能源金属行业深度：技术升级夯实需求-230327（25页）.pdf

1、 能源金属深度：技术升级，夯实需求 Table_Industry 行业深度报告 Table_ReportTime2023 年 3 月 27 日 Table_CoverAuthor 娄永刚 金属&新材料行业首席分析师 黄礼恒 金属&新材料行业联席首席分析师 S1500520010002 S1500520040001 010-83326716 18811761255 Table_CoverReportList 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 2 证券研究报告 行业研究 Table_ReportType 行业深度报告 Table_StockAndRank 有色金属有色金属 投资评级投

2、资评级 看好看好 上次评级上次评级 看好看好 Table_Author 娄永刚 金属&新材料行业首席分析师 执业编号：S1500520010002 联系电话：010-83326716 邮箱： 黄礼恒 金属&新材料行业联席首席分析师 执业编号：S1500520040001 联系电话：18811761255 邮箱： 信达证券股份有限公司 CINDASECURITIESCO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1号楼 邮编：100031 能源金属深度：技术升级，夯实需求能源金属深度：技术升级，夯实需求 2023 年 3 月 27 日 本期内容提要本期内容提要:Table_Summary Table

3、_Summary 中镍高电压三元材料生产工艺难度低于高镍。中镍高电压三元材料生产工艺难度低于高镍。在三元材料中，高镍系列三元材料与除高镍系列外的普通三元材料相比较，生产工艺更为复杂，原材料体系也有一定差异。高镍三元材料对掺杂包覆技术、烧结设备精度及加工工艺具有较高的技术要求，例如在生产设备方面，为解决高镍三元材料金属离子混排问题，高镍产品需在氧气炉完成烧结，而常规三元只需使用空气炉；在生产环境方面，高镍三元材料对于湿度要求更高，需要专用除湿、通风设备；在磁性物控制方面，高镍三元材料需要对厂房设施进行特定改造；在锂源方面，高镍采用氢氧化锂，普通三元则采用碳酸锂作为锂源。Ni65系高电压三元材料能

4、量密度比肩系高电压三元材料能量密度比肩Ni8系产品系产品。高电压路线通过提升电池充电截止电压使得正极材料在更高电压下脱出更多的锂离子，从而同时提升容量与工作电压，进而达到提升能量密度的目的。从材料性能来看，以 Ni65 高电压体系为例，将电压提升至 4.4V，能量密度可以达到 735.15Wh/kg，基本上接近于 Ni8 系常规电压材料，较Ni6 系常规电压三元材料能量密度提升 10%。高电压不显著影响首次效率，兼具安全性。高电压不显著影响首次效率，兼具安全性。充电电压从 4.2V 提升至4.5V，NCM551530 首次效率甚至出现小幅上升，由 88.4%增加至88.7%，当电压进一步提升至

5、4.6V时，首次效率降至88.0%。首次效率并不会随着充电电压的提升而出现明显下滑。随着充电电压提升和镍含量增加，三元材料的热稳定性降低，但中镍高电压三元的热稳定性仍显著高于高镍常规三元材料。4.3V 充电电压下脱锂态 NCM622的放热峰峰值温度为 286.8，放热量为 105.8J/g；充电电压提高到4.4V 和 4.5V 时，峰值温度依次降低到 281.2和 265.7，同时放热量分别提高到 366.9J/g 和 670.7J/g。尽管如此，与 4.3V 下的NCM811 相比，4.5V 的 NCM622 的放热峰值温度延后 46.9，放热量降低 26%，具有更高的热稳定性。这是由于 N

6、CM622 包含更多的钴和锰元素，抑制了高镍材料类似于 LiNiO2存在的阳离子混排和相变，在同等能量密度下稳定性更高。当前当前钴钴价下，中镍高电压三元材料成本价下，中镍高电压三元材料成本优势优势凸显。凸显。我们以 Ni6 系高电压和Ni8系产品为例进行比较，在原材料方面，中镍高电压产品（Ni6系高电压）相对 Ni8 系产品，镍钴含量更低，前者 Ni/Co/Mn 典型配比为 65/7/28，而后者 Ni/Co/Mn 典型配比为 83/11/6；在生产工艺方面，高镍材料对纯氧环境、低湿度的工艺要求，以及专用除湿、通风设备、窑炉的多温区控制精度和密封性的要求等方面更为严格，量产高品质、高一致性的高