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地址:苏州工业园区苏虹中路393号1幢109室锂电池制造行业的上游为镍、钴、锰、锂等金属盐、添加材料及其他辅料供应商,中游为正极材料、负极材料、隔膜、电解液等材料制造商及锂电池制造商,行业下游为锂电池的终端应用领域,主要为以电动汽车为代表的动力锂电池领域、智能手机为代表的3C锂电池领域以及通信基站为代表的储能锂电池等三大领域。
锂电的五大直接材料分别为:
■ 正极材料:主要以正极材料不同分为磷酸铁锂电池和三元电池,储能电池目前国内几乎均为磷酸铁锂电池。
■ 负极材料:主要包括人造石墨和天然石墨,人造石墨可用于动力电池和储能电池(成本相对较低)。
■ 电解液:主要由电解质(一般使用六氟磷酸锂)和溶剂组成。
■ 隔膜:即隔离膜,顾名思义,就是隔离正、负极。并使电池内部的电子不能自由穿过,只允许电解质液中的离子自由通过。
■ 锂电铜箔:为电解铜箔,用于锂电负极集流体。
1.1 磷酸铁锂正极材料组成及价格分析
磷酸铁锂正极材料主要由碳酸锂及磷酸铁化学合成,主流合成方法为液相法和固相法,两种方式各有优异,但所需原材料基本一致。
根据方正证券调研报告《动力电池专题报告:从生产工艺角度详解磷酸铁锂》可知,1吨磷酸铁锂需要用到0.24吨碳酸锂和0.85吨磷酸铁锂。
根据上市公司富临精工在投资者互动平台表示:1GWh电池需要磷酸铁锂正极材料2200-2500吨左右。每吨磷酸铁锂大约需要0.25吨碳酸锂,材料消耗量各家差距不大。
根据其他途径获知,1吨磷酸铁锂需要0.25吨碳酸锂和0.96吨磷酸铁,1GWh需要2500吨磷酸铁锂。
根据材料价格可知,2024/4/6日,磷酸铁锂材料单价为:8.8万元/吨;电池级碳酸锂材料单价为:21.9万元/吨;磷酸铁材料单价为2.2万元/吨。
根据其他渠道调研可知,主要正极材料上市公司毛利率均在10%左右(注:取贝特瑞2021年正极材料毛利13.98%),材料制造费用占比2%左右。
根据2024/4/6材料单价及材料费用占比、公司毛利情况,可大致推算出磷酸铁锂正极材料的原材料构成:
1吨磷酸铁锂=0.25吨碳酸锂+0.87吨磷酸铁。
1.2 三元锂正极材料组成及价格分析
全称:三元聚合物锂电池,三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料前驱体产品。
三元正极材料合成一般用镍钴矿、氧化锰、氢氧化锂(主要合成材料为碳酸锂),一般用氢氧化锂较多,为了方便测算,都换算成碳酸锂当量,1GWh需要1500-1800吨三元系材料,每吨三元系材料需要0.38~0.41吨碳酸锂(811系高镍三元),可以推算出1GWh需要碳酸锂:570-738吨,取中间值:654吨。
1.3 电解液
磷酸铁锂电池:
1GWh磷酸铁锂需要电解液1400吨左右,1吨碳酸锂可以产32吨电解液(1吨LCE -> 4吨6F -> 32吨电解液 ),故1GWh磷酸铁锂需要碳酸锂:43.75吨。
三元锂电池:
1GWh三元锂电池需要电解液800-900吨左右,1吨碳酸锂可以产32吨电解液(1吨LCE -> 4吨6F -> 32吨电解液),故1GWh三元锂电池需要碳酸锂:26.56吨。
1.4 负极材料与隔膜
根据某公司的动力电池环评报告及其他渠道搜集资料,可知:
磷酸铁锂电池:
单GWh磷酸铁锂电池负极材料的单位用量为176.8吨,隔膜用量在1600万㎡;
三元锂电池:
单GWh的的负极材料石墨用量为109.4吨,隔膜用量为1078万㎡。
1.5 锂电铜箔
目前8微米铜箔锂电单位铜用量为800吨/GWh,6微米和4.5微米铜箔单位电量铜的用量降低为620吨/GWh和450吨/GWh,无论是成本上,还是提高电池性能方面,采用薄铜箔的益处显而易见。为此,我国锂电铜箔尤其是动力锂电铜箔向轻薄化方向发展。
铜箔价格=铜线价+加工费。
不同磷酸铁锂技术路线的理论成本曲线相对平缓。在磷化工价格高位阶段,磷酸铁路线成本较高;而在磷化工处于低位时,磷酸铁因铁源副产物利用具备一定的成本优势。液相法则在能耗上优于磷酸铁路线,但如能实现锂源品味上的差异,则会形成更加明显的成本优势。草酸路线则更多体现在草酸价格方面,目前成本相对较低。