中国股民的修行之路可谓艰辛备至,他们既要通晓天文地理,又要洞悉政经脉络,还要熟稔前沿科技动态。昔日被当作笑谈的小李,在股市摸爬滚打多年后,对此深有体会。近期,他聚焦的新能源板块便是一例证。该行业在稳健向好趋势中,产业链供需两旺,尤其是各类原材料价格飙升,引发了投资热浪,其中作为关键上游资源的锂矿自然备受瞩目。然而,小李并未止步于此,他还紧跟市场风向,将目光投向了钴和镍这两种原材料,探究它们在新能源发展史上与电池原料相关的恩怨纠葛。
磷酸铁锂VS三元材料:路线之争的历史与现状1. 锂电池发展历程中的“双雄”
1980年,钴酸锂材料诞生;1991年,日本索尼推出首款商业化锂电池,选用钴酸锂作为正极材料。然而,钴酸锂电池虽能量密度高,但高温性能差,安全隐患突出,且难以实现大容量单体,仅适用于手机等小型电子设备,与汽车等大型应用无缘。转折点出现在1997年,磷酸铁锂材料横空出世,一举解决了安全问题,且不含钴,成本低廉,使得磷酸铁锂电池迅速在电动汽车领域崭露头角,赢得了“铁电池”的美誉,并在相当长时间内主导汽车动力电池市场。
2. 三元材料的崛起与较量
几乎与磷酸铁锂同期,1997年至2000年间,镍钴锰(NCM)、镍钴铝(NCA)等三元材料相继面世。其中,镍钴锰三元材料以相对便宜的镍和锰替代了钴酸锂中大部分钴,采用镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)三元素组合,且比例可调。磷酸铁锂电池以耐高温、安全性强、成本低为特点,但能量密度低,无法满足车辆长续航要求;三元锂电池则以能量密度高、续航能力强为优势,但成本高、安全性较低,高温下易燃易爆。两者各有优劣,由此拉开了长期的路线之争。
3. 市场变迁与路线博弈
2004年,磷酸铁锂进入中国,成为锂电池主流路线,2007年比亚迪发布磷酸铁锂电池,进军动力车市场。然而,随着电动车应用场景从商用车扩展至SUV、轿车等乘用车,磷酸铁锂的低能量密度短板暴露,三元材料借特斯拉之力打开市场,到2015年,三元锂电池与磷酸铁锂电池市场份额基本持平。2016年,国家政策精准扶持,首次将电池系统能量密度纳入考核标准,高能量密度、长续航成为补贴重点,三元材料趁势腾飞,2018年在整体动力电池装机量上超越磷酸铁锂电池,宁德时代凭借三元锂电池超越比亚迪,独占锂电市场半壁江山。然而,随着政策红利消退、补贴逐年滑坡,性价比更高的磷酸铁锂电池重获厂商青睐,加之技术突破使其能量密度大幅提升,乘着中低端车热销的东风,再度赢得市场认可。今年上半年,磷酸铁锂产量超过三元锂电,并已应用于比亚迪“汉”、五菱宏光MINI、特斯拉Model3、小鹏G3i等多款热门车型。因此,断言磷酸铁锂与三元材料之争已尘埃落定尚为时过早,双方在成本控制、能量密度提升等方面的较量仍在继续。
钴VS镍:三元锂电池的“钴镍对决”1. 三元电池中的“镍钴之战”
如前所述,镍钴锰三元电池采用镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)三种元素,比例可调,当前调整焦点在于镍。镍含量提高意味着能量密度提升,续航能力随之增强。同时,三元电池高镍化在成本上更具优势。全球钴资源高度集中于非洲刚果(金),受政策与国际贸易环境影响,钴价波动剧烈且长期居高不下。相较之下,镍供应分布广泛,易于大规模生产,价格更为稳定。
2. 供需状况与发展趋势
据国信证券研报引用美国地质调查局数据,2020年全球镍资源储量约为8900万吨,其中约60%为红土镍矿,40%为硫化镍矿。按2020年全球镍矿产量250万吨计算,全球镍矿静态可采年限约为35年。天风证券研报则指出,2020年全球新能源车用钴量增至1.84万吨,较2019年增长近20%,但受疫情影响,全球钴矿项目净减产1.17万吨,预计未来五年全球钴行业将维持紧平衡状态,2021年至2025年钴资源将持续短缺。
3. 高镍化趋势与巨头布局
三元电池高镍化进程已然开启,NCM产品型号从111(数字表示Ni、Co、Mn比例)逐步升级至433、532、622,现已步入8系富镍时代——811,其中镍、钴、锰含量分别为80%、10%、10%。市场数据显示,2021年上半年全球NCM811电池装机量同比增长276%,带动NCM811材料出货量大幅增长;海外高镍正极市场占比提升至38%,高镍化趋势日益显著。宁德时代、松下、LG能源、三星SDI、SKI等头部企业已大规模量产供应镍含量超过80%的NCM和NCA电池,甚至开始涉足无钴电池领域。特斯拉CEO马斯克公开了其含镍量100%的超高镍终极状态电池,并加快推进新型4680电池的量产进程。长城汽车旗下蜂巢能源已实现无钴电池量产,首款无钴电池包已搭载于长城欧拉首款SUV车型樱桃猫。
熟悉的“抢镍大战”与未来的不确定性1. 低钴预期下的钴价飙升与镍价大涨
尽管市场普遍认为铁锂电池与三元高镍电池将在未来一段时间内共存,但无论哪种电池,均印证了锂电领域的低钴趋势。然而,这并未阻碍当前钴价的飙升。受南非疫情影响物流、新能源汽车景气度提升导致需求扩张等因素推动,“钴奶奶”再现神威,价格触及近三年新高。今年11月以来,国内电解钴均价持续攀升,截至12月6日,SMM现货价格显示,电解钴现货均价已达449000元/吨,创2018年11月以来新高。镍价同样涨势惊人,受全球头部镍厂产量下滑或下调产量预期、供应紧张影响,伦镍10月大涨4.6%至20963美元/吨,创下2014年5月以来历史纪录,较去年几乎翻倍。
2. “抢镍大战”:电池厂商与上游材料公司的海外布局
与锂类似,我国镍资源主要依赖进口,全球分布主要集中在新喀里多尼亚、印尼、菲律宾、澳洲等地,国内储量少、品位低、共伴生组分多、选冶难度大。在此背景下,众多相关企业将目光转向海外,掀起一场“抢镍大战”。一方面,电池厂商向上游材料延伸,旨在控制成本,如宁德时代、比亚迪、国轩高科、亿纬锂能等;另一方面,上游材料公司争夺镍矿资源,以抢占市场份额,如华友钴业、洛阳钼业、赣锋锂业等。
3. 技术突破与替代物探索:不确定性的未来
尽管拥有镍矿资源看似前景光明,但如磷酸铁锂回暖所示,无论是何种路线之争,锂电池原料最终将由市场在性价比考量下作出选择。因此,如何通过技术突破解决高镍三元电池的安全性与成本问题,仍是企业亟待攻克的难关。同时,市场亦密切关注镍的潜在替代物。倘若研发与实践证明某种金属在能量密度、安全性、成本等方面综合表现优于镍,或将影响锂电池对镍的需求。以储能新体系钠离子电池为例,其原理与结构与锂离子电池相似,负极可用无烟煤,正极无需钴、镍等贵金属,仅含铜、铁、锰,成本更低,但能量密度偏低。今年7月,宁德时代正式发布了第一代钠离子电池。可见,企业在与技术赛跑,技术亦在与时间赛跑。从技术
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