【研报】电力设备新能源行业锂电池系列专题：后补贴时代看LFP电池发展趋势-20200622[39页].pdf

1、1 后补贴时代，看LFP电池发展趋势 锂电池系列专题 2020年6月 中泰证券 电力设备新能源 分析师：苏 晨，S0740519050003， 分析师：邹玲玲，S0740517040001， 证券研究报告 引言：从宁德时代推出CTP电池方案，比亚迪推“刀片电池”（LFP），特斯拉采用CATL的LFP电池，引起大家广泛讨论：1） 成本压力下，Tesla选用LFP电池，是否会引领行业内车企转向LFP电池？2）LFP电池是否比例会提升？ LFP电池是否会回潮？成本电解液：新宙邦、天赐材料； 关注:碳纳米管（天奈科技）等；3）锂电设备：先导智能、赢合科技； 风险提示：全球新能源汽车政策不及预期，下游需

2、求不及预期 2 报告要点 pOrOoQwOmMpQoOoRoQtNnO8ObP7NmOmMpNmMeRoOpRiNoMnO7NpPwPvPoMoPvPtPmR 目 录 一、电池技术路径：不同电池技术对比 二、LFP电池是否回潮？LFP电池需求测算 三、投资机会 3 4 电池发展趋势 资料来源：锂电池发展简史_黄彦瑜，中泰证券研究所 锂电池发展历史： 自1962年锂电池开始使用以来，从锂 金属电池、锂原电池、阴极物质发生 变化，嵌入化合物化学锂金属蓄 电池阳极物质发生变化，Li变为 锂离子（1980年）锂离子电池得 到广泛使用。1996年磷酸盐相较于传 统正极更优异，如LFP电池开始被应 用；

3、从电解质变化看： 一次电池： 从液体-凝胶锂金属聚合物原电池 二次电池： 从液体凝胶固体聚合物电池 图表：电池技术发展历史沿革 图表：不同正极材料性能对比：高比能量电池大势所趋 5 主流的正极材料性能对比 5 来源：锂离子电池三元材料工艺技术及生产应用 王伟东 编著 2015年，中泰证券研究所整理 对比不同正极材料性能、商业化进 展： LFP正极，材料容量达到极限；提升能 量密度，仍有赖于发展高镍三元材料。 短期看，对于LFP正极材料，由于LFP 电池成本大幅下降，且凭借CTP电池方 案提升体积能量密度，短期在某些成本 敏感应用领域（运营类）占比或提升需 求增大；对于三元正极材料，在 NCM8

4、11/NCA技术应用成熟度不足下， 市场或将以单晶系列 NCM523/NCM622+高电压材料作为过 渡的电池材料； 中期看：从材料战略性角度，考虑钴元 素成本占比较高，在钴价格持续高位的 情况下，产业加速开发高镍低钴化三元 材料产品。高镍NCM811/NCA将逐步 大规模推广； 长期看：富锂锰基是最理想的正极材料， 具有两倍于目前三元材料的理论容量， 且原材料成本非常廉价，目前已有少数 企业在开展相关技术的研究并取得国家 专利。 项目项目磷酸铁锂磷酸铁锂锰酸锂锰酸锂钴酸锂钴酸锂三元镍钴锰三元镍钴锰 化学式化学式LiFePO4 LiMn2O4LiCoO2Li(NixCoyMnz)O2 晶体结构

5、晶体结构橄榄石结构橄榄石结构尖晶石尖晶石层状层状层状层状 锂离子表观扩散系数 cm2/s 1.80.116-2.20.114 0.114-0.1120.112 -0.1110.111-0.110 理论密度 g/cm33.64.25.1 振实密度 g/cm30.80-1.102.20-2.402.80-3.002.60-2.80 压实密度 g/cm32.20-2.303.003.60-4.203.40 理论比容量理论比容量 mAh/g170148274273-285 实际比容量实际比容量 mAh/g130-140100-120135-150155-220 相应电池电芯的质量比能 量 Wh/kg

6、130-160130-180180-240180-240 平均电压 V3.43.83.73.6 电压范围 V3.2-3.73.0-4.33.0-4.52.5-4.6 循环性/次2000-6000500-2000500-1000800-2000 环保性无毒无毒钴有放射性镍、钴有毒 安全性能好良好差尚好 热稳定性优秀良好差高镍较差；普通NCM较好； 适用温度/-9550快速衰退-75-75 优点循环性能好，成本低成本低能量密度高能量密度高，成本相对较低 缺点能量密度低 高温循环性差，能量 密度低 成本高 高温易胀气，循环性、安全 性较差 原料来源丰富锰丰富钴贫乏钴贫乏 成本低廉低廉很高较高 主要应