鋰電池擁有更加低廉的價格。而最后一點是磷酸鐵鋰電池具有更高的使用壽命。

目前國內上市公司中，湖南裕能和德方納米是磷酸鐵鋰正極材料的主要供應商。

（2）負極材料：石墨負極材料產業龍頭企業優勢明顯

動力電池用負極材料可以被分為碳系負極材料和非碳系負極材料。碳系負極材料具體可分為石墨、硬碳、軟碳和石墨烯等負極材料，其中石墨材料可進一步分為天然石墨、人造石墨和中間相碳微球。人造石墨循環壽命優勢突出，天然石墨價格優勢突出。非碳系負極材料包括鈦基材料、硅基材料、錫基材料、氮化物和金屬鋰等。

硅負極材料是行業內重點研究的新型負極材料，目前已經開始在松下部分動力電池上應用，理論容量高于石墨負極材料。硅負極材料主要提升了動力電池的能量密度，但缺點是目前安全性能無法達到滿意的標準，是未來動力電池負極材料的發展重點。

磷酸鐵鋰動力電池對負極材料的需求大于三元鋰電池。

行業內市場占有率較高的企業有：以天然石墨為主，人造石墨為輔的貝特瑞和以人造石墨為主的江西紫宸、杉杉股份和凱金能源。

（3）電解液：隨新能源汽車發展需求量進一步釋放

動力電池電解液是電池中離子傳輸的載體。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽和必要的添加劑構成，在鋰電池正負極之間起到傳導離子的作用。在一定條件下，按照一定比例配置后可使得鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點。電解液成本約占整個動力電池生產的10%~15%。而其中電解質又占電解液成本的50%。

1)電解質鋰鹽

電解質鋰鹽決定了電解液的基本理化性能，是電解液成分中對鋰離子電池特性影響最重要的部分。根據性能不同，鋰鹽可以采用單一鋰鹽、混合鋰鹽或者把另一種鋰鹽作為添加劑。鋰電池電解質鋰鹽市場最核心原材料為六氟磷酸鋰。

2)溶劑

溶劑占到電解液成本的30%左右。溶劑以使用碳酸酯類溶劑為主，包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯等。其中鏈狀碳酸酯類（DMC、DEC、EMC）粘度低、電化學穩定性好、可以提升電解液的低溫性能。環狀碳酸酯類（EC、PC）介電常數高、離子電導率高、在負板表面形成穩定的SEI膜，產生的粘度也比較大。目前、碳酸二甲酯（DMC）作為溶劑中最常見的品種被廣泛應用，但隨著電解液性能要求的提升，單一溶劑已經難以滿足電解液的要求，未來將逐步向混合溶劑體系轉型，通過高介電常數和低粘度的溶劑實現性能提升。各類溶劑的需求量預計均會有所增長。

3)電解液添加劑

添加劑盡管在動力電池電解液中質量占比很小，但能在基本不改變生產成本和生產工藝的情況下顯著改善鋰電池的各項性能。目前主流的電解液添加劑包括碳酸亞乙烯酯（VC）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）和雙草酸硼酸鋰（LiBOB）等。

（4）隔膜：干法隔膜和濕法隔膜兩條賽道長期并存

隔膜是鋰電子結構中的關鍵內層組件之一，隔膜決定了電池的界面結構、內阻等，并直接影響了電池的性能。隔膜是一張多孔薄膜，主要是將正極負極分開，避免其直接接觸導致短路，但可以做到鋰離子、鈉離子自由通過，提高鋰離子電池的綜合性能。隔膜在電池成本中的占比約為8%-10%，毛利率可達50%-60%，是四大主要材料中毛利率最高的產品。

鋰電池隔膜主要分為干法隔膜和濕法隔膜兩種。磷酸鐵鋰和低端三元鋰電池多使用干法隔膜；高端三元鋰電池多使用濕法隔膜，未來干法和濕法隔膜將長期并存。

動力電池隔膜領域行業龍頭企業有恩捷股份和星源材質。

（5）動力電池結構件：中國企業選擇方形電池，日韓企業選擇圓柱和軟包

動力鋰離子電池的封裝按照技術路線的不同，主要有方形，圓柱和軟包三種形狀。三種形狀對應的結構件為方形結構件、圓柱結構件和鋁塑膜。而鋰電池精密結構件是鋰電池重要組成部分，對鋰電池的安全性、密閉性、能源使用效率都具有直接影響，鋰離子電池精密結構件制造業屬于多技術交叉，工藝品質高、設備投入高的技術密集型高科技產業。

動力電池精密結構件主要包括電芯外殼頂蓋、鋼/鋁外殼，正負極軟連接和電池軟連接排等，是電池封裝的重要材料。

圓形和方形封裝路線在國內各自形成了幾家領先的精密結構件廠商，如圓柱領域有金楊股份、中瑞電子、SansinEDP等；方形領域有科達利、震裕科技、瑞德豐等。國內主要電池生產廠商寧德時代、比亞迪等公司在方形電池領域占據主導地位；在海外電池生產廠商之中，松下、LG等電池生產廠商傾向于生產圓柱形、軟包電池。

（6）動力電池產業鏈中游壁壘分析

動力電池產業鏈中游存在客戶認證壁壘和技術壁壘。動力電池產業鏈中游在行業發展初期出現“百花齊放”局面，多種部件和多種技術路徑并存，許多中小廠商尚能獲得客戶訂單。但今年來隨著技術進步和消費者對于電池安全性、能量密度要求的提升，技術路線出現逐漸統一的趨勢。頭部企業已經在開發高鎳征集材料、硅負極材料和固態電解質等新一代動力電池材料，這些都要求長時間的技術積累和試錯成本。對于缺少核心領先技術的企業，市場中的技術壁壘愈來愈高。

同時，動力電池安全性能一直是消費者關注的重點。頭部企業布局產業時間長，產品得到充分安全驗證，深受消費者信賴。下游動力電池廠商一般不會輕易更換中游動力電池材料供應商，且中游供應商多與下游廠商深度綁定，依據下游客戶需求生產定制產品，供應商可替代性較差，市場地位穩定。

3.下游

產業鏈下游則是我們熟知的動力電池生產企業，通過產業鏈中游獲得的中間產品加工成電芯，模組，最后形成新能源汽車上使用的動力電池組。鋰離子電池的各主要組成材料正極材料、負極材料、電解液、隔膜和結構件在經過卷繞、折疊等方式形成電芯，多個電芯排列形成模組，多個模組形成電池組以后，就組成公眾所熟知的車用動力電池。從電芯到電池組的過程中，需要加裝結構件，電池管理系統和熱管理系統，以達到控制，監測，保障安全的目的。整個電池會因為加裝的其他部件，相比于單個電芯的能量密度有所下降。因此，有些電池廠商（例如寧德時代）會使用Cell-To-Pack（CTP）技術，跳過形成模組這一步驟，直接將電芯陣列組成電池組。

動力電池產業鏈下游壁壘分析

動力電池產業鏈下游主要存在的壁壘是客戶認證壁壘、技術壁壘和資金壁壘。動力電池產業鏈下游生產動力電池組直接供應給整車企業，整車企業對于續航里程、循環次數、安全性能等關鍵指標具有嚴格要求，動力電池下游生產廠商需經過層層驗證，多次實驗測試才能最終成為整車企業動力電池供應商。作為新能源汽車的“心臟”，動力電池的表現直接關系到整車企業的市場形象和消費者口碑，整個驗證周期長，投入資金大，整車企業一般不會輕易更換電池供應商，得到市場驗證的下游企業只會“強者更強”，獲取更多訂單，而新進入者獲取訂單較為困難。

動力電池下游產業往往在產能，技術上具有明顯優勢，同時電池組的成組工藝，電池內部結構設計和BMS系統設計等核心技術具有較高的技術壁壘，每年龍頭企業的研發投入巨大，對于缺少技術積累的企業很不友好。

動力電池下游產線資金投入巨大，根據GGII的調研，生產1GWh動力電池最少需要投入3.6億元。動力電池行業屬于資金密集型行業，前期投入巨大，具有較高的資金壁壘。

競爭格局

根據韓國市場研究機構SNE Research發布的2021年全球動力電池裝機量榜單，前十名依次是寧德時代、LG新能源、松下、比亞迪、SK ON、三星SDI、中創新航、國軒高科、遠景動力、蜂巢能源。中國動力電池企業占據六席、韓國三席、日本一席。寧德時代2021年全球裝機量96.7GWh（+168%），已經是連續多年霸榜，并且相較LG新能源2021年全球裝機量60.2GWh（+75.5%）拉開差距，而在2020年，寧德時代險些被LG新能源趕超；LG新能源因通用雪佛蘭BoltEV召回事件受挫，但是很快振作起來，2022年1月成功上市，創造韓國有史以來融資規模最大IPO紀錄；SK ON發展激進，已經超越三星SDI位居第五；松下、遠景動力增速較慢，主要是松下產能擴張保守，遠景動力受制于日產聆風銷量疲軟。 

中國市場上動力電池企業眾多，2022年1-7月共有45家動力電池企業在中國新能源汽車市場上實現裝車配套。動力電池企業數量逐年減少說明動力電池行業發展趨于成熟，末尾淘汰，幾乎再沒有新進入者。盡管如此，動力電池行業競爭仍然十分激烈，表現為龍頭公司占據絕大部分市場份額，二線動力電池企業步步緊跟、虎視眈眈，還有眾多三線動力電池企業缺乏優質客戶和規模優勢，孤注拼搏求進。

中國市場動力電池裝機量企業排名參見下表，寧德時代與LG新能源曾在2021年中國市場上展開爭奪，最終寧德時代勝出，LG新能源一度跌出榜單。目前寧德時代一家獨大，龍頭地位穩固，2022年1-7月中國市場份額高達47.6%。然而，競爭對手也是步步緊跟，受益于比亞迪汽車熱銷，比亞迪裝機量穩步攀升，位居第二；黑馬中創新航快速擴張，裝機量超越國軒高科，位居第三；蜂巢能源在發展戰略上堅持創新導向，技術特點鮮明，并且產能擴張激進，裝機量爬坡較快，后來居上，有趕超之勢；孚能科技押注軟包電池小眾技術路線，位居第九，這個成績算是不錯；青山集團下屬瑞浦能源擁有上游鎳鈷等資源保障，極具成本優勢，短短幾年間闖進前十，發展態勢良好。

動力電池行業競爭十分激烈，只有極少數具有規模優勢、成本控制優異的龍頭公司可以享有合理利潤，大多數動力電池企業仍處于投入期，或是微利經營換取市場。下圖可見動力電池企業綜合毛利率呈下行趨勢，其一是反映動力電池行業發展成熟，超額利潤消失，其二也是反映動力電池行業競爭日益激烈。再者，觀察動力電池凈利潤率，還可以發現，寧德時代以外其他動力電池企業幾乎是難以盈利的，這是現階段動力電池行業普遍現象。

如前所述，動力電池行業群雄逐鹿，格局未定，競爭十分激烈。展望未來，動力電池行業還會有翻天覆地的變化。LG新能源厚積薄發，發展勢頭迅猛，特別是在國際市場拓展上有優勢，成為寧德時代的挑戰者；第二梯隊包括松下、三星SDI、SK ON、遠景動力、比亞迪、國軒高科、蜂巢能源、億緯鋰能、中創新航等。目前來看，瑞浦能源、Northvolt、ACC也很有潛力躋身第二梯隊。孚能科技憑借其軟包電池技術路線可以占有一定市場份額，但是軟包電池還是不太可能成為主流。