作者：东海期货杨磊
专题要点：
Ø锂产业主要下游：消费领域有新能源汽车、3C数码、储能、玻璃、陶瓷、一次性电池、医药、润滑脂等，其中以新能源汽车的动力型锂离子电池为主。据USGS，2022年锂产业下游中，新能源汽车、3C数码、储能等领域的电池占80%。2022年全球锂离子电池出货量中，动力电池占71%，储能电池占17%，小型电池占12%。
Ø新能源汽车发展：新能源汽车推广将起到节能减排作用。《新能源汽车产业发展规划2021-2035年》指出到2025年新能源汽车新车销量达到汽车新车销量的20%左右，到2035年纯电动汽车成为新销售车辆主流，公共领域用车全面电动化。中国是全球新能源汽车发展最主要拉动力量，美国新能源汽车发展偏慢。中国新能源汽车2022年产量704.1万台，增99%，销量687.2万台，增96%；2023年上半年产量378.8万台，增43%，销量374.5万台，增45%。随着中国新能源汽车渗透率的逐渐提升，高增速有所放缓但仍非常可观。
Ø动力电池产量及装车：动力电池按正极分三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂等，三元和磷酸铁锂为主。国内磷酸铁锂份额攀升、超三元，海外三元为主。动力电池产量2022年541.6GWh，增147%，2023上半年284.44GWh，增38%；装车量2022年294.65GWh，增91%，2023上半年152.13GWh，增38%。装车量和产量差距明显，原因有：电池企业超前生产、厂库较高；出口；换电站储备；有厂家未区分储能和动力电池而统一计。动力电池行业集中度高，前10企业超九成，以宁德时代、比亚迪市场份额尤为领先。
Ø磷酸铁锂电池耗锂：动力型磷酸铁锂价格与电池级碳酸锂价格相关系数0.9925。1GWh磷酸铁锂动力电池：正极需耗磷酸铁锂2200-2500吨左右，1吨磷酸铁锂需耗0.25吨碳酸锂；电解液需耗碳酸锂约43.75吨。
Ø三元电池耗锂：NCM811需耗电池级氢氧化锂，NCM622和NCM523既可耗用电池级氢氧化锂也可耗用电池级碳酸锂。氢氧化锂和碳酸锂相关系数0.9883。动力型811三元材料价格与电池级氢氧化锂价格相关系数0.9847。1GWh三元电池：三元材料正极耗碳酸锂约590-765吨，电解液平均需耗碳酸锂26.56吨。
Ø电化学储能电池需求：储能是调节用电峰谷的重要举措。《关于加快推动新型储能发展的指导意见》规划2025年国内将实现新型储能装机规模30GW以上。锂离子电池是新型储能主要方式。中国2022年在运累计电力储能装机规模59.8GWh，年增13.7GWh，其中新型储能贡献7.35GWh。储能是未来锂离子电池新的增长极。
- 锂产业主要下游
锂及锂盐的下游消费领域有新能源汽车、3C数码、储能、玻璃、陶瓷、一次性电池、医药、润滑脂等，其中以新能源汽车领域的动力型锂离子电池为主。据美国地质调查局USGS，2022年锂产业下游消费中，新能源汽车、3C数码、储能等领域的电池占80%，玻璃、陶瓷占7%，润滑脂占4%，溶剂粉末占2%，空气处理占1%，医疗占1%。
锂资源既是新能源领域的白色石油，也是传统领域的工业味精。碳酸锂加热生成氧化锂，对玻璃、陶瓷起助熔、防爆的效果；锂能与氧、氮、硫等强烈反应，充当冶金中的脱氧剂和脱硫剂，清除杂质；氢氧化锂为润滑剂的主要成分，用脂肪加热氢氧化锂，增稠油。
锂离子电池是锂产业最主要的下游，且仍保持高增速。据《中国锂离子电池行业发展白皮书（2023年）》，2022年全球锂离子电池出货量957.7GWh，同比增70.3%，其中中国锂离子电池出货量480GWh，占全球50%；从消费结构看，汽车动力电池出货量684.2GWh，同比增84.4%，占71%，储能电池出货量159.3GWh，同比增140.3%，占17%，小型电池出货量114.2GWh，同比降8.8%，占12%。
随着新能源汽车及储能在锂产业下游中占比的逐渐提高，传统领域的占比将进一步缩小。汽车动力电池目前仍是锂产业消费主力，但随着新能源汽车渗透率的逐渐提高，动力电池耗锂仍将保持高增速但增速将有所放缓。储能将成为锂产业消费新的增长点。
- 新能源动力电池需求
- 新能源汽车发展
碳达峰、碳中和对发展方式提出新要求。交通运输行业碳排放比例较高，新能源汽车的推广将起到节能减排的重要作用。国务院办公厅《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》指出，到2025年，纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里，新能源汽车新车销量达到汽车新车销量的20%左右；到2035年，纯电动汽车成为新销售车辆主流，公共领域用车全面电动化，燃料电池汽车实现商业化应用。海外也推行了新能源汽车支持政策。
除了政策推动，新能源汽车技术尤其是电池技术的提高、成本的降低也对行业发展起到重要作用。2020年新能源汽车全球销量310.54万台，中国132.09万台，占全球43%，欧洲136.5万台，占44%；2021年，全球644.2万台，增107%，中国350.7万台，增165%，占54%，欧洲226.94万台，增66%，占35%；2022年，全球1007.33万台，增56%，中国687.2万台，增96%，占68%，欧洲260.2万台，增15%，占26%。中国是全球新能源汽车发展的最主要拉动力量，其次是欧洲，美国新能源汽车发展偏慢。
中国新能源汽车产销高速增长。2021年产量353.3万台，增170%，纯电动占79%，插电式混合动力占17%；销量350.7万台，增165%，纯电动占79%，插电混动占17%。2022年产量704.1万台，增99%，纯电动占76%，插电混动占22%；销量687.2万台，增96%，纯电动占77%，插电混动占22%。2023年上半年产量378.8万台，同比增43%，纯电动占73%，插电混动占27%；销量374.5万台，同比增45%，纯电动占73%，插电混动占27%。
随着中国新能源汽车渗透率的逐渐提升，高增速有所放缓但仍非常可观。纯电动仍占主流但占比有所回落，插电混动占比逐渐提高。插电混合动力既可使用内燃机作动力，也可使用电池充电作动力，达到更长续航里程。
- 动力电池发展
- 动力电池产量及装车
中国新能源汽车的迅速发展大幅拉动了动力电池的产量及装机。动力电池按正极材料可分为三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂等，其中以三元材料和磷酸铁锂为主。国内磷酸铁锂市场份额攀升、超过三元，海外以三元为主。
三元和磷酸铁锂比较：能量密度，磷酸铁锂一般140~160Wh/kg，三元NCM523一般150~160Wh/kg、NCM622一般180~220Wh/kg、NCM811一般250~300Wh/kg；耐低温性，磷酸铁锂极限值一般-20℃，三元一般-30℃；充放电循环次数，磷酸铁锂一般3000次，三元一般2000次；安全性，针刺试验，三元表面温度更高；成本，磷酸铁锂一般0.6元/Wh，三元一般0.8元/Wh。
2021年动力电池产量219.69GWh，增170%，其中三元占43%，磷酸铁锂57%；2022年动力电池产量541.6GWh，增147%，三元占39%，磷酸铁锂61%；2023年上半年动力电池产量284.44GWh，同比增38%，三元占34%，磷酸铁锂66%。新能源汽车渗透率超三成后，高增速有所放缓，动力电池产量亦放缓以匹配；国内磷酸铁锂市场份额不断提升，三元则有所压缩。
中国动力电池装车量和产量差距明显，原因有：动力电池企业超前生产，厂库持续较高；动力电池出口；换电站也储备动力电池；有厂家并未区分储能电池和动力电池而统一计量。2021年动力电池装车量154.5GWh，增143%，其中三元占48%，磷酸铁锂52%；2022年动力电池装车量294.65GWh，增91%，三元占37%，磷酸铁锂62%；2023年上半年动力电池装车量152.13GWh，同比增38%，三元占32%，磷酸铁锂68%。
根据动力电池分车型的装车量及新能源汽车分车型的销量来估算，目前纯电动车带电量平均约48KWh/辆，插电混动车带电量平均约21KWh/辆。百公里耗电平均约15KWh。
从装车量来看，动力电池行业集中度高，前3企业装车量占市场份额超七成，前5企业超八成，前10企业超九成。中国主要的动力电池生产企业有宁德时代、比亚迪、中创新航、亿纬锂能、国轩高科、欣旺达、LG新能源、蜂巢能源等，其中以宁德时代、比亚迪市场份额尤为领先。2021年，宁德时代装车量占市场52%，比亚迪占16%；2022年，宁德时代占48%，比亚迪占23%；2023年上半年，宁德时代占43%，比亚迪占30%。宁德时代与比亚迪均有磷酸铁锂和三元，宁德时代两者兼顾，比亚迪以磷酸铁锂为主。
动力型磷酸铁锂电池正极、中低镍三元电池正极、钴酸锂电池正极一般需耗用电池级碳酸锂，储能型磷酸铁锂电池正极、锰酸锂电池正极一般耗用工业级碳酸锂。电池电解液需耗用六氟磷酸锂，六氟磷酸锂以工业级碳酸锂为原料。
- 磷酸铁锂电池耗锂
磷酸铁锂生产工艺有固相法、液相法，原料都是碳酸锂、磷酸铁。原料碳酸锂的价格与磷酸铁锂价格高度相关，通过测算2021年到2023年7月的数据，可发现动力型磷酸铁锂价格与电池级碳酸锂价格的相关系数为0.9925，储能型磷酸铁锂价格与工业级碳酸锂价格的相关系数为0.989，而磷酸铁锂价格与磷酸铁价格相关度并不高。
2021年国内磷酸铁锂产量41.39万吨，同比增181%；2022年产量99.82万吨，增141%；2023上半年产量53.92万吨，增57%。同期磷酸铁锂动力电池产量同比增幅分别为267%、164%、52%，国内磷酸铁锂产量增速逐渐匹配上电池增速。2020年国内磷酸铁锂还是净出口273.59吨，2021年动力电池带动磷酸铁锂供不应求，国内净进口磷酸铁锂343.88吨，2022年、2023上半年重新变为净出口，总的来看，进出口量相对国内产量比例甚微，影响有限。
1GWh磷酸铁锂动力电池需耗磷酸铁锂2200-2500吨左右。2022年磷酸铁锂电池产量330.92GWh，需耗磷酸铁锂72.8-82.73万吨；2023上半年电池产量187.4GWh，需耗磷酸铁锂41.23-46.85万吨。1吨磷酸铁锂需耗0.25吨碳酸锂。2022年磷酸铁锂正极需耗碳酸锂18.2-20.68万吨；2023上半年正极需耗碳酸锂10.31-11.71万吨。
1GWh磷酸铁锂电池需耗电解液1400吨左右，1吨碳酸锂可制32吨电解液，故1GWh磷酸铁锂电池的电解液需耗碳酸锂约43.75吨。2022年磷酸铁锂电池产量330.92GWh，电解液需耗碳酸锂1.44万吨；2023上半年电池产量187.4GWh，电解液需耗碳酸锂0.82万吨。
- 三元电池耗锂
三元电池正极，即三元材料指的是镍钴锰酸锂正极材料NCM。不同比例可制出不同类型三元材料：镍锰等量，有NCM424、NCM111；高镍，有NCM523、NCM622、NCM721、NCM811。
磷酸铁锂正极需耗碳酸锂，而三元材料正极根据类型不同对碳酸锂或氢氧化锂需求有所差异。NCM811需耗电池级氢氧化锂，NCM622和NCM523既可耗用电池级氢氧化锂也可耗用电池级碳酸锂。根据历史价格测算，动力型811三元材料价格与电池级氢氧化锂相关度更高，相关系数达0.9847；622、523与电池级碳酸锂相关度更高，相关系数均在0.95以上；而氢氧化锂和碳酸锂相关系数达0.9883，高镍三元企业通过碳酸锂套保也可管理风险。
国内三元材料从实物产量来看以三元523、622、811为主。高镍三元占比逐渐提高：2021、2022年、2023上半年，三元523占比从45%降到28%，三元622占比从17%升到21%，三元811占比从35%升到43%。三元材料进出口相对国内产量比例较小。
不同类型三元材料耗碳酸锂量有所差异，1GWh三元材料耗碳酸锂约590-765吨。2022年三元动力电池产量209.93GWh，正极需耗碳酸锂12.39-16.06万吨；2023上半年三元电池产量96.5GWh，正极需耗碳酸锂5.69-7.38万吨。
1GWh三元电池需耗电解液800-900吨左右，1吨碳酸锂可制32吨电解液，故1GWh三元电池电解液平均需耗碳酸锂26.56吨。2022年三元动力电池产量209.93GWh，电解液需耗碳酸锂0.56万吨；2023上半年三元电池产量96.5GWh，电解液需耗碳酸锂0.26万吨。
- 电化学储能电池需求
储能是配合光伏、风电等新能源发展，调节用电峰谷的重要举措。根据发改委、能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》规划，2025年国内将实现新型储能装机规模30GW以上。由于电化学储能尤其是锂离子电池具有能量密度高、循环性好、灵活性强等特点，所以成为新型储能的主要方式。
全球2022年在运累计电力储能装机规模237.2GWh，年增27.8GWh，其中新型储能贡献主要增量，年增20.38GWh；锂离子电池是主要的新型储能方式，占比达94%。中国2022年在运累计电力储能装机规模59.8GWh，年增13.7GWh，其中新型储能贡献7.35GWh。考虑到2022年中国累计电力储能装机占全球只有25%、新型储能装机占全球也只29%，未来全球尤其是国内的新型储能有广阔发展空间。储能是未来锂离子电池新的增长极。
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