1、降本提質(zhì)倒逼技術(shù)不斷進(jìn)化

動(dòng)力鋰電池堪稱電動(dòng)汽車的心臟，對(duì)動(dòng)力鋰電池的研發(fā)是新能源汽車行業(yè)的核心。從目前現(xiàn)狀來看，動(dòng)力鋰電池的研發(fā)主體是電池公司和車企，他們從降低成本+提升能量密度+提升循環(huán)壽命和安全性三個(gè)目標(biāo)出發(fā)，在材料、工藝、電池體系上做出很多突破。核心產(chǎn)品力決定動(dòng)力鋰電池公司的行業(yè)地位。本文將對(duì)目前各公司在材料技術(shù)儲(chǔ)備做詳細(xì)梳理。

1.1、能量密度是衡量電池性能的核心標(biāo)準(zhǔn)

在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域，系統(tǒng)的能量密度和電動(dòng)汽車的續(xù)航里程直接掛鉤，高能量密度幾乎成為市場衡量電池性能的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。

目前，多國政府和公司對(duì)動(dòng)力鋰電池能量密度提出發(fā)展規(guī)劃。從國家規(guī)劃來看，韓國的規(guī)劃相對(duì)激進(jìn)，提出電芯能量密度在2030年達(dá)到600Wh/kg。美國先進(jìn)電池聯(lián)合會(huì)提出在2020年電芯能量密度提升至350Wh/kg。日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)提出在2020/2030年電芯能量密度分別達(dá)到250/500Wh/kg。我國的目標(biāo)最為穩(wěn)健，計(jì)劃在2020/2025/2030年分別達(dá)到300/400/500Wh/kg。

龍頭公司帶動(dòng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。落實(shí)到公司層面，動(dòng)力鋰電池新技術(shù)開發(fā)的主力除了動(dòng)力鋰電池巨頭外，還有新能源車企。TSLA是全球電動(dòng)化的引領(lǐng)者，一直以來和松下合作研發(fā)動(dòng)力鋰電池，其規(guī)劃是在2020年實(shí)現(xiàn)電芯密度385Wh/kg，2025年實(shí)現(xiàn)500Wh/kg。CATL對(duì)能量密度的追求一直是穩(wěn)準(zhǔn)快。從CATL2017年的技術(shù)展望中可以看出，公司2020年之前的目標(biāo)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，2019年NCM811已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，單體電芯能量密度達(dá)到304Wh/kg。2020年以后，CATL對(duì)電芯能量密度的規(guī)劃和國家步調(diào)較為一致。

國內(nèi)外動(dòng)力鋰電池的能量密度平均水平離設(shè)定目標(biāo)尚有差距，新技術(shù)、新體系將推動(dòng)行業(yè)競爭格局良性改變。目前成熟的鋰電池體系的能量密度天花板已現(xiàn)。關(guān)于電芯而言，能量密度提升的本質(zhì)在于提高正負(fù)極材料的比容量以及正負(fù)極材料的電勢(shì)差。

短時(shí)間可以通過調(diào)節(jié)材料元素成分或改善制備工藝提高現(xiàn)有體系的能量密度，如無鈷高鎳技術(shù)、干電極技術(shù)；長期看，現(xiàn)有鋰電成熟體系的能量密度天花板已現(xiàn)，未來十年里，固態(tài)電池、鋰空/鋰硫電池等新體系的開發(fā)或?qū)⒊蔀橹攸c(diǎn)。

1.2、鋰電池仍存有成本下降空間

降低成本是電動(dòng)汽車對(duì)鋰電池行業(yè)發(fā)展提出的另一需求。電動(dòng)汽車的造價(jià)成本一般比傳統(tǒng)燃油車高。而電動(dòng)汽車中動(dòng)力鋰電池成本占比在40%左右，動(dòng)力鋰電池成本的降低對(duì)整車降本貢獻(xiàn)最大。而且鋰電池成本下降空間一直存在。自從大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用以來，鋰電池的制造成本呈現(xiàn)急速下降趨勢(shì)。根據(jù)BloombergNEF數(shù)據(jù)，2019年全球動(dòng)力鋰電池包價(jià)格在156美元/kWh，預(yù)計(jì)到2024年降至93美元/kWh，到2030年進(jìn)一步降至61美元/kWh。

降本方式重要從電芯四大材料和新工藝著手。從電池包的成本結(jié)構(gòu)來看，電芯原材料成本占比最大。進(jìn)一步拆分電芯成本，發(fā)現(xiàn)正極材料占比最大。三元電芯的正極材料成本占比達(dá)38%。降低正極材料的成本對(duì)整個(gè)電池包降本效果最佳。而目前成熟的正極材料的價(jià)格已經(jīng)隨著規(guī)模化生產(chǎn)顯著降低，市場供需關(guān)系基本穩(wěn)定，進(jìn)一步大幅降價(jià)的可能性較小。因此尋找新材料、新工藝成為降本新方向。各公司對(duì)降本的熱情不竭，從材料到電池包零部件，已經(jīng)涌現(xiàn)出許多新技術(shù)。合成三元材料的平價(jià)替代、研制新的制備裝配工藝等是各個(gè)公司研發(fā)的熱點(diǎn)。

1.3、鋰電失效是汽車電動(dòng)化進(jìn)程的攔路虎

鋰電池失效誘因復(fù)雜。鋰電池的失效分為性能失效和安全性失效。性能失效指鋰電池容量衰減、循環(huán)壽命短、倍率性能差、一致性差、易自放電、高低溫性能衰減等。安全性失效包括熱失控、脹氣、漏液、析鋰、短路等。失效的內(nèi)因較為復(fù)雜，電芯四大材料皆存在失效導(dǎo)火索。概括起來就是電芯內(nèi)部發(fā)生一系列反常反應(yīng)導(dǎo)致四大材料的損傷。

動(dòng)力鋰電池的失效直接影響電池的使用壽命和安全性。動(dòng)力鋰電池使用壽命的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)通常是循環(huán)圈數(shù)和容量保持率。目前商業(yè)化動(dòng)力鋰電池的循環(huán)壽命在2000周左右，意味著一輛續(xù)航里程為400km的純電動(dòng)汽車在100%的放電深度下，全生命周期運(yùn)行里程為80萬km。一輛純電動(dòng)乘用車正常通勤情況下年均里程為2.5萬km，則該純電動(dòng)乘用車使用壽命為32年。但實(shí)際上，在電芯充放電過程中可能會(huì)發(fā)生反常反應(yīng)，降低電芯循環(huán)圈數(shù)和容量保持率，從而減少電動(dòng)汽車的使用壽命。改善電芯使用壽命的重要方法是對(duì)電解液改性。

安全性失效是鋰電池發(fā)生較多的一種失效，來源于電池在充放電過程中的熱失控問題。目前成熟的鋰電池體系使用的電解質(zhì)為有機(jī)物，當(dāng)電池內(nèi)部發(fā)生一系列反常反應(yīng)而放出大量熱，有機(jī)電解液有可能在高于其燃點(diǎn)而燃燒，并在密閉空間內(nèi)釋放氣體，最終導(dǎo)致電池包爆炸。電池內(nèi)部反常反應(yīng)的誘因相對(duì)復(fù)雜且不可控，因此從材料角度而言，有效解決電池?zé)崾栴}重要思路為：1）使用阻燃添加劑防止有機(jī)電解液燃燒；2）開發(fā)不易燃的固態(tài)電解質(zhì)。

2、材料創(chuàng)新：抓住鋰電池充放電本質(zhì)

材料層面的技術(shù)創(chuàng)新著眼于電芯的充放電機(jī)理。從提高能量密度的角度看，電芯能量密度等于正負(fù)極電勢(shì)差和電芯容量的乘積。提高電芯的能量密度的本質(zhì)是提高正負(fù)極電勢(shì)差和理論比容量，而電勢(shì)和理論比容量由材料自身特性決定。因此，正負(fù)極材料的選擇較為關(guān)鍵。從提高循環(huán)穩(wěn)定性和安全性的角度看，電解液的改性可以有效防止電解液和正負(fù)極之間的副反應(yīng)。從降低成本角度看，選擇新型正極材料或?qū)⑹闺娦径入姵杀鞠陆怠?/p>

2.1、正極：現(xiàn)有三元體系的無鈷化、單晶化

2.1.1、無鈷化：安全性尚待驗(yàn)證

高價(jià)鈷元素掣肘正極材料降本。在三元材料中，三種元素各司其職：鎳重要用來供應(yīng)容量，鈷重要用來穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而錳/鋁重要用來改善材料的導(dǎo)電性。但三種元素中鈷的價(jià)格最高且易波動(dòng)。以NCM523材料為例，NCM523正極材料的價(jià)格波動(dòng)和硫酸鈷的價(jià)格走勢(shì)高度一致，鈷價(jià)的波動(dòng)性嚴(yán)重影響了正極材料的價(jià)格。

現(xiàn)有三元體系進(jìn)一步降鈷的可能性較小。目前已有公司宣布量產(chǎn)高鎳9系。我們根據(jù)三元材料鈷含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)NCM三元系列的鈷元素度電成本做出測(cè)算，可以發(fā)現(xiàn)，從NCM811到NCM9055，鈷元素度電成本邊際減少量為14.06元/kWh，假設(shè)單車帶電量為50kWh，則單車成本減少量僅為703元。假如進(jìn)一步降低NCM9055的鈷含量，單車成本邊際降幅將更低。我們認(rèn)為，犧牲三元材料的穩(wěn)定性換取成本的小幅下降不可取，單純以提升鎳含量的方式降低鈷含量的可能性較小。

尋找替代鈷的平價(jià)元素是三元材料去鈷化的基本思路。鈷在三元中的重要用途有兩個(gè)，其一是阻礙Li-Ni混排提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，其二是抑制充放電過程中的多相轉(zhuǎn)變。因此尋找鈷元素的平替或從不含未成對(duì)的電子自旋的特定元素著手，降低Li-Ni混排，或摻雜M-O鍵能大的元素，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。由此衍生出兩條路線：1）使用Mg/Al/Mn元素直接取代鈷元素，造出新三元或二元材料，實(shí)現(xiàn)完全去鈷化；2）在NCM三元體系中添加鋁元素制備四元NCMA，將鈷含量進(jìn)一步稀釋，實(shí)現(xiàn)材料低鈷化。

2.1.2、單晶化：制造壁壘高、量產(chǎn)難度大

多晶材料在多次循環(huán)后會(huì)出現(xiàn)微裂紋，影響循環(huán)壽命。目前三元正極材料廠商所生產(chǎn)的材料多為細(xì)小晶粒團(tuán)聚而成的二次球形顆粒。但二次球形顆粒在高壓實(shí)密度、高壓下易發(fā)生副反應(yīng)，導(dǎo)致材料形成微裂紋，造成循環(huán)壽命和能量密度損失。根據(jù)JeffDahn教授的研究，二次球形材料出現(xiàn)微裂紋的重要原因是隨著充放電循環(huán)次數(shù)的新增，由于二次球中的一次顆粒有著不同的晶面取向和滑移面，晶粒間晶格膨脹和收縮的各向異性，導(dǎo)致其在循環(huán)后期可能會(huì)出現(xiàn)二次顆粒的破碎，并在一次顆粒間出現(xiàn)微裂紋，最終導(dǎo)致電池容量衰減。

單晶技術(shù)可提升三元材料的循環(huán)穩(wěn)定性。單晶型三元材料內(nèi)部沒有晶界，可以有效應(yīng)對(duì)晶界破碎及其導(dǎo)致的性能劣化問題。此外，單晶三元正極具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）機(jī)械強(qiáng)度高，高壓實(shí)密度下不容易破碎；2）比表面積低，減少副反應(yīng)的發(fā)生；3）表面光滑，利于鋰離子傳輸。

單晶和多晶的晶體學(xué)概念相對(duì)抽象，我們可以從凝固理論理解單晶和多晶的差別：從微觀結(jié)構(gòu)看，材料從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)要先經(jīng)過晶粒成核、長大。假如在這個(gè)過程中僅形成一個(gè)核并長大，那么最終只有一個(gè)晶粒，也就是單晶。假如有多個(gè)核形成并長大，那么會(huì)生成多晶。

因此，單晶和多晶的合成差別重要在于結(jié)晶過程的控制。單晶NCM的合成不是對(duì)現(xiàn)有多晶NCM合成技術(shù)（共沉淀-燒結(jié)）的顛覆，而是在煅燒溫度、鋰化比、水洗工藝等反應(yīng)參數(shù)上進(jìn)行優(yōu)化。容百科技是國內(nèi)最早一批突破單晶三元制備技術(shù)的公司，從其專利披露的單晶NCM523合成工序來看，和常規(guī)三元的兩次煅燒并無較大差別，但在燒溫度、鋰化比等參數(shù)上有較大差別。

單晶NCA比單晶NCM的合成更為困難，原因重要在于合成過程中易生成副產(chǎn)物L(fēng)i5AlO4。JeffDahn研究團(tuán)隊(duì)于2019年提出兩步鋰化法合成單晶NCA，2020年四月獲得專利授權(quán)（申請(qǐng)單位為TSLA公司）。通過降低常規(guī)單晶NCA合成溫度及分兩次鋰化，消除常規(guī)單晶NCA合成方法中的副產(chǎn)物L(fēng)i5AlO4，提高了單晶NCA的純度。在添加2%VC的電解液添加劑的條件下，單晶NCA循環(huán)100圈后的容量保持率優(yōu)于多晶NCA。

2.2、硅基負(fù)極：復(fù)合化和結(jié)構(gòu)改性最具量產(chǎn)潛力

硅負(fù)極理論克容量是石墨的10倍以上。目前主流的負(fù)極材料是石墨類負(fù)極，目前人造石墨和改性天然石墨的實(shí)際克容量基本達(dá)到石墨的理論克容量372mAh/g，提升空間有限，因此新一代負(fù)極材料的研發(fā)熱點(diǎn)集中在硅基材料。硅的理論克容量為4200mAh/g，超過石墨類材料的10倍以上。此外，硅是地球上儲(chǔ)量排名第二大的元素，資源豐富。

硅材料儲(chǔ)鋰的缺點(diǎn)是體積膨脹大、導(dǎo)電性差。但由于硅材料儲(chǔ)鋰的機(jī)制是合金化反應(yīng)，不同于石墨材料的插脫嵌反應(yīng)，在充放電過程中，硅材料體積變化達(dá)300%-400%。硅材料的體積膨脹一方面會(huì)導(dǎo)致材料從電極片上脫落，進(jìn)而導(dǎo)致循環(huán)壽命縮短。另一方面體積膨脹帶來的應(yīng)力不均勻會(huì)造成單個(gè)硅顆粒開裂，循環(huán)過程中不斷出現(xiàn)新的表面，進(jìn)而導(dǎo)致SEI膜持續(xù)形成，持續(xù)消耗鋰離子造成電池整體容量持續(xù)衰減。此外，硅的導(dǎo)電性相對(duì)較差，導(dǎo)致倍率性能低。因此為解決硅材料的體積膨脹問題，有三種改性路線：1）納米化硅；2）和CNT、石墨烯、石墨等碳材料復(fù)合；3）設(shè)計(jì)薄膜、納米線等新結(jié)構(gòu)。

2.1.1、硅納米線：成本是制約其發(fā)展的重要問題

納米線是一維納米結(jié)構(gòu)，長徑比高，通常可以構(gòu)建無需粘結(jié)劑的自支撐（free-standing）電極。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于：①和電解液接觸位點(diǎn)增多，提高了材料的利用效率；縮短離子擴(kuò)散路徑，提升倍率性能；③降低電荷轉(zhuǎn)移阻抗，提升倍率性能；④弱化材料在嵌入/脫出鋰離子的體積膨脹效應(yīng)等。因此將硅負(fù)極制備成納米線形貌成為研究熱點(diǎn)。

制備結(jié)構(gòu)均勻的形貌是工藝難點(diǎn)。斯坦福大學(xué)華人教授崔屹在硅負(fù)極材料研究較多，并在2008年成立Amprius，進(jìn)行硅納米線負(fù)極的商業(yè)化，2018年建成第一條硅納米線中試線。但至今硅納米線仍沒能在工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，原因重要在于合成困難且成本高。CVD（化學(xué)氣相沉積）是目前學(xué)術(shù)界主流的制備硅納米線的方法。從Amprius在2018年申請(qǐng)的一篇專利可以看到，利用PECVD法制備出的硅納米線可能會(huì)呈現(xiàn)如水滴型不均一的形貌和尺寸。

不均一的硅納米線形貌一方面導(dǎo)致根部的材料基本成了死區(qū)，材料自身利用率下降，導(dǎo)致克容量低，另一方面，電池的循環(huán)壽命大大降低。該專利為了解決上述問題，利用先PECVD后TCVD（熱CVD）的復(fù)合合成法制備出硅納米線，循環(huán)200圈后，容量保持率在80%以上。

雖然可以通過改進(jìn)制備工藝有效改善沉積形貌的均一性，但放大規(guī)模生產(chǎn)后的形貌可控性尚待考量。此外，CVD法的制造成本問題以及生產(chǎn)效率問題也是產(chǎn)業(yè)界重要考慮的問題。

2.2.2、硅碳復(fù)合材料：硅基材料中最先量產(chǎn)的材料

硅碳復(fù)合具有協(xié)同效應(yīng)。復(fù)合材料的設(shè)計(jì)初衷通常是兩種或兩種以上材料優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、從而發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。硅負(fù)極材料較差的導(dǎo)電性限制其在鋰電池負(fù)極材料的應(yīng)用，而碳材料通常具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，硅碳復(fù)合將賦予其較好的導(dǎo)電性。同時(shí)，對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可減輕硅在充放電過程中的體積膨脹。

硅碳復(fù)合材料的碳源可以是無定形碳、多孔碳、CNT、石墨、石墨烯等，通過噴霧熱解法、CVD法、化學(xué)液相法、高溫?zé)峤夥ā⒏吣芮蚰シǖ确椒梢栽O(shè)計(jì)出核殼形貌、三明治形貌等。

硅碳負(fù)極在所有硅基負(fù)極中率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。當(dāng)前學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對(duì)硅碳負(fù)極的研究進(jìn)展較多，硅碳材料在產(chǎn)業(yè)界的量產(chǎn)也在加速進(jìn)行。國內(nèi)負(fù)極主流廠商杉杉股份、貝特瑞、翔豐華等公司在硅碳負(fù)極領(lǐng)域的專利數(shù)量均超過個(gè)位數(shù)。其中龍頭廠商貝特瑞和三星SDI合作，在2013年便實(shí)現(xiàn)硅基負(fù)極的量產(chǎn)，用于動(dòng)力及消費(fèi)電池。貝特瑞目前已經(jīng)開發(fā)出三代硅碳負(fù)極材料。根據(jù)其公開轉(zhuǎn)讓說明書，第三代硅碳負(fù)極材料的克容量達(dá)1500mAh/g。

從生產(chǎn)工藝看，硅基負(fù)極的生產(chǎn)工藝和石墨類材料差別較大，現(xiàn)有石墨負(fù)極廠商并不具備技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。不過，從貝特瑞硅碳負(fù)極的專利來看，目前硅碳負(fù)極基本上還是以碳材料為基底，在碳材料中摻雜硅，而不是硅材料摻雜少部分碳，因此當(dāng)前負(fù)極廠商相對(duì)新進(jìn)公司來說仍有一定優(yōu)勢(shì)。

2.2.3、硅氧負(fù)極：性能介于硅、石墨之間

硅氧負(fù)極原則上和硅負(fù)極并不屬于同一體系，但廣義上可以歸類于硅基負(fù)極。硅氧負(fù)極的活性材料是SiOx。相比于硅負(fù)極而言，非活性元素氧的引入顯著降低了脫嵌鋰過程中活性材料的體積膨脹率，硅氧材料的體積膨脹率一般為160%左右，可逆容量在1400-1740mAh/g。因此其體積膨脹率和克容量介于硅和石墨材料之間，是目前來看，最具商業(yè)化前景的第三種負(fù)極材料。

但硅氧負(fù)極導(dǎo)電性極差，SiO的室溫電導(dǎo)率為1.77×10-10S/cm，幾乎接近絕緣。假如要用作電極材料，必須對(duì)其進(jìn)行復(fù)合改性或者添加大量的導(dǎo)電添加劑。相比于在混料時(shí)加入大量添加劑并以物理方式混合，對(duì)硅氧材料復(fù)合改性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是更加有效的方法。和硅負(fù)極改性類似，硅氧負(fù)極所需的復(fù)合材料通常選擇導(dǎo)電性優(yōu)異的碳材料。

從國內(nèi)主流的幾家負(fù)極廠商的專利來看，硅氧負(fù)極材料基本上都采用SiOx/Si/C體系。貝特瑞已完成多款氧化亞硅（SiO）產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和量產(chǎn)工作，部分產(chǎn)品的比容量達(dá)到1600mAh/g以上。

2.3、電解液：添加劑是提升循環(huán)壽命的一劑良藥

電解液添加劑可改善電池循環(huán)穩(wěn)定性。電池在循環(huán)過程中發(fā)生一系列副反應(yīng)會(huì)影響電池的循環(huán)穩(wěn)定性，而循環(huán)穩(wěn)定性和電池在充放電循環(huán)的容量保持率直接相關(guān)。因此若要在多次充放電循環(huán)中保證較好的容量保持率，改進(jìn)電解液或是一種低成本、高效率的選擇。

目前商業(yè)化電芯中，正極材料和電解液的副反應(yīng)是影響電芯循環(huán)壽命的重要原因。磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料、富鋰材料均存在各類副反應(yīng)問題。針對(duì)正極材料存在的問題設(shè)計(jì)合適的電解液添加劑可以有效解決電芯循環(huán)壽命。按功能分，電解液添加劑可分為成膜類添加劑、阻燃類添加劑、高壓類添加劑、抑酸類添加劑等。

TSLA研究團(tuán)隊(duì)在電解液添加劑方面有許多進(jìn)展。TSLA在電解液添加劑的專利一共有13項(xiàng)，第一發(fā)明人均為JeffRaymondDahn，重要涉及新型電解液添加劑的制備以及二元添加劑的組合。在2019年九月發(fā)表的一篇有關(guān)電解液添加劑文章中指出，在商用單晶NCM523/石墨體系中，添加2%VC+1%DTD復(fù)合型電解液添加劑，1C條件下循環(huán)5300圈后容量保持率在97%。即在100%放電深度的情況下，配套NCM523電芯的純電動(dòng)續(xù)航為300km-400km，使用壽命可達(dá)159萬km-212萬km。

電解液添加劑的使用是一種低成本、高效率提升電池循環(huán)壽命和安全性的方法。少量的添加劑就可起到改善效果。電解液添加劑技術(shù)的難點(diǎn)在于1）添加劑和溶劑、鋰鹽的配比調(diào)節(jié)問題；2）電解液添加劑的功能性取舍問題。我們認(rèn)為，鋰電池的循環(huán)壽命和安全性是終端消費(fèi)者購車的重要考量指標(biāo)，電解液添加劑對(duì)上述性能的改善立竿見影，若添加劑的配比和功能平衡問題得以解決，將是材料層面落地速度最快的技術(shù)創(chuàng)新。

3、相關(guān)公司分析

3.1、TSLA：降本增效的極致追求者

降本增效的極致追求者。早年和松下合作開發(fā)高能量密度的電池，是全球最先使用硅碳負(fù)極和NCA正極的車企。如今考慮自產(chǎn)電池，一系列新技術(shù)、新材料、新工藝被其技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)提出。在新材料方面，無鈷、單晶、新型電解液添加劑、硅納米線等新技術(shù)均有布局相關(guān)專利。TSLA是動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈新技術(shù)的需求者，更是發(fā)明者和引領(lǐng)者。

3.2、CATL：行業(yè)創(chuàng)新引領(lǐng)者

技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)龍頭加速成長。CATL雖然是中游電池制造商，但其對(duì)上游鋰電材料的理解也相當(dāng)深刻。公司在四大材料正極、負(fù)極、電解液、隔膜領(lǐng)域?qū)＠_(dá)1800余項(xiàng)，占公司專利總量約50%。由于具備強(qiáng)大的人才儲(chǔ)備、資金實(shí)力，公司常和上游供應(yīng)商合作開發(fā)新型材料和技術(shù)，帶領(lǐng)行業(yè)共同進(jìn)化，是行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的最大受益者。

3.3、貝特瑞：有望迎來硅碳負(fù)極風(fēng)口

貝特瑞是負(fù)極材料技術(shù)突破的先行者。2000年貝特瑞掌握天然鱗片石墨的球形化技術(shù)，一舉實(shí)現(xiàn)天然石墨國產(chǎn)化，貝特瑞在天然石墨市場的市占率常年保持在50%以上。公司憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐步打入三星、LG化學(xué)、三洋、松下、索尼等日韓主流電池公司。

公司目前擁有硅基負(fù)極產(chǎn)量1000噸/年，且已經(jīng)用于動(dòng)力及消費(fèi)電池。不過目前在負(fù)極領(lǐng)域，硅碳材料膨脹問題和首圈效率較低問題仍待解決，其應(yīng)用規(guī)模相對(duì)石墨負(fù)極較小。未來若干電極技術(shù)轉(zhuǎn)化成功，負(fù)極補(bǔ)鋰技術(shù)將憑借干電極技術(shù)得到大規(guī)模應(yīng)用。屆時(shí)高比容量的硅碳負(fù)極的應(yīng)用市場將完全打開，硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)有望為貝特瑞貢獻(xiàn)業(yè)績新增量。

3.4、新宙邦：電解液添加劑提升產(chǎn)品附加值

新宙邦在電解液領(lǐng)域布局廣泛。公司是國內(nèi)鋰電池電解液龍頭，在電解液溶劑、鋰鹽、電解液添加劑領(lǐng)域均有布局。目前公司擁有鋰電池電解液產(chǎn)量6.5萬噸/年，在建電解液產(chǎn)量6.0萬噸/年。在電解液添加劑方面，公司于2014年收購國內(nèi)主流電解液添加劑供應(yīng)商張家港瀚康化工，涉足成膜添加劑VC、FEC領(lǐng)域。目前子公司淮安瀚康的VC產(chǎn)量為1000噸/年、FEC產(chǎn)量為1000噸/年，子公司南通新宙邦VC+FEC添加劑產(chǎn)量共1000噸/年。

電解液添加劑是體現(xiàn)公司產(chǎn)品差異化的核心，可提升電解液產(chǎn)品溢價(jià)值。公司在電解液添加劑方面加大研發(fā)，不斷推出添加劑新產(chǎn)品。目前公司已擁有新型添加劑300余種，其明星產(chǎn)品正極成膜添加劑LDY196、負(fù)極成膜添加劑LDY269、低阻抗添加劑LDY234等顯著改善鋰電池高低溫性能、循環(huán)性能等。

3.5、格林美：高鎳低鈷前驅(qū)體材料的先行者

格林美在三元前驅(qū)體領(lǐng)域具備客戶資源優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)。公司是動(dòng)力鋰電池三元前驅(qū)體材料龍頭公司，并積極布局廢舊電池回收業(yè)務(wù)，打造電池回收-原料再造-材料再造-電池包再造-新能源汽車服務(wù)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，降低前驅(qū)體生產(chǎn)成本。此外，公司具有優(yōu)質(zhì)的客戶資源，客戶多集中在容百科技、Ecopro等三元正極材料龍頭和寧德代、LG化學(xué)等動(dòng)力鋰電池龍頭。

格林美在NCMA四元材料開發(fā)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)和核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)。公司三元前驅(qū)體產(chǎn)品定位在高鎳、單晶等高端產(chǎn)品，目前已經(jīng)全面掌握高鎳（NCA、NCM8系、NCM9系）及單晶三元正極前驅(qū)體生產(chǎn)工藝。公司已在高鎳低鈷前驅(qū)體材料領(lǐng)域積累較多產(chǎn)業(yè)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，形成較高的技術(shù)壁壘。格林美NCMA四元前驅(qū)體材料已在進(jìn)行客戶噸級(jí)認(rèn)證，在NCMA四元前驅(qū)體開發(fā)方面具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

3.6、容百科技：單晶和高鎳技術(shù)的先行者

研發(fā)實(shí)力雄厚，率先突破單晶和高鎳技術(shù)。在三元正極領(lǐng)域，容百科技一直是技術(shù)先行者，公司于2017年實(shí)現(xiàn)了NCM811和單晶高電壓NCM622產(chǎn)品的大規(guī)模量產(chǎn)，并在2018年末實(shí)現(xiàn)了高鎳NCA及單晶高電壓NCM811產(chǎn)品小規(guī)模量產(chǎn)。客戶資源方面，公司包攬CATL、比亞迪、LG化學(xué)、天津力神等國內(nèi)外主流鋰電池廠商，目前是CATLNCM811正極的獨(dú)供。2019年由于比克電池壞賬影響，以及高鎳技術(shù)推廣不及預(yù)期，公司業(yè)績短時(shí)間承壓，長期看，公司強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)實(shí)力將帶領(lǐng)公司業(yè)績走出低谷期。

3.7、當(dāng)升科技：高鎳單晶產(chǎn)品性能領(lǐng)先同業(yè)

正極材料龍頭，海外業(yè)務(wù)加速放量。當(dāng)升科技是國內(nèi)最早一批實(shí)現(xiàn)鈷酸鋰正極材料出口的公司，2008年進(jìn)軍動(dòng)力鋰電市場后又率先開發(fā)日韓客戶，并在海外優(yōu)質(zhì)客戶發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求下不斷開發(fā)新產(chǎn)品。公司的單晶Ni＞85產(chǎn)品比容量達(dá)211mAh/g，極片壓實(shí)密度達(dá)3.55g/cm3，領(lǐng)先同業(yè)。