5.1三元材料：向高镍低钴发展，对生产工艺要求持续提升
三元材料根据镍含量分为低镍、中镍、中高镍和高镍四类，能量密度依次提升。 三元材料主要指以镍、钴、锰或镍、钴、铝为原料制成的三元复合正极材料，根据镍 含量的差异，当前行业主流的三元正极材料可以分为低镍（以 NCM333 等 3 系为 主）、中镍（以 NCM523 等 5 系为主）、中高镍（以 NCM613、NCM622 等 6 系为 主）和高镍（以 NCM811 等 8 系为主），能量密度随着镍含量的提高而提升。
三元材料由前驱体和碳酸锂/氢氧化锂制成。三元正极材料产业链涉及环节较多， 产业链结构较为复杂，自上而下可分为三个环节：上游镍、钴、锰、锂与其他辅料供 应商、中游前驱体与三元正极材料制造商、下游锂电池生产厂。在实际生产中，三元 材料由三元前驱体（氢氧化镍钴锰）和碳酸锂/氢氧化锂混合后，经烧结、包覆、筛分 等工艺后制成。
三元材料市场竞争格局较分散。根据长远锂科募集说明书，中国三元材料市场集 中度相对较低。2021、2020 年生产三元材料企业前五名占比均为 52%左右。容百科 技占比 14%，位居第一，巴莫科技、长远锂科、当升科技等紧随其后，市场份额均为 10%左右，各厂商之间的差距相对较小。
高镍、低钴是未来三元材料发展趋势，对生产工艺要求持续提升。在三元材料成本构成中，钴材料成本占比较大。为降低锂电池成本，正极材料将向着高镍、低钴或 无钴化的方向发展。以目前市场产品型号为例，从 3 系到 8 系三元材料，镍含量持续 提升，钴含量一直在降低，在提升锂电池能量密度的同时，有效降低三元材料对钴金 属的依赖，满足降低锂电池成本和新能源汽车长续航里程的需求。与低镍和中低镍三 元相比，高镍三元材料以 8 系前驱体和氢氧化锂为原材料，需要经过三次烧结，每吨 生产需要 128 个工时，在原材料要求和工艺复杂程度方面均高于低镍和中低镍三元材 料。
预计 2025 年高镍三元将成为主流，出货量达 173 万吨。根据容百科技问询函回 复公告援引 GGII 及高工锂电网数据，2020 年全球高镍三元出货量约 14 万吨，约占三 元整体出货量的 33%，预计 2025 年高镍三元出货量将达 173 万吨，占三元整体出货 量的比例将达到 58%。
容百科技和长远锂科在高镍三元领域处于领先地位。根据天力锂能招股意向书， 目前国内天力锂能、容百科技、当升科技等企业均在高镍三元领域进行布局。其中容 百科技和长远锂科出货量达到万吨级/年，在行业内处于领先地位。天力锂能、当升科 技等出货量为千吨级/年，厦钨新能出货量低于 100 吨/年。
5.2磷酸铁锂材料：磷酸锰铁锂是未来升级方向
磷酸铁锂在安全性、生产成本及循环性能方面优于三元材料。磷酸铁锂是一种橄 榄石结构的磷酸盐，主要用于锂离子动力电池和储能锂离子电池的正极材料。根据 《德方纳米：2021 年度向特定对象发行股票并在创业板上市募集说明书》，与三元材 料相比，磷酸铁锂的主要优势体现在安全性、生产成本及循环性能上。在安全性方 面，磷酸铁锂分解温度高于三元材料，且分解时不产生氧气，燃烧不如三元材料剧 烈；在生产成本方面，三元材料的原材料钴盐、镍盐在中国可开采储量小，供应较为 紧张，而磷酸铁锂主要原材料铁源和磷源在中国较为丰富，使得磷酸铁锂显示出明显 成本优势；在循环性能方面，磷酸铁锂的晶格结构比三元材料更稳定，锂离子嵌入和 脱出对晶格的影响不大，因此具有良好的可逆性。磷酸铁锂电池单体电芯的循环寿命 在 3000 次以上，三元材料电池单体电芯的循环寿命仅为 1500 次以上。 磷酸铁锂由磷酸铁前驱体和锂源制成。磷酸铁锂正极材料产业链主要分为上游 磷、铁、锂供应商、中游磷酸铁前驱体及磷酸铁锂正极材料制造商和下游电池生产厂 商三个环节。在生产过程中，首先将铁源、磷源和其他材料混合并加工，制成磷酸铁 前驱体，再将磷酸铁前驱体和锂源经过烧结等工艺制成磷酸铁锂。
2025 年全球磷酸铁锂出货量将达 287 万吨，市场规模约 2066 亿元。根据《湖南 裕能会计师事务所第二轮回复意见》，湖南裕能预计 2025 年全球动力电池出货量为 1550GWh。储能电池出货量为 416Gwh，对应磷酸铁锂材料需求 287 万吨。根据百川 盈孚，2017-2022 年磷酸铁锂材料市场均价约为 7.2 万元/吨，相乘可计算算得 2025 年全球磷酸铁锂市场规模有望达到 2066 亿元。
磷酸铁锂竞争格局优于三元材料。根据长远锂科募集说明书援引中国电池工业协 会数据，2021 年中国磷酸铁锂市场 CR5 约为 70%，湖南裕能占比 25%，位居第一； 德方纳米占比 20%紧随其后，融通高科、龙蟠科技、湖北万润等占比均在 10%以下。
6.铜箔：复合铜箔相比传统铜箔优势突出锂电池铜箔是锂电池负极材料集流体的主要材料。集流体的作用是将电池活性物 质产生的电流汇集起来，以便输出较大电流。锂电池的生产工艺、成本和性能与作为 集流体的锂电池铜箔密切相关。根据锂电池的工作原理和结构设计，负极材料需涂覆 于集流体上，经干燥、辊压、分切等工序，制备得到锂电池负极片。为得到更高性能 的锂电池，集流体应与活性物质充分接触，且内阻应尽可能小。锂电池铜箔由于具有 良好的导电性、质地较软、制造技术较成熟、成本优势突出等特点，是锂电池负极集 流体的首选。 铜箔生产分为溶铜造液、生箔制造与防氧化处理、分切包装三个环节。集流锂电 池铜箔以纯铜与硫酸为原材料，在生产中分为溶铜造液、生箔制造与防氧化处理、分 切包装三个环节。首先，将铜与硫酸反应生成硫酸铜溶液，再经过滤、净化、调温等 工艺，制备出高纯度电解液，然后再对电解液进行电解生成原箔，对原箔进行酸洗和 表面防氧化处理后卷绕为铜箔卷，最后进行分切包装制成铜箔。
在确保安全性前提下，锂电池铜箔约薄越好。对于锂电池铜箔而言，厚度为其主 要性能指标之一，厚度越薄，单位面积铜箔质量越轻，电池能量密度越高；但随着锂 电池铜箔产品厚度变薄，产品单位宽度抗张能力与箔面抗压变形能力降低，铜箔断裂 或出现裂缝的可能性相对较大，可能影响锂电池的安全性。为此，在确保电池安全性 的前提下，锂电池铜箔厚度越薄，质量越轻，单位质量电池所含有的活性物质越多， 电池容量越大。此外，铜箔厚度的均匀性、抗拉强度、表面润湿性等特性，都决定着 锂电池铜箔能否商用，对其容量大小、良品率的高低、电阻的大小、使用寿命具有直 接影响。
锂电铜箔厚度越薄，技术含量越高。根据中一科技招股说明书，公司双面光 4.5μm 和双面光 6μm 锂电铜箔产品具有较良好的综合物理特性，适用于较高质量锂离 子电池制造，但生产难度和工艺成本与双面光 7-12μm 和单面光锂电铜箔产品相比较 高，因而主要用于要求较高的新能源汽车用动力电池领域。双面光 7-12μm 主要应用 于未对锂电铜箔性能有较高要求的场景。
2021-2025 年全球锂电铜箔需求 CAGR 达 44%，薄铜箔渗透率持续提升。根 据嘉元科技第二轮审核问询函之回复报告援引 GGII、Marklines、SNEResearch 等数据，2021 年全球锂电池铜箔需求量约为 29.68 万吨，2025 年将增长至 126.08 万吨，CAGR 达 44%。其中 8µm 及以上厚度锂电铜箔占比将从 44%下降 至 19%，4.5µm 及以下厚度锂电铜箔占比将从 5%上升至 33%，6µm 厚度锂电铜 箔占比保持在 50%左右。
国内锂电铜箔集中度较高。根据铜冠铜箔招股说明书，诺德股份和嘉元科技在 国内锂电铜箔市场占有率较高，2018-2020 年保持在 20%以上。中一科技和铜冠 铜箔市场占有率保持在 10%左右。其他厂商市场占有率合计约在 20%-30%之间。
复合铜箔是新一代铜箔技术。根据艾邦锂电产业网，复合铜箔主要由 3 部分组 成，中间一层为 PET、PP、PI 等材质的基层薄膜，薄膜两侧为厚度 1μm 左右的 铜。复合铜箔与传统铜箔制造工艺不同。传统铜箔主要是由辊压或电解工艺生产得 到；复合铜箔是在厚度 3.5-6μm 的塑料薄膜表面采用磁控溅射或真空蒸镀的方 式，制作一层 20-80nm 的铜金属层，然后通过水电镀的方式，将金属层加厚到 1 μm，制作总厚度在 5.5-8μm 之间的复合金属箔，用以代替 6-9μm 的电解金属 箔。
